MATERIALE DIDATTICO IDONEITA’ ALLA CLASSE
TECNOLOGIA DELLE COSTRUZIONI
Indice
I SOLAI
LA PAVIMENTAZIONE
LE SCALE
LE MURATURE
LE FONDAZIONI
I PLINTI
I PLAI DI FONDAZIONE
LE COPERTURE
LE CAPRIATE
VOLTA
I SOLAI
Il solaio è una struttura orizzontale che ha il compito di sostenere, oltre a se stessa,
anche il pavimento, le pareti interne Il solaio è una struttura orizzontale che ha il
compito di sostenere, oltre a se stessa, anche il pavimento, le pareti interne e i carichi
di servizio. A differenza dei solai delle volte hanno una superficie d'intradosso piana
e hanno il vantaggio di avere gli orizzontamenti +leggeri (xkè senza riempimenti
tipici dei solai), +semplici x la posa dei pavimenti, e meno vincolati x il
posizionamento delle pareti interne. I solai possono essere realizzati in vari modi cn
elementi ke resistono a flessione, tecniche: - solai di legno - soali di profilati di
acciaio: - con voltine di mattoni - con volterrane - con tavelloni - solai di calcestruzzo
armato - a soletta piena - solai misti di C.A. e C.A.P. con blocchi di laterizio - solai di
lamiera grecata I solai di legno sono semplici e rapidi da realizzare, infatti un travetto
appena poggiato all'estremità è già in grado di resistere ai carichi. I tipi +comuni
sono: solai semplici (ambienti con dimensione minore di 3-4 m) sono costituiti da
1serie di travetti paralleli con interasse 50-100 cm, ai quali è sovrapposto un assito di
tavole di 3-6 cm di spessore, accostate. solai composti realizzati disponendo le travi
principali, con interasse minore di 4m, e appoggiando i travetti. solai alla francese
costituiti da travetti con interasse 25cm e l'assito longitudinale per evitare la caduta di
particelle passanti tra gli interstizi delle tavole. solai a cassettoni. Le travi e i travetti
sono elementi poggiati alle estremità e sottoposti a flessione semplice avendo quindi
M+max in mezzeria. b = 0,7 h L'appoggio delle travi e dei travetti sulle murature
viene realizzato mediante l'interposizione di un dormiente che ha la funzione di
ripartire il carico su una superficie più ampia, evitando l'esposizione dell'estremità
con l'umidità. Le travi venivano anche utilizzate per concatenare i muri perimetrali
disponendo alla loro estremità staffe di ferro collegate a un ferro di ancoraggio detto
bulzone. Solai con profilati di acciaio e voltine di mattoni Voltine di mattoni abbinate
a profilati di acciaio di sezione a doppio T (interasse 0,8-1m) Solai di profilati e
volterrane Costituiti da elementi in laterizio detti copriferro su cui poggiavano tre
volterrane sostenute per mutuo contrasto (leggero ma in disuso) Solai di profilati e
tavelloni Costituiti da tavelloni posizionati su copriferro ke consentivano l'appoggio
sui profilati (interasse 80-100cm). Venivano usati speciali pezzi copriferro ke
permettevano di posizionare +in alto il tavellone x diminuire il riempimento e delle
tavelline in basso con funzione di controsoffitto e portaintonaco. (leggeri, e buon
livello di isolamento termico grazie alla camera d'aria). Solai con tavelloni poggianti
sull'ala inferiore dei profilati Si appoggia direttamente il tavellone sulla parte
inferiore e si fa un riempimento
I solai misti in acciaio e laterizio
Con l'avvento dell'acciaio, si sviluppa la tecnica costruttiva del solaio in ferro e
laterizio,
costituito
da travetti in
acciaio
costituiti
da profilati a
doppio
T,
denominati putrelle, e da laterizi tipo, tavelloni o tavelle appoggiati in corripondenza
dell'ala
inferiore
del
profilato,
a
coprire
la
distanza
tra
i
travetti.
Il tutto viene completato in opera con un getto di calcestruzzo fino alla realizzazione
di un'apposita caldana opportunamente armata (normalmente con rete elettrosaldata)
perlaripartizionedeicarichifraitravetti.
Nell'800 e fino alla prima metà del 900 si usava realizzare delle piccole volte a
botte per coprire la luce tra i travetti: questo è detto il solaio convoltine alla
romana, perché la tecnica fu utilizzata molto a Roma (in quel periodo, del resto, in
Italia si costruì principalmente a Roma, a causa del trasferimento della capitale con i
relativi ministeri e indotto).
Tale tecnica è oggi praticata unicamente negli edifici che hanno la struttura portante
in acciaio. Il solaio in ferro e laterizio è molto elastico, teme i terremoti e può
trasmettere freddo all'interno dell'ambiente se un'estremità del travetto è a contatto
con l'esterno. Sono solai che hanno uno spessore compreso tra i 20 e i 30 cm.
Ultimo in ordine di tempo è stato lo sviluppo del solaio latero-cementizio, realizzato
in calcestruzzo
armato e
laterizio.
È una diffusa tecnica costruttiva, utilizzata nella realizzazione di semplici solai per
comuni abitazioni in cui la struttura in calcestruzzo armato si unisce ad elementi di
alleggerimento normalmente inlaterizio.
LA PAVIMENTAZIONE
La pavimentazione interna nell'edilizia ha la funzione di conferire alle superfici di
calpestio il grado di finitura richiesto e di trasmettere i carichi di servizio alle
strutture orizzontali degli edifici o, in determinati casi, al terreno.
Le pavimentazioni interne possono inoltre contribuire all’isolamento acustico degli
ambienti e, quando è necessario, anche a quello termico.
Classificazione
Le pavimentazioni interne possono essere classificate in:
Pavimenti realizzati con semilavorati (piastrelle, lastre posate in opera secondo
diverse geometrie)
Pavimenti realizzati con semilavorati resilienti (vinilici, gomma, linoleum,
moquette, etc.)
Pavimenti realizzati con tecniche tradizionali (alla veneziana, alla genovese,
etc.)
Pavimenti gettati in opera (stesura e finitura di uno strato continuo
di cemento o apposite resine).
Rivestimento e supporto
Sono strati costituenti una pavimentazione:
1. Rivestimento
2. Supporto
1. Rivestimento: strato superficiale del pavimento avente la funzione di resistere
alle sollecitazioni meccaniche, ai fenomeni fisici e alle aggressioni chimiche e
di creare le condizioni di benessere e di sicurezza dell’utenza. Esso può essere
realizzato con piastrelle diceramica, lastre lapidee o in legno, oppure con
piastre o teli in materiale vinilico, gomma, linoleum o moquette. Solitamente il
raccordo tra il rivestimento del pavimento e la parete viene realizzato con uno
zoccolino (battiscopa).
2. Supporto: è l’insieme di strati sottostanti al rivestimento che concorrono a
formare la pavimentazione. Essi hanno la funzione di ancorare il rivestimento,
compensare le quote e le pendenze, conferire un determinato grado di
isolamento, incorporare le canalizzazioni degli impianti, ecc.
La composizione e le caratteristiche degli strati del supporto variano a seconda del
tipo di rivestimento e delle prestazioni che devono essere svolte dalla
pavimentazione.
Nel caso in cui il supporto delle pavimentazioni appoggi sul terreno, bisogna creare
altri strati di pavimentazione, quali un vespaio in ciottolate costipato ed un vespaio
ventilato formato da gambette di muratura, sulle quali vengono poggiati tavelloni o
altri elementi adatti a formare un’intercapedine d’aria tra il terreno e il pavimento.
Pavimenti interni realizzati con semilavorati
Le pavimentazioni interne realizzate con semilavorati vengono principalmente posate
o su un allettamento di malta o per incollaggio utilizzando appositi collanti.
Nel caso in cui si opti per una posa su un letto di malta, basta formare uno strato di
malta di almeno 2 cm e poi posare ad uno ad uno tutti gli elementi del pavimento ed
assestarli.
Se invece decidiamo di incollare le piastrelle, bisogna innanzitutto avere uno strato
di massetto ben orizzontale, "tirarvi" sopra uno strato del collante tramite
un'apposita spatola dentata, e assestare successivamente le mattonelle.
I pavimenti hanno la caratteristica di essere costituiti da più elementi accostati con
una forma regolare: tra un elemento e l’altro restano però degli spazi vuoti (le fughe)
dove vengono inseriti dei particolari leganti detti "fuganti". Le fughe sono importanti
sia da un punto di vista estetico che anche da un punto di vista funzionale.
La posa può essere fatta a giunto chiuso (con gli elementi del pavimento accostati
uno all’altro) o a giunto aperto (in questo caso vi è un distanziamento di qualche
millimetro tra un elemento della pavimentazione ed un altro). Se il pavimento è a
giunto chiuso, la superficie risulta più uniforme, mentre quello a giunto aperto è
invece più indicato nel caso in cui abbiamo delle mattonelle scalibrate (ossia con
profili non regolari).
Nel caso di pavimentazioni in piastrelle di ceramica (comunemente "gres
porcellanato"), le tolleranze in calibro, qualora la piastrella non sia stata rettificata, e
soprattutto la planarità (le normative ammettono il 5 per mille della diagonale della
singola mattonella), rendono necessaria la presenza della fuga, per non evidenziare
questa caratteristica del materiale con dei piccoli 'gradini' nel punto di contatto tra
due mattonelle (detti gergalmente topicchi).
Pavimenti interni realizzati con tecniche tradizionali
Pavimenti alla Veneziana: sono detti anche pavimenti a terrazzo. Si ottengono da
granulati di marmo, con granulometria variabile intorno ai 20mm, e sparsi su stati di
supporto ancora fresco sul quale vi sono degli appositi leganti. Dopo la fase detta
di cilindrazione, nella quale ilmarmo viene inglobato, si effettua la cosiddetta
molatura, per la quale viene rasato il pavimento in maniera tale da renderlo piano.
Questo tipo di pavimento solitamente è utilizzato quando bisogna ricoprire ampie
superfici.
Pavimenti alla Genovese: molto simili a quelli alla Veneziana, si differenziano solo
per l’impiego di granulati di dimensioni più piccole impastati con leganti e pigmenti a
base di ossidi prima di eseguire il getto in opera del pavimento.
Palladiane: sono pavimenti costituiti da frammenti di lastre, lavorati a piano di sega,
con dimensioni comprese tra i 10 e i 20cm, che vengono applicati su uno strato di
allettamento accostandoli in opera senza un ordine geometrico. La posatura viene
conclusa con una stuccatura dei giunti e con una levigatura e lucidatura superficiale.
Pavimenti a Mosaico: costituiti da piccoli elementi lapidei di diverso colore e forma
variabile dai 8mm ai 20mm vengono posati in maniera da ottenere diversi disegni.
Questo tipo di pavimentazione è antichissimo e tuttora resta molto pregiato. La
posatura avviene sfruttando il cosiddetto metodo al rovescio, per il quale viene prima
disegnato il disegno su cartoni (con casellatura e numerazione) e poi incollate le
tessere su di esso. Accostando poi i diversi cartoni e effettuando una posa in opera si
inizia la prima fase di realizzazione del mosaico. Successivamente vengono tolti tutti
gli strati di carta e murato il getto si effettua una levigatura e lucidatura. Apparirà a
questo punto il disegno al dritto.
Pavimenti interni gettati in opera
I più comuni sono quelli formati da semplice calcestruzzo che contiene una leggera
armatura metallica per evitare eventuali crepe che si potrebbero formare.
Per fare questo pavimento vengono fatte delle fasce longitudinali di 4-5 m di
larghezza che vengono “tirate” con una staggia da due persone che si trovano dalle
parti della fascia. Quando i primi strati hanno raggiunto una resistenza sufficiente, si
sale su quelle per formare le fasce che erano rimaste libere tra 2 che erano già state
fatte.
La superficie viene perfezionata con lo spolvero mentre il cemento è ancora fresco, la
lisciatura e la frattazzatura. Si può inoltre procedere con una rullatura mediante la
bocciarda nel caso in cui si voglia migliorare l’aderenza con il pavimento.
In casi di forti sbalzi termici, vengono usati dei giunti di dilatazione che hanno lo
scopo di assorbire le dilatazioni del cemento; bisogna dire che per ogni specifico caso
di dilatazione in base alle necessità vi sono vari ed innumerevoli tipi di giunti.
In
alcuni
casi
la
pavimentazione
viene
fatta
rivestendo
il
basamento
di calcestruzzo con vari tipi di materiali che possono andare da pellicole a
rivestimenti autolivellanti a particolari resine o malte resinose
Pavimenti interni realizzati con materiali vinilici, gomma, linoleum o moquette
Prescrizioni per l'eliminazione delle barriere architettoniche
La normativa riguardante l’eliminazione delle barriere architettoniche indica i criteri
di progettazione atti
a
garantire
l’accessibilità
agli
edifici
privati
e
all’edilizia residenziale pubblica sovvenzionata (ERPS). Queste prescrizioni possono
essere riassunte nel seguenti punti:
1. I pavimenti delle parti comuni degli edifici e quelli esterni devono essere
antisdrucciolevoli, cioè con un coefficiente d’attrito superiore ad un valore di
0.40
2. I dislivelli tra pavimenti diversi devono essere inferiori a 2.5cm
3. Gli zerbini devono essere incassati e le guide a pavimento solidamente
ancorate
4. I grigliati utilizzati nei piani di calpestio devono avere maglie con vuoti che
non costituiscano ostacolo o pericolo, rispetto a ruote, bastonidi sostegno e
simili
5. Eventuali differenze di dislivello devono essere contenute ovvero superate
tramite rampe con pendenza adeguata in modo da non costituire ostacolo al
transito di una persona su sedia a rotelle.
6. Nelle parti comunicanti dell’edificio si deve provvedere ad una chiara
individuazione
dei
percorsi,
eventualmente
mediante
differenziazione dei materiali e del colore della pavimentazione
una
adeguata
LE SCALE
La scala in architettura è una costruzione edilizia che va a definirsi come struttura di
collegamento verticale fra i diversi piani di un edificio con percorso breve (a
differenza della più lunga scalinata).
Elementi
La scala è formata da un insieme di strutture orizzontali o sub-orizzontali posizionate
a quote differenti chiamate gradini. La dimensione dell'elemento parallela al verso
della scala è chiamata pedata, mentre la distanza verticale tra due elementi successivi
è chiamata alzata.
Il parametro che differenzia i vari tipi di scala è essenzialmente il rapporto tra l'alzata
e la pedata, ossia la pendenza:
tra i 90 e i 75 gradi sono chiamate scale a mano
tra i 75 e i 45 gradi sono chiamate scale industriali
tra i 45 e i 25 gradi sono chiamate scale comuni
Per pendenze inferiori non si parla più di scale ma di gradonate e piani inclinati.
Un insieme di gradini compone una rampa, mentre la rampa stessa collega tra di loro
due pianerottoli. I pianerottoli possono essere di arrivo odi partenza se permettono lo
smistamento verso altre zone dell'edificio oppure di riposo se servono solo a
collegare più rampe.
L'interpiano è la differenza di quota tra due pianerottoli di arrivo.
Progettazione del gradino
La larghezza della rampa è funzione del numero di persone che vi possono transitare
contemporaneamente e dell'uso a cui è adibita. L'alzata in genere è compresa tra i 13
e i 20 cm mentre la pedata viene calcolata tramite relazioni empiriche basate sul
lavoro svolto dall'utente nell'affrontare il dislivello.
Infatti al variare della pendenza, l'utente tende a modificare la lunghezza del passo di
modo tale che il lavoro svolto per superare un gradino sia uguale al lavoro svolto per
compiere lo stesso passo su un piano. Questo comporta che l'aumento della pedata
corrisponde ad una riduzione dell'alzata e viceversa.
Le formule usate sono 2A+P=62÷64 cm (formula di Blondel) e P+4A/3=52 cm. La
legge sulle barriere architettoniche (D.M. Ministero dei LL. PP. 14/06/89 n°236)
richiede i seguenti requisiti: rapporto tra alzata e pedata (pedata minimo di 30 cm): la
somma tra il doppio dell'alzata e la pedata deve essere compresa tra 62÷64 cm
(coefficiente di Blondel, ex art. 8.1.10 Scale)
Progettazione della rampa
La rampa può avere asse rettilineo o curvo e collega due strutture di riposo
chiamate pianerottoli.
Nel caso di rampa rettilinea è buona norma non superare il numero di 15-20 gradini
per non indurre una sensazione di vuoto nell'utente e per spezzare il lavoro dell'utente
senza intralciare il movimento degli altri utenti.
Se la scala è ad asse curvilineo è bene che la pedata non scenda sotto i 10 cm sul
bordo interno.
Il corrimano deve avere un interasse tra le sbarre non inferiore ad una decina di cm e
non deve essere più basso di 90 cm.
Tipologie costruttive
Storicamente le scale degli edifici erano costruite in legno o in pietra ed erano
incastrate tra due muri portanti. La scarsa resistenza dei materiali impediva di avere
larghezze del gradino rilevanti, mentre gli elevati costi costruttivi costringevano a
ridurre lo spazio disponibile per le scale. Dovendo comunque superare il dislivello tra
i piani, i costruttori aumentavano a dismisura il valore delle alzate.
Con l'avvento del cemento armato, sono state sviluppate nuove tecniche costruttive.
Una prima suddivisione di base le divide in scale a gradini portanti o a gradini
portati:
Nelle
prime
i
gradini
sono
progettati
e
costruiti
come
delle
piccole travi o mensole sporgenti da muri o da travi a ginocchio. Nelle seconde la
rampa è concepita come un solaio, vincolato ai pianerottoli o ai muri laterali, e
calcolato come una piastra.
Il piano di calpestio è composto da lastre di pietra butterate ad elevata resistenza
all'usura (marmo, granito, ecc...).
LE MURATURE
In architettura ed in edilizia la muratura (o apparecchio murario) è la tecnica per
costruire una paretein pietre naturali o artificiali (mattoni).
Storia
La muratura si è sviluppata in maniera sistematica con l'avvento delle grandi civiltà
urbane e segna il passaggio da tecniche edilizie legate allegno, alla paglia,
alle pelli per passare ad un periodo più maturo di edifici più duraturi e solidi.
Inizialmente
il muro portante
era
realizzato
a
secco,
semplicemente
sistemando pietre sbozzate una sull'altra, cercando di incastrarle al meglio possibile,
per raggiungere una buona stabilità e portanza. Esempi di muri antichi realizzati con
questa tecnica sono i nuraghi sardi.
Con lo sviluppo delle tecniche di lavorazione delle pietre si sono prodotti muri a
secco di ottima qualità, come le mura ciclopiche o le mura megalitiche, realizzate in
epoca preistorica o protostorica con grandi blocchi irregolari che venivano accostati
compensando le lacune con pietre più piccole, malte argillose o pietrame, senza vuoti
o cavità sulla superficie. Il muro in pietra squadrata è molto resistente e molto stabile,
ma è senza dubbio più complesso da realizzare, stante la necessità di cavare e
lavorare le pietre, oltre che di posizionarle. Si trovano notevoli esempi di questi muri
in America latina, in Grecia, in Egitto, in Giappone. Esempi in Italia sono le mura
megalitiche
del Lazio (le mura
poligonali diAnagni, Alatri e Ferentino),
dell'Umbria (Amelia), dove accanto alla possente cinta poligonale è presente anche
una cinta più interna di origine megalitica, e della Toscana (Fiesole), solo per citarne
alcuni.
La compattezza del muro di un edificio aveva come scopo sia quello di creare un
ambiente interno isolato da quello esterno, sia quello di distribuire in maniera il più
possibile regolare le forze di compressione agenti sul muro stesso.
I romani svilupparono particolari tecniche murarie dette opus:
opus quadratum (pietre a tagliate a parallelepipedo disposte in file orizzontali)
opus coementicium (pietrame e malta)
opus incertum (pietre con disposizione casuale nella malta, ma facce principali
rivolte all'esterno)
opus reticulatum (pietre a base quadrata disposte in diagonale)
opus mixtum (opus reticulatum con spigoli in mattoni)
opus testaceum (o latericium, fatto da mattoni)
Le mura poligonali di Amelia, particolare lato S
Il muro di pietre squadrate di grandi dimensioni nel mondo romano e greco veniva
rafforzato con dellegrappe di piombo che venivano colate allo stato fuso in
alloggiamenti ricavati appositamente sulle stesse pietre. Tale tecnica è stata utilizzata
in molti templi dell'Acropoli di Atene e nel Colosseo, oltre che in tutte le altre
importanti strutture del periodo. Il Colosseo, privato nel tempo di tali grappe di
ancoraggio, tolte per ricavare il piombo che veniva fuso e riutilizzato, subì notevoli
danni a causa del terremoto diRoma del XIII secolo.
Parallelamente allo sviluppo del muro di pietre squadrate avanzano le tecniche del
muro in mattoni. Inizialmente il mattone era un semplice stampo di terra e paglia,
lasciato essiccare al sole. Questi mattoni venivano montati a secco e, con questa
tecnica, veniva realizzato lo ziggurat, al tempo dellaciviltà mesopotamica. La "terra"
utilizzata non era semplice limo, ma era spesso argilla o altri terreni sedimentari
compatti. La terra cruda era molto utilizzata all'epoca mesopotamica, ma era questo
un materiale estremamente friabile e poco affidabile nel tempo. Solo in seguito si
scoprì la cottura dell'argilla. Una piccola parentesi: le Tavole di Ebla, che facevano
parte di una vera e propria biblioteca, erano tavole di argilla cruda incise, che
arrivano a noi solo grazie a un grande incendio che interessò l'edificio che le
accoglieva, cuocendo così l'argilla.
La cottura dell'argilla ad alte temperature comporta che questa si indurisca
notevolmente e acquisti solidità, una tecnica costruttiva arrivata fino ai nostri tempi.
Con la scoperta della calce, la muratura subì l'ultima grande svolta tecnica della sua
evoluzione e nacque il muro allettato con calce. Tale tecnica consiste nel posizionare
i mattoni l'uno sull'altro avendo cura di gettare uno strato di calce sulla fila di mattoni
inferiore e tra un mattone e l'altro nella stessa fila. La calce, indurendosi, si lega ai
mattoni cotti (che hanno una superficie scabra che favorisce la presa) e crea con essi
un unico elemento strutturale molto più resistente del mattone crudo.
Dal punto di vista della resistenza, della durata e della qualità complessiva, il muro di
pietre squadrate di grandi dimensioni rimase però la migliore soluzione possibile, e
venne utilizzato in tutto il periodo classico e nel periodo gotico per la realizzazione
degli edifici di maggiore pregio. Il costo della pietra squadrata di grandi dimensioni,
cresciuto notevolmente nei secoli rispetto al muro di mattoni, contribuì all'abbandono
della pietra a favore del mattone allettato già nel Rinascimento. Rimase in auge la
tecnica del muro di pietre squadrate di piccole dimensioni, più vicina alla tecnica del
muro di mattoni.
La scoperta della ghisa e dell'acciaio prima, e del cemento armato poi, portarono
all'abbandono del muro in pietra a favore del solo muro inlaterizio allettato con malta
di calce o malta di cemento.
Attualmente i muri portanti sono realizzati in mattoni di laterizio pieno o forato, o
con mattoni di molti altri materiali, tra cui il cemento (più propriamente calcestruzzo)
e i suoi derivati.
Si intende come muro una struttura verticale composta da materiali di varia
provenienza e da un leganteche rende la struttura monolitica. Un muro deve garantire
alla struttura:
1. Funzione portante;
2. Protezione dagli agenti atmosferici;
3. Isolamento termico;
4. Isolamento acustico;
5. Sicurezza dal fuoco;
6. Sicurezza in caso di eventi sismici.
Per determinare lo spessore del muro che soddisfi tutte le caratteristiche, bisogna
eseguire:
La verifica di resistenza statica: con il metodo della scienza delle costruzioni si
calcola quanto può essere caricata la trave;
La verifica agli agenti atmosferici: essa controlla se i materiali che formano il
muro devono essere resistenti all’acqua meteorica e al gelo;
La verifica all’isolamento termico: il muro costruito deve creare all’interno
dell'abitazione condizioni di vivibilità. Essa non deve essere troppo calda in estate
né troppo fredda o dispersiva in inverno. Queste caratteristiche sono in relazione
con i materiali e con lo spessore del muro;
Verifica della coibenza acustica: il muro in questione deve essere insonorizzato
rispetto agli agenti acustici esterni ed interni. Questo è in relazione ancora una
volta con i materiali e con lo spessore del muro.
I muri vengono suddivisi in tre categorie:
1. portanti: i muri portanti hanno capacità statica e tengono la struttura in piedi;
2. divisori: i muri divisori servono a dividere i diversi vani dell’abitazione;
3. di tamponamento: essi servono a chiudere gli spazi tra le travi e i pilastri delle
strutture intelaiate.
Un’altra classificazione dei muri viene effettuata in base ai materiali con cui sono
costruiti:
Pietra;
Laterizio;
Blocchi in laterizio.
I muri di cui si tratta in questo contesto prendono il nome di muri in elevazione. In
base alla tecnica di costruzione si categorizzano in:
Muri a secco: vengono costruiti senza l’ausilio di leganti;
Muri con malte;
Muri di getto: vengono realizzati con materiali vari, nelle cavità del terreno
con l’ausilio delle casseforme.
In base alla forma i muri vengono detti:
monostrato
multistrato, o muri doppi.
Le murature di questo tipo vengono posate senza alcuna preoccupazione per
il fattore estetico. Essi non possono essere meno spessi di 50 cm perché non
resisterebbero ai carichi. L’esecuzione del muro a regola d’arte prevede che:
La posizione del concio sia piana, poiché in posizione retta
comporterebbe diminuzione di resistenza ai carichi.
Gli spazi vuoti tra concio e concio siano limitati, il che risulta difficile per
l’irregolarità dei pezzi di pietra.
Gli spazi più grandi tra i conci devono essere riempiti da zeppe (pezzi più
piccoli di pietra). Il concio, prima di essere posato, deve essere immerso in
malta idraulico-cementizia. Ciò è molto importante per la resistenza finale
del muro. Gli errori più comuni commessi in cantiere sono:
L’impiego di pietrame di tipo diverso
L’uso di mattoni come zeppe
L’esecuzione del muro a sacco: si compongono i due lati del muro con
pezzi di pietra, riempiendo l’interno con calcestruzzo o malta e pezzi di
scarto
L’esecuzione del muro a piramide: se l’esecuzione di questa tecnica viene
fatta a regola d’arte, è molto utile e resistente, ma nella maggior parte dei
casi si rivela molto costosa e inutile.
L’uso del calcestruzzo può comportare vantaggi considerevoli in termini di
costi e di tempo. Ci sono tre elementi però da tenere presente:
La notevole dilatazione;
Il ritiro;
La permeabilità.
Il calcestruzzo è di facile utilizzo nelle murature di importante spessore e
anche nelle fondazioni, dove lo spessore non è mai inferiore ai 50 cm e il
terreno permette una buona stagionatura. Si hanno invece delle difficoltà
quando il muro è faccia a vista e di piccolo spessore, in questo caso il rischio
di ritiro e di crepe è molto alto. Anche in costruzioni di muri di notevole
spessore si hanno fessurazioni e crepe. Per impedire che accada tutto ciò si
adottano queste soluzioni:
Un'armatura di ferro adeguata con maglia molto stretta;
Un'accurata previsione dei giunti di dilatazione;
Una dosatura elevata di cemento;
Una perfetta vibrazione del conglomerato;
Non cambiare la sezione sulla stessa facciata perché ad ogni cambio si
avrà una fessurazione.
Le murature in tufo sono tuttora utilizzate per la loro praticità ed economia.
Esse vengono usate in costruzioni alte al massimo tre piani. I blocchi in
commercio hanno dimensioni di 30 x 40 x 13 cm e quindi si avranno muri
con spessori di 30-40 cm o multipli di questi. I blocchi di tufo inoltre devono
essere lasciati a riposare affinché - perdendo l’acqua di cava - si induriscano.
Le murature in pietra a secco sono un metodo costruttivo usato fin
dall’antichità per la sua semplicità di messa in opera. Il muro in pietra a
secco di norma era spesso 50 cm e non superava l’altezza di 160 cm. I muri
in pietra hanno varie tipologie costruttive:
Arte del costruire, formella delCampanile di Giotto, collaboratore
di Andrea Pisano (Maestro dell'Armatura), 1334-1336, Firenze
1. Murature con conci di pietra squadrata
2. Murature con parametro di pietra squadrata
3. Murature di pietrame faccia a vista: a corsi regolari, ad opum
incertum, a corsi interrotti, a ciclopica
4. Murature con blocchi di tufo
5. Murature ordinarie di pietrame
6. Murature ordinarie di pietrame e mattoni
7. I mattoni usati in questo caso possono essere impiegati per riempire
gli spazi lasciati dalle pietre, per fare gli spigoli e gli angoli, e infine
intervallati con la pietra.
8. Nel primo caso si ha un vantaggio economico e un’eliminazione di
macchie di umidità in quanto la pietra è igroscopica, inoltre si ottiene
una maggiore uniformità dei carichi con un assestamento della
muratura. I mattoni possono essere anche armati, seppur debolmente,
con fasce di 12 cm.
Questa tecnica è ancora molto usata nelle zone di produzione di pietra di
buona qualità. Essa può essere eseguita in vari modi:
A corsi regolari: il muro è spesso 50 cm ed è composto da un'ossatura di
mattoni o calcestruzzo con un rivestimento nella parte esterna di mattoni
faccia a vista. I conci di pietra, prima di essere posati, devono essere
immersi in strati di malta idraulico-cementizia in modo da non lasciare
spazi. Prestare molta attenzione agli angoli dove si concentrano i carichi.
Inoltre i muri faccia a vista possono essere in base al gusto estetico: a
rasa, a gola incavata, a toro sporgente. Il giunto deve essere raschiato
per impedire la stagnazione dell’acqua e l'infiltrazione nel muro, e deve
essere riempito con ottima malta cementizia.
A opus incertum: possono essere usati anche scampoli di pietra di
diversa dimensione incastrati tra loro con colpi di scalpello;
A corsi interrotti: questa tecnica consiste nell’usare pietre più grandi per
interrompere la ripetitività del muro, ottenendo un gradevole effetto
estetico;
Ciclopica: con questa tecnica si usavano pietre di grandi dimensioni e i
vuoti venivano riempiti con scaglie più piccole di pietra.
Tecnica
Tra una pietra e l'altra è di solito usato un legamento (grappe,
tasselli, malta...) per creare una superficie compatta e per legare saldamente
le pietre tra loro. La malta riveste una particolare importanza nel risultato
finale della muratura, e sono importanti variabili la quantità e la qualità
impiegate di essa. L'uso della malta è tipico delle murature in mattoni,
mentre quello senza malta è più frequente quando si usano pietre naturali. La
muratura è tanto più resistente (da un punto di vista statico), tanto più i
singoli elementi che la compongono sono immorsati, cioè saldamente uniti.
La trasmissione del peso da pietra a pietra (o da mattone a mattone) avviene
in maniera ottimale quando la superficie di appoggio è piana e regolare,
anche se dipende dal tipo di pietre usate: pietre grandi e pesanti stanno su
anche con pochi punti di appoggio, mentre elementi di piccole dimensioni
richiedono superfici lisce e un legamento di malta. Il giunto è il sottile spazio
(la commessura) tra una pietra e l'altra.
La scelta di una muratura rispetto a un'altra ha effetti nell'estetica e
nella tecnica.
Classificazione
Le murature possono essere classificate in vari modi a seconda della
funzione svolta o dei materiali e delle tecniche con cui vengono costruite.
esiste la tecnica a secco (senza malta), la muratura in pietre da taglio (di
forme squadrate), in conglomerato di pietrame (un antesignano delcemento,
con molta malta e pietre non molto grandi, come ciottoli), a sacco (due
cortine di vario genere, riempite al centro da conglomerato di pietrame), ecc.
Sono altresì differenziate in base al loro ruolo strutturale, portante o non
portante. Guardando al paramento esterno, quando viene usata una pietra
lavorata si parla di pietra concia, dove ogni singola pietra è detta concio.
Tipi di murature
Muratura perimetrale
portante:
non
muratura portante
portante: tamponatura
Muro di divisione interno
portante:
non
muro di spina
portante: tramezzo
Muratura di confine
Muratura (o muro) di sostegno
Materiali
Murature in pietra
Muratura
in pietra a secco
Muratura
in pietra e calce
Murature in laterizio (mattoni)
in
laterizio forato (in genere per tramezzi o tamponature)
in
laterizio pieno (in genere per muri portanti)
in
laterizio forato armato
Murature in blocchi di cemento
Murature in pannelli prefabbricati di materiali misti
MURATURA IN TUFO
ORIGINE
Il tufo è costituito quasi completamente da prodotti di un’attività vulcanica che si è
prolungata in fasi successive per oltre un milione di anni. Nel caso di prodotti eruttati
durante le fasi effusive ci si riferisce in particolare a due litotipi di cui l’uno è quello
conosciuto con il nome generico di “lava”, indipendentemente dalla sua età e dalla
composizione
mineralogica, mentre
l’altro è quello che
nella letteratura
vulcanologica recente viene indicato con il termine moderno di “ignimbrite” anche se
commercialmente conserva ancora il nome di “Tufo Litoide”.
PRIMI
UTILIZZI
Il tufo, materiale vulcanico, molto abbondante sia dentro Roma che nei dintorni,
cominciò ad essere usato dal VII secolo a.C., forse in seguito all’incontro tra i
Romani e la più evoluta civiltà Etrusca; esso possiede infatti ottime qualità edilizie in
quanto è tenero durante l’estrazione, mentre all’aria indurisce conferendo un buon
isolamento degli ambienti.
VANTAGGI
Le elevate caratteristiche tecniche del tufo, pur nelle variazioni cromatiche cui si
debbono aggiungere quelle fisiche fra le quali si pone l’attenzione sulla leggerezza,
sulla tenacità e sulla facile lavorabilità, consentono di poterlo adattare a qualsiasi
situazione costruttiva. Il tufo è particolarmente apprezzato nella realizzazione di
murature portanti interne ed esterne, perchè la sua vacuolarità consente di realizzare
strutture leggere ma con caratteristiche di resistenza e compressione piuttosto elevata.
CONSEGNA
E
SCARICO
Il prodotto viene consegnato in cantiere o deposito, su bilici o autotreni ed i blocchi
di tufo si presentano su pallet a perdere, oppure su richiesta su europallet a rendere.
Lo scarico deve avvenire com mezzi idonei al pallet usato.
STOCCAGGIO
Lo stoccaggio su cantiere o su deposito deve avvenire su superficie livellata ed
asciugata. Non sovrapporre tra loro i diversi pallet se non si presentano su europallet,
si consiglia di disporli affiancati evitando il contatto al fine di non causare sbeccature
laterali.
POSA
IN
OPERA
Con il tufo litoide vengono eseguite murature anche senza legante ponendo in opera i
vari elementi con la sola giustapposizione degli stessi, di solito i blocchi di tufo,
preferibilmente inumiditi o spruzzati con acqua in modo da asportare particelle fini
presenti nei pori, vengono messi in opera con malta costituita da un legante, sabbia e
acqua. Per costruire una muratura in tufo possono essere impiegati quasi tutti i tipi di
malta, in generale possono essere molto adatte quelle confezionate con gesso, calce
aerea, calce idraulica, con agglomerati cementizi o con cemento.
Innanzi tutto costruire in muratura significa realizzare contemporaneamente struttura
e pareti (frontiere, partizioni).
La disponibilità di blocchi di notevoli dimensioni e con eccellente complesso di
prestazioni, rende molto agevole l’ottenimento di buoni rendimenti (velocità e costi
di costruzione) e di buona qualità (estetica e prestazionale).
Costruire una parete con blocchi di tufo può essere fatto in un solo giorno e questa è
in grado di sopportare il peso del solaio poco dopo, mentre un pilastro in calcestruzzo
gettato in opera richiede almeno una settimana di maturazione.
DA QUANTO DETTO RISULTA QUINDI CHE L’IMPIEGO DI BLOCCHI
SQUADRATI DI TUFO, GIÀ DI PER SE STESSI COMPETITIVI NEL COSTO
RISPETTO AD ALTRI MATERIALI DA COSTRUZIONE, PRESENTA ANCHE
ULTERIORI VANTAGGI ECONOMICI CHE MERITANO DI ESSERE PRESI IN
CONSIDERAZIONE IN FASE PROGETTUALE.
MURATURE IN LATERIZIO
Gli
elementi
in
laterizio
per
strutture
murarie
possono
essere mattoni
pieni e semipieni(rispettivamente, con percentuale di foratura inferiore al 15% e al
45%) e blocchi semipieni (con percentuale di foratura compresa tra il 15 ed il 45%)
e forati (con percentuale superiore al 45%). Vengono utilizzati sia per la
realizzazione di murature portanti, sia come tamponamento all'interno di strutture
intelaiate in cemento armato. I mattoni ed i blocchi vengono prodotti sia in laterizio
normale che alleggerito in pasta, allo scopo di incrementare le prestazioni di
isolamento termico ed acustico. Possono inoltre essere con facce "di letto" rettificate
(o a giunti sottili) e ad incastro (con presenza di appositi risalti maschio-femmina in
corrispondenza dei giunti verticali).
LE FONDAZIONI
In edilizia e architettura le fondazioni sonoquellaparte della struttura dell'edificio che
svolge il compito di trasmettere i carichi dalle strutture in elevazione al terreno.
Le fondazioni sono quegli elementi strutturali che hanno la funzione di ricevere i
carichi provenienti dalla sovrastruttura (sia essa una costruzione, un'apparecchiatura o
altro) e diffonderli al suolo. Per tale fine è necessario che queste siano rigide. Per
avere rigidezza le fondazioni devono essere necessariamente massicce. Per le
fondazioni non si usano calcestruzzi di alta resistenza proprio in ragione delle masse
sovrabbondanti che devono essere impiegate per raggiungere la rigidezza richiesta.
Nell'ambito dell'ingegneria civile, lo studio delle fondazioni strutturali implica una
approfondita
conoscenza
della geotecnica,
della scienza
delle
costruzioni e
della tecnica delle costruzioni. Il tipo di fondazione di volta in volta impiegata
dipende dalla sollecitazione che agisce su di essa e dal tipo di terreno a cui è
connessa, per cui è necessario raggiungere il terreno di portanza adeguata ai carichi
della struttura. In generale, per ognuna delle scelte progettuali effettuate per le
fondazioni, occorrerà adottare un differente approccio nell'impostazione del calcolo.
Non di rado inoltre, la scelta delle fondazioni influenza la concezione dell'intero
organismo strutturale.
Possiamo suddividere le fondazioni in due famiglie:
fondazioni superficiali (o dirette): plinto, trave di fondazione, piastra di
fondazione, detta anche platea.
fondazioni profonde (o indirette): palo di fondazione, micropalo, fondazione
ciclopica.
Fondazioni dirette
Le fondazioni dirette sono quelle più comuni, utilizzate nel caso di edifici costruiti su
terreni senza particolari problemi di resistenza.
Il tipo di fondazione diretta viene realizzata in base alla struttura dell'edificio.
Fondazione continua
Se l'edificio è costituito da una struttura continua, cioè da murature portanti, allora
anche la fondazione sarà continua, presentandosi come un allargamento
della sezione trasversale del muro. Negli edifici storici la fondazione continua era
costituita da un muro vero e proprio, in mattoni o inpietra, di sezione maggiore di
quello portante. Nell'ambito dell'edilizia moderna, nella fondazione continua si
prevede un cordolo in cemento armato prima dell'allargamento della sezione. La
sezione allargata è solitamente costituita da un getto di calcestruzzo, di solito (ma non
sempre) armato. Nella parte inferiore della fondazione, a contatto con il terreno, viene
posto uno strato di magrone contenente 100/150 Kg cemento/mc di cls, che è d'aiuto
nella fase di cantiere per la posa in opera del calcestruzzo armato perché questo
permette di livellare il terreno di getto e inoltre serve a distribuire ulteriormente i
carichi del terreno e ad isolare le strutture dall'umidità di contatto qualora l'impasto
venga eseguito con basso rapporto acqua/cemento e debitamente protetto con primer
bituminoso e/o bitume. Le fondazioni continue sono le più usate.
A trave rovescia
Un altro sistema, utilizzato in presenza di strutture in elevazione a telaio, è quello
delle travi rovesce. In questo caso le sollecitazioni sono maggiori nei punti in
corrispondenza dei pilastri. La soluzione consiste nel ribaltare lo schema statico
della travatura in elevazione, collegando fra loro i pilastri della struttura con delle
travi di fondazione dette rovesce. La fondazione che si ottiene è particolarmente
efficace per contrastare i cedimenti differenziati e nella progettazione antisismica.
A platea
Un altro sistema, utilizzato con strutture particolari o in presenza di terreni deboli, è
la fondazione a platea. Può essere considerato uno sviluppo della fondazione a travi
rovesce, con in più la presenza di un solettone inferiore a cui spesso si aggiungono
nervature ortogonali secondarie rispetto a quelle delle travi rovesce, per garantire un
ulteriore irrigidimento della struttura.Questo tipo di fondazione viene anche utilizzata
in zone sismiche.
A plinti
Un altro tipo di fondazione, utilizzato per strutture a telaio con carichi elevati è quella
a plinti. Viene cioè ingrossata la base del pilastro con unplinto di solito con la
forma piramidale. Per assicurare un maggiore legame fra i diversi plinti vengono
spesso collegati con cordoli in calcestruzzo armato; con l'ingresso della nuova
normativa, per progetti in zona sismica, l'utilizzo dei cordoli è obbligatorio.
Fondazioni indirette (o fondazioni profonde)
Le fondazioni indirette vengono praticate quando gli strati superficiali del terreno non
hanno una portanza sufficiente per sopportare il carico della struttura o nel caso in cui
i cedimenti previsti con le fondazioni dirette siano eccessivi. Il tipo più comune,
nell'edilizia storica, è il palo di legno di particolari essenze dure e resinose, tipo
quercia, rovere, ecc. eventualmente con la punta rinforzata in metallo, detta puntazza,
conficcato nel terreno attraverso battitura con speciali macchine dette battipalo,
finché non raggiunge strati di terreno solido oppure pensato per resistere mediante
l'attrito laterale che si crea con il terreno. Questa tecnologia, applicata ad esempio
a Venezia, ha subìto un'evoluzione e ora esistono molte varietà di pali, di calcestruzzo
o con parti metalliche, e diverse tecniche di infissione, gettati in opera, prefabbricati,
con o senza asportazione del terreno, e anche con l'utilizzo di fanghi bentonitici o altri
materiali speciali (polimerici) da utilizzare in condizioni particolari, come in presenza
di acqua o di terreno particolarmente coerente.
La capacità portante delle fondazioni profonde è data da due contributi distinti:
capacità portante di punta
capacità portante laterale
La prima dipende dalla sezione del palo e dallo strato in cui la punta arriva (e per tale
motivo si cerca di far arrivare la punta dei pali fino a strati il più resistente possibile);
la seconda invece è dovuta a fenomeni attritivi tra la superficie laterale del palo e il
terreno circostante: dipende pertanto dal tipo di palo e dal tipo di terreno. Molto
spesso è proprio il termine attritivo quello predominante nella capacità portante dei
pali, anche perché l'area della punta dei pali è sempre modesta: esiste una particolare
categoria, i pali sospesi nei quali la punta non raggiunge strati resistenti e l'intera
capacità portante è data dall'attrito laterale.
Opere di fondazione
Nella realizzazione di fondazioni di edifici ordinari si segue quest'ordine di lavori:
Analisi geotecniche per stabilire la qualità del terreno e il tipo di fondazioni più
adatto;
Scavo di sbancamento generale per raggiungere la quota delle fondazioni;
Scavi a sezione obbligata, per la realizzazione delle fondazioni vere e proprie.
Lo scavo a sezione obbligata comporta una serie di opere provvisionali per evitare
il crollo accidentale del terreno, con rischi per l'operaio, e per evitare infiltrazioni
e ristagno di acqua;
Realizzazione vera e propria della fondazione.
I PALI DI FONDAZIONE
I pali di fondazione sono una tipologia di fondazioni profonde o fondazioni
indirette che hanno lo scopo di trasmettere il carico della sovrastruttura ad uno strato
profondo e resistente del sottosuolo, attraverso terreni soffici e inadatti,acqua o aria
ovvero di diffondere il peso della costruzione a larghi strati di terreno capaci di
fornire una sufficiente resistenza al carico.
L'impiego dei pali in legno, come struttura portante e di fondazione risale ai tempi
della preistoria.
Fu Hennebique nel 1897 a sostituire, per la prima volta, ai pali in legno quelli in
calcestruzzo armato, nella realizzazione delle fondazioni delle officine della
compagnia Babcok-Wilcax.
In Belgio furono impiegati nel 1902 per le fondazioni di un ponte a Laeken e nel
1903 pali tipo HennebiqueperlafondazionediunascuolaaBruxelles.
InNordamericafuronointrodottinel1904daReynolds. La produzione su vasta scala del
cemento Portland ha segnato una nuova tecnica nella fabbricazione dei pali e
numerosi costruttori hanno studiato il sistema e proposto nuovi tipi, in modo da
rendere questa struttura portante più idonea a sopportare carichi sempre più elevati,
più sicura e più economica rispetto ad altri sistemi di fondazione.
I pali metallici realizzati con profilati ad H furono impiegati per la prima volta nel
1908 e si diffusero notevolmente dopo che furono applicati con successo per le
fondazioni dei ponti stradali nel Nebraska nel 1930.
LE COPERTURE
La copertura, o più comunemente tetto, ha la funzione di definire la parte superiore
dell’edificio e di preservare l’ambiente interno dagli agenti atmosferici.
Lo scopo essenziale delle coperture è impedire l’insorgere di umidità, quella di
opporre resistenza alle sollecitazioni date dalla neve e il vento. Il manto di copertura,
che è lo strato esterno delle coperture, garantisce la tenuta dell’acqua, mentre la
struttura portante ha il compito di sostenere il manto.
Il manto è effettuato con vari materiali che, grazie al modo in cui sono collegati e alla
loro pendenza, assicurano la tenuta dell’acqua. Le coperture discontinue sono a loro
volta ripartite in:
•
coperture di tegole in laterizio;
•
coperture di tegole in cemento;
•
coperture di lastre in fibrocemento;
•
coperture di lastre in pietra;
•
coperture di lastre di materie plastiche;
•
coperture di tegole bituminose;
•
coperture di pannelli metallici coibentanti;
•
coperture di rame;
•
coperture di lamiere grecate di acciaio zincato, rame, alluminio, ecc,;
•
coperture di paglia;
•
coperture di canna lacustre.
Coperture continue
Il manto è attuato con elementi molto ampi congiunti insieme durante la posa in
opera, in modo da assicurare la tenuta per qualsiasi pendenza. Le coperture continue
sono divise in:
•
coperture impermeabilizzate a freddo;
•
coperture impermeabilizzate a caldo;
•
coperture impermeabilizzate con membrane sintetiche;
•
coperture impermeabilizzate con membrane bituminose.
In base alla pendenza le coperture possono essere suddivise in:
•
tetti a falde, costituiti da una o più falde con pendenza diversa a seconda dei
materiali usati per il manto;
•
tetti piani, realizzati da pendenza minime ma commisurati per smaltire le
acque.
LE CAPRIATE
La capriata (o incavallatura o cavalletto) è un elemento architettonico,
tradizionalmente realizzato in legno, formato da una travatura reticolare piana posta
in verticale ed usata come elemento base di una copertura a falde inclinate. La
capriata ha il vantaggio di annullare le spinte orizzontali grazie alla sua struttura
triangolare nella quale l'elemento orizzontale (catena) elide le spinte di quelli inclinati
(puntoni): rientra quindi tipicamente tra le strutture non spingenti dell'architettura.
La capriata ha la sua forza dalla sua struttura di ripartizione in triangoli. Basilare è la
coesione tra i suoi vari elementi: puntoni e catena sono chiusi agli angoli da incastri
(marginali semplici o a doppio dente cuneiforme) e rinforzati da più staffe in ferro
che le tengono unite e ferme.
Nelle capriate in legno il monaco viene collegato alla catena in due modi differenti:
•
con dei ferri ad U o delle cravatte collegate al monaco ma non alla catena
realizzando un appoggio per quest'ultima. Il monaco è debolmente teso ed ha
essenzialmente il compito, oltre a quello di limitare la flessione della catena, di
assicurare il collegamento tra i puntoni e la complanarità della struttura, in
quanto collega tutte le aste. Questa connessione è classica del Rinascimento ed
è quella che appare sulla manualistica ottocentesca. Tenendo presente il
compito del monaco si comprende la possibile spiegazione del nome: il
monaco è un elemento che non ha uno scopo apparentemente fondamentale (la
statica non viene migliorata sostanzialmente) ma che regola e garantisce
silenziosamente il buon andamento di tutto, come fanno i monaci con la
preghiera e il loro lavoro intellettuale e materiale.
•
con un collegamento a cerniera, realizzando una travatura reticolare vera e
propria. Questo tipo di connessione, propria del Medioevo, garantisce una
maggiore efficienza, cosicché a parità di materiale, una capriata con
collegamento monaco-catena a cerniera resiste a carichi superiori rispetto alla
capriata utilizzata a partire dal Rinascimento.
La capriata è soggetta a sforzi di trazione (il monaco e soprattutto la catena),
compressione (le saette) e pressoflessione (i puntoni).
Nell'Ottocento la nascita della teoria classica delle reticolari ha fornito alcuni metodi
grafici per la quantificazione (a costo di numerose semplificazioni) delle azioni negli
elementi componenti la capriata (metodo delle sezioni o di Ritter, metodo di
equilibrio dei nodi, metodo di Cremona).
Già dalla fine dell'Ottocento gli studi sulla teoria dell'elasticità (in particolare il
teorema di Castigliano) avevano fornito strumenti adatti a un'analisi più corretta del
problema. La complessità dell'impostazione fisico-matematica dello schema statico
ne limitava però l'applicazione a casi eccezionali. Alcuni studi proposero formule
pre-elaborate
per determinate
tipologie di capriata
per eliminare
l'onere
dell'impostazione del problema, senza però poter eliminare la laboriosità dei calcoli.
Per questi motivi i metodi grafici sono rimasti in uso nella pratica corrente fino
all'avvento dei computer.
LA VOLTA
La volta è uno dei tipi fondamentali di copertura architettonica. Si tratta di una
teorica serie di archi affiancati in profondità a formare la terza dimensione, oppure
del risultato della rotazione di un arco di conica (non degenere).
Come negli archi, si dovrebbe distinguere tra volte vere e proprie, create cioè in
muratura con pietre o laterizi a forma di cuneo, con i giunti orientati verso un punto
centrale, e volte apparenti o improprie (talvolta chiamate più genericamente
coperture a guscio), create in calcestruzzo colato, legno, cemento armato, ecc.
L'uso esclusivo di volte proprie è molto raro: fin dall'epoca dei Romani si costruivano
volte apparenti in calcestruzzo.
Gli elementi caratterizzanti di una volta sono la concavità interna e il fatto di essere
una struttura spingente, cioè che, come l'arco, genera spinte laterali che devono essere
annullate da contrafforti o elementi di trazione. Con l'arco ha molti elementi in
comune, sia nella nomenclatura, sia nella statica che nei metodi di costruzione.
Si distinguono in volte semplici, con una sola superficie curva di intradosso, o
composte, con più superfici in concorso.
Le volte di maggior impiego sono formate da superfici con direttrice circolari e/o
ellittiche.
Tipi di copertura a volta
Volte semplici
•
Volta a botte (la volta più semplice)
•
Volta a vela
•
Volta a cupola
Volte composte:
•
Volta a crociera (diffusissima, generata dall'intersezione di due volte a botte
uguali)
o
Volta a crociera gotica, gli archi perimetrali sono a sesto acuto, mentre
gli archi dei costoloni sono a tutto sesto (vedi figura a lato).
•
Volta a lunetta (intersezione di due volte a botte aventi raggio diverso)
•
Volta a padiglione (volta a crociera senza gli archi perimetrali)
•
Volta a schifo (volta a padiglione sezionata da un piano orizzontale)
•
Volta a creste e vele (volta caratterizzata da una suddivisione in spicchi )
