ANALISI TECNICA DI UN ATTIVITÀ ARTIGIANALE

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1 Indice Unità di Apprendimento 1 Economia e mondo del lavoro VERIFICA... prima di cominciare 2 Economia e lavoro 3 Bisogni, beni, servizi 3 Beni diretti e indiretti 4 Servizi 4 Economia di mercato 5 Lo scambio e la moneta 5 Le banche 7 Altri servizi delle banche 7 Come fare per... APRIRE UN LIBRETTO DI RISPARMIO E UN CONTO CORRENTE 8 Primo piano I TITOLI DI CREDITO 9 Il mercato 10 Domanda e offerta 11 Come fare per... E-COMMERCE: ACQUISTI IN RETE 12 Risparmio e investimenti 13 Investire in titoli di stato 13 Investire in obbligazioni 13 Primo piano COME FUNZIONA LA BORSA 14 Investire in fondi comuni 15 Primo piano LA GLOBALIZZAZIONE 16 VERIFICA... come stai procedendo 17 La produzione 18 I fattori della produzione 18 Che cos è un impresa 19 Primo piano IL MERCATO DEL LAVORO 21 I settori della produzione 22 Il settore primario 22 Il settore secondario 22 TecnoLab ANALISI TECNICA DI UN ATTIVITÀ ARTIGIANALE 24 Il settore terziario 25 Il terziario avanzato 25 Primo piano IL MARKETING 26 I problemi del lavoro 26 L organizzazione del lavoro 27 Problemi umani del lavoro industriale 28 Automazione e produzione in serie 29 Primo piano SICUREZZA SUL LAVORO E PREVENZIONE DEGLI INFORTUNI 30 Come fare per... LAVORARE AL COMPUTER IN SICUREZZA 31 Come fare per... CERCARE LAVORO 34 ORA PROVA TU VERIFICA... come stai procedendo 37 Storia illustrata della tecnologia Il lavoro... nel tempo 38 In sintesi 40 VERIFICA... le tue competenze 41 Unità di Apprendimento 2 Tecnologia dei materiali VERIFICA... prima di cominciare 44 Classificazione, proprietà e ciclo dei materiali 45 Classificazione dei materiali 45 Proprietà dei materiali 46 Il ciclo dei materiali 48 Il riciclaggio dei materiali 48 Come fare per... LA RACCOLTA DIFFERENZIATA DEI RIFIUTI 49

2 IV Indice Legno e carta 51 Il legno 51 Composizione e struttura del legno 51 In rete con... Scienze COME È FATTO UN TRONCO 52 Dall albero al legname 52 Primo piano TIPI DI LEGNO 54 TecnoLab PROVE SPERIMENTALI SUL LEGNO 56 I derivati del legno 57 Primo piano IL LEGNO LAMELLARE 59 TecnoLab PROGETTARE E REALIZZARE UN PUZZLE TRIDIMENSIONALE 62 Primo piano L ARTIGIANATO DEL LEGNO 62 ORA PROVA TU La carta 66 Materie prime per la fabbricazione della carta 66 La fabbricazione industriale della carta 67 TecnoLab SEGNAPOSTI DI CARTAPESTA 69 TecnoLab PROVE SPERIMENTALI SULLE CARATTERISTICHE DELLA CARTA 70 In rete con... Scienze INDUSTRIA CARTARIA E AMBIENTE 71 ORA PROVA TU VERIFICA... come stai procedendo 74 I metalli 75 Metalli ferrosi 75 Processo di produzione della ghisa 77 Processo di produzione dell acciaio 78 Gli acciai e le loro proprietà 79 Primo piano LAVORAZIONI PLASTICHE DEI METALLI 80 Metalli non ferrosi 81 Primo piano LA LEGA NITINOL 85 ORA PROVA TU Le materie plastiche 89 Le resine artificiali 89 Le proprietà 89 Lavorazione delle materie plastiche 90 Le gomme naturali 93 ORA PROVA TU VERIFICA... come stai procedendo 95 Vetro e ceramiche 96 Il vetro 96 Natura e composizione del vetro 96 Processo produttivo del vetro 97 Lavorazione del vetro 98 Le ceramiche 100 Processo produttivo delle ceramiche 100 TecnoLab LAVORAZIONE DELL ARGILLA A COLOMBINO 101 In rete con... Scienze LE CERAMICHE TECNICHE AVANZATE 102 ORA PROVA TU Le fibre tessili 104 TecnoLab PROVE SPERIMENTALI SULLE PROPRIETÀ DELLE FIBRE TESSILI 104 Fibre di origine vegetale 106 Cotone 106 Lino 107 Canapa 107 Fibre di origine animale 107 Lana 107 Seta 109 Fibre artificiali 110 Raion viscosa 110 Raion acetato 111 Fibre sintetiche 111 In rete con... Scienze I NUOVI MATERIALI 112 La produzione dei filati 113 Primo piano CARATTERISTICHE DEI FILATI 114 La produzione dei tessuti 115 TecnoLab PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN AMACA 116 Come fare per... LEGGERE LE ETICHETTE DEI PRODOTTI TESSILI 117 Primo piano TELAIO E TESSITURA 118 TecnoLab REALIZZAZIONE DI UN TELAIO A CORNICE 119 Lavorazione delle pelli 120 Conservazione e concia delle pelli 120 In rete con... Scienze INDUSTRIA CONCIARIA E AMBIENTE 121 ORA PROVA TU Storia illustrata della tecnologia I materiali... nel tempo 124 VERIFICA... come stai procedendo 126 In sintesi 127 VERIFICA... le tue competenze 129

3 Indice V Unità di Apprendimento 3 Uso del territorio VERIFICA... prima di cominciare 132 Materiali e strutture per l edilizia 133 I materiali per l edilizia 133 Le pietre naturali 133 Le pietre artificiali 133 TecnoLab PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UNA MATTONELLA DA GIARDINO 135 Materiali cementati 135 Ferro e acciai 136 Le strutture 137 Carichi e sollecitazioni 138 Le strutture resistenti 138 TecnoLab PROVA SPERIMENTALE SULLA RESISTENZA DELLA STRUTTURA TRIANGOLARE 142 Primo piano STRUTTURE PARTICOLARI 142 ORA PROVA TU Gli edifici di abitazione 145 Le strutture degli edifici 145 Le fondazioni 145 Le strutture portanti verticali 146 Le strutture portanti orizzontali 147 Strutture non portanti 147 TecnoLab MODELLO DELLA STRUTTURA IN ACCIAIO DI UN EDIFICIO 148 Le barriere architettoniche 149 Primo piano COME SI COSTRUISCE UN EDIFICIO 150 Come fare per... PROGETTARE UN ABITAZIONE 151 Primo piano LA PREFABBRICAZIONE 152 Gli impianti degli edifici 153 Impianto idraulico 153 Impianti di climatizzazione 154 Impianto del gas 155 Come fare per... USARE IL GAS IN MODO SICURO 156 Primo piano IMPERMEABILIZZAZIONE E ISOLAMENTO TERMO-ACUSTICO 157 Impianto elettrico 157 Impianto citofonico e telefonico 159 In rete con... Matematica LE SPESE CONDOMINIALI 160 Gli spazi dell abitazione 161 Elementi costitutivi di un alloggio 162 TecnoLab IL PLASTICO DI UN ALLOGGIO 163 Come fare per... RENDERE PIÙ SALUBRE LA NOSTRA CASA 164 VERIFICA... come stai procedendo 165 ORA PROVA TU La città 167 Il centro storico 168 Primo piano LA TERZIARIZZAZIONE E IL RECUPERO DEI CENTRI STORICI 169 Primo piano IL CATASTO 170 TecnoLab LETTURA DEI PALAZZI PIÙ IMPORTANTI DELLA CITTÀ 171 I quartieri residenziali 172 La zona direzionale e quella commerciale 172 In rete con... Scienze UN PROBLEMA DELLA CITTÀ: L INQUINAMENTO 173 Vivere la città 176 L arredo urbano 176 TecnoLab MODELLO DI UN CONTENITORE PORTA-RIFIUTI 177 I servizi urbani 178 La città sotterranea 179 Primo piano LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE DI SCARICO 180 Aree verdi e piste ciclabili 181 Il problema dei rifiuti urbani 183 Raccolta differenziata, recupero e riciclaggio 183 I rifiuti urbani pericolosi (RUP) 183 Riciclare il materiale organico 184 Trattamento dei rifiuti non riciclabili 184 Come fare per... IL COMPOSTAGGIO DOMESTICO 185 Come fare per... SMALTIRE I RIFIUTI INGOMBRANTI 186 ORA PROVA TU VERIFICA... come stai procedendo 191 Storia illustrata della tecnologia La casa... nel tempo 192 Storia illustrata della tecnologia La città... nel tempo 194 In sintesi 196 VERIFICA... le tue competenze 197

4 Uso del territorio 133 Materiali e strutture per l edilizia I materiali per l edilizia I materiali utilizzati per le costruzioni edilizie vengono definiti materiali edili e, in base all origine, si suddividono in materiali naturali e materiali artificiali. Con il progredire della tecnica la varietà dei materiali è andata sempre aumentando, tuttavia noi esamineremo solo quelli di uso più frequente: il legno (che abbiamo trattato dettagliatamente nell area dedicata ai materiali), le pietre naturali e artificiali, i materiali cementanti, il calcestruzzo armato e il ferro. MATERIALI EDILI NATURALI ARTIFICIALI legno laterizi materiali cementati acciai pietre naturali granito marmi porfidi travertini tufi pietra serena sabbie ghiaie mattoni mattoni semipieni mattoni forati tegole cotto refrattari ceramica gres malta di calce aerea calce idraulica cemento calcestruzzo gesso Le pietre naturali Le pietre naturali sono da sempre impiegate nelle costruzioni. Sono ricavate da vari tipi di roccia e sono molto resistenti alla compressione ma poco alla flessione, per cui vengono usate soprattutto per la costruzione di murature o colonnati (come nei templi o nelle cattedrali), oppure per rivestimenti e pavimentazioni. Tra le pietre naturali più diffuse ricordiamo i graniti, i marmi, i porfidi, il travertino, l ardesia, i tufi, la pietra serena. Le pietre artificiali I laterizi sono le pietre artificiali per eccellenza. Usati fin dall antichità, si ottengono impastando acqua e terre argillose e modellando la pasta in forme diverse, che vengono poi messe a essiccare all aria o in appositi essiccatoi e cotte in fornace a 1100 C. La cottura a temperatura elevata fa sì che la pasta diventi dura, conferendo ai laterizi una resistenza simile a quella della pietra naturale. Nelle regioni vulcaniche dell Italia centrale abbonda il tufo, pietra lavorabile e leggera molto usata in edilizia.

5 134 Unità di Apprendimento 3 A seconda della forma e dell uso, i mattoni possono essere suddivisi in: mattoni pieni, che vengono utilizzati per murature portanti; mattoni semipieni (così chiamati perché presentano fori per una percentuale inferiore al 40% del loro volume), anch essi utilizzati per murature portanti; mattoni forati, provvisti di 2, 3, 4, o 6 fori, che vengono impiegati per muri esterni e per pareti interne. I laterizi per la copertura degli edifici, che comunemente vengono chiamati tegole, hanno forme diverse e diversi sistemi di sovrapposizione. I più noti sono: le pignatte, le tegole curve, gli embrici o tegole alla romana e le tegole alla marsigliese. Per i pavimenti vengono utilizzate le piastrelle di gres, laterizi a pasta compatta e dura, resistente all usura e non scalfibile, o i mattoni di cotto. Bisogna ricordare anche i mattoni refrattari, che possono resistere a temperature elevate senza subire deformazioni. Vengono usati nella costruzione e nel rivestimento di camini e forni e per edifici particolari. Processo di produzione e tipologie dei laterizi materie sgrassanti (sabbia, ceneri volanti, scorie, terracotta macinata) dosaggio acqua frantumazione macinatura laminatura estrazione dell argilla stagionatura acqua o vapore vuoto essiccamento aria calda taglio dei laterizi formatura impasto taglio e pressatura estrusione cottura mattone pieno comune tegola piana alla romana tegola marsigliese mattoni forati mattoncino da rivestimento tegola curva o coppo tubo per condotti di fumo tavella pignatte per solai misti (laterizio e cemento armato)

6 Uso del territorio 135 A TecnoLab Strumenti e materiali occorrenti carta e matita sassi raccolti sulla spiaggia 4 assi di legno telo di plastica martello, chiodi cemento Procedimento operativo 1 Disegnate un motivo semplice, geometrico, anche a forma di fiore stilizzato. 2 Selezionate i sassi a seconda della misura e del colore. 3 Preparate una cornice quadrata, inchiodando le quattro assi di legno. 4 Appoggiate la cornice sopra una superficie perfettamente piana. 5 Sistemate all interno i sassi secondo il disegno tracciato. 6 Togliete delicatamente la cornice di legno e appoggiatela su un telo di plastica, accanto al modello costruito. 7 Preparate il cemento e con il composto riempite la cornice. 8 Seguendo la disposizione, trasferite i sassi, sistemandoli delicatamente nel cemento. 9 Quando il cemento si sarà indurito togliete la cornice. Conclusione Con un certo numero di mattonelle sarà possibile pavimentare i viottoli o rivestire i muretti di un giardino. PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UNA MATTONELLA DA GIARDINO Materiali cementanti Per materiali cementanti o leganti si intendono impasti di acqua, calce, sabbia e cementi che, per effetto di reazioni chimiche, si induriscono, rendendo i vari elementi compatti e resistenti. Tra i più comuni leganti ricordiamo il cemento, da cui si ricavano la malta di cemento, il calcestruzzo e il gesso. Il cemento è un legante idraulico che si presenta sotto forma di polvere finissima, in genere di colore grigio. È un legante in quanto ha la capacità di legare tra loro elementi solidi inerti, è idraulico in quanto, combinandosi con l acqua, reagisce indurendosi. Si ottiene dalla cottura a circa 1500 C e dalla successiva frantumazione di materiali naturali come le rocce calcaree e l argilla. Il cemento è utilizzato in modi diversi: i più comuni composti da esso ricavati sono la malta di cemento e il calcestruzzo. La malta di cemento, ricavata impastando con il cemento sabbia e acqua, serve da legante per i vari materiali da costruzione. Il calcestruzzo si ottiene mescolando in opportune proporzioni cemento, sabbia, ghiaia e acqua. Il cemento, a contatto con l acqua, fa presa e indurisce, legando tra loro gli altri elementi, gli inerti, in un unica massa compatta e resistente. È usato per le strutture portanti, le fondazioni, i pilastri, i muri, le pavimentazioni. 0malta: impasto di una sostanza legante (come il cemento) e di un materiale inerte (come la sabbia). 0rocce calcaree: rocce costituite prevalentemente da carbonato di calcio. 0struttura portante: la parte di un oggetto, compresi gli edifici, che regge il peso di tutto il resto (parte portata).

7 136 Unità di Apprendimento 3 Malta di cemento Calcestruzzo sabbia cemento acqua malta di cemento sabbia cemento ghiaia acqua calcestruzzo 1300 kg da 300 a 400 kg 1 m kg da 250 a 300 kg 1200 kg l 1 m 3 Il calcestruzzo è un materiale molto resistente alla compressione, ma non è resistente alla trazione; per ovviare a questo inconveniente è usato insieme al ferro, materiale resistente sia alla trazione sia alla compressione: nasce così il calcestruzzo armato, detto più comunemente cemento armato, realizzato inserendo gabbie di ferro (l armatura) nel getto di calcestruzzo. Il cemento armato viene usato in tutte le strutture portanti: fondazioni, travi, pilastri, solai, e nelle costruzioni antisismiche; per le sue caratteristiche è utilizzato anche nella costruzione di ponti, dighe, viadotti. Il gesso è uno dei leganti più antichi. Si ottiene dalla pietra di gesso o pietra gipsea, che viene cotta a una temperatura intorno ai 150 C. Durante la cottura il gesso perde acqua, cioè si disidrata. Ridotto in polvere, se mescolato nuovamente all acqua, indurisce rapidamente, facendo presa sugli altri materiali. Questo materiale può essere usato solo per ambienti interni, in quanto all esterno verrebbe facilmente deteriorato dall azione degli agenti atmosferici. Il gesso, mescolato con altri inerti e leganti, dà origine a malte per intonaci; viene utilizzato inoltre per la realizzazione di pareti divisorie, dette di cartongesso, ottenute spalmando il gesso su strutture di cartone. Ferro e acciai Il ferro è stato utilizzato nell edilizia sin dalla fine del Settecento, grazie alla sua flessibilità d impiego. Oggi si usa prevalentemente nella lega ferro-carbonio (acciai). Viene impiegato nel cemento armato per irrobustire le strutture in calcestruzzo, ed è il materiale con cui vengono costruite le strutture reticolari per grandi opere, come i ponti, soprattutto quando è necessario realizzare campate molto lunghe. È usato in travi con forme diverse, generalmente a T o doppia T, ma anche per ottenere cavi o funi di acciaio, capaci di resistere a sforzi di trazione notevolissimi. Lo stucco si ricava dall impasto di gesso con colla, a cui viene aggiunto allume o borace per rallentarne la presa (solidificazione) e quindi facilitarne la lavorazione. Lo stucco è utilizzato per decorazioni e per rivestire i muri, rendendoli levigati. Le casseforme armature pilastro Gli elementi in cemento armato sono preparati in particolari contenitori in legno, le casseforme: in esse viene predisposta l armatura e poi colato il cemento. Quando questo si è indurito la cassaforma viene eliminata. cassaforma

8 Uso del territorio 137 Le strutture Ogni volta che ci soffermiamo a osservare un oggetto, un animale, un albero, possiamo notare, oltre alla forma, al colore e alle dimensioni, la capacità che hanno di reggersi, cioè di sopportare il proprio peso senza crollare. Ogni elemento, naturale o costruito, possiede una struttura che gli permette di resistere al proprio peso e ad altre sollecitazioni che possono intervenire dall esterno. La struttura resistente di un oggetto è dunque la sua ossatura portante che, oltre a sostenerlo, ha il compito di opporsi alle sollecitazioni esterne. Trasferendo questo concetto alle costruzioni, chiameremo struttura resistente l insieme di tutti gli elementi che formano l ossatura della costruzione stessa. Essa ha il compito di sopportare i vari tipi di pesi o carichi a cui è sottoposta, che costituiscono la parte portata del sistema strutturale. È evidente che, a seconda del materiale che compone la struttura e della forma che a questa viene data, cambia la sua capacità di resistere ai carichi applicati. struttura a pilastri portanti 0sollecitazioni: tutte le forze a cui è sottoposto un corpo. Struttura di un vertebrato e di un edificio scheletro interno La struttura resistente di un edificio si può paragonare allo scheletro interno di un vertebrato: svolge infatti le stesse funzioni (eccetto il movimento, naturalmente). Parti portanti e parti portate parti portanti (in rosso)

9 138 Unità di Apprendimento 3 Carichi e sollecitazioni I carichi a cui è sottoposta una struttura sono dati dal peso proprio della struttura stessa e dai carichi accidentali, cioè dal peso di tutto ciò che le sta sopra. Sono carichi accidentali le pareti non strutturali, i mobili, le persone (se si tratta di un edificio), le auto e i camion nel caso di strutture stradali ecc. A questi vanno aggiunte le sollecitazioni provocate dal vento, dalla pioggia e dalla neve. Il peso proprio e quello accidentale provocano pressioni o spinte a cui la struttura e i materiali devono resistere. Le principali sollecitazioni che agiscono su una struttura sono: la compressione, la trazione, la flessione, il taglio. Compressione resistenza pietra del terreno gomma gommapiuma mattoni STRUTTURA RESISTENTE PARTE PORTANTE Flessione COSTRUZIONE compressione trazione CARICHI PARTE PORTATA La sollecitazione a flessione si ha, per esempio, quando un pilastro è caricato in modo sbilanciato. Sollecitazioni e materiali edili Sollecitazione Effetto Materiali più resistenti alla sollecitazione Compressione Due forze opposte schiacciano la struttura, Mattoni, calcestruzzo, che tende ad accorciarsi o a rompersi. pietre naturali. Trazione Due forze tirano in senso opposto Ferro, legno, acciaio. la struttura, che tende a strapparsi. Flessione La struttura è soggetta a compressione in alcune parti, Cemento armato a trazione in altre, e tende a piegarsi fino alla rottura. (combinazione di calcestruzzo e ferro). Taglio Forze contrapposte tendono a far scivolare le parti Ferro, pietre naturali. che compongono la struttura, provocandone la divisione. Le strutture resistenti Una struttura resistente complessa è sempre costituita da elementi di base molto semplici e riconducibili a forme geometriche elementari, come il triangolo, il cerchio, il cilindro, che possiamo ritrovare negli edifici e nei monumenti che ci circondano.

10 Uso del territorio 139 Le strutture più semplici L uso di tre bastoni uniti tra loro per l estremità superiore ha permesso di realizzare una struttura semplicissima, ma perfettamente equilibrata, come la tenda indiana o quella lappone, che offrono il vantaggio di una notevole rapidità di montaggio e di utilizzo. Un sistema più complesso, che nasce sempre dall esigenza di una struttura facilmente smontabile e trasportabile, è offerto dalle tende dei nomadi del deserto o dai tendoni di un circo. Queste strutture sono formate da pali, i puntoni, e funi, i tiranti. Nel sistema la fune, tesa agli estremi, con il suo peso genera una curva detta catenaria ed è resistente alla trazione; i puntoni invece resistono alla compressione. Le strutture resistenti si possono ricondurre a forme geometriche semplici, come il triangolo, l ovolo, il cerchio, il cilindro. Il ponte di corde si dispone secondo una curva catenaria. Il treppiede è la struttura stabile per eccellenza, perché tre punti individuano sempre un piano. Il sistema di sostegno delle tende indiane si basa su questo principio.

11 140 Unità di Apprendimento 3 Popoli più sedentari hanno sviluppato, invece, sistemi strutturali diversi e caratterizzati da una maggiore stabilità. Uno dei più semplici, almeno nella concezione iniziale, è il sistema trilitico, formato da due elementi verticali, i piedritti, e da uno orizzontale appoggiato, l architrave. Col tempo esso si è evoluto, trasformandosi in un sistema trilitico multiplo, come quello usato nei templi greci, e poi in uno ancora più complesso, anche per l uso di materiali più avanzati, come il calcestruzzo armato o l acciaio: è quello che ritroviamo nelle strutture portanti delle nostre abitazioni o nelle grandi opere, come i viadotti. In questo sistema gli elementi verticali, piedritti o pilastri se a sezione quadrata, colonne se a sezione circolare, hanno il compito di assorbire il peso della parte superiore della struttura e trasmetterlo al terreno. Quindi, trovandosi tra forze contrapposte, per effetto delle forze di reazione del terreno, pilastri e colonne sono sottoposti generalmente a sollecitazioni di compressione. L elemento orizzontale del sistema, la trave, ha anch esso il compito di reggere il peso della struttura superiore che però, in questo caso, agisce perpendicolarmente al suo asse longitudinale: dunque le particelle del materiale che compongono la trave vengono sottoposte, nella parte superiore, a una compressione, e nella parte inferiore a una trazione; la trave è quindi sottoposta a uno sforzo di flessione. Questo sforzo fa sì che la trave tenda a spaccarsi al centro, per cui diventa necessario utilizzare materiali resistenti a questo tipo di sollecitazione. In una struttura derivata dalla trilitica i pilastri lavorano a compressione e le travi a flessione. Perciò le travi vengono realizzate in cemento armato: l armatura di ferro conferisce al cemento una maggior resistenza alla flessione. L arco L arco rappresenta l evoluzione del sistema costruttivo trilitico. Nell arco sono ancora presenti alcuni elementi della primitiva struttura trilitica; ritroviamo, infatti, i piedritti, che non sorreggono più un elemento Il sistema trilitico è il più semplice, perciò è stato il primo a essere utilizzato: nella foto, il dolmen di Bisceglie, in Puglia, risalente al III millennio a.c. Struttura a travi e pilastri trave pilastri soletta armatura in ferro orizzontale, come l architrave, ma una struttura ricurva. Anche qui le strutture, dapprima semplici, si sono evolute diventando multiple e infine più complesse: si pensi, per esempio, agli archi sovrapposti delle cattedrali gotiche. Evoluzione dell arco chiave di volta conci piedritti

12 Uso del territorio 141 La conoscenza approfondita di tale tecnica ha permesso la costruzione di strutture a volta o a cupola, in grado di coprire spazi molto vasti. L arco ha il compito di scaricare le spinte esercitate dalle parti sovrastanti sulle colonne o sui pilastri, che lavorano a compressione e scaricano a loro volta il peso sul terreno. L arco in pietra è formato da elementi di forma trapezoidale, i conci, chiusi da un altro concio centrale, chiamato chiave di volta, che suddivide in maniera equilibrata i carichi della struttura superiore sugli elementi laterali. Essi si distribuiscono lungo l asse longitudinale dell arco, facendolo lavorare a compressione fino a scaricarsi, come abbiamo detto, sugli elementi verticali della struttura. Lavorano a compressione anche gli elementi curvi che sono alla base delle volte e delle cupole. 0volta: superficie a semplice o doppia curvatura che funge da copertura di un ambiente. 0cupola: tipo di volta a forma di semisfera. La capriata Ritorniamo sulle strutture viste alle pagg , derivate dalle tende dei popoli nomadi: esse sono ispirate al triangolo, da cui trae origine anche una struttura semplice e indeformabile come la capriata, che serve a sorreggere i tetti di molti edifici. La struttura triangolare è formata essenzialmente da due travi inclinate, i puntoni. Questi, sottoposti a compressione per effetto del peso sovrastante, tenderebbero a scorrere orizzontalmente e a far scivolare la struttura; collegandoli invece al terzo elemento, una trave orizzontale chiamata catena, a sua volta sottoposta a sforzi di trazione (funziona da tirante), il peso superiore viene trasferito dai puntoni sui muri laterali che sorreggono la capriata. I carichi, essenzialmente di compressione, vengono a loro volta scaricati sul terreno. La capriata è completata, a volte, da altri elementi: il monaco e i saettoni, che irrobustiscono ulteriormente la struttura. puntoni muro laterale Capriata catena Una delle più antiche cupole conosciute è quella del Pantheon, edificata dall imperatore Adriano in sostituzione del tetto precedente, probabilmente di forma conica. L ardita navata della cattedrale gotica di Reims. monaco saettoni

13 142 Unità di Apprendimento 3 A TecnoLab PROVA SPERIMENTALE SULLA RESISTENZA DELLA STRUTTURA TRIANGOLARE Strumenti e materiali occorrenti strisce di balsa dello spessore di 3 o 5 mm una manciata di chiodini sottili un certo numero di libri per formare due supporti un certo numero di pesetti Procedimento operativo Per la prima fase è necessaria una sola striscia di balsa con dimensioni 35 5 cm. Per la seconda fase è necessario costruire una struttura a elementi triangolari così formata: una striscia di balsa della stessa lunghezza e larghezza di quella necessaria per la prima fase, che fungerà da trave; una striscia di balsa più corta, che fungerà da catena (per esempio 25 5 cm); tre strisce di collegamento verticale, che fungeranno da aste (per esempio 15 5 cm); due strisce di lunghezza adeguata, che fungeranno da puntoni. Montate le strisce come illustrato nella figura. Ottenuta la struttura, è possibile procedere alla prova sperimentale. 1 Appoggiate la striscia singola di balsa sopra due pile di libri aventi la stessa altezza. 2 Caricate con pesi sempre maggiori. La balsa si piegherà sempre di più, fino a rompersi. 3 Annotate il peso necessario per la rottura. 4 Sostituite la striscia rotta con la struttura triangolare costruita in precedenza. 5 Caricate con pesi sempre maggiori, finché la struttura non si rompe. 6 Annotate il peso necessario per la rottura. Conclusione Pur mantenendo la stessa distanza tra i punti di appoggio, la struttura triangolare riesce a sopportare carichi maggiori rispetto alla singola striscia di balsa, prima di arrivare al carico di rottura. aste puntoni catena trave Primo piano Lo studio approfondito dei materiali, delle forme geometriche applicate alle strutture e delle forze ha permesso di realizzare altre strutture che hanno come elemento base ancora il triangolo: le travi reticolari. Queste sono formate da elementi triangolari uniti tramite imbullonatura, chiodatura o saldatura. Ne derivano strutture leggere, elevabili in altezza, come le strutture portanti dei grattacieli, o in lunghezza, come le travature dei ponti. Il triangolo è l elemento geometrico di base anche di un altro sistema strutturale: la cupola geodetica. Il sistema è composto da aste unite con un elemento chiamato giunto, che forma il modulo triangolare. Se al modulo triangolare di base aggiungiamo, mediante giunti collocati ai vertici, altre aste (minimo tre per giunto), otteniamo una struttura reticolare spaziale, a forma di tetraedro. STRUTTURE PARTICOLARI In questo sistema le aste funzionano da tiranti o da puntoni, quindi lavorano a trazione o a compressione. I tetraedri ottenuti vengono uniti tra loro sempre mediante i giunti di collegamento, fino a formare una struttura leggera e resistente a forma di cupola, capace di coprire spazi molto vasti. Spettacolare cupola geodetica quasi sferica. La torre Eiffel è un esempio di utilizzo delle travi reticolari metalliche, che consentono di ottenere strutture leggere, di considerevole altezza.

14 Uso del territorio 143 Tra le più recenti strutture ottenute utilizzando materiali nuovi e leggerissimi ricordiamo le pressostrutture e le tensostrutture. Le pressostrutture sono realizzate mediante il gonfiaggio di una membrana sagomata di poliestere ad alta resistenza, mantenuta in pressione da compressori. Le porte, a doppio battente, eliminano le possibilità di fuoriuscita di aria e mantengono costante la pressione interna. Sistemi di ancoraggio permettono il fissaggio della pressostruttura al terreno e la copertura di spazi molto vasti. Le pressostrutture sono molto utilizzate per gli impianti sportivi. Le tensostrutture sono composte, come le tende dei nomadi, da puntoni di vario materiale, in genere acciaio e cemento armato, e da tiranti in acciaio che permettono di costruire rapidamente coperture di ampie dimensioni o infrastrutture come ponti. ingresso sistema di ancoraggio Pressostruttura compressore e gruppo di trattamento dell aria Tensostruttura a tenda. La tensostruttura con tiranti in acciaio del ponte di Pontevedra, in Spagna.

15 144 Unità di Apprendimento 3 ORA PROVA TU Raccogli i campioni dei materiali usati per ottenere il calcestruzzo armato. Per ogni materiale prepara una scheda su cui scriverai che cos è, quali sono le sue caratteristiche, a che cosa serve. Alla fine raduna tutte le informazioni su un cartellone. Costruisci un areogramma nel quale ogni settore rappresenti la percentuale in valore delle principali cause di degrado delle opere edili, riportata nella seguente tabella. Cause Descrizione % tecnologiche materiali non idonei; copriferro e corrosione; attacco chimico; 42 calcestruzzo scadente costruttive assenza o scarso controllo nelle fasi di realizzazione; 22 ignoranza delle tecniche costruttive strutturali progettazione e/o calcoli inadeguati 12 sovraccarichi strutture progettate per altri usi/cambio di utilizzo 8 fondazioni inadeguatezza 7 accidentali incendi 4 collasso per una o due delle cause elencate 5 3 Realizza il modellino di una struttura corrugata. Strumenti e materiali occorrenti un paio di forbici un foglio di carta da disegno strumenti per il disegno Procedimento operativo Disegna sul foglio da disegno un rettangolo di dimensioni 16,5 10 cm e traccia su di esso, in direzione della lunghezza, 8 strisce orizzontali parallele, larghe 1,25 cm. Il lato più lungo del rettangolo va suddiviso invece in 4 parti, rispettivamente di 2,75 cm, 5,5 cm, 5,5 cm e 2,75 cm. Congiungendo in senso obliquo i due ordini di segmenti si formerà un reticolo costituito da rombi uguali tra loro. Taglia con precisione il rettangolo e piega accuratamente secondo le linee parallele al lato corto del rettangolo, tenendo conto che esse costituiranno delle pieghe rientranti verso l interno. Piega con cura le linee rosse oblique, tenendo presente che esse costituiranno degli spigoli sporgenti, cioè andranno piegate verso l esterno. Se ora disponi la struttura ottenuta su un piano, conferendole una forma a soffietto di fisarmonica, noterai che resiste molto bene alla compressione, acquistando rigidità.

16 Uso del territorio Realizzazione di una struttura geodetica. Strumenti e materiali occorrenti cannucce da bibita in plastica stuzzicadenti cerchietti di carta adesiva un paio di forbici Procedimento operativo Prepara i giunti, utilizzando gli stuzzicadenti e i cerchietti di carta adesiva, con innesti variabili da 4 a 6. Taglia le cannucce in modo da ottenere tanti elementi uguali, per formare i lati dei triangoli equilateri. Partendo dalla base e utilizzando prima i giunti a 4 elementi e poi gli altri, forma la prima parte della struttura di cannucce. Costruisci con lo stesso sistema la parte di chiusura e unisci, sempre utilizzando i vari giunti, fino ad ottenere la cupola. Gli edifici di abitazione Le strutture degli edifici È possibile suddividere le strutture impiegate nella costruzione degli edifici in tre gruppi: fondazioni; strutture portanti verticali; strutture portanti orizzontali. Analizzeremo poi alcune strutture non portanti, complementari a quelle resistenti, che si definiscono: di contenimento o di tamponamento; divisorie; di collegamento verticale. Le fondazioni Le strutture di fondazione o semplicemente fondazioni sono la parte di costruzione a diretto contatto con il suolo e sono le strutture portanti necessarie a distribuire il peso della costruzione sul terreno. La forma delle fondazioni dipende dal tipo di terreno e dalla forma della costruzione stessa. Se il terreno è particolarmente cedevole o il fabbricato è alto, si realizzano fondazioni continue (a trave rovescia o a platea); se il terreno è più consistente si preferiscono, invece, fondazioni a plinti. Il plinto è un elemento allargato in calcestruzzo armato che forma la base del pilastro e distribuisce i carichi sugli strati sottostanti del terreno. Se il terreno è cedevole e non è possibile realizzare una fondazione continua, occorre utilizzare fondazioni profonde, ricorrendo a opere di consolidamento, piantando pali di cemento armato o acciaio (tecnica di palificazione) fino a raggiungere gli strati consistenti del terreno. copertura a tegole Strutture di un edificio muri perimetrali (di tamponamento) balcone pilastri scantinato solaio trave muro divisorio plinto di fondazione

17 146 Unità di Apprendimento 3 STRUTTURE DEGLI EDIFICI FONDAZIONI STRUTTURE PORTANTI STRUTTURE NON PORTANTI continue a plinti verticali orizzontali di contenimento divisorie di collegamento (scale) pilastri muri portanti travi archi solai tetti Molto spesso si realizzano scantinati sotterranei o pozzi in cemento armato, che vengono utilizzati, oltre che come elementi di consolidamento e di fondazione diffusa per l intero fabbricato, anche come garage o cantine. Le strutture portanti verticali Le strutture portanti verticali sono direttamente collegate alle fondazioni. Esse formano lo scheletro delle abitazioni e hanno il compito di trasferire il peso della costruzione sulle fondazioni. Attualmente la struttura di elevazione più diffusa è il pilastro in cemento armato che, collegato ad altri pilastri mediante le strutture orizzontali portanti, forma una gabbia strutturale. Un altra struttura verticale è costituita dai muri portanti, in calcestruzzo armato. I muri portanti vengono costruiti su fondazioni continue. plinto isolato Tipi di fondazione armature trave rovescia fondazione a platea solettone Edificio in costruzione in cui si vedono pilastri e travi portanti, che formano una struttura a gabbia.

18 Uso del territorio 147 Le strutture portanti orizzontali A formare l ossatura delle costruzioni contribuiscono, insieme alle strutture verticali, quelle orizzontali, costituite da travi, archi, solai e tetti. Le travi, in una struttura a gabbia, sono senz altro l elemento orizzontale più importante, in quanto servono a sostenere il solaio e ne trasmettono il peso ai pilastri cui sono collegate. I solai hanno il compito di suddividere la costruzione in più piani, di sostenere il peso del pavimento, delle persone, dei mobili e di isolare termicamente e acusticamente un piano dall altro. Generalmente sono formati da una struttura in calcestruzzo armato e laterizi. In edifici di più antica costruzione possiamo trovare solai costituiti da voltine di mattoni o da travi di legno, su cui poggia un tavolato di legname dello spessore di 3-5 cm; su questo tavolato si posa il pavimento vero e proprio. I tetti, come i solai, sono in genere elementi strutturali portati dal resto della struttura e hanno funzione di copertura e di protezione dagli agenti atmosferici (pioggia, neve, sole). Per meglio rispondere a queste esigenze i tetti hanno forme diverse a seconda delle zone climatiche: possono essere piani o a falde inclinate. Sono piani dove le precipitazioni, soprattutto quelle nevose, sono scarse; a falde inclinate o a spioventi dove le precipitazioni abbondano. Solaio in laterizio armato pavimento armatura laterizi calcestruzzo Strutture non portanti L edificio è formato anche da elementi strutturali non portanti, come quelli di contenimento, quelli divisori e quelli di collegamento verticale. Le strutture di contenimento sono elementi verticali che formano le chiusure esterne degli edifici. Possono essere realizzate con diversi materiali: murature di mattoni o di pietrame, pannelli prefabbricati, lastre di vetro. Tutti questi materiali devono avere funzione di isolamento termico e acustico. Le strutture divisorie hanno il compito di definire gli spazi interni della costruzione, rendendoli funzionali e acusticamente isolati. Anche in questo caso i materiali da costruzione possono essere diversi, ma, generalmente, vengono usati mattoni forati messi di coltello, cioè appoggiati sulla faccia lunga più stretta, o pannelli di cartongesso. I vari piani di un edificio devono essere collegati tra loro; le strutture che svolgono questa funzione sono le strutture di collegamento verticale: scale, scale mobili, montacarichi. Villetta con tetto a falde spioventi nella Pianura Padana e case a tetto piatto, nell ambiente mediterraneo delle Eolie.

19 148 Unità di Apprendimento 3 A TecnoLab MODELLO DELLA STRUTTURA IN ACCIAIO DI UN EDIFICIO Strumenti e materiali occorrenti un foglio di cartoncino bristol un foglio di cartone nastro adesivo telato attaccatutto forbici e taglierina Procedimento operativo 1 Disegnate e ritagliate su un cartoncino bristol 8 rettangoli di dimensioni 5 25 cm. 2 Piegate ciascuna striscia di cartoncino a U in modo che la distanza tra le pieghe sia di 2,5 cm. 3 Incollate a coppie le strisce di cartoncino come è illustrato, ottenendo 4 pilastri. 4 Procedete allo stesso modo per la costruzione di 4 travi di dimensioni 5 22,5 cm e 4 di dimensioni 5 10 cm. 5 Disegnate e ritagliate sul cartoncino 2 solette di dimensioni cm. 6 Incollate i pilastri su una base di cartone con nastro adesivo. 7 Incollate le travi ai pilastri. 8 Appoggiate i pavimenti sulle travi, avendo l accortezza di tagliare dei quadratini in corrispondenza degli angoli per permettere il passaggio dei pilastri del piano superiore. Conclusione Camminando per le strade della città si possono vedere molti edifici in costruzione. Nei centri cittadini si utilizzano spesso le strutture di acciaio e, osservando attentamente, si possono notare i dettagli della struttura, descritti in questa esperienza operativa nastro adesivo pilastro o trave a doppia T travi pilastri nastro adesivo pavimenti 7 8

20 Le barriere architettoniche Normativa sulle barriere architettoniche min 1,80 1,40 0,40 Uso del territorio 149 Tutti gli spazi che possono essere utilizzati dalle persone devono essere improntati alla funzionalità e alla fruibilità, cioè devono essere funzionali per tutti e accessibili a tutti. Invece siamo circondati da ostacoli: scalini, scale, marciapiedi, ascensori stretti, che impediscono alle persone disabili di spostarsi liberamente e di utilizzare servizi e spazi pubblici, in poche parole di essere persone autonome e libere. Questi ostacoli vengono chiamati barriere architettoniche. Da qualche anno sono state finalmente emanate alcune norme che obbligano i progettisti, i proprietari di locali pubblici e gli enti pubblici a costruire i nuovi edifici e a ristrutturare i vecchi in modo da renderli accessibili a tutti. Finora, tuttavia, i progressi non sono molto evidenti: molti edifici pubblici e case non sono ancora adeguati alle esigenze di tutti. A ciò si aggiunge la cattiva educazione di alcuni, come gli automobilisti che parcheggiano sui marciapiedi rendendoli impraticabili per i disabili. L abbattimento delle barriere architettoniche è un esigenza del vivere civile che interessa tutti, perché a tutti potrebbe capitare di trovarsi in condizioni di svantaggio, anche se solo momentaneamente; basta pensare agli anziani, ai genitori con un passeggino, ai bambini piccoli ecc. 0,85-0,90 maniglia ausiliaria 0,40 max 0,90 zoccolo in materiale resistente agli urti Le porte di accesso a un edificio o quelle di un appartamento devono avere una luce netta superiore a 0,80 m, in modo da permettere l ingresso agevole anche con la carrozzella. Le maniglie non devono essere collocate troppo in alto; la loro altezza deve essere compresa tra 85 e 90 cm. Gli zerbini collocati davanti alle porte devono essere incassati, in modo che i disabili possano muoversi agevolmente. min 1,80 0,05 comando a leva min 0,80 min 0,85 1,00 0,80 porta 0,15 corrimano campanello allarme pulsante scarico acqua porta carta igienica I bagni per i disabili devono essere strutturati in modo da facilitare il movimento della carrozzella. I servizi, oltre a essere collocati a distanze opportune, devono essere posizionati ad altezze agibili: l altezza della tazza deve essere di 0,50 m, quella del lavabo di 0,80 m. rampa Le scale di accesso a un edificio devono essere affiancate da rampe con una pendenza inferiore all 8% (questo vuol dire che per ogni metro di lunghezza il dislivello deve essere al massimo di 8 cm). min 1,10 min 0,80 0,60 0,90 min 1,40 1,250 1,535 fianco prospetto Nei luoghi pubblici frequentati da adulti e bambini le scale devono essere munite di un doppio corrimano, quello per i bambini collocato a 60 cm di altezza, quello per gli adulti a 90 cm. Le porte di ingresso degli ascensori devono avere larghezza superiore a 80 cm. La cabina deve avere una profondità non inferiore a 1,40 m e una larghezza superiore a 1,10 m. Le pulsantiere devono essere collocate a un altezza compresa tra 1,10 e 1,40 m. Il telefono, così come i citofoni, deve avere la parte più alta da raggiungere collocata a un altezza compresa tra 1 e 1,40 m.

21 150 Unità di Apprendimento 3 Primo piano COME SI COSTRUISCE UN EDIFICIO La costruzione di un edificio non si limita solo alla edificazione delle strutture, ma nasce già prima, attraverso uno studio complesso che porta alla progettazione e termina successivamente con il collaudo dell edificio. È necessario innanzi tutto stendere il progetto della costruzione da realizzare. Per fare ciò bisogna ricorrere a tecnici qualificati: l architetto, l ingegnere o il geometra. Questi, verificato il luogo dove l edificio dovrà sorgere e considerate le esigenze del proprietario, preparano un progetto di massima che è formato da una serie di disegni e schizzi. Se il proprietario lo approva, i disegni vengono precisati e resi in scala (progetto esecutivo), per essere presentati all Ufficio Tecnico Comunale, che deve verificare se il progetto risponde in tutto alle prescrizioni dei regolamenti comunali. Dopo altre verifiche effettuate dai Vigili del Fuoco per la sicurezza contro gli incendi e dal Genio Civile per la stabilità dell edificio, viene rilasciata la concessione edilizia. L edificio costruito senza concessione edilizia viene considerato abusivo e, pertanto, il comune può ordinarne la demolizione. I lavori edilizi Ottenuta la concessione possono iniziare i lavori. Il progettista consegna gli elaborati esecutivi alle imprese costruttrici, che si sono accordate in precedenza con il proprietario sul costo della costruzione. Viene aperto il cantiere, cioè si recinta il luogo dove sorgerà la costruzione e vengono effettuati dei sondaggi sul terreno da tecnici esperti, che stabiliscono la sua consistenza per permettere al progettista di scegliere il tipo adatto di fondazione. Il più delle volte è necessario predisporre i sondaggi prima della presentazione del progetto perché, spesso, vincolano sia il progetto, sia la stessa concessione edilizia. Quindi, sulla base del progetto, vengono tracciati i lavori, per stabilire la direzione e la profondità dello scavo su cui verranno eseguite le fondazioni. Sulle fondazioni, a plinto o continue, si innalzano i pilastri, in calcestruzzo armato. Terminato l innalzamento del primo livello delle strutture verticali, si provvede a collegarle tra loro mediante la preparazione delle strutture orizzontali, anch esse in calcestruzzo armato. Si procede così per ogni piano, fino a giungere al solaio di copertura, il tetto. Per collegare i vari piani è necessaria la costruzione di una struttura di collegamento verticale, la scala, anch essa in calcestruzzo armato. A questo punto il telaio dell abitazione è completo e si può dare inizio alla sua chiusura, mediante la costruzione dei muri perimetrali di tamponamento. Ora l edificio comincia ad assumere, all esterno, l aspetto previsto dal progettista. Poi anche l interno prenderà la forma prevista, mediante la costruzione delle strutture divisorie, le tramezze, che servono a delimitare gli spazi. Squadre di operai specializzati interverranno quindi per l installazione degli impianti necessari al funzionamento dell abitazione: gas, acqua, luce ecc., incassando i vari tubi nelle pareti e collegando la casa alla rete degli impianti urbani. I muri, esterni e interni, vengono ricoperti da due o tre strati di intonaco che, oltre a rifinire l edificio, servono a migliorarne la coibentazione. Nel frattempo si sarà provveduto a rivestire il solaio di copertura con elementi coibentanti e rivestimenti vari. Altre squadre di specialisti intervengono poi per completare le finiture dell edificio, chiudendo le aperture dei muri di tamponamento con serramenti e infissi (porte e finestre), posizionando i pavimenti, tinteggiando, ove necessario, le pareti interne ed esterne. I lavori di finitura hanno una notevole incidenza sul costo di costruzione e possono variare da un abitazione all altra, perché sono legati anche al gusto e alle esigenze individuali. Terminati i lavori è necessario chiedere un ulteriore autorizzazione: il certificato di collaudo. Si tratta di un attestato che viene rilasciato dall Ufficio Tecnico Comunale dopo che i tecnici hanno accertato che i lavori effettuati corrispondano esattamente alla concessione edilizia rilasciata all origine. Con il collaudo l edificio è dichiarato abitabile ed è pronto a ricevere i suoi utenti. Nei cantieri edili i lavori si svolgono grazie a macchine particolari progettate per rendere più veloce e meno faticoso il lavoro. Il cantiere edile è una struttura temporanea ma complessa, che comprende impianti, attrezzature, aree di manovra, magazzini, uffici: tutto il necessario, insomma, per realizzare un intervento edilizio. ACQUISTO DEL TERRENO EDIFICABILE COLLAUDO RIFINITURE PREDISPOSIZIONE DEGLI IMPIANTI PROGETTAZIONE FASI DI COSTRUZIONE DI UN EDIFICIO REALIZZAZIONE DEI MURI PERIMETRALI E DIVISORI APPROVAZIONE DEL PROGETTO INSTALLAZIONE DEL CANTIERE LAVORO DI SCASSO E FONDAZIONI REALIZZAZIONE DELLE STRUTTURE PORTANTI

22 Uso del territorio 151 Come fare per... La prima fase della costruzione di un qualsiasi edificio è sempre l elaborazione del progetto. Il progetto riassume tutte le informazioni necessarie: al committente, che deve stabilire se l edificio risponde alle sue aspettative; agli enti, che devono rilasciare eventuali autorizzazioni per certificare se ci sono le condizioni necessarie; PROGETTARE UN ABITAZIONE al costruttore, che deve scegliere i materiali e le tecniche da utilizzare. I progetti edilizi sono integrati da: progetti degli impianti, che sono predisposti da tecnici specializzati; progetti delle strutture portanti, che sono studiati dal progettista strutturale e rappresentano nel dettaglio le strutture portanti. Ai disegni tecnici del progetto (planimetrie, piante, sezioni, prospetti, particolari) si affiancano spesso altre rappresentazioni, utili per una maggiore chiarezza, come le viste assonometriche e prospettiche, i modellini e le visualizzazioni in computer grafica. Rappresentazioni grafiche di un progetto planimetria pianta interrato pianta piano terra pianta copertura 23,52 N 6,00 6,00 9,50 7,50 22,80 VIA MANZONI 0,30 0,90 0,30 0,30 4,05 0,30 1,15 2,35 0,30 3,00 0,30 1,00 0,80 1,00 0,10 0,10 0,30 11,52 3,77 0,90 0,60 0,90 4,15 1,20 2,50 0,90 1,00 0,80 0,90 0,80 0,30 2,96 3,68 0,10 1,60 0,10 2,40,10 0,30 0,30 0,30 4,05 3,00 5,80 2,85 2,40 0,10 1,50 3,30 + 0,15 0,30 0,80 0,80 1,40 2,21 0,90 2,21 1,40 1,15 0,30 3, ,04 10,32 + 0,12 -+0,00 0,30 0,30 3,04 3,15 1,00 1,65 5,80 0,30 prospetto sud prospetto est + 5,30 + 5,30 + 4,30 + 4,30 + 3,20 sezione A-A + 5,30 ± 0,00 ± 0,00 ± 0,00 + 4,30 + 3,20 2,80 0,25 ± 0,00 0,30 + 0,15 prospetto nord + 5,30 + 5,30 prospetto ovest intercapedine 0,25 2,25 2,35 + 4,30 + 4,30 + 3,20 ± 0,00 ± 0,00 ± 0,00

23 152 Unità di Apprendimento 3 assonometria prospettiva modellino Primo piano Costruire più in fretta e in maniera più economica, pur mantenendo la qualità della costruzione, è stata un esigenza della progettazione e dell industria delle costruzioni. Ciò è stato in parte risolto dalla prefabbricazione, una tecnica costruttiva che si è sviluppata sempre più nell ultimo decennio e che permette di realizzare in fabbrica molte parti strutturali di un edificio e di assemblarle poi in cantiere. Le tecniche di prefabbricazione possono essere raggruppate in tre gruppi. Il primo, e forse il più diffuso, è detto a ossatura portante e prevede la costruzione in fabbrica soltanto delle travi e dei pilastri, che vengono poi trasferiti nel cantiere per essere montati. Con questo sistema vengono costruiti abitazioni, capannoni industriali, fabbriche. Il secondo è detto a grandi pannelli e consiste nel prefabbricare le pareti portanti, i pannelli appunto, che vengono poi uniti tra loro con varie tecniche di giunzione. Spesso questi due sistemi sono abbinati, per cui i pannelli vengono montati su ossature portanti prefabbricate e assumono solo la funzione di pannelli di tamponamento. Il terzo gruppo è detto della prefabbricazione modulare o anche tridimensionale. Con questo sistema è possibile prefabbricare interi monoblocchi, formati dal solaio e da due pareti, che possono essere assemblati rapidamente ad altri elementi dello stesso tipo per formare edifici per abitazioni. LA PREFABBRICAZIONE Gli ultimi due sistemi di prefabbricazione certamente permettono la riduzione dei tempi e dei costi di costruzione, ma non consentono di apportare eventuali modifiche che potrebbero essere necessarie. Oltre alle strutture portanti, ormai con la prefabbricazione è possibile costruire pareti divisorie o parti di abitazione, come i blocchi bagno e cucina. Dormitori del campus del Mit di Boston (Usa), progettati da Steven Hall. La facciata è composta da pezzi prefabbricati in cemento, acciaio e alluminio, assemblati come mattoncini Lego.