sistemi costruttivi

sistemi costruttivi

Giulia Peluso- 4Aart-2023/2024

La struttura

• indica il complesso di opere specificamente dedicate a sopportare i carichi che gravano su di esse e necessarie per la stabilità dell’insieme.

I carichi

si dividono in statici e dinamici.

Carichi statici

Carichi dinamici

Carichi accidentali

Carichi permanenti

I carichi possono essere considerati:

Se agiscono su una superficie piccola e possono essere pensati come agenti in un punto della struttura.

Carichi concentrati

Gravano sulla struttura (pavimenti,ecc..).

Sono il peso proprio della struttura.

Sono forze di cui può variare l’intensità, come l’azione sismica.

Gravano sulla struttura in modo non permanente (arredi, ecc.).

Se la loro azione è distribuita su una superficie sufficientemente ampia.

Carichi distribuiti

Vincoli

I vincoli si dividono in : 1. semplici, se tolgono un grado di libertà, 2. doppi se ne tolgono due, 3. tripli se ne tolgono tre.

La struttura tende a reagire ai carichi con forze di reazione espresse dai vincoli . I vincoli devono essere in grado di offrire le reazioni necessarie ad inibire quegli spostamenti e quelle rotazioni. Ad ogni grado di libertà inibito corrisponde una reazione vincolare.

-sono l’appoggio semplice... - sono la cerniera fissa... - sono la cerniera ed il tripendolo...

I vincoli più importanti nel piano sono: • il carrello • la cerniera • l’incastro

Grado di libertà

La struttura è in equilibrio statico quando le reazioni vincolari ed i carichi si annullano a vicenda creando un sistema a risultante nulla.

Equilibrio statico

Ognuno di questi movimenti è chiamato grado di libertà. Nello spazio gli elementi hanno 6 gradi libertà.

SISTEMA SPINGENTE – SISTEMA A CUPOLE

SISTEMI PESANTE - TRILITE

SISTEMA SPINGENTE – SISTEMA A VOLTATO

Volta a calotta con una simmetria centrale con base poligonale circolare, ellittica. Una cupola in architettura è edificata con conci trapezoidali detti cunei, i cui giunti sono orientati verso un unico centro.

SISTEMA SPINGENTE – ARCO

Sistema costruttivo trilitico costituito da una trave appoggiata su due muri (struttura isostatica). ​

Serie di archi affiancati in profondità a formare la terza dimensione. VOLTE SEMPLICI – a) a botte, b) a vela, c) a cupola VOLTE COMPOSTE – a) a crociera, b) a crociera gotica.

Elemento strutturale a forma curva che si appoggia su due piedritti ed è sospeso su uno spazio vuoto ed è costituito normalmente da conci.

• Il sistema triangolare indeformabile in Italia si diffonde con forme più complicate chiamate forme a

Sistema triangolare

Capriata

Struttura

Il sistema triangolare si basa sul principio triangolo indeformabile.

• 1. Due aste inclinate compresse (puntoni)
• 2. Una asta orizzontale tesa (tirante).

Tipi costruttivi

Struttura: 1. Due aste inclinate compresse 2.Una asta orizzontale tesa 3. Un monaco verticale 4. Saettoni inclinati

funzionamento

Si possono costruire capriate: 1. semplici (con un monaco) 2. composte (con tre monaci)

FUNZIONAMENTO DELLA CAPRIATA:PUNTONI-CATENA-MONACO-SAETTE CONTROCATENA- APpogio

TRAVATURE RETICOLARI

strutture costituite da un insieme di aste collegate fra loro in alcuni punti in modo che il complessorisulti indeformabile.

Nodi

Una seconda semplificazione riguarda la disposizione dei carichi applicati; si suppone che essi agiscano concentrati nei nodi della struttura stessa. Le ipotesi semplificative fin qui fatte: 1) nodi articolati , 2) carichi applicati sui nodi ) semplificano lo studio delle strutture reticolari; ogni asta infatti sarà sollecitata solo da una forza avente per retta d'azione il suo asse longitudinale. Le aste risulteranno quindi TESE o COMPRESSE e di conseguenza costituiranno un insieme di tiranti o di puntoni.

L'intera struttura risulterà indeformabile solamente se le aste ed i relativi nodi saranno in numero sufficiente e disposti in modo opportuno per impedire qualsiasi movimento.

Il principio del TELAIO si basa sul fatto che il piedritto e l’orizzontamento sono collegati tramite vincoli d’incastro oppure a cerniera e sfruttano le loro proprietà elastiche. Alla base i piedritti possono essere incastrati o incernierati. La ripetizione delle aste di piedritto in orizzontale o verticale dei telai genera schemi strutturali a gabbia o scheletro indipendente. Nelle strutture elastiche a scheletro indipendente le murature di chiusura dello spazio dell’edificio sono necessariamente di tamponamento e svolgono una funzione portante non principale .

SISTEMA ELASTICO

• Sistema costruttivo del telaio

Esempi

Nelle strutture elastiche a scheletro indipendente le strutture di chiusura sono necessariamente di tamponamento e svolgono una funzione portante non principale. La tradizione mostra soluzioni diverse in funzione dei materiali locali.

Esempi

SISTEMA ELASTICO

ponte di brooklyn

• Sistema costruttivo del cavo

Elemento tecnico che assume una forma curvilinea la cui geometria dipende dal sistema complessivo dei carichi agenti. Soluzione i vincoli ai supporti del cavo devono controbilanciare le componenti verticali ed orizzontali della trazione esercitata da cavo.

cavo

Il cavo può essere instabile ad azioni con componenti verticali od orizzontali. Soluzione: 1- aumentando l'entità dei carichi verticali ;2-applicando cavi stabilizzanti uniti al cavo da stabilizzare tramite tiranti o puntoni .

instabilita del cavo

Le aste snelle, che sorreggono il cavo, possono essere soggette a deformazioni per l'elasticità o per carico di punta. Soluzione: si controbilancia la componente orizzontale dell'azione del cavo agendo sul supporto stesso aumentandone la resistenza a flessione imponendo adeguate giaciture o introducendo cavi stabilizzanti.

instabilita dei supporti

sistema trilitico

Sono dell'idea che tutto cio che noi ad oggi conosciamo della scienza delle costruzioni lo dobbiamo al primo sistema costruttivo che l'uomo abbia mai ideato.

Un esempio di evoluzione moderna del sistema trilitico, è l’utilizzo dell’acciaio e del cemento armato che costituiscono lo scheletro di un edificio. Una tecnica costruttiva introdotta a fine Ottocento, denominata a ossatura portante, ad oggi prevale su quella a muratura portante. Questa nuova tecnica permette di scaricare il peso della costruzione sui pilastri e non sui muri, rendendo più libera la distribuzione degli spazi interni.

Nella storia dell’architettura, il sistema trilittico sarà il primo sistema che l'uomo cominciò ad utilizzare nel momento in cui sentì il bisogno di costruire delle dimore per avere un posto sicuro. La sua caratteristica principale è quella di produrre forme nello spazio; ad oggi è possibile vedere come sia diffuso e utilizzato tutt’oggi , seppure in maniera più evoluta .

Questo rivoluzionario modo di costruire è sicuro ed economico. Casa Farnsworth è un esempio di architettura moderna basata sulla scienza delle costruzioni.

I Greci antichi furono i primi a ideale il sistema trilitico (chiamato anche architrave) che divenne la base degli ordini architettonici classici, ed è lo stesso sistema che venne ripreso anche dagli architetti egiziani, come per esempio il tempio di Amor-Ra a Luxor.

In conclusione, nella sua semplicità il sistema trilitico ha saputo essere parte fondamentale della nostra crescita nelle costruzioni e che ad oggi è sempre in continua evoluzione.