Struttura in Elevazione e di Fondazione: funzioni e prestazioni richieste

Struttura in Elevazione e di Fondazione

L'elemento di fabbrica Struttura è formato da due parti:

• struttura in elevazione;
• struttura di fondazione.

Funzioni della Struttura in Elevazione

La struttura in elevazione deve:

• resistere ai carichi, (fissi, variabili, eccezionali, sismici)
• avere deformazioni elastiche compatibili con la
  destinazione d'uso
• trasmettere i carichi alla fondazione

Struttura in Elevazione e di Fondazione

Funzioni della Struttura di Fondazione

La struttura di fondazione deve:

• resistere ai carichi trasmessi dalla struttura in
  elevazione
• diffondere i carichi sul terreno di fondazione
• presentare deformazioni compatibili con la struttura in
  elevazione

Classificazione delle Strutture in Elevazione

La norma UNI 8290 classifica la struttura in elevazione in:

Strutture Verticali

• Strutture a telaio
• Strutture ad arco
• Strutture a parete portante

Classificazione delle Strutture in Elevazione

La norma UNI 8290 classifica la struttura in elevazione in:

Strutture Orizzontali

• Strutture per impalcati piani
• Struttura per coperture
  inclinate

ISOTEC
11

Prestazioni della Struttura in Elevazione

La struttura in elevazione deve essere progettata per
garantire:

Prestazioni di Sicurezza Statica

1. Prestazioni di sicurezza statica
La struttura deve resistere alle azioni, statiche e
dinamiche che possono agire su di essa.
Abruzzo, località
Pettina.
Sisma
del 2009

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Sicurezza Statica e Tamponature

1. Prestazioni di sicurezza statica
Le tamponature nell'edificio con
struttura in conglomerato
cementizio armato sono fatte con
mattoni forati, in blocchi o altro.
In caso di sisma sono colpite
inizialmente le tamponature
perché sono più rigide dei pilastri.
Tutto ciò aiuta a resistere
meglio al sisma e riduce la
vibrazione dell'edificio sotto
l'azione ondulatoria.
..
=

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Sicurezza Statica e Distribuzione in Pianta

1. Prestazioni di sicurezza statica
4
Una distribuzione in
pianta non simmetrica o
irregolare
(ad es. per grandi aperture
disposte tutte su un lato)
favorisce una vibrazione
maggiore in certe parti
(perché la costruzione,
oltre a spostarsi tende a
ruotare) con conseguenti
maggiori danni.

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Sicurezza Statica e Tamponature Non Omogenee

1. Prestazioni di sicurezza statica
Durante i terremoti molto violenti, una distribuzione delle
tamponature non omogenea tra un piano e l'altro, può
generare forti danni e anche crolli.
Ad esempio negli edifici
con portici, dove mancano
le tamponature, il sisma
può generare anche crolli.
Il piano privo di
tamponature si definisce
piano soffice.
Terremoto dell'Abruzzo

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Prestazioni di Sicurezza Deformazionale

2. Prestazioni di sicurezza deformazionale
La struttura sotto carico deve deformarsi in modo da non
provocare danni alle opere di completamento come
tramezzi, impianti, ecc. ed inoltre non deve determinare
condizioni di grave disagio per i fruitori dell'edificio

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Prestazioni di Resistenza al Fuoco

3. Prestazioni di resistenza al fuoco
La struttura sotto
l'azione del fuoco non
deve perdere la capacità
portante per il tempo
necessario agli utenti ad
abbandonare l'edificio ed
a consentire l'intervento
dei vigili del fuoco in
condizioni di sicurezza
Le curve nominali d'incendio
1.200
1.000
800
-
-
- standard
600
- idrocarburi
esterna
400
200
0
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
min

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Prestazioni di Qualità Formale

4. Prestazioni di qualità formale
La struttura non deve solo
sostenere lo spazio architettonico,
ma deve essere progettata per
generare e qualificare
l'Architettura.
F.L. Wright: Sede della
Johnson-Wax a Chicago -
1936-1939
P.L.Nervi, Palazzetto dello sport,
Roma

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Qualità Formale e Architettura

4. Prestazioni di qualità formale
Una cosa che non si può fare in Architettura è pensarla
senza la struttura (Prof. Nicola Pagliara)
La cupola è formata da 1600 elementi prefabbricati a
forma romboidale.
P. L. Nervi, Palazzetto dello
sport, Roma
La copertura, di 60 m di
diametro, è portata da 36
pilastri ad Y, inclinati.
>

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Qualità Formale: Auditorium a Berlino

4. Prestazioni di qualità formale
Hugh A. Stubins & altri: Auditorium a Berlino - 1957
HI
Le travi ad arco portano
soltanto la parte di copertura
a sbalzo.
L'invaso architettonico è
fortemente caratterizzato
dalla struttura a guscio
della copertura.

Prestazioni della Struttura in Elevazione

Qualità Formale: Auditorium a Berlino 1957

4. Prestazioni di qualità formale
Hugh A. Stubins & altri: Auditorium a Berlino - 1957

La Vita Utile delle Strutture

Vita Utile e Norme Tecniche

5. Una opportuna vita utile
Le Norme tecniche delle costruzioni, NTC 2008, stabiliscono
che le strutture devono essere progettate per garantire una
vita utile di

• 50 anni, per opere ordinarie
• 100 anni per opere sensibili (ospedali, scuole, viadotti,
  ecc.).

La Vita Utile delle Strutture

Insegnamento della Progettazione Strutturale

5. Una opportuna vita utile
Le Scuole di ingegneria, certamente insegnano con grande
competenza ai nostri giovani studenti di Ingegneria gli
algoritmi per il calcolo delle strutture, semplici e/o
complesse.
Ma, soltanto raramente le Scuole di ingegneria, insegnano
a progettare le strutture, in particolare a progettare e
mettere in atto tutti
gli accorgimenti per garantire
durabilità alle strutture.

La Vita Utile delle Strutture

Risultati del Degrado

5. Una opportuna vita utile
... e questi sono i risultati

La Vita Utile delle Strutture

Risultati del Degrado Strutturale

5. Una opportuna vita utile
... e questi sono i risultati

La Vita Utile delle Strutture

Cause del Degrado

5. Una opportuna vita utile
Perché tanto degrado ???

• Perché il matrimonio calcestruzzo / acciaio è stato un
  errore ed è ora di celebrarne il divorzio ?
• Perché l'acciaio impiegato è scadente ?
• Perché l'impresa ha lavorato male ?
• Perché la centrale di betonaggio ha fornito un
  calcestruzzo di qualità scadente ?
  Forse anche per tutto questo, ma principalmente

La Vita Utile delle Strutture

Responsabilità del Progettista e Direttore Lavori

5. Una opportuna vita utile
Perché tanto degrado ???

• Perché il progettista non si è preoccupato di studiare
  opportunamente il mix design del calcestruzzo
• Perché il progettista non si è preoccupato di verificare
  il numero di tondini di acciaio presenti nelle sezioni
  delle travi, dei pilastri e nei nodi
• Perché il progettista non ha fissato un adeguato
  copriferro
• Perché il direttore dei lavori ed il collaudatore in
  corso d'opera non hanno controllato la fase dei getti