Lez Strutture Lab 1 Anno

lezione integrativa:

APPROCCIO AL PROGETTO STRUTTURALE

docente: Arch. Susanna Tortorelli

Università degli Studi di Napoli Federico II

Corso di Laurea in Scienze dell'Architettura

Laboratorio di Progettazione 1 A. A. 2012/2013

Docente: Prof. Arch. A. Picone

APPROCCIO AL PROGETTO STRUTTURALE

• Progettazione Strutturale: il metodo scientifico

• Concezione Strutturale

• Scelta del Sistema Costruttivo

• Strutture in Muratura

• Strutture in Cemento Armato

• Strutture in Acciaio

• Strutture in Legno

modulo integrativo: TECNICA DELLE COSTRUZIONI docente: Arch. Susanna Tortorelli

Indice

L’ARCHITETTURA

ha come principale obiettivo il PROGETTO ovvero la CONCEZIONE dell’edificio.

L’INGEGNERIA STRUTTURALE

ha come principale obiettivo la VERIFICA e successiva INGEGNERIZZAZIONE (definizione dei dettagli) del

sistema strutturale, che rispetti pre-assegnati requisiti (principalmente di sicurezza).

OBIETTIVI:


L’Architettura e l’Ingegneria Strutturale

Se si raggiungere un buon livello di consapevolezza delle esigenze strutturali del progetto, si può operare la

scelta del sistema strutturale ed un suo dimensionamento di massima già dalle prime fasi del progetto, senza

dover richiedere l’intervento dello strutturista quando il progetto è già ben definito e c’è la possibilità che si

verifichino incompatibilità.

L’obiettivo è quindi l’INTEGRAZIONE tra esigenze architettoniche ed esigenze strutturali in fase di progetto.

ARCHITETTURA + INGEGNERIA STRUTTURALE:

L=200m

Requisiti strutturali

• Terreno scadente su una delle sponde

• Luce da attraversare pari a 200 m

Requisiti architettonici

• Viadotto di connessione tra Siviglia e Camas

• Simbolo dell’Expo’92

Tipologia strutturale: ponte strallato

Cemento armato

Acciaio

RA RB RB << RA

H/12

L/50

L’Architettura e l’Ingegneria Strutturale

ESEMPIO DI INTEGRAZIONE IN FASE DI PROGETTO:

Santiago Calatrava Alamillo Bridge, Seville-Spagna, 1992


Realizzazione e Controllo (collaudo)

Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO

INput Problema strutturale 1b

Concezione

5 OUTput Documentazione tecnica

Valutazione dell’esistente

Progetto

Modellazione

Sintesi


Progettazione Strutturale: il metodo scientifico

LE FASI OPERATIVE DEL METODO :


Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi


Progettazione Strutturale


Il sistema strutturale rappresenta la parte portante di una costruzione, ovvero l’organismo a cui è relegata la funzione di assorbimento e trasferimento al terreno di fondazione delle azioni a cui è soggetto durante la sua vita di progetto.

DEFINIZIONI:

Costruzione Sistema Strutturale

Parte portante e portata Parte portante

L’identificazione è il processo conoscitivo attraverso il quale, mediante una appropriata metodologia d’indagine, è possibile individuare il sistema strutturale di una costruzione esistente.

La concezione è il processo attraverso il quale viene definito il sistema strutturale di una costruzione in fase di progetto.

La modellazione strutturale è il processo attraverso il quale il sistema strutturale viene schematizzato con un modello di tipo fisico-matematico, composto dai sub modelli: I. Modello geometrico: geometria del sistema strutturale definito attraverso la scelta di elementi e vincoli

II. Modello meccanico: leggi costitutive dei materiali strutturali usati, definiti da parametri meccanici (resistenza e deformab.)

III. Modello delle azioni: azioni che agiscono sul sistema strutturale durante la sua vita di progetto


Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi


LE FASI OPERATIVE DEL METODO : DEFINIZIONI:

Struttura Modello Strutturale

fcd

c1 cu

fyd

yd

yu1

yd yu2

Q

G


L’analisi strutturale è il processo attraverso il quale viene calcolata la risposta del sistema strutturale in termini di : I. Stato di sollecitazione (S) II. Stato di deformazione (δ)


Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi



Modello Strutturale

(S)

Risposta

(δ)


La verifica strutturale è il processo attraverso il quale si verifica che la risposta del sistema strutturale (Capacità = C) è compatibile con determinati limiti prestazionali (Domanda = D).

D C


Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi



(S)

Risposta (Capacità)

(δ)

S R

lim

in termini di

Resistenza

in termini di.

Deformabilità

Verifica (confronto con Domanda)


Per le nuove costruzioni (1b: progetto) la sintesi si traduce nell’elaborazione del progetto esecutivo delle strutture che in conformità alle norme è costituito dai seguenti elaborati tecnici: Relazioni:

• Relazione di calcolo

• Relazione sui materiali

• Relazione specialistiche

Grafici esecutivi :

• Disegni d’insieme

(pianta delle fondazioni e carpenterie)

• Dettagli costruttivi

(armature per il c.a. e collegamenti per l’acciaio)


Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi





Sistema Strutturale

Identificazione

1a

2

Analisi 3

Verifica 4

SI

NO


Concezione



Progetto

Modellazione

Sintesi



Progettazione Strutturale: obiettivi della lezione


Concezione Strutturale

DEFINIZIONE:

La concezione è la fase fondamentale della progettazione strutturale in cui viene definito il sistema strutturale e deve essere integrata con la progettazione architettonica fin dalle prime fasi per evitare errori e incongruenze.

Costruzione Sistema Strutturale


CONCEZIONE STRUTTURALE


Il sistema strutturale globale di un edificio è composto di sottosistemi o gruppi omogenei di elementi collegati tra loro tramite vincoli (interni o esterni) che ne definiscono il grado di appartenenza ai sottosistemi e la loro gerarchia (elementi principali, secondari etc.)

SCOMPOSIZIONE DEL SISTEMA STRUTTURALE IN SOTTOSISTEMI

SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE

SOTTOSISTEMA PORTANTE DI FONDAZIONE

SOTTOSISTEMA PORTANTE VERTICALE

• SOLAI

• CONTINUO

• PUNTUALE (STRUTTURE INTELAIATE)

• FONDAZIONI



DEFINIZIONE:

La concezione si articola in diverse fasi: • Scelta della tecnologia costruttiva (materiali da costruzione) Livello I: Tecnologico • Scelta della tipologia strutturale (morfologia dello schema resistente) Livello II: Tipologico

• Scelta della dimensione degli elementi costituenti (predimensionamento) Livello III: Dimensionale

ACCIAIO 3500

TECNOLOGIE

COSTRUTTIVE MURATURA

CEMENTO ARMATO

LEGNO

80

360

1800

dfL 0

• fd resistenza di progetto [kN/m2]

• peso specifico [kN/m3]

RENDIMENTO STRUTTURALE O GRADO DI EFFICIENZA G1k

L0

L0 [m] rappresenta l’altezza teorica che può raggiungere una torre realizzata con

un preassegnato materiale prima che il suo peso la porti a rottura



LIV. I: SCELTA DELLA TECNOLOGIA COSTRUTTIVA:

Legno

g/gacc

Acciaio

Cemento Armato

Muratura

0,5

1

4

15

0.20 0.40 0.45 ÷ 0.75 2.00 3.00 7.00 11.00 Incidenza (kN/m2)

Incidenza per unità di superficie del sistema strutturale (ad esclusione dei solai, ovvero del solo scheletro)


LIV. I: SCELTA DELLA TECNOLOGIA COSTRUTTIVA: INCIDENZA DEL PESO DELLA STUTTURA SUL PESO TOTALE



INTRODUZIONE

Strutture in Muratura

La muratura è la tecnica costruttiva più antica e diffusa (per quanto riguarda le costruzioni esistenti) e comprende tecniche assai diverse per tipo e forma dei materiali e per modalità costruttive.


TECNICHE COSTRUTTIVE


Una veloce panoramica delle tipologie di murature storiche rende evidente la varietà di sistemi costruttivi che si raccoglie sotto il termine “muratura”.




Anche la muratura moderna comprende una certa varietà di tipologie: • Muratura ordinaria: costituita dall’assemblaggio dei singoli blocchi lapidei a secco o con malta. • Muratura armata: caratterizzata dall’alloggiamento di barre di acciaio disposte in direzione verticale ed orizzontale all’interno dei fori degli elementi resistenti, in cui viene, successivamente, realizzato un riempimento in calcestruzzo. Le armature incrementano la resistenza del sistema murario. • Muratura intelaiata: in cui la struttura viene confinata da cordoli in cemento armato orizzontali e verticali, ai fini di incrementare la duttilità e la resistenza dei materiali lapidei.

MURATURA ORDINARIA

MURATURA ARMATA

MURATURA INTELAIATA




Nella muratura il sottosistema portante orizzontale (i solai) tradizionalmente era in legno o con strutture ad arco o a volta, oggi è realizzato in cemento armato, in acciaio o in legno. (per le limitazioni sulla lunghezza fare riferimento alle tabelle per solai in c.a., acciaio e legno nelle sezioni dedicate ad ognuna delle tipologie)

SOLAIO TRADIZIONALE IN LEGNO




Il sistema costruttivo in muratura portante è principalmente basato sul sistema scatolare. L’edificio in muratura portante deve essere concepito e realizzato come un assemblaggio tridimensionale di muri e solai, garantendo il funzionamento scatolare, e conferendo stabilità e robustezza all’insieme.

La distanza tra due muri consecutivi, per ognuna delle due direzioni principali, non deve essere superiore a 7 m (9 m per la muratura armata).




Le murature devono essere efficacemente collegate tra loro e con i solai per assicurare il comportamento scatolare. I collegamenti tra le murature e i solai sono realizzati mediante cordoli continui in cemento armato lungo tutti i muri, all’altezza dei solai si piano e di copertura. I collegamenti tra muri ortogonali tra loro sono realizzati tramite ammorsamenti (opportuna disposizione degli elementi) o incatenamenti metallici.




Una parete muraria è costituita da elementi resistenti detti macroelementi. Si distinguono tre tipologie di macroelementi: • Pannelli di fascia, che sono collocati al di sotto o al di sopra dei vani • Pannelli di maschio, che sono situati a sinistra o a destra dei vani • Pannelli di nodo, che collegano tra loro gli elementi di fascia e quelli di maschio I pannelli di nodo e quelli di fascia situati allo stesso livello di piano costituiscono una fascia di piano.

PANNELLO DI FASCIA





PANNELLO DI MASCHIO





PANNELLO DI NODO





PANNELLO DI FASCIA

PANNELLO DI NODO

FASCIA DI PIANO





PANNELLO DI FASCIA

PANNELLO DI MASCHIO

PANNELLO DI NODO

FASCIA DI PIANO




Le murature devono rispettare degli spessori minimi per assicurare stabilità e resistenza, che variano a seconda della tipologia degli elementi costitutivi.

muratura in elementi resistenti artificiali pieni 150 mm

muratura in elementi resistenti artificiali semipieni 200 mm

muratura in elementi resistenti artificiali forati 240 mm

muratura di pietra squadrata 240 mm

muratura di pietra listata 400 mm

muratura di pietra non squadrata 500 mm




Il sistema scatolare è basato su un modulo di base, che definisce uno spazio, chiuso su tutti i lati con murature continue. Nelle murature possono esserci aperture, ma di grandezza limitata (porte e finestre) e allineate tra loro. La possibilità di articolare gli spazi interni è condizionata dal reticolo murario portante che risulta vincolante, e invariante per edifici a più livelli. I sistemi di distribuzione si distinguono per una estrema semplicità geometrica riflettendo tale carattere anche nell’immagine esterna.



Strutture a Telaio

Il principio del telaio si basa due elementi: il piedritto e l’architrave, ovvero il pilastro e la trave, che sono collegati tramite vincoli d’incastro più o meno perfetto oppure cerniera. La ripetizione dei piedritti (pilastri) in verticale e degli architravi (travi) in orizzontale genera dei telai tridimensionali.

VINCOLO CERNIERA

VINCOLO INCASTRO



Strutture a Telaio

Le strutture in Cemento Armato, in Acciaio e in Legno sono basate sul sistema strutturale a telaio.


Strutture in Cemento Armato

PRINCIPI DI BASE

L’invenzione del cemento armato si basa sull’idea di combinare la capacità del calcestruzzo di resistere agli sforzi di compressione con la capacità dell’acciaio di assorbire gli sforzi di trazione. Ogni elemento strutturale in cemento armato viene realizzato inserendo dei tondini di acciaio nelle zone sottoposte a trazione, lasciando al calcestruzzo il compito di resistere alle tensioni di compressione.

LA NASCITA DEL CEMENTO ARMATO


In realtà, nelle costruzioni in cemento armato, il ruolo svolto dall’armatura metallica all’interno del volume di calcestruzzo va ben oltre la semplice funzione di assorbire gli sforzi di trazione. La gabbia metallica, infatti, modifica sostanzialmente il comportamento meccanico del calcestruzzo, sia teso che compresso, e trasforma quindi di fatto il conglomerato cementizio in un nuovo materiale da costruzione: il cemento armato.


PRINCIPI DI BASE

L’accoppiamento dei due materiali (il calcestruzzo e l’acciaio) dà luogo quindi ad un nuovo materiale da costruzione (il cemento armato) che non sarà più né calcestruzzo né acciaio, ma il cui comportamento, come tutti i materiali composti, sarà ovviamente condizionato dalle proprietà meccaniche dei due materiali componenti, nonché dal loro rapporto quantitativo.

IL COMPORTAMENTO STRUTTURALE DEL CEMENTO ARMATO


= +

I presupposti fondamentali affinché tale accoppiamento funzioni efficacemente sono: • l’uguaglianza dei coefficienti di dilatazione termica dei due materiali • la perfetta aderenza tra i due materiali (s = c )

ARMATURA IN ACCIAIO (RINFORZO)

GETTO IN CLS (MATRICE)

CEMENTO ARMATO

(COMPOSITO)


PRINCIPI DI BASE

I vantaggi derivanti dall’uso del cemento armato come materiale strutturale sono molteplici: • libertà di forma; • ridotta manutenzione; • basso costo dei materiali; • impiego di manodopera non specializzata; • resistenza nei confronti del fuoco; • buon comportamento strutturale. Le principali criticità sono invece: • peso elevato; • lunghi tempi di esecuzione; • elevato coefficiente di trasmissione termica; • scarsa possibilità di recupero dei materiali.

PREROGATIVE DEL CEMENTO ARMATO










• SOLAIO

• TRAVI

• PILASTRI

• FONDAZIONI



IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE

Il solaio è quella parte del sottosistema portante orizzontale su cui agiscono direttamente i carichi permanenti e variabili legati alla funzione specifica dell’impalcato.

IL SOLAIO

Fascia piena

L2

L1,1

L1,2

Sbalzo

Travetto

Rompitratta

Foro

Travetto

Soletta


SOLAIO

Tipologia strutturale

Tecnologia costruttiva

a semplice via

a doppia via

misti latero-cementizi

Misti con blocchi diversi dal laterizio

Travetti

Sandwich (Travetti e Lastre)

Soletta piena

Graticcio

Soletta nervata

Latero-cementizi

Gettati in opera

Semiprefabbricati

Prefabbricati

In polistirolo (con o senza lastre in c.a.p.)

In materiale plastico

cemento armato normale o precompresso

Soletta piena

Soletta nervata

Ordito semplice di elementi in c.a.p.


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO CLASSIFICAZIONE




In base alla modalità di trasmissione degli sforzi prodotti dai carichi gravitazionali al sottosistema portante verticale, il sottosistema portante orizzontale può differenziarsi in:

IL SOLAIO

Il peso proprio dell’impalcato ed i carichi su di esso agenti

vengono trasferiti al sottosistema portante verticale dagli

elementi principali secondo un'unica direzione preferenziale

Il peso proprio dell’impalcato ed i carichi su di esso agenti

vengono trasferiti al sottosistema portante verticale dagli

elementi principali secondo due o più direzioni

SISTEMA A SEMPLICE VIA SISTEMA A DOPPIA VIA


FASE DI GETTO ARMATURE


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO SOLAIO LATERO-CEMENTIZIO GETTATO IN OPERA



IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO

I travetti rappresentano le nervature del solaio, e permettono di poter considerare il solaio infinitamente rigido nel suo piano, come una piastra; hanno la funzione di centrifugare la sezione resistente del solaio dandole adeguata capacità portante e rigidezza

I TRAVETTI

Fascia piena

L2

L1,1

L1,2

Sbalzo

Travetto

Rompitratta

Foro

Travetto

Soletta


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO I TRAVETTI




IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO

Il travetto rompitratta è un elemento monodimensionale inserito in mezzeria del solaio. Dove necessario il travetto rompitratta garantisce un parziale funzionamento a doppia via del solaio aumentando la funzione di ripartizione fornita dalla soletta.

IL TRAVETTO ROMPITRATTA

Fascia piena

L2

L1,1

L1,2

Sbalzo

Travetto

Rompitratta

Foro

Travetto

Soletta


No Si

L2 L1

L2 L1

IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO DISPOSIZIONE DEI TRAVETTI

CONCEZIONE PER CARICHI VERTICALI Applicando il metodo di Grashof (metodo di analisi semplificato delle piastre) è possibile dimostrare che il carico applicato su una piastra viene assorbito in modo preponderante dalle strisce disposte sul lato corto poiché caratterizzate da maggiore rigidezza



Se si considerano anche i carichi orizzontali questo assunto potrebbe risultare non corretto, ma in genere il solaio viene ordito secondo il lato corto, talvolta si procede orientando il solaio a scacchiera, alternando l’orientamento del solaio nei campi.

2. Forti carichi concentrati 3. Irregolarità planimetrica

L12 L11 LS

Sezione longitudinale

Pianta

1. Eccessiva lunghezza dei travetti

Trave Rompitratta

L11 ≥ 5m L2

414

14/20


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO IL TRAVETTO ROMPITRATTA


Irregolarità planimetrica Eccessiva lunghezza dei travetti


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO IL TRAVETTO ROMPITRATTA

L12 L11 LS

Sezione longitudinale

Pianta

414

14/20


L2

L11

L12

Sbalzo

Travetto Rompitratta

Fascia piena

Foro Travetto

Soletta


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO LA SOLETTA

La soletta completa la sezione resistente del solaio al suo estradosso, contribuisce alla ripartizione delle azioni verticali puntuali (forze concentrate) evitando la rottura dei laterizi (punzonamento). In zona simica crea nel solaio un diaframma rigido necessario alla trasmissione delle azioni orizzontali a tutti gli elementi sismoresistenti del sottosistema portante verticale.


Armatura trasversale o di ripartizione

1) Rete realizzata in cantiere

2) Rete elettrosaldata

Maglia

8/30

20

0 ≤

l

≤

300 c

m

225 ≤ l ≤ 400 cm

hs

s

b i

hs

s

b

i

Sezione trasversale


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE: IL SOLAIO LA SOLETTA

TIPOLOGIA DI ARMATURA




I carichi che gravano sull’impalcato vengono trasferiti al sottosistema portante verticale tramite le travi. Le travi su cui gravano direttamente i carichi del solaio sono le travi principali. Le travi nella direzione ortogonale sono le travi secondarie.

LE TRAVI

Trave principale Trave secondaria



IL SOTTOSISTEMA PORTANTE VERTICALE

I carichi che gravano sull’impalcato vengono trasferiti tramite il sottosistema portante orizzontale al sottosistema portante verticale: i pilastri, e poi infine alle fondazioni e al terreno.

I PILASTRI


Scelte la tecnologia e la tipologia strutturale, attraverso il

predimensionamento si assegna agli elementi una

dimensione di primo tentativo.

Ci aiutano in questo i rapporti di forma, che esprimono la

relazione che esiste tra l’altezza dell’elemento e la sua

lunghezza.

Tale rapporto, se non prescritto direttamente dalla

norma, è generalmente desunto dall’esperienza e/o

dall’analisi statistica di strutture già esistenti.

(ANALOGIA STRUTTURALE)


CONCEZIONE STRUTTURALE PREDIMENSIONAMENTO

L2 L1

H


ABACHI DI PREDIMENSIONAMENTO



h

b

np h(m) b=0.30m

hsis(m) b=0.40m

1 0.30 0.40

2 0.30 0.40

3 0.40 0.5250.55

4 0.50 0.65

5 0.60 0.7750.80

6 0.70 0.90

7 0.80 1.0251.05

8 0.90 1.15

Per altezze maggiori ad 8 piani occorre incrementare anche la larghezza b

ogni 2 piani di 5 cm in zona non sismica e 10 cm in zona sismica


IL SOTTOSISTEMA PORTANTE VERTICALE: I PILASTRI PREDIMENSIONAMENTO – ANALOGIA STRUTTURALE

Fissata la destinazione d’uso dell’edificio e la sua maglia strutturale, le dimensioni dei pilastri aumentano all’aumentare del numero di piani.





Il sistema a telaio con struttura in Cemento Armato è una tipologia costruttiva molto versatile. Grazie alla possibilità di gettare in opera e alla possibilità di costruire casseforme di vari tipi, c’è molta libertà di forma. Per evitare travi troppo ingombranti, la maglia strutturale dei pilastri non dovrebbe superare luci di 7-8 metri, ma mediamente sono intorno a 4-5 m, i pilastri devono essere disposti in modo regolare, secondo una griglia modulare e hanno delle dimensioni minime di 30x40 cm. In questo caso, diversamente dalla muratura, oltre alla griglia strutturale non ci sono vincoli.

M


Strutture in Acciaio

La principale differenza di natura tecnologica è legata al processo costruttivo: • la struttura in c.a. nasce come monolitica, perché il getto di calcestruzzo viene fatto tutto nello stesso momento e trave e pilastro sono continui e legati da vincolo “incastro”, • la struttura in acciaio nasce per assemblaggio di elementi singoli, tramite saldatura (vincolo “incastro) o bullonatura (vincolo “cerniera”).

Solaio in lamiera

grecata e soletta

collaborante

Solaio latero-

cementizio

20 c

m4 c

m20 c

m4 c

m


DIFFERENZE TRA STRUTTURA A TELAIO IN C.A. E IN ACCIAIO

CERNIERA

INCASTRO

PRINCIPI DI BASE TIPOLOGIE STRUTTURALI


TELAIO A NODI RIGIDI

CONTROVENTI ECCENTRICI

CONTROVENTI CONCENTRICI


Se la struttura in acciaio è saldata, costituisce un telaio a nodi rigidi. Se la struttura in acciaio è bullonata, per dare stabilità all’intero edificio devono essere inseriti dei sistemi di controventi, che possono essere di diverse tipologie e insieme alla configurazione geometrica cambia anche il loro comportamento strutturale.

INCASTRO CERNIERA




TELAIO A NODI RIGIDI




TELAIO CON CONTROVENTI CONCENTRICI




TELAIO CON CONTROVENTI ECCENTRICI








• SOLAIO

• TRAVI SECONDARIE

• TRAVI PRINCIPALI

• PILASTRI

• FONDAZIONI


Il solaio è quella parte del sottosistema portante orizzontale su cui agiscono direttamente i carichi permanenti e variabili legati alla funzione specifica dell’impalcato.

IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE IL SOLAIO


Per quanto riguarda l’orditura del solaio valgono le stesse considerazioni fatte per il solaio in c.a.

IL SOTTOSISTEMA PORTANTE ORIZZONTALE IL SOLAIO




I carichi che gravano sull’impalcato vengono trasferiti al sottosistema portante verticale tramite le travi. Le travi su cui appoggia direttamente il solaio in lamiera gracata sono le travi secondarie che servono a ridurre la luce massima coperta dal solaio, che non può superare i 2-3 metri. Le travi su cui appoggiano le travi secondarie e che sono nella direzione ortogonale sono le travi principali.

LE TRAVI

Trave principale

Trave secondaria


HEA IPE Alveolate

Travi a parete piena o alleggerite

Le caratteristiche geometriche delle sezioni in commercio si trovano nei sagomari. (in appendice al libro “Strutture” di Shodeck)



I carichi che gravano sull’impalcato vengono trasferiti tramite il sottosistema portante orizzontale al sottosistema portante verticale: i pilastri, e poi infine alle fondazioni e al terreno.

I PILASTRI

Pilastri


HE,HD OHS RHS

A croce austriaca




Il sistema a telaio con struttura in Acciaio è una tipologia costruttiva molto leggera e snella. Grazie alle diverse possibilità di scelta della tipologia strutturale (telaio a nodi rigidi o telaio con controventi) permette di adottare varie soluzioni. Rispetto alle strutture in c.a. gli ingombri delle strutture sono minori e le luci della maglia strutturale possono essere maggiori. Anche in questo caso, come per il c.a. e diversamente dalla muratura, oltre alla griglia strutturale non ci sono vincoli.

M


Strutture in Legno


Strutture in Legno

INTRODUZIONE

Le strutture a telaio in legno possono essere costituite da elementi in legno massiccio oppure in legno lamellare incollato, impiegato sempre più frequentemente anche per piccole luci perché di qualità controllate e non condizionato dalla reperibilità sul mercato di elementi lignei massicci di grandi dimensioni. I collegamenti tra elementi possono essere realizzati con bullonatura, chiodatura o a incastro con collante.


Strutture in Legno

IL SISTEMA COSTRUTTIVO

Le strutture a telaio in legno possono essere classificate in funzione delle modalità di collegamento tra trave e pilastro e principalmente sono: • Trave continua e pilastri interrotti, • Trave interrotta e pilastri continui.


Strutture in Legno

GLI ELEMENTI COSTRUTTIVI

La sezione dei pilastri può essere quadrata o rettangolare piena, oppure composta da due elementi di parete verticali paralleli collegati tra loro.


Strutture in Legno


Le travi possono essere a sezione rettangolare piena, di tipo scatolare, oppure reticolari.


Strutture in Legno


I solai possono essere realizzati con sistemi a doppia orditura di travi, con griglie e cassettonati oppure con elementi bidimensionali di piccole dimensioni.


Strutture in Legno


La realizzazione dei componenti strutturali e di completamento prevede dimensioni modulari impostate o in moduli convenzionali (60-120 cm) o in base alle dimensioni standardizzate degli elementi di completamento con funzione irrigidente.


Strutture in Legno


LEGNO 3500

TECNOLOGIE

COSTRUTTIVE MURATURA

CEMENTO ARMATO

ACCIAIO

80

360

1800



SCELTA DELLA TECNOLOGIA COSTRUTTIVA

• SISTEMA CONTINUO (SCATOLARE)

• MODULO A SPAZI CHIUSI

• MURATURE CONTINUE CON PICCOLE APERTURE

• SISTEMA PUNTUALE (TELAIO)

• ELEMENTI PESANTI

• LIBERTA’ DI FORMA


• ELEMENTI SNELLI E LEGGERI

• AMPIE LUCI E GRANDE RESISTENZA (MOLTI PIANI)


• ELEMENTI SNELLI E LEGGERI

• LUCI MENO AMPIE E RESISTENZA MINORE

Daniel L. Shodeck

Strutture

Pàtron Editore

2004

AA.VV.

Quaderni del manuale di

progettazione edilizia: Le strutture

HOEPLI

2003


Per approfondimenti:

Lez Strutture Lab 1 Anno

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