TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STORICHE

(PROF. PAOLO FACCIO – UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA)

A.A. 2013 - 2014

LEZIONE N. 3 : FONDAZIONI E SOSTRUZIONI

Tempio delle Fortuna Primigenia a Palestrina - Roma

UNA COSTRUZIONE PUO’ ESSERE CONSIDERATA COME UN SISTEMA DI

ELEMENTI VARIAMENTE CONNESSI IN GRADO DI TRASFERIRE A TERRA FORZE

DISPOSTE IN VARI PUNTI DELLO SPAZIO

L’EQUILIBRIO DELLE FORZE A TERRA AVVIENE

PER MEZZO DEL SISTEMA COSTRUTTIVO

DEFINITO FONDAZIONE

LE FONDAZIONI RAPPRESENTANO L’ELEMENTO DI TRASFERIMENTO A TERRA

DEI CARICHI

IL SISTEMA DELLE FONDAZIONI DEVE ESSERE IN GRADO DI TRASFERIRE I

CARICHI IN RELAZIONE ALLE CARATTERISTICHE DEL TERRENO

LA CAPACITA’ DEL TERRENO, INTESA COME PORTANZA, DEVE ESSERE IN

GRADO DI SODDISFARE LE SOLLECITAZIONI TRASMESSE DALLA COSTRUZIONE

FUORITERRA, INTESA COME DOMANDA.

LE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL TERRENO

Densità, massa del terreno riferita all'unità di volume

Porosità, volume degli spazi vuoti del terreno come rapporto percentuale sul volume

totale

Adesione, forza con cui le particelle terrose sono legate da corpi estranei che vengono a

contatto con il suolo

Coesione, forza con cui le particelle terrose sono legate fra loro e si oppongono al

distacco

LA PORTANZA O CAPACITA’ PORTANTE DI UN TERRENO, E’ L’ATTITUDINE A

SOPPORTARE SOLLECITAZIONI DERIVANTI DA UN CARICO SOVRASTANTE.

LA CAPACITA’ PORTANTE DIPENDE DA:

Resistenza meccanica del terreno

Tempi di caricamento del terreno, storia tensionale

Intensità dei carichi

Eccentricità dei carichi

Forma della sovrastruttura e della fondazione

Approfondimento del piano di posa

Presenza di carichi adiacenti alla zona in esame

Per la determinazione della capacità portante di un terreno è ormai accreditata,

nell'uso corrente, una formula trinomia (formula di Terzaghi), espressa come

somma di tre termini, di cui uno rappresenta il contributo della resistenza a taglio

del terreno, il secondo dell'approfondimento del piano di posa, il terzo della

dimensione della fondazione:

•c è la coesione del terreno;

•q è il carico preesistente sul piano di posa;

•B è la larghezza della fondazione (dimensione minore);

• è il peso dell'unità di volume del terreno

Ciascuno dei termini della formula trinomia contiene un parametro, detto "fattore

di capacità portante", la cui espressione è funzione dell'angolo di resistenza a

taglio del terreno

Vitruvio Pollione Dell’Architettura, Libro I

A. Palladio, indica la dimensione da tenere nelle fondazioni, il doppio dello spessore del muro, co

l’accortezza di cercare terreno solido e eventualmente di incrementare la dimensione qualora sia

cedevole. Il piano di posa deve essere omogeneo e regolare per evitare cedimenti differenziali.

Articolazione della fondazione

con rinforzo dell’angolo

CLASSIFICAZIONE DELLE FONDAZIONI

1- IN BASE ALLA PROFONDITA’

2- IN BASE ALLA ARTICOLAZIONE PLANIMETRICA

3- IN BASE ALLA STRUTTURA / CONSISTENZA

4- IN BASE ALLA TECNICA REALIZZATIVA

1- QUOTA DEL PIANO / PUNTO DI SCARICO DELLE AZIONI PROVENIENTI DALLA

COSTRUZIONE SUL TERRENO

SUPERFICIALI,

CON PIANO DI

POSA INFERIORE

AI 4 METRI DAL

PIANO DI

CAMPAGNA

PROFONDE CON

PIANO DI POSA

SUPERIORE AI 4

METRI DAL PIANO DI

CAMPAGNA

2- IN BASE ALL’ ARTICOLAZIONE PLANIMETRICA (DELLE FONDAZIONI)

Fondazioni discontinue, limitate a singoli

elementi portanti verticali puntiformi

Fondazioni lineari semplici, riproponenti lo

schema planimetrico dell’edificio in alzato

Fondazioni lineari con raccordi, con legamenti

sul piano fondale, come nel colonnato dei

templi

Fonazioni a piattaforma omogenea, composte

da un nucleo compatto in calcestruzzo

Fondazioni a telaio presenti nel caso di terreni

di cattiva qualità, costituite da cassoni in

calcestruzzo riempiti di materiale di riporto

Fondazioni a pozzi e barulle, scavi a pozzo

isolati e successivamente riempiti in muratura

poi congiunti con archi di scarico annegati in

getti di calcestruzzo continui

Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia

nell’antichità. Carocci, Roma, 2000

Fondazioni di

templi a

struttura

lineare con

raccordi

Realizzazione di una base

rialzata di regolarizzazione del

sito

Si può osservare la

dimensione dei blocchi di

fondazione in pietra

squadrata

Fondazione a blocchi squadrati

FONDAZIONE AD ARCHI ROVESCI

Calvatone - CR - frammenti

di laterizi di reimpiego

(tegole, coppi, in minor

misura mattoni) di

dimensioni medio-piccole,

posti di taglio e in obliquo,

con una tessitura più o

meno fitta e regolare

Calvatone – CR tegoloni a

risvolto, interi o in frammenti

di grandi dimensioni,

collocati di piatto in

allineamento regolare, con

le alette rivolte verso l'alto

poste lungo i margini esterni

e costipati all'interno con

frammenti di laterizi

FONDAZIONI SUPERFICIALI

Calvatone CR - mattoni sesquipedali, interi

o in frammenti di grandi dimensioni, posti

di piatto in allineamento regolare su un

unico filare, generalmente accostati lungo il

lato corto.

FONDAZIONI PROFONDE A POZZI E BARULLE

3- IN BASE ALLA STRUTTURA / CONSISTENZA

Fondazioni a secco di pietrame irregolare,

realizzate con materiale di scarto,

prevalentemente scheggioni e resti di lavorazione

posate in scavi di piccola dimensione e

profondità. Realizzate per edifici di modeste

dimensioni e con scarsità di mezzi. Nel tempo le

pietre vengono posate con maggior cura e legate

con malta, dotate di superfice regolare per la

successiva posa dello spiccato

Fondazioni a secco con blocchi squadrati, molto

usato e successivamente soppiantato

dall’introduzione del calcestruzzo. Posate in

scavi di maggiore dimensione rispetto alla base

della fondazione e in alcuni casi di forma

trapezoidale. Veniva usato materiale di cava di

minore qualità. In corrispondenza di carichi

concentrati particolarmente gravosi si inseriva un

blocco di materiale più resistente .

Fondazioni in calcestruzzo, veniva posato il

conglomerato semifluido all’interno dello scavo

direttamente .

Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia

nell’antichità. Carocci, Roma, 2000

4- IN BASE ALLA TECNICA REALIZZATIVA Fondazioni con cortina a faccia a vista, realizzate in

particolari situazioni orografiche, con struttura a tratti fuori

terra. Veniva realizzata comunque una scarpa eccedente lo

spessore del muro.

Fondazioni in cavo libero, realizzate in terreno sodo e con

scavi poco profondi, il calcestruzzo veniva gettato senza

casseratura controterra.

Fondazioni in cavo armato, diffuso in particolare per

fondazioni profonde. Per grandi dimensioni il calcestruzzo

veniva gettato a strati con il pietrame allettato a mano

annegato in malta molto ricca di acqua e successivamente

battuti per una perfetta costipazione. Per fondazioni estese

i getti venivano confinati in murature di laterizio ed eseguiti

per fasi successive

Fondazioni miste in conglomerato con e senza cortina,

utilizzate per la realizzazione di strutture con diversi piani di

quota pavimentale o il recupero di dislivelli tra un corpo di

fabbrica e l’altro

Fondazioni su palafitta in zone paludose o di costipazione

del terreno

Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio

Giuliani, L’edilizia nell’antichità.

Carocci, Roma, 2000

Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia

nell’antichità. Carocci, Roma, 2000

FONDAZIONI SU PALI

Basilica di S. Maria in Selcis

muro perimetrale che mostra

una serie di fasi costruttive

dall’epoca romana a quella

medioevale (VIII – IX sec. )