S.U.N. Architettura Luigi Vanvitelli. CdL Architettura TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA A 2012_13 prof. S. Rinaldi CA_2

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2 Sistemi in cemento armato Il Materie calcestruzzo costituenti cementizio armato (c.c.a.) c e m e n t o E un materiale composito formato da: + calcestruzzo acciaio

3 Sistemi in cemento armato t o c e m e n t o L unione di questi due materiali è resa possibile e vantaggiosa da alcune loro caratteristiche: buona resistenza a compressione del cls unita alla ottima resistenza a trazione dell acciaio adeguata protezione offerta dal cls all acciaio rispetto agli incendi ed alla corrosione vantaggioso rapporto tra costo e prestazioni aderenza tra i due materiali aumentata dalla superficie corrugata delle armature coeffficienti di dilatazione termica pressoché uguali

4 I principali inconvenienti del c.c.a. sono: t o c e m e n t o notevole contenuto di energia incorporata per la produzione del cls e dell acciaio elevata densità (circa 2500 kg/m 3 ) che rende le strutture tt piuttosto t pesanti lentezza della costruzione (il disarmo delle cassaforme non avviene prima di 3 4 giorni dal getto la piena agibilità delle strutture non prima di 28 giorni) impossibilità di realizzazione in condizioni climatiche estreme elevato coefficiente di dilatazione termica il che impone l esigenza di realizzare giunti di frazionamento e/o dilatazione ogni metri di costruzione elevata conducibilità termica Ridotto assorbimento acustico dei rumori da impatto

5 Sistemi in cemento armato Tipologie di armature e n t o c e m e

6 Sistemi in cemento armato e n t o c e m e

7 Sistemi in cemento armato Fasi operative Getto in opera e n t o c e m e Preparazione dei ferri Realizzazione delle cassaforme Getto del cls

8 Profilo storico t o c e m e n t o J. Germain Soufflot: chiesa di S. Geneviève, Parigi L impiego del cemento armato fu preannunciato alla fine del XVIII secolo da alcune strutture realizzate con blocchi di pietra naturale uniti da elementi metallici. (PIETRA ARMATA) Tecnica che ha ritrovato applicazione nell opera recente di R. Piano Chiesa di Padre Pio a S. Giovanni Rotondo

9 Profilo storico c e m e n t o Vasi di Monier Travi armate secondo il brevetto Coignet In realtà gli iniziatori della nuova era furono modesti artigiani: Lambot, con una piccola barca in cemento rinforzata da un graticcio metallico (1848), Monier con dei vasi da fiori modellati adottando concetti analoghi (1849); infine Coignet che, già nel 1847, aveva realizzato l intera ossatura di un vero e proprio edificio con un getto cementizio.

10 Profilo storico c e m e n t o Strutture realizzate secondo il brevetto Hennebique Negli ultimi decenni del secolo spiccava poi la figura carismatica di un grande costruttore, il belga Hennebique, che realizzava per il tramite di vere e proprie agenzie di costruzione.

11 Profilo storico e n t o c e m e Palazzo di giustizia di Roma AUGUSTE PERRET: Garage in Rue Ponthieu

12 e n t o c e m e LA MAISON DOM-INO DI LE COURBUSIER

13 Profilo storico e n t o c e m e F. LL. WRIGHT: Jhonson Wax

14 Profilo storico e n t o c e m e L USO DEL CEMENTO ARMATO FACCIA VISTA IN LE COURBUSIER: cappella di Ronchamp

15 Profilo storico c e m e n t o Stadio comunale di Firenze Aviorimessa 1935 Palazzo delle esposizioni Torino 1961 P.L. NERVI E LA ESPRESSIVITA DEL TRACCIATO DELLE FORZE Palazzetto dello sport di Roma, 1957

16 Profilo storico e n t o c e m e J. UTZON: Sidney Opera House

17 Profilo storico e n t o c e m e IL CEMENTO ARMATO PREFABBRICATO NELL ARCHITETTURA CONTEMPORANEA RICARDO BOFIL: spazi di Abraxas

18 Profilo storico e n t o c e m e IL CEMENTO ARMATO PREFABBRICATO NELL ARCHITETTURA CONTEMPORANEA RICARDO BOFIL: Quartiere Les Arcades

19 e n t o c e m e Otto Stiedle residenze in Osterwaldstrasse Munchen (D) 1969

20 Sistemi in cemento armato Processi produttivi i Sistemi industrializzati di getto in opera e n t o c e m e

21 Sitemi in cemento armato Processi produttivi Prefabbricazione e n t o c e m e

22 Sistemi in cemento armato Processi produttivi Prefabbricazione Arch. P.L. Spadolini, Palazzo degli affari Firenze 1973 e n t o c e m e

23 e n t o c e m e Otto Stiedle residenze in Osterwaldstrasse Munchen (D) 1969

24 Sistemi in cemento armato Processi produttivi Precompressione e n t o c e m e Travetti precompressi per solai

25 Sistemi in cemento armato Processi produttivi t o c e m e n t o PRECOMPRESSIONE A FILI ADERENTI Tale tecnica consiste nel disporre i cavi d acciaio (generalmente fili φ 4,6) con i quali realizzare la precompressione nella posizione i voluta e tesarli con due martinetti tti idraulici (o al limite con uno soltanto) vincolati a due blocchi di ancoraggio solidali con il terreno. Raggiunto lo sforzo normale voluto esso viene mantenuto il tempo necessario per effettuare il getto di calcestruzzo e per realizzarne la presa e l avvio del suo indurimento. i Passato qualche giorno dall inizio i i della presaeraggiunte così le opportune caratteristiche di resistenza del cls, i fili vengono tagliati in corrispondenza delle sezioni terminali dell elemento. I fili non più tesi tenderanno ad accorciarsi, fenomeno al quale si oppone il cls che di conseguenza risulta essere luogo di uno stato t di coazione (precompressione). Tl Tale metodo è ampiamente utilizzato t per la produzione industriale di elementi prefabbricati in c.a.p.

26 Sistemi in cemento armato PRECOMPRESSIONE A FILI ADERENTI Processi produttivi c e m e n t o Banco di precompressione p per travi in c.a.p. a fili aderenti prefabbricate.

27 Sistemi in cemento armato Processi produttivi PRECOMPRESSIONE A CAVI POST-TESI Tale tecnica consiste nel predisporre prima del getto di cls guaine di piccolo spessore nelle posizioni prestabilite dal progetto. A getto avvenuto e al raggiugimento i delle opportune caratteristiche ti meccaniche del cls vengono inseritiiti dei cavi d acciaio armonico (generalmente trecce o trefoli) messi successivamente in tensione da martinetti idraulici a contrasto con l elemento di cls. Raggiunto il livello di tensione voluto che corrisponde evidentemente allo stato di precompressione voluto si inetta della malta di cemento nelle guaine (protezione delle armature dalla corrosione) e si tolgono i martinetti dopo aver bloccato nella maniera più opportuna le estremità del cavo alle testate della trave. L efficacia del metodo dipende evidentemente dall efficacia degli ancoraggi terminali. Martinetto Martinetto idraulico

28 STRUTTURE IN ELEVAZIONE ORIZZONTALE : TRAVI Elementi costrutt tivi STRUTTURE IN ELEVAZIONE ORIZZONTALE : SOLAI STRUTTURE IN ELEVAZIONE VERTICALE : SETTI STRUTTURE IN ELEVAZIONE VERTICALE : PILASTRI

29 Le strutture orizzontali (travi e solai) hanno la funzione di: tivi costrutt Elementi c

30 i pilastri tivi costrutt Elementi c i pilastri sono disposti secondo allineamenti ortogonali costituenti maglie regolari. Ogni pilastro sostiene una porzione di carico che corrisponde alla metà delle campate ad esso adiacenti. Ipiù caricati sono quindi quelli disposti al centro dll dellapianta

31 i pilastri tivi costrutt Elementi c Disposizione in pianta delle maglie di pilastri Disposizione dei pilastri rispetto alle pareti perimetrali

32 i pilastri Ele menti costrutt tivi LE ARMATURE Il numero minimo di ferri per pilastri di sezione quadrata o rettangolare è 4 Il diametro delle barre longitudinali non deve essere minore di12 mm Deve essere sempre prevista una staffatura posta ad interasse non maggiore di: cm. 25

33 i pilastri tivi costrutt Elementi c La riduzione di spessore da un piano all altro avviene rispettando i così detti fili fissi, ossia le facce dei pilastri che per tutta l altezza della struttura non hanno variazioni i iplanimetriche i

34 Le travi tivi costrutt Elementi c

35 Le travi tivi costrutt menti c Ele TRAVI EMERGENTI : La larghezza usuale delle travi emergenti è compresa tra 15 e 40 cm. La dimensione più comune è30 cm. In linea di massima la base della trave è pari alla larghezza del pilastro oppure è più sottile (vedi figura) Un criterio grossolano per dimensionare l altezza di una trave portante è: H=L/(10 12)

36 Le travi tivi costrutt Elementi c TRAVI A SPESSORE : L altezza di una trave a spessore è pari a quella del solaio. In caso di trave portante una regola grossolana permette di dimensionarne la base come: B=L/6 Nella pratica, la larghezza di una trave a spessore varia tra i 60 e i 120 cm.

37 Conce ezione struttur rale Deformazioni di ritti e traversi in funzione dei vincoli Nodo rigido travepilastro Sistema trilitico Si definisce telaio semplice l elemento strutturale costituito da due ritti ed un traverso rigidamente connessi

38 CdL Architettura TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA A 2010_11 prof. S. Rinaldi Comportamento dei pilastri Comportamento delle travi utturale one stru oncezio Co