Strutture e abitazione

Presentazione a cura di Benedetta Palla

Strutture portanti & Involucro edilizio

START

Indice

02

03

04

01

Trilite

telaio

Arco

Significato di struttura

06

07

05

08

Scomposizione involucro

Involucro edilizio

Classificazione strutture portanti

Capriata

10

11

12

09

Chiusure esterne

Partizioni

Distributori

Fondazioni

Significato di struttura

Una struttura èqualsiasi montaggio di materia destinato a sosteneredei carichi.Un esempio di struttura naturale è lo scheletro umano, che sostiene il peso dei muscoli e degli oggetti trasportati a mano o sulle spalle. Esempi di strutture costruite dall’uomo sono un muro portante di una casa, l’ossatura in c.a. di un edificio moderno, lo scafo metallico di una nave ecc…

Quando bisogna studiare la resistenza delle strutture, affinché svolgano il loro compito in completa sicurezza le fasi da seguire sono le seguenti:

• Si studiano le sollecitazioni elementari cui vengono sottoposti i materiali;
• Si studiano le strutture elementari, cioè i possibili montaggi dei materiali, per vedere la resistenza di ogni elemento e la resistenza complessiva;
• Si applicano questi principi per costruire strutture complesse di uso pratico, ad esempio per racchiudere spazi abitativi.

TRILITE

Il trilite è una struttura architettonica semplice, il cui nome deriva dal greco (tri=tre + lithos=pietra) piuttosto comune nei monumenti megalitici. E’ una struttura formata da due elementi disposti in verticale (piedritti) e un terzo appoggiato orizzontalmente sopra di essi (architrave).Il vantaggio è quello che in questo tipo di strutture le forze spingenti sono solo verso il basso e quindi non agiscono spinte laterali; gli svantaggi sono legati alla limitatezza della distanza tra i piedritti definita “luce”.

Osserviamo 4 tipi di strutture elementari

TRILITE

Con due barrette di gomma per ogni piedritto e una per la trave si ottiene il modello del trilite.Applica una forza sulla trave: la barretta si flette poco.Applica una forza sul piedritto: se la forza è centrata, la barretta si accorcia, cioè subisce solo compressione.Spingi la trave in orizzontale: essa scorre sui piedritti, che stanno al loro posto perché molto pesanti.Spingi un piedritto di lato: la struttura si inclina e poi si ribalta.

TELAIO

Un telaio o gabbia è una struttura costituita da una intelaiatura di elementi verticali, i pilastri e orizzontali, le travi e i solai. Questi, nei moderni edifici hanno il compito di sostenere il peso dell’edificio e scaricarlo sul terreno.Queste strutture, sfruttano moderni sistemi costruttivi, in cui gli elementi sono legati strettamente tra di loro collaborando nella ripartizione dei carichi e delle spinte. I materiali con cui sono realizzati sono il cemento armato e l’acciaio.

TELAIO

Con tre barrette di gomma con i lati incastrati si ottiene il modello del telaio.Applica una forza sulla trave: essa si flette abbastanza e forma una doppia curva. Applica una forza laterale sul piedritto: esso si flette per il “carico di punta”. Spingi di lato la trave: tutta la struttura si deforma un po’, ma il piedritto non si ribalta e la trave non scorre.

ARCO

L’arco è una struttura architettonica basata sulla forma curva che appoggiata su due piedritti. La parte curva si compone di una serie di elementi a forma trapezoidale chiamati conci o cunei, cioè pietre tagliate o laterizi disposti in maniera radiale verso un ipotetico centro. Nell’arco, ogni elemento sta al suo posto a causa del proprio peso senza aver bisogno di alcun legante; il peso della struttura è in compressione e può sopportare grandi carichi in totale sicurezza.Il cuneo fondamentale che chiude l’arco e mette in atto le spinte di contrasto è quello centrale, chiamato chiave di volta.L’arco inteso come struttura bidimensionale è spesso utilizzato in sequenza (acquedotti) o per realizzare aperture. La sua costruzione avviene per mezzo di una impalcatura lignea, che prende il nome di centina.

CAPRIATA

La capriata è una struttura architettonica basata sulla forma triangolare, tradizionalmente realizzata in legno, appoggiata su due piedritti ed utilizzata come base per le copertura a falde inclinate. La capriata ha il vantaggio di annullare le spinte orizzontali grazie alla sua forma triangolare nella quale l’elemento orizzontale, la catena, annulla le spinte di quelli inclinati, i puntoni. La capriata è formata dai seguenti elementi:puntoni – gli elementi inclinati del triangolo strutturale;catena – rappresenta l’elemento tirante orizzontale del triangolo strutturale; la sua funzione è quella di annullare, tirando verso l’interno i punti di appoggio dei puntoni, le forze divaricanti che agiscono su tali punti; è l’elemento più lungo della struttura, rappresentando l’ipotenusa del triangolo strutturale. Normalmente è formata da un’unica trave che presenta, però, l’inconveniente di inflettersi al centro per effetto del suo stesso peso. Per ovviare a questo limite, la capriata all’italiana è stata dotata di un altro elemento posto in verticale che spezza in due la catena;monaco – questo elemento ha appunto la funzione di annullare l’imbarcamento che subisce con il tempo la catena e di irrigidire la struttura;saette o saettoni – anche i puntoni, con l’aumentare della distanza sono soggetti ad imbarcamento, quindi per evitare di aumentare la loro sezione, vengono inseriti questi due elementi che hanno inclinazione opposta a quella dei puntoni. In questo modo i saettoni, scaricano il peso sul monaco impedendo di fatto la flessione dei puntoni.

Involucro edilizio

L'involucro edilizio è un elemento architettonico che delimita l’organismo costruttivo e strutturale, come fosse una scatola la cui funzione è di separare l’interno dall’esterno.Delimita una porzione di spazio, creando all’interno un micro-clima il cui scopo è quello di garantire sempre condizioni ottimali per chi soggiorna all’interno. Serve funzionalmente a isolare ciò che sta all’interno da ciò che sta all’esterno; ad esempio isolare dall’azione degli agenti atmosferici (pioggia, freddo, caldo, vento, ecc.) o di altri fattori che possano perturbare la quiete necessaria allo svolgimento delle attività svolte al suo interno, ad esempio il rumore.

SCOMPOSIZIONE DELL'INVOLUCRO EDILIZIO

L’utilizzo del termine involucro in edilizia, è piuttosto recente e nasce come evoluzione del concetto di chiusura, e indica differenti elementi disposti verticalmente (muri) o orizzontalmente (solai) e possono essere sia opachi che trasparenti (finestre, porte, lucernai, ecc).Ne risulta che, la scatola edilizia (involucro) può essere scomposta in elementi funzionalmente e morfologicamente diversi: STRUTTURE CHIUSURE ESTERNE PARTIZIONI INTERNE DISTRIBUTORI (esterni e interni)

LE STRUTTURE ossia gli elementi portanti dell'edificio possono essere:

ORIZZONTALI

VERTICALI

DI FONDAZIONE

(solai, travi, travature, ecc.)

(pilastri, colonne, ecc.)

(continue e discontinue)

Le fondazioni

Hanno il compito di ricevere i carichi provenienti dalla struttura sovrastante e scaricarli sul terreno. La loro forma dipende dal tipo di terreno e dal tipo di struttura sovrastante e possono essere:

FONDAZIONI PROFONDE O INDIRETTE

FONDAZIONI SUPERFICIALI O DIRETTE

PLINTI

FONDAZIONI SU PALI

TRAVI ROVESCE

PLATEA

LE CHIUSURE ESTERNE ossia gli elementi portanti dell'edificio possono essere:

VERTICALI

ORIZZONTALI

INCLINATE

(PORTANTI O PORTATE)

(INFERIORI O SUPERIORI)

(TETTI)

LE CHIUSURE VERTICALI

Le chiusure verticali esterne costituiscono lo schermo verticale esterno dell’organismo architettonico. Possono essere:portanti: assolvono anche le funzioni statiche e in tutto o in larga misura quelle relative al comfort;portate: assolvono il solo comfort, possono essere opache (tamponamenti o muri) o trasparenti (serramenti – porte e finestre).Agli effetti della funzione protettiva le chiusure verticali esterne devono assicurare sia un sufficiente grado di difesa igro-termica e acustica allo spazio interno sia presentare caratteristiche di inalterabilità, resistenza agli agenti atmosferici e resistenza gli urti, per quanto riguarda la durevolezza

LE CHIUSURE ORIZZONTALI

Si definiscono anche solai e fanno parte delle più generali “chiusure orizzontali”. Possono essere:superiori: come i solai delle terrazze (o lastrici solari);inferiori: come i solai che realizzano la separazione dell’edificio dal terreno garantendo un adeguato isolamento dall’umidità.La struttura portante del solaio può essere realizzata in legno, in calcestruzzo armato o in acciaio con la presenza o meno di altri materiali, quali elementi in laterizio, pani di polistirolo, ecc., con funzione prevalente di alleggerimento.

LE CHIUSURE INCLINATE

Normalmente sono rappresentate dai tetti a falde inclinate e rappresentano la chiusura superiore dell’edificio al posto di quelle orizzontali. Possono essere anch’esse opache ricoperte di tegole o altri elementi funzionali o trasparenti come abbaini o lucernai.

Partizioniorizzontali e varticali

Una partizione orizzontale interna portante che interessa una porzione di vano, si considera un solaio e determina quindi un ulteriore piano. Le partizioni verticali consentono la suddivisione dello spazio interno dell’organismo architettonico. Questa è ottenuta mediante elementi portanti o portati (tramezzi) che non devono assolvere i compiti di protezione delle chiusure verticali esterne ma sostanzialmente provvedere solo agli effetti della migliore fruibilità, all’isolamento acustico tra vano e vano.Sono partizioni verticali interne anche le porte di separazione tra i vani

Distributori orizzontali e verticali

Sono tutti quegli elementi funzionali che consentono il collegamento tra differenti piani di un edificio, ad esempio le scale, gli ascensori, i montacarichi.La scala in architettura è una costruzione edilizia che va a definirsi come struttura di collegamento verticale fra i diversi piani di un edificio.La scala è formata da un insieme di strutture orizzontali posizionate a quote differenti chiamate gradini. La parte orizzontale del gradino è chiamata pedata, mentre la parte verticale tra due elementi successivi è chiamata alzata.Un insieme di gradini compone una rampa, mentre la rampa stessa collega tra di loro due pianerottoli.

Si tratta di uno spazio solitamente stretto che serve per consentire il passaggio da una parte all’altra ed è presente praticamente in tutte le case, oltre che in altri luoghi. Può essere interno o esterno all’edificio. Nel primo caso coincide con i corridoi, mentre nel secondo caso prende il nome di ballatoio. Consiste in un passaggio accostato a una parete di un edificio, in genere sul lato esterno con una ringhiera, un parapetto o una balaustra di protezione. La casa a ballatoio spazi comuni per accedere alle diverse stanze o, nel caso di un condominio, alle singole unità abitative.

grazie per l'attenzione