Le strutture di FONDAZIONE

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1 Le strutture di FONDAZIONE Laboratorio di Tecnologia dell Architettura Prof.ssa Paola Gallo A.A

2 Strutture di fondazione Le fondazioni sono elementi strutturali che trasferiscono i carichi delle strutture verticali (pilastri, pareti) al terreno di fondazione con lo scopo di operare una diffusione delle sollecitazioni compatibile con le caratteristiche di resistenza del suolo in riferimento: 1. alla portanza 2. alla deformazione istantanea e differita La scelta del tipo di fondazione viene effettuata sulla base di: entità e distribuzione dei carichi natura del terreno rilevata mediante: indagini preliminari (acquisizione di carte geologiche e osservazione del comportamento di costruzioni già esistenti), indagini di laboratorio (analisi su campioni di materiali raccolti sul sito tramite carotaggi), indagini in sito (prove di carico, altro). Laboratorio di Tecnologia dell Architettura Prof.ssa Paola Gallo A.A

3 La distribuzione dei carichi dalle coperture alle fondazioni

4 Le fondazioni si dividono in: Dirette quando operano direttamente su strati superficiali Indirette quando giungono a strati profondi in quanto quelli superficiali non forniscono sufficienti garanzie di portanza Dirette 1 Discontinue Plinti isolati 2 Continue Travi Platee Indirette 3 Pali Infissi Gettati in opera Fondazioni Dirette su terreno resistente poco profondo Indirette su terreno resistente molto profondo In terreni sciolti poco resistenti

5 FASE DELLA COSTRUZIONE La realizzazione delle fondazioni è preceduta dai seguenti lavori: 1. sbancamento. Asportazione del terreno all interno dell area individuata dalle operazioni di tracciamento, fino a raggiungere la quota dalla quale avranno inizio le opere di elevazione del fabbricato 2. scavi per fondazioni. Scavi a sezione obbligata effettuate a partire dal piano di sbancamento per accogliere gli elementi di fondazione previsti 3.Opere di fondazione. Opere relative alla fondazione quali i muri di sostegno e la sottofondazione

6 FASI DI SBANCAMENTO

7 OPERE DI FONDAZIONE Per muro di sostegno si intende un manufatto murario con la funzione principale di sostenere, o contenere, fronti di terreno di qualsiasi natura e tipologia, eventualmente artificiali. I muri di sostegno possono essere distinti in base al posizionamento o al principio statico con cui resistono

8 I materiali con i quali si possono costruire i muri di sostegno sono: muratura di mattoni, muratura di calcestruzzo non armato, cemento armato, gabbioni Muri a contrafforti, in cui i contrafforti lavorano in un piano verticale, prendendo su di sé la spinta delle terre, e il pannello murario lavora per inflessione in piani orizzontali, con la funzione principale di contenimento del terreno;

9 Muri a mensola, ovvero elementi murari snelli, con fondazioni particolarmente ampie (in modo da realizzare l'incastro al piede) in cui la parete svolge entrambe le funzioni, di sostegno e di contenimento.

10 MAGRONE Il magrone è un calcestruzzo povero con minori capacità meccaniche utilizzato come riempimento e per i getti di sottofondazione

11 FASI DI REALIZZAZIONE FONDAZIONI

12 Posizionamento CASSERI e ARMATURE

13 1 Fondazioni discontinue Plinti isolati FONDAZIONI DIRETTE I plinti sono elementi strutturali di forma generalmente quadrata, rettangolare o trapezoidale, disposti al piede del pilastro in modo tale da diffonderne adeguatamente il carico sul terreno di fondazione. In funzione della loro altezza i plinti si dividono in: plinti alti. Quando l altezza è maggiore dell aggetto rispetto al pilastro. In c.a. risultano i più rigidi e anche i più economici per via della ridotta armatura plinti bassi. Quando l altezza è inferiore all aggetto. Minimizzano gli sbancamenti plinti zoppi Quando occorre fondare pilastri in aderenza a costruzioni preesistenti. Presentano allargamenti pronunciati su uno dei lati

14 Plinti trapezoidali in c.a. NASTRIFORMI O A ZATTERA

15 Plinti zoppi Carico eccentrico Sezione parzializzata Plinto zoppo in c.a.

16 Le fondazioni a plinto si utilizzano con strutture in elevazione di tipo intelaiato (trave-pilastro); Per strutture intelaiate in c.a. le fondazioni devono consentire una certa continuità strutturale e cioè: - i plinti devono essere collegati da un reticolo di travi o cordoli! Le fondazioni a plinto isolato non sono ammesse in zone sismiche.

17 2 Travi Fondazioni continue Le fondazioni a travi (rovesce) si chiamano così perché, a differenza delle comuni travi che trasmettono sui pilastri i carichi che ricevono dall alto, il comportamento di queste travi di fondazione è simile ad una trave rovesciata caricata dalla reazione del terreno che agisce dal basso verso l'alto. TROVANO APPLICAZIONE: Quando la maglia del telaio è troppo fitta e i pilastri risulterebbero troppo vicini rendendo difficile la realizzazione dei plinti Quando si necessita di elementi molto rigidi capaci di caricare in modo pressoché uniforme lunghe parti di suolo (Ad es. con terreno di fondazione che non presenta elevate capacità portanti). La rigidezza delle travi dipende dal rapporto tra altezza della trave e luce, ovvero interasse dei pilastri. FONDAZIONI DIRETTE!! Ecco perché si chiamano ROVESCE!!

18 Le fondazioni continue si usano con strutture in elevazione a telaio (acciaio, legno, c.a.) o con murature portanti (laterizi, blocchi in pietra).

19 Tipologie di fondazione continua per struttura discontinua (pilastri) FONDAZIONI A TRAVI ROVESCE A MAGLIA CHIUSA Vista assonometrica dell intelaiatura strutturale Schema in pianta e sezione della fondazione a travi

20 Tipologie di fondazione continua per struttura continua (muratura) Esempio di armatura della fondazione continua

21 FONDAZIONI CONTINUE A LARGA BASE NASTRIFORMI O A ZATTERA Quando la struttura portante in elevazione è in muratura, si utilizza la fondazione continua a larga base che deve essere realizzata in c.a.

22 Arch. Valentina Gianfrate

23 Fondazioni Superficiali a Platea Vengono usate quando il terreno non presenta buone caratteristiche di portanza con elevata deformabilità, è necessario minimizzare il valore della pressione indotta sul suolo di fondazione. Fondazioni in terreni sciolti Poco resistenti Superficiali Su pali sospesi A zattera A platea

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25 Le platee possono paragonarsi a solai rovesci con travi principali travi secondarie e soletta caricate dalla reazione del terreno approssimativamente uniforme

26 La platea presenta una armatura a rete sia inferiormente che superiormente, a maglie rade nelle specchiature tra i pilastri e fitte in corrispondenza degli allineamenti strutturali

27 3 Fondazioni a pali FONDAZIONI INDIRETTE Si fa uso delle fondazioni indirette quando il terreno di fondazione è formato da materiali poco coerenti, e non possiede quelle caratteristiche di resistenza, sufficienti a sostenere la struttura di un edificio. La funzione delle fondazioni indirette è quella di: collegare la struttura con gli strati più resistenti del terreno (pali appoggiati) garantire la stabilità per attrito tra terreno e loro superficie laterale (pali sospesi). I pali possono essere di due tipi: 1.Infissi, realizzati fuori opera. Possono essere in legno (con punta metallica), acciaio o cls armato. Quelli in cls armato hanno una armatura fatta da tondini longitudinali e staffe elicoidali più ravvicinate alla punta, per resistere alle sollecitazioni che si generano durante la penetrazione, ed alla testa, per resistere alla battitura. 2.Gettati in opera, per battitura o trivellazione

28 Fondazioni indirette su terreno resistente molto profondo A pozzi Su pali portanti Armati Rivestiti Gettati in sito Infissi Per infissione Per trivellazione

29 Maggiore durevolezza Maggiore resistenza Maggiore lunghezza (fino a 25m) Diametro maggiore di 60cm. Costo minore Pali in cls armato

30 La distanza tra i pali non deve essere inferiore a 3 volte il diametro Le strutture di collegamento delle teste dei pali, ad elevata rigidezza, possono essere: Plinti isolati Fondazioni nastriformi Platee

31 Pali vibroinfissi: Appartengono alla categoria dei pali infissi senza asportazione di materiale ed hanno il grosso vantaggio di non produrre risulte di perforazione e mantenere il cantiere pulito. Inoltre, l'infissione del palo migliora lo stato di addensamento del terreno e le conseguenti caratteristiche di portanza. Rispetto al tradizionale palo battuto, quello infisso con vibrazioni ad alta frequenza riduce notevolmente il disturbo sulle strutture circostanti, diminuendo sia il livello del rumore che le vibrazioni. Si realizza in terreni sabbiosi ed in ghiaie scarsamente addensate, anche in presenza di acqua di falda. La velocità di realizzazione e la facile gestione cantieristica ne fanno un prodotto economicamente vantaggioso.

32 Pali costruiti in opera con tubo forma, che viene infisso mediante trivellazione con asportazione di terra L infissione della camicia avviene per rotazione meccanica, una pesante sonda munita di valvola di fondo asporta il materiale sciolto Non produce costipamento del terreno Non provoca vibrazioni nelle strutture vicine

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34 Primo solaio fuori terra Il primo solaio fuori terra chiusure orizzontali inferiori - appartiene alla classe di Unità tecnologica CHIUSURE. Oltre a chiudere inferiormente l organismo edilizio, la sua funzione principale è isolare in modo da consentire con adeguati livelli di comfort lo svolgimento delle attività (funzioni) previste nei locali. La tecnologia costruttiva, e il relativo grado di isolamento e comfort raggiunto, cambiano a seconda delle destinazioni d uso

35 Soluzioni tecniche tradizionali

36 Arch. Valentina Gianfrate

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38 Struttura in latero-cemento

39 I sistemi tradizionali con vespaio e/o intercapedine sono ormai quasi correntemente sostituiti dal sistema dei cupolex Si tratta di cupole in plastica riciclata disponibili in commercio in diverse dimensioni. Questi elementi sono sagomati in modo da essere facilmente collegati tra loro per formare una struttura autoportante puntiforme e ricevere il getto (in c.l.s. o altro) che costituisce la soletta. Sotto le cupolette si crea un vano libero che consente la circolazione d aria in tutte le direzioni e il passaggio delle tubazioni degli impianti, le condotte e i cavi. Sono in genere realizzati in plastica riciclata e costituiscono un cassero a perdere in grado di contribuire al fonoisolamento e all impermeabilizzazione del solaio.

40 Struttura con casseri a perdere

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43 Sistema in legno per solaio rialzato Il solaio rialzato, a distanza di almeno 50 cm da terra, deve avere un intercapedine adeguatamente aerata e un vespaio drenante aerato livellato al piano di fondamenta. Le travi portanti in legno possono poggi a r e direttamente sulle fondazioni o essere separate da esse mediante muretti in mattoni pieni che creano un ulteriore intercapedine.

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49 Elaborati Tecnici FONDAZIONI Indicare l area e la sezione di scavo con indicazione dei profili e delle quote Indicare il posizionamento delle opere, le loro dimensioni, le sezioni dei diversi elementi, le orditure del sistema adottato Indicare gli assi di localizzazione generale (fili fissi) Indicare il profilo delle strutture in pianta con precisazione delle sezioni di ogni elemento Indicare tutte le quote parziali e totali Inidicare la quota del piano di posa, specificando il livello del magrone e la quota di fondazione REDAZIONE DELL ELABORATO Adottare il rapporto grafico 1:50 Indicare il profilo delle strutture verticali Indicare i piani di sezione Indicare con linea a tratto il profilo dello scavo e le relative quote

50 Esempio