Atlante del cemento

Grande Atlante di Architettura //Grande Atlante di Architettura si presenta come una completa enciclopedia delle costruzioni, divisa in volumi tematici. Ogni volume tratta in modo esauriente uno specifico tipo edilizio, o una parte dell'edificio. Gli argomenti sono sviluppati in ogni aspetto: teoria costruttiva, suggerimenti compositivi, benessere climatico e ambientale, cenni storici, esempi di realizzazioni. Di grande utilità pratica sono i numerosissimi particolari, disegnati in scala con ricchezza di dettagli. La trattazione è impostata seguendo le procedure della normativa tecnica tedesca. Poiché le norme DIN, pubblicate dal Deutschen Institut fur Normung, sono considerate per precisione e sicurezza le migliori del mondo, e vengono utilizzate con profitto anche all'estero, si è ritenuto opportuno non discostarsi dall'impostazione originaria. Un'appendice al termine di ogni volume elenca le corrispondenti norme italiane. Realizzati da specialisti tedeschi e svizzeri, i volumi del Grande Atlante di Architettura sono pubblicati nell'edizione originale dall'editore della prestigiosa rivista "Detail".

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Atlante del Friedbert Kind-Barkauskas Stefan Polónyi Bruno Kauhsen Jörg Brandt

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Titolo originale Beton Atlas - Entwerfen mit Stahlbeton im Hochbau Autori Friedbert Kind-Barkauskas (parti 1, 2, 4) Bruno Kauhsen (parti 4, 5) Stefan Polónyi (parti 3,4; con Claudia Austermann) Jòrg Brandt (parti 2, 4) Collaboratori Jànos Brenner (parte 1); Martin Hennrich (parte 5); Gottfried Lohmeyer (parte 2); E.A. Kleinschmidt (parte 3); Helmut Moritz (parte 2); Olaf Sänger (parte 3); Matthias Strache (parte 3) Traduzione di Lydia Kessel Consulente tecnico per la traduzione Marco Della Torre Normativa italiana a cura di Alberto Galeotto

© 1995 Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH, Monaco, Beton-Verlag Dusseldorf © 2004 Ristampa UTET Professionale s.r.l. corso Raffaello, 28 - 10125 Torino © Prima edizione 1998 Sito Internet Utet: www.utet.com e-mail: [email protected] - [email protected] I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento totale o parziale, con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), sono riservati per tutti i Paesi. Fotocopie per uso personale del lettore possono essere effettuate nei limiti del 15% di ciascun volume/fascicolo di periodico dietro pagamento alla SIAE del compenso previsto dall'art. 68, comma 4, della legge 22 aprile 1941 n. 633 ovvero dall'accordo stipulato tra SIAE, AIE, SNS e CNA, CONFARTIGIANATO, CASA, CLAAI, CONFCOM•MERCIO, CONFESERCENTI il 18 dicembre 2000. Le riproduzioni ad uso differente da quello personale potranno avvenire, per un numero di pagine non superiore al 15% del presente volume/fascicolo, solo a seguito di specifica autorizzazione rilasciata da AIDRO, via delle Erbe, n. 2 - 20121 Milano - Telefax 02/809506 -email: [email protected]

Redazione: Studio Parole srl - Milano Stampa: Stamperia Artistica Nazionale - Torino ISBN 8802-05368-5 4

Sommario

Parte 1 • II calcestruzzo nell'architettura Sviluppo della tecnologia del cemento Impiego della malta di calce nell'antichità Costruzioni a Roma con opus caementicium La preparazione del cemento e del calcestruzzo Primi esperimenti con il cemento armato Lo sviluppo del calcestruzzo precompresso II calcestruzzo armato nell'architettura moderna Prime costruzioni industriali e commerciali L'inizio del secolo Lo sviluppo verso un sistema portante delle superfici L'espressionismo II primo moderno Frank Lloyd Wright Le Corbusier Costruzioni a guscio Pier Luigi Nervi Esempi architettonici del moderno Tardo e postmoderno Lo strutturalismo olandese Costruzioni con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato II presente

Parte 2 • Fondamenti

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8 9 9 10 11 12 17

II calcestruzzo come materiale da costruzione La composizione del calcestruzzo I tipi di calcestruzzo Le caratteristiche del calcestruzzo Tipi di calcestruzzo con caratteristiche particolari II calcestruzzo per elementi costruttivi esterni L'armatura Muratura in pietre di calcestruzzo L'utilizzo

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18 20 22 24 25 27 28 30 31 32 36 38 3 8 41

La superficie del calcestruzzo Princìpi formali I componenti del calcestruzzo La ripercussione della cassaforma Possibilità di lavorazione della superficie Utilizzo di stratificazioni Influenze atmosferiche Fisica tecnica Generalità Richieste di base Condizioni climatiche degli spazi Risparmio energetico, isolamento termico Protezione dai rumori, isolamento acustico Comportamento al fuoco, protezione antincendio Esigenze fisiche della costruzione Proprietà delle parti costruttive

4 5 45 4 7 50 51 53 54 56 56 61 61 61 62 64 69 70 74 7 4 7 4 83

Parte 3 • Costruzioni in calcestruzzo armato

100 102 102 104 106 106 121 122 123 128 131 133

Costruzioni a più piani Aspetti della produzione industriale Giunti Tetti Solai Pareti Montanti Centri di distribuzione/scale Facciate Grattacieli Grattacieli sospesi Capannoni Capannoni con elementi a barra Superfici portanti Tetti a struttura sospesa

134 135 142 157

Fondamenta Fondamenta poco profonde Fondamenta profonde/fondazioni su pali La sicurezza delle fondamenta Costruzioni sotto il livello della falda freatica/aggottamento aperto

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Parte 4 • Particolari costruttivi

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Schema delle legende Parete esterna portante Parete interna Facciata non portante Giunti Fissaggio di lastre per facciate

168 168 172 175 176 177 179 181

Scale Parte 5 • Esempi di edifici

87 Normativa italiana 88 90 94

184 Bibliografia Fonti iconografiche Indice dei nomi Indice analitico

264 27 9 280 281 283

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Prefazione all'edizione tedesca

"È difficile rintracciare dei punti fermi nel vasto campo dell'architettura del nostro tempo, dominata dalla confusione se non addirittura dalla totale mancanza di princìpi rispetto allo stile, così come ardua risulta la definizione di una critica dello stile a causa della massa infinita di costruzioni erette nel mondo attraverso le varie epoche. Una tale situazione mi spinge ad affermare il seguente principio: architettura è costruzione! Mentre desumo il secondo principio per un'architettura stilisticamente avvincente dalla seguente osservazione: ogni costruzione perfetta, eseguita con un materiale preciso, possiede un carattere inconfondibile e non potrebbe essere razionalmente eseguita con gli stessi risultati con nessun altro materiale." Karl Friedrich Schinkel

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Costruire è un'attività elementare dell'uomo che riflette il suo bisogno di plasmare l'ambiente a proprio beneficio. L'architettura nasce dalla sintesi delle differenti esigenze di utilizzo, dalle possibilità costruttive e dalle idee formali. Sono le risorse finanziarie e le idee politiche di un'epoca a determinare lo sviluppo di una determinata cultura architettonica che giunge a sua volta a imprimere il proprio stile nella vita della società. Lo studio del ruolo del calcestruzzo quale materiale costruttivo nell'architettura mette in luce una lunga evoluzione, ancora oggi non conclusa. Reperti di malta del 12.000 a.C. documentano già l'uso di pietre calcaree come materiale da costruzione. Sulla base delle esperienze raccolte sino ad allora, a partire dal II secolo a.C. inizia la produzione, finalizzata alle esigenze del tempo, dell'opus caementicium: il calcestruzzo romano. Questo materiale domina nelle costruzioni imperiali e rende possibili progetti architettonici e costruzioni di ingegneria ai massimi livelli. Con la decadenza dell'Impero romano anche le conoscenze per quanto riguarda la produzione del calcestruzzo come materiale edile cadono nell'oblio. Devono trascorrere circa 1500 anni affinchè siano riscoperte le basi per la sua produzione. Nel 1824 l'invenzione del cemento Portland in Inghilterra, determina il reale sviluppo del calcestruzzo dell'età moderna. I tentativi di armare in ferro il cemento, eseguiti contemporaneamente in Inghilterra e in Francia intorno al 1850, consentono presto di eseguire costruzioni con arcate più ampie e quindi di realizzare un'architettura del tutto nuova. Inizialmente il calcestruzzo armato trova utilizzo in sostituzione del legno, del ferro e della pietra; da questi primi sforzi abbastanza avventurosi si sviluppano ben presto un suo utilizzo adeguato e autonomo e una teoria approfondita per i calcoli esatti delle sue prestazioni statiche. Il suo utilizzo, all'inizio tradizionale nella conceazione costruttiva e nell'espressione strutturale, e poi sempre più coraggioso nell'abbandonare le strade consuete, determina dopo il 1900 in Europa la nascita di un nuovo stile nell'architettura: il moderno. Se il calcestruzzo armato è di importanza fondamentale per il moderno, quest'ultimo influenza a sua volta fino ai nostri giorni l'impiego di un materiale tanto polivalente nelle costruzioni in nodi rigidi o a pareti. Dopo la prima e la seconda edizione, pubblicate nel 1980 e 1984 dal Beton-Verlag per l'Associazione federale dell'Industria del cemento tedesca, presentiamo questa terza edizione del\'Àtlante del cemento. Questo testo si rivolge in

primo luogo ai costruttori, cioè all'architetto, all'ingegnere, al geometra. Ma nello stesso tempo vuole illustrare all'insegnante e allo studente le diverse possibilità d'impiego del calcestruzzo e contribuire a evitare nella prassi errori nella fase di progettazione e di realizzazione. Gli esempi architettonici e costruttivi intendono fornire inoltre idee per la progettazione e per un impiego appropriato del calcestruzzo; essi illustrano infine come si possa dare una forma varia, suggestiva e a misura d'uomo al nostro ambiente architettonico. L'editore e gli autori ringraziano gli architetti, gli ingegneri e le ditte che hanno fornito la loro documentazione così come Christian Schittich e i suoi collaboratori per la coordinazione della revisione. Per l'editore e gli autori Friedbert Kind-Barkauskas Aprile 1995

Parte 1 • II calcestruzzo nell'architettura Friedbert Kind-Barkauskas

Sviluppo della tecnologia del cemento Impiego della malta di calce nell'antichità Costruzioni a Roma con opus caementicium La preparazione del cemento e del calcestruzzo Primi esperimenti con il cemento armato Lo sviluppo del calcestruzzo precompresso

II calcestruzzo armato nell'architettura moderna Prime costruzioni industriali e commerciali L'inizio del secolo Lo sviluppo verso un sistema portante delle superfici L'espressionismo II primo moderno Frank Lloyd Wright Le Corbusier Costruzioni a guscio Pier Luigi Nervi Esempi architettonici del moderno Tardo e postmoderno Lo strutturalismo olandese Costruzioni con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato II presente

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Sviluppo della tecnologia del cemento

L'utilizzo del cemento e del calcestruzzo nell'architettura moderna si basa su una pluralità di conoscenze scientifiche e tecnologiche, alcune delle quali provengono dall'antichità e risultano valide ancora oggi. Dall'impiego casuale della pietra calcarea nell'antichità, nasce un nuovo prodotto attraverso la preparazione e la combinazione con altri materiali: la malta di calce. La scoperta delle caratteristiche idrauliche di determinati composti di materiali consentì lo sviluppo dell'opus caementicium, il calcestruzzo romano, il cui impiego permise la costruzione di edifici che ancora oggi possiamo ammirare per la loro qualità architettonica e quali testimonianze di un'epoca. Nel medioevo questo materiale edile fu dimenticato; solo alla metà del Settecento le ricerche riguardanti il comportamento idraulico della calce e la produzione del cemento condussero alla sua riscoperta. Cento anni più tardi si sviluppò, sul modello delle costruzioni in argilla, la tecnica del calcestruzzo battuto. A ciò seguirono varie sperimentazioni per migliorare la resistenza alla trazione degli elementi strutturali in calcestruzzo tramite l'armatura in ferro e poi per perfezionare le possibilità costruttive in calcestruzzo armato. Con il perfezionamento dei metodi di calcolo si giunse finalmente all'elaborazione di una teoria generale dell'uso del calcestruzzo armato e quindi a una moderna tecnologia delle costruzioni. Ulteriori sviluppi nel campo del calcestruzzo precompresso consentono di realizzare muri più sottili e, con l'introduzione dei pilastri, di gestire i volumi interni con maggiore libertà. Da alcuni anni si producono calcestruzzi ad alta resistenza per impieghi speciali nelle costruzioni di grattacieli. Si sperimenta inoltre di armare il calcestruzzo con fibra di vetro soprattutto per costruzioni di ingegneria, mentre nuovi metodi per la strutturazione delle superfici consentono un impiego sempre più vario del calcestruzzo nell'architettura.

Impiego della malta di calce nell'antichità

ruolo determinante per lo sviluppo della malta. Altrettanto determinanti risultano quindi la ripetizione e la sperimentazione di questi processi da parte dell'uomo. Reperti archeologici dell'epoca, intorno al 12.000 a.C, rinvenuti in Turchia occidentale, documentano il più antico utilizzo della malta di calce come materiale da costruzione. Circa seimila anni più tardi a Gerico in Palestina si utilizzava calce come agglomerante per la malta nelle costruzioni in mattoni. Nelle rovine di case dell'epoca intorno al 5500 a.C, rinvenute a Lepenski Vir nei Carpazi, sono state trovate delle piastrelle composte da calce viva, sabbia e argilla. Anche nei più importanti edifici di culto dell'antico Egitto, di Troia e di Pergamo fu utilizzata malta di calce. Questo metodo di costruzione è inoltre menzionato più volte nell'Antico testamento, scritto intorno al 1200 a.C. I fenici scoprirono che con la pietra vulcanica dell'isola di Santorino, macinata e mescolata con calce, sabbia e acqua, si poteva produrre una malta resistente all'acqua. Essi impiegarono questa tecnica anche negli impianti d'irrigazione e la diffusero in tutto il bacino del Mediterraneo. Verso il 1000 a.C. il re Davide trasformò le cisterne di Gerusalemme nella propria residenza che conserva ancora oggi l'intonacatura resistente all'acqua composta di calce e argilla. A partire dal VII secolo a.C. anche la Grecia antica conobbe l'uso della calce viva, mescolata con marmo polverizzato e utilizzata come intonaco di calce. Nelle cisterne dell'isola di Santorino, ad esempio, la percentuale di malta nell'intonaco è del 43%. I muri vengono però realizzati con pietre squadrate montate a secco. È documentato invece l'impiego della malta di calce presso gli ultimi edifici eretti per il re Nabucodonosor a Kasr e Babil intorno al 600 a.C. e nelle mura di cinta di Atene costruite verso il 450 a.C. Questo vale inoltre per parti della muraglia cinese, risalente al 300 a.C, dove si può constatare addirittura una stabilizzazione del suolo con calce per migliorare la capacità portante del terreno edificabile.

È impossibile per noi oggi stabilire se i primi utilizzi della malta di calce noti nell'antichità rispondessero a finalità precise o fossero il semplice risultato di circostanze, che prevedevano la disponibilità di particolari materiali in una certa area geografica. L'osservazione di reazioni casuali, come ad esempio la decomposizione di determinate pietre calcaree dopo un forte riscaldamento seguito da pioggia e la successiva solidificazione del materiale trasformato, svolse sicuramente un 9

Sviluppo della tecnologia del cemento

Il calcestruzzo nell'architettura

circa 9 m 1,60m Calcestruzzo romano con minuscoli frammenti di tufo e di pomice (spessore 1,35 m) Calcestruzzo romano con minuscoli frammenti di tufo e di pietrisco di mattoni (spessore 1,50 m)

Calcestruzzo romano con frammenti di tufo e di mattoni (spessore 1,60 m) 43,40 m

circa 6 m

Calcestruzzo romano con frammenti di tufo e di mattoni (spessore 1,60 m) Parete esterna in mattoni

Calcestruzzo romano con frammenti di travertino e di tufo (spessore 1,75 m). Parete esterna in mattoni

4,50 m 7,30 m

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Calcestruzzo romano con frammenti di travertino

Costruzioni a Roma con opus caementicium Nel 11 secolo a.C. sì sviluppa nell'Italia meridionale una nuova tecnica di muratura. Tra due muri realizzati in pietra da taglio, con funzione di guscio, vengono inseriti e compressi malta di calce e concio. Pietre di legatura (diatonoi) collegano i due gusci della muratura e garantiscono la stabilità necessaria fino a quando l'emplekton (il compresso) non si è indurito. Nell'opera De re rustica, del 184 a.C, Marco Porcio Catone il Censore descrive la malta aerea raccomandando un composto formato da una parte di calce spenta e da due parti di sabbia. Con questo procedimento i romani riprendono la tecnica della muratura colata greca. Essi utilizzano tra l'altro tufo, graniglia di marmo e frammenti di mattoni come sostanze inerti. Nel libro De architectura, Vitruvio descrive per la prima volta nel 13 a.C. la fabbricazione della malta idraulica e del calcestruzzo ottenuto con malta idraulica e frammenti di pietra. Questo opus caementicium si può senz'altro paragonare ai calcestruzzi moderni per la medesima resistenza alla tensione di compressione. Esso è inoltre resìstente all'acqua, contiene aggregati di grani grossi fino a 70 mm e ghiaia e sabbia a sufficienza come aggregati fini. La malta idraulica e gli aggregati vengono mescolati, prima dell'impiego, e poi compressi in modo meccanico. Per le parti esterne delle opere murarie si utilizzano principalmente pareti di mattoni, spesso riccamente decorate. Superfici con il calcestruzzo a vista si trovano quasi esclusivamente in costruzioni di carattere funzionale, come ad esempio cisterne o terme. Anche in fondamenta di dimensioni maggiori come nel Colosseo a Roma (portato a termine Dell'80 d.C.) e in costruzioni portuali, quali il molo di Napoli, sono ancora oggi visibili le tracce dei dossali. Le fondamenta del molo di Napoli, come narra Vitruvio, furono costruite sotto Caligola con grossi blocchi di calcestruzzo prefabbricati affondati nell'acqua. Nel 27 a.C. Agrippa intraprende la costruzione dell'edificio sicuramente più spettacolare della Roma antica: il Pantheon. La sottostruttura, con un diametro di 43,40 m, viene coperta da una cupola in calcestruzzo massiccio liberamente portante. Il taglio trasversale si adatta in modo talmente perfetto al sistema di forze che il peso della volta può essere sostenuto dalla sottostruttura senza contrafforti. Rilievi eseguiti hanno mostrato come nella sottostruttura e nella cupola a cassettoni siano stati utilizzati calcestruzzi di diverso spessore cosicché il peso diminuisce progressivamente verso l'alto fino all'apertura di 9 m che consente l'accesso della luce, situata nella chiave di volta della cupola. La cupola della chiesa di Santa Sofia a Costantinopoli, edificata per l'imperatore Giustiniano fra

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Sviluppo della tecnologia del cemento

il 532 e il 537 dagli architetti Antemio di Traile e Isidoro di Mileto, ha un diametro di 32 m e copre una campata di 45 m. (Solo la cupola della moschea SelimTye eseguita da Sinàn a Edirne intorno al 1570, eguaglierà con i propri 43 m di apertura quella di Santa Sofia.) Le lunette della volta sono costruite su casseforme perse in muratura di mattoni. Quattro archi toccano la cupola centrale, sorretti dalle lunette delle volte degli absidi e alleggeriti in questo modo dalle spinte della cupola centrale.

Il calcestruzzo nell'architettura

Lunghezza circa 188 m

Altezza circa 50 m

La torre di Pisa, iniziata nel 1173, è ritenuta una delle ultime grandi costruzioni della tradizione romana in Italia. L'edificio, alto 58 m, presenta oggi una pendenza di 5,5 gradi rispetto alla verticale. All'interno di un cilindro in calcestruzzo monolitico dello spessore di 2,7 m, rivestito sia all'interno sia all'esterno con marmo, si trova la scala a chiocciola.

Travertino Tufo Calcestruzzo romano (parzialmente con guscio in mattoni)

La preparazione del cemento e del calcestruzzo La conoscenza della giusta composizione dell'opus caementicium andò perduta durante il medioevo. Per edifici civili e militari si utilizzò in quest'epoca una malta composta da argilla pura, calce e sabbia. Talvolta si ricorreva al gesso o alla polvere di mattoni quali aggreganti e all'aggiunta di materiali organici di vario tipo allo scopo di migliorare la solidità della malta. Fonti di diversa origine documentano l'aggiunta di aceto, latte o, come avvenne nel 1450 a Vienna per il duomo di Santo Stefano, di vino locale. Nel XVI secolo gli olandesi scoprirono l'efficacia idraulica del tufo macinato, il cosiddetto trass, ignorando tuttavia le ragioni chimiche di tale efficacia. Il commercio di questo prezioso materiale edile diventò presto un importante fattore economico per l'intera Europa, ma fino al Settecento tutti i tentativi di produrre un agglomerante efficace diedero risultati di scarso valore.

Altezza fondamenta circa 12 m

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In un dizionario tecnico del 1710 compare per la prima volta la definizione di "cemento" in riferimento ai mattoni pestati. Nel 1729 Bernard Forest de Bélidor, ufficiale tecnico dell'esercito francese, pubblica un trattato dal titolo La science des ingénieurs nel quale spiega fra l'altro la produzione della malta con vari tipi di calce, l'utilizzo di differenti materiali aggiuntivi idraulici e la costruzione di "volte colate" in calce idraulica. Nel volume Architecture hydraulique, sempre di Bernard Forest de Bélidor, pubblicato nel 1753, viene utilizzato il termine beton per definire un composto di malta resistente all'acqua con inerti

1.1 Pantheon, Roma, sezione con l'elenco dei vari tipi di calcestruzzo Pantheon, Roma, 1.2 iniziato nel 27 a.C. Colosseo, Roma, 1.3 terminato nell'80 d.C. Torre pendente, 1.4 Pisa, iniziata nel 1173 1.4

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Sviluppo della tecnologia del cemento

II calcestruzzo nell'architettura

grezzi, dal termine bethyn o becton che in francese antico stava a significare la muratura.

1.5

1.6 1.7

Nel 1755 l'inglese John Smeaton formulò i princìpi delle caratteristiche idrauliche scoprendo che una certa quantità di argilla nel cemento garantisce la presa della malta sott'acqua e, in seguito, la sua resistenza all'acqua. Ciò gli meritò l'incarico per la riedificazione del faro distrutto sullo scoglio roccioso di Edystone presso Plymouth. Per la malta, che, nelle intenzioni di Smeaton, doveva essere un cemento solido e durevole paragonabile alla migliore pietra di Portland, utilizzò un composto in parti uguali di calce inglese di Aberthaw e di argilla pozzolana proveniente da Civitavecchia. Nel 1796 l'inglese James Parker riuscì a comporre il cosiddetto cemento romano, un sostituto dell'argilla pozzolana e del trass, che indurisce senza l'aggiunta di calce. Il nome di questo cemento rimanda alla colorazione simile a quella delle pozzolane romane. Ancora ignote restavano tuttavia le reazioni chi-miche alla base delle differenti resistenze dei composti di materiali. Solo nel 1815 il chimico berlinese Johann Friedrich John giunse a spiegare le ragioni per le quali la malta di calce è più durevole della malta prodotta con gusci di conchiglie. John aveva analizzato campioni di malta provenienti da edifici storici e aveva verificato che la reazione chimica di un composto di acido silicico, argilla e calce, sottoposto ad alta temperatura, era la ragione all'origine della forza di presa. Questi studi valsero a John il premio dell'Associazione olandese per le scienze. Nel 1824 il capomastro inglese Joseph Aspdin sviluppò un composto di argilla e pietra calcarea, che chiamò Portland-Cement e descrisse come un metodo per "migliorare la produzione di pietre artificiali". La scelta di battezzare così il suo cement e le "pietre artificiali destinate a lavori in stucco, costruzioni idrauliche, cisterne e altre possibili opere di costruzione" risaliva al confronto che Smeaton aveva fatto tra la resistenza del suo conglomerato con la pietra di Portland, motivo per il quale questo tipo di cemento conserva ancora oggi il proprio nome. Fu una piccola fabbrica della cittadina inglese di Wakefield a immettere sul mercato per la prima volta il cemento Portland. Nel 1844 l'inglese Isaac Charles Johnson apportò un'ulteriore innovazione: invece della consueta cottura a bassa temperatura per la produzione del cemento, introdusse la combustione fino all'agglomerazione in grado di garantire una qualità decisamente più alta delle caratteristiche del materiale.

Primi esperimenti con il cemento armato All'inizio dell'Ottocento sorgono in Francia e in Inghilterra i primi edifici completamente costruiti in calcestruzzo. Nel 1852 lo stuccatore William Boutland Wilkinson riesce a creare per la prima volta un'armatura in cavi metallici in un solaio e nel 1854 deposita domanda di brevetto per una

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Sviluppo della tecnologia del cemento

II calcestruzzo nell'architettura

costruzione mista in ferro e calcestruzzo per solai. Il brevetto riporta: "La scoperta ha per oggetto costruzioni a prova di fuoco con solai in calcestruzzo, armati con funi metalliche e piccole barre di ferro, posizionate sotto l'asse centrale del calcestruzzo" (Haegermann et al., 1964). Nel 1865 l'architetto costruisce la propria casa a Newcastle in Inghilterra completamente in calcestruzzo, dotandola di soffitti a cassettoni e di scale prefabbricate. Come dimostra la ricostruzione, avvenuta in seguito alla demolizione dell'edificio, Wilkinson posiziona l'armatura in ferro già nella zona del tiraggio e, usando lastre a più riquadri, la fa salire sopra i puntelli e i supporti. Anche T.E. Tyerman dedica un proprio studio all'impiego di ferri nell'armatura per la stabilizzazione delle costruzioni e delle loro parti. Già in questo lavoro, brevettato nel 1854, si indica la necessità di curvare i ferri dell'armatura per garantire una maggiore aderenza della malta. Solo un anno più tardi l'imprenditore edile francese Frangois Coignet, ispirandosi alle costruzioni in argilla, sviluppa un metodo per il calcestruzzo battuto, adatto a edifici di tutti i tipi e a parti di essi, che chiama béton aggloméré. Nel frattempo Coignet chiede in Inghilterra il brevetto per l'armatura di solai in calcestruzzo con barre di ferro a croce e nel 1855 costruisce a Saint-Denis un'abitazione a tre piani in calcestruzzo. Nello stesso anno l'ingegnere tedesco Max von Pettenkofer pubblica le sue ricerche sul metodo per la produzione del cemento Portland, tenuto segreto fino ad allora, creando così i presupposti per la produzione di cemento in Germania. Sempre in questo periodo il francese Josef-Louis Lambot si dedica al problema di adattare il calcestruzzo, tramite l'armatura in ferro, a costruzioni sottoposte a forze di trazione. Circa l'impiego del calcestruzzo armato in sostituzione del legno per recipienti d'acqua, vasi di fiori e costruzioni navali, Lambot scrive: "La mia scoperta ha per oggetto un nuovo prodotto che serve a sostituire il legno nelle costruzioni navali e ovunque vi sia il pericolo di un contatto con l'umidità, come nel caso di pavimenti in legno, recipienti d'acqua, vasi di fiori ecc. Il nuovo materiale di sostituzione consiste in una rete metallica fatta di funi e saettoni legati tra di loro o intrecciati in una forma qualunque. Piego questa rete in una forma che si adatta nel miglior modo possibile all'oggetto che voglio produrre e poi la immergo nel cemento idraulico coprendo così anche eventuali giunture". Lambot chiama il materiale brevettato nel 1855 Ferciment.

1.5 Frangois Coignet, disegno dal suo brevetto per l'armatura dei solai in calcestruzzo, 1854

1.6 William Boutland Wilkinson, disegno dal suo brevetto per la costruzione mista ferro-calcestruzzo persola, 1854 1.7 Betoniera per cemento, secolo XIX 1.8 Josef-Louis Lambot, facsimile tratto dal suo brevetto per il calcestruzzo armato come materiale sostitutivo del legno, 1855

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II calcestruzzo nell'architettura

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Un altro francese, Joseph Monier, conduce esperimenti nello stesso campo d'indagine. La sua attività di giardiniere gli permette di concepire dei vasi di fiori costruiti con una rete metallica, ricoperta poi di cemento. L'elaborazione di questa idea gli consente di ottenere il brevetto per "il procedimento di produzione di oggetti di vari tipi che unisce scheletri metallici e cemento" e che, come scrive, "ha come obiettivo una resistenza più duratura e un risparmio di cemento e lavoro" (Haegermann et al., 1964). Monier adopera il suo metodo anche per la costruzione di ponti in calcestruzzo armato, dove dimostra tuttavia di non avere ancora compreso il sistema delle forze in una costruzione o in un elemento costruttivo, come conferma la disposizione dei ferri di armatura. Le illustrazioni rendono evidente inoltre che resta ancora ignoto il rapporto statico interno, dato dalla cooperazione tra i due materiali ferro e calcestruzzo. Nel "Journal des Ponts et Chaussées" vengono però pubblicati, ancora nello stesso anno, i "moduli di allungamento" del calcestruzzo. Nel 1877 sono introdotte in Germania le prime normative per il cemento. Le più antiche costruzioni in calcestruzzo ancora oggi esistenti vengono erette in calcestruzzo non armato in occasione di un'esposizione di giardinaggio nel 1879 nel Dreieichenpark di Offenbach, presso Francoforte sul Meno. Contemporaneamente l'avvocato americano Thaddeus Hyatt e altri scoprono le connessioni statiche nel calcestruzzo armato. Vengono così sviluppati molti elementi costruttivi in calcestruzzo armato, come ad esempio sistemi portanti con ferri nodali e staffe e lastre composte di calcestruzzo e vetro. Nel brevetto del 1878 di Hyatt che riunisce tutte queste scoperte, è detto tra l'altro: "In calcestruzzo di cemento armato con ferri a nastro e ferri tondi vengono prodotte lastre, travi e volte, impiegando il ferro solo dalla parte in trazione". Hyatt scopre inoltre la resistenza del materiale al fuoco quando il ferro è completamente coperto dal calcestruzzo. (Resta celebre la dimostrazione da lui effettuata, dando fuoco a una casa in calcestruzzo eretta appositamente per l'occasione a Londra.) Sono sempre di Hyatt ricerche sulla durata del legame tra calcestruzzo e armatura, sulla dilatazione termica sufficientemente uguale dei due materiali e sulla loro elasticità differente, così come gli si deve la diffusione della trave a T, la cui forma risulta staticamente molto valida. Hyatt sottolinea l'idoneità del materiale misto ferrocalcestruzzo non solo per gli elementi portanti nell'architettura ma anche per la costruzione di ponti, grazie alla sua resistenza agli agenti atmosferici e ai costi minimi di manutenzione. Intorno al 1880 la ditta Coignet ottiene in Francia grandi successi commerciali grazie alla migliorata tecnologia delle costruzioni in calcestruzzo armato. Edmond Coignet scopre che un buon rapporto tra cemento e acqua, un me-

II calcestruzzo nell'architettura

Sviluppo della tecnologia del cemento

scolamento continuo e una compressione accurata garantiscono un'alta qualità del calcestruzzo. La sua ditta si specializza nella costruzione di case completamente in calcestruzzo, erette con casseforme multiuso. Nel frattempo gli imprenditori edili Conrad Freytag e Cari Heidschuh comprano il brevetto di Monier e un anno più tardi cedono i suoi diritti d'utilizzo a Gustav Adolf Wayss che lavora per il distretto di Berlino. Con l'acquisto del brevetto di Monier, prende avvio in Germania la realizzazione di edifici in calcestruzzo armato di dimensioni maggiori. A Berlino i progetti dell'architetto Paul Wallot propongono pareti di divisione leggere per la costruzione del nuovo Reichstag. La domanda di brevetto viene tuttavia respinta in un primo momento in quanto il capomastro berlinese Cari Rabitz aveva già utilizzato pareti simili nell'Altes Museum di Schinkel, lavoro per il quale gli era stato concesso il brevetto. Solo le analisi del direttore dei lavori del Reichstag, l'architetto Mathias Koenen, riconobbero che le pareti divisorie prevedevano una procedura del tutto nuova. Koenen pubblicò nella "Rivista centrale dell'amministrazione edile" i suoi calcoli inerenti il modulo di resistenza di una lastra non flessibile munita di barre di ferro, posizionate il più vicino possibile alla superficie inferiore. Insieme a Wayss aveva scoperto tramite i suoi esperimenti che una lastra di calcestruzzo armato poteva sostenere un peso notevolmente superiore di una lastra non armata delle stesse dimensioni. Wayss utilizzò perciò anche lastre per solai e volte portanti per la costruzione del Reichstag di Berlino. Nel 1887 pubblica l'opuscolo // sistema Monier (scheletri di ferro avvolti nel calcestruzzo) per l'architettura in generale, che contiene i risultati delle sue ricerche e il suo metodo di calcolo per le lastre resistenti alla flessione. È questo da considerarsi il primo trattato sul calcestruzzo armato che diede un forte contributo alla diffusione in Germania di questo nuovo metodo costruttivo. Nello stesso anno viene introdotta in Prussia la prima norma industriale, la norma DIN 1164. Tutte le sperimentazioni eseguite fino ad allora in calcestruzzo con armatura in ferro dimostravano una capacità portante ancora limitata, soprattutto sotto un carico notevole, a causa della possibilità che si formassero delle crepe. Nel 1886 l'americano Jackson elabora un metodo in grado di fornire agli elementi in calcestruzzo una maggiore resistenza alla trazione tra-

1.9 Joseph Monier, disegni dal suo brevetto tedesco, 1871 1.10 Joseph Monier, disegno dal suo brevetto per la costruzione di ponti, 1873 1.11 Thaddeus Hyatt, disegno dal suo primo brevetto per il calcestruzzo armato, 1871 1.1 Thaddeus Hyatt, disegno dal suo brevetto, 1874 2 Edificio della mostra di giardinaggio di Offenbach, 1.13 1879 e 1.15 Belvedere, Helsingborg, Svezia: in fase di costruzione e nel 1903 dopo il suo compimento

mite l'inserimento di barre di ferro che possono essere tirate con filetti e matrici. Il limite del suo procedimento risiede nel fatto che è possibile ottenere solo una precompressione molto ridotta cosicché la deviazione della sollecitazione di trazione e della spinta orizzontale resta ancora un problema da risolvere. L'ingegnere tedesco Doehring si rifa all'idea di Jackson e, grazie ai suoi esperimenti per evitare crepe nel calcestruzzo armato, sviluppa un sistema per la precompressione dell'armatura negli elementi costruttivi in calcestruzzo. Contemporaneamente in Inghilterra, Ernest Leslie Ransome si occupa del problema dell'armatura del calcestruzzo. Il risultato delle sue ricerche conduce all'utilizzo di un ferro d'armatura profilato, che viene brevettato nel 1893. Già nel 1891 Edmond Coignet aveva utilizzato per la prima volta nel Casino di Biarritz degli elementi costruttivi prefabbricati in calcestruzzo. Questo edificio è ritenuto da allora il punto di partenza per l'architettura moderna con elementi costruttivi prefabbricati in calcestruzzo. Negli anni successivi Coignet impiega elementi prefabbricati in calcestruzzo armato di grandi dimensioni anche in altre costruzioni. Nel frattempo l'ingegnere francese Frangois Hennebique elabora un procedimento per costruzioni miste in acciaiocalcestruzzo. Attraverso una serie di esperimenti egli giunge a perfezionare la produzione di un soffitto a lastre, unito in modo monolitico al montante in calcestruzzo armato che diventa la tecnica più comune per le costruzioni in questo materiale. Il suo sistema costruttivo oltre a presentare vantaggi economici prevede un posizionamento dell'armatura che corrisponde perfettamente alla distribuzione delle forze statiche. Molte fabbriche e depositi con un volume di traffico relativamente alto, come ad esempio quella di Lilla (1892), vengono eretti in base al "système Hennebique". Nel 1896 Hennebique progetta come primo edificio prodotto in serie un casello ferroviario. Questo primo tipo di edificio è costruito con lastre in calcestruzzo armato spesse 5 cm. La sua casa privata eretta nel 1904 a Bourg-laReine dimostra inoltre tutte le possibilità d'impiego del tipo di calcestruzzo armato da lui inventato.

1.14

Nel frattempo viene realizzato negli Stati Uniti, a Cincinnati, il primo grattacielo al mondo in calcestruzzo armato: l'ingalls Building (1902), alto sedici piani, con uno scheletro in calcestruzzo armato, una tecnica sviluppata da Ransome che si richiama però alle esperienze di Hennebique. Gli esperimenti con il nuovo materiale misto ferrocalcestruzzo si susseguono e mostrano che la comparsa di crepe è dovuta anche a un allungamento del calcestruzzo sottoposto a sforzi di trazione in differenti condizioni. Già prima del 1900, l'ingegnere tedesco Schumann aveva scoperto nel corso di cinque anni di esperimenti che il fenomeno di "rigonfiamento" del calcestruzzo a causa dell'umidità e lo "sgonfiamento" determinato dall'essiccamento erano la ragione della 1.15

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Svilupp luppo della tecnologia del cemento

Il calcestruzzo nell'architettura

lastra

montante del contorno

trave di sostegno

montante

1.16 1.17

Contemporaneamente l'ingegnere e imprenditore edile svizzero Robert Maillart comincia a eseguire delle prove per i calcoli dei soffitti sottoposti a carichi pesanti. La sua idea di una struttura totalmente portante, sorretta solo da montanti e non da travi di sostegno supplementari, si oppone al noto sistema portante di Hennebique. Nel 1909 Maillart elabora un metodo per calcolare i solai a fungo senza travi di sostegno e solo un anno più tardi costruisce un deposito a Zurigo.

1.18

terrazza bagno camera da letto spogliatoio 1° piano

salone camera dei bambini

camera del personale

giardino aranciera cantina

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comparsa di crepe capillari ih costruzioni isolate. Nel 1893 egli constata che il calcestruzzo, facendo presa, modifica in percentuale minima il proprio volume rispetto ad altri materiali. Poco più tardi l'ingegnere austriaco Fritz Edler von Emperger pubblica le sue ricerche fondamentali sulle lastre in calcestruzzo armato secondo la teoria dell'elasticità. Seguono l'Handbuch für Eisenbetonbau (Manuale del calcestruzzo armato) e il Betonkalender (Calendario del calcestruzzo), un'opera ancora oggi pubblicata regolarmente e consultata. Le nuove idee trovano tuttavia una lenta diffusione. All'Esposizione mondiale del 1900, Edmond Coignet presenta con grande successo il suo "castello sull'acqua". Questo edificio, quasi barocco nella varietà delle sue forme, e costruito completamente in calcestruzzo armato, è un valido esempio della versatilità del nuovo materiale edile. La costruzione doveva essere una conferma tangibile, come il Palazzo di cristallo alla prima Esposizione mondiale nel 1851 a Londra e la torre Eiffel del 1889 a Parigi, dei grandi progressi compiuti nel campo dell'edilizia. Nel 1902 Mathias Koenen pubblica l'opuscolo Princìpi dei calcoli statici per gli edifici in calcestruzzo e in calcestruzzo armato, che Emil Mörsch riprende e sviluppa in seguito elaborando una teoria generale su come costruire in calcestruzzo armato.

Sviluppo della tecnologia del cemento

Lo sviluppo del calcestruzzo precompresso Dopo i primi esperimenti per produrre il calcestruzzo precompresso eseguiti da Jackson e Doehring, si cimentano in quest'impresa Mathias Koenen in Germania, Sacrez in Belgio, Lund in Svezia e Steiner negli Stati Uniti. Progressi di rilievo nel procedimento si fanno attendere poiché non sono ancora ben conosciuti i fenomeni di scorrimento e di ritiro del calcestruzzo. Ma già Sacrez e Steiner indicano nei loro brevetti, rispettivamente del 1907 e 1908, che i ferri dell'armatura dovrebbero essere tirati a tal punto da neutralizzare le forze di pressione generate dalla trazione dell'armatura, prima che si verifichino sollecitazioni e crepe da trazione. Il francese Eugène Freyssinet conduce ricerche sul fenomeno dell'elasticità nel calcestruzzo e giunge nel 1911 a elaborare un suo procedimento per la produzione del calcestruzzo precompresso. Egli scopre che più il calcestruzzo è compatto e resistente alla pressione, meno si verifica lo scorrimento viscoso (fluage). La percentuale di scorrimento è direttamente proporzionale alla perdita di tensione ma quest'ultima non determina gravi conseguenze se, dopo essere avvenuta, vi è ancora una forza di tensione residua di buona intensità. Perciò è necessario tendere l'acciaio in modo tale da renderlo altamente resistente alla trazione. Qualche anno più tardi, in Inghilterra, Wilson riprende l'idea dell'armatura tesa prima di essere immersa nel calcestruzzo. Egli sviluppa un montante che presenta, oltre all'armatura allentata, anche un'armatura fatta di funi che vengono tese fortemente prima di essere introdotte nel calcestruzzo. Nel 1922 Walter Bauersfeld deposita il brevetto relativo alla costruzione in calcestruzzo armato di cupole o superfici curve simili. Anche Freyssinet e J. Séailles continuano a occuparsi della tecnica del calcestruzzo precompresso. Essi scoprono il valore del calcestruzzo ad alta resistenza, prodotto con poca malta, e sviluppano la costipazione a scosse che è ancora oggi una premessa essenziale per l'impiego del calcestruzzo precompresso. In Germania la ditta Wayss & Freytag introduce nel 1935 il termine di "calcestruzzo precompresso" (Spannbeton). Gli elementi costruttivi, prodotti dall'azienda su licenza del metodo Freyssinet, si distinguono per il fatto che il cemento, grazie all'introduzione di un particolare sistema di forze, viene precompresso a tal punto, che essi risultano pressoché indenni allo sforzo di trazione in fase di carico. Solo un anno più tardi Franz Dischinger riesce a dimostrare che i ponti con travi in calcestruzzo precompresso possono essere costruiti con una campata di circa 150 m, mentre secondo il metodo di costruzione in calcestruzzo armato era possibile ottenere all'epoca solo una campata di 70 m. Nel 1943 Emil Mòrsch pubblica il primo trattato sul calcestruzzo precompresso, nel quale spiega il metodo dei calcoli per il materiale e descrive tra

II calcestruzzo nell'architettura

l'altro la prima costruzione in calcestruzzo precompresso, ancora oggi esistente, della ditta Wayss & Freytag in Germania: un viadotto sopra all'autostrada a Oelde. Nel frattempo il calcestruzzo precompresso viene adottato con successo in quasi tutti i settori dell'architettura. Ovunque nel mondo si costruiscono con questa tecnica grandi spazi senza montanti e capannoni a larghe campate. Tra le tipologie edilizie che meglio si adattano all'impiego del calcestruzzo precompresso vanno ricordati, oltre ai ponti con i loro diversi sistemi statici e all'edilizia e ingegneria con elementi prefabbricati, i capannoni industriali e le tettoie, i tetti addossati e i tetti reticolari a botte.

lastra della pavimentazione del piano superiore

capitello del montante montante

1.20 1.21

1.16 Francois Hennebique, struttura portante in calcestruzzo armato con montanti di contorno, 1904 1.17 e 1.18 Francois Hennebique, disegni tratti dal suo brevetto per costruzioni in tecnica mista ferro-calcestruzzo, 1892 1.19 Frangois Hennebique, disegno della sua residenza a Bourg-la-Reine, 1904 1.20 Robert Maillart, capannone, Zurigo, 1910 1.21 Elzner e Anderson, Ingalls Building, Cincinnati, 1902

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Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

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L'importanza del calcestruzzo armato nell'architettura risiede in gran parte nella sua composizione. Nel corso di migliaia di anni gli edifici sono stati costruiti utilizzando soprattutto materiali primari, ossia materiali tecnologicamente omogenei come la pietra, il legno, l'argilla, la calce viva, la paglia e il carice. A partire dalla metà del Settecento, la rivoluzione industriale introduce l'utilizzo del ferro e all'inizio dell'Ottocento prende l'avvio la produzione dell'acciaio. Entrambi questi materiali, pur non essendo primari, presentano una natura omogenea e si prestano perfettamente alle nuove esigenze costruttive della società, come ad esempio le stazioni, gli impianti ferroviari, i ponti, i capannoni industriali e fieristici e i grandi magazzini. Il ferro e l'acciaio vengono utilizzati con successo perché possono essere sottoposti sia a compressione sia a trazione, una caratteristica che i materiali edili tradizionali, tranne il legno, non possiedono. Con l'utilizzo del calcestruzzo armato inizia una nuova epoca: si tratta del primo materiale costruttivo eterogeneo, poiché è un composto di acciaio, cemento, sabbia, ghiaia e acqua, le cui caratteristiche risultano migliori di quelle dei singoli elementi che lo compogono. La resistenza dell'acciaio alla trazione e del calcestruzzo alla compressione si trovano unite in un unico materiale. Fondamentalmente si può fornire al calcestruzzo armato, in ogni sezione trasversale, la resistenza alla trazione e alla compressione corrispondente al campo previsto di tensione. Nessun materiale primario è altrettanto resistente. Un altro elemento a favore del calcestruzzo armato è la grande resistenza al fuoco; inoltre, ha il vantaggio di essere composto da materiali generalmente economici e disponibili ovunque. L'uso del calcestruzzo armato nelle costruzioni consente di utilizzare metodi assolutamente innovativi. In una prima fase si realizza la costruzione di pali a reticolo monolitici distribuiti nella pianta dell'edificio, che rendono superfluo l'uso di pareti portanti. Ben presto diviene possibile costruire edifici che sarebbero stati irrealizzabili utilizzando il legno o l'acciaio. Uno dei nuovi metodi consiste nell'introduzione di solai a fungo, che uniscono il montante alla lastra del solaio senza giunture e non hanno bisogno di travi di sostegno o portanti incrociate sotto la lastra. Le caratteristiche del materiale permettono costruzioni nelle quali viene eliminata la distinzione tra elementi attivi e passivi, ossia portanti e portati. Per questi aspetti il calcestruzzo armato presenta vantaggi che altri materiali non hanno, ma anche la 18

sua deformabilità e la sua superficie a vista offrono nuove possibilità espressive, fino ad allora inimmaginabili. Progettisti e costruttori sono entusiasti di questo nuovo materiale costruttivo. L'architetto olandese Hendrik Petrus Berlage scrive nel 1922: "II calcestruzzo armato è, dopo il ferro, l'invenzione più importante nel campo dei materiali, forse la più importante in assoluto perché il calcestruzzo armato ha tutte le caratteristiche che mancano al ferro, e perché in questo materiale costruttivo si trovano unite le caratteristiche della pietra e del ferro. Di fatto, che cosa si è reso possibile grazie al suo impiego? Niente più e niente meno che la costruzione di un piano senza connessioni e di un muro senza giunture: un risultato che fino ad oggi si otteneva solo dopo l'intonacatura. Il calcestruzzo armato consente inoltre di unire con una campata rettilinea due montanti posti a una qualsiasi distanza. Sono state rese possibili le due esigenze più importanti dell'architettura: costruire un muro in modo tecnicamente perfetto e unire dei montanti mediante campate in quasi ogni ordine di grandezza. A ciò si aggiunga la capacità di congiungere pavimento e soffitto in un unico insieme e anche questo indipendentemente dalle dimensioni. Il calcestruzzo armato trionfa tecnicamente su tutte le difficoltà create dai materiali edili tradizionali".

Prime costruzioni industriali e commerciali È nel campo delle costruzioni industriali e commerciali che il calcestruzzo armato si impone in modo più rapido ed evidente grazie alla sua economicità e alle nuove possibilità statiche che permettono la copertura di grandi superfici. Esso consente inoltre di liberarsi dai canoni tradizionali dell'architettura. Ancora alla fine dell'Ottocento vengono eretti vari capannoni secondo il metodo di Hennebique, come la filanda Charles Six aTourcoing, il deposito di farina a Nantes, la filanda Barrois a Lillà e la filanda La Cité a Mulhouse. Il sistema costruttivo di Ransome, che a parte l'utilizzo dell'armatura prevede anche il rivestimento e il sigillamento dell'intero sistema portante, viene adottato per la prima volta nel 1903 per la United Shoe Machinery Company. Segue la Winchester Gun Factory di Albert Kahn terminata nel 1906: questo edificio, senza decorazioni e a forma di cubo, è costruito con uno scheletro portante in acciaio-calcestruzzo lasciato a vista sulla fac-

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II calcestruzzo armato nell'architettura moderna

ciata. Nel 1910 Kahn realizza anche la prima fabbrica per la produzione industriale di automobili, la Ford Highland Park Plant a Detroit, che si estende su una superficie di 22,5 x 288 m e presenta un sistema di montanti di 4,5 x 6 m. La costruzione ha un'ossatura articolata secondo uno schema preciso che consente di distinguerne chiaramente le singole parti. In un edificio esterno si trovano gli ambienti sanitari e di servizio. Sin dall'inizio del secolo in Germania vengono costruiti, in calcestruzzo armato e non più in acciaio, diversi capannoni per il mercato all'ingrosso. Al di là della maggiore resistenza al fuoco, questa scelta è condizionata più da ragioni economiche che non estetiche, motivo per il quale è spesso riscontrabile un netto contrasto tra l'esterno e l'interno dell'edificio: mentre le facciate sono rivestite in modo "storicizzante", lo spazio interno rivela la costruzione in calcestruzzo armato. Un esempio è il capannone per il mercato all'ingrosso di Breslavia che, terminato nel 1908, fu rivestito con facciate neogotiche. Questo dimostra come per il nuovo materiale edile non sia stato ancora elaborato un linguaggio formalmente originale. In questo ci si è limitati a eseguire il sistema portante, tradizionalmente in acciaio, in calcestruzzo, tentando di simulare la costruzione in ferro tramite ribattini dipinti. Il capannone del mercato all'ingrosso di Richard Schachner nella Thalkirchnerstraße a Monaco dimostra al contrario una concezione più ardita. La modernità dell'edificio consiste nell'assenza di forme e disposizioni tradizionali e nella scelta di lasciare a vista la struttura in calcestruzzo armato, sia all'esterno sia all'interno, evitando compromessi di ordine estetico.

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1.22 Eduard Züblin, progetto di un silo per granaglie nel porto sul Reno a Strasburgo, 1898 1.23 Eduard Zùblin, filanda La Cité, Mulhouse, 1900 1.24 Albert Kahn, Winchester Gun Factory, 1906 1.25 Pludemann e Kuster, capannone per il mercato all'ingrosso, Breslavia, 1908 1.2 Richard Schachner, capannone per il mercato all'ingrosso, Monaco, 1911 6 Auguste Perret, laboratorio di confezioni, Esders Parigi, 1919

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II calcestruzzo armato nell'architettura moderna

L'inizio del secolo La casa in rue Franklin 25 a Parigi, progettata da Auguste Perret nel 1903, è ritenuta la prima abitazione che adotti delle facciate in calcestruzzo armato in modo conforme alle prerogative del materiale. L'architetto lascia evidente sulla facciata lo scheletro in calcestruzzo armato che si distingue chiaramente dall'apparecchio ornamentale in muratura. Questo utilizzo coerente del calcestruzzo armato, che però scompare alla vista a causa del rivestimento in piastrelle, trova ragione anche nelle idee formali dell'architetto: il ristretto spazio edificabile e il desiderio di ottenere una veduta panoramica determinano la costruzione di logge chiuse sporgenti, realizzabili solo in calcestruzzo o in acciaio.

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L'opera di Perret diventa determinante per lo sviluppo dell'architettura moderna in calcestruzzo poi-

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ché giunge a elaborare un proprio linguaggio formalmente originale combinando alla tradizionale architettura neogotica un impiego appropriato del nuovo materiale costruttivo. Una scelta questa che si riflette in molti suoi progetti tra i quali l'autorimessa di rue Ponthieu a Parigi (1906), dove il sistema portante in calcestruzzo a vista viene chiuso con vetri ornamentali. Il calcestruzzo armato trova una rapida diffusione anche nell'architettura religiosa. Nella chiesa di Saint-Jean-de-Montmartre (1894-97), realizzata da Anatole de Baudot, non vengono ancora adottati elementi formali specifici per il calcestruzzo, ma dieci anni più tardi Frank Lloyd Wright costruisce con la Unity Church a Oak Park "il primo monolito in calcestruzzo al mondo", secondo le sue stesse parole. È la ricerca di un procedimento il più possibile economico che lo spinge a impiegare il calcestruzzo armato. Per molti anni

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II calcestruzzo nell'architettura

questa chiesa sarà ritenuta la più moderna degli Stati Uniti. La modernità di Wright emerge, oltre che dalle particolarità costruttive come l'intelaiatura di traversine del tetto, anche dall'impiego dei materiali: per modificare il colore e la struttura del calcestruzzo aggiunge una ghiaia speciale, tecnica ancora oggi utilizzata e costantemente perfezionata in quanto consente di migliorare le prestazioni formali del materiale. La chiesa dello Spirito Santo di Josef Plečnik (1910-13) è la prima chiesa eretta in Europa con calcestruzzo a vista. Il calcestruzzo armato permette all'architetto una li-

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berta costruttiva tale da rendere possibili all'interno della chiesa e sulle facciate richiami alle forme e agli stili classici più vari. Nella cripta sotterranea il costruttore gioca con le possibilità espressive del materiale come dimostrano le basi e i capitelli delle colonne il cui modellato ricorda l'architettura paleocristiana. Nel 1922 Auguste Perret costruisce la chiesa di Notre-Dame a Raincy presso Parigi progettando le strutture portanti dei muri rivolte verso lo spazio interno: un artificio che gli consente di "dissolvere" le pareti, cioè di costruire i muri perimetrali utilizzando solo delle grate di mattoni. Questo edificio influenza in modo evidente la chiesa di Sant'Antonio a Basilea realizzata da Karl Moser (1927), il quale scrive in proposito: "Nel tentativo di costruire la chiesa con un interno più uniforme, più grande e più luminoso possibile, ma al tempo stesso nel modo più economico, si è utilizzato il calcestruzzo armato".

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Quasi contemporaneamente alla Unity Church di Frank Lloyd Wright, a Monaco viene eretto un edificio che, pur utilizzando questo materiale costruttivo in modo analogo, adotta un linguaggio formale completamente diverso; si tratta dell'Istituto di anatomia dell'Università di Monaco, progettato dall'architetto Max Littmann e giustamente ritenuto il primo edificio importante in Germania, edificato interamente in calcestruzzo

1.28 Auguste Perret, casa privata, Parigi, particolare delia giuntura superiore del pilastro 1.29 Auguste Perret, chiesa di Raincy presso Parigi, 1922 1.30 Auguste Perret, abitazione di me Franklin 25, Parigi, 1903, alzato e sezione 1.31 e 1.32 Frank Lloyd Wright, Unity Church, Oak Park, Illinois, 1904-06 1.33 Josef Plecnik, chiesa dello Spirito Santo, Vienna, 1910-13, cripta 1.34 Max Littmann, Istituto di anatomia dell'Università, Monaco, 1906 1.35 Robert Maillart, deposito, Zurigo, 1910

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II calcestruzzo nell'architettura

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armato, che evidenzia tutte le qualità costruttive ed estetiche del nuovo materiale. Nel 1908 la rivista "Suddeutsche Bauzeitung" commenta a proposito della costruzione: "II nuovo edificio è unico per più motivi. In primo luogo non esiste in Germania una simile costruzione, eretta in maniera così imponente, secondo criteri moderni e totalmente nuovi. La seconda ragione risiede nel fatto che il compito pratico trova soluzione grazie a idee innovative e, per ultimo, va notato che mai si era osato utilizzare il calcestruzzo come materiale costruttivo su tali dimensioni per l'architettura degli esterni. Si può affermare che l'edificio centrale è formato fondamentalmente da un blocco di calcestruzzo... Le pareti sono lisce e calme in quel grigio elegante tipico del calcestruzzo e le linee determinate dall'armatura in ferro, che anche nell'interno disegnano i cassettoni dei soffitti e la strutturazione semplice delle pareti, sono quasi l'unico ornamento". 1.38

Lo sviluppo verso un sistema portante

delle superfici Una delle costruzioni più imponenti di quest'epoca è la Jahrhunderthalle (1911-13) di Breslavia dell'architetto Max Berg, un'opera che doveva presentare tutte le novità nel campo della tecnologia costruttiva alla grande esposizione di quella città. Si tratta del primo edificio di rappresentanza di queste dimensioni, dominato dal calcestruzzo a vista tanto all'interno quanto all'esterno. I calcoli statici costituiscono un geniale risultato d'ingegneria: la cupola, con una luce di circa 65 m è, dopo quasi 1800 anni, la prima a superare quella del Pantheon di Roma.

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Il calcestruzzo nell'architettura

Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

II sistema portante della cupola è formato da 32 costoloni appoggiati su un anello tirante costituito da un profilato d'acciaio e che terminano in alto in un anello di pressione con un'apertura di 14,40 m. La cupola è a sua volta sormontata da un lanternine» alto 5,75 m appoggiato sull'anello di pressione. La sottostruttura è formata da quattro grandi travi tridimensionali ad arco in calcestruzzo armato circolari sia in pianta sia in prospetto. All'esterno esse vengono sorrette da archi rampanti che nello stesso tempo aumentano il volume spaziale e sono uniti tra di loro tramite costole di rinforzo. Le travi ad arco sono alte 16,70 m e larghe 41,20 m. Nonostante tutta la modernità e l'audacia della costruzione, i riferimenti storici sono evidenti: nella pianta con le sue quattro absidi la Jahrhundert-halle si rifa alle chiese rinascimentali italiane di Todi e Milano, mentre la struttura portante con il sistema dei pilastri rampanti ricorda l'architettura gotica. Le citazioni di Berg relative alla monumentalità delle cattedrali medievali confermano come queste rassomiglianze non fossero casuali. Per quanto la Jahrhunderthalle di Breslavia sia un'opera straordinaria, essa non giunge tuttavia a sfruttare a pieno le possibilità costruttive di un sistema portante a piani in calcestruzzo armato, come è invece il caso dell'aviorimessa di Orly di Eugène Freyssinet, terminata tre anni più tardi. In questo capannone, a struttura piegata, le lastre portanti hanno anche una funzione statica: la costruzione segue nella sezione la forma delle linee di pressione e non distingue più tra struttura portante e pareti. Nonostante la larghezza dei montanti sia di 75 m e le altezze in sezione tra i 3 e i 5,40 m, le lastre in calcestruzzo armato sono spesse solo 9 cm, una caratteristica che consente un enorme risparmio di materiale.

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1.36-1.39 Max Berg, Jahrhunderthalle, Breslavia, 1911-13 1.36 cantiere 1.37 interno 1.38 sezione 1.39 pianta 1.40 Eugène Freyssinet, aviorimessa con l'impalcatura per la gettata di calcestruzzo trasportabile sull'asse longitudinale, Orly, 1916 1.41 Walter Bauersfeld, Dyckerhoff & Widmann, planetario, Jena, 1924-25, struttura a rete della cupola a guscio 1.42 Walter Bauersfeld, Dyckerhoff & Widmann, planetario, Jena, 1924-25, vista 1.43 Eugène Freyssinet, aviorimessa, Orly, 1916 1.43

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Le costruzioni a guscio conobbero negli anni successivi uno svilippo rivoluzionario grazie soprattutto agli esperimenti di Franz Dischinger, Walter Bauersfeld e Ulrich Finsterwalder, che lavorarono in collaborazione con la ditta Dyckerhoff & Widmann. I primi esempi sono rappresentati dalla costruzione di prova del 1922, dal capannone della ditta Schott del 1924 e dal planetario della ditta Cari Zeiss del 1925, tutti eretti a Jena. I gusci in calcestruzzo vengono armati con una struttura reticolare in ferro, precedentemente calcolata, cosicché i valori rilevati corrispondono nella maggior parte dei casi alle reali tensioni di sollecitazione. Questa struttura a rete viene poi avvolta in fasce orizzontali di calcestruzzo a getto che partono dal basso.

L'espressionismo Gli architetti dell'espressionismo riconoscono le possibilità plastiche del calcestruzzo e provano per la prima volta a plasmarlo in funzione dei loro progetti. All'inizio incontrano difficoltà di varia na-

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tura: le superfici curve della torre di Einstein di Erich Mendelsohn, costruita nel 1920 a Potsdam, comportarono problemi con le casseforme, per cui la parte superiore dell'edificio venne terminata in muratura tradizionale e poi rivestita con uno strato modellato di calcestruzzo. Dopo l'incendio del primo edificio in legno a Dornach, presso Basilea, viene eretto tra il 1925 e il 1928 il Goetheanum di Rudolf Steiner. Questa costruzione in calcestruzzo monolitica e modellata come una scultura non sarebbe altrettanto espressiva se eseguita in qualsiasi altro materiale. Il Goetheanum avrebbe dovuto, nelle intenzioni di Steiner, raffigurare "l'essenza del dar forma organica". Per realizzare questa idea fu necessario tuttavia creare un dispendioso rivestimento di tavole, senza il quale non si sarebbe potuto gettare il cemento nei tanti spigoli acuti e nelle superfici curve. Le casseforme, eseguite dal carpentiere Heinrich Liedvogel, furono realizzate con assicelle sottili, che venivano bagnate per essere piegate e poi inchiodate sulle nervature.

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II calcestruzzo armato nell'architettura moderna

II calcestruzzo nell'architettura

II primo moderno Fino all'inizio del primo conflitto mondiale solo pochi architetti dell'avanguardia si cimentarono con il linguaggio cubistico-razionalista dell'architettura moderna. Non si tratta in ogni caso di uno stile uniforme anche a causa del persistere di forti influenze dello storicismo, del tradizionalismo e dell'Ari nouveau. Durante la guerra si costruisce poco, ma già nei primi anni postbellici, con il crollo del vecchio sistema, si instaura un clima favorevole all'elaborazione di nuove idee. È opinione diffusa tra gli architetti e i committenti dell'epoca che un nuovo ordine sociale e politico dovrebbe esprimersi anche attraverso un'architettura moderna. Gli influssi della pittura, che da impulsi considerevoli per il rinnovamento, contribuiscono in modo determinante all'affermazione del nuovo stile internazionale. Il primo moderno si interessa soprattutto a questioni di forma, di spazio, viste in relazione alle esigenze della società civile. I progetti che prevedono l'impiego del calcestruzzo armato come materiale edile vengono considerati in un primo momento di importanza secondaria rimanendo per la maggior parte irrealizzati. Ne è un esempio il progetto di Tony Garnier per la Cité industrielle, una città ideale nella valle del Rodano, destinata a ospitare 35.000 operai. In questi disegni, ideati tra il 1901 e il 1917, viene proposto un linguaggio formale che sfrutta il potenziale costruttivo del calcestruzzo armato impiegandolo in montanti, pali, sporgenze, finestre continue e pareti in vetro. Di particolare interesse è il tetto sporgente della stazione, che viene sorretto da montanti sottili a forma di fungo poiché anticipa lo sviluppo futuro. Ricca di spunti è inoltre l'idea di Garnier di utilizzare il tetto come terrazza. Le Corbusier sviluppa nel 1914 le "case Domino" costruite con elementi prefabbricati prodotti in serie. Solo i montanti, i soffitti e le scale in calcestruzzo armato sono elementi fissi, tutto il resto può essere definito in base alle esigenze degli utenti. Il progetto di un edificio per uffici a Berlino (1922) di Mies van der Rohe è rivoluzionario nella scelta d'impiegare uno scheletro in calcestruzzo armato abbinato a finestre continue, nonostante la sua struttura non richiedesse necessariamente l'impiego del calcestruzzo quale materiale costruttivo.

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1.44 Erich Mendelsohn, torre di Einstein, Osservatorio e Istituto di astrofisica, Potsdam, 1920-21 1.45 Rudolf Steiner, Goetheanum, Dornach, 1928 1.46 Erich Mendelsohn, schizzo per la torre di Einstein, Potsdam, 1920-21 1.47 Tony Garnier, Cité industrielle, quartiere abitativo, progetto 1901-17 1.48 Ludwig Mies van der Rohe, villa in campagna in calcestruzzo armato, 1923, veduta prospettica 1.49 Ludwig Mies van der Rohe, villa in campagna in mattoni, 1924, veduta prospettica 1.50 Ludwig Mies van der Rohe, progetto di un edificio per uffici in calcestruzzo armato, 1922 1.50

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Negli anni venti e trenta gli architetti influenzati dal cubismo ritenevano che l'immagine di un edificio dovesse essere determinata dalle giuste proporzioni e dalle superfici delle pareti lisce, motivo per il quale considerano secondaria la ricerca di un linguaggio formale che si adatti al tipo di costruzione e al materiale. Il progetto per una villa in campagna del 1923 di Mies van der Rohe è un esempio tipico di questa scelta. L'architetto disegna la facciata una volta in calcestruzzo armato e una volta in muratura di klinker lasciando immutati il collocamento e le proporzioni delle finestre. Gli edifici semplici e senza ornamenti di Adolf Loos e le ville puristiche di Le Corbusier nella Weißenhofsiedlung di Stoccarda, a Garches o a Poissy sono costruiti sia in muratura tradizionale sia con montanti in acciaio rivestiti. Mies van der Rohe crea per la prima volta nel padiglione tedesco dell'Esposizione di Barcellona un sistema spaziale trasparente; in questa costruzione anche il tetto è sospeso, forma tipica degli edifici in calcestruzzo armato, ed è stato probabilmente realizzato in acciaio e poi rivestito con intonaco. Nella casa Schròder di Utrecht, costruita nel 1924 su progetto di GerritThomas Rietveld, l'esempio più coerente e conosciuto del movimento olandese De Stijl, la costruzione in calcestruzzo armato viene solo simulata attraverso l'inserimento di elementi in muratura sulle facciate e di balconi sporgenti. Lovell Beach House è invece un edificio in calcestruzzo armato lasciato a vista, eretto nel 1926 dall'austriaco Rudolf Schindler sulla costa californiana. L'architetto aveva lavorato presso lo studio di Frank Lloyd Wright. Nella colonia per le vacanze El Pueblo Ribera (1923-25), Schindler sperimenta il procedimento slab-cast, che egli stesso aveva inventato. Tale procedimento prevede una cassaforma composta da due tavole orizzontali alte 16 pollici, rivestite all'interno con cartone catramato, che può essere spostata lungo listelli guida verticali. Il cartone viene fissato con listelli orizzontali di forma triangolare. Sulla parete resta a vista la scanalatura tra un blocco e l'altro.

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Frank Lloyd Wright Solo negli anni trenta gli architetti del movimento moderno iniziano a considerare elementi di primaria importanza le caratteristiche tipiche del calcestruzzo come materiale edile. Diversi edifici costruiti da Frank Lloyd Wright dimostrano in modo suggestivo le differenti possibilità offerte dal materiale. Nel 1930 egli scrive a tale proposito: "Non è facile trovare alte qualità estetiche in questo materiale, poiché in fondo si tratta solo di una miscela (...) Il risultato è nel migliore dei casi una pietra artificiale, e nel peggiore un mucchio di sabbia pietrificata. Per lo spirito creativo rappresenta senza dubbio una tentazione. La tentazione di salvaguardare un materiale dignitoso dagli abusi (...) Perché il calcestruzzo è un materiale plastico al quale non è ancora stata data l'occasione di assumere la forma adatta al suo carattere". Nel 1939 viene terminata la casa Kaufmann presso Mill Run in Pennsylvania, nota anche, per la sua posizione, come "casa sulla cascata",' che diventa uno degli edifici in calcestruzzo più caratteristici dell'architettura moderna, benché le sue pareti siano costruite in muratura. Determinanti sono invece le lastre in calcestruzzo armato che sporgono da tutti i lati: esse utilizzano le possibilità costruttive del materiale in maniera radicale e riescono a porre in relazione lo spazio abitativo con la natura circostante. Dello stesso anno è il palazzo per uffici della Johnson Wax Company a Racine, Wisconsin. In questa costruzione tutta orientata verso l'interno, Wright articola la sala per ufficio con montanti isolati a forma di fungo in cemento armato che sostengono dei lucernari anziché un soffitto massiccio. In altri spazi si trovano gli stessi funghi posizionati sotto i soffitti in calcestruzzo armato. Un altro tipico esempio dell'impiego del calcestruzzo armato, anche se di tutt'altro genere, è il museo Solomon Guggenheim a New York. Frank Lloyd Wright lo disegna già nella metà degli anni quaranta ma può realizzarlo solo alla fine degli anni cinquanta. Il corpo della costruzione a spirale, che richiama la forma di un imbuto, non avrebbe potuto essere realizzato con nessun altro materiale diverso dal calcestruzzo armato.

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1.51 Ludwig Mies van der Rohe, padiglione tedesco all'Esposizione dì Barcellona, 1928-29 1.52 Gerrit Thomas Rietveld, casa Schròder, Utrecht, 1924 1.53 Rudolph M. Schindler, Lovell Beach House, Newport Beach, California, 1925 1.54 Rudolph M. Schindler, colonia di vacanze El Pueblo Ribera, La Jolla, California, 1925 1.55 Frank Lloyd Wright, Casa sulla cascata, Mill Run, Pennsylvania, 1935-39 1.56 Frank Lloyd Wright, palazzo per uffici della Johnson Wax Company, Racine, Wisconsin, 1936-39

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Le Corbusier Un personaggio chiave per le costruzioni in calcestruzzo armato è Le Corbusier. Nella sua opera avviene una svolta radicale verso il 1930. Fino a quella data le pareti di quasi tutti i suoi edifici sono intonacate e dipinte di bianco. Nel padiglione svizzero della Cité universitaire di Parigi,

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egli rinuncia per la prima volta a un rivestimento onnicoprente e lascia il calcestruzzo totalmente privo di trattamento cosicché resta a vista persino la struttura delle casseforme. Le Corbusier acquisisce una conoscenza approfondita del calcestruzzo, che diventa il materiale più importante per le sue costruzioni, presso lo studio di Auguste Perret dove lavora negli anni 1908-09. In quasi tutti gli edifici eretti dopo il 1930, l'architetto sfrutta le possibilità plastiche del calcestruzzo. Ne sono un esempio le forme ombrose e ampie dei brise-soleil del grattacielo La Cité

d'Affaires di Algeri (1939), o più tardi i complessi abitativi che includono centinaia di alloggi in modo fantasioso e mai monotono. La prima e anche la più conosciuta di queste costruzioni sorge a Marsiglia tra il 1945 e il 1953. La linea tipica delle costruzioni in calcestruzzo trova espressione nei massicci pilotis e in un sistema portante in calcestruzzo armato e acciaio. I brise-soleil della facciata combinati a logge e parapetti - in parte prefabbricati e in parte costruiti in sito - conferiscono all'edificio una plasticità monumentale. Infine Le Corbusier sfrutta anche le potenzialità del calcestruzzo colato posizionando per motivi decorativi delle figure in negativo e in positivo nelle casseforme. Le sovrastrutture bizzarre sul 1.59

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tetto sono esempi significativi del libero trattamento formale del materiale. I volumi scultorei della cappella di pellegrinaggio di Notre-Damedu-Haut a Ronchamp (1950-54) si allontanano nettamente dallo stile internazionale, una scelta questa che provoca a Le Corbusier addirittura l'accusa di populismo da parte di alcuni sostenitori ortodossi del moderno. La libera plasticità della chiesa con i suoi volumi irregolari è stata realizzata con una armatura in calcestruzzo, riempita con pietre di cava. L'esterno viene definito dai due robusti lastroni in calcestruzzo curvati plasticamente che formano il tetto della chiesa e dal massiccio campanile sporgente. Le aperture irregolari nelle pareti interne ed esterne e le superfici delle facciate imbiancate e coperte con malta liquida di cemento sembrano poco condizionate dal tipo di costruzione e dal materiale. La curvatura irregolare del tetto potè essere realizzata solo tramite delle càsseforme molto dispendiose.

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Le Corbusier sceglie invece una forma adatta al calcestruzzo per un altro edificio religioso eretto in questo periodo e terminato nel 1960: il noviziato dei domenicani La Tourette di Eveux presso Lione. Addossato a una collina, l'edificio quadrato e apparentemente regolare possiede un cortile interno che suggerisce immediatamente l'idea di un rigoroso isolamento ma che, osservato più attentamente, risulta temperato dalla leggera inclinazione delle pareti esterne e da elementi formali aggiunti a scopo puramente estetico. La Tourette mostra la predilezione di Le Corbusier per il ruvido e il crudo: il beton brut (cemento a vista). L'edificio prende vita grazie ai giochi di luce: con il sole sembra essere ricco di contrasti e luminoso, mentre con la pioggia è scuro e quasi malinconico.

1.57 Le Corbusier, villa Savoie, Poissy, 1929 1.58 Le Corbusier, cappella di pellegrinaggio, Ronchamp, 1954 1.59 Le Corbusier, unità abitativa, Firminy-Vert, 1962-68 1.60 Le Corbusier, schizzo per la casa Citrohan, progetto del 1921 1.61 Le Corbusier, il "sistema Domino", progetto del 1914 1.62 Le Corbusier, schizzi per il confronto tra strutture edili convenzionali e moderne, 1929 1.63 Le Corbusier, convento La Tourette, Eveux, 1957 1.64 Le Corbusier, LaTourette, Eveux, 1957, veduta dell'interno della cappella

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Costruzioni a guscio A partire dagli anni trenta le costruzioni a guscio in calcestruzzo armato permettono di creare spazi senza appoggi intermedi, di dimensioni particolarmente grandi e di forme fino ad allora sconosciute. Questi gusci sono costituiti da superfici curve che, non tollerando carichi sui singoli punti, escludono anche la presenza di strutture aggiuntive. La scelta del materiale e la struttura architettonica determinano di conseguenza la forma geometrica visibile tanto all'esterno quanto all'interno. Il contributo dell'ingegnere Eduardo Torroja risulta determinante per l'evoluzione di questo tipo di costruzioni. La sua cupola a guscio per il mercato coperto di Algeciras, la tribuna dell'ippodromo La Zarzuela (1935) e il palazzetto dello sport a Madrid valgono alla nuova concezione edilizia il riconoscimento generale. In occasione dell'esposizione nazionale svizzera del 1939, Robert Maillart costruisce la cosiddetta "Zementhalle", un guscio a botte dalla forma singolare e suggestiva, alto 11,7 m e spesso solo 6 cm. Dopo varie prove di carico, che confermarono l'elevata stabilità della costruzione, il padiglione filigranato fu abbattuto, come era stato programmato.

1.65

La chiesa di Santa Maria Miraculosa di Città di Messico (1955-57) è del tutto originale: paraboloidi iperbolici coprono lo spazio interno con membrane leggerissime. I progetti sono dell'ingegnere spagnolo Felix Candela e dell'architetto Enrique de la Mora che scelgono qui di utilizzare il calcestruzzo armato per realizzare le loro idee più audaci e dimostrano così nuove e insospettate capacità del materiale. Candela concepisce i gusci non solo grazie alle sue conoscenze costruttive e statiche, ma anche grazie a un intuito straordinario. Nel 1958 costruisce insieme ai fratelli Joaqufn e Fernando Alvarez Ordonez il ristorante Mantiales di Xochimilcho, divenuto celebre per la straordinaria forma a fiore di otto petali realizzata tramite gusci parabolici di calcestruzzo armato.

1.67 1.66

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Pier Luigi Nervi L'architetto e ingegnere Pier Luigi Nervi elabora un linguaggio formale del tutto indipendente. Egli sfrutta in modo completo il potenziale plastico del calcestruzzo plasmandolo a espressioni fino ad allora sconosciute. Per Nervi il sistema portante è l'elemento formale più importante della costruzione. Nel 1935 disegna un'aviorimessa larga circa 40 m, nella quale un arco attraversa 2 liberamente una superficie di 400 m , che viene realizzata nel 1936 a Orvieto e poi in altre città. La semplice struttura di travi a vista che si incrociano diagonalmente (il carico sulle travi laterali è alleggerito) è retta solo da sei montanti. La semplicità della costruzione produce un effetto particolarmente espressivo. Uno dei lavori più incisivi di Pier Luigi Nervi è il Palazzetto dello Sport di Roma, realizzato nel 1957. La costruzione, relativamente bassa e coperta da una cupola, possiede una complicata struttura a costoloni in ferrocemento, una variante del calcestruzzo armato ideata dallo stesso Nervi, che viene realizzata sul posto con piccole casseforme trasportabili e utilizzabili più volte.

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Come ingegnere e architetto Pier Luigi Nervi riesce a intraprendere strade completamente originali nella progettazione di costruzioni in calcestruzzo armato. Per la copertura dei capannoni non impiega più un grande sistema portante, ma utilizza a tale scopo una pluralità di elementi che seguono esattamente il tracciato delle forze. Le componenti esili e precise necessarie per la realizzazione sono prefabbricate. Le costruzioni, che appaiono eleganti e leggere, offrono sorprendenti effetti spaziali. Nervi non utilizza un sistema statico innovativo, ma lascia trionfare il talento creativo spingendosi alla ricerca di nuove forme nell'architettura sviluppandone i mezzi tecnici idonei a realizzarle.

1.69

1.65 Robert Maillart, "Zementhalle", Zurigo, 1939 1.66 e 1.67 Felix Candela, ristorante Mantiales, Xochimilcho, Messico, 1958 1.68 Pier Luigi Nervi, aviorimessa, 1939, cantiere 1.69 Pier Luigi Nervi, Palazzetto dello Sport, Roma, 1957 1.70 Pier Luigi Nervi, Palazzetto dello Sport, Roma, 1957, veduta interna della costruzione del soffitto a costoloni

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Esempi architettonici del moderno

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II primo moderno degli anni venti e trenta non trova pieno riconoscimento né presso la maggior parte degli architetti né della società e rimane un'espressione elitaria e di avanguardia. Le nuove case, composte da elementi semplificati fino alle forme più semplici del rettangolo, suscitano definizioni ironiche da parte di critica e pubblico che spesso non vedono in esse nient'altro che cubi e cassoni in calcestruzzo. Gli edifici moderni vengono spesso sottovalutati poiché li si ritiene di facile imitazione a causa della loro apparente semplicità formale. È importante non limitarsi a interpretare tale critica un semplice fenomeno concomitante e privo d'importanza di un nuovo movimento architettonico poiché, se è vero che ogni aspirazione innovativa stimola spesso la propria caricatura, in questo caso essa genera un effetto profondo che associa al calcestruzzo uno strano e duraturo giudizio negativo, provocato sicuramente anche dalle storicamente note incapacità costruttive dell'inizio del moderno. Dopo la seconda guerra mondiale cadono anche quelle barriere politiche che avevano ostacolato la diffusione dello stile moderno, che può finalmente attecchire in tutta l'Europa. L'influenza di Le Corbusier determina in particolare il ritorno verso un impiego "onesto" del materiale. Il calcestruzzo e soprattutto il calcestruzzo a vista ruvido delle casseforme, a cui Le Corbusier concede la dignità di "un volto coperto di rughe", diventa un materiale costruttivo di massa. Il suo impiego tende sempre più a sfruttarne le peculiarità costruttive. Si apprezza la possibilità di costruire in forme libere e in un "solo getto" unendo pareti e soffitti senza giunture. Altrettanto positivo è ritenuto il fatto che le superfici non richiedono un secondo trattamento. Inoltre, viene tenuto in considerazione un fattore economico che spinge a costruire utilizzando questo materiale vantaggioso a confronto di altri. Contemporaneamente si deve ricordare la varietà di forme resa possibile anche in sistemi portanti con campate larghe che vanno dalle superfici semplici o oblique fino ai gusci curvati, dalle volte pesanti alle centinature sottilissime e dalle ruvide masse a roccia agli scheletri snelli. Tuttavia la sopravvalutazione della forma conduce spesso a imitazioni i cui risultati sono talvolta pessimi. Il quartiere Halen presso Berna, costruito dall'Atelier 5 tra il 1955 e il 1961, è una rigida concentrazione di villini unifamiliari. Grazie alla sua posizione collinare, esso assume un carattere esemplare per l'urbanistica e l'architettura dell'epoca. Gli architetti riescono qui a sviluppare i princìpi di Le Corbusier relativi all'edilizia di massa adeguandoli a esigenze costruttive d'alto livello. Anche Louis Kahn subisce l'influsso di Le Corbusier e costruisce quasi esclusivamente in calcestruzzo poiché è sua opinione che le costru- .

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zioni in acciaio non consentivano di realizzare vere pareti e veri montanti e nascondevano spesso la stessa struttura portante dietro i necessari rivestimenti antincendio. L'istituto Jonas Salk di La Jolla in California (1959-65) mostra quasi solo calcestruzzo a vista sia sulle superfici interne sia su quelle esterne; Kahn le rende più lisce possibili e in questo si distingue da Le Corbusier, il quale si sforza, al contrario, di dar loro un aspetto ruvido, quasi rustico, utilizzando tavole d'armamento particolari. Kahn articola i piani impiegando un retino di scanalature che mostra i congiungimenti delle singole tavole. Anche i buchi di collegamento murario, disposti secondo un accurato disegno, sono lasciati per la prima volta a vista; un motivo ritornato oggi di grande attualità attraverso l'opera di Tadao Andò. Nelle costruzioni a guscio le tradizionali semplici forme geometriche si trasformano. I tetti moderni esprimono una concezione dinamica espressiva che corrisponde al gusto di una nuova generazione di architetti. Tra questi va ricordato Eero Saarinen che realizza per la prima volta le sue idee nel tetto dello stadio per hockey su ghiaccio di Yale. Nel terminal della TWA dell'aeroporto John F. Kennedy di New York (1956-62) riunisce con maggior vigore rispetto allo stadio di Yale le esigenze funzionali di un terminal con un esperimento formale: il risultato è una costruzione futuristica che sembra superare la forza di gravita diventando così l'espressione simbolica del volo. L'idea ben si adatta alla forma di un terminal in un'epoca in cui il traffico aereo non apparteneva ancora alla quotidianità.

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L'Opera House di Sydney fu realizzata tra il 1956 e il 1975 da Jorn Utzon in collaborazione con Ove Arup. La costruzione si basa sul progetto

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1.71 Paul Rudolph, casa di Arthur W. Milan, Jacksonville, Florida, 1960-62 1.72 Arthur Erikson, Museo antropologico, Vancouver, 1971-77 1.73 Louis Kahn, Istituto Jonas Salk, La Jolla, California, 1959-65 1.74 J0rn Utzon, Opera House, Sydney, 1956-75, particolari di un costolone dell'arco e di elementi in calcestruzzo prefabbricato 1.75 Eero Saarinen, Terminal TWA, New York, 1956-62 1.76 Kenzo Tange, Stadio olimpico, Tokyo, 1964 1.77 Jorn Utzon, Opera House, Sydney, 1956-75, cantiere 1.78 Jorn Utzon, Opera House, Sydney, 1956-75 1.78

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dell'architetto danese premiato al concorso, che prevedeva una copertura delle due sale da concerto e degli spazi adiacenti costituita da una serie di bianchi gusci in calcestruzzo armato intrecciati tra loro. Questi gusci, che dovevano conferire all'opera la forma caratteristica di un galeone con le vele gonfiate dal vento, furono realizzati solo in seguito a numerose prove e a dispendiose sperimentazioni statiche e di tecnologia delle costruzioni. Gli architetti e gli ingegneri si dovettero occupare della complicata struttura geometrica per parecchi anni, prima di trovare la soluzione che rese possibile produrre con la stessa scala dei moduli prefabbricati in calcestruzzo armato, segmenti delle volte con una curvatura variabile. Per la realizzazione dei gusci in calcestruzzo fu infine estratto un segmento triangolare da una sfera, del quale furono utilizzate le superfici curve e di forma regolare. Anche se non prevista dal progetto originale, fu necessaria una sottostruttura portante per i gusci che purtroppo penalizza gli spazi interni. Nonostante i lunghi tempi di realizzazione e tutti i compromessi raggiunti, l'Opera House di Sydney con le sue volte luminose rivestite di piastrelle bianche simili a vele rappresenta una costruzione unica nel suo genere divenuta il simbolo di tutto un continente.

1.79

Anche il giapponese Kenzo Tange, in collaborazione con Y. Tsubui, adotta le forme inarcate tipiche nell'uso del calcestruzzo per i suoi palazzetti olimpici di Tokyo (1964). Tange è convinto "che solo il bello possa essere funzionale" e scende più volte in polemica contro "la noia dello stile internazionale". Il Giappone infatti si avvicina al moderno in modo molto meno prevenuto rispetto all'Occidente e lancia in questi anni impulsi ben accolti dall'architettura europea. In Canada Arthur Erikson apporta un contributo decisivo allo sviluppo dell'architettura in calcestruzzo, rifacendosi a Le Corbusier, Louis Kahn e Paul Rudolph. I suoi progetti monumentali prevedono un utilizzo quasi esclusivo di calcestruzzo a vista. Molto interessante è l'Università Simon Fraser di Vancouver, un edificio che per la sua modernità assume una posizione chiave nell'opera di Erikson. Tra le altre costruzioni importanti dell'architetto vanno ricordati, sempre a Vancouver, il Museo antropologico e il Palazzo di giustizia. In Germania il calcestruzzo a vista è l'elemento caratteristico dell'architettura degli anni cinquanta e sessanta. Molti edifici dell'epoca si richiamano a modelli internazionali. In questo contesto Gottfried Bòhm è uno degli architetti che giunge a sviluppare uno stile completamente personale. Nelle sue opere espressionistiche egli sfrutta abilmente il potenziale plastico del materiale monolitico. Il santuario di Neviges, portato a termine nel 1968, rappresenta il culmine della sua produzione. L'edificio sacro, che si erge come una montagna corrugata dalle forme cristalline, costituisce insieme alle costruzioni di servizio quali negozi, ristoranti e sale di ritrovo un vero e pro-

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prio complesso abitativo in grado di soddisfare le esigenze anche dei gruppi più numerosi di pellegrini e visitatori. Lo spazio riservato al culto si presenta disadorno e impressiona per i suoi volumi slanciati verso l'alto, mentre le vetrate variopinte sono in vivace contrasto con l'essenzialità dell'interno. Quasi contemporaneamente, Bòhm progetta il municipio di Bensberg i cui volumi riflettono una concezione plastico-spaziale. L'architetto riesce ad armonizzare a un contesto storico posto sotto tutela il suo moderno edificio per uffici. L'esile struttura in calcestruzzo crea con il castello una composizione interessante: le due torri e l'abbinamento ricco di tensione tra antico e nuovo formano un insieme riuscito. A Dachau, nell'ex campo di concentramento, Helmut Striffler edifica tra il 1965 e il 1967 la chiesa protestante della Conciliazione. Il carattere discreto e riservato di questo monumento interrato intende esprimere lo spirito di conciliazione e di redenzione. Il terreno antistante alla chiesa è un arido deserto di pietre che vuole rievocare le pene vissute e gli orrori perpetrati in questo luogo sotto il regime nazionalsocialista.

1.81

Nel 1970 Peter Neufert realizza a Frechen, in collaborazione con Stefan Polónyi, il Keramion, una galleria per l'esposizione della ceramica moderna costituita da una membrana a guscio doppiamente ricurva spessa solo 8 cm, molto sporgente e del diametro di 32 m. Il piano del tetto, la cui parte centrale a forma di calice che sembra appoggiata sopra, è precompresso. Esso segue la distribuzione delle forze, così come le cinque colonne imbutiformi le cui fondamenta sono profonde 8 m. La facciata di forma circolare, alta 5 m, è composta da pannelli di vetro verticali uniti l'uno all'altro senza cornici. Una scelta che permette all'edificio di fondersi con il suo contenuto e di raggiungere un'unità architettonica molto interessante. 1.82

1.79 1.80 1.81 1.82

Gottfried Bòhm, municipio, Bensberg, 1968 Gottfried Bòhm, santuario, Neviges, 1968, particolare Atelier 5, quartiere Halen, Berna, 1961 Helmut Striffler, chiesa della Conciliazione, campo di concentramento di Dachau, 1965-67 1.83 Peter Neufert, Stefan Polónyi, Keramion, Frechen, 1970

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Tardo e postmoderno Negli anni cinquanta e sessanta lo stile internazionale si diffonde ovunque, diventando l'espressione dell'architettura per antonomasia. Non deve rivaleggiare con altri movimenti di rilievo per quanto riguarda i concetti formali né con interpretazioni autorevoli rispetto alla correlazione di funzione, costruzione e forma. Architettura e funzionalismo diventano termini praticamente sinonimi. Alla fine degli anni sessanta, tuttavia, prende vigore la critica a una concezione architettonica stereotipata e a soluzioni sempre uguali tra loro.

1.84

L'architetto italiano Carlo Scarpa è un individualista e la sua opera si colloca al di fuori di ogni corrente stilistica del tempo. Egli ignora deliberatamente il sobrio funzionalismo dell'epoca a favore di un'espressione semantica e parabolica. Il suo linguaggio formale, vario e ricco di fantasia, manifesta spesso un contenuto simbolico. Il calcestruzzo è tra i materiali più frequentemente utilizzati nelle sue creazioni. Uno dei capolavori di Scarpa è il cimitero della famiglia Brion a San Vito d'Altivole (Treviso). L'architetto utilizza qui magistralmente le possibilità formali del materiale e crea una delle opere più intense mai realizzate in calcestruzzo. Addossato al vecchio cimitero del paese, l'impianto, nella cui forma domina l'angolo retto, ricopre una superficie di circa 2000 m2 ed è costituito fondamentalmente da cinque elementi: il portone coperto, la cappella con l'adiacente chiostro, l'arco della tomba con i due sarcofaghi dei committenti, il monumento funebre dei membri della famiglia e il padiglione per la meditazione situato in un bacino d'acqua. Interessanti sono le superfici non intonacate su cui sono a vista le tracce delle casseforme che, come pietre naturali, vengono sagomate con il processo di degradazione provocato dagli agenti atmosferici. Negli anni sessanta e settanta si sviluppa nel Canton Ticino una corrente architettonica che si ribella al funzionalismo anche se in parte si richiama alle forme e ai concetti del primo moderno. Una normativa edilizia relativamente più flessibile ed esigenze minori di isolamento termico, almeno rispetto alle regioni nordiche, favoriscono la creazione di edifici insoliti che spesso contrastano in modo voluto con le costruzioni circostanti. Calcestruzzo a vista e pietre di cemento sono i materiali costruttivi prediletti dagli architetti Luigi Snozzi, Dolf Schnebli e Aurelio Galfetti. Mario Botta, l'esponente più famoso degli architetti ticinesi, ha subito l'influsso del suo maestro Carlo Scarpa e della collaborazione con Le Corbusier e Louis Kahn, dai quali mutua la preferenza per il calcestruzzo come materiale costruttivo. Frequenti nelle sue opere sono, inoltre, i richiami a elementi formali tipici di questi architetti. Tra il 1972 e il 1977 Botta realizza la scuola di Morbio Inferiore, un edificio lungo, a due e tre piani che, per la sua forma composta da una serie di elementi ripetuti, diventa un fattore di ordinamento artificiale del paesaggio.

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II calcestruzzo nell'architettura

Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

La scuola, costruita in calcestruzzo a vista, offre all'interno un'insospettata varietà di ambienti e di vedute. La progettazione e la realizzazione di numerose case unifamiliari valgono a Botta il riconoscimento della comunità internazionale. La prima di queste abitazioni è del 1966 e reinterpreta le ville di Le Corbusier attraverso superfici in calcestruzzo a vista che conservano le tracce delle casseforme. Le ville realizzate in seguito si distinguono da un contesto architettonico per lo più banale, caratterizzato nel corso degli anni da un crescente formalismo, e in esse vengono utilizzate pietre di calcestruzzo non intonacate, materiali che rievocavano la tipica muratura ticinese in granito ruvido di cava. Nella sua abitazione rettangolare di Ligornetto (1976), Botta riprende nella facciata il motivo delle strisce brune e bianche, spesso ricorrente nelle tradizionali costruzioni ticinesi, utilizzando in parte pietre tinte. Un altro esponente dell'architettura ticinese è Luigi Snozzi. Nel 1984 costruisce a Monte Ca-rasso una palestra in calcestruzzo a vista che si inserisce in modo delicato nel contesto del paese. Egli scrive a tal proposito: "II calcestruzzo a vista assume una funzione dialettica nei confronti dell'architettura già esistente ed è allo stesso tempo un materiale che unisce e supera i muri di cinta dell'impianto. Il materiale nuovo consente il dialogo con le vecchie pareti e con gli intonachi slavati senza tuttavia interpretare forme e materiali originali in maniera nostalgica". Lo studio architettonico barcellonese "Taller de Arquitectura" di Ricardo Bofill si discosta totalmente nelle sue creazioni in calcestruzzo dallo stile moderno. Questi edifici hanno committenti per lo più spagnoli e francesi e rappresentano un singolare genere di case popolari. Le forme storicizzanti e le dimensioni gigantesche delle facciate vogliono dimostrare che le case popolari non devono necessariamente essere costituite da monotone file di costruzioni. Nonostante ciò questi edifici sono contrassegnati da un marcato formalismo poco conciliabile con le piante moderne. I progetti postmoderni di Bofill, in particolare quelli relativi ai quartieri residenziali realizzati in Francia, sono costituiti da assi di edifici grandiosi e sovradimensionati, nei quali gli uomini si perdono, sottolineando così ancor più la loro scala titanica.

1.86

1.87

Tra il 1975 e il 1982 sorge nella città satellite parigina di Saint-Quentin-en-Yvelines, a pochi chilometri da Versailles, un quartiere abitativo costituito da circa quattrocento appartamenti che si ispira appunto al castello. La "Versailles dei po-

1.84 Josep Lluis Sert, museo Mirò, Barcellona, 1972-75 1.85 Carlo Scarpa, cimitero Brion, San Vita d'Altivole, Treviso, 1970-72 1.86 Mario Botta, scuola, Morbio Inferiore, 1972-77 1.87 Mario Botta, casa unifamiliare, Ligornetto, 1975-76 1.88 Ricardo Bofill, quartiere residenziale Les Aroades du Lac, Saint-Quentin-en-Yvelines, 1975-82

1.88

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Il calcestruzzo nell'architettura

II calcestruzzo armato nell'architettura moderna

veri" è priva di negozi e di spazi collettivi. Nelle intenzioni dell'architetto la strutturazione dello spazio doveva creare simboli e sviluppare un nuovo linguaggio formale. Le colonne, le cornici e gli architravi, tinti in giallo-rosa, sono costruiti con "pietre naturali" fatte di calcestruzzo prefabbricato che vengono poi poste in opera.

Lo strutturalismo olandese

1.89

Nel 1966 l'olandese Herman Hertzberger progetta il palazzo per uffici della società di assicurazioni Centraal Beheer di Apeldoorn che viene realizzato tra il 1970 e il 1973 e che si ispira fortemente all'orfanotrofio di Aldo van Eyck ad Amsterdam. Il complesso è composto da cubi a pianta quadrata che possono essere combinati sia in senso verticale sia orizzontale. L'edificio non è strutturato in modo gerarchico ed è ampliabile in qualsiasi direzione in conformità con la concezione democratica che ne ha guidato la costruzione. Il complesso rappresenta una città a sé, con piazze, vie e strade dove ogni lavoratore, diversamente da quanto avviene nei soliti uffici a grande densità, si ritaglia un'isola privata che può organizzare secondo le proprie esigenze. Inoltre, ovunque a ognuno è garantito il contatto visivo e acustico con i colleghi. La flessibilità è resa possibile dall'uso di uno scheletro in calcestruzzo armato come struttura portante, riempito con pietre di calcestruzzo non intonacate sia all'esterno sia all'interno. La minuta trama delle pietre grezze consente a Hertzberger di applicare le idee dello strutturalismo anche nei particolari ed egli crea una superficie vivace e neutra allo stesso tempo. La pietra grezza a vista è la caratteristica più incisiva dell'architettura di Hertzberger che la impiega nelle sue abitazioni, nelle scuole e negli asili, ma anche nel foyer e nella sala da concerti del centro musicale Vredenburg di Utrecht (1978).

Costruzioni con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato A partire dagli anni cinquanta si costruisce utilizzando sempre più elementi prefabbricati in calcestruzzo armato, prodotti su vasta scala. Nei paesi dell'ex blocco sovietico essi trovano una

1.91 1.90

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II calcestruzzo nell'architettura

Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

rapida diffusione e ben presto sorgono i primi quartieri interamente costruiti con lastre. Ma anche nell'Europa occidentale cresce l'uso di elementi prefabbricati in calcestruzzo: mentre ad esempio nei Paesi Bassi essi trovano un utilizzo soprattutto nel campo dell'edilizia abitativa, nella Germania occidentale si sfruttano prevalentemente per edifici industriali o per uffici. Nel 1967 le poste tedesche di Monaco progettano e costruiscono un capannone a volte di 20.000 m2 impiegando solo elementi prefabbricati: esso rappresenta per l'epoca il più grande capannone al mondo di questo genere. La costruzione, che ha una lunghezza di 124 m e un'altezza di 27,30 m, è formata da due archi frontali a tre sezioni e da 24 archi normali composti da due elementi spessi 8,5 cm e pesanti 3,81, inclinati l'uno verso l'altro. Tutti i 1584 elementi prefabbricati degli archi hanno le stesse dimensioni.

1.94

sezione trasversale

sezione longitudinale

1.92

punto della costoia

punto de! fossato

1.93 1.95

da 1.89 a 1.91 Herman Hertzberger, edificio per uffici, Centraal Beheer, Apeldoorn, 1970-73 1.90 veduta parziale degli interni 1.91 schizzo schematico dell'intera struttura 1.92 Helmut Bomhard, capannone per i pacchi postali, Monaco, 1967, sezione longitudinale e trasversale del sistema portante ad archi 1.93 Helmut Bomhard, capannone per i pacchi postali, Monaco 1967, sezione trasversale di un arco normale 1.94 Otto Steidle, complesso abitativo di Genter StraBe, Monaco, 1969-75 1.95 Enric Miralles, Carme Pinós, impianto olimpico per il tiro con l'arco, Barcellona, 1992 1.96 Vittorio Gregotti, scuola, Palermo, 1989 1.96

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II calcestruzzo nell'architettura

Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

L'estetica dell'edificio è definita tanto negli interni quanto negli esterni dalla sua struttura chiara e aperta. Nella Genter Straße di Monaco, Otto Steidle costruisce tra il 1969 e il 1975 una serie di abitazioni la cui struttura è costituita da elementi prefabbricati in calcestruzzo armato componibili come un gioco di costruzioni. Le mensole di supporto sovrapposte rimangono a vista dappertutto, anche se vengono utilizzate solo in alcuni punti, motivo per il quale assumono un carattere quasi esclusivamente ornamentale. Alla rigida struttura primaria fa da contrappunto l'estrema flessibilità nella finltura, in grado di rispondere alle esigenze individuali. Quest'architettura si pone in netto contrasto con quella dello spagnolo Ricardo Bofill. I suoi edifici neoclassici costruiti con lastre possiedono una struttura fissa che non lascia agli abitanti alcuna possibilità di agire sugli spazi.

1.97

Gottfried Böhm progetta l'edificio per uffici della Zublin AG a Stoccarda dimostrando grande fantasia costruttiva e formale. La forma di questo palazzo, terminato nel 1986 e destinato ad accogliere 700 lavoratori, è fortemente influenzata dal postmoderno. I suoi elementi colorati di rosso e dalle forme plastiche confermano le grandi possibilità formali rese possibili dall'utilizzo di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato (vedi p. 244 e segg.). Eckhard Gerber dimostra con il grattacielo Harenberg a Dortmund (pp. 252-53) una potenzialità espressiva di tutt'altro genere sempre relativa a un edificio costruito con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato. In conformità al concetto di moderno, le facciate sono costruite con elementi prefabbricati lisci di colore grigio chiaro che ricordano a prima vista lastre in pietra naturale.

1.98

1.100 1.99

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Il calcestruzzo armato nell'architettura moderna

II calcestruzzo nell'architettura

Il presente Negli anni cinquanta e sessanta il calcestruzzo diventa un materiale costruttivo di massa utilizzato volentieri dagli architetti. Superata l'epoca del funzionalismo, esso viene trascurato e viene ripreso in considerazione solo ai nostri giorni, senza alcun pregiudizio, al pari di qualunque altro materiale edile, Determinate costruzioni possono essere realizzabili esclusivamente in calcestruzzo. Il californiano Frank O. Gehry, ad esempio, lo impiega per le sue strutture irregolari e di grande plasticità, tra le quali il museo Vitra-Design di Weil am Rhein. Con questo materiale gli architetti Zaha Hadid, Gunter Domenig e Daniel Libeskind, seguaci del decostruttivismo, riescono a realizzare in modo ottimale le loro sculture spaziali di forte espressività e prive di ogni ordinamento. Con la sua ultima opera, lo stabilimento per la B. Braun AG a Melsungen (1989-92), anche James Stirling si inserisce in questa corrente architettonica: insieme a Michael Wilford e a Walter Nàgeli, egli progetta il complesso architettonico come una piccola città con ponti, vie, case e torri. Forme angolari contrastano con forme rotonde, linee e curve si intrecciano, grandi superfici chiuse si contrappongono a sezioni aperte offrendo viste sul paesaggio circostante che, in questo modo, viene allo stesso tempo delimitato e incluso. Per la costruzione dell'impianto si utilizza quasi esclusivamente il calcestruzzo, le cui superfici vengono in parte trattate.

Accanto al postmoderno che va lentamente esaurendosi e alla corrente significativa ma di moda del decostruttivismo, esiste una terza possibilità espressiva, il moderno. Sono in effetti gli architetti che si collocano all'interno della sua tradizione a elaborare oggi le idee più interessanti. Personalità tanto diverse tra loro come Richard Meier e Norman Foster impiegano il calcestruzzo in modo che si potrebbe definire disinvolto. Si deve probabilmente al giapponese Tadao Andò la rivalutazione su piano mondiale del calcestruzzo a vista. La formazione delle superfici nelle sue costruzioni, riservate e sobrie, possiede una perfezione rara (pp.186-87, 210 e segg.). Va ricordato inoltre lo spagnolo trasferitosi a Zurigo Santiago Calatrava che, nei suoi edifici in calcestruzzo, giunge a coniugare in perfetta simbiosi architettura e ingegneria (pp. 234-35).

1.97

Frank 0. Gehry, Museo delle sedie, Weil am Rhein, 1989 1.98 Christian de Porzamparc, Cité de la Musique, Parigi, 1992 1.99 James Stirling, palazzo per uffici della Braun AG, Melsungen, 1992 1.100 Gunter Domenig, "Das Steinhaus", Steindorf, 1986, sezione 1.101 Richard Meier, palazzo municipale, Ulma, 1993

1.101

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Parte 2 • Fondamenti Friedbert Kind-Barkauskas • Jörg Brandt

II calcestruzzo come materiale da costruzione La composizione del calcestruzzo I tipi di calcestruzzo Le caratteristiche del calcestruzzo Tipi di calcestruzzo con caratteristiche particolari II calcestruzzo per elementi costruttivi esterni L'armatura Muratura in pietre di calcestruzzo L'utilizzo

La superficie del calcestruzzo

Princìpi formali I componenti del calcestruzzo La ripercussione della cassaforma Possibilità di lavorazione della superficie Utilizzo di stratificazioni Influenze atmosferiche

Fisica tecnica Generalità Richieste di base Condizioni climatiche degli spazi Risparmio energetico, isolamento termico Protezione dai rumori, isolamento acustico Comportamento al fuoco, protezione antincendio Esigenze fisiche della costruzione Proprietà delle parti costruttive

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Il calcestruzzo come materiale da costruzione Friedbert Kind-Barkauskas

La composizione del calcestruzzo II calcestruzzo si ottiene mescolando forzatamente in una betoniera cemento, acqua e aggregati ed, eventualmente, anche con additivi di calcestruzzo. Il tempo di mescolamento dipende dal tipo d'impianto e, in genere, è inferiore al minuto. In base al tipo di composizione è possibile ottenere caratteristiche diverse. A tal fine vanno osservate le particolarità specifiche dei materiali primi e le regole per la loro elaborazione. La norma tedesca più importante per la valutazione e la produzione del calcestruzzo e del calcestruzzo armato è la DIN 1045. In Europa saranno valide però in futuro la ENV 206 per la regolamentazione delle caratteristiche, della produzione e della lavorazione del calcestruzzo e l'Eurocode 2 (EC 2), che contiene la regolamentazione per la misurazione e la messa in opera di costruzioni in calcestruzzo. La ENV 206, introdotta come direttiva, diventa obbligatoria quando un elemento in calcestruzzo armato viene valutato e prodotto secondo la direttiva europea EC 2. In questa parte del volume la norma DIN 1045 fa ancora da riferimento. Il cemento

II cemento è un agglomerato idraulico che si solidifica con l'aggiunta di acqua sia alla presenza di aria sia colato sott'acqua formando una pietra di cemento resistente all'acqua. Secondo la norma DIN 1164-1 si distinguono le seguenti specie di cemento: • cemento Portland (CEM I); • cemento Portland di scoria (CEM Il/A-S, CEM Il/B-S); • cemento pozzolanico Portland (CEM Il/A-R CEM Il/B-P); • cemento Portland con cenere volatile (CEM Il/A-V); • cemento Portland con argillite bituminosa (CEM Il/A-T, CEM Il/B-T); • cemento Portland con calcare (CEM Il/A-L); • cemento Portland agglomerato con cenere volatile (CEM II/B-SV); • cemento di altoforno (CEM IH/A, CEM Ill/B). Come mostra la tabella 2.1.1, i diversi tipi di cemento vengono forniti in varie classi di solidificazione, contrassegnate dal colore dei sacchi d'imballaggio o, se si utilizza cemento fuso, dal colore della bolla d'accompagnamento che deve essere attaccata al silo. I cementi appartenenti alle classi di resistenza 32,5, 42,5 e 52,5 sono classificati in base alla resistenza iniziale in ce-

menti con resistenza iniziale normale e resistenza iniziale più alta (sigla aggiuntiva R). Come indicazione per l'utilizzo, la tabella 2.1.2 visualizza il nesso tra la classe di resistenza e il tipo e la proprietà del cemento. In base alla norma di resistenza del cemento si può però solo approssimativamente valutare l'influsso sulla resistenza del calcestruzzo. Questa dipende in gran parte anche da altri fattori come il rapporto acqua-cemento, la compressione e il trattamento successivo del calcestruzzo. Alcuni tipi di cemento possiedono inoltre degli attributi specifici: • tipi di cemento con bassa produzione di ca lore (sigla aggiuntiva NW) sono idonei per il cal cestruzzo di fabbricazione in massa; • in base alla norma DIN 1045 devono essere impiegati cementi con alta resistenza al solfato (sigla aggiuntiva HS), quando il contenuto del solfato nell'acqua che viene a contatto con l'e dificio è più di 600 mg di SO42- per litro o quando sia stata utilizzata terra con più di 3000 mg SO42-akg; • l'impiego di cementi con un basso contenuto di alcali (sigla aggiuntiva NA) è consigliabile quando si utilizza un additivo sensibile agli alcali; • il cemento bianco non è un cemento speciale ma un cemento Portland CEM 42,5 R con poco ossido ferrico. Esempi di terminologia del cemento: • cemento Portland DIN 1164 - CEM I 42,5 R; cemento Portland (CEM I) della classe di resi stenza 42,5 con un'alta resistenza iniziale (R); • cemento Portland di scoria con sabbia di al toforno dal 6% al 20% (CEM Il/A-S) della classe di resistenza 32,5, con resistenza iniziale nor male; • cemento di altoforno DIN 1164 - CEM Ill/B 32,5 - NW/HS; cemento di altoforno con sabbia di altoforno dal 66% all'80% (CEM Ill/B) della classe di resistenza 32,5, con una resistenza iniziale normale, basso calore idrico (NW) e alta resistenza al solfato (HS). Mentre in Germania è prevista un'unica norma per il cemento, la DIN 1164, articolata in cinque paragrafi che contengono tutte le normative, le esigenze di qualità e i procedimenti di controllo, in Europa la normativa è regolata da due distinte misure di legge e precisamente: la EN 196 Pro45

Fondamenti

II calcestruzzo come materiale da costruzione

cedimenti di controllo per il cemento e la ENV 197 Cemento - composizione, qualità e criteri di conformità. Inerti per il calcestruzzo Gli inerti per il calcestruzzo devono essere conformi alla norma DIN 4226. In base allo spessore, il conglomerato viene classificato in inerte leggero, normale e pesante (tabella 2.1.3). Secondo la dimensione dei granuli gli inerti vengono divisi in gruppi, come ad esempio il gruppo di granulazione 0/4, 4/8, 8/16 ecc. dove vengono indicate le dimensioni del grano più piccolo e di quello più grande. La produzione e l'elaborazione del calcestruzzo determinano la scelta del grano più grosso dell'inerte. La sua dimensione nominale non deve superare un terzo, meglio un quinto, della dimensione dell'elemento costruttivo più piccolo. Secondo la DIN 1045 paragrafo 6.2.1 "nel caso di un'armatura fitta o di una lastra sottile, la maggior parte dell'inerte dovrebbe essere più piccola della distanza dalle casseforme e tra un ferro dell'armatura". Le denominazioni aggiuntive a seconda del tipo di inerte sono state riportate nella tabella 2.1.4. La definizione dell'inerte viene determinata in base a: • denominazione • DIN 4226 • gruppo granulare/granulazione di produzione • qualità superiore e/o inferiore Un inerte venduto secondo la norma DIN 4226 senza ulteriori indicazioni deve adempiere alle esigenze richieste per quanto riguarda la composizione della granulazione, la forma del grano, la solidità, la resistenza al gelo e a componenti dannosi di un calcestruzzo mediamente umido. Queste caratteristiche vanno prese in considerazione se le condizioni d'impiego del calcestruzzo e quelle ambientali richiedono delle qualità superiori dell'inerte. Esse possono riguardare in particolare: • la resistenza al gelo; • la resistenza a prodotti antigelo; • la parte di componenti di origine organica con capacità di rigonfiamento; • il contenuto di cloruro idrosolubile; • la forma del granulare. Inerti che per alcune caratteristiche non rispondono alle qualità richieste possono essere utilizzati ugualmente per determinati impieghi del calcestruzzo. L'idoneità di un inerte di questo tipo è da dimostrare attraverso una prova attitudinale. Oltre alle caratteristiche già menzionate relative alla produzione di un cemento di qualità superiore (oltre a sostanze antigelo e particoli di origine organica con capacità di rigonfiamento), l'inferiore qualità (v) può essere condizionata dalla resistenza, dalla quantità di particoli che possono essere sottoposti al la46

Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

vaggio del minerale, dalla percentuale di sostanze di origine organica in dispersione fine e dalla quantità di solfato. Esempi per la denominazione dell'inerte: • Inerte DIN 4226-8/16-eF Inerte conforme alla DIN 4226 con un'alta densità del gruppo granulare/granulazione di produzione 8/16, che oltre alle qualità richieste di norma soddisfa esigenze maggiori rispetto alla resistenza al gelo. • Inerte DIN 4226-0/2b-vA Inerte con un'alta densità del gruppo granulare/granulazione di produzione 0/2b, che non soddisfa le richieste di norma per quanto riguarda i componenti lavabili. Additivi del calcestruzzo Tra gli additivi si distinguono sostanze inerti e sostanze che modificano chimicamente e tisicamente il calcestruzzo. Le sostanze inerti sono additivi fini come trass, farina di pietra, polvere di silicato o ceneri volatili che influenzano determinate caratteristiche del calcestruzzo. Con l'impiego di polvere di silicato sì possono ottenere ad esempio un'alta resistenza 2 alla compressione di oltre 100 N/mm e un miglioramento della compattezza. Le sostanze inerti vengono normalmente aggiunte in grande quantità; perciò si deve tener conto della loro presenza nei calcoli dei volumi. Gli additivi elencati nella tabella 2.1.5 sono sostanze che tramite un'azione chimica o fisica o entrambe modificano le caratteristiche del calcestruzzo, quali ad esempio le modalità della successiva elaborazione, dalla solidificazione o dalla pietrificazione. La loro incidenza sul volume del calcestruzzo è assolutamente priva d'importanza. Si devono utilizzare soltanto additivi provvisti di un certificato di controllo valido e che rispettino le condizioni consentite dalla commissione di collaudo.

I tipi di calcestruzzo II calcestruzzo si presta a varie funzioni in base alla sua composizione. Se è necessario avere un'alta capacità portante e un buon isolamento acustico, si deve utilizzare un calcestruzzo com patto. Aggiungendo ghiaia o pietrisco è possi bile avere la classe di resistenza desiderata con un peso adeguato; mentre si ottengono parti colari caratteristiche d'isolamento termico tra mite l'impiego di additivi porosi, come ad esem pio pomice, argilla soffiata e scisto espanso. Quando inerti grossi vengono cementati solo in alcuni punti, residua un volume dei pori variabile dal 25 al 30%. La già bassa compattezza grezza di questo calcestruzzo addizionato con detriti può essere ulteriormente abbassata se, come nelle pietre per la muratura, vengono intercalate camere d'aria e fori oblunghi. È possibile otte-

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Fondamenti

II calcestruzzo come materiale da costruzione

nere anche della pietra di cemento più leggera e con un migliore isolamento termico inserendo dei pori (cemento schiumoso e gassoso) o dell'aria "isolata" (perle di polistirolo espanso). La lastra leggera di lana di legno cementato è inoltre un altro valido materiale isolante. Con l'aggiunta di un inerte pesante come il granulato di ferro si produce il calcestruzzo denso, utilizzato per esigenze specifiche quali ad esempio la protezione contro le radiazioni. I più importanti tipi di calcestruzzo sono elencati nella tabella 2.1.6. Calcestruzzo normale Si intende normale un calcestruzzo che presenti una compattezza grezza a secco maggiore di 2,0 kg/dm3e non superiore a 2,8 kg/dm3. La maggior parte delle esigenze viene soddisfatta con questo tipo di calcestruzzo. Generalmente si distingue in base al luogo di produzione o al suo impiego tra calcestruzzo preparato in loco, calcestruzzo premescolato e calcestruzzo gettato in opera e, secondo la sua consistenza, tra calcestruzzo rigido, plastico o liquido. Calcestruzzo leggero La caratteristica più significativa del calcestruzzo leggero rispetto a quello normale è il suo peso basso (compattezza grezza < 2,0 kg/dm3)- La compattezza e altre caratteristiche del calcestruzzo leggero vengono determinate dal tipo di inerte anch'esso leggero (pomice, argilla soffiata, scisto espanso), dalla struttura (a forma di detriti, a compagine compatta) o dalla quantità di pori (calcestruzzo schiumoso). Gli strati colati fino all'altezza di un metro circa non devono disgregarsi durante la compressione. Calcestruzzo schiumoso, calcestruzzo poroso e calcestruzzo leggero addizionato con detriti sono impiegati soprattutto per esigenze d'isolamento termico. Rispetto al calcestruzzo normale presentano una capacità portante minore, sufficiente tuttavia per le normali esigenze dell'architettura civile. Il calcestruzzo leggero compatto si presta essenzialmente agli stessi utilizzi del calcestruzzo normale. Le basi più importanti per i calcoli sono elencati nelle tabelle 2.1.7-2.1.11. La classificazione del calcestruzzo leggero in categorie di compattezza grezza stabilisce il peso minore del calcestruzzo leggero compatto da costruzione rispetto al calcestruzzo normale. La conduzione termica del calcestruzzo leggero con aggiunta di detriti, che ha capacità d'isolamento termico, viene trattata dalla norma DIN 4108, parte quarta; mentre la classificazione in base alle caratteristiche d'isolamento acustico dalla norma DIN 4109, parte terza. Le dimensioni riportate nella tabella 2.1.11 sono misurazioni minime che vanno ingrandite sui disegni di 1,0 cm (0,5 cm). Calcestruzzo denso Si dice denso un calcestruzzo con una compattezza grezza a secco superiore a 2,8 kg/dm3. L'alta compattezza grezza a secco si raggiunge con l'utilizzo di un inerte pesante con grani grezzi molto al di sopra di 3,0 kg/dm3, come ad esem48

Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

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II calcestruzzo come materiale da costruzione

pio spato pesante, magnetite, ematite o anche granaglie in acciaio. Il calcestruzzo denso viene utilizzato per il suo effetto schermante contro le radiazioni e quindi per la costruzione di reattori o di piastre di pavimentazione che devono essere resistenti al ribollimento.

Le caratteristiche del calcestruzzo II calcestruzzo fresco

Calcestruzzo fresco si chiama il materiale finché è ancora possibile trattarlo. Viene trasportato in contenitori (mastelli), su nastri trasportatori o attraverso condotti (calcestruzzo pompato) e poi messo nelle casseforme. Un valore per la trattabilità (rigidità) è la consistenza. Si distingue tra quattro stati di consistenza: KS rigido, KP plastico, KR molle (consistenza di norma) e KF liquido. Ognuno di questi esìge un tipo specifico di compressione (tabella 2.1.12). La consistenza del calcestruzzo liquido (si tratta di un tipo di calcestruzzo facilmente trattabile) è superiore allo stato di consistenza KR. Non si dovrebbe superare uno spandimento di 60 cm. Il tipo di trattabilità del calcestruzzo fresco deve essere adattato all'uso che se ne vuole fare in opera. Durante l'introduzione non deve disgregarsi. Strutture complesse o elementi costruttivi con un'armatura fitta richiedono generalmente un calcestruzzo molle di compattezza media, dello stato di consistenza KR (spandimento 45 ± 3 cm). Anche per altre parti della costruzione è vantaggioso disporre di questo tipo di calcestruzzo (consistenza di norma). Quando non viene specificata un'altra consistenza, la fabbrica invia automaticamente il calcestruzzo in questa consistenza di norma. Molte caratteristiche del materiale costruttivo dipendono dalla percentuale di acqua e di cemento nel calcestruzzo, che viene specificata con il rapporto acqua-cemento. I valori limite superiori per il rapporto acqua-cemento nel calcestruzzo fresco sono stati fissati nella norma DIN 1045. Ad esempio, per il calcestruzzo armato non dovrebbe superare 0,70 (valore massimo 0,75), per elementi costruttivi esterni 0,60 (0,65). Nella tabella 2.1.13 si trovano indicazioni più precise. Lo sviluppo della resistenza

Lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo viene principalmente influenzato dalle caratteristiche del cemento, dalla composizione e dall'età del calcestruzzo e da fattori ambientali (temperatura, umidità). Il rapporto acqua-cemento è un fattore determinante per la resistenza iniziale del calcestruzzo. La resistenza aumenta nel corso del tempo. L'influenza del tipo di cemento a temperature basse o elevate è descritta nelle tabelle 2.1.14e2.1.15. Il calcestruzzo compatto

La caratteristica più importante del calcestruzzo è la sua resistenza a compressione. Si determina con una prova di compressione su ele-

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Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

menti prodotti esclusivamente a tale scopo (cubi, cilindri) o in casi eccezionali su carote estratte dalla costruzione. Secondo la norma DIN 1048, la prova viene in genere effettuata dopo 28 giorni con un cubo di 20 cm. Secondo la resistenza alla pressione rilevata con queste prove, il calcestruzzo viene classificato nelle categorie di resistenza (tabella 2.1.16). Per avere maggiori informazioni occorre procedere con una prova dei prismi, secondo quanto prevede EC 2. La resistenza del calcestruzzo nell'edificio viene determinata dalla prova della sfera. I calcestruzzi di tipo B I sono di regola composti sulla base di una prova attitudinale nella quale risultano indicati i valori minimi di resistenza alla pressione e di consistenza (tabella 2.1.16). I calcestruzzi del tipo B II devono superare una prova attitudinale prima dell'inizio dei lavori.

Tipi di calcestruzzo con caratteristiche particolari I calcestruzzi sottoposti a determinate sollecitazioni devono presentare caratteristiche specifiche che li rendano resistenti a esse. A tal proposito la compattezza superficiale del calcestruzzo risulta essere un fattore determinante. Per questo tipo di impiego, la DIN 1045 richiede che i calcestruzzi abbiano qualità particolari. I tipi di calcestruzzo con qualità particolari sono: • calcestruzzo permeabile all'acqua; • calcestruzzo con alta resistenza al gelo; • calcestruzzo con alta resistenza al gelo e al sale antigelo; • calcestruzzo con alta resistenza alle sostanze chimiche; • calcestruzzo con alta resistenza all'usura; • calcestruzzo con resistenza termica fino a 250 °C; • calcestruzzo colato sott'acqua. Rispetto alla produzione, all'ulteriore trattamento e al controllo di questi calcestruzzi restano generalmente valide le condizioni del calcestruzzo di tipo B II anche se si tratta di categorie con caratteristiche di resistenza inferiori al B 35. Nel caso si richieda una permeabilità all'acqua e un'alta resistenza al gelo o alle sostanze chimiche, la DIN 1045 permette di attenersi alle condizioni del tipo B I anche per la produzione e l'ulteriore trattamento del calcestruzzo, a patto che vengano garantite la quantità minima di cemento prescritta e una composizione favore-• vole del grano. Le qualità dei calcestruzzi con caratteristiche particolari sono elencate nella tabella 2.1.17. La certificazione di qualità

Durante i lavori in cantiere una prova sulla qualità deve dimostrare che la composizione del calcestruzzo è adatta alle esigenze specifiche e che le caratteristiche richieste vengono rispettate. Le dimensioni della prova di qualità per il calce5 51

Fondamenti

II calcestruzzo come materiale da costruzione

struzzo prodotto sul posto sono esposte nella tabella 2.1.18. Nel caso fossero richieste caratteristiche specifiche, le condizioni della prova di qualità devono essere stabilite di volta in volta. Il grado di permeabilità viene dimostrato da almeno tre tipi di prova. Per quanto riguarda il calcestruzzo con alta resistenza al gelo e ai sali antigelo è opportuno misurare sul posto ogni due ore la quantità d'aria presente nei pori. Nel caso si utilizzi calcestruzzo premescolato, occorre tener conto delle seguenti eccezioni: • il contenuto di cemento e il rapporto acquacemento, che per il calcestruzzo B II devono essere controllati quotidianamente, possono essere desunti dalla bolla di accompagna mento o dall'indice dei tipi di calcestruzzo; • in caso di autocontrollo del calcestruzzo pre mescolato B I e B II, la prova di resistenza è valida quando il calcestruzzo per gli elementi di prova viene fornito dal cantiere stesso; • se vengono impiegati meno di 100 m3di cal cestruzzo premescolato del tipo B I per volta, possono essere considerati validi campioni provenienti da un altro cantiere se ottenuti con calcestruzzo identico per composizione, pro dotto nella stessa settimana e dal medesimo produttore. Con questi campioni si può allora verificare la resistenza del calcestruzzo attra verso un'elaborazione statistica. In ogni caso è necessario prelevare i campioni di calcestruzzo da diverse betoniere - se si tratta di calcestruzzo premescolato possibilmente da differenti forniture - e con regolarità durante il periodo dei lavori. I risultati sono da considerare soddisfacenti quando: • il valore medio del rapporto acqua-cemento determinato con la prova attitudinale non viene superato e il valore delle singole prove non ol trepassa il 10%. I valori limite dei calcestruzzi con caratteristiche particolari (tabella 2.1.17) non devono essere superati neppure nelle sin gole prove; • il valore medio di ogni serie viene raggiunto quando la resistenza di una serie di tre cubi prodotti uno dopo l'altro raggiunge quella pre vista di serie e il valore delle singole prove è pari alla resistenza nominale. Secondo la norma DIN 1084, parti 1-3, il certificato di qualità per il calcestruzzo prodotto sul posto di tipo B II, calcestruzzo premescolato ed elementi prefabbricati in calcestruzzo, può essere fornito anche in modo statistico. Per il calcestruzzo B II la prova di qualità deve essere effettuata direttamente dal produttore o da parte di terzi. In caso di controllo diretto la ditta deve possedere una sala di collaudo per il calcestruzzo del tipo E. Il responsabile deve essere un tecnico, esperto nella tecnologia e nella produzione del calcestruzzo. Il controllo da parte di terzi viene effettuato da un'associazione deputata al controllo o da un'associazione per la 52

Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

tutela della qualità o tramite un ufficio collaudi del tipo F.

Il calcestruzzo per elementi costruttivi esterni Gli elementi costruttivi in calcestruzzo armato costantemente esposti agli agenti atmosferici subiscono maggiori sollecitazioni rispetto ai componenti collocati in spazi interni asciutti. Se queste parti vengono progettate e prodotte in modo adeguato, possono resistere agli influssi climatici per decenni, senza richiedere provvedimenti supplementari di conservazione. In tal senso occorre evitare una struttura edile troppo elaborata. Le dimensioni devono essere quelle tollerate dalle casseforme e dall'armatura in modo tale che sia garantita la compattezza uniforme del calcestruzzo in sezione e una copertura piena dell'armatura. Inoltre, devono essere adottati provvedimenti per la deviazione delle precipitazioni, così come va tenuta presente l'azione esercitata dalla temperatura e dall'umidità. Per quanto riguarda la copertura dell'armatura, è di fondamentale importanza che essa presenti uno spessore sufficiente in tutti i lati della costruzione. Il calcestruzzo, soprattutto nelle sue superfici più esterne, deve essere composto, compresso e trattato in modo tale da risultare molto resistente agli influssi atmosferici. Solo così l'acciaio dell'armatura non subisce corrosione durante tutto il periodo di impiego previsto in ambiente alcalino. La DIN 1045 (edizione luglio 1988) contiene una serie di provvedimenti che dovrebbero migliorare la resistenza del calcestruzzo negli elementi esterni. Gli aspetti trattati più rilevanti sono: • la dimensione nominale della copertura in cal cestruzzo sui disegni dell'armatura deve es sere aumentata di almeno 1 cm rispetto alle misure minime (tabella 2.1.19); • il trattamento del calcestruzzo fresco deve ri sultare idoneo alle esigenze costruttive. Se zioni trasversali multiformi e/o elementi co struttivi con un'armatura fitta richiedono un tipo di calcestruzzo morbido con una consi stenza media (espansione 45 ± 3 cm). Il rap porto acqua-cemento non deve superare 0,60 e durante i lavori nessun valore singolo deve superare 0,65; • la quantità di cemento nel calcestruzzo B I e B II dovrebbe raggiungere almeno il rapporto di 300 kg/m3 per rientrare nella norma. In casi specifici può essere ridotto fino a 270 kg/m3 (vedi tabella 2.1.17); • il calcestruzzo deve essere conforme alla ca tegoria di umidità B 25; • si ricorda che è necessario un trattamento di finitura accurato e sufficientemente lungo. Affinchè il calcestruzzo presenti le caratteristiche richieste anche a livello superficiale, è indi-

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II calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

spensabile un trattamento di finltura accurato e sufficientemente lungo, essenziale a garantire la stabilità delle singole parti e dell'intero edificio. Lo scopo è quello di fornire al calcestruzzo la quantità di acqua necessaria alla cristallizzazione. Inoltre, finché non sia stata raggiunta la resistenza in grado di assorbire la trazione di sollecitazione, il conglomerato non deve perdere il calore di idratazione in modo rapido. A questo proposito, la DIN 1045, paragrafo 10.3, prevede che il calcestruzzo sia mantenuto umido sufficientemente a lungo e venga protetto dall'essicazione. Generalmente bastano sette giorni. A livello pratico queste indicazioni risultano troppo generiche e non consentono di stabilire con precisione il tempo di finltura realmente necessario dato che, tra i vari fattori, vanno tenuti in considerazione anche il tipo di composizione del calcestruzzo e le condizioni climatiche. Per questo motivo è fondamentale consultare per ogni singolo caso le direttive del Comitato tedesco per il calcestruzzo armato per quanto riguarda il trattamento di finltura. I procedimenti di finltura includono: • • • • •

il getto nelle casseforme; la copertura con lamine; la copertura con materiali impermeabili; la copertura con liquidi di finltura; la continua spruzzatura con acqua.

È possibile combinare questi procedimenti, unendo ad esempio alla copertura con lamine di plastica con provvedimenti di isolamento termico (tabella 2.1.20). La pratica ha dimostrato che, in caso di notevoli sbalzi di temperatura, può risultare dannoso spruzzare acqua sul calcestruzzo fresco poiché provocherebbe il raffreddamento precoce e brusco di alcune parti e quindi l'insorgere di tensioni forzate in grado di generare crepe. Perciò si preferisce in genere ricorrere agli altri procedimenti. La durata del trattamento di finltura viene stabilita in base alle condizioni dell'ambiente, alla temperatura e allo sviluppo della resistenza del calcestruzzo (tabella 2.1.21).

L'armatura La copertura in calcestruzzo

La dimensione minima della copertura in calcestruzzo dipende, oltre che dalle condizioni ambientali a cui si trovano esposti gli elementi costruttivi, anche dal diametro delle barre di acciaio dell'armatura (si vedano p. 265 e le tabelle 2.1.19 e 2.1.22). Le dimensioni indicate nelle tabelle devono essere rispettate per cui risulta determinante il valore nominale. I rivestimenti e gli strati realizzati in pietre naturali o artificiali, in legno o in calcestruzzo con detriti non devono essere sommati alla copertura in calcestruzzo. I valori della tabella 2.1.19 devono essere aumentati di 0,5 cm quando si utilizza un calcestruz-

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Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

zo con un inerte di grano massimo > 32 mm. Per ottemperare alle norme contenute nella DIN 4102 relative alla protezione antincendio, è inoltre necessario un aumento adeguato per elementi costruttivi particolarmente spessi, per calcestruzzo lavabile, per superfici smerigliate a getto di sabbia o non lineari, per superfici esposte a una forte usura e per elementi costruttivi. Altre misure di protezione possono venire adottate per elementi costruttivi esposti ad agenti che incrementano in modo particolare il processo di corrosione (tabella 2.1.19, riga 4) e vengono decise in base al tipo di attacco. La copertura in calcestruzzo degli elementi indicati nelle righe 3 e 4 può essere diminuita quando vengono utilizzate impermeabilizzazioni esterne di bitume o simili e rivestimenti con strati impermeabili (ad esempio, intonaco di cemento impermeabile). I valori della riga 2, sempre relativi alla tabella 2.1.19, devono comunque essere rispettati. La distanza

La distanza utile tra le barre posizionate nella stessa direzione deve essere almeno di 2 cm e non inferiore al diametro della barra. Durante la fase di progettazione non si considera spesso che il diametro reale dell'acciaio fino alla parte esteriore delle nervature è maggiore del diametro nominale. L'altezza della nervatura verticale dell'acciaio III S (BSt 420 S), ad esempio, supera del 10% il diametro nominale. Vuoti della vibrazione

II calcestruzzo viene in genere costipato a scosse. In base alla forma e alle dimensioni dell'elemento costruttivo vengono utilizzati la vibratrice, il pervibratore o il vibratore ad ago (per parti molto strette); così come è possibile effettuare la vibrazione delle superfici o della cassaforma (per elementi costruttivi sottili e rivestiti su entrambi i lati, per elementi standard in calcestruzzo di tavole vibranti e centrifughe, per sezioni con simmetria centrale, si veda p. 273). Nella fase di immersione del pervibratore è necessario prevedere vuoti di vibrazione; la norma DIN 1045, paragrafo 3.2.1, stabilisce che essi risultino indicati nei disegni dell'armatura. Può verificarsi che i vuoti di vibrazione richiedano una diversa sistemazione dell'armatura, modificando in questo modo i calcoli. Particolari difficoltà insorgono nella pratica quando, ad esempio, l'armatura superiore delle travi è troppo fitta, soprattutto nel punto di incrocio sopra i montanti. Aperture del getto di calcestruzzo Quando si getta il calcestruzzo da un'altezza superiore ai 2 m, si deve utilizzare un tubo di scarico perché il materiale non deve disgregarsi nelle casseforme per montanti o per pareti (DIN 1045, paragrafo 10.1) Tubi di scarico o tubi per il pompaggio richiedono uno spazio di 20 cm tra i ferri dell'armatura. La diversa sistemazione dell'armatura necessaria influenza i calcoli e le sezioni degli elementi costruttivi.

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II calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

Muratura in pietre di calcestruzzo Le pietre legate con cemento utilizzabili per la muratura possono essere di vario tipo (tabella 2.1.23). In base alle loro caratteristiche si distinguono in mattoni forati, mattoni pieni, blocchi pieni, lastre per il muro cavo e piastrelle per pareti. I mattoni sono realizzati per lo più in calcestruzzo leggero con inerti leggeri ma anche in calcestruzzo normale o in calcestruzzo poroso. Il tipo di pietra che li compone determina nei mattoni forati cavità e nei mattoni pieni fessure ordinate in file. Durante la posa possono essere predisposti fori o buchi di presa per poterli maneggiare meglio. Le pietre si distinguono anche in base alle loro dimensioni, alla compattezza grezza e alla resistenza (tabella 2.1.24). Le caratteristiche termiche delle pietre sono molto varie e dipendono soprattutto dal tipo di inerte, dal tipo di sabbia utilizzato, dalla natura dei buchi (cavità, fori), dalla malta impiegata e dalle dimensioni delle giunture. La letteratura specializzata fornisce indicazioni relative alla protezione termica, acustica e antincendio della muratura in blocchi di calcestruzzo leggero.

fresco e per il calcestruzzo armato indurito viene calcolato un peso proprio di 25 kN/m3. Per l'azione di carico dovuta ai lavori viene calcolato un peso supplementare che dipende dal tipo di trasporto del calcestruzzo e dal tipo di contenuto nominale dei recipienti di trasporto, come ad esempio le benne della gru (tabella 2.1.30). Tavole sistemate a piombo possono rivelarsi utili per la compressione orizzontale del calcestruzzo fresco che dipende dalla velocità ascensionale e dalla consistenza del calcestruzzo impiegato (fig. 2.1.28). Il carico ammesso per l'ancoraggio delle casseforme varia in base ai tipi di chiusura (fig. 2.1.29) elencati nelle tabelle 2.1.31 e 2.1.32. La sollecitazione ammessa

La tabella 2.1.33 indica i valori di resistenza alla compressione di elementi costruttivi in calcestruzzo armato, mentre la tabella 2.1.34 contiene indicazioni sulla resistenza alla compressione ammessa per elementi costruttivi non armati. La DIN 4219 prevede per le parti realizzate in calcestruzzo leggero senza pori gli stessi valori di sicurezza del calcestruzzo normale. Le resistenze alla compressione, ammesse dalla DIN 4232 per pareti in calcestruzzo leggero con inerti di detriti, sono elencate nella tabella 2.1.35.

L'utilizzo La deformazione I calcoli del peso

I valori per l'accertamento dei pesi propri di parti costruttive in calcestruzzo sono elencati nella DIN 1055, Calcoli dei pesi, e servono sia per il calcolo della stabilità sia per la misurazione di impianti edili. // calcestruzzo La compattezza grezza secca del calcestruzzo varia in base al tipo di inerte utilizzato (tabella 2.1.3). Per il calcestruzzo leggero non supera i 2,0 kg/dm3, per il calcestruzzo normale varia da 2,0 fino a 2,8 kg/dm3 e per il calcestruzzo compatto supera i 2,8 kg/dm3. La tabella 2.1.25 contiene gli indici per i calcoli dei pesi propri di calcestruzzo prodotto sul posto o di elementi in calcestruzzo prefabbricati. Il calcestruzzo fresco richiede in genere un aumento dell'indice di 1 kN/m3. La malta I valori per i calcoli della malta per muratura, per la malta da intonaco e per piastrelle da parete e da pavimento sono elencati nella tabella 2.1.26. La muratura La DIN 1055 indica come validi gli indici contenuti nella tabella 2.1.27 relativi alla muratura con pietre artificiali (mattoni pieni, blocchi pieni, mattoni forati, pietre al). Le casseforme Le casseforme orizzontali e l'armatura in tavole devono sostenere il peso del calcestruzzo fresco e delle barre di acciaio. Per il calcestruzzo

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Carichi, influenze esterne o trasformazioni interne possono causare deformazioni reversibili 0 irreversibili del calcestruzzo fresco e del cal cestruzzo indurito. Questi fenomeni variano in base non solo alla natura, alla dimensione e alla durata della sollecitazione, alla durezza e all'u midità, ma soprattutto al tipo di inerte che co stituisce il 70% circa del volume del calce struzzo. Trasformazioni elastiche II modulo di elasticità del calcestruzzo, cioè la misura per il comportamento elastico del calcestruzzo in stato di tensione a un solo asse, viene calcolato sommando il modulo E della pietra di cemento al modulo E dell'inerte del calcestruzzo. 1 volumi dei due moduli consentono di stimare il valore del modulo di elasticità (tabella 2.1.36). Nelle direttive relative al calcestruzzo armato e al calcestruzzo precompresso sono indicati i va lori per i calcoli del modulo di elasticità del cal cestruzzo normale e del calcestruzzo leggero (tabelle 2.1.37 e 2.1.38). Tutte le prove per lo stato d'uso possono essere effettuate con un modulo di elasticità identico per la pressione e per la tensione. Dilatazione e curvatura causate dalla temperatura La variazione di temperatura agisce sul calcestruzzo determinando allungamenti o accorciamenti a seconda che l'escursione termica sia positiva o negativa. Questi fenomeni vengono misurati in base all'indice di dilatazione Al:

Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

coefficiente di dilatazione come allungamento (+) o accorciamento (-) dell'elemento costruttivo; modulo di allungamento causato dalla temperatura che risulta dal rapporto tra la dilatazione provocata dalla temperatura eT e la variazione della temperatura AT; aumento (+) o diminuzione (-) della temperatura; lunghezza iniziale dell'elemento costruttivo. I moduli di dilatazione causati dalla temperatura per il calcestruzzo normale secondo la DIN 1045 e per il calcestruzzo leggero secondo la DIN 4219 sono riportati nella tabella 2.1.39. Le curvature che si verificano dipendono da una sollecitazione irregolare della temperatura. Il coefficiente di dilatazione f viene calcolato sulla base dello spessore d, della lunghezza I dell'elemento costruttivo e della differenza di temperatura AT tra la sua superficie superiore e quella inferiore.

Lo spostamento e la contrazione Per spostamento si intende l'aumento di deformazione dell'elemento costruttivo sotto pressione che si verifica nel corso del tempo, mentre la contrazione è il ritiro dell'elemento costruttivo che avviene durante la fase di essicazione. In generale, nel caso si tratti di muratura o di costruzioni in calcestruzzo armato non è necessario produrre una dimostrazione dello spostamento e della contrazione; mentre per costruzioni in calcestruzzo precompresso va considerata l'influenza dello spostamento e della contrazione se le tensioni e i valori dei profili si modificano in modo sfavorevole. Lo spostamento e la contrazione del calcestruzzo dipendono dai seguenti fattori: • umidità dell'aria circostante; • dimensioni dell'elemento costruttivo; • composizione del calcestruzzo. Inoltre, per quanto riguarda lo spostamento occorre considerare: • il grado di presa del calcestruzzo all'inizio del caricamento; • il tempo e la dimensione della sollecitazione. L'entità di questi fenomeni può essere stimata in base ai valori finali riportati nella tabella 2.1.40; è possibile questa semplificazione dei calcoli poiché, anche per costruzioni in calcestruzzo armato precompresso, bisogna tener conto soltanto delle influenze dello spostamento e della contrazione nello stato finale (momento t = °°).

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Fondamenti

2.1.34 Compressione ammessa del calcestruzzo per elementi costruttivi realizzati in calcestruzzo normale non armato secondo la DIN 1045, paragrafo 17.9

2.1.35 Compressione ammessa per pareti realizzate in

2.1.36 Modulo di elasticità per pietre di cemento,

II calcestruzzo come materiale da costruzione

Trasformazione complessiva della forma Si rivela spesso necessario stimare l'entità complessiva della trasformazione dell'elemento costruttivo al fine di poter individuare i provvedimenti idonei. L'indice di dilatazione viene determinato dalla compressione della forza verticale, dalla sollecitazione della temperatura, dallo spostamento e dalla contrazione, e sintetizzato dalla seguente formula:

Δl cambiamento della lunghezza in mm (accorciamento -, allungamento +); I lunghezza dell'elemento costruttivo in mm; αT misura della dilatazione causata dalla temperatura secondo la tabella 2.1.39 in mm / (mm • K); ΔT differenza della temperatura in K (aumento +, diminuzione -); σ0 compressione costante del calcestruzzo in 2 N/mm (compressione -, tensione +); Eb modulo di elasticità del calcestruzzo in N/mm2; φ∞ valore finale dello spostamento del calcestruzzo secondo il diagramma 2.1.40; εS∞ valore finale della contrazione del calcestruzzo secondo il diagramma 2.1.40 (assorbimento dell'acqua +, essicazione -). Le trasformazioni della forma determinate dalle sollecitazioni (carico + spostamento) costituiscono di norma circa i 3/4 della trasformazione totale, mentre quelle indipendenti da esse (contrazione + temperatura) rappresentano 1/4 della trasformazione totale.

2.1.37 Valori per i calcoli del modulo di elasticità per il calcestruzzo normale secondo la DIN 1045

2.1.38 Valori per i calcoli del modulo di elasticità per il calcestruzzo leggero secondo la DIN 4219

2.1.39 Valori della dilatazione causati dalla temperatura per il calcestruzzo

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Il calcestruzzo come materiale da costruzione

Fondamenti

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La superficie del calcestruzzo Friedbert Kind-Barkauskas

Principi formali Un edificio nasce dalla combinazione di diversi materiali, ognuno con un proprio linguaggio formale. Il loro aspetto e le caratteristiche di lavorazione e plasmabilità sono essenziali per l'estetica finale dei singoli elementi costruttivi e dell'intero edificio. È compito dell'architetto utilizzare i materiali in base alle loro caratteristiche, riconoscerne i pregi e, attraverso scelte idonee, lasciarli affiorare nel progetto. Attraverso la combinazione dei materiali è possibile potenziare il repertorio formale ottenendo effetti estetici particolarmente interessanti. Il calcestruzzo viene colato nelle casseforme dove, grazie alla sua plasticità, è possibile ottenere qualsiasi forma desiderata prima che avvenga l'indurimento. Il suo impiego richiede da parte dell'architetto e dell'ingegnere creatività e competenze tecniche particolarmente approfondite, ma al tempo stesso la capacità di evitare gli eccessi che un materiale tanto versatile potrebbe indurre a compiere. Impiegare il materiale in modo adeguato significa sfruttare non solo le sue potenzialità costruttive ma anche quelle strutturali. Il tipo di superficie, lucida-opaca, liscia-ruvida, grezza-fine ecc. conferisce al materiale il suo aspetto caratteristico che può essere il risultato di una combinazione di materiali o di componenti particolari di un solo materiale. La struttura della superficie determina l'aspetto di una costruzione: essa può enfatizzarne le specificità formali o, al contrario, nasconderle con la sua presenza. La cromaticità è un altro fattore determinante rispetto al risultato estetico finale: i contrasti chiaroscurali appartengono sia al tipo di struttura sia al tipo di colorazione dell'edificio. Solo i giochi di luce e ombra sono in grado di animare la superficie della parete conferendole un aspetto interessante. È inoltre possibile scegliere di sottolineare alcuni elementi delle superfici, quali ad esempio le giunture, attraverso specifici trattamenti formali. In ogni caso è necessario che il singolo particolare decorativo agisca sull'estetica dell'edificio ponendolo in armonia rispetto all'ambiente circostante e, nella maggior parte dei casi, anche all'aspetto urbanistico.

minare conseguenze formali anche su quello che viene indicato come "calcestruzzo indurito", motivo per il quale è necessario scegliere con attenzione i componenti al fine di ottenere la superficie desiderata. L'azione dei vari tipi di cemento

La colorazione del conglomerato cementizio viene determinata prevalentemente dal colore del cemento impiegato che influisce inoltre anche sul suo aspetto finale. Essa non fornisce alcuna indicazione qualitativa ed è ottenuta in base al tipo di materie prime impiegate, al tipo di cemento, di macinazione e al procedimento di produzione. Perciò sono possibili variazioni cromatiche anche utilizzando cementi della stessa categoria di solidità, in quanto esse dipendono principalmente dalle caratteristiche legate alla composizione del calcestruzzo e alla sua lavorazione, quali ad esempio le oscillazioni nel rapporto acqua-cemento, la granulometria dell'aggregato, la diversa capacità assorbente delle casseforme, il tipo di separatore e di compressione.

I componenti del calcestruzzo

Il contenuto relativamente alto di ossido di ferro determina il colore grigio scuro del cemento Portland che viene prodottojnacinando finemente clinker di cemento Portland addizionato di gesso e/o anidrite ed eventualmente altri materiali. Aggiungendo sabbia di scorie macinata fine si ottengono il cemento Portland di altoforno e il cemento di altoforno che presentano una tonalità più chiara e contengono di norma una parte di clinker di cemento che può oscillare dal 6 all'80% in peso e sabbia di altoforno. Il cemento Portland con ceneri volatili contiene fino al 20% in peso di sabbia di altoforno oltre a una percentuale di ceneri volatili che varia dal 10 al 20%. Il cemento Portland bianco contiene materiali poveri di ossido di ferro (calce e caolino) e presenta durante il processo di produzione una diminuzione della quantità di materiali coloranti, in particolare l'alluminato di calcio-ferrite. Una colorazione rossa è tipica del cemento Portland bituminoso, a norma della DIN 1165, che oltre al clinker contiene anche bruciatura di argillite bituminosa variabile dal 6 al 35% in peso. Questo cemento può essere utilizzato senza limitazioni al pari degli altri tipi conformi alle norme.

II calcestruzzo viene definito "fresco" fino a quando risulta lavorabile; esso contiene degli inerti di varia dimensione che possono deter-

La maggior parte degli inerti per il calcestruzzo si trova in natura, nei letti dei fiumi o nelle cave

L'impiego di differenti inerti

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Fondamenti

(a) più alto

(b) più basso

(e) piatto

(d) struttura dei materiali

La superficie del calcestruzzo

di ghiaia, e presenta forma tondeggiante; mentre dalle cave di pietra vengono estratti inerti più piccoli e frantumati di forma irregolare. In entrambi i casi si tratta di prodotti di scarto, quali sabbia, ghiaia o pietrisco. I materiali fini e una granulometrìa maggiore risultano determinanti con la loro colorazione, dipendente dal tipo di struttura da realizzare, rispetto all'estetica delle superfici. Sono gli inerti più fini a determinare l'aspetto delle superfici non trattate, dato che sopra alla struttura in calcestruzzo vera e propria viene posto uno strato di cemento e di aggregati più fini; al contrario, l'aspetto delle superfici trattate risulta definito dalla colorazione dell'insieme degli elementi grossi e fini dell'inerte. Per la produzione di calcestruzzo a vista vengono inoltre utilizzati pietra calcare, quarzo, granito e porfido grazie alle loro qualità cromatiche. Gli inerti del calcestruzzo normale devono risultare conformi alla DIN 4226, parte 1, Inerti a struttura compatta. La loro compattezza grezza a secco deve essere generalmente tra 2,6 e 2,9 kg/dm3. Si distinguono inerti naturali tondeggianti o di frantumazione da inerti minerali prodotti artificialmente. La solidità del grano deve permettere la produzione di calcestruzzi che rientrino nelle consuete categorie di solidità. Nel caso di superfici a vista è necessario che gli inerti risultino resistenti al gelo e ai sali antigelo. Gli inerti del calcestruzzo leggero devono risultare conformi alla DIN 4226, parte 2, Inerti a struttura porosa. La loro compattezza grezza a secco non deve superare 2,2 kg/dm3.1 materiali da impiegare sono la pomice naturale, argilla soffiata e scisto espanso. Generalmente le superfici del calcestruzzo leggero non vengono trattate ulteriormente. L'aspetto finale è determinato solo dalla struttura delle casseforme che è necessario quindi studiare attentamente in fase di progettazione, soprattutto nel caso di superfici a vista. Per ragioni estetiche è possibile inoltre passare sulle superfici uno strato di vernice trasparente o coprente. L'uso di pigmenti per la colorazione

(e) prospettico

(f) arrotondato

2.2.1. Effetti grafici delle casseforme

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I pigmenti consentono di colorare il calcestruzzo in modo molto semplice. Per ottenere tonalità rosse, gialle, marroni e nere vengono aggiunti pigmenti contenenti soprattutto ossido di ferro, per una colorazione verde pigmenti contenenti ossido di cromo e ossido idrato di cromo e per una colorazione azzurra pigmenti basati su un composto di cristalli come per esempio pigmenti contenenti cobalto, alluminio e ossido di cromo. La colorazione del calcestruzzo è durevole e resistente all'azione degli agenti atmosferici. Se si usa cemento grigio, la colorazione risulta più opaca e scura; al contrario, il cemento bianco genera una tonalità più chiara e pura. Una leggera profilatura della superficie aumenta l'effetto della colorazione (fig. 2.2.2)

La ripercussione della cassaforma A indurimento avvenuto, il calcestruzzo presenta le caratteristiche e l'aspetto della pietra. La superficie porta l'impronta delle casseforme. Può trattarsi della trama di tavole segate o strutturate oppure di una superficie liscia o plasmata con delle matrici. Gli effetti ottici raggiungibili attraverso l'impronta delle tavole delle casseforme sono quasi illimitati. Strutture delle casseforme

La superficie del calcestruzzo viene modellata in base al tipo dì cassaforma impiegato che, a seconda del materiale che la compone, e delle sua struttura da luogo a configurazioni di diverso genere (tabella 2.2.11). Le superfici, oltre a presentare un aspetto particolare, evidenziano soprattutto le giunture delle singole casseforme che possono essere ordinate in modo ininterrotto o a linea alternata. Grandi tavole di acciaio, di legno o di plastica formano ovviamente strutture completamente diverse da quelle realizzate con casseforme composte da elementi piccoli o da tavole singole attaccate una all'altra. Nel caso di casseforme in legno risulta importante per la strutturazione della superficie del calcestruzzo anche il tipo di trattamento cui il materiale è stato sottoposto, se ad esempio è stato lasciato grezzo o piallato (figure da 2.2.3 a 2.2.7). La struttura della cassaforma richiama in genere particolari effetti grafici. La figura 2.2.1 propone alcuni tra i modelli più ricorrenti: le linee verticali fitte generano l'impressione di una struttura più lunga che alta (a) e l'effetto contrario si ottiene con linee orizzontali distanziate tra loro (b). Strutture non lineari creano un effetto di appiattimento e richiamano i disegni delle tappezzerie (e), mentre una struttura che richiama l'aspetto di alcuni materiali suggerisce associazioni gli stessi (d). La disposizione particolare delle linee può generare effetti prospettici (e), così come è possibile ottenere un effetto tondeggiante su una superficie piana se la distanza tra le linee va diminuendo verso le estremità (f). Se la strutturazione delle superfici viene determinata dalle caratteristiche dei materiali impiegati, queste possono essere arricchite di elementi decorativi qualora si intendano ottenere particolari effetti estetici. La decorazione è in grado di creare effetti illusori dissolvendo le superfici e isolando apparentemente alcuni elementi dal contesto dell'intera costruzione. La decorazione svolge una sorta di mediazione tra le semplici forme geometriche degli elementi costruttivi e la fantasia dell'osservatore. L'ornamento si avvale della tridimensionalità per creare dei rilievi in grado di articolare e animare la superficie conferendo a ogni elemento costruttivo un aspetto inconfondibile. Per decorare e creare volumi sporgenti dalle superfici sono in genere necessarie delle casseforme molto dispendiose dato che in questi casi ol-

La superficie del calcestruzzo

Fondamenti

2.2.2 Calcestruzzo colorato con 2% di ossido di ferro giallo e cemento grigio e bianco 2.2.3 Superficie liscia del calcestruzzo, casseforme piatte, cemento grigio 2.2.4 Struttura delle tavole non trattata dopo la segatura, tavole non piallate, cemento grigio 2.2.5 Casseforme industriali e tavole non trattate dopo la segatura, cemento Portland bituminoso 2.2.6 Casseforme industriali, struttura in legno, casseforme a struttura Reckli N° 2/23 Alster, cemento grigio 2.2.7 Casseforme industriali, struttura di pietra, casseforme a struttura Reckli N° 2/30 Havel, cemento bianco 2.2.2

2.2.3

2.2.8 Superficie in calcestruzzo bugnata, pietra calcarea, cemento grigio 2.2.9

2.2.4

2.2.5

2.2.6

2.2.7

2.2.8

2.2.9

Superficie sbozzata, ghiaia del Reno, cemento grigio

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Fondamenti

La superficie del calcestruzzo

tre all'indispensabile copertura in calcestruzzo dell'armatura è necessario creare casseforme apposite in grado di realizzare forme complesse (fig. 2.2.10). Esigenze delle casseforme

Secondo la DIN 18.217 una superficie in calcestruzzo permanente deve soddisfare determinate esigenze estetiche; per questa ragione il calcestruzzo a vista richiede delle casseforme elaborate con particolare cura così come un'attenta miscelazione del calcestruzzo, la cui lavorazione in cantiere costituisce una fase di fondamentale importanza. Le caratteristiche richieste sono: • superfici ininterrotte e per lo più chiuse; • colorazione omogenea sulle superfici conti gue; • rispetto delle misure richieste nell'ambito delle tolleranze prefissate; • giunture non appariscenti e senza difetti.

2.2.10 Strutturazione della superficie con giunture, decorazioni e rilievi

L'indurimento del calcestruzzo rappresenta un processo chimico ed è quindi necessario che il materiale delle casseforme non lo modifichi e non ne risulti a sua volta modificato. I materiali in grado di soddisfare questa esigenza sono il legno, l'acciaio e le materie sintetiche. La pulizia esterna delle casseforme risulta fondamentale qualora si voglia ottenere una superficie a vista di alta qualità. Le casseforme a tenuta stagna impediscono che la pasta di cemento puro fuoriesca durante la presa e la compressione del calcestruzzo evitando così il cambiamento di colorazione, l'insabbiamento e la formazione di velature. A tal riguardo sarebbe opportuno specificare già nel bando di gara il tipo di incastro delle tavole (tabella 2.2.12). Le tavole di legno devono essere messe a bagno prima dell'impiego per garantirne l'impermeabilità dopo il rigonfiamento. È necessario tenere conto di questo fenomeno quando si costruiscono le casseforme in modo da evitare la formazione di faglie. Gli effetti dei separatori

I separatori servono a garantire il perfetto distacco del calcestruzzo dalle casseforme e a proteggere le tavole. Essi contribuiscono inoltre a evitare i danni che spesso si verificano durante la colata e a migliorare le superfici a vista (tabella 2.2.13). La formazione di macchie e di diverse tonalità di grigio sulla superficie a vista va attribuita a

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un impiego scorretto del separatore. L'applicazione a mano di cere o di paste a indurimento successivo, può lasciare tracce di strofinamento sulla superficie del calcestruzzo. È quindi preferibile utilizzare strumenti meccanici come le lucidatrici o le levigatrici. I separatori liquidi vengono applicati utilizzando degli spruzzatori che ne garantiscono una distribuzione uniforme.

Possibilità di lavorazione della superficie Una caratteristica fondamentale degli elementi costruttivi in calcestruzzo è la possibilità di sottoporli a trattamenti supplementari in cantiere, a edificio concluso, ma soprattutto durante la fase di prefabbricazione, in base alle definizioni contenute nella DIN 18.500. La norma riguarda gli elementi prefabbricati in calcestruzzo con superfici squadrate o trattate in modo particolare, motivo per il quale include il trattamento del calcestruzzo fresco, ad esempio attraverso strie di pennelli o rulli, tra i modi di lavorazione possibili. Il termine "mattone" o "blocchetto" di calcestruzzo viene usato in modo generico per definire elementi costruttivi e pezzi lavorati in calcestruzzo armato e non armato. Durante le diverse operazioni di trattamento della superficie in calcestruzzo vengono messi a nudo i grani dell'inerte nelle sue diverse dimensioni; per questo il risultato della colorazione risulta eterogeneo. A seconda del procedimento di elaborazione adottato si ottengono differenti tipi di rifrazione della luce sulla superficie del grano, che può quindi risultare di tonalità più scura o più chiara. Un piano trattato mostra su più dell'80% della sua superficie la colorazione dell'inerte. Il colore delle parti restanti può essere quello degli elementi più fini del cemento impiegato oppure viene ottenuto aggiungendo dei pigmenti. Per la copertura dell'armatura di una superficie trattata valgono le direttive previste dalla DIN 1045. La misura per la copertura viene data dalla distanza più piccola tra la superficie dell'armatura e la superficie trattata dell'elemento costruttivo. Nel caso, ad esempio, di calcestruzzo immerso in acqua, si prende il punto di immersione più profondo. È possibile combinare vari tipi di trattamento, quali ad esempio la levigatura e la sabbiatura (4 mm + 2 mm = 6 mm), a patto di rispettare le misure minime necessarie.

La superficie del calcestruzzo

Fondamenti

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La superficie del calcestruzzo

Lavorazione artigianale Attraverso la lavorazione artigianale viene eliminato con lo scalpello lo strato superficiale di cemento del calcestruzzo lasciando così a vista una superficie ruvida e chiara nella quale si riconosce l'inerte parzialmente frantumato. L'uso di cemento bianco, di inerti colorati e di pigmenti consente di ottenere risultati di particolare effetto, enfatizzati dai giochi chiaroscurali.

di profondità. La superficie liscia viene trattata manualmente o con la scalpellatrice con colpi paralleli che scoprono il grano dell'aggregato determinando uno schiarimento della colorazione. Le parti realizzate con inerti di pietre dure non si prestano a questo tipo di lavorazione (fig. 2.2.16).

La lavorazione meccanica Altre possibilità di lavorazione della superficie Bugnatura del calcestruzzo vengono applicate soprattutto La DIN 18.500 definisce bugnata una superfi- a elementi prefabbricati. Si tratta di operazioni cie lavorata con il punzone o con il martello da che possono essere legate al ciclo di produ5 a 6 mm di profondità. Il martello di bugnatura zione del materiale (la segatura e la staccatura) viene utilizzato generalmente per la lavorazione o che al contrario costituiscono dei successivi grossolana della superficie dato che si presta a trattamenti delle superfici (la levigatura, la leviessere impiegato solo per calcestruzzi relativa- gatura fine e la lucidatura) il cui scopo è quello mente morbidi, come ad esempio quelli con di scoprire lo strato superiore del cemento metinerti di pietra calcarea a bassa compattezza. Il tendo in risalto l'aggregato e le sue qualità forpunzone è un tipo di scalpello a punta larga con mali. Questo tipo di mattone in calcestruzzo si il quale si possono lavorare i bordi dell'elemento presta a vari impieghi quali ad esempio le pia(fig. 2.2.8). strellature dei marciapiedi, delle balaustrate, dei cornicioni e dei davanzali, così come risulta esSbozzamento sere un valido rivestimento anche per montanti, La DIN 18.500 definisce sbozzata una superfi- pareti e piani dei piedritti. cie lavorata con lo scalpello a punta da circa 5 fino a 10 mm di profondità. La parte viene sboz-. Segatura zata pezzo per pezzo con il martello (punzone La DIN 18.500 definisce segata una superficie o mazza a mano) e con il punzone. Per ottenere lasciata ruvida e senza ulteriore trattamento dopo un'angolarità esatta i bordi dovrebbero essere la segatura. Questo tipo di lavorazione viene cianfrinati o trattati secondo un procedimento usato per blocchi di calcestruzzo senza armadiverso. La superficie ruvida determina il colore tura (calcestruzzo in blocchi) impiegando seghe più chiaro del calcestruzzo (fig. 2.2.9). di pietra che possono lasciare tracce circolari o parallele. La superficie del calcestruzzo rimane Bocciardatura uniforme e la colorazione è data dall'insieme La DIN 18.500 definisce bocciardata una su- inerte-pietra di cemento. Una successiva lavoperficie lavorata con la bocciarda a circa 6 mm razione è possibile per mezzo della levigatura, di profondità. L'operazione, che può essere ef- della levigatura fine e della lucidatura (fig. 2.2.17). fettuata manualmente o con la bocciardatrice, mette così a nudo l'aggregato determinando Staccatura uno schiarimento della superficie differenziata La DIN 18.500 definisce staccata una superfidel calcestruzzo (figg. 2.2.14 e 2.2.15). cie lasciata ruvida e senza ulteriore trattamento dopo la staccatura. Scalpellatura Di norma la staccatura viene applicata a eleLa DIN 18.500 utilizza il termine per le superfici menti costruttivi in calcestruzzo non armato, lavorate con lo scalpello da circa 4 fino a 5 mm come pietre per la muratura o per il rivestimento 66

La superficie del calcestruzzo

Fondamenti

2.2.14 Superficie di calcestruzzo bocciardata, inerte colorato, cemento grigio 2.2.15 Superficie di calcestruzzo bocciardata, inerte chiaro, cemento Portland bituminoso 2.2.16 Superficie di calcestruzzo scalpellata, granito rosso, cemento grigio, 0,3% di ossido di ferro 2.2.17 Superficie di calcestruzzo segata, colorata, cemento bianco 2.2.18 Superficie di calcestruzzo staccata, inerte chiaro, cemento bianco 2.2.19 Superficie di calcestruzzo levigata, inerte chiaro e scuro, cemento bianco e grigio 2.2.20 Superficie di calcestruzzo levigata fine, inerte chiaro e scuro, cemento bianco 2.2.14

2.2.15 2.2.21 Superficie di calcestruzzo lucidata, inerte chiaro e scuro, cemento bianco

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2.2.21

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La superficie del calcestruzzo

che vengono vendute come pietra sbozzata o pietra spaccata. I pezzi in lavorazione pronti vengono staccati nella macchina per la formazione dei blocchetti che presentano quindi una superficie ruvida chiara con una struttura movimentata (fig. 2.2.18). Levigatura La DIN 18.500 utilizza il termine per le superfici levigate o staccate una sola volta fino a circa 4 mm di profondità. I solchi della levigatura e i pori possono essere lasciati a vista. La profondità della lavorazione dipende dalla dimensione del grano dell'inerte, poiché di norma il trattamento prosegue fino a quando non viene scoperto il grano più grosso dell'aggregato. Attraverso questa operazione viene rimosso lo strato più superficiale del calcestruzzo ottenendo così un colore che risulta dalla fusione di pietra di cemento e inerte (2.2.19). Levigatura fine La DIN 18.500 utilizza il termine per le superfici levigate, se necessario ulteriormente stuccate e levigate finemente, fino a circa 5 mm di profondità. È un trattamento applicato a una superficie precedentemente levigata in modo grossolano che consente una netta accentuazione del colore (fig. 2.2.20). Lucidatura La DIN 18.500 definisce lucidata una superficie levigata e in seguito levigata finemente a circa 5 mm di profondità con prodotti appositi fino a ottenere un aspetto lucido. La levigatura fine non comporta una diminuzione del materiale trattato. Si tratta di un procedimento di lucidatura naturale; vi è poi un altro tipo di lucidatura ottenuta applicando prodotti specifici (paraffina o resina). Anche in questo caso l'operazione viene definita una lucidatura a cera e considerata un trattamento delle superfici e non un procedimento di lavorazione. La lucidatura consente di accentuare notevolmente il colore delle superfici (fig. 2.2.21). Lavorazione tecnica A differenza dei metodi di lavorazione meccanica, i procedimenti tecnici, quali l'irradiazione e la bruciatura, richiedono apparecchiature complesse. Anche queste operazioni hanno per scopo quello di ottenere sulla superficie in calcestruzzo una struttura più fine o più ruvida a seconda delle esigenze di impiego. Irradiazione La DIN 18.500 definisce irradiata una superficie il cui strato superficiale di malta fine sia stato eliminato da circa 1 fino a 2 mm di profondità tramite irradiazione per mezzo, ad esempio, di sabbia, sfere d'acciaio, corindone o un composto di acqua e sabbia. Questo metodo, che può essere applicato sia durante la produzione di elementi in fabbrica, sia in cantiere a pezzi finiti, viene più genericamente definita un'operazione di sabbiatura, indipendentemente dai materiali 68

utilizzati per l'irradiazione. Essi vengono gettati sotto pressione sulla superficie indurita provocandone un'erosione. Il grano scoperto si presenta leggermente ruvido e quindi più chiaro; una caratteristica che risulta del tutto ininfluente per la sensibilità allo sporco di questa superficie in calcestruzzo, simile a pietra arenaria (fig.2.2.22). Bruciatura La DIN 18.500 definisce bruciata una superficie dalla quale sia stato eliminato uno strato di circa 4-8 mm con una fiamma ad alta temperatura. Dopo la presa, il calcestruzzo viene lavorato con una fiamma a 3200 °C che fonde lo strato superiore in malta di calce e talvolta anche il grano dell'aggregato in pietra calcarea. Nel caso di un inerte al quarzo, le parti superiori del grano si staccano a causa della differenza di temperatura dando vita a una superficie colorata e molto frastagliata (fig. 2.2.23). Lavaggio delle superfici in calcestruzzo La tecnica probabilmente più usata per trattare le superfici è il lavaggio del primo strato di cemento. In base al tipo di inerti impiegati si ottengono effetti formali differenti. Angoloso o rotondo, chiaro o scuro, di colore uniforme o variopinto, l'aspetto del calcestruzzo lavato non è mai lo stesso. Usando un ritardatore, che viene applicato sulle casseforme, si riesce a togliere con il lavaggio anche solo 1 mm di superficie. Il calcestruzzo aquista così un aspetto molto interessante, simile a quello della pietra arenaria, che può essere ulteriormente modificato tramite inerti o pigmenti. Lavaggio con acqua La DIN 18.500 definisce lavata una superficie cui sia stato tolto lo strato superficiale di malta di calce fino a una profondità superiore ai 2 mm, di norma da 4 a 6 mm, tramite lavaggio. Questo tipo di lavorazione è attuabile o sul calcestruzzo fresco oppure con un prodotto ritardante applicato dopo l'indurimento. Si parla di procedimento negativo nel caso in cui la lavatura interessi la superficie a contatto con la cassaforma, cioè la parte posta alla base o su un lato, e di procedimento positivo quando viene applicata sul lato libero. Se le superfici a vista sono a contatto con le casseforme si impone l'uso di ritardatori, mentre se il lavaggio viene effettuato sul lato libero si può effettuare il procedimento diretto (figg. 2.2.24 e 2.2.25). Qualora il grano dell'inerte sia superiore ai 50 mm, si utilizza un lavaggio con un letto di sabbia. Si sistema la ghiaia grossa - prevalentemente rotonda - nelle casseforme su un letto di sabbia prima del getto in modo tale che non risulti completamente coperta di malta. In genere la ghiaia non deve essere scoperta per più della metà del diametro massimo del grano. Questo metodo ha il merito di valorizzare la colorazione naturale dell'aggregato.

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La superficie del calcestruzzo

Lavaggio fine con acqua La DIN 18.500 indica con questa definizione un lavaggio ad acqua che asporti lo strato superficiale del calcestruzzo fino a una profondità massima di 2 mm. Questo procedimento, che può essere realizzato sia in negativo sia in positivo, determina solo un effetto ottico differente in quanto scopre solo le punte del grano dell'inerte. Il grano di una superficie sottoposta a lavaggio fine ha di norma un diametro di 16 mm, di 8 mm in casi eccezionali quando si voglia ottenere una trama particolarmente fine (fig. 2.2.26). Lavaggio con acidi Un tipo particolare di lavaggio è quello fatto in una prima fase con acidi diliuti e poi con acqua. La DIN 18.500 definisce lavata con acidi una superficie dalla quale, attraverso un procedimento chimico, sia stato tolto lo strato superficiale fino a 0,5 mm di profondità. Questo metodo viene utilizzato se si vuole ottenere una leggera rugosità della superficie. La tessitura così raggiunta assomiglia molto a una superficie in pietra arenaria, in quanto l'operazione consiste nel mettere a nudo e pulire ogni singolo grano dell'aggregato. Il lavaggio con acidi viene praticato solo nella torre di calcestruzzo e solo su superfici di dimensioni ridotte in modo da evitare danni all'ambiente (fig. 2.2.27).

Utilizzo di stratificazioni II gusto dell'uomo per determinate forme architettoniche segue le evoluzioni tecniche ed economiche, ma si adatta anche alle mode del tempo. Fino a circa venticinque anni fa i criteri di fondo delle scelte architettoniche erano ancora l'audacia ai limiti delle possibilità tecniche, i costi ridotti e la possibilità di un'esecuzione rapida. L'estetica del tempo prediligeva le forme geometriche e materiali costruttivi non rivestiti. Oggi questi criteri non sono più validi: si da maggior peso alla qualità, il fattore economico è legato solidità e in generale si ha una concezione mutata sull'aspetto che gli edifici debbono avere. La volontà di dominare l'ambiente cittadino o la campagna con costruzioni di dimesioni gigantesche è stata sostituita dall'aspirazione a integrarle nello spazio circostante. Emerge una maggiore tendenza alla strutturazione e alla ricerca di cromatismi più sottili attraverso la combinazione dei materiali o la copertura delle superfici con colori diversi. Presupposti per il rivestimento Durante la fase di progettazione è necessario considerare le caratteristiche del calcestruzzo non rivestito rispetto ai criteri di resistenza al tempo, di stabilità e di risultato estetico. Queste caratteristiche dipendono dal tipo di progettazione e costruzione, dalla composizione del conglomerato, dalla cura con la quale viene prodotto, lavorato e trattato e dall'aggressività degli agenti ai quali sarà esposto. Gli elementi in calcestruzzo progettati ed eseguiti accuratamente, utilizzando le attuali tecnologie, possiedono un'alta stabilità e resistenza al tempo; solo in casi eccezionali risulta quindi indispensabile procedere a un rivestimento, che non è necessario neppure in caso di piogge acide. La copertura non dovrebbe inoltre essere considerata un rimedio a una prevedibile scarsa qualità del materiale. Essa può essere invece utile nel caso in cui si voglia limitare la delicatezza delle superfici causata da inevitabili difetti di produzione o migliorare l'estetica degli elementi costruttivi. La formazione di efflorescenze o macchie provocate dagli sbalzi di umidità cui si trovano esposti i componenti a vista, è quasi inevitabile anche con una progettazione e una produzione accurate. Sono questi i casi in cui un rivestimento adeguato può migliorare l'aspetto. La colorazione non è in grado di ovviare a lacune di natura strutturale; la sua finalità primaria è infatti quella di enfatizzare o di completare. Il colore può essere sia vicino a quello dei materiali usati sia completamente diverso. Esso è in grado inoltre di dar rilievo o armonizzare anche contesti più vasti. La colorazione dovrebbe risultare sempre da esigenze intrinseche al progetto e quindi esserne ritenuta parte integrante.

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Fondamenti

La superficie del calcestruzzo

Tipi di rivestimenti La DIN 1045 prevede che gli elementi continuamente esposti a sostanze chimiche (DIN 4030), quali ad esempio gli acidi, vengano protetti. In questi casi gli strati devono avere uno spessore di alcuni millimetri perché ogni punto difettoso causa infiltrazioni. Vengono impiegate resine epossidiche, resine epossidiche al catrame e poliuretani, ma anche plastica resistente agli acidi o piastrelle in ceramica. Il rivestimento per opere di architettura civile o ingegneria può risultare vantaggioso quando evita: • una colorazione più scura causata dalle piogge (differènza tra umido e secco); • la stratificazione di sporco; • infiltrazioni; • le macchie provocate dalla canalizzazione del l'acqua. Anche in questo contesto vengono richieste alcune proprietà di base ai materiali di rivestimento, quali la resistenza agli agenti atmosferici per almeno vent'anni senza subire grandi cambiamenti, e, passato questo tempo, quella di essere facilmente sostituibili. Ciò vale persino per i rivestimenti sottile e velato (sigillatura), nonostante possano passare del tutto inosservati allo sguardo dei non addetti ai lavori. I rivestimenti consentono di mantenere invariato nel tempo l'aspetto di una superficie colorata con pigmenti e/o ulteriormente trattata. Vernici colorate possono essere impiegate per enfatizzare le dimensioni di grandi superfici, o l'effetto di alcune parti sull'intera costruzione. Le tinte devono adattarsi sempre al sottofondo in calcestruzzo. Molte sono le caratteristiche richieste alla vernice che si basano sulle direttive contenute nella DIN 55.945. Anche le vernici applicate per motivi estetici devono presentare i seguenti requisiti: • resistenza alle sostanze alcaline che fuorie scono dal calcestruzzo; • buona aderenza al calcestruzzo; • buona aderenza all'interno del sistema di verniciatura; • possibilità di riverniciatura con la stessa vernice; • resistenza agli agenti atmosferici; • resistenza a eventuali scarichi industriali nell'atmosfera e/o a sostanze sciolte nell'acqua;

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• • • • •

resistenza alla luce o ai raggi infrarossi; resistenza allo sporco; permeabilità sufficiente di vapore acqueo; eventuale resistenza all'acqua corrente; eventuale resistenza al lavaggio e allo sfregamento.

Per la verniciatura o il rivestimento si prestano soprattutto colori minerali idraulici o che seccano all'aria, colori al silicato, colori sintetici a dispersione o colori a resina polimerizzata. L'impregnamento idrorepellente causa una riduzione temporanea dell'assorbimento capillare dell'acqua mentre rimane invariata la permeabilità del vapore acqueo della superficie di calcestruzzo poiché non vi è formazione di uno strato impermeabile. L'effetto condensa che si verifica all'inizio svanisce con il tempo senza però che la protezione venga a meno. Delle sigillature riempiono parzialmente i pori capillari del sottofondo in calcestruzzo e formano contemporaneamente uno strato sottile e continuo sulla superficie. Esse riducono tra l'altro l'assorbimento dell'acqua e la diffusione dell'anidride carbonica. I rivestimenti sono in grado di soddisfare un ampio spettro di prestazioni che abbiano però come caratteristica comune una riduzione o l'impedimento della penetrazione dell'acqua (figg. 2.2.28 e 2.2.29).

Influenze atmosferiche L'invecchiamento delle facciate dipende sia dai materiali impiegati sia dall'azione degli agenti atmosferici. Perché una costruzione si mantenga in buono stato è necessario prevenire l'inevitabile degrado che si verifica nel corso del tempo e introdurre un sistema di deviazione controllata dell'acqua piovana sulla facciata. I punti di un edificio esposti ai venti sono quelli in cui si registra un maggiore accumulo d'acqua e quindi di residui. Lo scorrimento delle acque può consentirne il deflusso, evitando la formazione di macchie da ristagno (da fig. 2.2.30 a fig. 2.2.34). Anche l'inclinazione o la pendenza di una superficie in calcestruzzo sono fattori importanti. Le superfici verticali presentano un accumulo di depositi minore sia perché ricevono di regola meno acqua sia perché essa scorre più velocemente. Un piano inclinato all'indietro prendendo più acqua risulta maggiormente soggetto alla formazione di residui, che si depositano soprattutto lungo i bordi inferiori.

Fondamenti

La superficie del calcestruzzo

2.2.22 Superficie in calcestruzzo sabbiato, quarzo di Singenhofen 0-16 mm, cemento bianco, 0,2% ossido di ferro giallo 2.2.23 Superficie in calcestruzzo bruciato, ghiaia del Reno 0-16 mm, cemento bianco, 3% biossido di titanio 2.2.24 Superficie in calcestruzzo lavato, inerte con grano rotondo, cemento grigio 2.2.25 Superficie in calcestruzzo lavato, inerte con grano angoloso, cemento Portland bituminoso 2.2.26 Superficie in calcestruzzo lavato fine, sabbia del Reno, porfido 0-16 mm, cemento bianco, 1% ossido di ferro rosso 2.2.27 Superficie in calcestruzzo trattato con acidi, inerte chiaro, cemento bianco 2.2.22

2.2.23

2.2.28 Superficie in calcestruzzo con rivestimento coprente, colore a resina acrilica 2.2.29 Superficie in calcestruzzo con vernice trasparente, colore a minerali

2.2.24

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2.2.27

2.2.28

2.2.29

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Fondamenti

La superficie del calcestruzzo

Un piano inclinato in avanti è in genere più protetto e rimane di norma asciutto. Il bordo superiore deve essere progettato però in maniera tale da impedire all'acqua di defluire verso il basso dove lascerebbe presto il segno della sua traiettoria di scorrimento, danneggiando l'aspetto dell'intera facciata dell'edificio (fig. 2.2.35). L'osservazione di queste premesse rappresenta una base importante per poter costruire opere in calcestruzzo in modo appropriato. Il dettaglio architettonico progettato correttamente consente di evitare un incontrollato degrado della facciata provocato dall'azione degli agenti atmosferici. Non sono necessarie soluzioni complesse, ma una valutazione logica delle peculiarità della fisica tecnica.

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Fisica tecnica Jòrg Brandt

2.3.1 Influssi su elementi costruttivi esterni e loro conseguenze

Generalità

Richieste di base

Nel campo della tecnologia delle costruzioni, la fisica tecnica rappresenta una disciplina a parte, che si occupa in primo luogo dell'acustica, delle condizioni climatiche degli spazi interni e quindi della loro resistenza al calore, all'umidità e agli incendi. Il suo obiettivo è quello di raggiungere un'alta qualità costruttiva che consenta all'edificio di mantenersi in buono stato nel tempo attraverso l'uso di tecnologie che rispettino l'ambiente e contribuiscano al risparmio energetico. La qualità atmosferica dei luoghi interni incide in modo determinante sulla salute dell'uomo, dato che è tra la casa e il posto di lavoro che egli trascorre due terzi della vita. In tal senso i provvedimenti di salvaguardia assumono sempre maggior importanza nei progetti architettonici destinati alle attività sociali. Se in passato ci si preoccupava della salute degli uomini solo in seguito allo scoppio di epidemie come la peste, il tifo e il colera, oggi l'igiene nell'edilizia civile si occupa di eliminare le cause delle malattie della civiltà contemporanea attraverso lo studio delle influenze climatiche dei luoghi e l'individuazione delle condizioni ideali in grado di garantire il benessere. I fattori principali sono la temperatura e la percentuale di umidità, le correnti d'aria, il tipo di luce e di illuminazione, il livello di inquinamento da rumori e gas di scarico, i sistemi di ventilazione e riscaldamento, la strutturazione e l'arredamento dell'edificio. Tutto ciò si traduce in fase di progettazione nel rispetto delle richieste e delle connessioni con la fisica tecnica.

La progettazione e la strutturazione dell'ambiente si ispira in primo luogo all'uomo. La normativa edile dei Lander tedeschi contiene le richieste di base per la progettazione e la realizzazione di edifici relative alla salvaguardia della salute dei loro utenti. Il paragrafo 3 del modello di regolamento edile enuncia: "La pianificazione, la realizzazione, le eventuali modifiche e la manutenzione degli impianti edili devono essere tali da garantire misure di sicurezza e ordine pubblico che tutelino in primo luogo la vita e la salute". Queste considerazioni generali trovano una descrizione più dettagliata nel paragrafo 16: "Gli impianti edili devono essere realizzati in modo tale da evitare i pericoli e i disagi provocati dall'acqua, dall'umidità, dalle sostanze contaminanti, dall'azione degli agenti atmosferici, da parassiti vegetali o animali e da interferenze di natura chimica o fisica". Queste indicazioni di base consentono di dedurre le caratteristiche relative agli edifici, ai loro componenti e ai materiali impiegati necessari alla realizzazione degli ambienti idonei alla vita e alle attività umane. Esse tracciano inoltre le direttive cui attenersi per una valida attività interdisciplinare.

La priorità delle esigenze costruttive varia in base al tipo di edificio, alla destinazione d'uso e alla sua posizione; mentre l'aspetto economico determina esclusivamente la scelta dei materiali edili (fig. 2.3.1). La struttura dell'edificio e le caratteristiche di fisica tecnica dei singoli elementi possono creare i presupposti affinchè, attraverso il riscaldamento e la ventilazione, si raggiungano esiti ottimali nella climatizzazione degli spazi interni. fattori primari e dominanti fattori supplementari fattori secondari e supponibili

2.3.2 Benessere termico in relazione ai fattori fisiologici, intermediari e fisici

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Condizioni climatiche degli spazi II clima di un ambiente risulta dall'azione combinata di diversi fattori climatici, i più importanti dei quali sono: la temperatura, la corrente, la composizione e il contenuto di sostanze nocive nell'aria, la temperatura della superficie degli elementi, la loro percentuale di umidità e la resistenza all'umidità, la radioattività dei componenti e dell'aria. Nelle pagine seguenti ci occuperemo di questi elementi mettendone in risalto le condizioni di massima e le esigenze legate alla tecnologia costruttiva.

Fisica tecnica

Fondamenti

II benessere termico

L'uomo raggiunge di norma il migliore rendimento fisico e mentale se la sua attività si svolge in un ambiente con una temperatura ottimale. Il nostro corpo risulta in equilibrio a una temperatura costante, che si aggira intorno ai 37 °C, legata a un vasto insieme di fattori classificabili in tre gruppi principali: condizioni fisiche, fisiologiche e intermediarie. La figura 2.3.2 elenca 21 fattori di influenza dei quali 6 indicati come primari e dominanti, 8 supplementari e 7 secondari e supponibili. Tra le condizioni primarie e dominanti, i seguenti influssi fisici hanno conseguenze anche sulla progettazione edilizia: • la temperatura dell'aria negli ambienti; • la temperatura delle superfici degli elementi che formano lo spazio; • l'umidità relativa nello spazio; • il movimento dell'aria vicino alle persone.

2.3.3 Campo di benessere dell'uomo in ambienti chiusi in rapporto alla temperatura dell'ambiente e alla temperatura media delle superfici che delimitano lo spazio Limiti di validità umidità relativa cp, dal 30 al 70% movimento dell'aria v da 0 a 20 cm/s equilibrio termico quasi completo di tutte le superfici ohe delimitano l'ambiente (secondo H. Reiher e W. Frank)

Il benessere termico viene quindi indicato da valori che possono oscillare in base all'abbigliamento, al tipo di attività svolta e alla sensibilità individuale. Mettendo questi indici in relazione con la temperatura dell'aria negli ambienti si ottengono i campi di benessere illustrati nelle figure 2.3.32.3.7. Isolamento termico richiesto dalle misure igieniche In base a ciò (secondo L. Terhaag) è possibile stabilire i valori limite per il benessere termico in luoghi chiusi, riferiti all'inverno e all'estate, come mostra la tabella 2.3.10. Per il calcolo del valore "k" è stata ipotizzata una temperatura interna di 22 °C circa, di -10 °C all'esterno e un coefficiente di trasformazione termica sul lato 2 interno di 8 W/m K. Esigenze per l'inverno I valori "k" più bassi della tabella 2.3.10 sono 2 quelli indicati nelle righe 3 e 5 con 0,75 W/m K con la condizione che la differenza termica tra l'aria e la superficie degli elementi costruttivi o tra soffitto e pavimento non superi i 3 K. Questo valore risulta sensibilmente inferiore al valore li 2 mite di 1,39 W/m K per l'isolamento termico mi nimo previsto dalla norma DIN 4108, Isolamento termico nell'architettura civile. II valore "k" per la finestra indicato nella quarta 2 riga è nettamente maggiore, < 2,0 W/m K, e rap presenta una concessione ai limiti tecnici e di economia, dato che, anche per le finestre, un in dice basso risulterebbe vantaggioso. In questo caso si è tenuto conto del fatto che lo scambio di calore attraverso radiazioni è particolarmente alto tra l'individuo e il piano della finestra e che in prossimità delle finestre, si verifica una radia zione termica asimmetrica, e quindi negativa, dal corpo verso la finestra. L'influenza dei piani delle finestre sulle zone del benessere termico viene descritta nella figura 2.3.9 dove è indicato chiaramente il limite del be-

2.3.4 Campo di benessere dell'uomo in ambienti chiusi in rapporto alla temperatura dell'aria e all'umidità relativa Limiti di validità temperatura media della superficie delle limitazioni dell'ambiente di0 da 19,5 fino a 23 °C movimento dell'aria v da 0 a 20 cm/s (secondo F.P. Leusden e H. Freymark)

2.3.5 Campo di benessere dell'uomo in ambienti chiusi in rapporto alla temperatura dell'aria e al movimento dell'aria Limiti di validità temperatura media della superficie delle limitazioni dell'ambiente da 19,5 a 23 °C umidità relativa dal 30 al 70% (secondo Rietschel-RaiB)

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Fondamenti

Fisica tecnica

nessere sul lato in cui si trovano le finestre. Se l'ambiente fosse utilizzato come ufficio, si dovrebbe posizionare la scrivania in questa zona e orientare gli schienali delle poltrone verso le pareti interne per evitare la radiazione termica asimmetrica del corpo verso la finestra, che risulta nociva per la salute.

2.3.6 Campo del benessere dell'uomo in ambienti chiusi in rapporto alla temperatura dell'ambiente e alla temperatura del pavimento Limiti di validità umidità relativa dal 30 al 70% movimento dell'aria v da 0 a 20 cm/s (secondo H. Reiher e W. Frank)

2.3.7 Campo di benessere dell'uomo in ambienti chiusi in rapporto alla temperatura dell'ambiente e alla temperatura del soffitto Limiti di validità umidità relativa dal 30 al 70% movimento dell'aria v da 0 fino a 20 cm/s (secondo H.G. Wenzel e A. Mùller)

Esigenze per l'estate Per evitare in estate un aumento superiore alle temperature limite massime indicate nella tabella 2.3.10 e un'oscillazione troppo forte della temperatura dell'ambiente durante il giorno, è necessario collocare sul lato interno degli elementi costruttivi un accumulatore termico efficiente. Il rapporto dell'ampiezza della temperatura TAV è un parametro che valuta l'effetto dell'accumulazione termica in elementi costruttivi esterni. Un TAV di 0,1 significa, ad esempio, che solo il 10% dell'ampiezza della temperatura viene trasmesso dal lato esterno dell'elemento costruttivo al suo lato interno. Un TAV basso, specialmente per tetti e soffitti, influisce in modo positivo sulla temperatura dell'ambiente in estate. Perciò il valore TAV non dovrebbe essere superiori a 0,15 per pareti esterne e a 0,10 peri tetti. Gli elementi costruttivi che adempiono a questa richiesta sono quelli in cui il materiale di accumulazione termica può essere posizionato verso l'interno, quali le pareti in muratura e le pareti a più strati, i soffitti e i tetti in calcestruzzo con strati di accumulazione termica posizionati sulla superficie o in mezzo. Se materiali con potenzialità di accumulazione termica vengono coperti da rivestimenti isolanti, i valori TAV risultano sensibilmente superiori a 0,15. Acqua e umidità Affinché le condizioni di benessere termico si mantengano nel tempo è necessario proteggere gli elementi costruttivi dall'umidità. L'isolamento termico diminuisce se aumenta l'umidità, provocando un abbassamento anche della temperatura delle superfici rivolte all'interno. Durante l'inverno gli elementi costruttivi umidi risultano in pericolo a causa del gelo. L'umidità sulla superficie interna comporta la formazione di aspergini le cui le spore possono danneggiare la salute degli abitanti. L'umidità della costruzione Gli elementi costruttivi di edifici nuovi possono contenere acqua, che può essere quella utilizzata per amalgamare la malta o il calcestruzzo o quella piovana assorbita dalla muratura durante la fase di costruzione. Ricerche recenti sulla fase di essiccazione del calcestruzzo normale, del calcestruzzo per superfici e di blocchi forati in calcestruzzo realizzato con argilla soffiata e detriti mostrano che l'evaporazione dell'acqua è molto veloce nei primi mesi. Ma già dai quattro ai sei mesi la velocità di essiccazione diminuisce a 5 g/m2 al giorno. Perciò, il clima dell'ambiente non dovrebbe essere influenzato negativamente da evaporazioni. La tabella 2.3.8 mostra l'andamento tipico dell'es-

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Fondamenti

siccazione del calcestruzzo. L'umidità finale del calcestruzzo si forma generalmente già in fase di costruzione. L'umidità degli elementi costruttivi sotto terra Gli elementi costruttivi che sono a contatto con la terra possono subire sollecitazioni dalla pressione idraulica e da acqua stagnante. Drenaggi, applicazioni di guarnizioni verticali e orizzontali, l'uso di calcestruzzi resistenti all'acqua e la costruzione di un raccordo concavo impediscono la penetrazione dell'umidità negli elementi costruttivi e nei muri al di sopra delle fondamenta. Pioggia di stravento È importante che l'acqua che si infiltra nel muro esterno durante le piogge di stravento venga rilasciata durante i periodi secchi. Più è bassa la resistenza parziale della diffusione sd della superficie, ad esempio dell'intonaco, più è lento il processo di essiccazione. Il rivestimento della superficie dovrebbe quindi essere resistente all'acqua o idrorepellente, ma nello stesso tempo lasciar traspirare il più possibile il vapore acqueo. L'azione provocata dalle piogge di stravento sugli edifici o da parti di edifici viene classificata in categorie di sollecitazioni. Nella categoria I (scarsa sollecitazione delle piogge di stravento) sono elencate zone con poco vento e con meno di 600 mm di precipitazioni all'anno o luoghi protetti dal vento in regioni con maggiori precipitazioni. Nella categoria II (sollecitazione media delle piogge di stravento) vengono elencate zone con quantità di precipitazioni da 600 mm a 800 mm all'anno, luoghi protetti in regioni con maggiori precipitazioni così come grattacieli ed edifici molto esposti che normalmente sarebbero di pertinenza della categoria I. Nella categoria III (sollecitazione forte delle piogge di stravento) vengono elencate zone con più di 800 mm di pioggia all'anno e luoghi esposti al vento della categoria II. Secondo la dimensione delle sollecitazioni si devono applicare misure di protezione come ad esempio un rivestimento o un intonaco adatti o gusci di protezione antistante alla muratura con aerazione. La tabella 2.3.11 dimostra che le murature con superfici realizzate in calcestruzzo compatto sono più resistenti alla pioggia di stravento. Al contrario, gli elementi costruttivi realizzati in calcestruzzo poroso richiedono provvedimenti di protezione particolari che variano a seconda delle esigenze, come intonaci idrorepellenti o resistenti all'acqua, rivestimenti o gusci di protezione con aerazione.

2.3.9 Influenza della finestra sul benessere termico in una stanza F = finestra; PE = parete esterna; PI = parete interna = valore ottimale per il benessere con dichiarazione della sensazione "neutrale" (= "gradevole", valore 0,00) = limite del campo di benessere del lato con finestre nel senso più largo, definito dal normale valore medio del campo di benessere termico individuale

La condensa su superfici interne Per evitare la formazione dell'acqua di condensa sulle superfici rivolte all'interno è necessario che l'isolamento termico garantisca una temperatura della superficie degli elementi costruttivi superiore al punto di disgelo dell'aria ambientale. L'umidità prodotta dall'utilizzo dei locali deve essere espulsa attraverso l'aerazione affinché l'umidità relativa si mantenga nella dimensione desiderata dal 40 al 60%. Per questo motivo nelle zone eli-

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matiche dell'Europa centrale, gli elementi costruttivi esterni in calcestruzzo devono essere provvisti di un isolamento termico idoneo che varia a seconda della funzione dell'edificio o degli elementi costruttivi che lo compongono. La formazione dell'acqua di condensa sulle superfici viene favorita da ponti di calore condizionati da motivi geometrici o costruttivi e dagli angoli dietro a tende o armadi che risultano difficilmente aerabili. L'aumento dei danni sulle superfici provocati dalla condensa che si è verificato negli ultimi tempi dipende dall'esigenza di risparmiare energia per il riscaldamento: la temperatura dell'aria dell'ambiente viene abbassata, le giunture delle finestre vengono sigillate riducendo così la possibilità di un ricambio "automatico" dell'aria. In questo modo, non risultando necessario aprire le finestre, non viene effettuato un regolare ricambio dell'aria. L'acqua di condensa causata dalla diffusione di vapore acqueo La quantità di acqua di condensa che si infiltra nell'elemento costruttivo durante l'inverno non risulta pericolosa se l'azione dell'isolamento termico non viene sensibilmente diminuita, se il gelo non provoca danni e se l'estate è abbastanza lunga da consentire l'essiccazione. A tal proposito è necessario tenere sotto controllo le mutazioni del materiale e la posizione del punto di disgelo. La diffusione del vapore acqueo non crea di norma problemi agli elementi costruttivi a strato unico come pareti in muratura di calcestruzzo leggero. Per costruzioni a più strati vale la regola che la resistenza alla diffusione dei singoli strati deve diminuire dall'interno verso l'esterno. Materiali costruttivi molto porosi che lasciano facilmente passare il vapore acqueo, soprattutto se a più strati, richiedono spesso provvedimenti di aerazione o di isolamento al vapore sul lato interno per evitare che le parti si inumidiscano. La DIN 4108, parte 3, che stabilisce i dati climatici a norma, conferma l'innocuità della diffusione di vapore. Se risulta impossibile dimostrare una diffusione controllata del vapore acqueo nella costruzione, è necessario modificare la struttura degli strati o aggiungere un altro tipo di isolante al vapore. In base alla DIN 4108, parte 3, i seguenti elementi costruttivi non richiedono una documentazione di prova: • muratura secondo la DIN 1053, parte 1, rea lizzata con pietre artificiali senza un ulteriore strato di isolamento termico a uno o due gu sci, rivestita o intonacata o con un rivestimento murato o applicato con della malta secondo la DIN 18.515 (parte delle giunture almeno 5%) e muratura a due gusci con intercapedine di aerazione secondo la DIN 1053, parte 1, senza o con un ulteriore strato di isolamento termico; • muratura secondo la DIN 1053, parte 1, rea lizzata in pietre artificiali con uno strato di iso lamento termico applicato sul lato estemo e un intonaco per esterni con un agglomerato minerale secondo la DIN 18.550, parti 1 e 2, 78

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o un intonaco di resina artificiale in cui lo strato di aria equivalente alla diffusione sd degli intonaci sia 4,0 m - o con un rivestimento dotato di un'intercapedine di aerazione; • muratura secondo la DIN 1053, parte 1, rea lizzata in pietre artificiali con uno strato di iso lamento termico posto sul lato interno con sd > 0,5 m (compreso l'intonaco) e con un'into nacatura esterna o con un rivestimento dotato di un'intercapedine di aerazione; • muratura secondo la DIN 1053, parte 1, realiz zata in pietre artificiali con lastre leggere in lana di legno secondo la DIN 1101, intonacata o ri vestita sul lato esterno come muratura a vista (niente clinker secondo la DIN 105) o intona cata o rivestita con intercapedine di aerazione; • pareti realizzate in calcestruzzo leggero senza pori secondo la DIN 4219, parti 1 e 2, senza ulteriore strato di isolamento termico; • pareti realizzate in calcestruzzo armato con pori secondo la DIN 4223 senza ulteriore strato di isolamento termico con un intonaco in re sina artificiale con sd < 4,0 m, un rivestimento con intercapedine di aerazione o con un gu scio antistante dotato di un'intercapedine di aerazione; • pareti realizzate in calcestruzzo leggero con detriti secondo la DIN 4232, intonacate su en trambi i lati o sul lato esterno con un rivesti mento dotato di un'intercapedine di aerazione senza ulteriore strato di isolamento termico; • pareti realizzate in calcestruzzo normale se condo la DIN 1045 o in calcestruzzo leggero senza pori secondo la DIN 4219, parti 1 e 2, con uno strato esterno di isolamento termico e un intonaco esterno con agglomerati mine rali secondo la DIN 18.550, parti 1 e 2, o con un intonaco in resina artificiale, un rivestimento o un guscio antistante; • tetti con uno strato di isolamento al vapore (sd > 100 m) posto al di sopra o nell'isolamento termico in modo tale che la resistenza alla per meabilità del vapore degli strati costruttivi al di sotto dello strato di isolamento non superi il 20% della resistenza totale; • tetti a guscio unico realizzati in calcestruzzo poroso secondo la DIN 4223, senza strato di isolamento al vapore sul lato inferiore. Non è necessario fornire una documentazione di prova per i tetti dotati di uno spazio di aerazione, posto al di sopra dell'isolamento termico, a condizione che si osservino le seguenti indicazioni: a) per tetti con pendenza > 10° • il diametro della zona di aerazione delle singole aperture posizionate nelle due grondaie op poste deve essere pari almeno al 2%o della su perficie del tetto in pendenza, o di almeno 200 cm2 per grondaia; • l'apertura di aerazione presso la linea di colmo deve essere pari almeno allo 0,5%o dell'intera superficie del tetto in pendenza; • il diametro di aerazione libero nella zona del tetto al di sopra dello strato di isolamento ter mico deve essere di almeno 200 cm2 per ogni

metro verticale in direzione della corrente e la sua altezza libera di almeno 2 cm; • lo spessore dello strato di aria equivalente alla diffusione sd degli strati costruttivi posti al di sotto dello spazio aerato varia in base alla lun ghezza dei travetti inclinati (a): a<10m:sd>2m a<15m:sd>5m a>15m:sd>10m b) Per tetti con pendenza < 10° • il diametro di aerazione delle singole aperture posizionate nelle due grondaie opposte deve essere pari almeno al della superficie del l'intero piano del tetto; • l'altezza della zona di aerazione libera nella zona del tetto, posta al di sopra dello strato di isola mento termico deve essere di almeno 5 cm; • lo spessore dello strato di aria equivalente alla diffusione sd degli strati costruttivi posti al di sotto dello spazio aerato deve essere di al meno 10 m. e) Nei tetti già provvisti di strati di isolamento al vapore (sd > 100 m), questi devono essere posizionati in modo tale che la resistenza alla permeabilità del vapore degli strati costruttivi non superi il 20% dell'intera resistenza. d) Nei tetti costruiti a strati e dotati di una soffittatura massiccia, l'isolamento termico deve essere il primo strato posto al di sotto dello spazio aerato. • Tetti in calcestruzzo poroso realizzati, secondo la DIN 4223, senza un ulteriore strato di isola mento termico e senza uno strato di isolamento al vapore sul lato inferiore. Assorbimento del vapore acqueo La capacità di assorbimento degli elementi costruttivi che delimitano gli ambienti risulta essere un fattore di estrema importanza per quei locali in cui, in alcuni momenti, si verifica una massiccia formazione di vapore acqueo, quali ad esempio i bagni, le cucine, le aule scolastiche o le saleriunioni. In questi casi è necessario che i componenti siano in grado di assorbire rapidamente l'umidità, di trattenerla e rilasciarla solo in una seconda fase riequilibrando così le forti oscillazioni dell'umidità relativa nello spazio. Il seguente esperimento spiega il processo di assorbimento del vapore acqueo: in due stanze delle dimensioni di 4 x 4 x 2,5 m, con un'umidità relativa del 50%, si fanno evaporare 200 g di acqua nell'arco di 30 minuti. L'umidità relativa dovrebbe salire al 79%. Nella stanza A, le pareti e il soffitto sono rivestiti con un intonaco in calce e l'umidità relativa sale solo al 58%, mentre nella stanza B, dove sull'intonaco è stato passato un colore a olio resistente al vapore acqueo, l'umidità relativa sale quasi fino al previsto 79%. Quattro ore dopo l'evaporazione, l'umidità relativa nella stanza B risulta ancora più alta, e precisamente del 10%, rispetto a quella della stanza A (fig. 2.3.12). 79

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Questi fenomeni interessano solo gli strati superficiali degli elementi costruttivi quali gli intonaci o la tappezzeria, come dimostrano i risultati delle ricerche riportati nella tabella 2.3.14, in base ai quali l'assorbimento del vapore acqueo è indipendente dal materiale degli elementi costruttivi. Radioattività naturale

2.3.13

Radioattività, naturale all'aperto

Sin dai primordi l'umanità si trova esposta ai raggi ionizzanti. La cosiddetta radiazione cosmica ha origine dalla fusione nucleare nel Sole e varia in base all'altezza del luogo in cui viene misurata. Una seconda fonte di radiazioni ionizzanti proviene dalle sostanze radioattive contenute nel sottosuolo come l'uranio, il radio e il torio. Il livello radioattivo presente nel corpo umano viene misurato in mSv/a. In Germania l'insieme della radioattività cosmica e terrestre si aggira intorno a 0,3 mSv/a, se misurata in mare aperto, e a 2,0 mSv/a a un'altitudine di 3000 m su roccia granitica (fig. 2.3.13). A queste si aggiungono le sostanze radioattive presenti nell'aria e nel cibo che fanno salire in Germania l'indice di radioattività naturale a circa 2,4 mSv/a (tabella 2.3.15). La radioattività dei calcestruzzi Ogni pietra naturale, così come ogni tipo di terreno, contiene quantità ridotte di potassio 40, radio226 e torio-232 che, disgregandosi, sviluppano il radon, un gas nobile radioattivo. Di conseguenza, i materiali edili realizzati con queste materie prime rilasciano nell'aria una piccola quantità di radon. La radioattività specifica dei calcestruzzi dipende dalla loro composizione e comunque l'influenza del cemento sulla radioattività del calcestruzzo è irrisoria, data la quantità minima presente nel materiale. La radioattività naturale dei calcestruzzi impiegati in Germania risulta molto bassa anche rispetto a quella di altri materiali costruttivi (tabella 2.3.16). I valori sono stati tratti dalla relazione annuale del 1987 sulla radioattività nell'ambiente e sui danni causati da radiazioni pubblicata dal Ministero dell'ambiente, tutela della natura e sicurezza radioattiva. La somma è stata calcolata in base alla cosiddetta formula di Leningrado. Quando il valore è inferiore a 1, le radiazioni sull'individuo che si trovi in una stanza le cui pareti siano realizzate esclusivamente nel materiale indicato con uno spessore infinito rimangono al di sotto di 1,5 mSv/a. Il radon negli ambienti interni Da ricerche svolte nelle case, è emerso che il radon presente negli interni proviene principalmente dal terreno e non dai materiali impiegati. È stato inoltre rilevato che gli edifici protetti da lastre sui pavimenti e da pareti di calcestruzzo nelle cantine presentano una concentrazione di radon nettamente più bassa rispetto alle case d'epoca costruite con una pavimentazione in argilla battuta e una muratura in pietra naturale con grosse giunture nelle cantine. In Germania si raccomanda 80

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che la presenza di radon nell'aria degli ambienti interni non superi per lungo tempo i 250 Bq/m3. Il valore medio si aggira intorno ai 50 Bq/m3. Sostanze dannose nell'aria e ricambio d'aria In condizioni abitative normali è necessario per la salute dell'uomo che vi sia un ricambio minimo di aria fresca dallo 0,5 allo 0,8 sul volume totale dell'aria presente nei locali ogni ora. Questo ricambio consente inoltre l'espulsione di particolari sostanze che, se mantenute al di sotto di determinati livelli, non costituiscono alcun rischio. Tra le fonti di questi effetti inquinanti nelle case vi sono: • secrezioni umane, soprattutto vapore acqueo, biossido di carbonio, odori, germi patogeni; • vapore acqueo e odori provenienti dal bucato, dai bagni, dalle cucine e dalle piante d'appar tamento; • sostanze contenute nei prodotti per la pulizia delia casa; • gas prodotti da stufe, cucine e camini; • gas emessi dai materiali costruttivi e dagli ar redi come impregnanti del legno, formaldeide e radon. Il ricambio minimo dell'aria viene determinato anche dalla quantità di sostanze inquinanti presente nei locali. Il ricambio minimo dell'aria per evitare la formazione di condensa e di vapore acqueo sulla superficie degli elementi costruttivi varia in base all'uso degli ambienti, alle dimensioni e all'attività che vi viene svolta. Questo ricambio, necessario per ragioni sia igieniche sia legate alla fisica tecnica, viene stabilito in base al contenuto di vapore acqueo e di sostanze inquinanti nell'ambiente e nell'aria esterna, quindi dalla differenza tra l'aria di alimentazione e l'aria viziata. La tabella 2.3.17 mostra che per eliminare la stessa quantità di vapore acqueo il valore del ricambio d'aria è più alto se aumenta la temperatura esterna. Esso cresce di 2,6 volte durante la stagione intermedia con una temperatura di +10 °C e il 70% di umidità relativa rispetto al valore invernale con una temperatura di -10 °C e l'80% di umidità relativa dell'aria esterna. Il ricambio dell'aria può avvenire attraverso la corrente creata dall'apertura di porte e finestre, ma se ciò non è possibile deve venir garantito da un sistema di ventilazione. Pareti che "respirano" II cosiddetto fenomeno di "respirazione" degli elementi costruttivi che delimitano gli spazi interni, pur contribuendo a migliorare la qualità dell'aria, non è sufficiente a consentirne il necessario ricambio. Se così fosse si avrebbe una perdita incontrollata di calore e verrebbe meno il necessario isolamento acustico. Il ricambio avviene infatti principalmente attraverso i sistemi di ventilazione. In Kùnzel (1980) viene riportato il seguente esperimento. "Il livello di deumidificazione dei locali, operata 81

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sia attraverso la diffusione di vapore sia con il ricambio d'aria, aumenta se diminuisce la temperatura esterna. Si è proceduto a un confronto sull'efficacia dei due procedimenti (diffusione del vapore e cambiamento d'aria) in base ai seguenti dati: una stanza (4 x 6 x 2,6 m) con due pareti esterne di mattoni perforati verticalmente, spessi 24 cm (valore della resistenza alla diffusione = 10), intonacate sia internamente sia esternamente. Dimensioni delle finestre: Ricambio d'aria: Temperatura della stanza: Umidità della stanza: Umidità dell'aria esterna:

2.3.19 Campo elettrostatico all'esterno e in ambienti interni non frequentati costruiti in calcestruzzo armato, mattoni e legno

6 m2 semplice 22 °C 40% 80%

Come mostra la tabella 2.3.18 la quantità di umidità eliminata dipende dalla temperatura esterna. In inverno attraverso la diffusione di vapore si raggiunge un livello che oscilla tra l'1 e il 3% di quello ottenuto con il ricambio d'aria. Tenuto conto del fatto che sussistono in questo caso le condizioni favorevoli alla diffusione, quali due pareti esterne e un tipo di muratura relativamente traspirante, e che in altre condizioni la sua percentuale risulta ancora più bassa, possiamo concludere che la permeabilità al vapore delle pareti esterne è un fatto del tutto irrilevante in quanto non incide in maniera sensibile sul livello di umidità dell'ambiente." Campi elettrici e magnetici

2.3.20 Campo elettrostatico all'esterno e in ambienti interni. a) parte superiore della figura: durante un temporale, ambiente interno non frequentato, campagna b) parte inferiore della figura: cielo sereno, ambiente interno frequentato normalmente, grande città

2.3.21 Campi elettrici presenti nell'aria non penetrano nel corpo umano (secondo Hauf)

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Si parla spesso dell'influsso dei campi elettrici e magnetici sulla salute dell'uomo, anche se ciò non trova ancora conferma scientifica rispetto alle comuni intensità di campo. I materiali costruttivi, che risultano essere solo semiconduttori, sotto l'aspetto fisico proteggono gli edifici dal campo elettrico esterno, motivo per il quale esso non è misurabile all'interno delle case sia che le pareti esterne siano realizzate in calcestruzzo, sia in mattoni o legno (figg. 2.3.19 e 2.3.20). Questo vale anche per la maggiore intensità di campo raggiunta durante un temporale. Nelle stanze molto frequentate, al contrario, il solo movimento delle persone è già in grado di creare dei campi elettrici di pari intensità rispetto a quelli dei temporali, indipendentemente dal materiale costruttivo impiegato. Un altro schermo naturale dai campi elettrici è rappresentato dall'umidità dell'epidermide umana, la cui azione è simile a quella di una gabbia di Faraday (fig. 2.3.21). Campi di elettricità alternata di origine tecnica si formano intorno a conduttori di corrente alternata e corrente continua negli interni e sotto gli elettrodotti. Ricerche effettuate in tutto il mondo hanno provato che solo una minima parte (circa 1:10 milioni) di questi campi elettrici artificiali penetra nel corpo umano e, quindi, anche sotto un elettrodotto con tensione a 380.000 volt, i campi elettrici presenti nel corpo risultano innocui in quanto rappresentano solo un milionesimo della tensione naturale che può irritare le cellule cerebrali e nervose.

Negli ambienti abitativi e di lavoro, così come negli stabilimenti industriali, la tensione dei campi elettrici è pari solo a un millesimo di quella misurata sotto un elettrodotto. La loro intensità non determina quindi alcuna conseguenza da un punto di vista biologico. Solo i campi molto forti con un'alta frequenza, come ad esempio nel settore delle microonde, possono risultare pericolosi in quanto determinano un surriscaldamento del tessuto biologico e quindi delle parti del corpo che vi entrano in contatto. I campi magnetici attraversano tutti gli elementi costruttivi indipendentemente dal materiale edile usato. Essi attraversano anche il corpo umano. In natura esiste solo il campo continuo geomagnetico che orienta l'ago magnetico. La forza di questo campo è di 0,05 millitesla. Se esperimenti svolti hanno confermato che alcune specie animali, come ad esempio pesci e uccelli, percepiscono questo campo magnetico e lo utilizzano per orientarsi, non esiste la prova di simili capacità da parte dell'uomo. In ogni caso i campi magnetici naturali sono innocui per la salute. Anche gli effetti dei campi magnetici prodotti artificialmente attraverso la corrente alternata sono stati oggetto di ricerche in tutto il mondo. Quando si sono registrate delle mutazioni nei luoghi abitativi o all'esterno, si è visto che esse rientravano nell'ambito di oscillazione fisiologica naturale del funzionamento degli organi. Le forze dei campi magnetici misurate rimangono al di sotto di 0,1 millitesla e sono di poco superiori a quelle di un campo magnetico generato da corrente continua naturale. Gli esperimenti condotti fino a oggi hanno confermato la loro inefficacia. Anche nelle vicinanze di stazioni di trasformazione non si creano campi magnetici di corrente alternata pericolosi per la salute. Anche se le "teorie sulla radiazione terrestre" sono molto diffuse, esse mancano di ogni fondamento fisico. Possiamo affermare che non esiste la prova né dell'esistenza né della loro nocività per la salute delle cosiddette radiazioni terrestri o di zone di irritazione geopatogene.

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Risparmio energetico, isolamento termico

Fondamenti

2.3.22

Contenuto di energia primaria PEI in materiali

2.3.23

Costruzioni a risparmio energetico, indicazioni per la

II risparmio energetico e un utilizzo intelligente dell'energia sono obiettivi primari della società contemporanea. Ridurre il consumo energetico significa inoltre contribuire alla protezione dell'ambiente. Nell'edilizia l'energia viene utilizzata in due settori: • la produzione di materiali edili, elementi co struttivi ed edifici; • la manutenzione e il funzionamento degli edifici. Energia necessaria per la produzione degli elementi costruttivi II consumo energetico per la produzione di materiali edili ed elementi costruttivi può essere rilevato con il metodo dell'analisi del processo a catena e può essere indicato come il contenuto di energia primaria per tonnellata e per metro cubo di materiale edile o per metro quadro di elemento costruttivo. Un confronto di questo tipo si trova esposto nella tabella 2.3.22 dalla quale emerge che, ad esempio, elementi costruttivi in calcestruzzo leggero con pomice hanno un contenuto di energia primaria più basso di elementi simili in altri materiali. In questo caso la natura ha già fornito l'energia per la produzione dell'inerte leggero. Anche elementi costruttivi in calcestruzzo normale presentano un contenuto di energia primaria molto basso. Esso sale però nel calcestruzzo armato nella parte dell'armatura in acciaio a causa dell'alto contenuto energetico di questo materiale. Edifici a risparmio energetico II consumo energetico per gli edifici durante il loro funzionamento, in inverno per il riscaldamento e la ventilazione ed eventualmente in estate per la climatizzazione, è generalmente più alto per l'intero periodo del suo utilizzo rispetto a quello della sua costruzione. Le possibilità di risparmio energetico risultano quindi decisamente maggiori. La tabella 2.3.23 fornisce alcune indicazioni per la progettazione e la manutenzione degli edifici e dimostra che un buon isolamento termico è uno dei fattori più importanti per determinare l'economia termica dell'edificio. Provvedimenti per il risparmio energetico I provvedimenti per la riduzione del consumo di combustibile risultano davvero validi se si riesce ad applicarli non solo sulle nuove costruzioni ma anche su case già esistenti. Circa il 40% del consumo primario di energia in Germania è dato dal riscaldamento delle abitazioni. Di seguito vengono fornite alcune indicazioni idonee a ridurre i consumi. Riduzione della perdita di calore Ridurre il consumo energetico in un edificio significa prevedere una progettazione che ne ottimizzi la posizione, l'orientamento e le funzioni e che inserisca i sistemi di isolamento termico in modo idoneo integrando la tecnologia intelligente. Come mostra la tabella 2.3.23, il risparmio energetico inizia con la scelta del posizionamento. Si

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2.3.24 Confronto di isolamento termico trasparente e opaco 2.3.25 Sistema di riscaldamento ad assorbimento massiccio

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deve valutare il punto cardinale, la struttura del terreno, la pendenza verso nord o verso sud, il terreno edificabile e la situazione delle acque sotterranee. Il micro-clima come l'ombreggiatura da alberi o altri edifici, la pioggia di stravento, le acque fredde o la nebbia possono influire negativamente sul consumo di energia per il riscaldamento. Rispetto alla disposizione dell'edificio risulta conveniente collocare le piccole superfici a nord o verso la principale direzione del vento. Le strutture compatte di edifici con un basso rapporto tra pareti esterne e volumi presentano vantaggi da un punto di vista economico. Per quanto riguarda la strutturazione della pianta è necessario orientare a sud i locali con un alto consumo di energia come i soggiorni, e di conseguenza a nord locali quali gli sgabuzzini o i depositi. Si è calcolato che un isolamento termico economicamente valido, tenuto conto dei prezzi di mercato dei materiali edili, degli isolanti e dei combustibili per il riscaldamento, si aggira nell'Europa centrale intorno a 0,4 e 0,6 W/m2 per le pareti esterne, a 0,2 e 0,3 W/m2 per i tetti e a 0,3 e 0,4 W/m2 per i soffitti delle cantine. La protezione delle finestre tramite persiane o tapparelle dovrebbe evitare la dispersione di calore durante la notte. La perdita di calore provocata dalla ventilazione in edifici a struttura compatta può superare quella causata dalla respirazione degli elementi costruttivi. Se per motivi igienici e di tecnologia costruttiva è necessario garantire un ricambio minimo dell'aria, per ragioni di risparmio energetico è bene non superare questo minimo in modo rilevante. Questo significa controllare, ad esempio, che le giunture siano sigillate per evitare dispersioni incontrollate. Si dovrebbe inoltre prevedere un sistema di ventilazione regolabile, mentre impianti di recupero del calore dall'aria di scarico consentirebbero di diminuire ulteriormente le dispersioni causate dalla ventilazione. L'equilibrio nelle perdite di calore Le dimensioni e i dispositivi di controllo dell'impianto di riscaldamento possono a loro volta influire in modo determinante sui consumi. Attualmente lo sfruttamento passivo dell'energia solare avviene ancora per lo più attraverso superfici di vetro, la cui capacità di condurre il calore aumenta se esposte a sud. I progetti che prevedono impianti a energia solare devono quindi posizionare a sud le finestre e all'interno gli elementi costruttivi massicci che accumulano il calore raccolto. Lo sfruttamento dell'energia solare sui muri esterni e sulle pareti risulta essere ancora limitato nelle normali costruzioni, dato che varia dal 2 al 12%. La tabella 2.3.26 fornisce indicazioni per l'ottimizzazione di questa fonte energetica in base all'orientamento cardinale degli elementi costruttivi. Rivestendo la superficie esterna delle pareti

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esterne con strati isolanti trasparenti è possibile trasformarle da dispersori in accumulatori di energia. La figura 2.3.24 mostra il confronto tra isolamento trasparente e isolamento opaco. Il principio del cosiddetto sistema ITT (Isolamento Termico Trasparente) è molto semplice: su una parete esterna massiccia, ad esempio in calcestruzzo, viene applicato uno strato di isolante termico trasparente che lascia passare la radiazione solare diretta e diffusa. Questa raggiunge la parete esterna scura e massiccia che trasforma la luce a onde corte in calore a onde lunghe. Rispetto al calore l'ITT non è tuttavia altrettanto permeabile. Esso viene accumulato nella parete massiccia che possiede una buona capacità di conduzione del calore e poi ceduto allo spazio interno. Il metodo che sfrutta in modo attivo l'energia solare con un impianto di riscaldamento monovalente è invece il cosiddetto sistema di riscaldamento ad assorbimento massiccio (fig. 2.3.25). In elementi costruttivi in calcestruzzo, come pareti esterne, ringhiere, pareti di sostegno e superfici dei tetti, vengono inserite tubature per liquidi. Il raffreddamento determinato dalla circolazione sulla parte fredda della pompa di calore sulle superfici di assorbimento è insignificante rispetto alla temperatura dell'ambiente circostante. In questo modo viene raccolta energia dall'ambiente e trasformata in calore utilizzabile per il riscaldamento tramite la pompa di calore. Il calcestruzzo risulta essere rispetto a entrambi i sistemi (ITT e riscaldamento ad assorbimento massiccio) il materiale costruttivo ideale perché le sue caratteristiche termiche (accumulatore di calore e conduttore di calore) sono regolabili in base allo spessore della parete, alla compattezza grezza e al tipo di aggregato. La protezione dal calore In estate è necessario proteggere l'edificio dal calore dotando le finestre di tende da sole e persiane e collocando delle piante che le riparino dai raggi. Un basso rapporto dell'ampiezza della temperatura TAV, soprattutto per i soffitti, contribuisce a mantenere una buona temperatura dei locali durante l'estate. Il TAV di un soffitto non dovrebbe superare quindi il valore di 0,1 il che significa che la trasmissione all'interno delle oscillazioni della temperatura esterna non supera il 10%. Gli elementi costruttivi provvisti di uno strato isolante per l'accumulazione sul lato interno, come i tetti in calcestruzzo con uno strato di isolamento esterno, adempiono a questa richiesta. Infine gli elementi costruttivi interni che accumulano il calore, possono rilasciarlo di notte, quando la temperatura è più bassa, attraverso il sistema di ventilazione. Conseguenze Tutti i provvedimenti adottati per la riduzione del fabbisogno termico specifico di un edificio determinano in genere un effetto positivo sui fattori

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fisici legati all'equilibrio termico, creando i presupposti, da un punto di vista costruttivo, di un ambiente climaticamente sano. Sviluppi per le esigenze dell'isolamento termico Le direttive per l'isolamento termico nell'architettura civile contengono indicazioni minime relativamente ai singoli elementi costruttivi in grado di garantirne la funzionalità nel tempo e richieste più elevate rispetto alla copertura termica dell'intero edificio allo scopo di ottimizzare le spese per il riscaldamento. Indicazioni minime

La DIN 4108 contiene informazioni basilari per l'isolamento termico nell'architettura civile, come le caratteristiche dei materiali edili e degli elementi costruttivi, i procedimenti di calcolo e indicazioni per la progettazione e la realizzazione. Si tratta dei valori minimi necessari a garantire l'isolamento termico degli elementi costruttivi. Anche la futura norma europea indicherà solo le basi per l'isolamento termico tenendo in considerazione solo le esigenze strettamente indispensabili quali quelle legate, ad esempio, alle condizioni igieniche. Richieste più elevate I presupposti per un isolamento termico che ga rantisca il risparmio energetico saranno diversi da paese a paese anche in futuro, in quanto le regole verranno fissate in base alle condizioni climatiche. II regolamento tedesco finora in vigore, del feb braio 1982 (attivo dall'1.1.1984), indica un va lore medio k m degli elementi costruttivi. Già nel settembre 1988 il Ministero per le costruzioni pubblicava le Istruzioni per una casa a basso consumo energetico. La necessità di un ulteriore risparmio energetico venne motivata anche con il bisogno urgente di ridurre la presenza di sostanze inquinanti nell'atmosfera. I prodotti di combustione più diffusi per il riscaldamento sono l'anidride solforosa, l'ossido di azoto, l'ossido di carbonio e, soprattutto, l'anidride carbonica che, secondo il parere dei climatologi, sarà la responsabile di cambiamenti climatici in tutto il mondo con conseguenze non ancora prevedibili. Una nuova versione del regolamento per l'isolamento termico, entrata in vigore in Germania l'1.1.1995, riguarda i settori di impiego illustrati nella tabella 2.3.33. Le modifiche più importanti, per metodo e contenuto, interessano gli edifici nuovi la cui temperatura, variabile in base alla destinazione d'uso, è stata fissata a un minimo di 19 °C . Questo tipo di edifici rappresenta il gruppo più consistente di costruzioni nuove a cui la norma fa riferimento e comprende le abitazioni, gli edifici amministrativi, gli uffici, gli ospedali e le scuole. In base al rapporto tra la superficie dell'involucro A e il volume interno V viene determinato il 85

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livello massimo del consumo annuo per il riscaldamento QH ogni m3 di volume riscaldato o ogni m2 di superficie riscaldata (tab. 2.3.27). È necessario provare la sussistenza di questi parametri applicando un metodo di calcolo prescritto, i cui risultati siano conformi ai valori limite fissati in modo unitario per tutta la Germania. Le perdite di calore vengono bilanciate dal recupero di calore in base alla seguente relazione: QH = 0,9 (QT + QL) - (Q, + Qs) kWh/a dove: QT è il bisogno di calore determinato dalla trasmissione, vale a dire la parte di consumo annuo di riscaldamento causato dalla permeabilizzazione al calore degli elementi costruttivi esterni; QL è il bisogno di ventilazione, vale a dire la parte di consumo annuo relativo al riscaldamento dell'aria esterna fredda utilizzata per il ricambio d'aria; Qi è il recupero interno di calore, vale a dire il calore emanato, ad esempio, dagli elettrodomestici, dal sistema di illuminazione o dal corpo umano; Qs è il recupero di calore solare, vale a dire il calore ottenuto attraverso un razionale sfruttamento dei raggi solari.

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Il fattore 0,9 tiene conto del fatto che gli edifici non vengono mai riscaldati per intero o nello stesso modo per tutto l'arco dell'anno e che spesso la temperatura viene mantenuta più bassa durante le ore notturne. Tutto ciò non costituisce un vincolo alla libertà progettuale degli architetti, dato che è possibile realizzare anche edifici molto articolati o con ampie superfici vetrate fino ad avere delle intere facciate di vetro; anche se va ricordato che fino a oggi i progetti di questo tipo richiedono sistemi di isolamento termico più complessi e costi di costruzione più alti rispetto alle costruzioni compatte e alle superfici di vetro più piccole. Per le abitazioni al massimo di due piani regolari e non più di tre appartamenti, le richieste sono soddisfatte se non vengono superati i valori massimi "k" dei singoli elementi costruttivi riportati nella tabella 2.3.28. L'indicazione di valori per i singoli elementi costruttivi si distacca nettamente dal procedimento del bilancio di calore poiché non tiene conto di un fattore essenziale per il bisogno di calore dell'edificio, quale la sua compattezza. Con il metodo dei singoli elementi costruttivi si costruiscono case mono o bifamiliari e ville a schiera che, nonostante i valori "k" bassi dei singoli elementi, hanno un bisogno di calore piuttosto alto; quindi l'obiettivo principale dell'ordinamento relativo all'isolamento termico, ossia il risparmio energetico, non viene osservato in maniera coerente.

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Protezione dai rumori, isolamento acustico La protezione dai rumori è una delle richieste più importanti della medicina abitativa in quanto intende tutelare il diritto e il bisogno degli individui alla tranquillità acustica delle loro abitazioni. È necessario prestare attenzione tanto ai rumori provenienti dall'esterno, a causa per lo più del traffico, quanto a quelli interni prodotti, ad esempio, dagli elettrodomestici, dagli utensili elettrici, dalle grida e dai passi pesanti o dagli animali domestici. La medicina abitativa prescrive di non superare nelle stanze il livello sonoro di base riportato nella tabella 2.3.29. Elementi costruttivi esterni L'isolamento acustico degli elementi esterni deve fare in modo che il livello sonoro localizzato nelle diverse zone abitative (tab. 2.3.29) sia ridotto all'interno in base ai valori consigliati dalla medicina abitativa (tab. 2.3.30). Le caratteristiche tecniche e qualitative delle finestre, ante e persiane incluse, determinano i limiti dell'isolamento acustico degli elementi costruttivi esterni. Elementi costruttivi interni L'isolamento sonoro degli elementi interni, cioè le pareti e i soffitti nei condomini, nelle ville unifamiliari e nelle ville a schiera, rappresenta una questione che dipende dai bisogni individuali degli abitanti, dalle loro abitudini, dall'età media della famiglia, dalla condizione psico-fisica di ogni singolo individuo. Va inoltre tenuto conto del fatto che può mutare ne! tempo la destinazione d'uso delle varie stanze. Rispetto alla progettazione vale il principio che all'interno di un edificio si dovrebbero distinguere zone silenziose (camere da letto) da zone rumorose (soggiorni). Tra le une e le altre andrebbero previsti dei locali di ammortizzazione (corridioi, ripostigli, camere con armadi, bagni). Le caratteristiche di isolamento sonoro variano però all'interno dello stesso edificio in base ai diversi tipi di pareti e soffitti e vanno quindi concordate tra architetto e committente in fase di progettazione. Fanno parte degli elementi costruttivi interni anche le pareti e i soffitti di separazione tra i soggiorni e gli appartamenti o gli uffici di altri. In questi casi un isolamento sonoro non adeguato può creare gravi disagi come confermano i numerosi reclami e le cause intentate a tal riguardo. È consigliabile quindi di prevedere nella progettazione di edifici nuovi un isolamento acustico con caratteristiche più elevate rispetto ai parametri minimi, dato che intervenire in un secondo momento risulta spesso diffìcile e costoso. Richieste di norma L'isolamento acustico nell'architettura civile viene regolamentato dalla DIN 4109. La norma contiene le richieste minime, i valori indicativi e i suggerimenti per un efficace isolamento acustico degli elementi costruttivi. Vengono indicati i va-

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lori limite inferiori per l'isolamento acustico considerato e i valori limite superiori della norma valutata per il livello sonoro del calpestamento. Come protezione dal rumore causato da elettrodomestici, il livello della pressione acustica deve essere limitato anche nei soggiorni. Elementi costruttivi rigidi a guscio singolo Per pareti e soffitti a guscio singolo, come pareti e soffitti in calcestruzzo, calcestruzzo leggero, calcestruzzo poroso o pareti in muratura a blocchetti in calcestruzzo, l'isolamento acustico non dipende solo dalla massa della superficie dell'elemento costruttivo separatore ma anche da quella degli elementi costruttivi circostanti. I valori della tabella 2.3.31 sono validi per una massa della superficie degli elementi costruttivi circostanti di circa 300 kg/m2. Le richieste relative alle pareti esterne, finestre incluse, sono indicate nella tabella 2.3.32.

2.3.34 Parete della casa a due gusci pesanti e rigidi con una giuntura divisoria fino alle fondamenta (schema), DIN 4109 2.3.35 Montanti integrati nel muro (schema)

2.3.36 Parapetto con una giuntura integrata nel calcestruzzo 2.3.37 Classificazione in categorie dei materiali costruttivi in base alla DIN 4102, parte 1

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Pareti rigide a due gusci Le pareti che separano le case possono essere composte anche da due gusci rigidi con una giuntura che attraversa l'intera altezza e l'intera profondità della casa (fig. 2.3.34). La giuntura deve avere uno spessore di almeno 30 mm, meglio se di 50 mm, ed essere concepita come un'intercapedine d'aria o riempita con materiale isolante in fibre minerali. Con questo accorgimento la trasmissione acustica viene impedita e si riescono a ottenere valori di isolamento superiori di circa 12 dB rispetto a quelli con pareti a guscio singolo e una massa di superficie simile. Le richieste minime di isolamento acustico delle pareti divisorie delle case sono di 57 dB, quelle ■ per pareti divisorie di appartamenti di 53 dB. Nel supplemento 2 alla DIN 4109 vengono indicati valori più alti di isolamento acustico, ossia: per pareti divisorie di case > 67 dB e per pareti divisorie di appartamenti > 55 dB. Soffitti calpestagli Nei soffitti calpestagli non solo è importante l'isolamento dai suoni, ma anche un buon isolamento dal rumore prodotto dai passi. Le richieste per l'isolamento acustico dai passi vengono indicate in dB come livello acustico di norma. Il valore minimo di insonorizzazione è di L'n.w < 53 dB. Questo equivale a un valore di isolamento acustico ai passi (VIP) > 10 dB. Il rapporto tra questi due valori è: VIP = 63 - L'n.w dB Nel supplemento 2 alla DIN 4109 vengono suggeriti valori maggiori di isolamento acustico al rumore dei passi per soffitti calpestabili, vale a dire L'n.w < 46 dB, che corrisponde a un VIP > 17dB. L'isolamento acustico ai passi sui soffitti in calcestruzzo è dato dalle caratteristiche del materiale grezzo e dal tipo di intervento per migliorarne l'isolamento (ad esempio un pavimento galleggiante e/o rivestimenti del pavimento flessibili come linoleum, plastica o tappeti). Un altro metodo che migliora l'isolamento è la controsoffittatura flessibile.

Comportamento al fuoco, protezione antincendio In caso di incendio uomini e animali dovrebbero essere in grado di salvarsi da soli o di essere tratti in salvo dai Vigili del fuoco. A tal fine gli elementi costruttivi, soprattutto dei corridoi di fuga, devono avere una buona resistenza al fuoco. Inoltre la protezione antincendio degli elementi dovrebbe evitare che le fiamme dilaghino, limitando così i danni (settori di incendio). Materiali La sicurezza costruttiva in caso di incendio viene determinata dalla scelta dei materiali, dal loro trattamento e dal tipo di progettazione. I materiali si distinguono in non combustibili (categoria A) e combustibili (categoria B). I combustibili si dividono a loro volta in difficilmente (B1), normalmente (B2) e facilmente (B3) infiammabili (tab. 2.3.37). I materiali appartenenti alla categoria B3 non possono essere usati nel campo delle costruzioni. Tutti i tipi di calcestruzzo con aggregati naturali come argilla soffiata, scisto espanso o pomice di altoforno appartengono alla categoria A1. Elementi costruttivi Anche gli elementi costruttivi vengono classificati in categorie in base alla loro resistenza al fuoco. La classificazione distingue i tempi minimi della prova del fuoco di 30, 60, 90, 120 e 180 minuti, periodo nel quale la capacità funzionale dell'elemento costruttivo deve rimanere intatta. Nel caso di elementi costruttivi a più strati, la categoria di resistenza al fuoco dipende dal tipo di materiale edile, dallo spessore dello strato portante e dallo strato di isolamento (tab. 2.3.38). Gli elementi costruttivi con un isolamento termico continuo di pannelli duri della categoria B1 abbinati a uno strato portante con una resistenza al fuoco di 90 minuti vengono classificati nella categoria antincendio F 90-AB. Per la classe F 90-A è necessario usare un pannello a fibre' minerali appartenente alla categoria A2. La tabella 2.3.39 descrive il sistema di classificazione degli elementi costruttivi e fornisce una correlazione tra le diciture del genio civile e le denominazioni contenute nelle norme. Il calcestruzzo è un materiale che consente di soddisfare in modo economico tutte le richieste relative alla protezione antincendio. Il dimensionamento degli elementi costruttivi II sufficiente dimensionamento di una costruzione rispetto alla categoria antincendio può essere ottenuto attenendosi alla DIN 4102; in caso contrario deve essere documentato con un documento di prova. Quest'ultima possibilità è da prendere in considerazione quando la divergenza dalla norma comporta un risparmio tale da giustificare il tempo e i costi delle verifiche. Nella tabella 2.3.40 sono elencate le dimensioni minime per i più importanti tipi di elementi co-

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struttivi in calcestruzzo. Le indicazioni sono fornite per il categorie antincendio F 30, F 90 e F180, in quanto corrispondono alle categorie definite rispettivamente a "effetto ritardante nella propagazione del fuoco", "resistente al fuoco" e "altamente resistente al fuoco", richieste dall'ordinamento edile e dalle norme antincendio delle assicurazioni. Inoltre l'armatura deve avere una copertura in calcestruzzo della categoria di resistenza antincendio richiesta che protegga l'acciaio dell'armatura da un surriscaldamento e dalla perdita precoce della sua capacità portante. Fino alla categoria antincendio F 60 bastano, in genere, le coperture in calcestruzzo previste dalla DIN 1045, cosicché i valori indicati nella DIN 4102 riguardano solo le categorie a partire dalla F 90. Quando il limitato spessore dei muri può fare insorgere delle difficoltà, si può evitare la copertura distribuendo le forze su montanti integrati nel muro (fig. 2.3.35). Per la categoria antincendio F 90 i montanti integrati nelle pareti che circondano una stanza devono avere uno spessore minimo di solo 140 mm; non esiste un limite per lo spessore dei montanti. Le parti del muro tra i montanti sono in questi casi solo dei compartimenti non portanti. Le lastre a sandwich in calcestruzzo vengono generalmente impiegate per pareti esterne non portanti che comprendono i parapetti, le piastre e i parapetti combinati con piastre. Per questo tipo di elementi costruttivi vigono gli stessi regolamenti delle pareti esterne non portanti. Se in casi speciali questo impiego non risulta possibile, lo strato portante della lastra a sandwich in calcestruzzo deve essere collocato nel piano costruttivo. Strato isolante e guscio antistante devono essere posizionati in ogni caso all'esterno. I modiglioni raccolgono ad esempio i pesi verticali dei parapetti, mentre per lo scaricamento dei pesi orizzontali, causati spesso dal vento, vengono usati sostegni supplementari in acciaio fissati semplicemente con fori che vengono poi riempiti. In questo modo è possibile evitare i rivestimenti antincendio altrimenti necessari. È necessario prestare particolare attenzione alle giunture verso gli elementi costruttivi adiacenti. Si consiglia una massa di guarnizione in fibre minerali che_adempia alle seguenti richieste: materiale costruttivo A, punto di fusione > 1000 °C, compattezza grezza > 30 kg/m3. Essa deve inoltre essere compressa (compressione > 1 cm). La figura 2.3.36 mostra una possibilità di realizzazione.

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Esigenze fisiche della costruzione Molti dei rapporti e degli influssi della fisica tecnica sul clima dell'ambiente analizzati fino a ora non sono riducibili in valori minimi o massimi. Talvolta è possibile però, come nel caso dei campi di benessere, definire degli schemi che possono essere utili in fase di progettazione. Altri elementi che influiscono sul clima dell'ambiente e sul benessere degli individui dipendono dal comportamento degli abitanti, dai loro bisogni individuali e dalle singole situazioni. Perciò non tutte le esigenze dell'"abitare sano" possono essere espresse dai regolamenti. Altre richieste igieniche di base sono state da tempo inserite nelle leggi sulle costruzioni e negli ordinamenti tecnici. I parametri minimi dell'isolamento termico e della protezione all'umidità devono evitare la formazione di rugiada sulla superficie interna degli elementi costruttivi e di conseguenza la crescita di aspergini. L'aumento dei valori di isolamento termico a risparmio energetico consente un aumento della temperatura sulla superficie interna degli elementi costruttivi e migliora i presupposti per il benessere termico. Anche i regolamenti e le richieste per l'isolamento acustico e per la protezione antincendio tengono conto dei problemi legati all'igiene. Le caratteristiche più importanti richieste dai regolamenti per elementi costruttivi sono elencate nelle tabelle 2.3.41 e 2.3.42. I valori minimi per l'isolamento termico sono stati desunti dalla DIN 4108, parte 2. I valori per un isolamento termico maggiore corrispondono alle direttive per l'isolamento termico a risparmio energetico per edifici del gennaio 1995. Sia le richieste minime del valore per l'isolamento acustico R w sia le indicazioni per l'isolamento acustico ai suoni e ai rumori prodotti dai passi sono state tratte dalla DIN 4109 (Isolamento acustico nell'architettura civile). Inoltre, questa legge comprende regolamenti per l'isolamento acustico ai rumori prodotti degli aeroplani. Le tabelle 2.3.41 e 2.3.42 non intendono sostituire i regolamenti appositi che possono prevedere caratteristiche diverse in casi particolari e inoltre contengono indicazioni per la strutturazione degli elementi costruttivi.

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Proprietà delle parti costruttive Gli elementi costruttivi devono essere in grado di soddisfare in modo ottimale ed economico le diverse esigenze che variano a seconda della collocazione degli edifici. Queste esigenze dipendono per le parti esterne dal tipo di costruzione. Tipologie di elementi costruttivi La tabella 2.3.43 mostra cinque tipologie costruttive per pareti esterne, le cui caratteristiche variano in base alla loro struttura così come diverse sono le conseguenze che esse determinano sul clima dell'ambiente abitativo. La valutazione vale per tutti gli elementi costruttivi esterni simili, anche per soffitti e tetti. Elementi costruttivi a uno strato II materiale costruttivo portante di elementi costruttivi a uno strato (tipo A) deve garantire l'isolamento termico. A questa categoria appartengono le pareti in muratura intonacate. L'isolamento acustico di queste costruzioni dipende esclusivamente dal peso dell'elemento costruttivo. Quando si intende migliorare l'isolamento termico diminuendo la compattezza grezza si deve sempre considerare se l'isolamento acustico è sufficiente o se sia necessario aumentare lo spessore della parete. Elementi costruttivi a più strati Negli elementi costruttivi a più strati i diversi materiali svolgono peculiari funzioni portanti e isolanti; è quindi necessario un ulteriore strato che copra quello isolante. Nella tabella 2.3.44 sono elencati i valori calcolati della conduttività termica dei vari materiali isolanti. La funzione portante viene garantita da un materiale costruttivo pesante, come ad esempio il calcestruzzo armato o la muratura in blocchi di calcestruzzo leggero. Lo strato di isolamento termico può trovarsi al l'esterno (tipo B), al centro (tipo C) o sul lato in terno (tipo D). Se manca lo strato portante nel materiale costruttivo pesante si parla di una co struzione leggera (tipo E). Per costruzioni di tipo B o C, la resistenza alla flessibilità dei singoli strati ha un'enorme importanza per l'isolamento acustico. Uno strato isolante rigido, come ad esempio un pannello di schiuma indurita, trasmette più energia sonora al guscio interno massiccio, che lo rilascia a sua volta nell'ambiente, di uno strato isolante morbido come un pannello in fibre minerali. Anche la frequenza propria dipende dall'oscillazione del sistema massa-ammortizzatore-massa e dovrebbe essere possibilmente sotto i 100 hertz. I tipi costruttivi B e C hanno sul lato interno strati termici pesanti, per cui il surriscaldamento del l'aria della stanza a causa della radiazione so lare rimane basso. Il calore accumulato in que sti strati viene trasmesso all'ambiente solo quando la temperatura esterna è di nuovo infe riore e il calore può essere eliminato attraverso l'aerazione. 94

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In inverno l'energia solare accumulata durante il giorno può essere utilizzata di notte per il riscaldamento. Nel tipo costruttivo D, lo strato massiccio in calcestruzzo viene coperto sul lato interno da uno strato isolante. Questo provvedimento diminuisce sia l'ammortizzamento sia lo sfruttamento dell'energia solare. Un pannello di schiuma indurita sul lato interno favorisce la conduzione verticale delle onde sonore. In edifici a più piani deve essere utilizzato perciò un pannello flessibile di fibre minerali. In questo caso però è necessario un blocco del vapore sul lato interno perché altrimenti si forma condensa. La costruzione leggera del tipo E non ha strati d'isolamento termico. I valori massimi del calore prodotto dall'energia solare introdotto nell'ambiente e di conseguenza le oscillazioni della temperatura sono molto più alti che nei tipi A e C. Con un'aerazione sul lato esterno si possono però risolvere i problemi della diffusione e delle piogge. Caratteristiche degli elementi costruttivi La scelta del tipo costruttivo migliore e della sua giusta dimensione è spesso molto difficile perché costruzioni favorevoli all'isolamento termico possono esser svantaggiose per l'isolamento acustico e la protezione antincendio. Perciò si sono elencate nelle tabelle seguenti le valutazioni delle caratteristiche più importanti degli elementi costruttivi in calcestruzzo spesso usati per quanto riguarda l'isolamento termico durante l'inverno, l'isolamento acustico e la protezione antincendio. I valori di isolamento acustico sono stati calcolati secondo la DIN 4109, supplemento 1 (Isolamento acustico nell'archiettura civile, esempi di esecuzione e procedimenti di calcolo). Alcune indicazioni sono state prese da certificati d'esame. Per elementi costruttivi a più strati si indica possibilmente anche la frequenza individuale. Per l'isolamento acustico al rumore dei passi si indica la misura di isolamento acustico efficace "ef TSM" che tiene già conto della misura precauzionale di 3 dB. Le categorie di resistenza al fuoco degli elementi costruttivi vengono citate dalla DIN 4102, parte 4: comportamento in caso di fuoco di materiali costruttivi e di elementi costruttivi, elenco e uso dei materiali, elementi costruttivi ed elementi costruttivi speciali classificati oltre a essere state desunte dalle documentazioni d'esame.

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Le seguenti sigle sono state utilizzate per la descrizione delle dimensioni degli elementi costruttivi: spessore dell'elemento costruttivo a strato singolo spessore di uno strato in un elemento costruttivo a più strati spessore dello strato esterno spessore dello strato interno spessore dello strato centrale spessore dello strato in calcestruzzo spessore dello strato isolante spessore dello strato d'aria distanza tra i ferri dell'armatura distanza dei centri di gravita dell'armatura distanza dei centri di gravita dell'armatura dalla superficie del pannello distanza dei centri di gravita dell'armatura con una tensione ai bordi 0,5- /2,1 distanza dei centri di gravita dell'armatura con una tensione ai bordi

L'elenco di tutte le strutture di pareti a uno strato in calcestruzzo leggero e calcestruzzo poroso che sono a norma e ammesse dal genio civile sarebbe troppo lungo per essere riportato. Perciò la tabella 2,3.45 non indica denominazioni, ma è ordinata secondo il valore calcolato della capacità di conduttività termica e tiene conto dello spessore di pareti di 24, 30 e 36,5 cm. Vengono elencate solo pareti con un valore "k" < 0,60 W/m2K. Un riassunto completo dei parametri di fisica tecnica delle diverse strutture di pareti in calcestruzzo leggero e in calcestruzzo poroso si trova in Brandt, Moritz e Krieger (1990). Le tabelle dalla 2.3.46 alla 2.3.49 riportano i parametri di fisica tecnica per elementi costruttivi a più strati.

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Parte 3 • Costruzioni in calcestruzzo armato Stefan Polónyi • Claudia Austermann

Costruzioni a più piani Aspetti della produzione industriale Giunti Tetti Solai Pareti Montanti Centri di distribuzione/scale Facciate Grattacieli Grattacieli sospesi

Capannoni Capannoni con elementi a barra Superfici portanti Tetti a struttura sospesa

Fondamenta Fondamenta poco profonde Fondamenta profonde/fondazioni su pali La sicurezza delle fondamenta Costruzioni sotto il livello della falda freatica/aggottamento aperto

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Questa parte dell'Atlante del cemento è dedicata alle varie possibilità costruttive offerte dal cemento armato e si basa principalmente sulle lezioni tenute alla Facoltà di architettura e ingegneria dell'Università di Dortmund. L'obiettivo è quello di fornire al progettista di costruzioni portanti uno strumento utile a organizzare le varie fasi della progettazione, ossia la verifica delle basi, il progetto preliminare e quello definitivo. Per questo motivo si è prestata particolare attenzione a quei fattori che influenzano il progetto, quali ad esempio l'isolamento termico, l'isolamento acustico, la protezione antincendio e gli impianti tecnici dell'edificio, nonché alle sue dimensioni. Il seguente studio intende essere quindi un supporto a operare le scelte più opportune di fronte a situazioni di carattere generale. In queste fasi della progettazione i procedimenti tecnologici del calcestruzzo sono di scarso interesse, motivo per il quale si è solo accennato il discorso relativo all'armatura (posizionamento dell'armatura, rilevazione delle sezioni dell'armatura); così come non sono stati trattati quei problemi per i quali il progettista può consultare i manuali tecnici; a eccezione di alcuni suggerimenti, difficilmente rintracciabili nella letteratura specialistica, che però possono semplificare notevolmente il lavoro dell'ingegnere.

Il volume si prefigge di essere uno strumento utile alla progettazione: per questo si è voluta fornire una visione d'insieme concentrando lo studio sui nessi tra i diversi tipi di costruzioni in calcestruzzo evitando l'analisi di quelle tipologie edilizie che esulano dal tema trattato o riflessioni sui singoli elementi costruttivi. Rispetto agli argomenti trattati abbiamo distinto tra costruzioni a più piani e a padiglione. Anche se non è da escludere il caso di un edificio a più piani con il tetto a padiglione. Nel capitolo Costruzioni a più piani si distinguono poi solette il cui sistema poggia sulle pareti, impiegate principalmente per abitazioni e uffici, e solette rette da montanti adatti a edifici commerciali o autorimesse. Le costruzioni a padiglione si dividono in costruzioni portanti principali, composte da elementi costruttivi a barra, e costruzioni portanti a piani. Il primo tipo viene utilizzato soprattutto per capannoni industriali, mentre il secondo per stazioni, padiglioni per mostre, edifici sacri ecc.

Si consiglia ai lettori di leggere i testi relativi prima di consultare le tabelle e le figure.

Dato che la distinzione adottata tra i diversi tipi di costruzioni non è rigida, frequenti sono i rimandi ad altre parti del volume. Nel capitolo sulle fondamenta non si è ritenuto necessario distinguere tra costruzioni a più piani e capannoni.

Questa terza parte del volume si basa soprattutto sull'Eurocodice (EC2); per le parti in esso mancanti, si è fatto riferimento alle norme DIN.

A pagina 168 si trovano l'elenco completo e la disposizione dei numeri delle legende per i disegni.

Costruzioni in calcestruzzo armato

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Costruzioni a più piani

Aspetti della produzione industriale La produzione industriale degli edifici si è resa possibile grazie all'utilizzo di gru "maneggevoli". In passato le gru servivano solo a trasportare i materiali costruttivi (mattoni, malta, calcestruzzo, tavole, travi per le casseforme); in seguito vennero utilizzate anche per spostare le casseforme e le impalcature. Parallelamente a questo sviluppo, i progetti iniziavano a includere elementi costruttivi di dimensioni e peso maggiori, fino ad arrivare a pannelli per pareti e solette che richiedono gru sempre più potenti. Questi sviluppi per la costruzione portante hanno migliorato di conseguenza le operazioni di montaggio: si può evitare l'applicazione dell'intonaco perché le grandi superfici possono essere prodotte in modo liscio e le casseforme, che possono essere usate più volte, risultano più economiche. L'inserimento delle finlture nella struttura portante deve adeguarsi ai nuovi procedimenti che determinano a loro volta conseguenze anche sulle piante degli edifici: • le piante delle costruzioni in calcestruzzo get tato in opera devono prevedere un utilizzo ri petuto delle casseforme e dell'impalcatura che, quindi, devono essere trasportabili senza smontarle; • le costruzioni prefabbricate devono prevedere un numero limitato nella varietà degli elementi. In un primo momento fu fatto il tentativo di applicare i nuovi metodi a costruzioni ancora di vecchia concezione; ciò non consentì, come è ovvio, di ottenere quell'effetto di razionalizzazione che solo condizioni diverse e ancora in lenta evoluzione avrebbero consentito. Per "industriale" si intende una produzione che limiti il più possibile il lavoro di manovalanza. Questa definizione però non spiega l'identità della produzione industriale e della prefabbricazione. La preparazione sul posto, per quanto riguarda la costruzione portante, può essere definita come un procedimento produttivo industriale o semi-industriale. In molti casi, però, la prefabbricazione è il presupposto di base dell'industrializzazione. Il termine "industriale" non deve essere considerato di per sé come un attributo positivo e • non sempre corrisponde al tipo più razionale di produzione. Possiamo però affermare che nei paesi industrializzati, tenendo conto della relazione tra il prezzo della manodopera e il mate102

riale, la produzione industriale risulta essere in certe condizioni la scelta più economica. Se una struttura portante viene realizzata in loco, con l'aiuto di casseforme e impalcature di grandi dimensioni, si parla di produzione semi-industriale. Le costruzioni realizzate con metodi industriali di produzione, descritte nelle pagine seguenti, prevedono una prefabbricazione degli elementi costruttivi. Le fabbriche erette in loco rendono possibile la produzione di elementi di grandi dimensioni che creerebbero disagi nel trasporto, ma per gli altri casi è meglio avvalersi delle fabbriche normali, date le migliori condizioni produttive. Abbiamo già citato i presupposti di base della produzione industriale e semi-industriale degli edifici. Un'altra caratteristica riguarda il modo in cui vengono adottati i metodi costruttivi. Rispetto alla progettazione valgono i seguenti criteri generali: • semplificazione delle piante; • livellazione dei singoli piani; • essenzialità formale degli edifici. La progettazione

Le due fasi di progettazione per procedimenti di produzione artigianali sono indicate nella tabella 3.1.1 ; esse non richiedono un accoppiamento reciproco, data l'adattabilità del procedimento artigianale. La progettazione dell'edilizia industrializzata richiede un accoppiamento reciproco e per questo non è possibile distinguere i vari settori della progettazione. Con il termine "edilizia industrializzata" si indica la costruzione di edifici realizzati secondo procedimenti industriali o semiindustriali. La tabella 3.1.2 indica la successione delle varie fasi. La scelta della struttura portante è data dalle seguenti valutazioni: • tipologie costruttive che vi si prestano; • valutazione se tali tipologie soddisfano le esi genze di utilizzo; • Salutazione delle costruzioni che soddisfano le esigenze d'utilizzo. Uno degli aspetti più importanti per la valutazione dei sistemi di costruzione è il confronto dei costi che vanno calcolati anche nei particolari, valutando la quantità dei materiali necessari. Questo procedimento non è attuabile se vi

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è un'ampia varietà di scelte alternative. Avremo quindi una valutazione in due fasi: • preliminare grossolana e • una finale. La fase preliminare non tiene conto delle quantità (tabella 3.1.3), ma si limita a elencare i fattori che consentono una riduzione dei costi. Solo le costruzioni che soddisfano la maggior parte e i più importanti di questi presupposti vengono prese in considerazione per la valutazione finale, dove viene poi operato un confronto dei costi parziali e dei costi totali. L'impiantistica dell'edificio La progettazione della struttura portante deve rispettare l'impiantistica dell'edificio. Questi due aspetti rappresentano un'unità costruttiva che si caratterizza per il fatto che nessuno dei due sia di ostacolo per l'altro. È importante quindi che l'architetto, il progettista del sistema costruttivo e il progettista dell'impiantistica lavorino in stretta collaborazione e che già in fase di progettazione iniziale si presti attenzione anche ai particolari e non solo al progetto definitivo. Le condutture verticali vengono dislocate in pozzi all'interno della struttura portante che non viene invece intaccata dalle condutture orizzontali se i solai sono piani. È consigliabile raccogliere queste ultime nei locali (ad esempio i corridoi) dove è consentita un'altezza libera più bassa del solito ed è quindi possibile prevedere una controsoffittatura. Nel caso in cui siano necessarie travi al solaio o travi di sostegno per le luci delle campate più larghe, il loro posizionamento deve tenere conto della distribuzione delle condutture dell'acqua (vedi pag. 113). L'impiantistica tecnica dell'edificio dovrebbe essere integrata in modo tale da non ostacolare o indebolire il sistema portante neppure durante la fase di realizzazione. Si dovrebbero evitare le fessure così come non andrebbero immerse nel calcestruzzo le tubature per cavi elettrici. Con la scoperta dell'illuminazione a gas e, più tardi, della luce elettrica, i cavi venivano installati prima all'esterno e, solo più tardi, all'interno dell'intonaco. Nelle murature in mattoni ciò non costituisce un problema poiché la parete può essere facilmente aperta, mentre non risulta conveniente per il calcestruzzo, soprattutto a struttura superficiale liscia che necessita solo di stuccatura. I cavi elettrici devono essere installati negli elementi di finltura generale: nel battiscopa, nella cornice delle porte, eventualmente in tubi posizionati negli angoli tra le pareti e i solai. Da questi punti possono essere fatti partire i collegamenti per le lampade da solaio. Quando si ha una tubatura inserita nel solaio, spesso la sua posizione non si adatta all'arredamento e quindi I cavi devono essere portati liberamente sino alle lampade. Questo sistema potrebbe essere adot tato anche per i tubi posizionati negli angoli delle stanze. In ogni caso si dovrebbe progettare l'im pianto tecnico in modo da disturbare il meno possibile la costruzione in calcestruzzo. 103

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Rifinitura generale II termine "rustico" significa che il sistema portante è stato montato, ma deve essere ancora rifinito con l'intonaco e i rivestimenti. Questo procedimento non si presta alle moderne costruzioni in calcestruzzo armato o in elementi prefabbricati dato che per ottimizzare i piani utili, le pareti non dovrebbero essere più spesse dello stretto necessario. La posizione del muro portante deve essere scelta in modo tale che i costi per le luci delle campate siano economicamente sostenibili. Perciò si deve tener conto della funzione delle pareti. Di norma le pareti che separano gli appartamenti sono realizzate in calcestruzzo armato (spessore = 18 cm) per ragioni di isolamento acustico (in alcuni casi anche la parete tra la camera da letto dei genitori e quella dei bambini viene realizzata in calcestruzzo armato). In alternativa si utilizzano pareti divisorie leggere (in gesso, cartongesso, armatura su piloni o calcestruzzo poroso). Non è opportuno caricare i pannelli della pavimentazione con pareti divisorie pesanti. Queste pareti leggere risultano poco sensibili alle deformazioni delle solette per cui non devono sottostare alle nuove norme relative alla flessione (si veda p. 107). La lastra di pavimentazione depositata sui due lati si deforma come la superficie di un cilindro. Le pareti che sono posizionate in direzione del cilindro, quindi trasversali alla direzione principale del peso, non vengono sollecitate. Le pareti che seguono la direzione principale del peso non sono in pericolo se vengono interrotte, ad esempio, da corridoi o porte le cui aperture raggiungano il solaio. Si può evitare la compressione delle pareti non portanti, collocate sotto i solai, se fornite di giunture idonee.

Giunti Giunti di assestamento I giunti di assestamento servono a evitare i danni agli elementi costruttivi causati dal differente as sestamento dei vari settori. Ciò può verificarsi quando il terreno edificabile è sottoposto a ca richi differenti: se ad esempio le parti dell'edifi cio non sono tutte della stessa altezza o se cam bia la composizione del terreno sottostante. Un assestamento differente può essere provocato anche dal diverso tipo di fondamenta (come nel caso in cui una parte dell'edificio con fonda menta poco profonde è affiancata da un'altra fondata su pali). I giunti di assestamento sono indicati quando parti dell'edificio vengono co struite in epoche differenti, dato che il terreno sottostante le prime costruzioni si è già conso lidato prima della prosecuzione dei lavori. Per evitare la formazione di gradini nei giunti tra i due settori dell'edificio è opportuno prevedere dei pannelli di accoppiamento. L'inserimento di giunti dovrebbe essere previsto nella fase iniziale della progettazione (scala 1:200), dato che la sua estensione deve raggiungere le fondamenta. II posizionamento ottimale del giunto dipende dalla forma dell'edificio con la quale deve ar monizzarsi rispettando, ad esempio, la dispo sizione delle varie sporgenze e rientranze. Giunti di dilatazione I giunti di dilatazione dovrebbero evitare i danni causati da oscillazioni della temperatura, dai differenti moduli di allungamento termico degli elementi costruttivi impiegati e dalla dilatazione o dalla contrazione del calcestruzzo. Gli ordinamenti consigliano dì posizionare i giunti di dilatazione a una distanza di 35 m l'uno dall'altro. Questa indicazione è valida per le costruzioni in muratura combinata con elementi in calcestruzzo armato, poiché i due materiali presentano moduli di allungamento termico differente e il coefficiente di dilatazione del calcestruzzo determina alterazioni termiche negative. Per questi motivi si verificano spesso spostamenti tra parete e solaio che provocano la formazione di crepe nei muri. Un buon isolamento termico è in grado di ridurre notevolmente gli assestamenti dell'edificio provocati dagli sbalzi di temperatura ed è quindi un aspetto da prendere in considerazione per valutare il tipo di intervento necessario. Nelle costruzioni dotate di isolamento termico, la fase critica si estende dal termine dei lavori alla prima volta in cui l'edificio raggiunge la sua temperatura ottimale. In seguito le oscillazioni della temperatura sono in genere talmente basse che la resistenza alla trazione del calcestruzzo è in grado di ammortizzare le tensioni. Anche negli edifici dì grandi dimensioni, un buon

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isolamento termico consente di evitare l'impiego dei giunti di dilatazione se esiste una tecnologia capace di diminuire le tensioni provocate dalla contrazione. La contrazione è il fenomeno che si verifica in seguito alla diminuzione della temperatura di idratazione, indipendentemente dal carico. È necessario che questa temperatura sia bassa ed è quindi opportuno impiegare un cemento con un basso sviluppo di calore e, in estate, raffreddare il calcestruzzo fresco o lavorare di notte. La contrazione è bassa quando il rapporto acqua-cemento è minimo. Il calcestruzzo non dovrebbe essere colato partendo da un lato dell'edificio, ma possibilmente cominciando dal centro (con andamento a spirale) da due o tre squadre in modo tale che quello appena gettato si leghi al calcestruzzo non ancora indurito. Il lavoro di rifinitura del calcestruzzo è una fase particolarmente delicata in quanto attraverso la lamina o la pellicola a spruzzo applicate devono essere in grado di garantire che l'acqua non evapori consentendo così: • che il calcestruzzo abbia acqua sufficiente alla cristallizzazione e • che il calcestruzzo non si raffreddi troppo ve locemente. Oltre alla plastica, che funge da freno all'evaporazione, è necessario che l'isolamento termico garantisca un raffreddamento lento e per quanto possibile uniforme del calcestruzzo. La pratica diffusa ancora oggi di bagnare il calcestruzzo fresco è sbagliata poiché provoca un raffreddamento violento e irregolare, che è all'origine della formazione di crepe. Anche se il calcestruzzo viene prodotto e lavorato rispettando tutte le indicazioni tecniche necessarie per ottenere un buon prodotto, non è possibile escludere in assoluto la formazione di crepe. Diversi autori consigliano a tal fine di aggiungere un'armatura resistente alla contrazione, ma ciò comporterebbe costi elevati in quanto la sezione trasversale dell'acciaio dovrebbe essere proporzionale allo spessore dell'elemento costruttivo. La soluzione più economica è quella di ridurre l'armatura al minimo e di riempire le crepe superiori a 0,3 mm. Non si tratta di una riparazione ma di una fase successiva del processo di produzione che interviene quando l'edificio è già isolato e le aperture (porte e finestre) sono chiuse, prima però che esso venga riscaldato. Nelle autorimesse sotterranee l'oscillazione di temperatura è limitata e quindi si possono evitare i giunti di dilatazione. Le crepe che eventualmente si formano possono essere riempite anche a una temperatura più bassa. Quando si aggiungono elementi costruttivi a parti già esistenti che presentano una bassa temperatura (ad esempio pareti a pavimenti o solai) è opportuno riscaldarle per evitare sollecitazioni negli elementi aggiunti, dovute all'abbassamento della temperatura di idratazione.

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Gli edifici esposti a forti oscillazioni di temperatura, sia nell'arco della giornata sia tra una stagione e l'altra (ad esempio parcheggi coperti) devono essere progettati in modo che le oscillazioni non causino tensioni di pressione, vale a dire posizionando le solette sulle pareti cosicché vengano ammortizzate solo le forze del vento senza opporre resistenza alle deformazioni delle solette stesse. I montanti dovrebbero essere quindi di struttura esile per suscitare solo tensioni minime. Le tensioni di pressione vanno calcolate e ammortizzate tenendo conto del carico di trazione che l'armatura dovrà sostenere come nel caso del calcestruzzo precompresso (lastra di pavimentazione in calcestruzzo precompresso, p. 112). Questo metodo si adatta soprattutto ai pavimenti a diretto contatto con le automobili, in quanto evita la formazione di fessurazioni sulle lastre. Per ovviare alle tensioni di pressione può risultare opportuno inserire appoggi elastici in elastomeri sotto forma, ad esempio, di montanti oscillanti. Il parcheggio coperto nella BahnhofstraBe di Mùnster (fig. 3.1.4) adotta questo procedimento che consente ai soffiti, posti al di fuori della rampa di accesso, una maggiore elasticità di movimento.

3.1.4

Parcheggio coperto Bahnhofstraße, Münster

La resistenza al fuoco di una costruzione senza giunti viene stabilita da una perizia che deve valutare il comportamento dell'edificio in circostanze diverse. Se l'incendio si estende su un solo piano, si calcola la differenza termica tra le solette direttamente esposte al fuoco e quelle vicine. Si procede quindi a valutare la tensione del flusso dell'acciaio in base alla temperatura e il modulo E(t) corrispondente del calcestruzzo. In questo modo diminuiscono velocemente le tensioni di pressione. Un aspetto importante è l'analisi della sollecitazione dei centri o delle parti rigide che non devono cedere nei primi 90 minuti dell'incendio, la fase indicata dalla perizia come quella di "pieno incendio". Le indagini sulla resistenza al fuoco risultano necessarie per le costruzioni più esposte al rischio di incendi. Queste considerazioni sono valide solo in linea generale poiché saranno le circostanze a determinare di volta in volta gli interventi più opportuni. Se, ad esempio, la pianta dell'edificio è stretta si prevederanno sicuramente dei giunti di dilatazione. Nelle costruzioni con elementi prefabbricati le fasi di dilatazione e di contrazione del calcestruzzo sono già pressoché concluse e quindi i rapporti risultano più convenienti; inoltre i movimenti possono essere ammortizzati tramite appositi cuscinetti. I giunti sono elementi deboli, oltretutto molto costosi; è quindi opportuno limitare il loro utilizzo solo ai casi in cui lo si ritenga davvero indispensabile. L'inserimento dei giunti sia nella struttura portante sia in fase di finltura dell'opera va pianificato ed eseguito con estrema attenzione. Giunti di ripresa La tecnica di produzione e le circostanze particolari delimitano la dimensione del getto del 105

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3.1.5

Caricamento di solette e scale

calcestruzzo. I singoli settori vengono separati dai giunti di ripresa che non interrompono invece l'armatura. Il calcestruzzo viene delimitato nel primo settore di getto. Nel successivo esso è colato contro la superficie ruvida di delimitazione. È la ditta che esegue i lavori a stabilire, in accordo con l'architetto e la direzione del cantiere, le caratteristiche dei giunti di ripresa. A costruzione terminata, il giunto non è più visibile. Spesso per limitare l'azione della contrazione vengono realizzati dei falsigiunti. Durante il primo getto si lasciano liberi dei canali larghi dai 30 ai 50 cm posti tra i vari settori che vengono chiusi solo quando si è già avuto una parziale contrazione. I giunti formati dopo la colatura dei falsigiunti vengono realizzati come i giunti di ripresa.

Tetti

3.1.6 Valori suppl. per la sicurezza delle parti sollecitate

In questa parte verranno analizzati solo i tetti con un sistema portante in calcestruzzo armato. Tetti inclinati

Oggi il tetto viene spesso realizzato in calcestruzzo armato soprattutto per soffitte abitabili (mansarde). È ormai consuetudine impiegare lastre prefabbricate per costruzioni più grandi o per centri residenziali. Tetti piani

I tetti piani vengono realizzati utilizzando lastre di calcestruzzo armato con un isolamento ter mico e rivestimenti bituminosi o in materiali pla stici (PVC). È consigliabile dividere il tetto in più settori tramite pendenze dato che ciò facilita l'individuazione di eventuali perdite, altrimenti difficilmente localizzabili.

3.1.7

Struttura dei solai per case d'abitazione

3.1.8

Struttura del solaio per edifici di uffici

Gli esempi riportati nella parte 4 (p.168 e segg.) riguardano solo tetti non aerati (tetti caldi); mentre i tetti ventilati (tetti freddi) richiedono un doppio sistema portante anche se il secondo livello ha una luce minore delle campate. Data la stabilità del "tetto caldo", la realizzazione di un "tetto freddo" risulta necessaria solo in casi eccezionali. Il peso dei tetti in calcestruzzo armato con copertura bituminosa e uno strato di ghiaia o piante li rende adatti solo per campate a luce ridotta (abitazioni ed edifici per uffici); mentre non si prestano ai capannoni. Se il calcestruzzo è impermeabile la lastra in calcestruzzo armato può anche servire come strato di guarnizione (copertura reversibile). È necessario che le lastre in calcestruzzo armato siano posizionate in modo tale da non essere sottoposte a tensione (scorrevoli) per evitare la formazione di fessurazioni. In alcuni casi la lastra è in calcestruzzo precompresso (si vedano anche i tetti in calcestruzzo realizzati in loco,

106

p. 113). I tetti in calcestruzzo armato devono essere costruiti seguendo le indicazioni previste per le solette. Dalla tabella 3.1.22 si desume, nella norma, una categoria di caricamento I.

Solai Esigenze

Caricamento Le tabelle 3.1.5 e 3.1.6 riassumono i valori dei carichi e di quelli supplementari di sicurezza delle pareti. Isolamento acustico La norma DIN 4109 e il supplemento del novembre 1989 (si veda p. 87) contengono le richieste per l'isolamento acustico che variano a seconda che si tratti di edilizia abitativa o di case a più piani in generale. La figura 3.1.7 indica la struttura della soletta in grado di garantire l'isolamento acustico nelle abitazioni, anche se l'intonaco può essere sostituito da un maggiore spessore del calcestruzzo. L'edizione del novembre 1989 della DIN 4109 conferma che una lastra in calcestruzzo armato dotata di un rivestimento che ammortizzi i rumori dei passi risulta essere sufficientemente isolante dal punto di vista acustico. Questa soluzione viene però proibita per evitare il rischio che gli utenti utilizzino coperture non conformi alle norme. Anche se questo ordinamento contribuisce in modo determinante ad aumentare i costi di costruzione, non è neppure immaginabile quali conseguenze avrebbe determinato l'adempimento generale di questo principio. La figura 3.1.8 mostra la struttura della soletta di un edificio per uffici realizzata con lastre compatte. A causa delle irregolarità nelle dimensioni delle solette in calcestruzzo armato, determinate dal processo di produzione, è possibile che il pavimento presenti in alcune parti uno spessore di soli 2 cm. La valutazione del valore dell'isolamento acustico deve basarsi quindi su questo indice minimo. Diversi sono i procedimenti che rendono la superficie della lastra di calcestruzzo abbastanza liscia da consentire l'applicazione diretta della copertura elastica, senza bisogno di un pavimento in tavole con intermezzi di gesso (fig. 3.1.9, si veda anche il paragrafo Caratteristiche della superficie, p. 107). Le esigenze crescenti di sistemi di cablaggio sui posti lavoro determinano spesso la realizzazione di pavimenti tavellati o a doppio fondo che però non suppliscono l'isolamento acustico. Protezione antincendio In Germania, i regolamenti edili dei Lànder contengono i presupposti necessari a garantire la protezione antincendio. Nella maggior parte dei casi le solette devono corrispondere alla categoria antincendio F 90 che prevede uno spes-

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sore minimo di 10 cm. La DIN 4102, edizione 1994, parte 4 (si veda p. 90) indica i rivestimenti necessari al calcestruzzo distinguendoli in base alle condizioni specifiche degli edifici quali la posizione, la tipologia edilizia, il tipo di pavimento, di intonaco ecc. Se si impiegano lastre continue le richieste si riducono, come, ad esempio, quando in tutte le tavole il 20% dell'armatura di supporto necessaria corrisponde all'armatura minima superiore (fig. 3.1.10). Durante un incendio si abbassa il limite di svernamento dell'armatura inferiore formando una cerniera elastica che si piega su un lato. L'armatura superiore è meno esposta al calore, rimane intatta evitando la formazione di una catena cinematica (fig. 3.1.11 A). Il grafico 3.1.11B mostra la catena cinematica causata dalla formazione di una cerniera elastica di una lastra a quattro scompartimenti senza armatura superiore. La norma DIN 4102, edizione 1994, parte 4, richiede la realizzazione di un'armatura superiore pari al 20% di quella di sostegno solo per lastre appoggiate su montanti; mentre per le lastre appoggiate linearmente prevede solo un allungamento dell'armatura di sostegno di 0,15 I; anche se questa non sembra un'indicazione plausibile. Limite della flessione II limite di flessione dovrebbe garantire l'idoneità all'utenza dell'edificio. Esso evita sia la formazione di crepe nelle pareti non caricate, poste al di sopra di solette che abbiano subito deformazioni, sia che le pareti sottostanti vengano sottoposte a carichi. LEC2 consiglia che la flessione f di elementi costruttivi sottoposti a un carico quasi continuo sia generalmente limitata a f = leff / 250 (dove ieff indica l'effettiva luce della campata). Gli elementi costruttivi che possono provocare danni se sottoposti a una deformazione eccessiva non devono superare un valore di flessione di f = leff / 500. L'esatto valore di flessione può essere stabilito solo in seguito all'analisi dei seguenti dati: • parametri dell'elemento portante: forma della sezione trasversale; massa dell'armatura di trazione e dell'armatura di compressione; qualità del calcestruzzo; forza elastica; • composizione del calcestruzzo: tipo di cemento; quantità di cemento; rapporto acqua-cemento; tipo di aggregato; • condizioni dell'immagazzinaggio: trattamento di rifinitura; umidità dell'aria; temperatura media durante i primi 7 giorni; • andamento dei carichi: data della gettata;

eliminazione delle casseforme laterali dopo disarmato dopo ... giorni; tutti i cambiamenti del carico continuo. A eccezione dei parametri dell'elemento portante, non è possibile conoscere gli altri dati già in fase di progettazione. Motivo per il quale è più opportuno limitare, anziché la flessione, lo spessore flessibile leff /d, dove d indica l'altezza statica utile (distanza del punto di gravita dell'armatura dal bordo compresso) e leff la luce della campata effettiva (tab. 3.1.12). Il grafico 3.1.13 mette a confronto le differenti altezze statiche in base alla luce delle campate. La definizione contenuta nell'EC2 di elementi costruttivi con armatura debole o forte è data dal grado di armatura (sezione trasversale dell'armatura del compartimento in relazione alla sezione trasversale del calcestruzzo). Nell'architettura civile gli elementi costruttivi possiedono di norma un'armatura debole. I valori intermedi possono venire interpolati. Per calcolare lo spessore della soletta è possibile considerare la lastra finale come fissata nella parete in calcestruzzo armato (fig. 3.1.14) in quanto la rigidità delle due pareti garantisce che non si creino deformazioni dell'angolo rilevanti rispetto alla luce di campata più ampia. Le luci di campata massime per lastre di solette con uno spessore acustico minimo dipendente dall'appoggio sono elencate nella tabella 3.1.15. I valori della tabella sono indicativi. Gli elementi costruttivi possono essere anche più sottili "se lo consente la tipologia dell'edificio o se si può escludere per certo il verificarsi di una flessione grazie a particolari caratteristiche costruttive (ad esempio precompressione, sopraelevazioni), a calcoli esatti e/o all'esperienza" (Polónyi e Digleli, 1976). Si consiglia tuttavia di non scendere al disotto di I/35. Le variabili costruttive che incidono sull'eventualità che le pareti non portanti, posizionate sulle solette, subiscano danni, sono la scelta del tipo di muro e la sua conformazione costruttiva. Le pareti murate (fragili) sono più sensibili alla flessione della soletta rispetto alle pareti di tavoloni o alle pareti montate (si veda la parte sulla rifinitura generale a p. 104). Caratteristiche della superficie Lo strato di gesso che viene di norma posto sulla superficie di una lastra in calcestruzzo ha la funzione di equilibrarne le eventuali imperfezioni o i dislivelli. Questo rivestimento, in genere di 4-5 cm, è un peso morto che aumenta lo spessore della soletta; per questo motivo sono stati sviluppati metodi in grado di produrre superfici già liscie, tra i quali il procedimento a vuoto. Persino un calcestruzzo secco presenta un contenuto di acqua doppio rispetto a quello ne1 107

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3.1.13 Altezza statica della lastra per il solaio

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cessano per la cristallizzazione; per questa ragione il calcestruzzo compattato viene coperto con tappeti filtranti e l'acqua superflua aspirata. Il procedimento consente di ottenere un calcestruzzo compresso con una superficie liscia e più compatta. Questo calcestruzzo, eventualmente addizionato di sabbia a grani spigolosi, risulta idoneo per i manti sui quali passano direttamente le automobili, come nei parcheggi coperti. Perché il metodo risulti vantaggioso dal punto di vista economico è necessario che venga applicato a grandi superfici continue. Nel metodo Quintling il processo di indurimento viene pilotato da un ritardatore che consente di trattare la superficie ancora per qualche tempo dopo il getto.

3.1.14 Deformazione delle lastre perii solaio incastrate in una parete di calcestruzzo armato

3.1.15 Luce massima della campata delle lastre per il solaio con lo spessore minimo per l'isolamento acustico

Sistemi di solette Calcestruzzo preparato in loco Le solette in calcestruzzo preparato in loco vengono realizzate in cantiere gettando il conglomerato direttamente nelle casseforme. Se si utilizzano tavole adatte, la superficie inferiore della soletta può risultare abbastanza liscia da non richiedere rivestimenti d'intonaco o altri materiali. I moderni sistemi di casseforme e di impalcature consentono brevi tempi di produzione. Lastre appoggiate linearmente Le solette appoggiate linearmente sono quelle posizionate sulle pareti o fissate nelle pareti di calcestruzzo armato. Lo spessore delle lastre dipende dalle richieste di isolamento acustico e di protezione antincendio. Per carichi bassi è determinante il limite di flessibilità o lo spessore flessibile, per carichi maggiori la sollecitazione del calcestruzzo. Le "lastre a elementi", quali ad esempio quelle delle solette filigranate, sono parzialmente prefabbricate. In fabbrica viene prodotta una lastra in calcestruzzo armato con un spessore di 5-6 cm nella quale è già stata inserita l'ar' matura nella direzione principale. Questi elementi, che grazie al peso limitato possono essere manovrati in cantiere senza difficoltà con una gru a torre, fungono da armatura a perdere per il calcestruzzo preparato in loco gettato in un secondo tempo (fig. 3.1.16). Le travi reticolari parzialmente inserite nel calcestruzzo : consentono di ottenere la rigidità necessaria per il trasporto e per il montaggio. Esse consentono inoltre, fino a una determinata luce di campata, di evitare l'impalcatura. Per luci di campata maggiori sono necessari appoggi intermedi. Nel prodotto finito i ganci delle travi reticolari servono a unire l'elemento prefabbricato al calcestruzzo preparato in loco. Le solette in lastre a elementi sostengono il carico soprattutto in una direzione principale. Un'armatura supplementare, posizionabile sulle lastre prefabbricate solo in costruzioni ad altezza limitata, garantisce una ripartizione del carico in due direzioni.

3.1.16

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Lastra per il solaio parzialmente prefabbricato

Tipologia dei muri trasversali Le solette con luci di campata minori, come ad esempio quelle delle abitazioni o degli uffici, vengono realizzate in lastre di calcestruzzo armato senza travi di sostegno e senza costoloni. Il muro trasversale si presta all'edilizia abitativa (fig. 3.1.17). Le pareti trasversali separano in genere un appartamento dall'altro, anche se è possibile unire due stanze attraverso un'apertura nel muro (fig. 3.1.23). Le aperture nella soletta permettono di progettare con scale interne abitazioni su più volumi alle quali si accede attraverso corridoi centrali, laterali o ballatoi. Le distanze differenti (alternanti) tra le pareti trasversali, consentono di realizzare abitazioni di varie dimensioni. L'utilizzo di pareti trasversali permette di impiegare impalcature e casseforme della stessa dimensione delle stanze e di spostarle in un unico blocco. La presenza di un muro longitudinale centrale non ostacola questo procedimento costruttivo. Dopo che impalcatura e casseforme sono state installate, si procede a inserire l'armatura, formata per lo più da reti, e poi si getta il calcestruzzo generalmente pompandolo. Il riutilizzo delle unità di impalcatura e di casseforme senza smontaggio è possibile solo se non vi sono appoggi o architravi, nonostante la loro utilità da un punto di vista statico. Se ciò non viene rispettato, i costi supplementari necessari possono risultare più alti rispetto a quelli per armature e pareti di dimensioni maggiori. La facciata è costituita da elementi leggeri che, insieme a porte e finestre, formano un'unità. La distanza tra punto di fuga e vano scale di ogni punto del piano non deve superare i 30 m. La distanza massima tra gli assi dei due vani scala da progettare deve essere quindi di 56 m circa. In case a più piani realizzate in calcestruzzo armato è possibile posizionare le pareti sopra un montante solo, perché l'incastro del muro è assicurato dai due dischi delle solette. Le forze che vengono così trasmesse nelle solette devono essere deviate fino alle fondamenta. È necessario rimuovere l'impalcatura solo nel momento in cui tutti gli elementi costruttivi che assicurano la stabilità hanno raggiunto la capacità portante necessaria. Nei condomini con negozi al piano terra e/o un parcheggio sotterraneo, negli alberghi con ristoranti e sale riunioni ai piani inferiori e negli ospedali con le camere di degenza ai piani superiori e gli spazi per le cure a quelli inferiori, è opportuno evitare il montante sotto ogni seconda parete trasversale dei piani inferiori (fig. 3.1.18). In questo modo vengono deviate le spinte del muro sul muro esterno o sul suo montante e la forza della muratura di sostegno dal diagramma

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delle forze della soletta sui muri vicini. Risulta superflua una trave di sostegno in quanto la sua resistenza alla flessione è inferiore a quella data dalle resistenze congiunte di solette e pareti ed essa verrebbe caricata solo se questo effetto venisse meno. Lo sfruttamento dell'effetto delle forze risulta inoltre più economico poiché l'armatura supplementare necessaria per ottenerlo è inferiore a quella della trave di sostegno. Tipologia dei muri maestri Nei palazzi per uffici (figg. 3.1.19 e 3.1.20) la parete del corridoio ben si presta quale muro portante per l'appoggio della lastra della soletta. I muri maestri sono in genere idonei al posizionamento centrale del corridoio. Le pareti trasversali vengono inserite in un secondo momento come muri divisori non portanti. Le pareti trasversali che separano gli appartamenti devono essere realizzate di norma a due gusci per soddisfare le esigenze di isolamento acustico.

3.1.17 Tipo di muro trasversale in calcestruzzo preparato sul posto

Lastre appoggiate su più punti (solette piane) Nelle costruzioni industriali e in particolare nei parcheggi coperti è possibile solo una distribuzione limitata dei muri. Per questa ragione le solette vengono appoggiate prevalentemente su montanti, ossia su più punti. È necessario che le solette siano il più possibile basse poiché, diminuendo l'altezza dei piani si riduce il volume dell'edificio o, negli edifici più alti ad altezza stabilita (altezza di grondaia), ciò consente di aumentare il numero dei piani. Le lastre con supporti in più punti sono solette appoggiate direttamente sui montanti: hanno uno spessore minimo determinato spesso dalla perforazione nel settore d'appoggio. I vantaggi delle solette piane sono costituiti dalla possibilità di posare gli impianti senza ostacoli e di posizionare muri non caricati in ogni direzione poiché mancano travi di sostegno o rinforzi alla testa dei montanti (fig. 3.1.24). Per le aperture nelle solette appoggiate su montanti si veda pagina 120. Solette a fungo Si può aumentare la resistenza alla perforazione anche allargando il diametro dei montanti o rinforzando la testa del montante (fig. 3.1.25 a-d). Questo rinforzo può anche trovarsi sopra la lastra, come ad esempio nei parcheggi coperti dove protegge il manto dai pneumatici delle macchine (fig. 3.1.25e). Le teste a fungo riducono la sollecitazione del momento e consentono distanze più larghe fra gli appoggi (si vedano pp. 17, 21).

A con trave di sostegno 3.1.18 Deviazione delle spinte di un muro trasversale

B

attraverso l'effetto delle forze

3.1.19

3.1.20

Solette cave Queste solette sono costituite da lastre nelle quali sono stati inseriti corpi cavi (tubi in latta o cartone) che formano delle cavità (fig. 3.1.26). Essi devono essere fissati contro le spinte idrostatiche durante il getto del calcestruzzo. La loro azione è quella di diminuire il peso proprio della lastra consentendo un risparmio sulla quantità di calcestruzzo impiegata. Esempio di muro maestro con una parete centrale

Esempio di muro maestro con due pareti centrali

109

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3.1.21

Elenco dei carichi p* kN/m2

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Calcolo delle larghezze possibili per porte in muri trasversali e in muri maestri Esempio 1 condizioni date: • tipo di muro trasversale con una distanza degli assi delle pareti di I = 6,00 m = a' • spessore del solaio h = 16,0 cm • peso effettivo gk = 1,0 kN/m2 • peso variabile qk = 2,00 kN/m2. Secondo le tabelle 3.1.21 e 3.1.22: categoria di carico II con p* = 5,25 kN/m2 secondo 3.1.23 categoria di carico II risulta una larghezza d'apertura b = 3,05 m

3.1.22

Categorie di carico

Esempio 2 condizioni date: • tipo di muro maestro con una distanza tra gli assi di l1 = 5,70 m e l2 = 3,90 m. La lastra del solaio è incastrata nei muri esterni • spessore del solaio h = 18,0 cm • peso effettivo gk = 1,0 kN/m2 • peso variabile q = 3,25 kN/m2. secondo le tabelle 3.1.21 e 3.1.22: categoria di carico III con p* = 7,50 kN/m2 luce delle campate del solaio a' = (l1 + l2)/2 = = (3,90 + 5,70)/2 = 4,80 m secondo 3.1.23 categoria di carico III risulta una larghezza d'apertura di b = 3,75 m

3.1.23 Calcolo delle larghezze di aperture in pareti senza travi di sostegno La luce della campata del solaio determinata a' risulta dal valore medio delle larghezze delle campate del solaio vicino, ossia, per un tipo di muro trasversale con la stessa distanza, a' corrisponde alla larghezza della luce della campata I, per un tipo di muro maestro a' = (I-, + l2)/2. Le categorie di carico sono elencate nella tabella 3.1.22. I diagrammi sono stati realizzati per le seguenti condizioni: • calcestruzzo C 30/37; • si rinuncia a un'armatura contro le spinte; • il limite di flessibilità del solaio di d = 0,6 x I/35; • larghezze maggiori della luce di campate non sono state considerate perché allora si tratterebbe di una costruzione a montanti e non un tipo di muro maestro o di parete trasversale.

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Tuttavia, a causa del costo elevato di questo procedimento e della necessità di armare le nervatura, questo tipo di lastra viene utilizzato sempre meno. Non sono, invece, più rare oggi le lastre in calcestruzzo compatto dello spessore di 35 cm. Solette a costoloni La diffusione di questo tipo di soletta parte dall'idea che, eliminando una parte di calcestruzzo nella zona di trazione, il peso proprio diminuisce e la capacità portante per il carico di lavoro aumenta nonostante un'altezza statica invariata. Tuttavia dati gli alti costi di produzione maggiore è consigliabile adottarle solo per luci di campate più larghe e/o lastre più spesse. La figura 3.1.27 indica le dimensioni richieste per la soletta a costoloni, secondo la DIN 1045, paragrafo 21.2.2. Altre condizioni sono: • carico di lavoro p < 5,0 kN/m; • che non sia destinata a superfici sulle quali scorrono mezzi di trasporto più pesanti delle macchine; • se la soletta viene caricata con pesi singoli è necessario esaminare l'effetto sia sulla lastra intera sia sui costoloni (tabella 3.1.5, EC QK); • risulta economicamente vantaggiosa per luci di campate di 8-15 m. Le solette a costoloni vengono appoggiate su pareti o su travi di sostegno. Se si hanno luci di campate ristrette, la trave di sostegno può essere anche posizionata all'altezza del solaio. Per solette continue è necessario rinforzare i costoloni attraverso raccordi orizzontali nelle zone di momento negativo (fig. 3.1.28). Questo tipo di solette viene realizzato con casseforme riutilizzabili in lamiera di acciaio, in materiale sintetico o con casseforme a perdere, con materiali di riporto in calcestruzzo con pomice, calcestruzzo con scorie, in mattoni forati o con pannelli leggeri in lana di legno. Le solette a costoloni vengono utilizzate per superfici con una direzione portante principale. Solette a cassettoni Se le superfici sono quadrate o semiquadrate (IY/IX < 1,5) per i solai si adottano le solette a cassettoni. I costoloni vengono disposti in modo ortogonale. In linea di massima le indicazioni per il solaio a costoloni sono anche valide per il solaio a cassettoni. Questi ultimi possono però essere appoggiati direttamente sui montanti senza la necessità di travi di sostegno intermedie. Nel punto di appoggio il solaio viene realizzato come una lastra compatta per deviare il momento negativo ed evitare la perforazione. Vi sono ditte specializzate che noleggiano le casseforme adatte. Questi solai possono essere realizzati anche con strutture triangolari. Pier Luigi Nervi disponeva i costoloni in base all'andamento dei mo-

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vimenti di flessione principali. Per far ciò si fece costruire degli elementi in ferro-cemento (calcestruzzo a grano fine armato con funi) che utilizzò come casseforme a perdere (p. 31). Solette a intelaiatura di traversine Se non sussistono le condizioni per solai a costoloni contenute nella norma DIN 1045, non sono più sufficienti i vantaggi dati dalle semplificazioni per la sua documentazione e per la sua produzione. Il solaio a intelaiatura di traversine è un solaio a cassettoni che presenta una distanza maggiore tra i costoloni o, in altri termini, un solaio su travi di sostegno i cui punti di incrocio non sono sostenuti. Un esempio di questo tipo di solaio è dato dalla Unity Church di Oak Park a Chicago di Frank Lloyd Wright(p. 21). L'intelaiatura di traversine è costituita da una lastra e da travi di sostegno che insieme formano delle travi a T. Le travi possono essere disposte ad angolo retto o obliquamente. Solai a travi di sostegno Quando il solaio è appoggiato su travi di sostegno (travi di solaio) che agiscono insieme alle lastre, si parla di solaio a travi di sostegno. Appartengono a questo tipo anche i solai in cui la distanza tra i costoloni sia superiore a quella massima consentita. Le travi di sostegno (travi di solaio) vengono appoggiate su pareti o su travi principali. In base al rapporto delle luci di campate IY/IX, le lastre sono tirate unilateralmente o bilateralmente (figg. 3.1.30e3.1.31). Nel caso di una lastra tirata unilateralmente, le travi di sostegno sono posizionate solo di traverso rispetto alla direzione della trazione. Non è necessario disporre le travi di sostegno ad angolo retto. Per travi o travi di sostegno con superficie di carico (A) superiore a 20 m2, il peso variabile può essere ridotto con il fattore ocA = 0,5 + 10/A. Le solette piane e a fungo consentono di installare gli impianti senza ostacoli. Quando si sceglie un sistema con travi di sostegno si deve prestare attenzione alla disposizione delle travi e dei cavi. Si consigliano sistemi in cui le travi di sostegno non siano continue cosicché sia possibile installare gli impianti nelle zone libere. Queste strutture sono da preferire a quelle con travi di sostegno con aperture, dato che permettono una libertà maggiore nella posa degli impianti (figg. da 3.1.32 a 3.1.34). Lastre rettangolari con un rapporto IY/IX intorno a 1,0 hanno momenti molto più bassi rispetto a lastre che deviano il carico solo in una direzione. Motivo per cui si potrebbe preferire una disposizione delle travi di sostegno a incrocio. Da confronti effettuati emerge invece che l'armatura della lastra in due direzioni principali insieme con le travi di sostegno richiede un di-

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spendio che non giustifica questa soluzione, soprattutto tenendo presenti le conseguenze delle travi supplementari sul lavoro di rifinitura e sull'impiantistica tecnica dell'edificio. Ancora una volta risulta consigliabile progettare il sistema portante insieme all'impianto tecnico dell'edificio.

3.1.29 Valore di orientamento per la sezione dell'armatura

La trave maestra soprastante Le travi maestre soprastanti vengono di norma posizionate ai bordi delle lastre come parapetti o sopra le aperture nel muro come attici. Esse agiscono insieme alle lastre posizionate nella zona della pressione nel momento di appoggio. Con travi maestre a parapetto (h = 1,30 m) è possibile giungere a una distanza tra i montanti di 15 m. Per la deviazione dei momenti di campo, il bordo superiore del parapetto viene rinforzato quando si devono superare le luci di campata più ampie (si veda p. 174). Questo tipo di trave risulta molto dispendioso poiché richiede un doppio getto di calcestruzzo, dopo che le casseforme laterali sono state messe sul calcestruzzo già indurito della lastra. Lastra per solaio in calcestruzzo precompresso1 Con la compressione del calcestruzzo tramite l'inserimento di acciaio è possibile: • evitare crepe nel calcestruzzo (la sollecitazione di trazione viene compressa); • impiegare lastre più sottili e • migliorare la situazione nella zona di perfora zione dei solai piani. Vengono inseriti nel calcestruzzo, indipendentemente da un'armatura di base senza tensione, cavi di acciaio circondati da tubature a diverse altezze in corrispondenza con la ripartizione dei momenti. Attraverso i cavi tiranti posizionati ad altezze differenti vengono prodotte forze di rinvio analoghe alla linea dei momenti di carico nel sistema portante che contrastano le forze causate dai carichi. Perciò è possibile o ridurre lo spessore della lastra o ampliare in modo considerevole la distanza tra i montanti (fig. 3.1.35). Inoltre diminuisce la tendenza alla formazione di crepe. La precompressione determina un altro vantaggio rispetto a solai senza tensione, che necessitano nella zona degli appoggi di un'armatura in più contro la flessione e la perforazione, spesso difficilmente inseribile cosicché frequentemente si devono aggiungere listelli dentati a una giunzione o elementi in acciaio supplementari. I tiranti vengono sollevati sopra i montanti. La forza trasversale della lastra viene parzialmente deviata a causa della componente verticale della forza del tirante, in questo modo il calcestruzzo risulta molto meno soggetto alla perforazione. La dimensione delle forze di rinvio è determinata soprattutto dall'altezza dei tiranti. Nell'area del compartimento essi devono 1

3.1.30 Solaio a travi di sostegno, lastra di solaio tirata unilateralmente

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3.1.31 Solaio a trave di sostegno, lastra di solaio tirata bilateralmente

In collaborazione con E. Conrads.

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produrre forze di rinvio che deviano verso l'alto, nell'area di appoggio verso il basso (fig. 3.1.36). Gli elementi tiranti normalmente utilizzati nella costruzione di ponti risultano inidonei sia per il tipo di forza tirante sia per le dimensioni. Per le lastre da solaio sono necessari tiranti piccoli che, per ottenere forze di rinvio ottimali, non devono essere posizionati in fasci ma in modo aderente o non aderente. Per i tiranti in aderenza, i cavi o i cavetti nel tubo vengono iniettati con la malta di cemento in modo tale da deviare le forze tiranti sul calcestruzzo circostante. L'iniezione di malta è una protezione eccellente alla corrosione dell'acciaio del tirante. Per tiranti senza aderenza, i cavetti coperti in fabbrica con uno strato di grasso contro la corrosione e da una guaina vengono inseriti nel calcestruzzo e tirati dopo il suo indurimento, per cui la forza della precompressione viene deviata nel calcestruzzo verso i punti di ancoraggio. Di norma gli elementi tiranti vengono srotolati all'interno del livello di appoggio e fissati fra i travetti con i tiranti all'altezza desiderata. La sezione del solaio determinata dalla quantità di calcestruzzo e dal tipo di casseforme può essere già precompressa quando il calcestruzzo raggiunge una solidità di 25 N/mm2 circa. Dopo la precompressione si possono rimuovere subito le casseforme poiché il peso proprio del calcestruzzo viene annullato dalle forze di rinvio. Le casseforme sono a breve riutilizzabili per il getto in un altro settore. Nei giunti del getto di calcestruzzo, gli elementi tiranti vengono uniti attraverso ancoraggi alla parte di costruzione già terminata consentendo un andamento rapido dei lavori che possono concludersi nell'arco di una settimana. Quando i punti per l'ancoraggio (lato frontale delle lastre) non sono raggiungibili, come ad esempio le fondamenta che vengono circondate senza lasciare uno spazio libero sul lato esterno, allora gli elementi vengono tirati con ancoraggi specifici, posizionati entro il settore di lavoro (fig. 3.1.37).

3.1.32 Lastra a tre sezioni tirata unilateralmente Travi di sostegno continue Posizionamento dei cavi in una direzione, senza aperture

3.1.33 Lastra a tre sezioni tirata unilateralmente con un'area di solaio piano Travi di sostegno continue Posizionamento dei cavi in due direzioni, senza aperture

I progetti relativi a solai in calcestruzzo precompresso devono prevedere che durante il tiraggio essi non vengano ostacolati troppo da pareti o nuclei controventati. Perciò è necessario prevedere montanti oscillanti con appoggi elastici. Questi appoggi sono scorrevoli sulle pareti e sui nuclei. Dopo la trazione, le connessioni situate presso i dischi delle pareti diventano resistenti al taglio per permettere la deviazione delle spinte orizzontali. Pavimenti con passaggio diretto delle automobili (parcheggi coperti) Per evitare i danni sulle pavimentazioni dei parcheggi coperti si utilizzano le lastre in calcestruzzo armato. È necessario realizzare la la-

3.1.34 Lastra di solaio tirata in direzione longitudinale con un'area di solaio piano Posizionamento delle travi: cavo principale con deviazioni

116 trave di sostegno 118 montante 124 posizionamento dei cavi

113

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3.1.35 Valori di orientamento per lo spessore dei solai variabili in base alla luce di campata 3.1.36 Posizionamento dei tiranti nella testa del montante

stra con una superficie liscia, ciò è possibile seguendo il procedimento a vuoto. Durante l'inverno le automobili lasciano sali antigelo sulla pavimentazione e il calcestruzzo normale, anche con crepe dì una larghezza anche solo inferiore < 0,2 mm, non offre una protezione sufficiente alla corrosione determinata da acqua che contiene eloro. Per questo si utilizza il calcestruzzo precompresso in grado di garantire una resistenza anche contro le crepe superficiali. Solai con sottotiranti Per luci di campate più ampie, la lastra in calcestruzzo armato può essere ulteriormente sostenuta da montanti che poggiano su un sistema di sottotiranti. La spinta dei montanti viene deviata attraverso un rinforzo della testa (pericolo di perforazione), quale ad esempio un capitello in acciaio fuso posto nella lastra. La costruzione perde snellezza se il sistema di sottotiranti deve essere rivestito per adempiere alle richieste antincendio F 90. Nei solai del Museo del lavoro e della tecnica di Mannheim è stato aggiunto ad esempio, per ragioni di progettazione tecnica (risparmio sull'impalcatura), un traliccio portante in elementi metallici (fig.3.1.38) Solai in elementi prefabbricati Lastre compatte appoggiate linearmente Le lastre compatte possono essere appoggiate linearmente o su punti. Solo in rari casi vengono utilizzate per luci di campate di oltre 6 m. La larghezza delle lastre non deve superare 3,60 m, misura che consente di trasportarle su un carro a piano ribassato posizionandole obliquamente (si vedano i criteri della progettazione di montaggio per edifici, tabella 3.1.3). Per quanto riguarda la produzione delle lastre si veda la tavola per gli elementi prefabbricati a pagina 121.

3.1.37

Elementi tiranti con ancoraggi intermedi

02 Calcestruzzo armato/calcestruzzo preparato in loco 12 trave metallica 3.1.38 Solaio con sottotiranti

114

I bordi esterni delle lastre vengono prodotti con una scanalatura e poi sigillati (fig. 3.1.39). La sigillatura garantisce che durante il caricamento di una lastra quella a fianco abbia lo stesso grado di flessione. II bordo della lastra viene dentellato. Per deviare le spinte orizzontali (vento o posizione obliqua non prevista degli elementi costruttivi che de viano il carico) verso i solai, i vani scala e gli ele menti controventati, i solai devono essere mu niti di un'armatura tirante. Quest'armatura deve essere condotta attraverso un cassero dentato e non deve quindi sporgere lateralmente dalla lastra prefabbricata. La deviazione delle spinte viene garantita da un'armatura inserita in una giuntura e sigillata o da elementi saldati all'ar matura che, dopo essere stati installati, ven gono giuntati con impiombatura attraverso la stre di acciaio. Le lastre compatte vengono realizzate anche in calcestruzzo armato. I cavi tiranti sono in que-

sto caso incastrati in cornici di acciaio; spostando le leve con presse idrauliche i cavi ricevono una forza tirante che, smontando le presse, agiscono con un effetto di compressione sul calcestruzzo già indurito. La forza dei cavi tiranti viene trasmessa al calcestruzzo con un effetto di aderenza. Tipologia di pareti Con lastre compatte prefabbricate si possono costruire edifici abitativi o per uffici. Le figure dalla 3.1.40 alla 3.1.42 mostrano tre esempi di muri trasversali e longitudinali realizzati in pannelli per pareti e lastre per solai. Nel calcestruzzo armato sono da evitare le connessioni non flessibili in quanto molto dispendiose (si veda la tabella 3.1.3 sui criteri di progettazione per costruzioni di montaggio, p.103). La mancanza di un effetto di trasmissione continua richiede lastre più spesse e anche un'armatura più massiccia rispetto a costruzioni in calcestruzzo preparato in loco (figg. 3.1.12, 3.1.15). Ciò determina un aumento delle spese che deve essere equilibrato attraverso una produzione razionale, la scelta del tipo di trasporto e montaggio adatti, ma soprattutto grazie a un progetto idoneo. Lastre cave Si producono lastre cave in calcestruzzo armato e calcestruzzo precompresso per ridurne il peso. La larghezza delle lastre offerte dall'industria è di 62,5 cm. Questa dimensione relativamente ridotta dovrebbe consentire un adattamento alle dimensioni dell'edificio. La sagoma del bordo di una lastra cava è simile a quella di una lastra compatta (fig. 3.1.39). Lastre con nervature Per luci di campata più ampie (> 7,20 m) si impiegano lastre con nervature. Lastra a una nervatura La lastra a una nervatura (fig. 3.1.43) richiede una produzione poco laboriosa, ma il suo montaggio risulta più difficoltoso a causa del pericolo che si possa rovesciare. La nervatura è leggermente conica in modo tale da permettere di estrarre più facilmente la lastra dalla cassaforma dopo la presa del calcestruzzo. Rispetto all'inclinazione vale il rapporto di 1:20 per le casseforme in acciaio e di 1:10 per le casseforme in legno (adatto anche per altri tipi di lastre a nervature). Lastre a due nervature (fig. 3.1.44) Le lastre a "doppia T", TT, sono quelle più usate per i solai. In linea generale vale quanto detto sopra. Le ditte produttrici si sono accordate sulle dimensioni riportate nella tabella 3.1.48; quindi nei loro magazzini tengono per la maggior parte casseforme di queste dimensioni. Le dimensioni di base variano attraverso l'inserimento di elementi. Le casseforme determinano tanto l'altezza quanto il lato delle nervature. Per

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mantenere la misura dell'asse di distanza tra le nervature, gli elementi sono inseriti in modo asimmetrico (fig. 3.1.45). La dimensione della lastra sporgente è variabile: il suo limite dipende dalla larghezza trasportabile (3 m con un permesso). Se la larghezza dell'elemento non è di 2,40 m si crea una distanza periodica tra le nervature.

3.1.43

Lastra a una nervatura

3.1.44

Lastra a due nervature (lastra a "doppia T")

La tabella 3.1.48 indica le altezze delle lastre a "doppia T" per pesi differenti. Con casseforme della copertura cordonata che lasciano libera una parte della superficie superiore della nervatura si possono formare dei supporti per una lastra compatta intercalata tra le due lastre a nervatura (fig. 3.1.46). Le lastre a "doppia T" vengono prodotte nelle seguenti dimensioni: larghezza fino a 3 m, altezza fino a 80 cm e lunghezza fino a 16 m. Le nervature hanno una distanza assiale di 1,20 m. Una variante della lastra a due nervature è la lastra a U (a forma di vasca rovesciata, fig. 3.1.47), utilizzata quando si è in presenza di singoli pesi maggiori o per sistemi nei quali la larghezza della lastra equivale alla griglia dei montanti. La larghezza della nervatura può essere di 10 cm quando le lastre a U vengono posate una accanto all'altra e il giunto non supera 1 cm (altrimenti le richieste di protezione antincendio F 90 richiedono 20 cm). La combinazione di lastre a U con lastre compatte risulta economicamente vantaggiosa, dato che rispetto alle soluzioni che utilizzano solo lastre a "doppia T" si risparmia quasi la metà delle nervature. Questo metodo consente inoltre di eliminare le imprecisioni di produzione e di montaggio inserendo lastre compatte. I solai con lastre a nervature possono anche essere realizzati con lastre più sottili che dopo il montaggio vengono coperte da uno strato di calcestruzzo. In questo modo si riesce ad avere una buona distribuzione trasversale dei carichi e, con un'armatura supplementare minima, anche un effetto disco. Questo sistema è adatto soprattutto per la pavimentazioni dei parcheggi coperti. Il calcestruzzo supplementare deve essere prodotto con il procedimento a vuoto (si vedap. 108). Travi di sostegno In genere le lastre per solai vengono appoggiate su travi di sostegno che deviano le spinte verso i montanti. Le misure di norma delle travi di sostegno sono riportate nella tabella 3.1.51. Le variazioni non incidono sui costi in modo sensibile poiché si tratta di casseforme semplici. I tipi di appoggio più usati sono illustrati nel grafico 3.1.49.

3.1.39

Formazione dei giunti per lastre prefabbricate

3.1.45 Cassaforma per lastre a "doppia T" in differenti dimensioni

3.1.40 Esempio di parete trasversale realizzata con elementi prefabbricati 3.1.46 Lastra a "doppia T" con una lastra a campo unico intercalata

3.1.41 Esempio di parete longitudinale realizzata con elementi prefabbricati con una parete centrale

3.1.47

Lastra a forma di vasca rovesciata

3.1.42 Esempio di parete longitudinale realizzata con elementi prefabbricati con due pareti centrali

Le travi di sostegno vengono appoggiate sulle mensole dei montanti del telaio (nel tetto direttamente sul montante) come trave di sostegno per un'unica campata (fig. 3.1.50) o come una 115

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3.1.48

trave Gerber sui montanti ad altezza del piano (fig. 3.1.52). Dal punto di vista del montaggio, l'uso della trave del telaio risulta più vantaggiosa. Quando ci sono però luci di campata più ampie, la trave Gerber rappresenta una soluzione migliore perché attraverso i momenti negativi possono essere ridotti i momenti della campata. Il posizionamento delle cerniere ha il compito di diminuire il momento e la flessione. In ogni caso il giunto della cerniera non si deve trovare sotto un costolone.

Solai di piani in lastre a TT - armatura debole

Si può interrompere la trave di sostegno sotto le nervature delle lastre a "doppia T" con un rapporto delle luci di campata adeguato (luce di campata piccola per la trave di sostegno, luce di campata grande per lastre a "doppia T", (fig. 3.1.52 B). I grafici da 3.1.53 a 3.1.57 illustrano sistemi portanti per differenti distanze tra i montanti e il posizionamento della parete centrale, che permettono un'installazione vantaggiosa dei cavi e delle tubature. (segue a p. 121)

3.1.49 Possibilità di appoggio delle lastre a "doppia T" sulle travi di sostegno

3.1.50 Appoggio di travi di sostegno sui montanti del telaio

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3.1.51

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Dimensioni delle travi di sostegno prefabbricate con sezione a

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3.1.52

Appoggio delle travi di sostegno sui montanti

3.1.53 Costruzione con lastre a "doppia T" su mensole di appoggio, giuntura delle lastre negli assi dei montanti

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3.1.54 Costruzione con lastre a "doppia T" su mensole di appoggio, giuntura delle lastre in mezzo agli assi dei montanti

3.1.55

Costruzione con lastre a "doppia T" su travi di sostegno

3.1.56

Costruzione con lastre a "doppia T" e lastra a campo unico inserita

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3.1.61

Limitazioni nelle aperture dei solai

3.1.57 Costruzione con lastre a "doppia T" e parete centrale

3.1.58 Solai con scanalature

120

3.1.59

Solaio con scanalature

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Solai con scanalature Le canaline per tubature e cavi vengono utilizzate nei pavimenti di capannoni fieristici. Se il capannone ha un piano sotto terra, nel solaio devono essere inserite delle scanalature. A tal fine risultano idonei elementi prefabbricati a forma di vasca sui quali vengono posati lastre o solai prefabbricati (figg. 3.1.58 e 3.1.59). Solai composti Anche le travi metalliche si prestano a essere utilizzate come travi di sostegno. Fissate con denti di giunzione alla lastra del solaio in modo resistente alle spinte, queste travi agiscono come elementi di congiunzione (fig. 3.1,60A) e possono essere rese resistenti al fuoco tramite una copertura in calcestruzzo, determinata in base alle caratteristiche di sollecitazione della trave. Dei ganci saldati al profilo in acciaio uniscono la trave allo strato in calcestruzzo. Le lamiere a trapezio possono essere usate come casseforme perse, oppure, se rivestite con uno strato supplementare di calcestruzzo, per la formazione di solai a trapezio. Il calcestruzzo esercita una distribuzione del carico evitando deformazioni nella lamiera. Profilando le zone oblique della lamiera si ottiene un effetto di aderenza tra lamiera e calcestruzzo. In base alla categoria antincendio F 90, i solai realizzati con lamiere a trapezio necessitano di un isolamento supplementare. Le lamiere grecate (fig.3.1.60B), che appartengono alla categoria antincendio F 90 e non richiedono quindi interventi aggiuntivi, offrono in determinate condizioni una buona aderenza. Esse devono essere sostenute da una sopraelevazione fino alla presa del calcestruzzo. Per evitare questo ingombro di lavoro le travi dei solai vengono spesso posizionate più vicine l'una all'altra rispetto alle richieste statiche. La lastra del solaio può essere realizzata anche con lastre filigranate ricoperte di calcestruzzo (fig. 3.1.60C) o con lastre prefabbricate in calcestruzzo armato, nelle quali l'effetto di aderenza è dato da un dente di giunzione sigillato (fig. 3.1.60D) o attraverso una giunzione a vite (fig. 3.1.60E). Nell'architettura civile si utilizzano spesso per trasmettere le forze di spinta, delle caviglie alla testa del bullone. Secondo la DIN 18.806 ci sono due parametri per la forza portante: • caviglie con spirale; • caviglie senza spirale. La spirale dovrebbe servire a deviare la forza di trazione delie spaccature. Le forze sono minori per le caviglie senza spirale. Risulta più economico l'impiego prevalente di caviglie senza spirale.

Breccie e aperture nel solaio

Le aperture nelle lastre dei solai per scale interne o per trombe degli impianti vengono posizionate parallelamente alla direzione portante principale in modo da creare un disturbo minimo. Nelle lastre appoggiate su punti il posizionamento delle aperture nell'area dei montanti è sottoposto ad alcune restrizioni (DIN 1045, 22.6; fig. 3.1.61). La distanza tra la breccia nel solaio e dell'asse del montante dipende dalla sollecitazione di taglio calcolata. Sia le indicazioni della DIN sia quelle dell'EC si fondano su considerazioni errate. Le breccie devono essere posizionate dove si trovano i punti di sollecitazione, ossia negli angoli, in modo tale che l'effetto portante principale venga deviato dove il piano portante non è disturbato, vale a dire nell'area dei montanti. (Ciò è valido tanto per la teoria della plasticità che per la teoria dell'elasticità.) In questo caso è necessario esibire la documentazione di due strisce di lastre incrociate. Sono da evitare troppe aperture nei solai. Nelle grandi cucine, ad esempio, è opportuno posizionare le lastre in calcestruzzo armato più in profondità inserendo gli impianti in uno strato di calcestruzzo con pomice soprastante. Un metodo razionale anche perché consente di non intaccare la lastra in calcestruzzo armato durante i cambiamenti nella disposizione interna del locale.

Pareti Come per i montanti, i carichi variabili possono essere diminuiti in rapporto al numero dei piani (si veda p. 122). Calcestruzzo preparato in loco Lo spessore minimo delle pareti poste sotto un solaio a impalcatura continua è di 10 cm, in caso contrario di 12 cm (tabb. 3.1.62 e 3.1.63). Elemento prefabbricato Lo spessore minimo delle pareti poste sotto un solaio a impalcatura continua è di 8 cm, in caso contrario di 10 cm (tabb. 3.1.64 e 3.1.65). I pannelli prefabbricati per pareti vengono prodotti a terra in un piano di casseforme con "finitrici stradali", su tavoli ribaltabili o in casseforme di serie. La produzione con finitrici stradali necessita di molto spazio, in quanto le tavole devono stare a terra finché il calcestruzzo non raggiunge la solidità che ne permette il trasporto. I tavoli ribaltabili richiedono costi maggiori, ma permettono di estrarre le tavole dalle casseforme con notevole anticipo. Nelle casseforme in serie, le tavole vengono prodotte verticalmente e accostate, separate da casseforme di acciaio e, dopo la gettata, vengono riscaldate per aumentare la velocità di presa. Il calcestruzzo non

A B C D E

lastra compatta lamiera grecata lastra a due strati lastra prefabbricata con caviglie sigillate lastra prefabbricata con giunzione a vite

02 lamiera di acciaio/ calcestruzzo preparato in loco 03 elemento prefabbricato in calcestruzzo armato 12 acciaio 61 bullone in acciaio 3.1.60

101 elemento per il solaio prefabbricato 110 calcestruzzo supplementare 121 armatura

Solai composti

121

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.62 Valori di orientamento per il carico permesso [kN/m] di pareti caricate assialmente e incastrate nella lastra del solaio secondo la DIN 1045 (la linea di flessione si trova a metà altezza del piano)

deve essere lisciato in quanto la sua superficie è perfetta su entrambi i lati. Le casseforme in serie non consentono la produzione di lastre a sandwich (si veda p. 129 e segg). Per le pareti in muratura si veda l'Atlante della muratura in questa stessa collana.

Montanti

3.1.63 Valori di orientamento per il carico permesso [kN/m] di pareti caricate assialmente e incastrate nella lastra del solaio secondo I'EC2 (la linea di flessione si trova a metà altezza del piano)

I montanti svolgono la funzione di trasmettere i carichi prevalentemente verticali dalle solette alle fondamenta. Le spinte orizzontali dovrebbero essere raccolte possibilmente dai dischi delle pareti e/o dai nuclei delle scale. Sollecitazione Per le dimensioni dei montanti il carico variabile del solaio può essere ridotto con il fattore aN: aN = (2 + (n - 2) x 0,7)/n, dove n = numero dei piani. Per parcheggi coperti e autorimesse vale invece aN = 1.

3.1.64 Valori di orientamento per il carico permesso [kN/m]

3.1.65 Valori di orientamento per il carico permesso [kN/m]

Montanti in calcestruzzo preparato in loco La figura 3.1.66 riporta le misure minime del taglio trasversale di un puntone a barra in calcestruzzo preparato in loco (DIN 1045, paragrafo 25.2.1). Se si supera il valore limite (5 x b) il montante ha valore di parete. Montanti prefabbricati I montanti prefabbricati vengono preparati per lo più appoggiati per terra. Fanno eccezione i montanti con testa a fungo che vengono prodotti verticalmente. Nei montanti realizzati a terra si ha una condizione vantaggiosa quando i due lati opposti sono diritti. In questo modo un lato si trova sul fondo della cassaforma e il lato superiore viene lisciato. Sui montanti destinati a stare isolati nello spazio e per i quali quindi è molto importante la qualità della superficie, è possibile, dopo averli lisciati, comprimerli con una tavola di copertura. La figura 3.1.67 elenca le misure minime dei tagli trasversali per puntoni prefabbricati in calcestruzzo armato (DIN 1045, paragrafo 25.2.1). Se si supera il valore limite (5 x b), il montante ha valore di parete. I montanti con un taglio trasversale rotondo, ma anche tagli trasversali con una simmetria biassiale possono essere prodotti con il calcestruzzo centrifugato. In una cassaforma aperta, posta a terra, viene inserita l'armatura e colato il calcestruzzo. Quindi viene chiusa la cassaforma. Essa poggia su ruote che, azionate da motori elettrici, inducono nella cassaforma dei movimenti rotatori. La forza centrifuga comprime il calcestruzzo con una rotazione di n = 300 -f- 400/min. In questo modo si raggiunge un'accelerazione radiale di 25 -r 27 g. Il procedimento garantisce una superficie estema senza bolle. Il valore di compressione è pari a 0,89.

122

Costruzioni in calcestruzzo armato

Costruzioni a più piani

Quando le casseforme sono riempite il calcestruzzo si comprime in modo tale da formare al centro una cavità con un taglio trasversale tondo il cui diametro è circa un terzo del diametro esterno e può essere sfruttato in modo funzionale (ad esempio per cavi o tubi di scarico discendente). La centrifuga garantisce la produzione di un calcestruzzo di qualità (classe B 85 0più alta). Anche per i piloni in calcestruzzo centrifugato vale il limite superiore B 55 con un contenuto di armatura del 9%, dato che nella DIN 1045 questo tipo di compressione non è stato trattato. La DIN 4228 per piloni in calce struzzo prodotto in fabbrica utilizza anche il cal cestruzzo della categoria di solidità B 65, men tre in Svizzera si impiegano montanti con un contenuto di armatura del 30%. 1montanti per costruzioni con caratteristiche particolari, che devono possedere anche pre supposti di flessibilità, vengono prodotti in cal cestruzzo precompresso per evitare la forma zione di crepe (Kunstmuseum Bonn, p. 196 e segg.). I tiranti in acciaio vengono fissati nel cal cestruzzo tramite cunei nelle lastre poste alle due estremità del montante o, se la sua solle citazione lo permette, attraverso l'aderenza. In fase di compressione la pressa si puntella con tro le casseforme. Per evitare la formazione di crepe durante il trasporto si consiglia di pro durre i montanti in calcestruzzo centrifugato precompresso. Per il montaggio è meglio utilizzare montanti che superano più piani (fig. 3.1.70). I montanti in elementi prefabbricati vengono utilizzati anche in combinazione con lastre in calcestruzzo preparato in loco, soprattutto per solai piani. Il calcestruzzo non viene colato nell'area di appoggio del solaio in modo da consentire in questo punto all'armatura del solaio di continuare. Le tabelle dalla 3.1.71 alla 3.1.74 mostrano il carico ammesso per montanti interni non spostabili con un carico assiale. Montanti composti

I montanti possono essere prodotti anche con un procedimento che associa acciaio e calcestruzzo armato. I profili in acciaio ricevono attraverso il calcestruzzo la protezione antincendio necessaria. I profili cavi o i tubi vengono riempiti con il calcestruzzo inserendo anche una gabbia di armatura. I profili aperti (profili ad H) vengono riempiti di calcestruzzo. Per l'armatura del calcestruzzo colato valgono le stesse considerazioni fatte per le travi di sostegno composte (si veda p. 121).

Centri di distribuzione/scale I centri di distribuzione sono composti da scale, pozzi per l'ascensore ed eventualmente pozzi per il passaggio di cavi degli impianti tecnici dell'edificio. Il loro compito essenziale dal punto di

vista statico è di controventare la costruzione, ossia di accogliere le spinte orizzontali che la sollecitano (ad esempio il vento) e i componenti orizzontali degli elementi costruttivi con un appoggio relativo o elementi costruttivi non a piombo, come indicato nel progetto. I pozzi per i canali di aerazione e per i cavi de vono essere distribuiti in modo tale che, anche se integrati nel centro distributivo, siano aperti su un lato per consentire l'uscita di canali e cavi senza rompere il muro.

3.1.66 Dimensioni minime in cm per montanti in calcestruzzo preparato in loco

II sistema portante dei centri distributivi, che deve essere conforme alla resistenza antin cendio F 90, viene in genere realizzato in ce mento armato anche in costruzioni con uno scheletro in acciaio. Calcestruzzo preparato in loco Costruzioni a piani I centri distributivi di edifici in calcestruzzo preparato in loco, con meno di 8-10 piani, vengono messi in posa contemporaneamente a ogni singolo piano. Le pareti sono prodotte con tavole. Anche la rampa delle scale e i pianerottoli sono in calcestruzzo preparato in loco. Le rampe delle scale, solo raramente unite alle pareti per evitare di dover rompere le casseforme del muro, collegano i vari pianerottoli. Un metodo economico è quello di prefabbricarle e inserirle poi tra i pianerottoli (pp. 180-181).

3.1.67 Dimensioni minime in cm per montanti prefabbricati

Per edifici più alti, soprattutto per costruzioni con elementi prefabbricati o con un'ossatura metallica, è opportuno erigere prima i centri distributivi che garantiscono la contraventatura durante i lavori in cantiere. I procedimenti utilizzati possono avere casseforme a rampe o casseforme scorrevoli.

3.1.68 Tagli trasversali di montanti composti

3.1.69 Valore di orientamento per montanti caricati assialmente di case a più piani con

Casseforme a rampe Le casseforme a rampe hanno generalmente l'altezza di un piano. Dopo l'indurimento del calcestruzzo, le casseforme possono essere spostate al piano successivo. Questo tipo di casseforme viene utilizzato anche per la costruzione di torri o quando la superficie del calcestruzzo debba essere strutturata o perfettamente liscia. I pianerottoli e le rampe delle scale sono in ge nere elementi prefabbricati. Per la giuntura con i solai si lasciano fuoriuscire i ferri dell'armatura. Casseforme scorrevoli II procedimento più economico per la costru zione di centri distributivi è dato dalle casseforme scorrevoli, impiegate per la costruzione di ca mini, silos e torri per la televisione (fig. 3.1.75). Nelle fondamenta si fissano delle barre filettate sulle quali vengono rialzate le casseforme in sieme al ponte dell'armatura di servizio. (segue a p. 128)

3.1.70 Montante in calcestruzzo centrifugato, su più piani

123

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.71

Valore di orientamento per il carico ammesso in kN di montanti caricati assialmente e non spostabili con una sezione circolare secondo la DIN 1045

Le tabelle dei valori di orientamento dei montanti non spostabili si basano sul procedimento di calcolo della DIN 1045, paragrafo 25. I valori determinati sono carichi permanenti e valgono per le qualità di calcestruzzo: B 35 - con 6% di armatura (valore massimo) B 55 con 9% di armatura (valore minimo). La sollecitazione indicata è solo orientativa. Per le dimensioni definitive devono essere eseguiti i calcoli statici richiesti.

124

Montanti quadrati Per l'uso delle tabelle per montanti quadrati vanno tenuti presenti i seguenti fattori:

a) X < 20 La lunghezza dei bordi del montante quadrato in questione (a x a) viene moltiplicata per il fattore 1,13 ed equivale quindi alla superficie di un montante circolare. Il valore orientativo viene riportato nella tabella. b) 20 < X < 70 La lunghezza dei bordi del montante quadrato in questione (a x a) viene moltiplicata per il fattore 1,13 ed equivale quindi alla superficie di un montante circolare. Il valore orientativo della tabella può essere aumentato del 10%.

Esempio: dato:

montante: a x a = 40 x 40 cm altezza del piano: h = 7,00 m calcestruzzo: B 35 trasformazione al montante circolare d = 1,13 x 40 = 45 cm risultato: amm N = 2706 x 1,1 = 2976 kN

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.72 Valore di orientamento per il carico ammesso in kN di montanti caricati assialmente e non spostabili con una sezione ad anello secondo la DIN 1045 (d, = 1/3 d)

125

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.73

Valore di orientamento per il carico limite in kN di montanti caricati assialmente e non spostabili con una sezione circolare secondo l'EC 2

Le tabelle dei valori di orientamento dei montanti non spostabili si basano sul procedimento di calcolo tratto dall'EC 2. I valori con le influenze devono essere paragonati a quelli determinati con i valori parziali di sicurezza. I valori calcolati sono carichi limite e valgono per le qualità di calcestruzzo: C 30/37 - con 6% di armatura (valore massimo) C 45/55 con 8% di armatura (valore minimo). La sollecitazione indicata è orientativa. Per le dimensioni finali devono essere eseguiti i calcoli statici richiesti.

126

Costruzioni a più piani

Montanti quadrati Per l'uso delle tabelle per montanti quadrati devono essere tenuti presente i seguenti fattori: a)X <25 La lunghezza dei bordi del montante quadrato in questione (a x a) viene moltiplicata per il fattore 1,13 ed equivale quindi alla superficie di un montante circolare. Il valore orientativo viene riportato nella tabella. b)20<X< 140 La lunghezza dei bordi del montante quadrato in questione (a x a) viene moltiplicata per il fattore 1,13 ed equivale quindi alla superficie di un montante circolare. Il valore orientativo della tabella può essere aumentato del 10%.

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.74 Valore orientativo per il carico ammesso in kN di montanti caricati assialmente e non spostabili con una sezione ad anello secondo l'EC 2

127

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.1.75

Cassaforma scorrevole

3.1.76

Cassaforma scorrevole

Costruzioni a più piani

L'armatura viene inserita di continuo. Il calcestruzzo è colato secco e compresso. Il giusto posizionamento delle casseforme viene continuamente controllato. Per la giunzione dei solai si installa un'armatura di giunto pieghevole che consente alle casseforme di passarvi sopra. Le cornici delle casseforme per le aperture vengono attaccate all'armatura o alle barre filettate; è necessario fissarle con cura e controllarne la posizione anche dopo la compressione del calcestruzzo. Si calcola in genere una velocità di lavoro di 5 m/giorno. Il getto di calcestruzzo non deve avere interruzioni nelle 24 ore. (Ciò non è possibile nei quartieri abitativi, dove è vietato il lavoro notturno.) I procedimenti sviluppati negli ultimi anni, che aggiungono ritardanti al calcestruzzo, consentono delle interruzioni. Dato che le casseforme vengono rimosse dal calcestruzzo non ancora perfettamente indurito, la superficie ottenuta è di qualità inferiore rispetto a quella realizzata seguendo i procedimenti consueti. Una strutturazione della superficie non è possibile.

Facciate1 II presente volume prende in esame le facciate e i rivestimenti alle facciate in calcestruzzo armato. Nella prima parte ci occuperemo dei rivestimenti alle pareti in calcestruzzo preparato in loco (o in muratura) e poi di pareti esterne realizzate con elementi prefabbricati. Per quanto riguarda la struttura della superficie si veda pagina 61 e segg. Rivestimenti di edifici in calcestruzzo preparato in loco

La parete caricata ha bisogno di un isolamento termico costituito in genere da un materiale soffice e poroso che richiede una protezione alle precipitazioni e agli influssi meccanici. I pannelli in calcestruzzo armato per le facciate vengono fissati sulla parete caricata in modo tale da lasciare un'intercapedine di aerazione che possa deviare l'umidità trasmessa dalla parete (fig. 3.1.77 A). In base alle esigenze di trasporto e ancoraggio, lo spessore minimo dei pannelli posti anteriormente dovrebbe essere di 80 cm. Sotto l'influenza delle oscillazioni di temperatura l'elemento prefabbricato in calcestruzzo deve potersi dilatare senza ostacoli. Il limite per le dimensioni dei pannelli dipende inoltre dal loro fissaggio che, indipendentemente dal sistema utilizzato e dal tipo di fabbricato, consta di due ancore posizionate in modo simmetrico. Queste ancore hanno un limite di carico.

1

(si veda fig. 3.1.96)

128

Alcuni passaggi sono stati ripresi, per gentile autorizzazione dell'autore, da Brandt et al. (1988), senza indicare le citazioni.

La larghezza e l'altezza dei pannelli varia anche in base alla larghezza massima del giunto tra due pannelli. Per pannelli di facciata fino a 30 m2 diversi sono i sistemi di ancoraggio omologati. Sui bordi possono essere necessarie ancore resistenti alla trazione contro la forza di attrazione del vento. I sistemi di ancoraggio sono regolabili in tre direzioni consentendo un orientamento del pannello (si veda p. 179). Il materiale delle ancore deve essere resistente alla corrosione. Pannelli per attici II rivestimento dell'attico può essere lo stesso di quello impiegato per il resto della facciata. I pannelli possono sporgere oltre la parete dell'attico e poggiare in quel punto su spine (fig. 3.1.78). Il gioco di movimento necessario dell'ancora viene garantito, ad esempio, da un lubrificante con cui viene trattato il pannello o da un fissaggio elastico nella parte superiore della spina. Per l'ancoraggio resistente alla trazione e alla pressione della parte inferiore si impiegano le stesse ancore utilizzate per i pannelli della facciata. Parapetti (all'esterno) L'altezza viene determinata soprattutto dalle richieste dalle leggi edili. Di norma oscilla tra 90 e 110 cm. Lo spessore dovrebbe essere di 100 mm. In questo caso valgono gli stessi criteri osservati per gli strati di rivestimento impiegati nelle diverse strutturazioni delle superfici. La larghezza massima è determinata dal tipo di ancoraggio. In presenza di una giunzione rigida tra parapetto e solaio, il fissaggio al sistema portante viene realizzato, ad esempio, sovrapponendo le armature e facendo colare il calcestruzzo. La larghezza dovrebbe essere in questo caso al massimo di 2,5 m, per evitare che le tensioni provocate dalle diverse temperature arrechino danni (come deformazioni e crepe). Se si utilizzano ancoraggi specifici per parapetti in grado di equilibrare grazie, ad esempio, a cuscinetti in elastomero, i movimenti causati dalle oscillazioni termiche, è possibile impiegare anche pannelli molto più lunghi (fig. 3.1.79) Pareti esterne realizzate con elementi prefabbricati

Le pareti esterne realizzate con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato sono formate da tre strati (p. 174, fig. 4.2B), uno portante, uno di isolamento termico e uno di rivestimento (fig. 3.1.77B). Lo spessore dello strato portante varia da 80 a 150 mm in base al tipo di sollecitazione indotto dal carico principale. La prima misura risulta adatta se il pannello della parete ha solo la funzione di chiudere lo spazio. Lo spessore può essere maggiore nelle pareti con un alto carico sul piano e nelle pareti più alte (ad esempio in costruzioni industriali). Lo spessore dello strato di isolamento termico dipende dalle varie tipo-

Costruzioni a più piani

logie edilizie. Per edifici abitativi e di uffici oscilla tra 80 e 100 mm. Le esigenze della tecnica produttiva impongono che lo strato di rivestimento sia applicato direttamente sull'isolamento termico senza un'intercapedine di aerazione. Lo spessore minimo per garantire una copertura sufficiente dell'armatura è di 60 mm. Questa dimensione deve essere aumentata dello spessore dello strato di materiale eliminato a causa dei trattamenti della superficie (ad esempio lavaggio, scalpellatura). La parte più sottile vale come taglio trasversale per una superficie profilata. L'isolamento termico, in polimeri espansi con pori chiusi, viene in genere realizzato in due strati con battute alternate. Se si impiegano solo lastre a uno strato, i pannelli di isolamento dovrebbero avere una congiunzione ad accavallatura per evitare dei ponti di bassa temperatura. Data la funzione portante dello strato interno (strato portante) è necessario stabilirne le dimensioni e l'armatura più idonee. Le misure massime vengono determinate, tra l'altro, dalla produzione, dal trasporto e dal montaggio. Per ragioni economiche è consigliabile scegliere elementi prefabbricati di grandi dimensioni. Di norma esse variano da 4 a 10 m. Le dimensioni massime dello strato di rivestimento vengono stabilite dalla possibilità di movimento sotto l'effetto della temperatura. La superficie maggiore dello strato di rivestimento non dovrebbe superare 15 m2 con una larghezza massima di 5 m. Ciò significa che lo strato di rivestimento ha qualche giunto in più rispetto allo strato portante allo scopo di prevenire il pericolo che si deformi. L'esperienza ha dimostrato che il pannello a tre strati funziona perfettamente dal punto di vista della fisica tecnica anche senza un'intercapedine di aerazione. Quando lo strato di rivestimento non è ventilato, la differenza di temperatura tra il piano interno e quello esterno è minore con la radiazione solare e di conseguenza minore è anche la sollecitazione di flessione data dalla tensione termica. Punte/lamento dello strato di rivestimento sullo strato portante Lo strato di rivestimento viene appeso allo strato portante con tasselli in acciaio inossidabile (DIN 17.440). Si distingue tra tasselli portanti di fissaggio e resistenti a torsione (fig. 3.1.80). Mentre i carichi orizzontali, soprattutto il risucchio e la pressione del vento, vengono deviati da tutti i tasselli in corrispondenza con la loro posizione sul piano, il tassello portante rigido riceve anche carichi verticali, prevalentemente quelli del peso proprio del pannello di rivestimento ed eventualmente delle finestre e di altri elementi supplementari. Questo tassello viene posto sopra il baricentro della massa del pannello di rivestimento. I tasselli di fissaggio (chiodi) si trovano sui bordi e con dimensioni maggiori anche nel piano intermedio. A causa della loro

Costruzioni in calcestruzzo armato

forma, seguono quasi senza resistenza la differenze di lunghezza dello strato di rivestimento. I tasselli resistenti a torsione, posti in direzione rigida e verticalmente a quella flessibile, evitano che il pannello di rivestimento si giri. Un'even tualità che potrebbe verificarsi anche se il tas sello portante fosse fissato, come previsto, al centro, a causa di inevitabili imprecisioni in fase di produzione e delle forze che si verificano quando si toglie il pannello dalle casseforme o durante il montaggio. Generalmente si utiliz zano sistemi a norma (fig. 3.1.81). // fissaggio di pannelli a sandwich sul sistema portante II fissaggio dello strato portante alla costruzione avviene principalmente attenendosi ai seguenti metodi: • sovrapposizione dell'armatura (fig. 3.1.82); • barra di fondazione, acciaio profilato e viti; • saldatura.

3.1.77

Sezione della facciata

3.1.78

Fissaggio dei pannelli per l'attico

3.1.79

Fissaggio degli elementi del parapetto

In ogni caso, tutti gli elementi in acciaio non protetti in modo permanente dalla corrosione, vale a dire non sottoposti a immersione nel calcestruzzo o nella malta stagnante secondo la DIN 1045, paragrafo 6.7.1, devono essere in acciaio inossidabile oppure venire provvisti di una protezione alternativa (si vedano i sistemi contro la corrosione indicati nella DIN 55.928). Produzione La facciata richiede alte qualità estetiche e funzionali che possono essere ottenute solo attraverso impianti, procedimenti di lavorazione e materiali idonei. Per "impianti di produzione" si intendono non solo le casseforme in cui il calcestruzzo indurisce, ma anche gli attrezzi e gli impianti per il deposito e la misurazione degli elementi, per il mescolamento, il trasporto, la colata del calcestruzzo, per la rimozione, il trasporto e il deposito degli elementi finiti e per il trattamento e la rifinitura in cantiere delle superfici. Un altro presupposto indispensabile è che la ditta produttrice disponga di un laboratorio nel quale eseguire i controlli di idoneità e di qualità. Ovviamente è necessario che la produzione si svolga in spazi protetti dagli agenti atmosferici. I pannelli per la facciata posti verticalmente sulla costruzione vengono sempre prodotti, senza eccezioni, appoggiati per terra, una condizione che ne garantisce la qualità costante. Si distingue tra un procedimento positivo e uno negativo. Nel procedimento positivo, il lato esterno dello strato di rivestimento corrisponde alla superficie del calcestruzzo nella cassaforma. Può essere lisciato, lavato o trasformato in una superficie a penetrazione secca. Nel procedimento negativo, il lato che alla fine risulterà a vista si trova in fondo alla cassaforma e viene perciò strutturato dalla trama della sua 129

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

superficie. Il fondo della cassaforma corrisponde al "negativo". Si tratta del procedimento più diffuso. La sagoma è data da intelaiature di traversine in acciaio che vengono coperte con lamiere di acciaio. I tavoli di produzione (si veda p. 121) devono essere sufficientemente robusti a causa delle sollecitazioni durante la presa del calcestruzzo e delle dimensioni dei tralicci. Essi rispondono inoltre alla necessità di avere un piano uniforme. In base al tipo di produzione possono essere realizzati sotto forma di palette di circolazione o di tavoli fissi. Una volta tolti i pannelli dalle casseforme, alcuni tavoli sono ribaltabili. Le loro dimensioni dipendono dalle normali dimensioni degli elementi e comunque non superano 4 m di larghezza e 10 m di lunghezza. Sui tavoli viene appoggiato il negativo dell'elemento in lavorazione. Per gli elementi piani delle facciate, il rivestimento in lamiera di acciaio del tavolo viene utilizzato come piano della cassaforma. La superficie del pannello è facilmente strutturabile fissando dei profili alla cassaforma. La strutturazione della facciata viene in genere ottenuta con matrici in gomma o altri materiali sintetici che vengono applicati alla lastra del tavolo. È possibile ottenere forme particolari costruendo dei negativi appositi nei materiali adatti. Le tavole laterali delle casseforme, in legno truciolare sigillato con plastica e rinforzato da un telaio in acciaio, sono ribaltabili e rimovibili. La tenuta stagna dei giunti è fondamentale per la cassaforma. Per evitare la formazione di spigoli si riempiono gli angoli e i bordi delle casseforme utilizzando un listello triangolare. Se è fondamentale che le casseforme vengano preparate con cura in modo tale da risultare robuste e impermeabili, altrettanto importanti sono le fasi di preparazione delle casseforme alla gettata e di pulizia dopo l'uso. Durante la prima si applicano dei separatori per evitare un'aderenza tra le casseforme e il calcestruzzo, per garantire un'estrazione perfetta ed evitare la formazione di difetti sulla superficie del calcestruzzo e sulle casseforme. Un sufficiente spessore dell'armatura può diventare la ragione principale della resistenza nel tempo della facciata. Il fissaggio dell'armatura durante il getto di calcestruzzo viene garantito da un numero adeguato di distanziatori. La scelta del tipo di distanziatore dipende dal rivestimento del calcestruzzo. Perciò, questi problemi andrebbero risolti in accordo tra progettista e produttore. È particolarmente importante mantenere un rapporto acqua-cemento uniforme che, per garantire la resistenza dell'edificio nel tempo, non deve essere superiore a 0,60. Gli strati di rivestimento con aggregati speciali vengono gettati nelle casseforme per lo spessore di circa 34 cm (in base alla dimensione del grano). Questo procedimento viene applicato in genere solo su un unico lato. La scelta degli aggregati deve

130

tener conto della tollerabilità del cemento e della resistenza agli agenti atmosferici (ad esempio resistenza al gelo). Generalmente il calcestruzzo si indurisce senza bisogno di calore supplementare nella cassaforma e, grazie all'uso di cementi a presa rapida e altamente resistenti, il calcestruzzo può essere tolto già il giorno dopo. In questo stato il calcestruzzo fresco non ha ancora raggiunto la compattezza finale e risulta molto sensibile al caldo, al freddo, al vento, alle precipitazioni atmosferiche e alle aggressioni chimiche e meccaniche. Per questo motivo le superfici in calcestruzzo a vista devono essere protette dagli agenti atmosferici e ulteriormente trattate con plastiche di protezione. È importante che questi strati circondino il calcestruzzo a vista senza toccarlo. Un altro metodo consiste nello spruzzare sostanze apposite che formano poi una pellicola protettiva. Durante il magazzinaggio degli elementi è importante osservare che non si verifichino deformazioni indesiderate o difetti sulla superficie del calcestruzzo a vista causati da sostegni del deposito o da imbrattamento. Se si utilizzano pellicole incollate, ad esempio, è necessario fare attenzione che nei pannelli a sandwich non si infiltri acqua pluviale nell'intercapedine tra strato portante e strato di rivestimento.

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

Grattacieli

3.1.83 Lake Point Tower, Chicago, 1968 Arch.: G. Schipporeit

3.1.87 Sede centrale della National Bank, Tampa, 1982-88 Arch.: HarryC. Wolf

3.1.83

3.1.87

3.1.84

3.1.85

3.1.84 Torre della fiera, Francoforte sul Meno, 1991 Arch.: H. Jahn Ing.: F. Nòtzold/E. Cantor

3.1.85

3.1.88 Marina City, Chicago, 1964-67 Arch.: B. Goìdberg

3.1.84

3.1.88

3.1.86 Grattacielo Colonia, Colonia

1969-71 Arch.: Busch-Berger Ing.: W. Naumann/Strabag 3.1.89 Porta della fiera, Francoforte sul Meno, 1980-83 Arch: O.M. Ungers - Ina.: Hochtìef

3.1.85

3.1.89

3.1.86 Grattacielo per uffici, Dortmund, 1994 (pp. 252-53) Arch.: E. Gerber Ing.: S. Polónyi/Hochtief 3.1.90

Ontario Center, Chicago

1979-86 Arch: Skidmore Owings and Merrill

3.1.86

3.1.90

131

Costruzioni in calcestruzzo armato

Costruzioni a più piani

Generalità

I sistemi portanti per grattacieli (regolamento edile: la superficie del pavimento di un sog giorno deve essere a più di 22 m dal terreno) venivano costruiti fino a oggi prevalentemente in acciaio. A causa del peso proprio più alto e della solidità minore del calcestruzzo rispetto all'acciaio, le costruzioni in calcestruzzo armato avrebbero infatti richiesto montanti di dimen sioni troppo grandi. Negli ultimi anni tuttavia sono stati costruiti a Chicago grattacieli in cal cestruzzo armato con una solidità maggiore di 6,5 kN/cm2, a Seattle addirittura di 13,1 kN/cm2. Si pensa quindi che presto saranno a disposi zione dei costruttori calcestruzzi con una soli dità di 15,0 kN/cm2. Kònig (1990) riferisce del l'uso di B 85 in singoli casi approvati dal Genio civile centrale.

3.1.91

Costruzione con casseforme scorrevoli

Grattacieli sospesi 3.1.93 3.1.94

3.1.95

3.1.96

Municipio di Mari 1958-66 Arch.: J.H. van den Broeke J.B. Bakema Ing.: Franz Vaessen (Hochtief) e H.J. Ehrhardt Radio tedesca, Colonia Arch.: gruppo di progettazione Stildorf Ing.: Leventon, Werner, Schwarz Edificio per le camere di degenza, clinica universitaria, Colonia, 1969-72 Nucleo e sistema portante di testa Arch.: Heinle Wischer e associati Ing.: Bole e associati Grattacielo della BMW, Monaco Arch.: K. Schwanzer Ing.: H. Bomhard (Dyckerhoff & Widmann)

3.1.97 e 3.1.98

Standard Bank Johannesburg, 1965-70 Arch.: Hentrich-Petschnigg e associati Ing.: Ove Arup e associati

La progettazione di grattacieli richiede una visione complessa che tenga conto della destinazione d'uso, del sistema portante, dell'impiantistica, del procedimento costruttivo, dei costi di lavorazione e manutenzione. Per quanto riguarda la destinazione, vanno tenuti in particolare considerazione i parametri della superficie delle facciate rispetto alla superficie grezza dei piani. L'impiantistica tecnica e il sistema portante devono armonizzarsi. I sistemi di aerazione e climatizzazione richiedono grandi condutture che devono essere posizionate in modo tale da non indebolire il sistema di controventatura. Controventatura

II sistema di controventatura è di fondamentale importanza, soprattutto nelle costruzioni molto elevate, dato che svolge la funzione di deviare le spinte del vento e di altri carichi orizzontali. La forma più idonea è quella cilindrica anulare (figg. 3.1.87 e 3.1.88). La pianta circolare può creare spesso disagi agli utenti se le zone espo ste alla luce esterne sono troppo poche rispetto all'intera costruzione. George Schipporeit ha elaborato per l'edificio di appartamenti Lake Point Tower a Chicago (fig. 3.1.83) una pianta che ottimizza con la sua struttura lo sfrutta mento della luce e minimizza il carico del vento. L'edificio è composto da tre dischi in calce struzzo armato. La forma di pianta più usata è il quadrato con varianti che possono scegliere di deviare le spinte orizzontali sul centro distributivo (fig. 3.1.84) e, soprattutto per edifici molto elevati, sulla cornice inserita nella facciata (travi Vierendeel), sulla facciata a buchi (fig. 3.1.89) o sulla travatura triangolare (fig. 3.1.90) che formano una trave a scatola. Negli edifici abitativi, i muri di separazione tra le abitazioni funzionano da dischi di controventatura (fig. 3.1.85). All'opposto, rispetto agli edifici per uffici americani, in Germania i posti di lavoro dovrebbero essere illuminati dalla luce esterna. È tipica quindi la pianta con larghezza dell'edificio di 12 m circa.

3.1.92

132

Hotel Budapest, 1967. Arch.: G. Szrog

Se il corridoio non deve essere disturbato dal nucleo, questo raggiunge una profondità di circa 5 m con un momento di inerzia in grado di deviare le spinte di 20 piani. Sono necessari inoltre strati supplementari, ad esempio nel muro frontale o nei nuclei estesi (si veda pp. 252 e 253). Per la deviazione del carico di vento da parte del muro di frontespizio (sormontato da timpano), formato da una trave Vierendeel, sono necessarie dimensioni maggiori. In questo caso i parapetti, insieme agli architravi, fungono da traversa della trave (si veda p. 174). La posizione del centro di gravita dei nuclei di controventatura dovrebbe possibilmente sovrapporsi al baricentro di tutta la superficie, in modo tale da mantenere minima la sollecitazione della controventatura da parte dei carichi non assiali. Il nucleo deve avere una vasta area di assorbimento dei carichi al fine di superare le esigenze di controventatura. È di fondamentale importanza che le contraventature proseguano senza indebolimenti fino nelle fondamenta. Esse sono incastrate nella trave a scatola, formata dalle pareti e dai solai dei piani bassi e dalla longherina di fondazione. Le pareti dei piani inferiori devono essere distribuite in modo tale che la trave a scatola possa trasmettere il carico nelle fondamenta senza l'utilizzo di un particolare rinforzo. Per ottenere l'effetto portante più idoneo alle reali esigenze, è necessario calcolare l'intero sistema portante come un'unità (con il metodo degli elementi finiti), calcoli che a causa delle prove di ottimizzazione richiedono un lavoro notevole. I nuclei vengono generalmente costruiti con casseforme scorrevoli (fig. 3.1.76), un procedimento applicabile anche alle facciate forate (fig. 3.1.91). Già nel 1967 l'albergo Budapest fu costruito nella capitale ungherese con casseforme scorrevoli (fig. 3.1.92). I lavori vennero condotti lateralmente per erigere il nucleo con le pareti radiali e la facciata a cilindro, mentre si procedette dall'alto tramite gru per posizionare le casseforme e armare le solette. La cassaforma per ogni area di solaio venne sospesa a quattro barre filettate e fatta calare di volta in volta sul piano successivo per armarla e gettarvi il calcestruzzo. Il vantaggio di questo sistema consisteva nel fatto che una sola serie di casseforme era sufficiente e che oltrettutto non era necessario smontarla e rimontarla ogni volta. D'altro canto l'armatura doveva essere trasportata attraverso le finestre. Al contrario, l'utilizzo del calcestruzzo pompato non pone ostacoli di sorta, dato che la costruzione dei solai dal basso verso l'alto accelera i lavori, in quanto non bisogna aspettare che essi siano caricabili, anche se questo procedimento richiede serie supplementari di casseforme posizionate con ponteggi.

Costruzioni a più piani

Costruzioni in calcestruzzo armato

I giunti dell'edificio

Le costruzioni a pianta quasi quadrata non hanno bisogno di giunti di dilatazione. La controventatura è di norma possibile solo senza giunti di dilatazione (si veda p. 104). I solai

Nei calcoli dei solai è necessario tenere conto degli spostamenti verticali dell'appoggio nell'area dei nuclei causati dai carichi orizzontali, soprattutto nei piani alti.

Grattacieli sospesi I grattacieli sospesi hanno un nucleo centrale in calcestruzzo armato, preparato con un sistema portante di testa ed eventualmente anche con altri sistemi portanti intermedi (figg. 3.1.93 e 3.1.94). Sul bordo del sistema portante sono posizionati i pendagli integrati nella facciata. I solai poggiano all'interno sul nucleo e all'esterno sui pendagli. Il nucleo riceve attraverso questa struttura portante lo sforzo normale maggiore possibile e quindi, quando è sollecitato unilateralmente dal carico di lavoro, viene esposto a grande tensione di flessione.

3.1.93

3.1.94

I grattacieli sospesi a due nuclei con travi a ponte inserite in mezzo o in alto subiscono la sollecitazione negativa sopra esposta solo trasversalmente rispetto alla trave di ponte (fig. 3.1.95). La costruzione della trave di ponte è molto dispendiosa. La progettazione di grattacieli sospesi richiede particolare attenzione, soprattutto ai movimenti differenti dei solai vicini al nucleo e ai pendagli. Lo spostamento verticale relativo dei cuscinetti dei pendagli viene determinato dalla ricalcatura del nucleo compresi lo spostamento del calcestruzzo e la dilatazione dei pendagli. Per evitare uno sviluppo negativo, questo spostamento do3.1.95 vrebbe essere il minore possibile. Nel grattacielo della Standard Bank a Johannesburg, la costruzione sospesa è divisa in tre settori (fig. 3.1.98), da ognuno dei quali dipendono dieci piani (fig. 3.1.97). Sui piani portanti possono venir installati gli impianti tecnici. Nel grattacielo della BMW a Monaco (fig. 3.1.96), i sette piani superiori sono costruiti sopra il sistema portante mentre gli altri sono a sospensione.

3.1.96

1 3 3

3.1.97

3.1.98

Capannoni

3.2.1 Influenze sulla struttura e sulla costruzione del capannone

I capannoni sono costruzioni a un unico piano con ampie luci di campata, ma possono anche costituire l'ultimo piano di un edificio a più piani. L'utilizzo ha una influenza determinante sulla struttura e sul sistema portante. La tabella 3.2.1 mostra i vari gruppi di utilizzo. La situazione del terreno e l'utilizzo determinano le dimensioni della pianta. Fattori importanti per stabilire l'altezza sono: la mercé da immagazzinare, il tipo di magazzinaggio e il tipo di produzione. Anche il tipo di materiale utilizzato ha influenza sulla forma dell'edificio (ad esempio una costruzione ad arco). In un deposito a scaffalature, lo scaffale stesso viene utilizzato come sistema portante principale sul quale viene applicato il guscio esterno; è questa la regione che ha portato a escludere questa tipologia edilizia dalla trattazione. II modo con cui la mercé viene trasportata è un aspetto da tenere in particolare considerazio ne in fase di progetto. Se il trasporto avviene mediante muletto, va tenuto conto del carico d'urto sui montanti. Le dimensioni dei carichi d'urto sono indicate nella tabella 3.2.2; il tra sporto con gru determina le dimensioni del ca pannone e del sistema portante.

134

3.2.2

Le gru da capannoni I tipi di gru inseriti nel sistema portante sono: il carroponte, la gru sospesa e la gru a colonna (tabella 3.2.3). La figura 3.2.4 mostra diversi tipi di carroponte con i rispettivi comandi. L'altezza del capannone viene determinata dall'altezza necessaria del gancio, dal tipo di gru, dal peso del carico e dal tipo di comando. La sua larghezza dipende dalla dimensione dell'area di utilizzo della gru e da parametri di altro genere (ad esempio la dimensione del terreno). I carroponti si muovono su portagru posizionati su mensole di supporto. I ponti sono costituiti da profili laminati o da travi composte da profili laminati. La rotaia è normalmente saldata sul ponte. Tentativi fatti con ponti composti di elementi prefabbricati in calcestruzzo armato si sono rivelati deludenti in quanto non è stato possibile trovare una soluzione per il fissaggio della rotaia sul calcestruzzo armato. Per carichi più piccoli si possono utilizzare le gru di sospensione. I ponti sono fissati sul bordo inferiore della capriata.

Capannoni

li carrello della gru si muove lungo l'ala inferiore del ponte. Le gru sospese offrono la possibilità di dividere il ponte dalla gru, di agganciare e di unire i ponti con una stazione di intermediazione in modo tale che il carrello possa muoversi da un capannone all'altro. Illuminazione Le richieste per l'illuminazione influenzano la forma del capannone e del sistema portante. Nel caso in cui le esigenze siano limitate, se le finestre nelle pareti longitudinali non fossero sufficienti, è possibile montare delle piccole finestre sul bordo inferiore della capriata che allo stesso tempo risultano utili anche per l'aerazione del capannone. Se la produzione richiede una luce senza ombre si progetterà un tetto addossato orientato a nord (north lìght roof). La quantità di luce è maggiore se la costruzione del tetto addossato è in posizione trasversale. Cresce inoltre la consuetudine di inserire nel progetto anche delle strisce luminose che, pur permettendo un'incidenza maggiore della luce, richiedono una protezione dai raggi solari. Nel seguito abbiamo distinto due categorie principali di capannoni: la prima riguarda gli edifici costruiti con elementi a barra come piloni, capriate per la legatura o archi; sono destinati per lo più all'industria, alla produzione, al magazzinaggio e ai punti di assistenza tecnica; mentre la seconda riguarda le strutture portanti senza armatura. Tuttavia, come avremo modo di verificare, anche i capannoni industriali possono essere costruiti utilizzando sistemi portanti senza armatura e limitando quindi i costi. Questa tipologia viene però impiegata prevalentemente per sale di mostre, grandi ristoranti ed edifici sacri.

Capannoni con elementi a barra I capannoni costruiti con elementi a barra sono composti esclusivamente da elementi prefabbricati a causa degli alti costi che deriverebbero dal posizionamento di ponteggi e casseforme. Tetto

Copertura del tetto Lamiera a trapezio La copertura del tetto della maggior parte dei capannoni è realizzata in lamiera a forma di trapezio, che presenta i vantaggi di avere un prezzo conveniente, un peso specifico ridotto, un montaggio facile e un'alta capacità portante flessibile. La lamiera a trapezio ha inoltre il compito di stabilizzare alcuni elementi costruttivi (capriate, arcarecci ecc). La copertura in lamiera può essere anche concepita quale campo di pressione in grado di deviare i carichi orizzontali sui

Costruzioni in calcestruzzo armato

montanti e sugli altri elementi di controventatura. In base alla luce di campata si sceglie il tipo di profilo della lamiera, tenendo conto del limite di flessibilità del tetto di 1/300.

3.2.3

Capannoni con gru

Per capannoni senza isolamento termico, l'impermeabilizzazione del tetto può essere realizzata tramite la lamiera a trapezio in posizione negativa, se applicata in direzione del declivio. In questo caso sono necessari arcarecci che fungono da costruzione portante secondaria (fig. 3.2.6). I tetti con isolamento termico vanno ulteriormente impermeabilizzati tramite strisce in materiale plastico o bituminoso. Non è possibile mettere della ghiaia sul tetto a causa del rapporto svantaggioso tra il peso e il carico di lavoro (ad esempio neve); questo vale soprattutto per capannoni con una luce di campata molto ampia. Se la direzione delle lamiere a trapezio non è legata alla funzione impermeabilizzante, esse possono essere applicate direttamente sulle capriate, sul montante del telaio (tetto senza arcarecci) (fig. 3.2.8) o sugli arcarecci.

3.2.4

Comando delle gru a carroponte

Uno dei problemi più impegnativi da risolvere durante la progettazione dei capannoni è quello di trovare la distanza ottimale delle capriate. Sempre in questa fase viene deciso se sia più conveniente realizzare un tetto con o senza arcarecci. Lastre per il tetto in calcestruzzo poroso I tetti dei capannoni con isolamento termico possono essere costruiti in lastre di calcestruzzo poroso. Queste lastre pur determinando un carico notevole sul sistema portante, risultano molto vantaggiose per l'isolamento termico e acustico. È possibile costruire un disco del tetto per deviare i carichi orizzontali. Arcarecci (travi secondarie) Nel sistema portante principale, gli arcarecci vengono eseguiti in calcestruzzo armato o precompresso con una sezione a forma trapezoidale. Le dimensioni degli arcarecci, indicate dall'associazione di categoria Deutscher Fertigteilbau, vengono riportate nella tabella 3.2.5. Capriate Per le costruzioni in calcestruzzo armato o precompresso vengono scelte delle capriate posizionate in modo flessibile, incastrate sui montanti. È questo un sistema statico preferibile a quello che prevede un angolo del telaio rigido in elementi prefabbricati in calcestruzzo armato in quanto decisamente più economico (costruzioni di montaggio, p. 103). Le dimensioni delle pietre angolari e dei montanti si basano sulle indicazioni fornite dall'associazione di categoria Deutscher Fertigteilbau. L'esperienza ha consentito di ottimizzare le sezioni, inoltre l'industria per la produzione di elementi prefabbricati fornisce casseforme già pronte. 135

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.5

Sistema portante del tetto con arcarecci (travi secondarie)

3.2.6 Struttura del tetto con arcarecci senza isolamento termico

136

Capannoni

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.7 Sistema portante per capriate in calcestruzzo armato (travi principali)

3.2.8 Struttura del tetto senza arcarecci per un tetto provvisto di isolamento termico

137

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.9

Sistema portante per il tetto con capriate in calcestruzzo precompresso (travi principali)

3.2.10 Armatura a fascia corrispondente alla nuova concezione per il calcestruzzo armato

138

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

Le dimensioni della cassaforma di base vengono modificate in riferimento alle dimensioni richieste integrando altri elementi, dato che la costruzione di casseforme apposite risulterebbe troppo costosa. Capriate in calcestruzzo armato La tabella 3.2.7 indica le dimensioni delle capriate. Le travi in calcestruzzo poco armato sono utilizzate in genere per lunghezze che non superano 24 m. La loro distanza varia da 4,8 fino a 10,8 m a seconda del tipo di struttura del tetto. Lo sviluppo di una nuova concezione rispetto alle caratteristiche dell'armatura ha portato alla realizzazione di capriate con armatura a fascia (fig. 3.2.10). Questo procedimento permette di sollevare la superficie inferiore della trave risparmiando sui costi per il calcestruzzo e il trasporto. Le travi richiedono nell'area del supporto un incastro a forcella (fig. 3.2.11 A) o incastri di altro tipo per evitare di ribaltarsi. Il progetto di un capannone comprende sempre la struttura completa. L'utilizzo di pareti in calcestruzzo armato consente di formare l'appoggio a forcella sfruttando queste lastre senza bisogno di aggiungere altri elementi (figg. 3.2.14, 3.2.16). La capriata può essere staccata dai sostegni formando così sul suo lato superiore, attraverso l'altezza del baricentro, l'appoggio a forcella (fig. 3.2.15). Risulta vantaggioso appoggiare la capriata con un giunto a bicchiere autoregolante. Capriate in calcestruzzo precompresso Le capriate prefabbricate in calcestruzzo precompresso possono essere prodotte e trasportate in un unico pezzo se la luce di campata non supera 40 m. Quelle di dimensioni maggiori sono in genere composte da più elementi montati in cantiere, anche se in realtà sono poco utilizzate. La tabella 3.2.9 fornisce le coordinate per stabilire le dimensioni degli elementi prefabbricati. Per le capriate in calcestruzzo precompresso si utilizza la forma a I in quanto l'allargamento del lato inferiore deve reggere il peso specifico della trave e della precompressione. È fondamentale che la capriata sia realizzata con estrema precisione in posizione eretta per evitare deformazioni che potrebbero ridurre la sua resistenza al ribaltamento (lateral buckling). L'uso di tiranti laterali durante il montaggio può risultare utile a garantire una maggiore stabilità della trave, soprattutto se le luci di campata sono molto ampie. È necessario non rimuoverli fino a quando la trave non viene fissata con gli arcarecci o la lamiera a trapezio. L'appoggio a forcella può essere ottenuto attraverso le cavità poste nelle teste dei montanti (fig. 3.2.11B), le lastre delle pareti o gli elementi dell'attico (figg. 3.2.17, 3.2.18), così come con il fissaggio della flangia inferiore.

Capriata a tre cerniere con tirante Le capriate di altezza ridotta posizionate nell'area della grondaia presentano il vantaggio di ridurre la superficie della facciata del capannone e quindi di abbassare notevolmente i costi di realizzazione. Se la capriata non può essere realizzata e trasportata in un unico pezzo, come nel caso di luci di campata ampie, risulta conveniente utilizzare una capriata in calcestruzzo armato con un tirante. Un elemento che si richiama alla capriata usata da Polonceau nelle costruzioni in acciaio (fig. 3.2.19). Questa trave è costituita da due elementi triangolari piatti in calcestruzzo armato i cui colmi poggiano l'uno contro l'altro e con i punti d'appoggio uniti da un tirante (fig. 3.2.19A). Essi presentano una sezione cuneiforme. La forma è realizzata in modo tale da consentire, con alcune variazioni, di produrre elementi diversi in base alle dimensioni delle luci di campata (fig. 3.2.19B). Dopo l'indurimento, gli elementi vengono rimossi dalla cassaforma senza aprirla e montati utilizzando un carrello mobile (fig. 3.2.19C). Il tirante in acciaio filettato può essere attaccato sia ai sostegni sia agli angoli inferiori degli elementi triangolari.

3.2.11

Incastro

3.2.12 Capannone per il deposito del sale di M. Gnàdig 3.2.13

Capannone con tetto a shed

Capriate ad arco La forma dei capannoni di deposito per materiale di riporto ben si presta alla mercé che essi devono contenere. Ancora oggi il modello di questa tipologia edilizia è rappresentato dal capannone per il deposito del sale di Miklós Gnadig progettato nel 1953 (fig. 3.2.12). Gli elementi curvi degli archi a tre cerniere sono stati colati con il calcestruzzo in posizione piana e poi rialzati. La cerniera di colmo è costituita da una semplice lastra in acciaio inserita lateralmente. Le lastre a cassettoni, appoggiate sugli archi, sono state unite sigillandole in modo da renderle resistenti al taglio garantendo così la rigidità longitudinale del capannone. Naturalmente oggi, se il tipo di mercé depositata lo consentisse, il capannone verrebbe montato con grandi gru e ricoperto di lamiere a trapezio. Capannoni con copertura a shed Rispetto alla struttura portante risulta vantaggioso che la luce di campata più grande si trovi in direzione est-ovest. In questo caso è possibile sormontarla con una travatura a traliccio nei cui piani sono inserite delle finestre a shed. Gli elementi per la copertura del tetto, quali ad esempio le lastre a cassettoni in calcestruzzo armato, vengono appoggiati da un lato sulla parte inferiore e dall'altro su quella superiore. Il piano del tetto, simile a un disco rigido, fornisce un fissaggio orizzontale alla parte inferiore della capriata. Per questo motivo il montaggio viene eseguito procedendo da nord verso sud (fig. 3.2.13). Le travature a traliccio in calcestruzzo armato vengono prefabbricate in posizione piana e tra139

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.14

3.2.15

3.2.16 Incastro della capriata 3.2.14 3.2.15 3.2.16 3.2.17 3.2.18

3.2.19

140

con la lastra dell'attico, calcestruzzo armato con l'appoggio ribaltato, calcestruzzo armato con lastra a sandwich, calcestruzzo armato con lastra a sandwich, calcestruzzo precompresso con la lastra della parete, calcestruzzo precompresso

Capriata a tre cerniere con tirante

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

sportate in pacchi. È necessario prestare molta attenzione all'ancoraggio delle aste dell'armatura delle diagonali finali. Il ferro dell'armatura viene saldato a una lastra di ancoraggio in acciaio oppure dotato di un nodo scorsoio in posizione trasversale rispetto al piano portante. I fasci di ferro dell'armatura devono essere costituiti da aste sottili per permettere ai nodi di inserirsi nella sezione del calcestruzzo.

Nei capannoni di elevazione ridotta, la parete frontale non ha bisogno di un telaio ma solo di profili di collegamento. Un profilo a Z trasmette la reazione sul supporto degli arcarecci alle lamiere a trapezio del frontone. Negli angoli delle pareti sono posizionati profili a L, fissati al gancio orizzontale. I montanti della porta vengono allungati fino alla costruzione del tetto formando un sostegno per i ganci delle pareti.

I capannoni con tetto a shed e una luce di campata minore vengono costruiti con un sostegno di gronda (in calcestruzzo precompresso). Per ridurre la superficie delle pareti esterne e di conseguenza i costi di realizzazione, è importante che nel progetto le parti poste sotto la grondaia presentino un'elevazione ridotta. La figura 3.2.25 mostra altre soluzioni per tetti addossati con travatura portante.

Calcestruzzo poroso Le pareti in calcestruzzo poroso vengono impiegate soprattutto per capannoni dotati di isolamento termico. Le lastre da pareti consentono di coprire superfici di qualsiasi altezza. In base al tipo di fissaggio e all'altezza di riempimento è necessario munire le lastre con dei sostegni intermedi. La distanza delle capriate è di 7,50 m a causa della lunghezza massima in fase di produzione. Le pareti in lastre di calcestruzzo poroso posizionate orizzontalmente possono arrivare a un'altezza di 12 m senza sostegni intermedi.

Se va disposta la distanza più ampia tra i montanti da nord a sud, è necessario, prima di realizzare la costruzione del tetto, sormontare la campata maggiore con capriate in calcestruzzo precompresso. Montanti

I montanti vengono incastrati nelle fondamenta per assicurare la stabilità trasversale ed eventualmente anche la stabilità longitudinale del capannone. Generalmente si attacca il montante alla fondazione con una giunzione a forma di faretra. L'esperienza ha dimostrato tuttavia che, nonostante i costi di produzione alti, un deposito e un trasporto difficoltosi, risulta comunque più economico fabbricare in pezzo unico montante e fondazione, in quanto evita l'inserimento del complesso giunto a faretra. La prova d'urto ha dimostrato che i montanti in calcestruzzo di dimensioni normali resistono al carico anche se sprovvisti di rinforzi specifici. Di norma è sufficiente un'armatura supplementare idonea anche se è consigliabile dotare i montanti di una protezione agli urti. Nei capannoni con carroponti, i montanti vengono dotati di mensole per l'appoggio dei ponti (fig. 3.2.20). Pareti

Le pareti più economiche per i capannoni sono realizzate in lamiera a trapezio o in lastre di calcestruzzo poroso. Per le esigenze di isolamento termico è necessario trattare le lamiere a trapezio con una schiuma indurita e munirle di una lastra di copertura. Le lastre in calcestruzzo poroso o in calcestruzzo armato sono le più sicure e le più resistenti contro i danni meccanici. Lamiera a trapezio Le lamiere a trapezio vengono disposte verticalmente. A metà altezza c'è un gancio profilato a forma di U che serve ad attaccare la lamiera con viti al montante in calcestruzzo armato.

Le lastre sistemate verticalmente presentano uno spessore ridotto, un aspetto, questo, da tenere presente in fase di progetto. Alcuni tipi di portoni richiedono per le pareti di frontone una cornice in acciaio che svolge al contempo la funzione di garantirne il fissaggio. Nell'area degli zoccoli, l'igroscopicità delle lastre in calcestruzzo poroso rende necessario un rivestimento (ad esempio in resina epossidica) oppure il loro fissaggio sugli zoccoli stessi (fig. 3.2.21).

3.2.20 Appoggio del ponte della gru

Se sotto la pavimentazione non è stato steso uno strato di ghiaia sufficientemente profondo, è necessario provvedere a una protezione contro il gelo tramite elementi prefabbricati, appoggiati sulle fondamenta. Calcestruzzo armato La larghezza massima della lastra prefabbricata per la parete è di 4,20 m, in quanto questa misura ne consente ancora il trasporto in posizione trasversale su un carro a piano ribassato. Risulta vantaggioso sistemare le lastre delle pareti sul muro longitudinale in orizzontale e sul muro frontale in verticale. Gli elementi posti sulle pareti longitudinali, quindi in orizzontale, devono avere un'altezza che consenta di inserire le porte di sicurezza senza dover essere tagliati. A tal fine essi ricevono un tirante che viene poi inserito nella soglia. Un'altra soluzione è quella di fabbricare la lastra in due sezioni distinte, tra le quali inserire la porta. Queste due parti della parete vengono poi bloccate dalla lastra sovrastante e posizionate tra i montanti. Una sigillatura in malta della cavità

3.2.21

Parete esterna in calcestruzzo poroso

141

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

formata dalla scanalatura dei montanti e degli angoli della parete garantisce la stabilità. La soluzione della malta non può essere messa in atto con il gelo. Se infatti gela durante il periodo di montaggio, le connessioni devono essere eseguite con elementi in acciaio, in genere saldati. È necessario in questo caso eseguire l'incastro con pochi giunti saldati per evitare che uno sviluppo di calore eccessivo crei delle crepe nel calcestruzzo. Gli elementi in acciaio richiedono una protezione contro la corrosione. La scelta tra i due procedimenti (sigillatura in malta o elementi in acciaio) non trova parere unanime da parte delle ditte; in ogni caso la differenza di costi è irrilevante.

3.2.22

Parete frontale in pannelli a sandwich

Come mostra la figura 3.2.6, un tetto senza isolamento termico necessita di una struttura secondaria. I pannelli da parete vengono posizionati fino al bordo inferiore della lamiera trapezoidale che serve anche da appoggio laterale (fig. 3.2.22). Essi formano con le capriate ancorate sui bordi inferiori un appoggio ribaltabile e quindi devono essere installati prima del montaggio delle capriate. In questo caso è necessaria una centinatura tra il pannello e la capriata. Con questi sostegni non è necessario un attacco a forcella attraverso i pannelli, le cui sporgenze possono essere sfruttate per chiudere la superficie sopra il montante. L'ancoraggio ad anello è costituito da un'armatura inserita nella cavità longitudinale che viene chiusa dopo il montaggio con una tavola laterale e sigillata. Durante il montaggio i pannelli della parete frontale devono essere sostenuti con saettoni. È consigliabile il montaggio immediato del tetto in quanto la stabilità delle pareti è garantita solo dalla connessione degli arcarecci con le spinte del trapezio in lamiera. Il portone può essere formato dai pannelli della parete. Il pannello autoreggente sopra l'apertura del portone viene appoggiato sui ribalti degli elementi vicini e sostenuto sigillando i giunti (fig. 3.2.23).

3.2.23

L'architrave del portone con pannelli della parete

Muro tagliafuoco I sistemi portanti principali in calcestruzzo armato o calcestruzzo precompresso possono essere provvisti di lastre a parete in calcestruzzo armato dello spessore di 12 cm. Esse vengono sorrette su entrambi i lati dalla costruzione del tetto in modo tale che la stabilità venga garantita dal lato più lontano dal fuoco (fig. 3.2.24). Controventatura Per la controventatura si deve tener conto delle seguenti influenze: • vento; • differenza della verticale per elementi di con troventatura perpendicolari;

3.2.24

142

Muro tagliafuoco

• differenza della verticale (pianificata o non vo luta) negli elementi costruttivi con funzioni di controventatura e di deviazione dei carichi; • urto delle gru, urto da frenate e urto laterale; • cambiamento della temperatura; • contrazione e spostamento. La copertura del tetto in lamiera a trapezio stabilizza gli arcarecci o le capriate contro il rimbalzo. Per questo motivo essi funzionano da campo di contrappeso rendendo superflua un'impalcatura del tetto. Dagli studi svolti è emerso che la realizzazione di un campo di contrappeso risulta comunque più conveniente dell'impalcatura, nonostante il dispendio supplementare necessario per la copertura del tetto (fissaggio di ogni nervatura, profilo del bordo). In ogni caso ciò deve venir confermato da calcoli esatti. Poiché la deviazione dei carichi orizzontali in direzione diagonale viene effettuata da montanti incastrati, gli stessi elementi devono essere utilizzati per deviare le spinte longitudinali. Nei capannoni di dimensioni minori, il peso orizzontale può essere trasmesso sulla parete frontale in modo da avere una controventatura attraverso i muri. La stabilità del capannone può essere anche garantita dai giunti. In questo caso risultano particolarmente idonee le aste filettate tirate attraverso tubi immersi nel calcestruzzo e fissate con un dado. Quando la controventatura dell'edificio viene garantita dai pannelli o dai giunti, può essere evitato l'incastro dei montanti anche se ciò comporta dei costi supplementari durante il montaggio. Economicità Polónyi e Stein (1986) hanno svolto un'ampia ricerca sull'economicità, sintetizzata in tabelle che indicano i parametri relativi a diversi tipi di costruzioni per stabilire le dimensioni più importanti, il consumo di materiale e il rapporto con i costi. Le pareti esterne comportano i costi più alti nella realizzazione dei capannoni, per questo motivo è opportuno cercare di ridurle il più possibile. Ciò deve essere messo in atto già nel progetto iniziale in scala 1:500. La scelta del tipo di sistema portante deve prevedere un'altezza di grondaia ridotta.

Superfici portanti Generalità Obiettivo L'obiettivo è quello di creare una superficie che delimiti lo spazio. Quindi si pone il quesito di come strutturare questa superficie per renderla capace di sostenere dei carichi. La soluzione è data da una struttura portante in calcestruzzo armato per superfici. Definizioni (si vedano le pp. 101,144, 145)

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

Struttura • In base alla forma geometrica Corrugamento corrugamento prismatico corrugamento a piramide guscio corrugato Guscio piegatura semplice piegatura doppia in una direzione in direzioni opposte •In base alla potenzialità portante o alla sollecitazione Corrugamento a trave, a cornice, ad arco Guscio a trave, a cornice, ad arco Guscio a membrana (a sollecitazione tirante, compressa, a membrana) Guscio piegato •In base al modo di appoggio Appoggio su superfici (costruzioni pneumati-che) Appoggio lineare Appoggio su punti •In base al tipo di superficie Continua Discontinua Superfici portanti per coperture Nel presente volume ci occuperemo dei sistemi portanti di superfici per tetti di copertura, mentre accenneremo soltanto a silos e torri di raffreddamento. I sistemi portanti di superfici vengono distinti in base alla loro capacità portante o alla forma geometrica che, a sua volta, influenza la capacità portante. In questo contesto la capacità portante è l'aspetto più rilevante. Le denominazioni "gusci a rotazione", "gusci a paraboloidi iperbolici" e "gusci a manto" fanno riferimento a capacità portanti specifiche. La nostra trattazione ha tenuto conto della seguente classificazione: • sistemi portanti di superfici a trave, a cornice e ad arco; • gusci di rotazione; • gusci a paraboloidi iperbolici; • gusci a membrana; • gusci con forme libere; • corrugamento generale; • tetti sospesi. Tutti questi sistemi portanti sono appoggiati linearmente o in punti. Sistemi portanti di superfici a trave, a cornice e ad arco

L'effetto portante principale di questi sistemi corrisponde a quello di una costruzione piana con montanti. Le sezioni sottili e aperte che li caratterizzano, determinano una sollecitazione nella diagonale di cui va tenuto conto in fase di progetto. Sistemi portanti di superfici a trave Questi sistemi risultano particolarmente idonei per la copertura di capannoni a pianta rettangolare.

In base al fatto che posseggano superfici piane o piegate si distinguono in: •sistemi corrugati a trave (fig. 3.2.25) e •gusci a trave (fig. 3.2.26). Non ci sono limiti alla larghezza per il calcestruzzo preparato in loco, mentre non deve superare i 3 m per questioni di trasporto negli elementi prefabbricati. Ciò può far insorgere problemi di carattere formale, se questi elementi di piccole dimensioni non si adattano alle proporzioni dell'edificio. I sistemi corrugati e i gusci non devono supe rare lo spessore di 10 cm. La figura 3.2.25 mostra le normali sezioni per sistemi corrugati a trave, mentre i gusci a trave sono illustrati dalla figura 3.2.26. È possibile che nell'area dei momenti di campo sia desiderabile un'area di pressione più ampia, che per le travi a ghirlanda è necessaria anche nell'area dei sostegni interni. Quando si impiegano elementi prefabbricati è opportuno posizionare il giunto verticale in alto. Nelle attestature si creano movimenti che possono anche interessare la guarnizione. È quindi necessario che esse non si trovino in una scanalatura. Se si getta il calcestruzzo su una superficie pendente priva di una controcassaforma è opportuno limitare l'angolo della pendenza e di conseguenza l'altezza del sistema portante della superficie. A tal fine si utilizzano spesso delle nervature per sistemi corrugati a trave o per gusci con luci di campata maggiori. Nel caso in cui i capannoni a più navate richiedano campate più grandi in entrambe le direzioni, è possibile combinare, se i tetti sono addossati, sistemi portanti corrugati a trave e gusci, ad esempio con elementi simili alle travi Vierendeel (figg. 3.2.27, 3.2.28).

3.2.25

Sistemi corrugati a trave

3.2.26

Gusci a trave

3.2.28

Trave Vierendeel con guscio

La presenza di grandi forze concentriche nei sostegni rende necessari dei dischi trasversali di controventatura che possono avere anche la forma di una trave di sostegno o di una piattabanda (fig. 3.2.33). L'effetto del disco può, in determinati casi, venir trasmesso alla lastra o al guscio se questi hanno uno spessore idoneo. II calcestruzzo precompresso risulta preferibile nei sistemi portanti di superfici se le luci di cam pata sono maggiori. Nel caso si tratti di calce struzzo gettato in opera, la precompressione avviene dopo l'indurimento. In questo modo è possibile posizionare gli elementi precompres si in posizione curva. Se si tratta di montanti a una sezione, gli elementi vengono eretti lungo i sostegni per ridurre le pressioni sul bordo in feriore e le tensioni nei componenti ad asta. Nel le travi continue, i tiranti che raccolgono i mo menti negativi devono trovarsi in alto ed esse re posizionati in modo tale che le forze di rinvio non agiscano in diagonale sulla superficie, o comunque la loro azione sia ridotta al minimo. 1 4 143

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.29

144

Sistemi portanti di superfici in calcestruzzo armato per costruzioni del tetto

Capannoni

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.2.29 Sistemi portanti di superfici in calcestruzzo armato per costruzioni del tetto

145

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

Per l'inserimento agli ancoraggi si deve prevedere un ingrossamento adeguato del taglio trasversale. I gusci in calcestruzzo precompresso sono realizzati in apposite casseforme. La compressione avviene prima del getto, dato che un rinvio viene di norma evitato per gli alti costi necessari. 3.2.30

Guscio a paraboloide iperbolico a forma di trave

I sistemi portanti di superfici vengono eseguiti senza dischi trasversali per poter realizzare nella stessa cassaforma più elementi di dimensioni diverse con un unico procedimento di compressione. Essi devono essere dimensionati in modo tale che il peso specifico (incluso l'effetto dinamico) possa essere sorretto senza dischi trasversali. L'appoggio sull'elemento vicino deve far sì che per l'effetto dell'intero peso ci sia un disco trasversale. Se si vuole realizzare anche il disco trasversale nella cassaforma, è necessario prevedere delle casseforme che non ostacolino il procedimento di precompressione. Tra le costruzioni realizzate in gusci a trave ricordiamo quella di W.J. Silberkuhl e E. Häußler, il cosiddetto "guscio Silberkuhl", a curvatura longitudinale. L'obiettivo era quello di sviluppare un guscio prefabbricato a forma di trave in base alle seguenti condizioni: • larghezza 2,50 m, luce della campata da 12 fino a 24 m (sono stati realizzati anche gusci con una luce di campata di 31,20 m, una lar ghezza di 3 m e uno spessore di 15,0 cm); • calcestruzzo precompresso senza rinvio del cavetto; • assenza di casseforme complementari.

3.2.31

146

Struttura di un guscio a parabolide iperbolico

La forma idonea alle condizioni sopracitate risulta essere la seguente: • per la guida diritta dei cavetti si presta una superficie regolare, quale ad esempio un pa raboloide iperbolico (si veda p. 151) • l'altezza della sezione risulta dalla pendenza che consente di colare il calcestruzzo senza una cassaforma complementare, l'angolo ve niva determinato dagli esperimenti eseguiti; • la saetta in direzione longitudinale è stata sta bilita in modo tale da permettere ai cavetti ti ranti di arrivare in posizione esatta presso i tagli estremi di testa con la luce di campata massima. Dato che la gettata doveva avvenire con un costipatore per superfici rimorchiato, la curvatura in direzione longitudinale doveva essere scelta con un raggio costante, quindi un cerchio. In questo modo l'iniziale paraboloide iperbolico si trasformava in un particolare di un paraboloide a rotazione (p. 151 Generalità: geometria). (Il termine originale "guscio HP" era già in uso e non venne da allora più modificato) (figg. 3.2.30, 3.2.31). I dischi terminali sono difficili da produrre e da trasportare e necessari solo nella fase finale. Per questa ragione le travi di sostegno vengono costruite appositamente (fig. 3.2.36).

I sostegni del frontone possono deviare la spin ta del vento solo quando i gusci terminali han no una controventatura adeguata. Se ciò non fosse necessario i sostegni sarebbero solo in castrati nelle fondamenta che, a causa della mancanza di sovraccarico, dovrebbero avere delle dimensioni molto grandi. Appoggiando i gusci HP in posizione diagonale si possono realizzare tetti addossati (fig. 3.2.36). Gusci con forme adattate alla superficie del momento II guscio a trave del capannone per i controlli tecnici del Technisches Ùberwachungsamt di Darmstadt, segue nella forma la superficie dei momenti del piano di una trave singola con due travi a mensola. Il tirante è diritto ed il guscio realizzato con tavole. Le superfici consistono, nell'area delle travi con mensole, in paraboloi di iperbolici e in conoidi nell'area dei campi (fig. 3.2.37). Sistemi portanti di superfici composti a forma di trave, di prisma e di cilindro Se le dimensioni del sistema portante superano le possibilità dei mezzi di trasporto, allora è consigliabile smontarli in senso trasversale rispetto alla direzione portante in singoli elementi che possano essere ricomposti in cantiere. Negli elementi vengono inseriti dei tubi di diametro maggiore rispetto alla norma per consentire l'infilatura. La pressa viene appoggiata contro il calcestruzzo indurito. La forza dei tiranti è trasmessa al calcestruzzo attraverso degli ancoraggi. Per la formazione della superficie di contatto è possibile: • posizionare gli elementi distanziati (da 5 a 10 cm) e gettare del calcestruzzo negli interspa zi. Svantaggi: lungo tempo di attesa prima di poter iniziare la precompressione; accorcia mento del processo di presa con malta a re sina artificiale; • procedere a una stuccatura in resina artificiale che consente una superficie molto precisa; • impiegare un separatore che unisca gli ele menti sulla superficie di contatto con il cal cestruzzo. Svantaggi: è necessario gettare il calcestruzzo due volte e numerare gli elementi posizionandoli nella giusta successione. • impiegare degli specchi che consentono di ottenere una superficie esatta anche se risul ta difficoltoso il posizionamento delle tavole ad angolo retto rispetto all'asse del sistema portante. Una dentellatura dell'area di contatto può essere utile per la trasmissione delle forze trasversali. Il montaggio viene eseguito sull'impalcatura oppure a terra. In quest'ultimo caso sono necessari elevatori pesanti per lo spostamento del sistema portante ricomposto. Le figure 3.2.34 e 3.2.35 mostrano capannoni con tetti addossati costruiti con elementi prefabbricati ricomposti, simili a gusci a forma di trave.

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

Economia

L'analisi dei costi deve includere oltre a quelli per gli elementi del sistema portante di superfici anche le spese per la copertura (piani srotolati, costi supplementari per piani curvi e obliqui, scanalatura), per i montanti della superficie portante, per le traverse del frontone e per i montanti (in particolare per i frontoni e per le fondamenta). Solo per gusci a paraboloide iperbolico esistono casseforme già pronte utilizzabili per differenti luci di campata. Ciò significa che gli altri elementi vengono caricati con costi supplementari per le casseforme. Da queste considerazioni generali emerge che i sistemi portanti di superfici si prestano soprattutto a realizzare idee strutturali particolari o costruzioni con tetti addossati. Al contrario le costruzioni con lastre a una o due nervature (lastre a doppia T), e soprattutto con capriate coperte di lamiere a trapezio risultano molto più economiche e facilmente realizzabili grazie alla disponibilità ovunque delle casseforme necessarie.

3.2.32

3.2.33

3.2.34

3.2.35

3.2.36

3.2.37

Strutture piegate 3.2.32 3.2.33 3.2.34 3.2.35

3.2.36 3.2.37 3.2.38 3.2.39 3.2.40 3.2.41

Distributore presso Milano, Favini (area dei campi: superfici cilindriche, area della pensilina: conoide) Torre di calcestruzzo, Wiesbaden, E. Neufert, Dyckerhoff Deposito centrale della VSK (Svizzera), Heinz Hossdorf, Element AG, Tafers Capannone per la tessitura, stabilimento tessile (Polonia), J. Glowczewski, S. Sikorski, Walclaw & Zenon Zalewski; realizzazione: costruzioni industriali, Poznan Palazzetto dello sport Herne, Denzinger, Vestakon GmbH Capannone per i controlli tecnici TUV, Darmstadt, H. Tuch, W. Fuchssteiner Tribuna dell'Associazione calcio Colonia, H. Schulten, S. Polónyi Chiesa di Santa Edwige, Oberursel (Colonia), H. Gunther, S. Polónyi Rimessa per pullman a Budapest, I. Menyhàrd Aviorimessa, Marignane (Francia), Auguste Perret & Nicolas Esquillan, realizzazione Società des Entreprises Boussiron, Parigi

3.2.38

3.2.39

3.2.40

3.2.41

147

Capannoni

Costruzioni in calcestruzzo armato

Sistemi portanti di superfici a cornice o ad arco Sistemi di corrugamento I sistemi di corrugamento ad arco possono es sere costituiti da superfici triangolari piane (si veda p. 144, col. 1, riga 3). La tribuna dello stadio dell'Associazione calcio Colonia è costituita da un sistema di corrugamento a tre cerniere con una grande sporgenza. La sezione del sistema di corrugamento è scelta in modo tale che delle strisce di lastre equilibrino le zone di pressione. Nelle pieghe del sistema di corrugamento i dischi trasversali diventano le forze di ingranaggio. La forma dell'elemento si presta al trasporto. Il disco frontale, verticale nel progetto originale, è stato piegato per minimizzare le deformazioni provocate dall'inevitabile spostamento del calcestruzzo e dalle imperfezioni del montaggio. Quest'ultimo è stato realizzato con una costruzione ausiliaria di sostegno dell'elemento a gradino (fig. 3.2.38). Superfici regolari (superfici con controventi diritti) A questa categoria appartengono in primo luogo le volte sottili plasmate a cilindro o a cono. La controventatura delle volte viene assicurata dai dischi terminali e dai costoloni di controventatura. Il guscio ad arco dell'aviorimessa a Parigi-Orly di Freyssinet (demolito, p. 23) riceveva attraverso la sezione delle pieghe la resistenza necessaria alla flessione. Le stesse superfici non erano dei piani ma superfici regolari. La chiesa a Oberursel (Colonia) è fondamentalmente un guscio ad arco (fig. 3.2.39). La superficie regolare viene definita dai contravventi posti sul piano normale di una curva direttrice piana ad angolo costante (fig. 3.2.42). Piani ellissoidali (piani curvati due volte nello stesso senso) L'autorimessa per pullman a Budapest (fig. 3.2.40) e l'aviorimessa a Marsiglia-Marignane (fig. 3.2.41) sono costituite da gusci ellissoidi ad arco con un tirante. Quest'ultima è stata realizzata a terra e poi posizionata con delle presse idrauliche. Calcolo Le tensioni di sollecitazione longitudinale di un guscio a trave vengono determinate dall'effetto della trave in corrispondenza dello stato di tensione (fig. 3.2.43). Ciò determina la distribuzione delle sollecitazioni di taglio che causano la curvatura trasversale del guscio. In linea generale esse si mantengono costanti nella sezione. La flessione trasversale di un elemento largo 1 m è data dalla differenza della forza trasversale AQ (fig. 3.2.44). La distribuzione di Q corrisponde alla distribuzione costante della tensione sulle sezioni del taglio trasversale (fig. 3.2.45). I componenti della forza trasversale

148

delle sezioni del taglio trasversale T e il carico q producono i momenti dei singoli punti (fig. 3.2.46). La divergenza tra questo metodo semplificato e il risultato esatto è minima. Questo procedimento, che può essere utilizzato per sistemi portanti sia di superfici armate sia in calcestruzzo precompresso, fornisce risultati abbastanza precisi per la statica preventiva e spesso anche per i calcoli relativi alla statica finale. La curva direttrice può essere ottimizzata in modo tale che i momenti della flessione trasversale risultino minimi, come nel caso in cui i momenti negativi e positivi siano uguali. Il metodo sopra esposto si presta anche al calcolo dei sistemi di corrugamento a trave, a cornice e ad arco. È necessario calcolare con precisione le forze di rinvio nelle pieghe dove vanno collocati i dischi trasversali o le aste di giunzione. L'armatura di rinvio deve essere ancorata con ganci idonei. I lembi dei sistemi portanti di superfici ravvicinate si sostengono a vicenda in senso orizzontale. Le pieghe e i gusci terminali necessitano di un fissaggio orizzontale con travi di collegamento o sostegni di gronda. Gusci a rotazione

Definizione Un piano di rotazione è dato da una curva che gira intorno a un asse. Capacità portante Sollecitazione determinante: • per gusci piani soprattutto a rotazione sim metrica: peso specifico e neve; • per gusci alti non a rotazione: vento. Calcolo Effetto portante della membrana Tutti i gusci a rotazione sostengono la distribuzione simmetrica a rotazione del loro carico solo attraverso le forze della membrana, se la curva meridiana, ad eccezione del punto di colmo, non ha una tangente orizzontale. In linea generale un guscio caricato con un peso parallelo non deve avere lungo una linea del livello continuo e normale in direzione del peso, un piano tangenziale normale in direzione del peso stesso poiché in questo caso la trasmissione delle forze avverrebbe solo attraverso le forze trasversali, quindi tramite flessione (fig. 3.2.47), I gusci possono subire delle deformazioni anche a causa di un appoggio simmetrico alla rotazione, evitabili solo con sostegni molto dispendiosi. In alcuni casi è possibile ridurre questi difetti attraverso una tensione di circonferenza; mentre è possibile ovviare ai danni alla flessione con un'armatura adeguata.

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

Dimensioni del taglio: le forze dei meridiani e le forze della circonferenza sono simmetriche di rotazione se hanno un appoggio simmetrico di rotazione e un carico simmetrico di rotazione. La maggior parte delle lastre e dei gusci simmetrici di rotazione viene elencata nelle tabelle riportate in Markus (1976). Attraverso un grafico è possibile determinare le forze di membrana di gusci di rotazione con una qualsiasi curva meridiana, caricati parallelamente all'asse di rotazione (fig. 3.2.48). Il guscio viene diviso in settori attraverso piani normali rispetto all'asse di rotazione (a), (b) riporta il carico di questi settori V|, V||, V|||, ... Il carico che grava sui giunti di taglio deve essere raccolto da una direzione di forza presente come una tangente al punto di taglio 1,2,3,... della curva meridiana. Nel diagramma delle forze (b) essi sono T|, T||, T|||, ... quindi nφ| = T1/2πr1 ecc. Le forze di circonferenza risultano dalla differenza (ΔH|, ΔH||, ΔH|||, ... ) delle forze che premono sul bordo superiore e inferiore dei settori circolari. ΔH|, ΔH||, ΔH|||, ... sono le somme delle forze che premono radialmente sulla circonferenza. Δh||| = ΔH||| /2πr||| , rappresenta la forza radiale che preme sul cerchio. La risultante della forza di taglio di un settore circonferenziale è Nψ||| = —(ΔH|||/2πr|||)r|||. Essa viene raccolta da una linea di taglio sm quindi la forza di taglio del cerchio è nψ||| = -ΔH|||/2πs|||). Se la forza H che preme sul bordo inferiore è maggiore della forza H del bordo superiore si ha pressione, tensione in caso contrario. Nell'esempio riportato la forza circonferenziale è di pressione sopra il taglio III e di tensione sulla parte inferiore. Questo metodo stabilisce le forze di taglio dalla condizione di equilibrio che offre una distribuzione della forza solo con un appoggio adeguato in prossimità dei sostegni. La DIN 1045, paragrafo 4.1, afferma: "Per la determinazione delle dimensioni della depressione e del taglio si deve presupporre una capacità portante elastica". Il calcolo secondo la teoria della plasticità risulterebbe più conveniente perché permetterebbe, ad esempio, di ridurre l'armatura dei contenitori cilindrici. Emerge però, rispetto ai calcoli secondo la teoria di elasticità, che l'armatura meno dispendiosa per lo stesso carico deve essere più pesante per il cerchio e meno pesante per i controventi. Appoggio su punti Finché possibile è necessario trasmettere le forze concentriche e i pesi lineari in modo tangenziale rispetto al guscio (fig. 3.2.49) per evitare sollecitazioni di flessione. Se l'appoggio continuo non è tangente le forze di sostegno possono essere trasmesse al guscio solo tramite flessione (fig. 3.2.57). Per il predimensionamento dei gusci si presta il metodo delle risultanti, che determina le risultanti nei tagli simmetrici attraverso le condizioni di equilibrio (si veda anche p. 155).

Curvatura Per calotte a cerchio vale il peso critico pk = αEd2/R1R2, essendo a il fattore di curvatura, E il modulo E, d lo spessore del guscio e R1 e R2 i raggi principali della curvatura. Csonka consiglia, anche in seguito alle ricerche svolte su gusci crollati, di presupporre a = 0,05, che include il fattore di sicurezza e le inesattezze di produzione. Sarebbe preferibile, anziché il fattore globale di sicurezza nascosto nel fattore di curvatura, utilizzare fattori di sicurezza chiari e tenere conto delle inesattezze di produzione inserendo "d" e "R" con le tolleranze meno vantaggiose.

3.2.47 La curva meridiana di un guscio a rotazione deve avere un piano tangenziale orizzontale solo nella soglia

Produzione Calcestruzzo preparato in loco Casseforme: • casseforme pneumatiche Le sollecitazioni locali possono causare deformazioni e quindi i tessuti rivestiti e riempiti a pressione d'aria possono essere utilizzati solo quando si usa il getto pneumatico del calcestruzzo, in quanto altri metodi di gettata e compressione potrebbero determinare dei movimenti delle casseforme. • casseforme di legno Casseforme in tavole: assicelle tagliate nella forma della curva meridiana e poste verticalmente con tavole in direzione radiale o travi squadrate disposte a forma circonferenziale con tavole meridiane per le casseforme. Da un punto di vista formale può risultare un problema il fatto che la struttura ottenuta con l'utilizzo di queste casseforme focalizzi l'attenzione sull'apice della cupola. • lastre in fibre • casseforme a perdere Nervi utilizzò per i suoi gusci (figg. 3.2.51 e 3.2.58) delle casseforme a perdere composte da lastre a cassette in ferro-cemento di forma romboidale. Le lastre in ferro-cemento furono realizzate in calcestruzzo a grano fine con un'armatura in filo metallico e messe in opera su un ponteggio. L'armatura dei costoloni si trova nelle intercapedini. I costoloni immersi nel calcestruzzo e la copertura delle lastre a cassettoni formano il sistema portante vero e proprio, il guscio a costoloni: una costruzione ornamentale di grande effetto. Nel palazzetto la spinta orizzontale della cupola viene trasmessa attraverso dei montanti obliqui nelle fondamenta circonferenziali (figg. 1.69, 1.70, 3.2.52). Un tirante a cerchio posto all'altezza della grondaia avrebbe reso superflui i montanti, ma così sarebbe andato perso il vero fascino dell'intera costruzione dominata dalla loro presenza massiccia. Elemento prefabbricato Le costruzioni con elementi prefabbricati consentono di risparmiare sul ponteggio e sulle casseforme in quanto il getto e l'armatura vengono eseguiti in fabbrica. Se si considera questo aspetto, il palazzetto di Nervi non rientra in que-

3.2.48 Determinazione grafica della forza di taglio circonferenziale di un guscio a rotazione

149

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni 3.2.60

3.2.49

Guscio HP a lembo piegato

3.2.50

3.2.57 Guscio a calotta appoggiato su punti con montanti giuntati in modo rigido alla flessione, sollecitazione della trave circonferenziale

3.2.51

3.2.52 3.2.58 Sezione di un costolone del palazzetto (figg. 3.2.50-3.2.52)

3.2.53

3.2.54

Gusci 3.2.49

Calotta a sfera appoggiata su punti, capannone della fiera di Barcellona da 3.2.50 a 3.2.52 Palazzetto dello sport a Roma: veduta interna, montaggio degli elementi in ferro-cemento, appoggio del guscio su montanti a V, RL Nervi 3.2.53 Fermata Fiera e Stadio, Dùsseldorf 3.2.54 Magazzino in Messico, F. Candela 3.2.55 e 3.2.56 Chiesa di San Suitbert, Essen: armatura, ponteggi e casseforme J. Lehmbrock, S. Polónyi 3.2.55

150

3.2.56

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

sta categoria dato che solo alcuni elementi del soffitto sono prefabbricati. È possibile innalzare le cupole utilizzando elementi radiali prefabbricati con l'ausilio di un ponteggio sotto il colmo. Citiamo quali esempi la cattedrale di Santa Edwige a Berlino e la Tonhalle a Dùsseldorf. Gusci a paraboloide iperbolico Generalità, geometria I gusci a paraboloide iperbolico (abbreviati: gu sci Hypar o HP) conoscono un frequente utiliz zo grazie alle seguenti ragioni: • un buon risultato estetico, in particolare se si combinano più gusci; • una forma che si presta alla tecnica di pro duzione dato che è composta da due parti di controventi diritti e consente quindi, con casseforme in calcestruzzo armato, di posizio nare in una direzione le tavole e nell'altra le travi quadrate del ponteggio; • una capacità portante favorevole e chiara con una distribuzione delle forze di taglio abba stanza equilibrata se l'appoggio risulta ade guato e una stabilità relativamente favorevole. II paraboloide iperbolico è una membrana a dop pia curvatura non svolgibile le cui sezioni di mas sima curvatura sono volte in direzione opposta (si vedano p. 144 e segg.). Il paraboloide iperbolico può essere definito un piano regolare (piano con controventi diritti) e un piano passante (fig. 3.2.64). Esso è formato da tutte le rette e 1 (controventi) parallele al piano (L1) che tagliano due rette inclinate g1, g2 (rette direttrici) (fig. 3.2.61). (Nessuna delle rette direttrici deve essere parallela al piano di guida). Un secondo gruppo di controventi g 1 risulta dal piano di guida L 2 e dalle rette direttrici e1 ed e2. È possibile ottenere la stessa superficie attraverso un passaggio (spostamento delle parallele): su una parabola di guida scivola una parabola di controventi in direzione parallela al piano di guida (fig. 3.2.62). In base agli obiettivi del progetto si sceglierà la soluzione più idonea: se ad esempio si vuole realizzare un guscio in calcestruzzo armato e formare la superficie con delle tavole, risulterà adatto un piano regolare; mentre sarà preferibile un piano passante nel caso in cui si voglia comporre la superficie con dei parallelogrammi a forma di poliedro (invetriato) (fig. 3.2.64). Equazione del piano Secondo Candela per determinare le forze di taglio si utilizza un piano regolare, dove l'asse z del sistema delle coordinate è parallelo ai due piani di guida, gli assi x e y sono paralleli ai piani di guida L1 e L2 e ad angolo retto rispetto all'asse z. La porzione dell'angolo a tra i due piani può essere di qualsiasi misura. La proiezione dei controventi nella direzione z sul piano xy forma la griglia del parallelogramma (fig. 3.2.63).

Se il paraboloide iperbolico è delimitato da un quadrato tridimensionale OACB (controventi retti), l'origine O del sistema delle coordinate viene posizionata in un angolo del quadrato. Il piano viene definito così dalla proiezione delle linee laterali lx e ly e dalle coordinate a, b e e che determinano la distanza dei punti angolari A, B e C dal piano xy. La coordinata z di un qualsiasi punto P del piano con le coordinate x, y si definisce in base ai rapporti di altezza: z = zb + x (zc - zb)/lx con zb = b y/l y e zc = a + (c - a) y/l y. Quindi z = (b/l y)y + [a + (c - a) y/l y - b/l y ] x/l x con le indicazioni r = (c - a - b)/l x l y rx = a/l x r y = b/l y z = rx y + rx x + ry y. r è un valore caratteristico per la curvatura del piano. Se r è alto, il piano è fortemente curvato. Con r = 0 si ha una superficie piana.

3.2.61

Definizione del guscio HP come piano regolare

La determinazione della forza di taglio È necessario esaminare in primo luogo le condizioni per l'equilibrio di un guscio Hypar con un carico distribuito uniformemente rispetto alla pianta. Per questa indagine il guscio deve trovarsi in una posizione che consenta ai controventi di formare una pianta a griglia di un parallelogramma ciò significa che l'asse del paraboloide iperbolico deve essere verticale, fiancheggiato parallelamente dalla direzione del peso (fig. 3.2.65). Le condizioni di equilibrio per un elemento "finito", vale a dire un elemento delimitato da quattro controventi, si può stabilire facilmente: tutte le condizioni di equilibrio sono già soddisfatte tranne quella relativa alla proiezione delle forze in direzione dell'asse z. È consigliabile quindi calcolare le proiezioni delle forze di taglio nel piano xy. Queste proiezioni vengono indicate con N. L'equazione sull'asse z è la seguente: Z Ax Ay = Nxy • Ay [(z 4 z2) - (z3 - z-,)]/Ay + N yx • Ax [(z 4 - z 3 ) - (z 2 z^/Ax. Dall'equazione dei momenti intorno a z segue Nxy=Nyx e quindi Z Ax Ay = Nxy (2z4 + 2z-| - 2z3 - 2z2) = 2Nxy (z4 + z-, - z3 - z2) Z/2Nxy = (z 4 + z1 z3 - z 2)/ (Ax Ay) = (c - b - a)/(lx l y) da che risulta N xy = Z l x l/[2(c - b - a)] = Z/2r.

3.2.62 Definizione del paraboloide iperbolico come piano passante

Il calcolo di equilibrio dimostra che con un carico distribuito uniformemente e parallelamente all'asse della superficie del guscio Hypar: • lungo i controventi ci sono solo forze di spinta; • il guscio deve essere munito ai lembi diritti di elementi che accolgano queste forze di spinta; • questi elementi ricevono dal carico solo una sollecitazione della forza longitudinale; • le forze di tensione principali seguono nel gu scio la direzione della curvatura pendente, le

3.2.63

Coordinate di un punto del piano qualsiasi

151

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

forze di pressione principali seguono invece la direzione della volta; • minore è l'altezza del guscio e maggiori so no le forze di taglio. La deduzione sopracitata partiva dal presupposto che gli elementi del lembo fossero rigidi all'infinito e avessero la stessa deformazione longitudinale del guscio. Ma nella realtà ciò non si verifica mai, quindi lo stato di tensione effettivo è sempre differente da quello calcolato con la teoria della membrana. Soprattutto per gusci poco alti e/o gusci a paraboloide iperbolico nei quali l'asse è molto distanziato dalla verticale, le travi di fascio ricevono un carico trasversale che determina il loro ripiegamento nella superficie del piano delle tangenziali. In questo modo si crea uno spostamento delle forze che le devia verso gli angoli alleggerendo il centro degli elementi dei lembi. Il calcolo delle forze di taglio illustrato fornisce indicazioni sufficienti per il progetto iniziale. Per il calcolo statico definitivo si utilizza il metodo degli elementi finiti (FEM), che tiene conto della rigidità degli elementi dei lembi ed eventualmente anche di quella degli elementi costruttivi vicini (ad es. pareti). Un guscio fissato tra elementi di fascia non si curva facilmente se questi ultimi non cedono. Qualora venisse meno l'effetto della volta si attiva l'effetto della sospensione. Il lembo di un guscio a forma di parabola o di iperbole può essere costruito come lembo libero in quanto non deve scaricare le forze di spinta (fig. 3.2.55). La curvatura del lembo deve essere sottoposta a un attento esame. Elementi di fascia II guscio e gli elementi di fascia formano una sola unità. Anche se l'ingegnere nei suoi calcoli li separa attraverso soluzioni chiuse, ciò non significa che gli elementi di fascia debbano distinguersi formalmente dal guscio "per ragioni di chiarezza costruttiva". Ci si lamenta spesso del fatto che la loro presenza "nasconda" l'effetto estetico dato dallo spessore sottile del guscio; per evitare questo inconveniente in alcuni casi esso è stato allungato oltre la trave di fascia; una scelta che se lascia visibile lo spessore del guscio non ne mostra del resto l'effetto portante. Gusci a paraboloide iperbolico composti Dall'incastro di più gusci Hypar possono nascere interessanti soluzioni formali. Essi possono essere composti lungo: • i controventi diritti (p. 145); • i tagli delle curve (p. 145). La costruzione così realizzata trae stabilità dall'appoggio dei gusci e dagli elementi di fascia. È conveniente cercare combinazioni che consentano alle forze di taglio dei gusci di annul-

152

Capannoni

larsi o di diminuire negli elementi di fascia comuni. Le sezioni degli elementi di fascia risultano dall'unione dei gusci. Gli elementi di fascia devono raccogliere le forze di taglio dei gusci ed eventualmente anche il loro peso specifico. Con gusci Hypar singoli o combinati si possono formare dei gusci a ombrello. A pieno carico le forze degli elementi di fascia si equivalgono. Il carico viene trasmesso attraverso la controcatena nel montante (fig. 3.2.53). Il momento del carico unilaterale della neve e del vento viene trasmesso attraverso la sollecitazione della flessione della controcatena nel montante. Con gusci a ombrello posizionati in senso obliquo è possibile costruire tetti addossati (fig. 3.2.54). Produzione Ponteggio, casseforme Le travi squadrate del ponteggio vengono posizionate in una direzione del controvento, mentre le tavole vengono messe nella direzione opposta (fig. 3.2.56). L'armatura I gusci non troppo curvati possono essere ar mati con stuoie in acciaio. Si utilizzano listelli rettangolari con l'armatura principale posizio nata nella direzione delle forze principali della trazione alternando le giunture (fig. 3.2.68). La giuntura estesa alternata con un diametro del le assicelle di 4 mm forma un rinforzo di 20 mm quando le assicelle si incastrano. La copertura in calcestruzzo necessaria per un isolamento termico adeguato, è di 1 cm su entrambi i lati. Da ciò deriva uno spessore minimo di 4 cm. Sulle superfici piegate lo spessore della coper tura è difficilmente realizzabile, perciò si consi glia di aumentare la copertura di calcestruzzo di 1,5 cm in modo tale da raggiungere uno spes sore di 5 cm. Se i gusci presentano un'inclina zione troppo accentuata per essere armati con le stuoie, si utilizza l'acciaio. II passaggio dal guscio all'elemento di fascia deve essere effettuato aumentando gradatamente lo spessore del guscio per garantire la deviazione delle forze di flessione (fig. 3.2.69). Per la connessione di due gusci è sufficiente in genere dotare la sezione del punto di unione di un rinforzo minimo e di un'armatura adeguata (fig. 3.2.70). Per il getto del calcestruzzo si veda p. 159. Gusci a membrana

Definizione, calcolo, caratteristiche I gusci analizzati fino ad ora possiedono una forma geometrica definita. Le forze di taglio nascono dal carico in rapporto al tipo di forma. È possibile anche formulare una distribuzione "ideale" delle forze di taglio determinando così la forma. Per distribuzione "ideale" si intende una distribuzione costante, vale a dire che in ogni punto del guscio e in ogni direzione la

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forza di taglio è la stessa. Questo tipo di distribuzione evita che si creino forze di spinta nel guscio, un comportamento simile a quello di una bolla di sapone. Siccome la bolla di sapone non può raccogliere delle forze di spinta, essa si deforma ad ogni mutazione del carico (cambiamento della pressione atmosferica) in modo tale che la superficie si trovi in una posizione normale di carico. Nelle costruzioni è possibile determinare questa forma "ideale" solo per i carichi principali, vale a dire il peso specifico o il peso della neve sui tetti. Questo carico spinge in direzione parallela (direzione della gravita), ciò significa che una superficie che presenti le caratteristiche sopra esposte, è un piano con una forza di taglio di entità infinita. Per questa ragione è necessario modificare la formula originale in modo tale che risulti costante non la forza di taglio ma la sua proiezione orizzontale. I gusci che corrispondono a queste condizioni sono detti gusci a membrana o gusci precom pressi. Nei gusci di altezza ridotta queste con dizioni vengono soddisfatte con forze di taglio simili alla condizione della "bolla di sapone". Nei gusci più alti o nei settori di gusci la differenza diventa considerevole. Dato che le tensioni am messe per i gusci nella maggior parte dei casi non vengono totalmente utilizzate, queste oscil lazioni delle forze di taglio non determinano con seguenze negative sui costi. Se necessario è possibile ottenere delle tensioni costanti va riando lo spessore del guscio. II principio per determinare le coordinate della superficie che soddisfano la condizione di una "proiezione orizzontale costante" non è com plesso. La continuità viene sostituita da una gri glia di assicelle che ha, in base alla forma geo metrica della pianta, una proiezione della pian ta ortogonale o polare. Attraverso il valore del la proiezione orizzontale della forza di taglio "n", o la proiezione della forza delle assicelle otte nuta con quel valore, si determinano per ogni punto della griglia le coordinate dell'altezza con l'equazione dell'equilibrio dei componenti del la forza verticale come conseguenza della for za verticale del carico dominante che preme sui nodi. L'equilibrio della componente orizzontale è già dato dalla stima della proiezione della forza di taglio orizzontale. Il sistema di equazione ha tante equazioni quanti sono i punti presupposti per la griglia. Per i gusci di rotazione un'equazione consente di stabilire direttamente la curva meridiana per il guscio a membrana. Dal presupposto di base deriva che: • più il guscio è basso, maggiore è la forza di taglio "n"; • moltiplicando le altezze di tutti i punti di un guscio a membrana per un numero qualsìasi cambia solo la dimensione della forza di ta glio mentre resta invariata la condizione di ba-

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•

•

•

•

•

•

se. Se l'appoggio è su differenti altezze, devono essere moltiplicate anche le altezze dei sostegni. Nel caso in cui si voglia modificare la proporzione del guscio mantenendo le altezze d'appoggio è necessario determinare le altezze con un nuovo "n"; i lembi a pianta circolare ricevono una solle citazione di trazione e di pressione costante se sono state stabilite delle altezze idonee dei singoii punti della condizione di base; gli elementi di fascia in tensione di gusci com pressi devono venir precompressi in modo ta le che la loro sollecitazione di pressione sia la stessa di quella del guscio; per la compenetrazione di due gusci a mem brana, i cui componenti di forza di taglio oriz zontale abbiano le stesse dimensioni, devo no venir deviate attraverso una trave di con versa/un arco solo le forze a piombo; nelle zone vicine alle travi di fascia o di con versa si creano disturbi a causa delle dilata zioni differenti dell'elemento di fascia e del gu scio, che in genere non determinano conse guenze negative; nelle zone vicine alle travi di fascia o di con versa, possono verificarsi delle flessioni a cau sa di tensioni non desiderate, in genere di en tità minima data la limitata resistenza alla fles sione del guscio; piccole divergenze dalla forma esatta signifi cano solo una distribuzione diversa delle for ze di taglio rispetto alle condizioni di base, in quanto il guscio rimane nello stato di tensio ne della membrana.

Progettazione di gusci a membrana La progettazione di gusci a membrana deve seguire i seguenti passaggi: • determinazione delle condizioni di massima (appoggio e delimitazione della superficie); • determinazione della componente orizzonta le delle forze del guscio "n" (tenendo conto in particolare dell'appoggio); • scelta della griglia; • determinazione del carico; • determinazione del sistema di equazione de gli equilibri e calcolo; • se l'altezza del guscio non risponde alle aspet tative, può essere modificata variando "n": un valore "n" più basso da un guscio molto in clinato, al contrario si avrà un guscio piano; • determinazione con la componente orizzon tale "n" delle forze di taglio e delle tensioni del guscio; • stima del pericolo di avvallamenti; • stima delle influenze dei carichi supplemen tari; • determinazione o stima della flessione e de terminazione della sopraelevazione. A depressione avvenuta, spostamento incluso, le ordinate dell'altezza dell'area centrale del guscio devono concordare con i valori calcolati in quanto con altezze minori creerebbero forze di taglio maggiori rispetto a quelle determinate o calcolate. Questo aspetto è da tenere in particolare considerazione per i gusci piani. 154

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La stima del pericolo di deformazioni II carico critico di gusci a membrana può essere stimabile sulla base dei calcoli per i gusci a cupola, per i quali si utilizza la formula pKR = αEd2/R1, R2 (si veda p. 149). La curva gaussiana G = 1/R1 R2 con una griglia quadrata e con piani a piano simmetrico nell'area del vertice può essere facilmente espressa attraverso un grafico o un risultato matematico deducendola dalle coordinate z dei punti vicini. Una curva principale si trova nella simmetria, mentre l'altra nel piano normale della simmetria e nel piano della tangente della superficie. Il carico critico è per una simmetria semplice

Nei gusci alti con grandi sporgenze libere, la stima del carico del vento è difficoltosa, in quanto non è possibile stabilire dei parametri generalmente validi rispetto ai valori supplementari di questa superficie. In questo caso può essere necessaria una prova nella galleria aerodinamica. Un calcolo esatto può essere effettuato con il metodo degli elementi finiti che consente anche di determinare gli eventuali danni ai bordi del guscio sottoposto a carico dominante, per quanto in genere poco rilevanti. In questo caso il calcolo indicato aiuta solo a trovare la forma di guscio più adatta. Con il metodo degli elementi finiti secondo la teoria del secondo ordine è possibile riconoscere il comportamento di deformazione.

e nelle superfici con due piani di simmetria

Forme di impiego dei gusci a membrana Le considerazioni fatte sottolineano le possibilità formali pressoché illimitate che si offrono all'architetto con una scelta adeguata delle condizioni di massima e delle forze di taglio. Prenderemo ora in esame alcune forme di base.

dove "a" indica la distanza della griglia del sistema di assicelle, "d" lo spessore del guscio, "z" le coordinate verticali dei nodi del guscio con un pannello ornamentale. In ambedue le formule si trova il fattore di depressione a = 0,05. Il pericolo di depressione può insorgere in caso di: • un guscio più spesso; • un aumento della saetta del guscio; • posizionamento di costoloni di controventa tura abbinati ad un aumento della curvatura del guscio a membrana. Queste indicazioni valgono in genere per gusci a forma ellissoidale (curvati in un solo senso). Stima delle influenze dei carichi supplementari Attraverso la determinazione della forma del guscio, in base alle condizioni previste per i gusci a membrana, le sollecitazioni sono date dal carico dominante, ossia - nella maggior parte dei casi dal peso specifico e della neve; mentre per l'influenza del vento è necessario un esame supplementare. Nei gusci piani posti sopra a edifici chiusi, le sollecitazioni del vento sono minime rispetto a quelle determinate dal carico dominante. Dato che nelle costruzioni a guscio le tensioni risultano in genere molto inferiori a quelle consentite, spesso è sufficiente stimare le tensioni provocate dal carico del vento. La stima può essere fatta attraverso: • l'analisi delle proporzioni del carico del vento con il carico dominante. Il metodo si può uti lizzare solo nei casi in cui la direzione e la di stribuzione del carico del vento non diverga troppo dal carico dominante; • il confronto con una superficie analoga, ma tematicamente paragonabile all'intero o • il cosiddetto metodo delle risultanti. In que sto caso non si calcolano le forze di taglio ma le loro risultanti. Si prendono i valori estremi e si stima poi la distribuzione delle forze di ta glio.

3.2.71 Guscio a forma di membrana con un elemento di fascia diritto

3.2.72 Guscio a membrana con elementi di fascia curvati (cerchio nella pianta)

I gusci di Heinz Isler su pianta quadrata corri spondono essenzialmente alle condizioni dei gusci a membrana, nonostante la loro forma sia stata determinata in modo sperimentale (fig. 3.2.73). Dato che il guscio poggia solo sugli angoli, si è proceduto in questo caso a una correzione della superficie. Il guscio a membrana con elementi di fascia retti in senso orizzontale, presenta negli angoli un piano orizzontale tangente. Isler ha concepito una superficie negli angoli in modo che il piano della tangente fosse in pendenza consentendo al guscio stesso di accogliere parte della forza trasversale (reazione sul supporto). Gli elementi di fascia sono realizzati in calcestruzzo precompresso e possiedono la medesima tensione del guscio a membrana. Le figure 3.2.71 e 3.2.72 mostrano dei gusci adatti soprattutto per spazi con un utilizzo omogeneo o variabile. Nel primo caso, la trave di fascia deve poter raccogliere le componenti orizzontali delle forze d'appoggio del guscio. È necessario un arco per ogni connessione con i campi del guscio che riceva dal carico dominante solo una sollecitazione a piombo. È comunque possibile costruire il guscio senza una nervatura e senza una trave di fascia resistente alla flessione. La pianta circolare delle travi di fascia consente una sollecitazione delle travi limitata alle forze longitudinali del carico dominante. II Keramion di Frechen è un guscio a membra na (p. 35). I gusci con lembi liberi o lembi piegati verso l'alto di Isler sono costruiti in modo tale da ricevere solo le sollecitazioni di compressione (figg. 3.2.74, 3.2.75). 155

Capannoni

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Gusci di Heinz Isler 3.2.73 3.2.74 -3.2.75 3.2.76

Magazzino, Spreitenbach, Svizzera, 1970 e 1983 Centro di giardinaggio, Solothurn, Svizzera, 1962 Centro di giardinaggio, Camorino, Svizzera, 1971 Capannoni di produzione e deposito, Hasel-Ruegsau, Svizzera, 1956-91 Impalcatura per casseforme di diverse dimensioni.

La produzione di gusci a membrana Per i suoi gusci Isler ha costruito dei ponteggi con travi composte da tavole posizionate radialmente, adattabili a diverse dimensioni in base al loro posizionamento (fig. 3.2.76). Il calcestruzzo è stato gettato su lastre di isolamento termico che facevano parte della costruzione sotto forma di casseforme a perdere. L'armatura può essere costituita dalle stesse casseforme. In questo caso esse vanno sospese al ponteggio che si trova sopra il guscio. Sull'armatura viene tesa una rete metallica e coperta con un getto pneumatico di calcestruzzo (si veda p. 159). Gusci in forme libere

I gusci possono presentare forme libere, vale a dire non geometriche. Rientrano in questa ti pologia edilizia il terminal della TWA a New York (p. 33) e l'Opera di Sydney (p. 33), ma soprat tutto i progetti di Castiglioni per la stazione di Napoli (fig. 3.2.77) e per la chiesa di Siracusa (fig. 3.2.78). 3.2.73

In questi casi è possibile stimare per lo meno a livello approssimativo le capacità portanti del guscio facendo riferimento ai tipi di gusci appena analizzati. È necessario che il piano tangenziale non sia orizzontale a nessuna linea di livello chiusa (p. 149) in quanto le superfici con una curvatura debole presentano grandi forze di taglio e scarsa resistenza alla depressione.

3.2.74

Particolare attenzione va prestata alla formazione e al tipo di appoggio degli elementi di fascia che devono poter garantire una trasmissione corretta delle spinte del guscio. La prova della stabilità, determinata in passato attraverso la statica dei modelli, viene oggi eseguita con il metodo degli elementi finiti. Per quanto riguarda la costruzione ci si può rifare ai procedimenti sopra descritti.

3.2.75

3.2.76

156

Grandi strutture piegate Dalle superfici triangolari è possibile ricavare grandi forme piegate. Una possibilità costruttiva che risulta evidente nella chiesa di NéussWeckhofen (fig. 3.2.79). In questo caso i dischi o le lastre sono stati doppiamente armati con stuoie in acciaio raggiungendo uno spessore d = 7 cm. I bordi sono stati racchiusi da un'armatura tridimensionale, scanalata o di displuvio, con ferri di innesto a forcella. La curvatura dei ferri è avvenuta sotto il controllo diretto del progettista. Per la deviazione delle forze di rinvio gli angoli necessitano di una legatura stretta (fig. 3.2.80). Il calcestruzzo è stato gettato come nella chiesa di Oberursel (si veda p. 148). II sistema di corrugamento è stato realizzato con delle casseforme supplementari in metal lo duttile.

Il metallo duttile, sostenuto con travi squadrate, ha consentito di controllare il getto corretto del calcestruzzo che è stato compresso con tavole a scosse esterne. In queste strutture, se il corrugamento garantisce la capacità portante consentendo un risparmio sulla quantità di calcestruzzo, alti sono i costi relativi alle casseforme e all'armatura, motivo per il quale la loro realizzazione si presta per lo più a edifici di rappresentanza.

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Tetti a struttura sospesa Frei Otto usa nel suo libro (Otto, 1954) il termine di "tetto sospeso" definendolo "(...) una membrana incastrata tra due punti fissi, che rappresenta al tempo stesso la costruzione e la copertura del tetto. Gli elementi principali si trovano nella copertura del tetto, essi ricevono essenzialmente solo sollecitazioni di trazione e sono, almeno in una direzione, curvati in negativo (pendenti). Il tetto a struttura sospesa è un guscio sollecitato a compressione rovesciato. Il rischio di depressione, che nella costruzione del guscio poteva rappresentare un problema, non sussiste per il tetto sospeso". L'opera citata tratta solo tetti sospesi in calcestruzzo precompresso o in calcestruzzo armato. Nelle costruzioni a sospensione si pone fondamentalmente il problema di come realizzare queste sospensioni valutando se sono già presenti degli elementi ai quali fissare la barra di sospensione, come ad esempio rocce o edifici adiacenti, o se è necessario prevedere dei punti di sospensione (piloni, travi o archi di fascia).

3.2.77

3.2.78

3.2.79

3.2.80

La barra (fune) flessibile fissata su entrambi i lati modifica la sua forma se cambia il carico. L'utilizzo e la costruzione stessa possono tollerare solo lievi deformazioni e quindi il tetto a struttura sospesa deve venir stabilizzato in base alle seguenti possibilità: • peso; • resistenza alla flessione; • ancoraggio. Se il carico continuo del tetto è nettamente maggiore al carico di lavoro, i movimenti causati dal cambiamento del carico di lavoro (neve, vento) 3.2.81 risultano minimi.

3.2.82

I movimenti del tetto possono anche essere ridotti attraverso la resistenza alla flessione degli elementi sospesi del guscio che può essere aumentata realizzando queste parti in calcestruzzo precompresso. La sollecitazione di compressione evita la formazione di crepe mettendo in azione la rigidità dell'intera sezione. La sospensione del tetto può essere realizzata sia all'interno sia all'esterno della superficie. Se av-

3.2.83

3.2.84

Forme libere e tetti a struttura sospesa 3.2.77 3.2.78 3.2.79

Stazione di Napoli, progetto di E. Castiglioni Chiesa a Siracusa, progetto di E. Castiglioni Chiesa a Neuss-Weckhofen, F. Schaller, S. Polónyi 3.2.80 Armatura della chiesa di Neuss-Weckhofen 3.2.81 Terminal dell'aeroporto Dulles, Washington, E. Saarinen, Ammann/Whitney 3.2.82 Schwarzwaldhalle, Karlsruhe, E. Schelling, U. Finsterwalder 3.2.83-3.2.84 Westfalenhalle IV, Dortmund, W. Hòltje; veduta dei tiranti 3.2.85 Friedrich-Ebert-Halle, Ludwigshafen R. Rainer, Dyckerhoff & Widmann 3.2.86 Posa in opera del calcestruzzo spruzzato

3.2.85

3.2.86

157

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Costruzioni in calcestruzzo armato

viene attraverso tiranti posti all'interno, la superficie deve essere curvata in senso opposto (fig. 3.2.87). La stabilità dei tetti a sospensione in calcestruzzo armato o precompresso, curvati in un senso, è data dalla combinazione di peso e resistenza alla flessione, mentre se la curvatura è a superfici opposte sono valide tutte e tre le possibilità. Il terminal del Dulles Airport di Washington (fig. 3.2.81) rappresenta l'esempio più significativo di costruzione con tetto a sospensione curvato in un senso. Particolarmente interessanti sono la forma delle travi di fascia con il lembo piegato all'infuori e la connessione dei montanti obliqui che sono sollecitati anche a flessione dalla componente orizzontale della reazione sul supporto del tetto sospeso e presentano perciò un aumento della sezione verso il basso. Le forze di appoggio del tetto sospeso vengono deviate attraverso i lembi che agiscono nello stesso modo delle travi alte inserite nella superficie del guscio. Nei capannoni non troppo lunghi, essi possono trasmettere il carico alle fasce del frontone (fig. 3.2.88). Queste formano un puntone curvato che, rinforzato dalle pareti frontali, è in grado di trasmettere le reazioni sul supporto delle travi di fascia. Un effetto portante che, in altri termini, è dato dalla cornice fissa posta ai bordi della superficie del tetto dove accoglie le forze risultanti dalla sospensione. In questo modo non sono necessari i montanti per raccogliere le componenti orizzontali delle forze sovrapposte. Nella Schwarzwaldhalle di Karlsruhe, la trave anulare chiusa riceve le reazioni sul supporto del tetto sospeso aiutata dall'attiguo segmento di guscio (fig. 3.2.82). La pianta ad angoli smussati consente di ridurre la sollecitazione alla flessione della trave di fascia rendendo visibile l'effetto portante. Per esigenze di carattere formale, il tetto a sospensione si estende su una luce di campata maggiore. Il tetto in calcestruzzo armato è stato costruito con un ponteggio completo. I tiranti risultano posizionati a una distanza a di 40 cm nella direzione portante e di 5,0 cm in senso trasversale. Nei settori finali, i tiranti supplementari ricevono le forze sovrapposte dall'effetto della sospensione. Dopo il getto e la presa del calcestruzzo, i tiranti sono stati tesi e ancorati nelle canaline che poi sono state compresse. Il lato inferiore del tetto presenta una struttura a cassettoni che segue la forma dei tiranti. Il tipo di capacità portante appena descritto lascia dedurre che i giganteschi piloni della Stadthalle di Brema, non avendo una funzione statica, rispondano a esigenze di carattere puramente estetico (fig. 3.2.89). Gli elementi di fascia della Westfalenhalle di Dortmund sono sostenuti da piloni a forma di 158

A (fig. 3.2.83). Il tetto è stato realizzato con un ponteggio mobile largo 5,0 m. Sull'impalcatura tavolata sono stati incastrati gli elementi dei costoloni prefabbricati, i tiranti sono stati infilati nelle canaline e le tavole in calcestruzzo inserite con pomice tra i costoloni (fig. 3.2.84). I giunti posti tra gli elementi sono stati sigillati con malta di cemento. La curvatura longitudinale del tetto è troppo lieve per contribuire alla stabilizzazione del guscio e serve solo per deviare l'acqua pluviale. La Friedrich-Ebert-Halle di Ludwigshafen (fig., 3.2.85) presenta un tetto a sospensione su pianta romboidale. Gli elementi di fascia sono quindi diritti. Dopo il loro incastro, sono stati appesi gli elementi tiranti e poi inseriti i pannelli prefabbricati. Lo strato di calcestruzzo preparato in loco è stato gettato sulla costruzione sospesa già caricata. Ai tiranti furono appesi dei carichi; in seguito alla loro rimozione il guscio in calcestruzzo ricevette una precompressione. I carichi determinati dall'isolamento, dallo strato di impermeabilizzazione, dalla neve e dal vento vengono sorretti dall'effetto portante del guscio a forma di paraboloide iperbolico. Un elemento di fascia ad arco risulta favorevole all'effetto portante del tetto a sospensione in quanto evita sollecitazioni di flessione. Gli elementi verticali di fascia di un guscio HP posti sopra a una pianta romboidale ricevono solo forze longitudinali a causa del carico dominante. Con questo tipo di procedimento costruttivo, la forma ottimale per gli elementi di fascia è una curva posta tra l'arco della costruzione a sospensione (cerchio) e il bordo diritto di un guscio HP. La sua forma dipende dalla proporzione delle parti di carico dei due effetti portanti. Il tetto a sospensione in calcestruzzo precompresso del padiglione per congressi di Berlino viene stabilizzato da una curvatura speculare (fig. 3.2.90). L'architetto Hugh A. Stubbins volle realizzare un tetto sporgente. Per evitare che il sistema portante del tetto si ribaltasse intorno all'asse formato dai due supporti si scelse di incastrare il tetto a sospensione vero e proprio solo tra la trave di fascia anulare che è posizionata sopra la parete esterna. Gli archi di fascia vennero appesi tramite i tiranti a questa trave di fascia anulare. Già all'epoca della sua costruzione, la mancanza di coerenza formale dell'edificio suscitò accese discussioni tra architetti e ingegneri. La forma esterna simula un effetto portante che in realtà non esiste. A vent'anni dalla conclusione dei lavori, l'arco meridionale crollò a causa della corrosione dei tiranti che non erano stati compressi nel modo corretto. L'opera di restauro ha aggiunto, al di sopra del tetto della sala rimasto indenne, un tetto a sospensione in calcestruzzo leggero precompresso, indipendente dalla copertura centrale, i cui archi di fascia sono stati incastrati nelle fondamenta in modo da poter accogliere il carico unilaterale della neve e del vento.

Costruzioni in calcestruzzo armato

Capannoni

È importante ricordare che nella costruzione originale il guscio sottile esposto a nord era stato attaccato all'arco massiccio esposto a sud. Le differenze di temperatura causarono la formazione di crepe nel punto di attacco, nel quale l'umidità accelerò il fenomeno di corrosione dei tiranti. In linea generale è bene tenere presente che le superfici esposte alle radiazioni solari non dovrebbero presentare grandi differenze nella sezione trasversale del calcestruzzo dato che il calcestruzzo sottoposto a calore si raffredda più velocemente nei settori sottili causando delle tensioni che possono essere all'origine della formazione di crepe. Il getto di calcestruzzo sui sistemi portanti di superfici

Nei singoli paragrafi ci siamo occupati dei problemi specifici relativi al getto di calcestruzzo sui differenti tipi di sistemi portanti. Per tutti vale comunque il principio generale che per avere una buona gettata è necessario procedere con estrema cautela e solo se sussistono le condizioni climatiche favorevoli. È necessario che l'armatura non venga pestata. I gusci piani possono essere colati seguendo il metodo tradizionale e poi compressi con un vibratore piano. Il grano massimo non deve superare i 7 mm. I gusci ripidi e alti vengono coperti di calcestruzzo con il getto pneumatico (fig. 3.2.86). Viene utilizzato sia il processo a umido sia quello a secco. In quest'ultimo caso (Torkret) si mescola sabbia al quarzo con cemento che viene poi pompato attraverso il tubo fino all'ugello dove viene bagnato con l'acqua che scende da un secondo tubo. Durante il processo a umido il calcestruzzo viene, come sempre, mescolato con l'aggregato che deve essere però di grana fine (< 7 mm) e pompato con aria compressa fino all'ugello. Il getto deve essere eseguito dal basso verso l'alto. Quando si ricomincia con un nuovo settore le superfici di attacco devono essere ripulite accuratamente (con una spazzola metallica) dai residui (rimbalzo). L'ugello dell'iniettore deve essere manovrato in modo tale da riempire completamente lo spazio tra l'armatura e la cassaforma. Se il calcestruzzo viene iniettato su reti metalliche è necessario fare attenzione che la rete non abbia sovrapposizioni perché in quei punti si potrebbero formare delle cavità. I sistemi portanti con spessore d > 7,0 cm possono essere realizzati con delle casseforme supplementari (si veda p. 156, Grandi strutture piegate).

si è rivelato tuttavia non sufficientemente resistente soprattutto nei settori più ripidi; • con copertura tradizionale. I ferri dell'armatura vengono avvolti da fili di ferro zincati che sporgono dal calcestruzzo. Con questi viene attaccato il legno squadrato alla cassaforma. Tra il legno viene inserito il materiale di isolamento (lana minerale). Si rimuovono le tavole della cassaforma da sotto il calcestruzzo e le si riattacca sopra sostituendo le tavole difettose. Per garantire la circolazione dell'aria tra le tavole e il materiale di isolamento termico, i legni squadrati devono essere interrotti a determinate distanze. Sopra lo strato di copertura delle tavole di legno si può applicare uno strato di metallo o di plastica. Le coperture in fibrocemento o in scisto sono utilizzabili solo con un'adeguata pendenza delle superfici. La forma dei gusci di Isler, così come il tipo di precompressione delle sue travi di fascia, sono tali da consentire al guscio di ricevere esclusivamente delle sollecitazioni di compressione escludendo così il rischio di crepe. Una giusta miscela del conglomerato e una produzione accurata sono sufficienti a garantire a un guscio di 8 cm l'impermeabilità e la resistenza agli agenti atmosferici. In condizioni climatiche e richieste di utilizzo normali (utilizzo con limitata umidità dell'aria), l'isolamento termico interno risponde alle esigenze; la condensa non ne determina la saturazione perché il guscio in calcestruzzo provvede alla sua diffusione.

3.2.89 Stadthalle, Brema 3.2.90 Padiglione per congressi, Berlino: veduta dall'alto della struttura del tetto (sopra) e bozzetto schematico (sotto)

La copertura di sistemi portanti di superfici in calcestruzzo armato

Gli edifici chiusi dell'Europa centrale devono essere provvisti di un isolamento termico. La copertura delle aree più ripide dei tetti può risultare problematica. La copertura del tetto con isolamento termico può essere effettuata: • iniettando schiuma indurita di poliuretano che 159

Fondamenta

La profondità delle fondamenta è determinata dalle condizioni del terreno edificabile.

Fondamenta poco profonde 3.3.1

Fondazione integrata nella soletta

Le fondamenta poco profonde sono costituite da fondazioni continue sotto le pareti o singole sotto i montanti, poste in genere quali rinforzi del basamento di supporto (fig. 3.3.1). Con carichi molto pesanti e/o una capacità portante ridotta del terreno edificabile, le fondamenta sono costituite da un lastrone. Se le temperature sono molto basse può insorgere il pericolo che la formazione di ghiaccio sollevi le fondamenta. Per evitare ciò il livello delle fondamenta ai bordi viene spostato al di sotto del limite del gelo oppure viene steso al di sotto delle fondamenta uno strato di calcestruzzo di riporto. Fondazioni continue Se le fondazioni sono di proporzioni adeguate non richiedono un'armatura (tabella 3.3.2). Spesso vengono inserite delle barre di unione che emergono dal calcestruzzo e si incastrano nelle pareti. Questi elementi risultano necessari solo se il muro viene caricato dalla compressione del suolo o se le fondamenta ricevono l'effetto disco della parete. Il carico delle pareti negli edifici a un piano e senza cantina è minimo e il loro peso specifico ridotto. Per questa ragione le pareti possono essere posizionate direttamente sulla soletta. Sul bordo esterno è necessaria una protezione antigelo se non è possibile evitare in altro modo la capillarità del terreno e l'afflusso di umidità (ad es. con un letto di ghiaia). In questo caso la soletta continua delle pareti esterne funge essenzialmente da protezione antigelo.

3.3.3

160

Forma dell'armatura nella fondazione circolare

Fondazioni singole Alle fondazioni singole caricate sull'asse centrale viene data forma circolare con un'armatura ad anello per evitare problemi alla simmetria di rotazione. La soluzione più semplice è quella di formare l'armatura a fascia (fig. 3.3.3). La DIN 1045, paragrafo 18.11.1, parla di una fascia a barre "con due o tre ferri singoli". Con ciò si intende un'armatura longitudinale che, attraverso l'aderenza, cede forza al calcestruzzo. In questo caso la forza della fascia viene trasmessa come se si trattasse di una barra sin-

gola. Per questa ragione è possibile formare fasce con più ferri. Il diametro migliore delle fasce con ferri è di 12 mm, dato che vengono consegnate in rotoli. L'EC2 cita ferri con un diametro di 16 mm fabbricati in rotoli. Questa misura consente di non piegare i ferri, ma di espanderli solo fino alla circonferenza desiderata. È importante che l'inserimento delle fasce venga effettuato nel modo corretto. Per evitare una perforazione, il cerchio dell'armatura deve essere posto al di fuori del cerchio critico. Un'armatura posizionata sotto il montante provocherebbe la perforazione. Se le fondamenta non vengono integrate nella soletta, ma fabbricate nelle casseforme, queste ultime devono essere realizzate in lamiera e unite da un nastro di lamiera. L'acciaio utilizzato nelle fondazioni circolari è la metà di quello necessario per le fondazioni quadrate. Le fondamenta munite di un'armatura circolare risultano inoltre più resistenti di quelle rettangolari in quanto lungo l'armatura non si ha la formazione di crepe. Anche le fondamenta caricate in modo eccentrico possono essere di forma circolare. La tabella 3.3.4 consente di determinare i diametri necessari alle fondamenta in base all'eccentricità e la tabella 3.3.5 le sezioni corrispondenti dell'armatura anulare. I montanti realizzati con elementi prefabbricati vengono posizionati su fondazioni singole. Se le dimensioni ne consentono il trasporto, è conveniente realizzare i montanti prefabbricati già con le fondazioni attaccate (si vedano pp. 122123) che devono avere forma circolare. I montanti vengono posizionati sulla piattaforma accuratamente preparata, allineati e poi giuntati con malta di calce per garantire un appoggio sicuro. Le fondazioni a faretra vengono utilizzate nel caso in cui i montanti e le fondazioni vengano prodotti separatamente. La faretra nella quale i montanti vengono incastrati è a forma di tronco piramidale rastremato verso il basso (figg. 3.3.7, 3.3.8). Ciò consente di rimuovere la cassaforma della faretra in un solo pezzo estraendola dall'alto. Le dimensioni della faretra sono calcolate in modo tale da equilibrare le inesattezze sia in senso verticale sia orizzontale. In genere i montanti sono dotati di

Costruzioni in calcestruzzo armato

Fondamenta

un bullone per la centratura il cui involucro è formato da una lastra di acciaio con una perforazione che viene posizionata in modo preciso nella malta di calce sul fondo della faretra, ancora prima dell'incastro dei montanti. Se questi ultimi sono simmetrici con armatura asimmetrica, il bullone viene posizionato fuori dall'asse per evitare che il montante venga posizionato capovolto. Il bullone per la centratura garantisce la posizione corretta del montante. Dei cunei inseriti tra la faretra e il fusto consentono di raddrizzare il montante in posizione corretta. Dopo che la costruzione principale è montata, le faretre vengono riempite con malta di cemento. Terminata la presa si tolgono i cunei. La profondità delle faretre è in genere di 1,5 volte maggiore rispetto alla dimensione della sezione del montante più grande. Grazie alla semplicità di montaggio delle fondazioni a faretra, esse vengono utilizzate anche per pali oscillanti, ma in questo caso devono essere meno profonde. In fondamenta di dimensioni maggiori la faretra viene posizionata su una lastra (fig. 3.3.9). La produzione di questo tipo di fondamenta pur richiedendo due fasi di lavorazione consente un risparmio di materiale. Dall'attuale rapporto tra materiale e costo del lavoro si deduce che la fondazione a forma di faretra risulta economica solo se le fondamenta hanno un diametro o una lunghezza dei bordi di almeno 3,00 m. Naturalmente una lastra di fondazione a faretre può essere anche di pianta circolare, una soluzione che consente di risparmiare una grande quantità di armatura e di utilizzare delle casseforme esterne semplici.

3.3.4

Determinazione del diametro necessario per le

3.3.5

Determinazione dell'armatura anulare necessaria

3.3.6

Esempi per il calcolo delle fondazioni circolari

Le fondazioni a faretra possono essere anche prefabbricate. Il tipo più diffuso è il cosiddetto piede svedese brevettato (fig. 3.3.10) che riduce al minimo il peso della fondazione grazie a una forma e a un'armatura complesse. La maggior parte delle pubblicazioni (anche I'EC2, 5.4.10) imposta i calcoli delle fondazioni a faretra facendo corrispondere la forza normale sul fondo della faretra al centro. Ciò non tiene conto del fatto che in seguito alla forza H o del momento il montante incastrato si gira e che la forza normale si sposta in modo eccentrico (fig. 3.3.11). L'eccentricità riduce la forza H, diminuendo quindi la sollecitazione della faretra e la trazione principale alla base del montante. È corretto anche supporre un attrito in seguito ad H. Incastrando le due superfici sigillate, il momento viene trasmesso attraverso la coppia delle forze alle pareti della faretra. Fondamenta della soletta La soletta, che viene appoggiata in modo elastico sul terreno, deve essere calcolata con il metodo usato per le lastre ad appoggio elastico che più si avvicina alla valutazione della capacità portante effettiva e induce a prevedere un'armatura economica. Spesso risulta opportuno aumentare lo spessore della soletta sotto i montanti e sotto le pareti. 1 6 161

Fondamenta

Costruzioni in calcestruzzo armato

Fondamenta a forma di vasca

3.3.7

Fondamenta a blocco

I piani sotterranei posti al livello dell'acqua freatica vengono realizzati a forma di vasca con impermeabilizzazione in cemento ("vasca bianca") o in bitume ("vasca nera"), dove la soletta corrisponde alla lastra delle fondamenta. Gli ambienti che necessitano di una protezione totale contro l'umidità come le camere blindate, gli archivi e i locali in cui si trovino dei calcolatori o simili, sono formati da una "vasca nera". Mentre la "vasca bianca" viene utilizzata per i parcheggi sotterranei, i locali destinati al deposito di mercé non sensibile all'umidità o le cantine dei condomini. La vasca nera è costituita da uno strato di protezione in calcestruzzo posto sotto la soletta e da pareti in calcestruzzo o in muratura con un isolamento conforme alla DIN 18.195, parti 1-6. All'interno dell'isolamento la costruzione in calcestruzzo può avere le caratteristiche di una vasca bianca.

3.3.8

3.3.9

3.3.10

Fondamenta a blocco con una lastra in fondo

Fondamenta a forma di faretra

Fondamenta svedese

La vasca bianca deve essere realizzata in calcestruzzo armato con uno spessore minimo della soletta e delle pareti di 25 cm. Una giusta miscela (cemento con scarso sviluppo di calore, rapporto acqua-cemento non superiore a 0,60 o 0,55 e presenza di sostanze isolanti), un getto e un trattamento idonei consentono di rendere il calcestruzzo impermeabile il che significa "che l'acqua non penetra nell'elemento costruttivo molto tempo dopo la sua edificazione e che sul lato opposto all'acqua dell'elemento costruttivo non si verificano macchie di umidità o perdite di acqua" [Beton-Kalender 1995, parte 1, p. 79]. L'impermeabilità può essere garantita solo se non si formano fessurazioni profonde nell'elemento costruttivo e se la larghezza delle altre viene arginata dall'armatura. È importante che le sollecitazioni di trazione nel calcestruzzo rimangano minime. Dato che esse derivano principalmente dal calore di idratazione che si produce durante il raffreddamento, è necessario che quest'ultimo avvenga lentamente per poter garantire uno sviluppo di calore ridotto (giunti di dilatazione si veda p. 104).

Fondamenta profonde / fondazioni su pali* Le fondazioni su pali vengono utilizzate nel caso in cui gli strati di terreno con capacità portanti si trovino in profondità. In questo volume non verranno trattati altri tipi di fondamenta profonde. I pali trasmettono il carico attraverso la resi stenza alla penetrazione e/o all'attrito del man to. In base al tipo di produzione essi si distin guono in pali in calcestruzzo gettato in opera e pali prefabbricati. Nel primo caso il cemento armato viene gettato in una cavità preceden temente scavata nel terreno. I pali vengono de finiti a trivellazione, a penetrazione o a vibra zione (fig. 3.3.12) a seconda del procedimen to di lavorazione seguito. Attualmente esisto no anche pali prefabbricati che vengono avvi tati a terra (pali avvitati). I pali prefabbricati so no preparati in cantiere o nella torre di calce struzzo (con il procedimento a centrifuga). Es si vengono conficcati a terra, costipati, sciac quati, avvitati o incastrati in un solco predi sposto. In base al tipo di azione del palo sul terreno, si distinguono pali di rimozione da pa li a trivellazione. In quest'ultimo caso la quan tità di terreno asportato è ridotta. Pali di rimozione

II tipo classico di palo di rimozione è in legno, acciaio o calcestruzzo armato. I pali in calce struzzo armato sono a sezione quadrata o cir colare (fig. 3.3.12A). I primi vengono prodotti in posizione orizzontale, gli altri con il procedi mento a centrifuga. Essi vengono conficcati a terra con un battipalo ad una carica idonea al peso del palo. Attualmente se il terreno lo con sente, vengono utilizzati anche battipali veloci o vibratori. La definizione di palo di rimozione deriva dal termine inglese displacement pile che fa riferimento al volume di terra asportato. Appartengono a questo gruppo anche i pali a trivellazione con sezione circolare che presentano in basso una superficie esterna simile a una filettatura. Il loro incastro al terreno avviene tramite un sovraccarico. Nelle zone ad alta densità abitativa è spesso proibito l'uso della berta che può essere reso difficoltoso anche da ostacoli posti al di sopra dello strato portante rendendo in questi casi preferibile l'uso di pali a vite.

* Per gentile autorizzazione dell'autore, alcune parti sono state riprese da Arz et al. (1994) senza citarne i passaggi. 3.3.11

162

Le forze che lavorano sulla faretra

Fondamenta

Costruzioni in calcestruzzo armato

3.3.12 Pali

3.3.13

Fasi di produzione di un palo di rimozione a trivellazione

163

Costruzioni in calcestruzzo armato

Fondamenta

Pali a trivellazione

in questo caso il palo viene prodotto in loco gettando il calcestruzzo in una cavità precedentemente perforata nel terreno edificabile (fig. 3.3.12B, C). In genere i muri esterni vengono sostenuti con un tubo o con un liquido in sovrapressione (Bentonit) per evitare un allentamento e una distensione del terreno adiacente. La pressione del calcestruzzo liquido garantisce una buona immorsatura con il terreno circostante. In casi eccezionali la trasmissione dei carichi può essere migliorata ulteriormente tramite una successiva compressione del fondo e del manto. Il grafico 3.3.13 illustra il procedimento di produzione di un palo di rimozione a trivellazione.

La sicurezza delle fondamenta Se lo spazio è ridotto a causa della presenza di una scarpata, le fondamenta vengono sostenute con un ponteggio di blocco. In questo contesto ci occuperemo solo delle fondazioni a parete e dei muri formati da pali a trivellazione, in quanto spesso essi fanno parte al tempo stesso del muro esterno dell'edificio. Fondazioni a parete A sovrapposto B a contatto C sciolto con aerocrite 3.3.14

Esempi di muri con pali a trivellazione

Nelle costruzioni urbane sotto il livello del suolo e nelle fondamenta profonde con edifici vicini e un livello alto di acqua freatica, la fondazione a parete rappresenta un procedimento costruttivo spesso molto vantaggioso in quanto non disturba l'acqua del sottosuolo e produce scarsi rumori e vibrazioni consentendo la produzione di pareti in calcestruzzo armato nell'area di diffusione delle pressioni di fondazioni già esistenti. Lo spessore delle fondazioni a parete oscilla tra 60 e 100 cm, in casi particolari vengono impiegati anche muri spessi 150 cm. Per quanto riguarda la profondità non esisterebbero in teoria dei limiti, anche se oltre i 40 m potrebbero verificarsi delle fessurazioni a causa dello spostamento dall'asse a piombo.

3.3.15

Corrente con la testa delle ancore

3.3.16 Gabbia di armatura di una testa di

164

Per la formazione della fondazione a parete vengono allineati i settori di cavi e del getto di calcestruzzo i cosiddetti "settori delle fondazioni a parete". Si procede in primo luogo a erigere un muro di guida alto circa 1 m dal quale viene scavata la cavità con una gru a benna mordente, sostenendo i muri con una sospensione in betonite. Per delimitare i lati frontali contro il terreno vengono inseriti dei tubi di acciaio. Dopo l'inserimento della gabbia di armatura, la lamella viene riempita seguendo il metodo del calcestruzzo colato sott'acqua che utilizza un tubo di deiezione la cui estremità è immersa nel calcestruzzo fresco già colato. Questo procedimento garantisce che solo una quantità minima di calcestruzzo si mescoli con la betonite di sospensione. Il liquido di sostegnoxrimosso dal calcestruzzo

viene asportato tramite pompe per essere ripulito e riutilizzato. Dopo la presa del calcestruzzo, i tubi laterali possono essere tolti. Gli elementi vengono generalmente prodotti a successione alternata. Muri di pali a trivellazione

II sostegno può essere realizzato anche con un muro di pali a trivellazione. I pali vengono generalmente inseriti in fori nei quali si trovano dei tubi. Questo metodo consente di limitare al minimo gli assestamenti dietro al muro e quindi ben si adatta a quelle zone soggette alla diffusione di pressione determinata dalle fondamenta di altri edifici. Tre sono i procedimenti possibili (fig. 3.3.15): • per le pareti che si sovrappongono, in una pri ma fase vengono realizzati i pali 1, 3, 5 ecc. senza l'armatura. Dopodiché vengono pro dotti quelli intermedi con armatura. Questi pe netrano nei pali vicini già realizzati consen tendo la formazione di un muro continuo in calcestruzzo. Durante i lavori di costruzione questi muri possono valere come quasi im permeabili. Le perdite eccezionali possono essere chiuse con un'iniezione di pietra di ce mento o di resina; • le pareti che si toccano sono costituite da una serie di pali posti a distanza di 5-10 cm e quin di permeabili. • sulle pareti a pali sciolti gli intervalli maggiori tra i pali vengono sostenuti dalle volte oriz zontali alla direzione dello scavo. Sostegno e ancoraggio del muro esterno della cava

I muri a intaglio o i pali a trivellazione devono essere sostenuti seguendo lo scavo. Se que sto è ridotto, i muri possono sostenersi a vi cenda grazie ai contrafforti. Se al contrario lo scavo è grande e profondo, i contrafforti sono molto dispendiosi e ostacolano gli altri lavori del cantiere, per questa ragione il muro viene an corato nel terreno o sostenuto con le lastre di copertura. Il fissaggio è garantito dalle ancore di compressione, vale a dire da tiranti in acciaio inseriti nel foro a trivellazione. Le teste delle an core sono unite all'elemento costruttivo da fis sare: o si appoggiano contro una corrente (fig. 3.3.15) oppure vengono inserite in nicchie dal le pareti in lamiera e fissate insieme alla gabbia di armatura (fig. 3.3.16). La forza delle ancore viene trasmessa con compressione al terreno edificabile. II materiale di compressione è costituito da mal ta di cemento iniettata nel foro di trivellazione. Per ancore non permanenti è richiesta solo una protezione alla corrosione semplice; mentre le ancore permanenti devono essere munite di una perfetta protezione alla corrosione com posta ottenuta per mezzo di un tubo nel quale viene iniettato cemento o un'altra sostanza pla stica resistente. Il posizionamento delle ancore permanenti deve avvenire in seguito a concessione del genio civile. È obbligatorio un controllo ogni due anni.

Fondamenta

I muri a intaglio o a trivellazione possono es sere controventati attraverso le solette del pia no sotterraneo dell'edificio. Dopo la costruzione dei muri esterni e dei pali che raggiungono la soletta più alta dei piani sotterranei, è possibile realizzare la soletta piana su una piattaforma preparata a terra. Dopo che il calcestruzzo ha raggiunto la solidità necessaria, la piattaforma viene sollevata fino all'altezza del soffitto del piano sotterraneo. Su questa nuova piattaforma si costruisce il soffitto successivo incastrandolo nelle cavità dei muri e dei pali, che diventano così dei montanti. Questo metodo di lavorazione viene applicato ai piani inferiori. II sistema appena esposto viene detto "proce dimento a coperchio" e presenta i seguenti van taggi: • assenza di ancore e/o di contrafforti sui mu ri esterni; • assenza di ponteggio per i piani bassi; • maggiore economicità della piattaforma ri spetto alle casseforme; • possibilità di dotare i soffitti dei piani bassi di protezione dagli agenti atmosferici; • veloce andamento dei lavori perché il soffitto del primo piano sotterraneo può essere trat tato procedendo contemporaneamente dal l'alto e dal basso. Gli svantaggi sono: • altezza limitata per i lavori di terrazzamento in particolare nei piani con un'altezza utile bas sa (autorimesse); • possibile bisogno di montanti con un diame tro più grande del normale; • necessità di lasciare libere delle aperture per i lavori che in seguito devono essere chiuse. La figura 3.3.17 illustra il procedimento a coperchio con soffitto realizzato su delle casseforme.

Costruzioni in calcestruzzo armato

Costruzioni sotto il livello della falda freatica/aggottamento aperto Se non è possibile abbassare l'acqua freatica, come spesso avviene per motivi ecologici o per le conseguenze che ciò potrebbe avere sulle fondamenta degli edifici adiacenti (pericolo di assestamento, disgregazione dei pali di legno), è necessario lavorare con un aggottamento aperto (con un muro di cava e una soletta impermeabili). I tipi di muri impiegati in questo caso sono per lo più a intaglio o costituiti da pali a trivellazione sovrapposti. Se nel punto di partenza delle fondamenta il terreno è permeabile, va aggiunta una soletta in calcestruzzo colato sott'acqua oppure iniettato. Nel primo caso si procede nel seguente modo: dopo la costruzione dei muri esterni, il terreno viene scavato fino al livello dell'acqua freatica, sostenendo i muri man mano che si procede. Se il problema del sollevamento della soletta viene risolto attraverso dei pali, è possibile inserirli a questo livello. Proseguendo con gli scavi fino all'altezza della soletta, i muri vengono controventati sott'acqua, se ciò risulta necessario. In seguito viene realizzata la soletta armata o non armata, colando il calcestruzzo sott'acqua. Quando il calcestruzzo ha raggiunto la solidità necessaria, l'acqua viene asportata attraverso delle pompe. Se la soletta deve essere fissata con ancore di compressione, queste ultime vengono inserite sott'acqua dopo il getto lavorando da una piattaforma (fig. 3.3.18A). Come già detto, la soletta impermeabile può essere anche iniettata. In questo caso si procede, dopo aver ridotto il livello dell'acqua freatica, posizionando la soletta a una profondità che garantisca contro il rischio di sollevamento (fig. 3.3.18B). La scelta del metodo migliore per evitare questo fenomeno dipende dalle dimensioni delle fondamenta, dalla profondità della soletta e dal livello dell'acqua freatica, gli stessi criteri che determinano inoltre il tipo di fissaggio più idoneo. In questo caso si possono utilizzare le stesse ancore.

3.3.17

Procedimento a coperchio

Le solette colate sott'acqua o a iniezione hanno un'impermeabilità sufficiente solo per il periodo di durata dei lavori di cantiere. Per questa ragione anche la soletta dell'edificio viene di norma realizzata in calcestruzzo impermeabile e poi fissata per evitarne il sollevamento.

A B

con una soletta ancorata e realizzata sott'acqua con una soletta a iniezione in profondità

3.3.18

Cava con aggottamento aperto

165

Parte 4 • Particolari costruttivi

Schema delle legende 1-19 Materiali costruttivi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

calcestruzzo

82

pannello

83

acqua

84 85 86 87 88

protezione dai raggi solari illuminazione aerazione elemento di finestra/porta strato di ghiaia

20 21 22 23 24 25

rivestimento in lamiera/copertura in lamiera pannello in cartongesso/pannello in fibra di gesso pannello in materiali lignei rivestimento di tavole rivestimento di piastrelle piastrelle

26

parquet, pavimentazione in legno

27 28 29 30 31 32 33

pavimentazione in materiali sintetici/tappeti materiali tessili battuto in gesso intonaco rivestimento vetro pannello di vetro

40-59 Materiali isolanti e impermeabilizzanti

48 49 50 51 52 53 54

isolamento termico isolamento termico a pori chiusi isolamento acustico diaframma impermeabile intonaco impermeabile asfalto colato strato impermeabile inferiore piano di scorrimento ' strato separatore copertura di protezione blocco contro il vapore strato filtrante strato protettivo contro radici malta di riempimento dei giunti materiale isolante/lana di roccia

60-79 Materiali per il fissaggio 60 61 62 63 64 65 66 67

168

80-99 Elementi costruttivi e funzionali

calcestruzzo armato/calcestruzzo preparato in loco elemento prefabbricato in calcestruzzo armato calcestruzzo leggero calcestruzzo precompresso malta liquida di riempimento muratura in elementi di calcestruzzo muratura in mattoni muratura in arenaria calcarea muratura in pietre naturali muratura in elementi di vetro acciaio alluminio legno/materiali lignei

20-39 Materiali di rifinitura

40 41 42 43 44 45 46 47

Premessa

vite di acciaio bullone di accciaio barra di fissaggio gancio di fissaggio spina ancora di torsione ancora di fissaggio ancora per facciate

89

canalizzazione

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

costruzione del tetto pavimentazione bandella per giunti/bandella di sigillatura strato d'aria piante per il tetto pavimento a doppio fondo ripiegatura in alto cassaforma sostegno costruzione in acciaio

100 e segg. Sistema portante Elementi del sistema portante 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 131 132 133

lastra poggiata linearmente pannello del solaio prefabbricato solaio piano solaio di tavelloni solaio a costoloni solaio a cassettoni solaio con intelaiatura di traversine lastra a una nervatura lastra a doppia nervatura lastra a forma di vasca rovesciata copertura in calcestruzzo lastra per il balcone mensola parete lastra a sandwich lastra per la facciata, per il rivestimento trave di sostegno trave maestra sovrastante montante piastrina d'appoggio appoggio a elastomero armatura tirante d'acciaio trave del parapetto guida dei cavi strato di rivestimento puntone tirante muro a intaglio sostegno primario ancoraggio a terra

I particolari costruttivi scelti si trovano illustrati da pagina 169 a pagina 171 attraverso esempi di costruzioni tipiche per facciate portanti e non portanti, pareti interne portanti, giunti, ancoraggi e scale. L'obiettivo di queste figure e del testo di commento non è quello di richiamare situazioni reali, ma piuttosto di fecalizzare l'attenzione del lettore su alcuni problemi specifici fornendo degli spunti per la loro soluzione. Alcuni esempi sono stati ripresi dalla quinta parte di questo volume Esempi di edifici (p. 184 e segg.).

Materiali costruttivi

Particolari costruttivi

4.1.0 parete esterna portante a un guscio

4.2.0 parete esterna portante a doppio guscio

4.3.0 parete interna portante

4.1.1

4.2.1

4.3.1

4.0.2 parapetto appoggio del soffitto architrave

4.1.2

4.2.2

4.3.2

4.0.3 basamento fondamenta

4.1.3

4.2.3

4.3.3

4.0.1 appoggio del tetto

169

Materiali costruttivi

Particolari costruttivi

4.5.0 parete esterna non portante facciata tra i montanti

4.6.0 parete esterna non portante facciata interna

4.4.1

4.5.1

4.6.1

4.0.2 parapetto appoggio del soffitto architrave

4.4.2

4.5.2

4.6.2

4.0.3 basamento fondamenta

basamento e fondamenta come 4.1.3 e 4.2.3

4.4.0 parete esterna non portante facciata esterna

4.0.1 appoggio del tetto

170

basamento e fondamenta come 4.1.3 e 4.2.3

basamento e fondamenta come 4.1.3 e 4.2.3

Materiali costruttivi

Particolari costruttivi

4.7.0 giunto giunto di unione giunto di dilatazione

4.8.0 ancoraggio dei pannelli sulla facciata

4.9.0 scale scala a due pianerottoli in calcestruzzo preparato in loco scala a due pianerottoli in calcestruzzo preparato in loco e con elementi prefabbricati scala a due e tre pianerottoli in elementi prefabbricati

4.7.1

4.8.1

4.9.1

4.7.2

4.8.2

4.9.2

4.7.3

4.8.3

4.9.3

171

Particolari costruttivi

Parete esterna portante, a un guscio

4.1 Parete esterna portante, a un guscio A Calcestruzzo preparato in loco La parete portante a un guscio realizzata in calcestruzzo senza pori e gettato in opera non soddisfa le attuali richieste di isolamento termico nell'edilizia abitativa e necessita quindi di strati di isolamento termico, preferibilmente posizionati sul lato esterno dell'edificio, che devono essere dotati di una protezione o di un rivestimento per poter resistere agli agenti atmosferici (pioggia di stravento) e ai danni meccanici, così come per soddisfare esigenze di carattere estetico. In quest'ultimo caso si tratta di un intonaco che insieme allo strato di isolamento termico forma il rivestimento termico. Le cantine (non riscaldate) sono costruite in calcestruzzo impermeabile a forma di "vasca bianca" e non richiedono nessun isolamento supplementare. Nel giunto di ripresa tra la pavimentazione e il muro viene incastrata una bandella di sigillatura verticale. Il pozzo di luce può essere costruito in calcestruzzo gettato in opera o con elementi prefabbricati. Nel primo caso il pozzo viene unito al muro attraverso un'armatura inserita nelle casseforme dei muri; se, al contrario, i pezzi sono prefabbricati, la connessione viene garantita da elementi a incastro. Nell'isolamento delle pareti esterne vanno evitati ponti di calore nelle connessioni della soletta della cantina, nelle solette dei piani (balconi) e nell'attico (tetto). Il balcone in lastre di calcestruzzo armato è separato dalle lastre della soletta grazie al montaggio di un elemento speciale dell'armatura dotato di isolamento termico. La protezione dall'umidità è certa solo se il diaframma impermeabile tra gli elementi (balcone/parete, tetto/attico) garantisce una connessione sicura e se l'acqua pluviale viene deviata nel modo corretto.

4.1.A

172

1 calcestruzzo 2 calcestruzzo armato/ calcestruzzo preparato in loco 3 elemento prefabbricato 4 calcestruzzo leggero 6 malta liquida di riempimento 12 acciaio

14 legno/materiali lignei 20 rivestimento in lamiera/copertura in lamiera 24 rivestimento in piastrelle 27 rivestimento in materiali sintetici/ tappeti

Parete esterna, a un guscio

Particolari costruttivi

4.1 Parete esterna portante, a un guscio B Elemento prefabbricato La parete a un guscio è costituita in questo caso da elementi prefabbricati in calcestruzzo armato. Come nelle costruzioni in calcestruzzo gettato in opera (4.1 .A) anche qui è necessario applicare un ulteriore strato di isolamento termico dotato di un rivestimento resistente agli agenti esterni. Le cantine (riscaldate) consistono in una soletta in calcestruzzo gettato in opera e muri prefabbricati esternamente rivestiti con un diaframma impermeabile. Il pozzo di luce è stato in questo caso collocato nell'area superiore e ancorato al muro esterno per evitare eventuali ribaltamenti. Lo strato di isolamento termico deve essere realizzato con un materiale isolante a cellule chiuse resistente all'umidità (isolamento perimetrico) in quanto si trova sul lato esterno del muro. Nella zona del balcone, una netta separazione degli elementi costruttivi evita la formazione di un ponte di calore. I balconi appoggiano su pannelli anteposti fissati con ancore alla costruzione portante per evitare il rischio di ribaltamento. Una soluzione preferibile a quella illustrata nella figura 4.1 .A e che richiede l'uso di un ponteggio, dato che l'intonaco viene applicato solo dopo il montaggio sui pannelli prefabbricati.

29 30 40 42 43 48 52

battuto in gesso intonaco isolamento termico isolamento acustico diaframma impermeabile strato separatore strato protettivo contro radici

88 strato di ghiaia 92 bandella per giunti/ bandella di sigillatura 94 piante per il tetto 113 parete 121 armatura

4.1.B

173

Parete esterna portante a doppio guscio • Parete esterna portante a due gusci

Particolari costruttivi

4.2 Parete esterna portante a doppio guscio A Calcestruzzo preparato in loco Le pareti esterne vengono spesso costruite a più gusci per rispondere a esigenze di carattere costruttivo, formale e di fisica tecnica. In questo caso il sistema portante è stato realizzato in calcestruzzo preparato in loco. Il guscio antistante può essere costituito da materiali di diverso tipo come blocchi di cemento, pietre naturali, muratura oppure, come indicato qui a titolo di esempio, lamiera trapezoidale. La soletta in calcestruzzo del pianoterra viene appoggiata direttamente sul terreno; per questa ragione è necessario prevedere uno strato costipato di drenaggio capillare (ghiaia) sotto la soletta, un sufficiente isolamento termico sotto il pavimento galleggiante e un fondo sicuro di impermeabilizzazione. Allungando sufficientemente davanti alle fondamenta continue lo strato isolante esterno nel terreno, si evita in modo efficace un possibile ponte di calore tra la soletta e il muro verticale. Nella zona dello zoccolo, il materiale isolante viene protetto da un intonaco contro gli spruzzi d'acqua. Per migliorare l'isolamento acustico e la diffusione, la leggera facciata antistante viene aerata con un'intercapedine. Nella zona delle finestre, queste intercapedini sono chiuse con un materiale isolante a schiuma (ponti di calore). È necessario un perfetto isolamento termico tra il muro e il tetto.

4.2 Parete esterna portante a due gusci B Elementi prefabbricati La parete esterna portante consiste in elementi prefabbricati in calcestruzzo armato con uno strato di isolante termico centrale senza intercapedine (costruzione a sandwich). Il guscio intemo svolge la funzione portante, mentre quello esterno serve da protezione agli agenti atmosferici. La divisione della parete consente un utilizzo del calcestruzzo funzionale al tipo di struttura architettonica, mentre la sua superficie caratterizza l'aspetto dell'edificio. L'isolamento termico deve essere continuo dallo zoccolo fino al tetto, vanno quindi controllati soprattutto i giunti tra i singoli elementi. L'isolamento acustico tra i vari piani viene garantito da un pavimento galleggiante. È necessario prevedere in ogni punto una divisione netta del pavimento dalle pareti esterne e dai tramezzi. Nella zona dell'attico l'impermeabilizzazione del tetto calpestabile deve essere adeguatamente protetta e fatta salire per almeno 30 cm. 1 calcestruzzo 2 calcestruzzo armato/ calcestruzzo preparato in loco 3 elemento prefabbricato 20 rivestimento in lamiera/copertura in lamiera 27 pavimentazione in materiali sintetici/tappeti 4.2.A

174

4.2.B

29 30 40 41

battuto in gesso intonaco isolamento termico isolamento termico a cellule chiuse 42 isolamento acustico 43 diaframma impermeabile 48 strato separatore

Parete interna • Parete interna portante

Particolari costruttivi

4.3 Parete interna A Calcestruzzo preparato in loco Le fondamenta e la soletta sono realizzate in calcestruzzo normale senza giunti. In conformità all'andamento dei lavori, le pareti da costruire e le lastre delle solette vengono divise da giunti di rinvio. L'isolamento acustico di questo tipo di costruzione non è di norma sufficiente per i muri esterni che devono quindi essere composti di due gusci. Sopra la cantina non riscaldata si trova uno strato isolante che soddisfa le richieste sia di natura termica sia acustica. Nei casi frequenti in cui le due funzioni siano separate, l'isolante termico viene applicato sul lato del soffitto rivolto verso la cantina e quello acustico ha forma di pavimento galleggiante. Gli strati portanti del tetto vengono sovrapposti sopra le pareti portanti.

4.3 Parete interna portante B Elementi prefabbricati Per quanto riguarda la fisica tecnica, valgono le stesse indicazioni di 4.3.A. La parete interna portante deve superare il livello del tetto per garantire la protezione antincendio. In questi punti è necessario che vi sia una connessione perfetta degli strati isolanti e di quelli impermeabili. La cantina riscaldata richiede un isolamento termico supplementare sulla soletta che soddisfa al tempo stesso anche le esigenze di isolamento acustico.

50 barriera al vapore 52 101 strato protettivo contro radici 64 spina 110 88 strato di ghiaia 113 93 strato d'aria 114 94 piante per il tetto 123 100 lastra appoggiata linearmente

4.3.A

pannello del soffitto prefabbricato copertura di calcestruzzo parete lastra sandwich trave del parapetto 4.3.B

175

Facciata non portante

Particolari costruttivi

4.4 Facciata non portante, esterno, elementi prefabbricati La parete esterna è separata dal sistema portante dell'edificio, perciò le dimensioni dei singoli strati possono essere ridotte, dimensionandole in modo particolare in base alle esigenze di durevolezza. Rispetto alle richieste della fisica tecnica relative all'isolamento termico, acustico e alla resistenza all'umidità valgono le rispettive indicazioni. Il parapetto viene realizzato come una trave maestra sovrastante.

4.5 Facciata non portante, posta tra un sistema portante in calcestruzzo preparato in loco La parete esterna in una costruzione leggera è incastrata nel sistema portante in calcestruzzo gettato in opera e munita di uno strato di isolante termico esterno (pannelli) che termina negli attacchi degli elementi prefabbricati sporgenti. Rispetto alle richieste della fisica tecnica relative all'isolamento termico, acustico e alla resistenza all'umidità valgono le rispettive indicazioni (4.1.A).

4.4

4.6 4.5

176

4.6 Facciata non portante, dietro a un sistema portante realizzato in calcestruzzo preparato in loco La parete esterna in una costruzione leggera viene posizionata dietro al sistema portante per ovvie ragioni di natura estetica e strutturale. Le solette dei piani sono appoggiate su travi di sostegno che sono realizzate in calcestruzzo armato leggero sulla facciata. Il tetto è stato eseguito come una superficie piana; i bordi - sufficientemente estesi verso l'interno - sono in calcestruzzo leggero. Ciò consente di ridurre sensibilmente i ponti di calore. Questo tipo di costruzione, scelta per motivi formali, richiede costi molto elevati.

Particolari costruttivi

Giunti

4.7 Giunti 4.7.1 Giunto di unione in costruzioni impermeabili in calcestruzzo (vasca bianca)

Nel giunto di unione non si verificano movimenti tra la soletta e il muro. Il giunto viene reso impermeabile tramite compressione se il calcestruzzo fresco si unisce in modo ermetico a quello già gettato in opera, anche se ciò risulta raramente fattibile rendendo necessaria per i giunti anche una protezione dall'acqua. Essa può venir realizzata tramite pareti spesse almeno 25 cm che presentino una ripiegatura superiore di almeno 10 cm nella parte centrale della parete (A). Un'altra possibilità è data dall'incastro di una striscia di lamiera larga 250 mm e spessa 1 mm nella zona del giunto con e senza zoccolo (B e C). È possibile inoltre applicare delle bandelle per giunti normali in posizione centrale quando si è in presenza di uno zoccolo (D) o in posizione esterna con o senza una sporgenza della soletta (E e F). Le figure G e H illustrano l'impermeabilizzazione di un giunto di unione nella soletta o nel muro esterno con una lamiera corrugata a nervature o una bandella per giunti posta all'esterno o al di sotto (larghezza > 300 mm), e di un giunto di unione orizzontale tra il muro del pozzo e della soletta con una bandella per giunti costituita da due mezze bandelle (larghezza 320 mm) saldate.

1 calcestruzzo 2 calcestruzzo armato/ calcestruzzo preparato in loco 3 elemento prefabbricato in calcestruzzo armato 4 calcestruzzo leggero 20 rivestimento in lamiera/ copertura in lamiera 23 rivestimento di tavole 27 pavimentazione in materiali sintetici/tappeti 29 battuto in gesso 30 intonaco 40 isolamento termico 42 isolamento acustico 43 diaframma impermeabile

48 strato separatore 50 barriera al vapore 82 pannello 88 strato di ghiaia 92 bandella per giunti/ bandella di sigillatura 96 ripiegatura in alto 100 lastra appoggiata linearmente 101 pannello del soffitto prefabbricato 110 copertura di calcestruzzo 113 parete 114 lastra sandwich 116 trave di sostegno 118 montante 121 armatura 123 trave del parapetto

177

Particolari costruttivi

Giunti

4.7.2 Giunto di dilatazione

Per l'impermeabilizzazione dei giunti del muro esterno con la malta di riempimento valgono le norme contenute nella DIN 18.540. Incastrando dei listelli triangolari nelle casseforme, la superficie esterna viene raccordata formando un rientro netto dove è posizionato il giunto. Lo spessore della malta di riempimento davanti al materiale isolante dipende dalla larghezza del giunto e dalle distanze dei giunti (A). Impermeabilizzazione dei giunti del muro esterno realizzata incollando bandelle per giunti. I materiali utilizzati più frequentemente sono i polisolfuri, il poliuretano e il silicone. La stessa sostanza impermeabilizzante viene spruzzata sui bordi dei giunti incollando poi la bandella leggermente curvata. In base al tipo di procedimento seguito, la bandella può trovarsi nel piano superficiale (B) o rientrare nella fessura del giunto (C). Per l'impermeabilizzazione dei giunti di dilatazione, nella pratica si è consolidata l'abitudine di formare i giunti verticali come giunti (aerati) (E) che equilibrano la compressione e i giunti orizzontali in forma aperta a traversina (D). In questo caso è necessario coprire perfettamente gli strati di isolamento termico tra il guscio portante e il guscio anteposto. L'impermeabilizzazione del giunto tra due pareti frontali viene realizzata nel piano di impermeabilizzazione esterno sulla ripiegatura superiore della superficie del tetto (F).

1 calcestruzzo 2 calcestruzzo armato/ calcestruzzo preparato in loco 3 elemento prefabbricato 20 rivestimento in lamiera/ copertura in lamiera 29 battuto in gesso

178

30 intonaco 40 isolamento termico 43 diaframma impermeabile 48 strato separatore 53 malta di riempimento dei giunti 54 materiale isolante/lana di roccia

Giunti • Fissaggio di lastre per facciate

Particolari costruttivi

4.7.3 Giunti di dilatazione in costruzioni in calcestruzzo impermeabile (vasca bianca)

Realizzazione di un giunto di dilatazione nella soletta con un riempimento elastico del giunto e una distanza dei giunti di dilatazione con passaggio centrale. Quando si è in presenza di una soletta molto spessa (> 60 cm) può essere vantaggioso sollevare la bandella per giunti dal fondo alla zona centrale: piegando le due parti della bandella leggermente verso l'alto a forma di V si aumenta notevolmente l'aderenza del calcestruzzo (A). Realizzazione di un giunto di dilatazione verticale in una parete con riempimento del giunto elastico e una bandella a dilatazione nel passaggio centrale. L'incastro è lo stesso di quello con bandella normale solo che prima di gettare il calcestruzzo sulla seconda sezione del muro va inserito il materiale di riempimento (ad esempio strato in lana di roccia) (B). Un giunto di dilatazione nella parete munito con bandella per giunti nel passaggio centrale e con bandella di serraggio in conformità alla DIN 7865. Durante la gettata della prima parte di muro (C), le bandelle di serraggio servono per attaccare la bandella per giunti alle casseforme. Prima che si proceda alla seconda sezione di muro, è necessario posizionare il materiale di riempimento del giunto di dilatazione (ad esempio lastre in lana di roccia ricoperte) tra le bandelle di serraggio (D). 4.8.1

4.8 Fissaggio di lastre per facciate Le ancore di sospensione consentono di garantire il fissaggio senza trazione delle facciate a guscio; esse vengono posizionate tra lo strato portante e il guscio della facciata in mezzo allo strato di isolamento termico. Il solo materiale adatto a queste barre è l'acciaio inossidabile. Il loro posizionamento può seguire tre direzioni. Il fissaggio sul lato inferiore della lastra può funzionare come distanziatore, ma anche come ancoraggio contro il vento e il risucchio. La figura 4.8.2 illustra il fissaggio di due lastre prefabbricate.

66 ancora di fissaggio 100 lastra appoggiata linearmente 67 ancora per facciate 113 p 92 bandella per aret giunti/bandella di e sigillatura 114 l 97 cassaforma astra 98 sostegno sand wich 115 lastra per la facciata, per il rivestimento 121 armatura

4.8.2

179

Particolari costruttivi

4.9.2

4.9.3

180

Fissaggio di lastre per facciate

Particolari costruttivi

Scale

4.9 Scale 4.9.1 Calcestruzzo preparato in loco

La scala realizzata in calcestruzzo gettato in opera viene, per ragioni di isolamento acustico, appoggiata in modo elastico su singoli punti. Il giunto aperto, posizionato tra la parete e la rampa delle scale, funge a sua volta da isolamento acustico. 4.9.2 Calcestruzzo preparato in loco con vani scala prefabbricati

Nel pianerottolo la scala è appoggiata in modo elastico su singoli punti per soddisfare le esigenze di isolamento acustico. Il giunto tra parete interna e vano scala contribuisce all'isolamento acustico. I pianerottoli sono separati dalle pareti esterne tramite bandelle isolanti. 4.9.3 Elemento prefabbricato (a due pianerottoli)

L'elemento prefabbricato, costituito da un pianerottolo e una rampa, viene appoggiato sui lati frontali in modo elastico su singoli punti. All'altezza dei pianerottoli l'appoggio viene realizzato grazie a rientri posti su mensole, mentre all'altezza del piano la scala viene appoggiata con mensole sulle travi di sostegno già esistenti. 4.9.4 Elemento prefabbricato (a tre pianerottoli)

Questo elemento, che si compone di pianerottoli e vano scala, viene appoggiato lateralmente su punti singoli in modo elastico. Gli altri elementi, costituiti da una rampa con il pianerottolo del piano, vengono appoggiati su mensole o all'altezza del piano, incastrati in rientri e appoggiati con mensole sulla trave di sostegno. Il raccordo tra la scala e le pareti adiacenti viene garantito da un giunto aperto (isolamento acustico).

2 calcestruzzo armato/ calcestruzzo preparato in loco 3 elemento prefabbricato in calcestruzzo armato 30 intonaco

40 is olamento termico 42 is olamento acustico 53 malta di riempimento dei giunti 114 lastra sandwich 119 piastrina di appoggio 120 appoggio a elastomeri

4.9.4

181

Parte 5 • Esempi di edifici Bruno Kauhsen

La scelta degli esempi riportati in questa parte del volume è stata operata essenzialmente in base a criteri di carattere formale e architettonico. La progettazione e l'esecuzione degli esempi illustrati sono avvenute nel rispetto delle norme specifiche dei Paesi d'origine.

Uno schema dei numeri della legenda dei disegni si trova ap. 168.

184

L'isolamento termico necessario è determinato dall'uso (clima ambientale) e dalla posizione dell'edificio (clima esterno). Il riscaldamento e l'aerazione svolgono un ruolo di pari importanza in quanto evitando la formazione di ponti di calore contribuiscono a impedire in inverno il deposito di condensa sulla superficie degli elementi costruttivi.

Esempi di edifici

185

Esempi di edifici

Chiesa della Luce, Ibaraki, Giappone 1989 Architetti: Tadao Andò & associati, Osaka Progettazione del sistema portante: Ascorai Engineering Associates, Osaka

Questa chiesa protestante, che si integra cor sensibilità nell'ambiente, sorge in un tranquillo paese tra Osaka e Kyoto e completa un complesso comprendente una chiesa con casa parrocchiale in legno. I volumi essenziali manifestano la volontà, tipica in Andò, di creare un legame tra la concezione spaziale della tradizione giapponese e l'architettura contemporanea. La caratteristica strutturale più significativa di questa chiesa dalle dimensioni modeste (6,28 x 18 m), è costituita dal muro diagonale che taglia lo spazio con un'angolazione di 15° e funge sia da androne sia da tramezzo tra la sala delle funzioni e i locali amministrativi. L'ingresso è posto sul lato della parete aperta da fenditure dalle quali si riflette la croce luminosa che da il nome all'edificio. Si prosegue poi lungo la parete diagonale che è più bassa di 18 cm rispetto al resto e costituisce quindi un'uJteriore fonte luminosa. Le semplici panche, disposte come in un teatro, seguono l'andamento della diagonale e del pavimento che si abbassa gradatamente raggiungendo il punto più basso della chiesa, dove è posto l'altare. I muri sono in calcestruzzo a vista di alta qualità. Le favorevoli condizioni climatiche non hanno reso necessari particolari provvedimenti per l'isolamento termico. La miscela particolare del conglomerato ha consentito di ottenere delle superfici estremamente lisce sulle quali si riflette la luce. Le singole lastre in calcestruzzo sono state gettate in opera utilizzando delle casseforme laccate di dimensioni identiche a quelle del tradizionale fatami giapponese. I loro giunti formano una griglia. La strutturazione dei muri è data inoltre dai fori delle ancore disposti in perfetta simmetria e lasciati a vista. La sobrietà dell'interno viene enfatizzata dall'arredamento scarno e dalle tavole in legno di cedro usate per il pavimento. Ma il vero risultato estetico della chiesa è dato dai giochi di luce: le fessure a croce sulla parete e la bandella in vetro sopra il muro diagonale sono volutamente sottili per poter intensificare i contrasti chiaroscurali. La luce che penetra dall'esterno illumina la croce e i suoi riflessi nello spazio mutano durante il giorno e in base alle stagioni creando un legame tra l'uomo, la natura e l'architettura, come era nelle intenzioni dell'architetto. 186

Chiesa della Luce, Ibaraki, Giappone

Chiesa della Luce, Ibaraki, Giappone

Esempi di edifici

187

Esempi di edifici

Casa unifamiliare, Riederau am Ammersee, Germania

1987 Architetti: Axel Tilch, Gisela Drexler, Riederau Progettazione del sistema portante: Rudolph Meyer, Dettenschwang

La casa, posta ai limiti di una zona residenziale su un terreno delimitato a nord da un fiume, è stata progettata prevedendo un uso passivo dell'energia solare. In pianta si presenta come un rettangolo rivolto a sud e allargato a sud-ovest da un giardino d'inverno leggermente proteso in avanti. La facciata completamente in vetro del lato meridionale viene ammortizzata a nord dai locali di servizio con poche aperture. La pendenza del tetto a uno spiovente e la sporgenza di quello posto sopra i soggiorni si adattano rispettivamente alla posizione del Sole in inverno e in estate. La presenza di pareti interne con capacità di accumulo, del soffitto in calcestruzzo e del rivestimento in pietre naturali scure del pavimento rispondono sempre all'esigenza di sfruttare in modo passivo l'energia solare. Per garantire un'aerazione sufficiente si è provveduto a installare piccole aperture a nord e a ovest. Le pareti interne ed esterne, i soffitti e il tetto sono stati realizzati in calcestruzzo leggero non poroso. I muri esterni a un guscio hanno uno spessore di 40 cm e una compattezza grezza minore rispetto al solito (LB 8) per aumentare la funzionalità dell'isolamento termico. Le nuove norme richiederebbero muri più spessi o un isolamento termico supplementare. Le pareti interne in LB 15 (calcestruzzo leggero) hanno uno spessore che va dai 20 ai 30 cm, mentre i soffitti e il tetto sono realizzati in LB 25. Quest'ultimo presenta un isolamento termico supplementare di 12 cm. Gli spigoli del calcestruzzo non sono stati smussati per sottolineare la separazione netta tra le superfici. Le casseforme in legno (50 x 200 cm) sono orientate con un collegamento orizzontale. Ogni due file di tavole è visibile sulla superficie del calcestruzzo il segno lasciato dall'inserimento di tavole alte 12 cm attraverso le quali, venivano tirati i cavi delle ancore delle casseforme. I listelli incastrati nelle casseforme hanno formato dei giunti d'ombra, che evidenziano sui bordi esterni la posizione e l'altezza dei soffitti. 188

Casa unifamiliare, Riederau am Ammersee, Germania

Casa unifamiliare, Riederau am Ammersee, Germania

Esempi di edifici

A pianta del pianoterreno scala 1:200 1 2 3 4

giardino d'inverno soggiorno-sala da pranzo, cucina camera da letto locali di servizio

B

sezione di un particolare giardino d'inverno scala 1:50

04 12 24 33

calcestruzzo leggero acciaio lastre in calcestruzzo invetriatura isolante

90 struttura del tetto: copertura in lamiera di titanio e zinco strato bituminoso tavole di legno

aerazione attraverso un'intercapedine isolamento termico blocco del vapore

189

Esempi di edifici

Edificio residenziale, Stoccarda, Germania

Edificio residenziale, Stoccarda, Germania 1993 Architetto: Michael Alder, Basilea Associato: Hanspeter Muller Collaboratore: Roland Fischer Progettazione del sistema portante: Greschick & Falk, Lòrrach planimetria

scala 1:3000

pianta del pianoterreno pianta dal 1 ° al 5° piano

L'edificio a cinque piani si distingue per sobrietà ed essenzialità formali dalle forme eterogenee delle costruzioni circostanti. Già la zona d'ingresso separa la casa dalla strada pubblica grazie a uno spazio lasciato libero che crea al tempo stesso la giusta distanza tra entrata ed edificio principale, una soluzione particolarmente vantaggiosa per gli abitanti del pianoterra. L'ingresso è ampio e include un angolo cottura che ne consente l'utilizzo come spazio collettivo. Va inoltre sottolineato che tutti gli appartamenti sono allestiti nel rispetto delle esigenze abitative dei portatori di handicap. Le piante delle singole abitazioni sono strutturate in modo aperto consentendo ulteriori cambiamenti con l'aggiunta di pareti supplementari e lasciando la libertà ai futuri abitanti di disporre lo spazio in base alle loro esigenze. La distribuzione scelta di finestre e porte garantisce una trasparenza spaziale in tutto l'appartamento. La veranda, chiusa con una vetrata sul lato meridionale, permette con il bel tempo di ampliare lo spazio delle zone a giorno e funge al tempo stesso da filtro acustico e solare. La muratura esterna in mattoni garantisce con il suo spessore di 50 cm l'accumulo di calore e la capacità isolante. La lastra sporgente del tetto in calcestruzzo e il calcestruzzo a vista dell'ingresso sottolineano il carattere sobrio e lineare dell'edificio.

190

scala 1:400 scala 1:400

Edificio residenziale, Stoccarda, Germania

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02 calcestruzzo armato 08 muratura in mattoni 43 sigillatura a tenuta d'aria 84 protezione dai raggi solari 87 elemento scorrevole 89 grondaia in acciaio legato 90 struttura del tetto: 2 strati di copertura bituminosa del tetto lo strato superiore coperto da scisto soffitto in calcestruzzo armato soffitto sospeso in metallo 91 struttura del pavimento: caucciù naturale battuto di gesso in pendenza pavimento in calcestruzzo armato soffitto in metallo acustico

191

Esempi di edifici

Edificio residenziale e commerciale, Londra, Gran Bretagna 1991 Architetti: Michael Hopkins e associati, Londra con John Pringle, Bill Dunster, Ernest Fasanya, Lucy Lavers, Neno Kezic Progettazione del sistema portante: Studio E. Happold, Londra

Questo edificio a sei piani per negozi e abitazioni si trova sul St. Saviours Dock sulla sponda sud del Tamigi vicino al Tower Bridge. Tutta la zona è caratterizzata da depositi e capannoni navali dismessi sui cui lotti stretti e allungati vengono costruiti nuovi edifici con destinazione di diversa natura. La casa, destinata tanto alla progettazione quanto alla produzione e vendita di oggetti in acciaio, ospita spazi commerciali e di esposizione al pianterreno, uffici sui tre piani successivi; seguono un appartamento disposto su due piani e due ampie terrazze sul tetto. Il semplice edificio rettangolare è fiancheggiato da due torri di servizio in cui si trovano gli impianti tecnici, i locali sanitari e una seconda scala. Il sistema portante è costituito da uno scheletro in calcestruzzo armato con montanti rotondi in calcestruzzo a vista e da solette in calcestruzzo armato senza travi di sostegno che sono a vista nella parte inferiore. La facciata nel pianterreno è completamente in vetro, mentre i piani degli uffici sono dotati di porte scorrevoli con telai in alluminio anodizzato e l'abitazione presenta balconi in acciaio. I muri laterali sono rivestiti con pannelli in lamiera di piombo sul lato esterno. Le intenzioni degli architetti erano quelle di ottenere una superficie in calcestruzzo a vista di altissima qualità che desse l'impressione di essere stata "colata" in un unico pezzo e quindi fu prestata una cura particolare nella realizzazione delle casseforme. Per le superfici piane vennero utilizzate tavole in legno compensato con i bordi smussati che consentirono di sottolineare le giunture tra i pannelli inserendo una sezione triangolare di forte plasticità. I punti di incrocio sono stati realizzati con una formella in alluminio speciale e i montanti rotondi in forme di acciaio. L'armatura venne accuratamente ripulita dalla ruggine e le casseforme trattate con un getto ad aria compressa. Anche la miscela del conglomerato e il metodo di compressione furono appositamente studiati per il tipo di progetto. Grazie alla levigatura a mano finale, la superficie di calcestruzzo assume un aspetto liscio e brillante. 192

Edificio residenziale e commerciale, Londra, Gran Bretagna

Edificio residenziale e commerciale, Londra, Gran Bretagna

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193

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194

Edificio residenziale e commerciale, Londra, Gran Brefagna

Edificio residenziale e commerciale, Londra, Gran Bretagna

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195

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Museo d'arte, Bonn, Germania 1992 Architetti: Axel Schultes, Berlino con Bangert, Jansen, Scholz, Schultes e Jurgen Pleuser Collaboratori: Georg Bumiller, Michael Bürger, Margret Kister, Enno Maass, Heike Nordmann, Volker Staab Progettazione del sistema portante: Polónyi & Fink, Colonia Spitzlei & Jossen, Siegburg Stettner & Wald, Bonn

II Museo dell'arte della città di Bonn fa parte del nuovo complesso culturale lungo la FriedrichEbert-Allee e custodisce interessanti collezioni incentrate sui temi "Arte tedesca dopo il 1945" e "August Macke e gli espressionisti delia Renania". La pianta del museo è inserita in un quadrato di 100 m di lato che per metà lunghezza si sviluppa attraverso sporgenze e rientranze lungo la diagonale. Il versante che si affaccia sul viale è riparato da uno stretto edificio destinato agli uffici amministrativi e collegato al corpo principale attraverso un tetto molto sporgente. Lo spazio centrale, solo parzialmente coperto, funge da enorme atrio del museo vero e proprio e si sviluppa in diagonale rispetto all'androne. All'interno il visitatore viene accolto da un'interessante sequenza di sale espositive di varie dimensioni. Il semplice susseguirsi degli spazi rettangolari e ie larghe aperture di collegamento consentono di spostarsi liberamente senza mai perdere l'orientamento e danno vita a sempre nuove e inattese prospettive. L'illuminazione è stata oggetto di un attento progetto. Il piano superiore riceve la luce attraverso un raffinato soffitto con lucernari così come da cortili interni e da finestre aperte sull'esterno della stessa altezza dei locali. L'edificio è costruito a due gusci in calcestruzzo normale. Le sue supertici sono dominate dal calcestruzzo a vista nonostante l'intonacatura interna in grigio-bianco delle sale espositive e il rivestimento in arenaria della facciata sul viale. I punti in cui il calcestruzzo è stato lasciato senza rivestimento sottolineano l'importanza dell'aspetto liscio del materiale per la fruizione degli spazi lasciando emergere tutta la sobrietà e l'eleganza di questa architettura. Un'altra soluzione interessante è inoltre quella adottata per le teste dei montanti alti 13 m (in calcestruzzo centrifugato) dell'atrio: il soffitto in calcestruzzo a vista si interrompe sopra ai montanti e l'unione viene garantita solo attraverso la corona composta da quattro barre d'acciaio. 196

Museo d'arte, Bonn, Germania

Museo d'arte, Bonn, Germania

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197

Esempi di edifici

03 20 28 32 40 84 86

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elemento prefabbricato in calcestruzzo armato lamiera in alluminio, laccata in bianco protezione solare in tessuto vetrata isolante isolamento termico lamella per la protezione dai raggi solari aerazione

Museo d'arte, Bonn, Germania

Museo d'arte, Bonn, Germania

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prospettiva della sala espositiva

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Accesso al castello, Bellinzona, Svizzera 1989 Architetto: Aurelio Galfetti, Bellinzona Collaboratori: Valentino Mazza, Luigi Pellegrini, Rolf Lauppi, Renato Regazzoni, Ernesto Bomger, José Ormazabal Progettazione del sistema portante: Enzo Vanetta, Lugano

Nel 1980 sono iniziati i lavori di restauro del Castelgrande, il maggiore dei tre castelli di Bellinzona. La fortezza, che sì trova su una roccia di basalto, è sostenuta dalle mura che si estendono fino alla città. Durante i lavori di restauro la roccia è stata liberata dalla vegetazione per sottolineare l'aspetto austero e ben fortificato della costruzione. Il nuovo accesso all'acropoli si trova al livello della città direttamente in piazza del Sole: attraverso una crepa naturale profonda, rivestita in calcestruzzo, si raggiunge uno spiazzo circolare coperto da una volta a cupola e rivestito in calcestruzzo con le trame delle casseforme lasciate a vista. Da questo punto, degli ascensori consentono di raggiungere la cima della roccia. È stata inoltre realizzata una scala d'emergenza, nettamente separata dalla roccia, che rappresenta la conquista di uno spazio da parte dell'uomo nonostante le avversità della natura. Accanto alla tromba dell'ascensore si trova il cortile a lucernario che, all'altezza di 40 m, lascia intravedere il cielo attraverso una piccola finestra. L'ascensore giunge fino al cortile del castello. Il terreno pendente e lastricato da vita a un nuovo spazio delimitato da due muri, uno diritto aggiunto durante i lavori di restauro e l'altro ricurvo già presente nella costruzione originale. Dall'esterno la rigorosa orizzontalità dei muri enfatizza l'altezza delle torri.

200

Accesso al castello, Bellinzona, Svizzera

Accesso al castello, Bellinzona, Svizzera

scala e ascensori di accesso al Castelgrande pianta e sezione del nuovo accesso 1 2 3 4

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scala 1:1000

scala 1:200

passaggio sotterraneo grotta ascensori cortile a lucernario

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Museo archeologico, Arles, Francia 1992 Architetti: Henri Ciriani, Parigi Collaboratore: Jackie Nicolas Progettazione del sistema portante: BET Scobat, Parigi Cesba, Aix-enProvence

L'edificio triangolare del Museo archeologico sorge tra il Rodano e il Canai du Midi su una lingua di terra a sud-ovest del centro storico di Arles. Due lati della costruzione fiancheggiano i corsi d'acqua, mentre il terzo si affaccia sull'ovale del foro romano ritrovato in questo punto. La singolare forma dell'edificio è stata scelta sia per ragioni di urbanistica sia di funzionalità. La costruzione si compone di tre settori: uno dedicato alla ricerca, l'altro all'insegnamento e il terzo alle sale espositive. Due ali con uffici, laboratori e aule per l'insegnamento circondano il museo vero e proprio. I settori espositivi, quello che ospita la collezione permanente e l'altro destinato alle mostre temporanee, si trovano sullo stesso livello e occupano tutta l'altezza dell'edificio a due piani. Gli architetti hanno progettato il museo in modo da rendere possibile un giro di visita lungo e uno breve che si sviluppano entrambi lungo la scala circolare e terminano sulla piattaforma panoramica. Gli interni si caratterizzano per le colonne in calcestruzzo gettato in opera alte due piani dotate di gallerie sospese, le pareti in calcestruzzo a vista con una griglia di grande formato e la luce che ha accesso dall'alto attraverso il tetto addossato. L'atrio, rivestito in pietre naturali, riceve la luce esterna grazie alle finestre panoramiche laterali e a quelle superiori. L'estetica delle facciate esterne è determinata dalle lastre di copertura in smalto azzurro. 202

Museo archeologico, Arles, Francia

Museo archeologico, Arles, Francia

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203

Museo archeologico, Arles, Francia

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pianta 1 2 3 4 5 6 7 8

scala 1:1200

entrata atrio collezione permanente galleria mostre temporanee laboratori punto di consegna deposito

sezione di particolari 02 20 32 40 90

scala 1:100

calcestruzzo preparato in loco lamiera di alluminio, smaltata vetro isolamento termico struttura del tetto: rivestimento in lastre di calcestruzzo strato impermeabilizzante in materiale sintetico isolamento termico resistente alla pressione barriera al vapore lastre delle solette in calcestruzzo armato

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Museo archeologico, Arles, Francia

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Istituto centrale e museo sepolcrale, Kassel, Germania

Istituto centrale e museo sepolcrale, Kassel, Germania 1993 Architetti: Wilhelm Kücker, Monaco con Klaus Freudenfeld Direttore della progettazione: Hans Joachim Ewert Collaboratori: Kai Abresch, Sebastian Berz, Andrea Duchting Progettazione del sistema portante: Seeberger & Friedl, Monaco

Quale nuova sede dell'associazione "Cimitero e monumento" è stato creato un museo unico al mondo che incorpora anche una parte protetta dell'antica residenza di Henschel. Il nuovo edificio a tre piani ospita le collezioni che in precedenza venivano esposte solo saltuariamente, mentre l'edificio originale dell'inizio del secolo in mattoni e pietra arenaria è stato nel frattempo destinato agli uffici e ai laboratori scientifici dell'istituto. La galleria di vetro che collega le due strutture funge da ingresso e vano scala. Le grandi superfici delle facciate sono state realizzate in vetro, in contrasto con la destinazione dell'edificio per il quale non esisteva fino ad allora alcun modello architettonico. Un'altra particolarità riguarda il materiale scelto per il sistema portante: un calcestruzzo leggero di alta qualità che sui muri esterni a un guscio è stato lasciato a vista, in quanto molto simile alla pietra arenaria usata per l'edificio preesistente. Sulla facciata, il calcestruzzo leggero unisce alla capacità portante tipica del conglomerato caratteristiche di isolamento termico grazie all'utilizzo di argilla soffiata tra gli aggregati. Per le cas-seforme sono state usate tavole di truciolato non levigate e rese stagne solo in corrispondenza dei giunti. Una cura particolare è stata prestata alla progettazione della struttura dei giunti di lavoro e delle casseforme così come ai punti di ancoraggio a vista. Il sistema portante interno dell'edificio è stato realizzato in calcestruzzo normale. Le differenti qualità di conglomerato trovano una fusione armonica nei singoli elementi costruttivi. 206

pianta del pianoterreno scala 1:500 1 2 3 4 5

ingresso spazio espositivo caffè locali amministrativi galleria di vetro

Istituto centrale e museo sepolcrale, Kassel, Germania

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Edificio del seminario, Thun, Svizzera 1991 Architetti: Atelier 5, Berna Progettazione del sistema portante: Finger & Fuchs, Thun

II seminario di Thun è una scuola che include anche due ville antiche adiacenti, le cui sale venivano originariamente utilizzate per l'insegnamento in quanto mancavano i fondi per adattare gli spazi al nuovo uso. Il principio alla base del progetto di ampliamento era quello di mantenere e accentuare la disposizione delle aule in edifici dalle dimensioni diverse, evitando tuttavia un adattamento, anche solo formale, a queste ville costruite all'inizio del secolo o intorno agli anni venti e trenta, dato che era nelle intenzioni degli architetti sottolineare la concezione architettonica degli anni ottanta attraverso un edificio di esemplare semplicità per forma, materiale e colore, tanto all'esterno quanto all'interno. Da qui la scelta di non trattare e lasciare a vista il calcestruzzo armato. L'isolamento termico interno dei muri esterni, spesso 60 mm e resistente al vapore, è stato rivestito con lastre in cartongesso. Le facciate in calcestruzzo gettato in opera sono piacevolmente interrotte da ringhiere in acciaio e superfici in vetro dalle proporzioni equilibrate, mentre le superfici continue in calcestruzzo sono state alleggerite dalla presenza di piante. Alla scelta formale di utilizzare il calcestruzzo armato per sottolineare l'essenzialità dell'edificio, si unisce qui la soluzione pratica dell'isolamento termico interno, adatto appunto a quegli spazi utilizzati solo in determinati periodi dell'anno.

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Edificio del seminario, Thun, Svizzera

Edificio del seminario, Thun, Svizzera

particolari

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scala 1:20

02 21 87 90

calcestruzzo armato cartongesso 20 mm finestra struttura del terrazzo: rivestimento con lastre in un battuto di malta impermeabilizzazione isolamento termico barriera al vapore 91 struttura del pavimento: rivestimento del pavimento battuto in cemento isolamento termico

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Padiglione per conferenze, Weil am Rhein, Germania

Padiglione per conferenze, Weil am Rhein, Germania 1993 Architetto: Tadao Ando & Associates, Osaka Progettazione e direzione dei lavori: Günter Pfeifer e Roland Mayer, Lòrrach Direzione della progettazione: Peter M. Bàhrle Collaboratrice: Caroline Reich Progettazione del sistema portante: Johannes C. Schuhmacher, Bad Krozingen

Questo centro a due piani, proprietà di un produttore di mobili per ufficio, comprende aule per l'insegnamento e sale per conferenze. Esso sorge su un prato disseminato di ciliegi, ai bordi del terreno della fabbrica. Il confronto con il museo adiacente rafforza il messaggio di sobrietà e chiarezza dell'architettura di Andò: lungo un muro a L in calcestruzzo gettato in opera, il visitatore viene guidato attraverso un edificio rettangolare e stretto che costituisce il prolungamento del muro. Il lungo ingresso intende essere un richiamo alle passeggiate meditative giapponesi. La pianta dell'edificio denota un raffinato senso estetico: due parallelepipedi perpendicolari uniti da un cilindro cavo che corrisponde all'androne con scale di ingresso. Il cortile, pavimentato con lastre in calcestruzzo, si trova sotto il livello del terreno e quindi dal prato è visibile solo il piano superiore sovrastato dalle chiome dei ciliegi. I locali di varie dimensioni, distribuiti sui due piani, ospitano sale conferenze grandi e piccole, sale stampa, stanze per gli ospiti e una biblioteca. Anche in questo edificio, Tadao Andò impiega il calcestruzzo a vista con determinazione per sottolineare la severità riservata dell'architettura. Le pareti sono state realizzate con casseforme delle stesse dimensioni del tradizionale fatami giapponese (91 x 182 cm). I muri, conformi alle norme tedesche per l'isolamento termico che richiedono strutture a due gusci, raggiungono di conseguenza in alcuni punti lo spessore di 40 cm. Solo per i muri esterni a contatto con il terreno sono stati utilizzati gusci singoli con isolamento perimetrale e gusci doppi con isolamento centrale in calcestruzzo armato. Sulle pareti interne il calcestruzzo è lasciato a vista. I muri esterni in calcestruzzo a vista su entrambi i lati consistono di due gusci armati - separati dallo strato isolante - di cui quello interno svolge funzione portante. Nel quadro delle costruzioni in calcestruzzo a vista gettato in opera, questo padiglione è esemplare per la precisione con la quale sono stati realizzati i giunti dei tre diversi livelli di conglomerato. 210

pianta scala 1:500 1 corridoio di accesso 2 androne 3 sale per conferenze 4 atrio 5 cortile 6 sala audiovisivi

Padiglione per conferenze, Weil am Rhein, Germania

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Padiglione per conferenze, Weil am Rhein, Germania

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sviluppo del muro

scala 1:100 1 2

03 14 40 41

calcestruzzo calcestruzzo armato, calcestruzzo preparato in loco elemento prefabbricato legno/materiali lignei strisce di isolamento per i bordi isolamento termico a pori chiusi

43 strato impermeabile del tetto 44 intonaco impermeabilizzante 48 strato separatore 49 plastica protettiva 50 barriera al vapore 87 finestra 88 strato di ghiaia 92 bandella per giunti

particolare dell'incastro della finestra

212

scala 1:10

Padiglione per conferenze, Weil am Rhein, Germania

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Centro di cura della stazione termale, Bad Salzuflen, Germania

1988 Architetti: Auer & Weber, Stoccarda Progettazione del sistema portante: Schlaich Bergermann e associati, Stoccarda II centro termale si trova alla periferia della città e comprende, oltre alla sorgente sfruttata sin dagli anni cinquanta, il padiglione per le cure, gli uffici amministrativi, studi medici, negozi, caffè e laboratori. Esso costituisce, insieme alla sala da concerti civica, un complesso per i soggiorni termali in posizione strategica tra il centro della città e il parco termale sul fiume Salze. Questa struttura si inserisce con armonia nel contesto urbanistico preesistente pur distinguendosi da un punto di vista formale. Vecchio e nuovo si uniscono senza passaggi bruschi nonostante i netti confini e punti di riferimento del parco termale, ulteriormente sottolineati dalla pavimentazione. La caratteristica più rilevante della costruzione recente è data dai montanti in calcestruzzo liscio a forma di fungo, che si susseguono all'esterno come fossero filari di alberi stilizzati. I lucernari e gli ingressi di luce laterali, resi possibili dal tipo di incastro tra i funghi a uno o due piani, così come la vegetazione dei tetti conferiscono alla sala termale l'aspetto di una piazza coperta, ma molto luminosa. Il progetto dell'edificio ha saputo sfruttare abilmente i dislivelli del terreno. La felice combinazione tra ambiente e architettura deve molto alla presenza del verde (soprattutto quello sui tetti) e alla scelta di utilizzare un calcestruzzo sottilissimo nobilitato da inerti chiari.

214

Centro di cura della stazione termale, Bad Salzuflen, Germania

Centro di cura della stazione termale, Bad Salzuflen, Germania

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1 atrio 2 cassa 3 sala mostre, sala conferenze 4 bar 6 terrazza 7 negozio 8 associazione termale e per il traffico 9 amministrazione elettrica 10 amministrazione 11 sorgente

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Grande arco della Défense, Parigi, Francia 1989 Johan Otto von Spreckelsen, Copenaghen con Paul Andreu, Parigi Ingegnere consulente: Erik Reitzel, Copenaghen

Progettato nel 1983 per il Carrefour international de la communication, questo edificio cubico intende simboleggiare una finestra sul mondo, il punto finale con vista sul futuro dello sfarzoso asse parigino. La costruzione, che sorge nel quartiere di uffici della Défense, è spostata di circa 6° rispetto al tradizionale asse Louvre-obelisco-Champs-Elysées-Arco di trionfo. Il cubo su pianta quadrata di 106 m per lato è alto 110 m. I due dischi verticali dell'edificio dalle forme monumentali sono divisi in piani di uffici che raggiungono complessivamente una superficie di circa 40.000 m2. Nell'area superiore, sale per conferenze e mostre uniscono le due ali di uffici; mentre il tetto è stato adibito a enorme piattaforma panoramica. L'accesso all'edificio è costituito da due scale, entrambe larghe 100 m, che salgono per tre piani fino a una piattaforma ai cui lati si trovano le entrate degli edifici. La struttura monumentale del cubo si compone di quattro cornici in calcestruzzo precompresso che in direzione trasversale vengono sorrette a livello dello zoccolo e del tetto da quattro travi in calcestruzzo. I muri verticali sono sostenuti da soffitti in calcestruzzo precompresso a due gusci collocati ogni 21 m. L'intera struttura si erge su 12 piloni in calcestruzzo armato. I supporti sono realizzati in lastre di neoprene.

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Grande arco della Défense, Parigi, Francia

Grande arco della Défense, Parigi, Francia

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Padiglione centrale dell'università, Girona, Spagna 1993 Architetti: Josep Fuses, Joan Maria Viader, Girona

"Les Aligues" risale al XVI secolo, epoca in cui costituiva l'edificio pubblico più rappresentativo della città. Fino al secolo successivo ospitò i locali universitari, in seguito conobbe diverse destinazioni finché non fu abbandonato rimanendo vuoto. Quando vennero intrapresi i lavori di restauro, solo la facciata principale sulla Plaza de San Domènec e quella verso l'antica chiesa mantenevano la struttura originale. La conformazione a L del vecchio edifìcio è stata ricostruita e destinata agli uffici amministrativi più importanti dell'Università. La cappella ospita oggi un centro informazioni per gli studenti, mentre una costruzione nuova, dedicata agli altri locali universitari, delimita a sud il cortile interno che, come fosse una piazza pubblica, funge da punto di raccordo tra i vari edifici. Qui l'introduzione di una serie di scale in calcestruzzo sottolinea le differenti altezze delle singole costruzioni. Se queste scale fanno da sostegno a diversi muri e archi antichi, esse hanno imposto d'altro canto una netta separazione tra la costruzione nuova e l'edificio principale. Il frontone della cappella a cubo è stato sostituito da un piano in vetro che sfrutta la luce esterna per niluminazione e da un tetto in calcestruzzo. I quattro lati del tetto, lasciato grezzo con le trame delle casseforme a vista, sono curvati verso l'interno per facilitare l'ingresso della luce nell'edificio, l locali interni dell'ala vecchia sono stati ricostruiti rispettando gli elementi rimasti. Il calcestruzzo a vista svolge in questo caso un ruolo determinante nel sottolineare la distinzione tra vecchio e nuovo; ulteriormente definita dall'utilizzo di elementi in acciaio, di lastre in metallo saldate, lucidate e laccate e di intarsi colorati fissati direttamente ai muri di pietra o inseriti nell'intonaco. 218

Padiglione centrale dell'università, Girona, Spagna

planimetria 1 2 3

scala 1:1000

entrata principale portone ala amministrativa

4 5 6

centro d'informazione cortile interno ala con la biblioteca

Padiglione centrale dell'università, Girona, Spagna

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sezione aa

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Doppio palazzetto dello sport, Berlino-Charlottenburg, Germania 1988 Architetti: Hinrich e Inken Baller, Berlino Progettazione del sistema portante: Gerhard Pichler, Berlino

Non è una novità che nelle zone ad alta densità abitativa gli impianti sportivi debbano svilupparsi in altezza a causa della mancanza di spazio. Nella SchloBstraBe di Berlino due palestre, progettate una sopra l'altra, si inseriscono nella struttura architettonica a blocchi di un quartiere dell'inizio del secolo. Una scala con ballatoi unisce il parcheggio al pianoterra con i due piani delle palestre. Le aree di servizio sono posizionate lateralmente su ogni piano dalla parte del frontone settentrionale. I depositi per gli attrezzi sporgono in modo plastico rispetto alla facciata. Se i frontoni e i balconi del lato affacciato sulla strada danno a questa costruzione l'aspetto di un edificio tradizionale, il tetto in metallo con una volta a botte, le grandi pareti in vetro e lo scalone di forma circolare e sporgente rivelano un nuovo linguaggio formale che si esprime affiancando ai piloni e alle traverse della facciata in legno e vetro, pilastri profilati, colonne e travi di sostegno in calcestruzzo armato a vista. In questo complesso sportivo senza giunti, la stabilizzazione alle spinte orizzontali viene assicurata trasversalmente a nord da un frontone tagliafuoco con travi di controventatura e a sud da un frontone munito di una fascia di controvento in acciaio, controventatura ulteriormente favorita dalle pareti trasversali dello scalone, mentre in direzione longitudinale viene garantita dalle pareti del vano scala grazie all'incastro di montanti. Le fondamenta, i montanti, le pareti, i soffitti e i montanti composti sono realizzati in calcestruzzo dalla categoria B 25 alla B 45, le travi composte della facciata sono costruite in calcestruzzo leggero LB 25. I lati inferiori delle solette e le pareti sono lasciati grezzi con le trame delle casseforme a vista. I montanti di forma conica e i muri con il reticolato di controventatura sono stati realizzati utilizzando casseforme lisce, mentre per le solette delle grandi palestre sono state impiegate delle casseforme prefabbricate. 220

Doppio palazzetto dello sport, Berlino-Charlottenburg, Germania

Doppio palazzetto dello sport, Berlino-Charlottenburg, Germania

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Campo da tennis, Bellinzona, Svizzera 1986 Architetti: Aurelio Galfetti, Bellinzona Collaboratori: Walter Büchler, Piero Ceresa

Questo campo da tennis comunale fa parte di un centro sportivo già esistente attrezzato con una piscina all'aperto, una piscina coperta e un palazzetto del ghiaccio. Il complesso sorge sulla riva del fiume ai margini di un quartiere residenziale. L'impianto simmetrico è diviso in due parti e delimitato a nord-ovest da un lungo muro che si innalza per due piani, al centro del quale si trova l'entrata principale. L'ingresso dell'impianto ricorda la porta di una città. A fianco al muro sono stati disposti su due piani i locali di servizio, chiusi al pianoterra da vetrate continue. L'ala sinistra ospita gli uffici amministrativi e gli spazi per gli impianti tecnici, mentre nell'ala destra si trovano il ristorante, la cucina e un bar. Le superfici dei muri, in calcestruzzo a vista, sono strutturate e decorate da strisce incastrate orizzontalmente nelle casseforme che in base al tipo di luce determinano mutevoli giochi chiaroscurali: l'effetto luminoso che ne deriva è notevole, nonostante una sporgenza dal muro di soli 25 mm. La parte superiore del muro è rivestita da una volta a botte in materiale plastico sostenuta da una struttura in filigrana d'acciaio.

222

Campo da tennis, Bellinzona, Svizzera

Campo da tennis, Bellinzona, Svizzera

Esempi di edifici

sezione di un particolare

02 12 22 32

scala 1:20

calcestruzzo armato acciaio lastra in materiale ligneo vetro

33 vetro artificiale 40 isolamento termico 41 isolamento termico resistente alla pressione

43 strato d'impermeabilizzazione bituminoso 88 strato di ghiaia

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Impianto sportivo dell'università, Kiel, Germania

Impianto sportivo dell'università, Kiel, Germania 1976 Architetti: von Gerkan, Marg & Partner, Amburgo con Klaus Nickels Progettazione del sistema portante: Peters & Windels, Amburgo L'istituto dello sport costituisce, insieme alla piscina coperta e alle palestre, un centro per gli studenti di tutte le facoltà e un luogo di incontro tra gli universitari e il pubblico. Esso si compone di sei padiglioni per le discipline di nuoto, giochi di squadra, ginnastica e culturismo, oltre a comprendere una torre in muratura per la ricerca scientifica dell'istituto. Gli impianti sportivi sono completati da una biblioteca, uffici e laboratori di medicina sportiva, aule per i docenti e i collaboratori dell'istituto, un auditorio che può contenere sino a 100 persone, aule per le lezioni e due abitazioni di servizio. L'unione del grande palazzetto con la palestra ha dato vita a un capannone di 78 m di lunghezza, dotato di una pista di 60 m e diviso in una zona inferiore, dove si trovano gli spogliatoi, i locali sanitari, la sauna, gli spazi di deposito e di servizio circondati dalla piscina e dalle palestre, e una zona superiore per gli impianti delle tribune. Il livello dell'acqua freatica sul terreno da costruzione impose delle fondamenta speciali per la cantina e la piscina: è stata quindi costruita una vasca in calcestruzzo armato impermeabile, munita di pali da trivellazione con funzione di ancore rispetto alla spinta idrostatica. Il tetto è composto da vasche in calcestruzzo armato precompresso, larghe rispettivamente 10,50 m e alte 3,30 m, che coprono una luce di campata di 37 m. La loro lunghezza è al massimo di 93 m. I trogoli poggiano su piloni cruciformi nei quali sono integrati gli scarichi delle grondaie del tetto. Le cavità dei piloni vengono utilizzate per l'aerazione continua. L'intera costruzione delle facciate è stata appoggiata al tetto per evitare che la notevole elevazione rendesse pericolose le spinte del vento. planimetria

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scala 1:2000

Impianto sportivo dell'università, Kiel, Germania

particolare 02 20 40 43 50 85 86 87

Esempi di edifici

scala 1:50

calcestruzzo armato soffitto sospeso in metallo isolamento termico strato impermeabile barriera al vapore illuminazione apertura di sfiato dell'aria finestra

sezione

scala 1:1000

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Edificio per i rinoceronti e i tapiri nello zoo, Monaco, Germania

Esempi di edifici

Edificio per i rinoceronti e i tapiri nello zoo, Monaco, Germania 1992 Architetti: Kochta & Lechner, Monaco collaboratori: Stefan Endl-Storek (direttore della progettazione), Reinhard Nàgele Progettazione del sistema portante: Dieter Herrschmann, Monaco planimetria

L'edificio per i rinoceronti e i tapiri sorge nel giardino zoologico Hellabrunn di Monaco circondato da campi e boschi. La struttura piatta e tondeggiante sottolinea un inserimento coerente nella riserva. Il tetto è composto da due mezzi gusci di lunghezze differenti (47 e 34 m) rivolti l'uno verso l'altro, con un'angolazione in pianta di 7°. Sotto i gusci sono stati allestiti cinque recinti per i rinoceronti e cinque per i tapiri. La chiusura dell'edificio è costituita da una costruzione posta tra i mezzi gusci in vetro rastremato di forma conica, resistente agli agenti atmosferici, con una luce di campata che va da 3 a 10 m. Le forme geometriche della pianta composte da una serie di elementi circolari e a spirale intendono richiamare l'ambiente naturale di questi animali attraverso dei volumi modellati liberamente. Le linee superiori del guscio sono costituite da ellissi nella parte destinata ai rinoceronti e da cerchi concentrici nella zona riservata ai tapiri. Tutte le casseforme della cupola dell'edificio a pianta circolare per ì tapiri sono state prefabbricate con segmenti lunghi circa 8,50 m e montate in loco in direzione del cerchio. Sulle superfici inclinate sono state necessarie delle casseforme supplementari a partire da una pendenza di 30°. Sul guscio in calcestruzzo gettato in opera, il cui spessore va da 18 a 40 cm, è stato applicato uno strato isolante costituito da una barriera al vapore, lana di roccia e un rivestimento in plastica con un'armatura a griglia. La sigillatura della copertura del tetto nei giunti, sul colmo e nella gronda è stata ulteriormente rafforzata da tasselli a testa piatta. Le pareti interne sono state realizzate colando e comprimendo il calcestruzzo dall'esterno attraverso dei fori posizionati nelle casseforme. Le fondamenta dei due mezzi gusci sono continue e le loro parti finali sono unite da una traversa in calcestruzzo armato. Per evitare la formazione di fessurazioni dovute al ritiro, è stato utilizzato un calcestruzzo appartenente alla categoria di solidità B 35 con inerti di grano fino a 32 mm. Le superfici ruvide del calcestruzzo a vista, che ricordano quelle di una grotta, sono state ottenute trattando le casseforme con un ritardante della presa e spazzolando il calcestruzzo fresco subito dopo la rimozione delle casseforme. Sul guscio interno è stato applicato un ulteriore strato di calcestruzzo spruzzato. 226

1 2 3

scala 1 -.3000

zona per i visitatori rinoceronti tapiri

pianta

scala 1:500

Edificio per i rinoceronti e i tapiri nello zoo, Monaco, Germania

Esempi di edifici

veduta da sud-ovest sezione

scala 1:500

scala 1:500 particolari

scala 1:20

1

calcestruzzo applicato a spruzzo 2 calcestruzzo armato, calcestruzzo preparato in loco 12 acciaio 14 legno/materiali lignei 20 rivestimento in lamiera 29 battuto in gesso 30 intonaco 41 isolamento termico a pori chiusi 43 impermeabilizzazione del tetto (strato) 50 barriera al vapore 86 tubo di aerazione 87 porta scorrevole in acciaio 88 strato di ghiaia 91 struttura del pavimento: bitume colato battuto calcestruzzo lastra in calcestruzzo armato con riscaldamento integrato strato separatore battuto di protezione isolamento termico strato lavabile

227

Esempi di edifici Edificio centrale di un cementificio, Dotternhausen, Germania 1990 Architetti: Böbel & Frey, Göppingen Progettazione del sistema portante: Ulrich Otto, Stoccarda

Da più di quindici anni a Dotternhausen vengono rinvenuti dei fossili durante l'estrazione di scisti bituminosi per la produzione di cemento. Per esporre la considerevole collezione nelle vicinanze del luogo di ritrovamento, il cementificio decise di integrare anche un museo per i fossili nel suo programma di ristrutturazione dell'entrata alla fabbrica che includeva un padiglione di informazione, spazi per i corsi di formazione, un centro meccanografico e uffici supplementari. Le intenzioni alla base del progetto erano quelle di creare un ingresso di forte impatto visivo, di far sorgere l'edificio per uffici vicino a quello già esistente e di posizionare il museo più all'interno. I tre livelli dell'edificio corrispondono rispettivamente alle diverse funzioni: il primo è realizzato in calcestruzzo preparato in loco sul fondo dello scavo d'assaggio ed è costituito dalla sala del museo, da un cortile all'aperto e da una sala per le lezioni. Al secondo livello si trovano la nuova particolarissima entrata della fabbrica (con un androne, locali per la preparazione e per i corsi di formazione) e il centro meccanografico. Il terzo livello - dedicato agli uffici - è un ponte vero e proprio realizzato con composti di calcestruzzo armato e appoggiato su quattro montanti di sostegno. Il guscio del tetto realizzato con elementi prefabbricati in calcestruzzo leggero funziona da compressore, mentre la travatura a traliccio è in acciaio tirante. La rotonda che si erge sopra il tetto dell'edificio ospita la sala delle lezioni con una galleria. Nella parte sopraelevata si trova il centro di climatizzazione. La zona degli scavi di argillite è allo stesso tempo il museo, cosicché il visitatore può seguire in prima persona lo sviluppo di un fossile nel suo ambiente naturale. La vicinanza del museo con lo scavo risponde agli obiettivi di didattica museale che intendevano abbinare la fase di apprendimento intellettuale all'osservazione diretta. L'abituale passaggio dei lavoratori e dei visitatori si trasforma così in un'esperienza spaziale molto particolare. Per equilibrare la presenza di spazi verdi, parti dei tetti piani sono state coperte con piante. La discarica degli scisti, sulla quale sono stati piantati solo pochi alberi, assomiglia a uno scavo di scisti reale con i suoi punti verdeggianti ed è oggi un biotopo di gran valore. L'utilizzo di calcestruzzo preparato in loco, di elementi prefabbricati in calcestruzzo leggero e di mattoni in calcestruzzo colorato è coerente rispetto al tipo di materiale e di impiego, oltre a rappresentare l'intera gamma di prodotti realizzati nella fabbrica. 228

Edificio centrale di un cementificio, Dotternhausen, Germania

Edificio centrale di un cementificio, Dotternhausen, Germania

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Esempi di edifici

esposizione androne salone spazio per le lezioni passaggio centro di formazione centro elettronico centro di preparazione sala per i colloqui cortile

proiezione orizzontale

sezione

scala 1:500

sezione di un particolare scala 1:50

04 12 89 90

calcestruzzo leggero acciaio 87 finestra canale di drenaggio struttura del tetto: copertura del tetto isolamento termico barriera al vapore calcestruzzo armato

229

Esempi di edifici

Parcheggio coperto, Amburgo, Germania

Parcheggio coperto, Amburgo, Germania 1990 Architetti: von Gerkan, Marg & Partner, Amburgo Direttore del progetto: Karsten Brauer Collaboratore: Klaus Hoyer Progettazione del sistema portante: Schwarz & Weber, Amburgo

L'edificio circolare dispone di circa 800 posti auto ed è unito alla torre delle scale, anch'essa rotonda, attraverso dei ponti leggeri in acciaio. Il linguaggio formale e la posizione di questa costruzione ne fanno un punto di riferimento urbanistico tra i vari edifici e le aree dell'aeroporto. La caratteristica principale del parcheggio coperto è rappresentata dal contrasto nella suddivisione dei piani tra zone aperte con un bordo sottile in calcestruzzo, parapetti in tubi d'acciaio e una grata che forma la facciata sospesa davanti ai piani inferiori. La costruzione principale è costituita da piani circolari in calcestruzzo armato del diametro di 61 m. Il soffitto, piatto con raccordi circolari, presenta uno spessore che varia in base alle richieste statiche da 25 a 45 cm. I carichi vengono sostenuti all'interno grazie a una corona di 20 montanti (50 x 120 cm), i cui lati più piccoli sono semicircolari, e all'esterno da una parete cilindrica del diametro di 45 cm. Le rampe di accesso sono realizzate con coperture cordonate sul lato interno del cilindro in calcestruzzo armato. Il loro spessore varia tra 25 e 45 cm. Il piano per l'impianto tecnico a forma di disco, in calcestruzzo appoggiato sul muro cilindrico, viene controventato con nervature alte tra 25 e 75 cm e con travi maestre sovrastanti. La pendenza dei parcheggi è del 2% verso l'interno, quella delle rampe del 3%. Allo scopo di facilitare la guida in curva, le pendenze sono sempre trasversali alla direzione di marcia. La torre della scala è divisa in una tromba in calcestruzzo armato a semicerchio per gli ascensori e per il pozzo dei cavi, e nella tromba della scala in travatura a traliccio di calcestruzzo armato, controventato dal disco del tetto. Il traliccio è chiuso con mattoni di vetro in una cornice della stessa altezza del piano. Tutte le superfici in calcestruzzo sono realizzate con casseforme lisce e strutturate con elementi integrati. La forma geometrica circolare ha favorito la riutilizzazione delle casseforme. Le posizioni per i distanziatori sono state progettate per poter lasciare a vista i fori. Le peculiarità strutturali della costruzione sono rappresentate dalle ringhiere e dai ponti d'acciaio, così come dalle chiusure degli spazi con mattoni di vetro e acciaio. 230

planimetria

scala 1:5000

Parcheggio coperto, Amburgo, Germania

Esempi di edifici

sezione di un particolare scala 1:10 02 calcestruzzo armato 11 muratura in elementi di vetro 12 acciaio

sezione

pianta

scala 1:1000

scala 1:1000

231

Parcheggio a due piani, Paderborn, Germania

Esempi di edifici

Parcheggio a due piani, Paderborn, Germania

1993 Architetti: Roland Dorn, Eva Matern, Paderborn/Colonia Collaboratori: Bernhard Gieselmann, Klaus Hovestadt Progettazione del sistema portante: Thormälen e Peuckert, Paderborn/Aquisgrana con Domostatik, Zurigo II prototipo di un parcheggio a due piani destinato a ospitare 207 autovetture è stato sviluppato sulla base dei principi di semplicità ed economicità costruttive e di un'integrazione nell'ambiente particolarmente attenta ai processi ecologici. Una grande lastra monolitica a volta in calcestruzzo segue il rilievo topografico coprendo il pendio per 127,40 m con una pendenza di circa il 4%. La pendenza sia in direzione longitudinale sia verticale facilita il veloce deflusso delle acque in un sistema di condutture che distribuisce l'acqua pluviale in 40 vasi di cemento realizzati con elementi prefabbricati e disposti lungo la scarpata fiancheggiante. La vegetazione che si arrampica sulle alte griglie sottolinea l'architettura accentuando la distanza tra i piloni che corrisponde a tre posti auto - e definendo lo spazio del parcheggio sul piano superiore. L'impatto visivo dato dalla lunghezza di questo impianto è enfatizzato dalla disposizione in direzione longitudinale delle tavole scelte per le casseforme. Prima del getto del calcestruzzo, le casseforme sono state trattate con pasta di puro cemento in modo da avere una superficie molto uniforme, mentre la colorazione è stata ottenuta solo attraverso la particolare miscela del calcestruzzo senza bisogno di pigmenti. L'ampia soletta in calcestruzzo precompresso, appoggiata su esili montanti senza giunti e travi di sostegno, funge contemporaneamente da soffitto del livello inferiore del parcheggio e da pavimento del secondo livello. Lo spessore più basso della sezione trasversale del soffitto è adattato al passaggio del momento di una trave portante per un campo unico (luce di 10 m) con mensole su entrambi i lati (sporgenza di 3,25 m) e diminuisce progressivamente da 32 a 26 cm. La controventatura viene assicurata in direzione trasversale da tutti i montanti incastrati in modo elastico, mentre in direzione longitudinale solo da quelli dei quattro assi centrali (azione del nucleo). La dilatazione longitudinale dal centro verso i bordi del piano viene ammortizzata dai passaggi delle rampe d'accesso. Per la precompressione sono stati utilizzati, sia in direzione trasversale sia orizzontale, cavi protetti dalla corrosione. La forza di compressione prodotta dalla precompressione delimita la larghezza delle fessurazioni nel calcestruzzo e migliora l'impermeabilità della costruzione senza bisogno di uno strato impermeabile supplementare. 232

planimetria

sezione

scala 1:2000

scala 1:200

Parcheggio a due piani, Paderborn, Germania

A

Esempi di edifici

A

particolare del bordo del piano con il canale di drenaggio e un vaso in sezione scala 1:150

B

particolare dell'attacco della griglia per i rampicanti - grondaia scala 1:10 B

veduta C

sezione 02 calcestruzzo preparato in loco 03 elemento prefabbricato 05 calcestruzzo precompresso 12 acciaio 85 illuminazione 89 canale di drenaggio 91 struttura del pavimento: strato bituminoso di copertura 30 mm strato portante 100 mm sottostruttura con pietrisco 100 mm letto di pietrisco 94 piante 122 tiranti in acciaio

233

Esempi di edifici

Stazione, Lione, Francia 1994 Architetti e progettazione del sistema portante: Santiago Calatrava, Zurigo/Parigi Collaboratori: Alexis Bourrat, Dan Burr, Sebastian Mémet, David Long

La stazione per i treni ad alta velocità (TGV) a Satolas, un sobborgo di Lione, in collegamento con l'aeroporto, è stata concepita per diventare un nodo del traffico ferroviario, stradale e aereo. L'impianto è composto da un lungo capannone che copre i binari, un atrio principale trasversale ad esso - alto 36 m - e una galleria rialzata che unisce la stazione al terminale dell'aeroporto. L'architettura espressionistica dell'atrio ricorda con la sua struttura un uccello dalle ali spiegate che si erge al di sopra della copertura dei binari. I supporti e i sostegni laterali dell'atrio, realizzati in calcestruzzo bianco preparato in loco, com pletano e sottolineano con la loro plasticità l'ar chitettura dinamica della costruzione in acciaio dell'atrio che, messa a confronto con la costru zione in calcestruzzo della copertura dei binari (composta da elementi paretali a V capovolto ap poggiati su una costruzione larga 53 m di capriate in calcestruzzo armato), fa sembrare quest'ulti ma statica e ripetitiva. Il sistema portante tridi mensionale del capannone lungo 450 m e largo 56 m, è realizzato in calcestruzzo gettato in ope ra ed è appoggiato su blocchi di calcestruzzo romboidali. Il taglio trasversale dei blocchi si ra strema verso il punto di appoggio così come i so stegni in calcestruzzo del sistema portante a tra liccio per il tetto del capannone facendo sem brare la copertura leggerissima, un risultato che testimonia un impiego perfetto del materiale co struttivo. II traliccio filigranato in calcestruzzo delle volte è coperto ai bordi con lastre prefabbricate in cal cestruzzo sulle quali è appoggiata la copertura metallica del tetto. Una doppia serie di lucernari romboidali assicura un'illuminazione a giorno. Questi lucernari e quelli delle pareti laterali dell'a trio contribuiscono all'effetto di assenza di gra vita grazie a giochi chiaroscurali determinati dal le aperture del tetto e dalla ripartizione dei vetri. 234

Stazione, Lione, Francia

Stazione, Lione, Francia

Esempi costruttivi

235

Esempi di edifici

Scuola elementare e materna, Amsterdam, Paesi Bassi 1986 Architetti: Herman Hertzberger, Amsterdam, con Henk de Weijer Progettazione del sistema portante: Evers Partners, Ijmuiden

Questa costruzione sostituisce un vecchio edificio scolastico, posto nelle vicinanze. Integrata in un quartiere residenziale ad alta densità abitativa, la scuola è costituita da nove aule, distribuite a gruppi di tre intorno a un nucleo composto da un atrio centrale e locali di soggiorno. L'atrio illuminato dall'alto rappresenta un punto di incontro in cui convergono le diverse attività, mentre le aule scolastiche, disposte in modo continuo nelle ali laterali, si prestano per la loro tranquillità all'insegnamento. Tuttavia queste zone non sono chiuse ma unite al centro tramite tribune, scale e pareti interne parzialmente realizzate con vetrate. L'incrocio dei vari livelli, la ricchezza delle prospettive che si estendono fino al circondario urbano così come l'involucro della costruzione costituito in gran parte da vetro creano un ambiente stimolante e idoneo alle attività sociali. Le aule sono separate da porte scorrevoli che permettono di unire gli spazi. La costruzione tripartita che si sviluppa liberamente su tutti i lati dell'AmbonpIein, come fosse una scultura, ha la facciata principale - anch'essa quasi interamente costituita da vetrate - esposta a ovest. Notevole è l'effetto creato da questo edificio sulla piazza racchiusa che rappresenta il centro del quartiere: alle ali laterali orizzontali fa da contrappunto la parte centrale contraddistinta dallo scalone completamente invetriato creando una nota di verticalità. L'aspetto piacevole e accogliente della struttura è determinato soprattutto dalla muratura a vista in mattoni di calcestruzzo. I muri esterni a due gusci con un isolamento termico centrale chiudono l'ossatura in calcestruzzo armato. I mattoni chiari in calcestruzzo e il calcestruzzo lasciato a vista formano un insieme armonico con le cornici delle porte e delle finestre. Sempre in calcestruzzo sono gli elementi delle solette filigranate e i componenti prefabbricati in calcestruzzo armato per gli architravi e per le coperture dei parapetti. 236

Scuola elementare e materna, Amsterdam, Paesi Bassi

Scuola elementare e materna, Amsterdam, Paesi Bassi

Esempi di edifici

sezione di un particolare scala 1:20 03 elemento prefabbricato 07 muratura in elementi di calcestruzzo 14 legno/materiali lignei 20 rivestimento in lamiera 27 strato di gomma, materiale sintetico 29 battuto (strato) 32 vetro 40 isolamento termico 41 isolamento termico a pori chiusi 43 strato impermeabile 50 barriera al vapore 63 gancio di ancoraggio 84 protezione dai raggi solari 87 elemento di finestra

237

Esempi di edifici

Ufficio postale, Colonia, Germania 1991 Architetti: Joachim e Margot Schurmann, Colonia con Wolf Dittmann, Christian Becker, Wilfried Euskirchen Progettazione del sistema portante: Varwick-Horz-Ladewig, Colonia

L'area dell'ufficio postale 3 sorge nelle vicinanze della stazione centrale di Colonia alla quale è unito tramite una galleria sotterranea. Alla posizione favorevole per la vicinanza della stazione si contrapponevano costrizioni di carattere urbanistico e topografico date le dimensioni ridotte dei lotti di terreno che rendevano difficoltoso l'allestimento degli impianti necessari a un moderno centro di distribuzione postale. Gli architetti decisero di sviluppare gli ambienti in "cerchi" concentrici intorno a un cortile interno. La costruzione ha una superficie calpestarle di 4000 m2 pur conformandosi in altezza agli edifici circostanti. Il livello di dimensioni maggiori è quello del primo piano sotterraneo dal quale parte anche la galleria per la stazione centrale. Sui piani superiori si trovano gli uffici e gli sportelli raggruppati intorno al cortile decorato con piante. Le proporzioni del terreno resero inoltre necessaria la costruzione di due piani sotterranei per il parcheggio di autoveicoli e camion. Le grandi luci di campata presenti in tutto l'edificio hanno consentito ampie libertà rispetto alla messa in opera di montanti. Il sistema portante è costituito da uno scheletro in calcestruzzo armato a vista con una griglia di 7,50 x 15,00 m. I montanti e le travi di sostegno sono poco profilati ma di grande effetto. In modo analogo alla muratura in pietre naturali del vicino ufficio postale di Colonia 1, i campi tra i montanti delle facciate sono stati chiusi con una muratura in mattoni di calcestruzzo. La pietra è color grigio tenue e l'acciaio è bianco. L'utilizzo di calcestruzzo leggero per i montanti e di un isolamento centrale nella zona dell'attico ha consentito di evitare ponti di calore. L'edificio riprende inoltre le quattro torri, caratteristiche della vecchia posta centrale, allestendovi all'interno cucine per il té e soggiorni. Dove la funzione degli spazi lo consentiva è stato utilizzato il vetro per permettere ai passanti uno sguardo all'interno. 238

Ufficio postale, Colonia, Germania

Ufficio postale, Colonia, Germania

Esempi di edifici

239

Esempi di edifici

240

Ufficio postale, Colonia, Germania

Ufficio postale, Colonia, Germania

Esempi di edifici

particolare della loggia particolare della facciata scala 1:20 02 calcestruzzo armato, calcestruzzo preparato in loco 04 calcestruzzo leggero 07 muratura in elementi di calcestruzzo

12 acciaio 20 rivestimento di lamiera 32 vetro 41 isolamento termico, a pori chiusi (strato) 84 protezione dai raggi solari 87 finestra 90 struttura del tetto: strato di ghiaia strato impermeabile isolamento termico barriera al vapore battuto soffitto in calcestruzzo armato

sezione verticale

scala 1:20

particolare della loggia sezione orizzontale scala 1:20

241

Esempi di edifici

Ospedale regionale, Eichstàtt, Germania

Ospedale regionale, Eichstàtt, Germania 1982 Architetti: Schunck, Schuster & Pechtold, Monaco Collaboratori: Karl J. Habermann, Richard Krippner, Armin Tinnes Progettazione del sistema portante: Martinka & Grad, Gaimersheim, Fries e Schittig, Ingolstadt

L'elevazione dell'edificio è stata volutamente mantenuta ridotta nel rispetto di un contesto architettonico di grande prestigio. Dove era possibile la costruzione è stata chiusa da tetti pendenti coperti in grigio naturale, una tonalità che si richiama alle lastre di scisto tradizionalmente impiegate nella valle dell'Altmùhl. Delle piante sono state disposte sulle superfici dei tetti piatti a vista. La struttura dell'edificio consente di riconoscere dall'esterno la posizione delle varie stazioni. Per minimizzare l'estensione maggiore dell'ospedale rispetto alle strette case circostanti, i frontoni sono stati divisi in due e chiusi con bovindi di vetro nei corridoi, mentre la zona centrale e dell'ingresso principale si distinguono dalle altre parti dell'edificio per la presenza di balconi rientranti. Per evitare le crepe di assestamento nel rustico, prevedibili su un terreno edificabile molto eterogeneo, era necessario concepire un sistema portante in grado di limitarle o sopportarle senza danni. Oltre a ciò la vicinanza con il vecchio ospedale imponeva di ridurre al minimo l'inquinamento acustico e la produzione di materiale di scarto durante i lavori. La scelta della struttura portante dovette considerare inoltre che i ristretti tempi di consegna non consentivano di interrompere la lavorazione durante l'inverno e quindi cadde su un sistema composto da elementi prefabbricati in calcestruzzo armato. Nelle fondamenta, realizzate con piloni in calcestruzzo armato, si trovano le fondazioni a faretra per i montanti prefabbricati. Travi di sostegno, lastre a forma di vasca e lastre massicce assicurano l'incavallatura orizzontale. Anche la tromba degli ascensori e i muri antincendio sono realizzati con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato dell'altezza di un piano. Tutti i vani scala sono prefabbricati. All'ingresso, dove si trovano l'ufficio informazioni, la sala di assegnazione, la cappella e il bar, i montanti non sono stati rivestiti per poter lasciare a vista il sistema portante. La scelta di differenziare le facciate oltre che a rispondere alle richieste tecniche del sistema portante e di fisica tecnica, intende soprattutto rispettare l'immagine della città e dei monumenti storici vicini. Le verande poste davanti a ogni stanza e le rientranze dei balconi agli angoli dell'edificio sottolineano la vivacità di questa architettura. 242

pianta piano con stanze di degenza

scala 1:1250 sezione trasversale scala 1:1000

Ospedale regionale, Eichstàtt, Germania

Esempi di edifìci

sezione di un particolare scala 1:50 13 alluminio 40 isolamento termico 82 pannelli 84 protezione dai raggi solari 90 struttura del tetto: fibrocemento su una sottostruttura di legno strato sottostante casseforme intercapedine isolamento termico 91 struttura del pavimento: rivestimento elastico battuto su uno strato separatore 109 lastra a forma di vasca 116 travi di sostegno 118 montante

243

Esempi di edifici

Edificio amministrativo, Stoccarda, Germania 1985 Architetto: Gottfried Bòhm, Colonia Collaboratori: Dòrte Gatermann (direttrice del progetto), Jurgen Minkus, Federico Valda, Klaus Beckmannshagen, Bertsch-FriedrichKalcher, Stoccarda Progettazione del sistema portante: Karl Heinz Bökeler, Zublin AG, Stoccarda

L'amministrazione centrale dell'impresa edile si trova alla periferia meridionale di Stoccarda, in una zona di edifici amministrativi e industriali. L'edificio, formato da due ali lunghe circa 100 m e alte da sei a otto piani disposte intorno a un cortile coperto da un tetto di vetro, intende fungere da raccordo urbanistico tra i due paesi periferici di Mòhringen e Vaihingen. Esso ha una capacità di settecento lavoratori. La scelta di un impianto a forma di traverse risulta particolarmente funzionale a un edificio di uffici, così come altrettanto funzionale è lo sfruttamento passivo dell'energia solare attraverso la copertura di vetro del cortile. Interessante è l'utilizzo del calcestruzzo in elementi prefabbricati. Tutti i montanti e le travi del sistema portante sono stati prefabbricati in calcestruzzo armato e poi montati, mentre parti dei dischi dei soffitti e delle pareti di controventatura sono state realizzate in calcestruzzo gettato in opera. Il calcestruzzo della facciata è stato colorato di rosso con pigmenti a base di ossido di ferro, il rosso dei parapetti è invece di una tonalità diversa per l'aggiunta di cemento bianco nel calcestruzzo. Per sottolineare l'effetto della deviazione continua delle spinte, i montanti sono stati muniti di sporgenze semicircolari, anch'esse portanti, che continuano anche nelle capriate. Per motivi di carattere costruttivo e legati alla fisica tecnica, il giunto verticale vicino alla lastra del parapetto è stato rinforzato da due sporgenze semicircolari creando così una scanalatura nella quale inserire un profilo di un materiale sintetico impermeabile. Il parapetto stesso presenta nella parte superiore della finestra un profilo simile a un tetto che oltre a evidenziare ogni singola apertura evitando di creare una facciata a finestre continue serve da canale di deflusso dell'acqua pluviale. Sui montanti centrali e laterali sono state appoggiate le lastre filigranate spesse 5 cm che formano una costruzione continua con lo strato di calcestruzzo armato gettato in opera. 244

Edificio amministrativo, Stoccarda, Germania

Edificio amministrativo, Stoccarda, Germania

Esempi di edifici

245

Edificio amministrativo, Stoccarda, Germania

Esempi di edifici

sezione

scala 1:100

03 elemento prefabbricato 92 profilo del giunto in PVC indurito, già curvato e incastrato nel calcestruzzo 101 elemento del solaio prefabbricato 110 copertura in calcestruzzo

prospetto, sezione verticale

sezione orizzontale

246

scala 1:50

scala 1:50

isometria del sistema portante

Edificio amministrativo, Stoccarda, Germania

Esempi di edifici

247

Esempi di edifici

Biblioteca universitaria, Mannheim, Germania

Biblioteca universitaria, Mannheim, Germania 1989 Architetti: Gottfried Böhm, Colonia Collaboratori: Jùrgen Minkus (direttore del progetto) e Bertsch-Friedrich-Kalcher, Stoccarda Progettazione del sistema portante: Zublin AG, Stoccarda

planimetria

L'edificio della biblioteca dell'università di Mannheim è un esempio di costruzione in elementi prefabbricati in calcestruzzo. I volumi dell'edificio si conformano alla rigida divisione barocca in isolati del centro. Grazie all'allungamento sul lato sud di una mezza campata, il complesso costituisce un raccordo tra le costruzioni vicine. In direzione occidentale la biblioteca sporge di due campate. In verticale l'edificio è diviso in un alto zoccolo in cui si trovano le aule per le lezioni e nei piani superiori dedicati alla biblioteca. La struttura orizzontale ricorda una chiesa a navate di altezza uguale, interrotta da una parte centrale coperta con un tetto di vetro. Gli "alberi in calcestruzzo", decorati con motivi architettonici sul pianterreno rivolto verso il castello, vanno interpretati come una risposta alla strada molto trafficata che li costeggia. La struttura dell'aula che interrompe la rigida griglia ortogonale degli isolati si rispecchia nella forma della facciata. Gli oculi nelle lastre colorate e prefabbricate, decorate con una cornice in mattoni di vetro e vetro fuso, servono a illuminare i piani della biblioteca. La costruzione, caratterizzata dall'uso di elementi prefabbricati, si afferma rispetto agli edifici neobarocchi circostanti per la sua forma severa e resa omogenea grazie all'inserimento di particolari architettonici nuovi. Il sistema portante viene evidenziato dai montanti scuri per l'aggiunta di pietrisco di porfido e dalle lastre delle facciate chiare per la presenza di un aggregato giallo. Le superfici di calcestruzzo sono state accuratamente lavate subito dopo la rimozione delle casseforme. 248

scala 1:2500

pianta del pianoterreno scala 1:500

pianta del piano superiore scala 1:500

1 2 3 4

1 2 3

aula atrio ingresso alla biblioteca punto di consegna

atrio sala di lettura/biblioteca magazzini

Biblioteca universitaria, Mannheim, Germania

sezione orizzontale 2 3 12 21 22 40

scala 1:50

calcestruzzo armato elemento prefabbricato acciaio cartongesso materiale ligneo isolamento termico

Esempi di edifici

sezione verticale

scala 1:50

41 isolamento termico a pori chiusi 101 elemento prefabbricato per solette 11 o copertura di calcestruzzo

249

Esempi di edifici

Edificio per uffici, Canberra, Australia

Edificio per uffici, Canberra, Australia 1974 Architetto: Harry Seidler, Sydney

planimetria

I Trade group offices sulla Kings Avenue nel quar tiere governativo ospitano tre ministeri indipen denti, anche se con competenze affini, che im piegano circa 3250 dipendenti. Ai versatili am bienti destinati agli uffici sono annessi un centro per i computer, una sala conferenze e un bar. Ogni ministero ha un'entrata indipendente. Le quattro torri agli angoli e le due che separano le facciate più lunghe in due parti consentono di spostarsi in altezza attraverso l'edificio. La sala per le conferenze e il bar sono indipendenti e sor gono nei due cortili intemi. II collegamento tra i piani degli uffici garantisce una comunicazione agevole tra i singoli reparti. La richiesta programmatica della possibilità di un utilizzo flessibile e di ampliamento degli uffici ha indotto a realizzare la costruzione con elementi prefabbricati quali travi, componenti per i soffitti precompressi, pilastri della stessa altezza delle finestre. Le travi delle facciate a doppio T lunghe 26 m poggiano su montanti prefabbricati posizionati a coppie. Nella zona inferiore dei piani sono incastrate le travi delle facciate alte quanto un mezzo piano: a queste sono attaccate le lastre delle solette in modo tale che le teste dei tiranti oltrepassino l'anima della trave e siano visibili dall'esterno. Queste ultime sono coperte con calotte in acciaio legato. Tra le travi maestre, i cui lati superiori e inferiori formano rispettivamente il davanzale e l'architrave, è incastrato del vetro, in posizione molto arretrata, senza cornice, dotato di una semplice guarnizione in neoprene che assorbe il calore. Le tubature del sistema di climatizzazione sono state posizionate tra la trave maestra superiore e l'anima della trave della facciata e rivestite con una controsoffittatura sui bordi delle travi che sostengono il soffitto. Le pareti laterali e le torri sono realizzate con elementi prefabbricati in calcestruzzo sabbiato. Anche se la forma degli elementi prefabbricati e precompressi ha dovuto adeguarsi alle esigenze costruttive, il vantaggio del sistema adottato per l'edificio del Trade group sta nella scelta della direzione principale della precompressione e nel collegamento con le travi portanti precompresse dei solai.

250

scala 1:4000

Edificio per uffici, Canberra, Australia

prospetto di un particolare

Esempi di edifici

scaia 1:200

isometria di un particolare

particolari 2 3 05 08 17 20 32 85 86 110 122

scala 1:50

calcestruzzo armato elemento prefabbricato in calcestruzzo calcestruzzo precompresso muratura in mattoni illuminazione rivestimento in lamiera vetro illuminazione aerazione copertura in calcestruzzo tirante in acciaio

251

Esempi di edifici

Edificio per uffici, Dortmund, Germania

Edificio per uffici, Dortmund, Germania 1994 Architetto: Eckhard Gerber, Dortmund Progettazione del sistema portante: Polónyi & Fink, Colonia Hochtief, Essen

pianta del pìanoterreno scala 1:1000

II nuovo grattacielo, che ospita una casa editrice, funge da delimitazione occidentale della grande piazza antistante alla stazione e colma un vuoto urbanistico. Nella zona lungo il Kònigswall, una costruzione prismatica che termina in un angolo acuto riprende la struttura a isolati degli edifici vicini. Una sala trasparente realizzata in acciaio e vetro unisce questa parte con il grattacielo vero e proprio. La facciata longitudinale viene strutturata e valorizzata dalla tromba di scale in vetro. Dall'esterno è possibile riconoscere le funzioni delle differenti parti del complesso: il grattacielo ospita gli uffici, mentre nell'edificio a prisma si trovano i locali particolari come il bar, le sale per conferenze e l'auditorio. La scelta del tipo di struttura e di materiale ha voluto dare a questo edificio il carattere di un laboratorio che lasciasse allo svolgimento delle differenti attività negli spazi la maggiore libertà possibile. La costruzione è realizzata interamente con calcestruzzo armato. Le superfici lasciate a vista negli interni corrispondono a elementi prefabbricati in calcestruzzo armato liscio grigio chiaro sulle facciate esterne, appartenenti alla categoria B 35 con grana di 0-2 e 8-16 mm. Il colore chiaro è stato ottenuto senza bisogno di aggregati particolari. La copertura in calcestruzzo sia esterna sia interna presenta uno spessore di 25 mm. Sotto la copertura a filigrana in vetro del corridoio di passaggio dominano sullo sfondo grigio del calcestruzzo le scale e le ringhiere in acciaio bianco conferendo un aspetto omogeneo e piacevole all'insieme. 252

sezione aa scala 1:1000

Edificio per uffici, Dortmund, Germania

particolare della facciata scala 1:20 sezione verticale sezione orizzontale 2 3 40 43

calcestruzzo preparato in loco elemento prefabbricato isolamento termico strato impermeabile

Esempi di edifici

45 48 63 82 83 87

asfalto colato strato separatore ganci di fissaggio pannello acqua finestra con telaio in alluminio 93 intercapedine di aerazione

253

Museo, Houston, USA

Esempi di edifici

Museo, Houston, USA 1987 Architetti: Renzo Piano, Genova con Richard Fitzgerald Progettazione del sistema portante: Ove Arup & Partners, Londra Peter Rice

planimetria

II museo privato di Houston, che ospita un'importante collezione di arte moderna e africana, sorge in mezzo alla vegetazione subtropicale di un quartiere residenziale. Per adattare l'edificio all'ambiente circostante, si è optato per una struttura a padiglione. Tutto l'edificio è circondato da una galleria, i laboratori per i restauri e per i lavori fotografici si trovano nel piano sotterraneo, mentre gli altri spazi supplementari della fondazione, come un auditorio, una libreria e un ristorante sono stati dislocati in bungalow già esistenti. Per garantire un'illuminazione naturale sono state sviluppate delle lamelle longitudinali di forma simile a fogli, poste a copertura non solo delle sale espositive ma anche dei cortili in giardino, dei laboratori e delle zone di passaggio interne ed esterne. La sagoma di queste lamelle di grandi dimensioni, ottenuta solo in seguito a diverse prove e simulazioni al computer, è molto naturale e organica e costituisce l'elemento essenziale dell'architettura del museo. Esse nascono dalla combinazione di lastre in ferro-cemento con un sìstema portante in ghisa e sono regolabili. La parte alta delle lamelle funge, a livello statico, da flangia inferiore del traliccio sovrastante in ghisa che sostiene i vetri resistenti alla luce ultravioletta e i canali di aerazione. La parte inferiore è curvata in modo tale da coprire il più possibile l'impianto tecnico, proteggere dai raggi solari e diffondere la luce indiretta. Allo scopo di trovare un materiale che riflettesse una luce bianca dalle superfici sono stati esaminati vari tipi di sabbia e di cemento: il risultato migliore si ottenne con un inerte di marmo bianco. In seguito all'esame delle sezioni trasversali, è stato prodotto un prototipo in Inghilterra per studiarne la capacità portante; dopodiché sono stati realizzati in America alcuni elementi definitivi della complessa struttura finale ed è stato eretto, nei pressi, un modello di dimensioni 6 x 12 m. 254

scala 1:2000

Museo, Houston, USA

sezione

scala 1:500

Esempi di edifici

03 elemento prefabbricato in calcestruzzo armato 12 acciaio 121 armatura

prospettiva di un interno

255

Esempi di edifici

Centro amministrativo, Nottingham, Gran Bretagna

1994 Architetti: Michael Hopkins & Partners, Londra Progettazione del sistema portante: Ove Arup & Partners, Londra

Gli edifici amministrativi, estesi su un'ampia superficie, si trovano in una zona industriale aperta, ai limiti del centro urbano di Nottingham. Il terreno edificabile è delimitato a nord dal canale di Nottingham e a sud da una linea ferroviaria. Il complesso è costituito da edifici a blocchi ai cui angoli sono posti grandi cilindri di vetro, nei quali si trovano le scale, che fungono da grandi canali di aerazione facilitando, attraverso l'effetto camino, la ventilazione naturale dell'edificio. Un viale leggermente in curva viene tagliato da una corona di strade trasversali orientate verso la collina del castello di Nottingham. Le costruzioni a tre o quattro piani sono raggruppate ad angolo intorno a dei cortili interni decorati con piante. Questo centro amministrativo è completato da una serie di edifici aperti al pubblico tra i quali un salone di ingresso centrale, un asilo, una palestra e un ristorante. Per consentire un'illuminazione e un'aerazione naturali, la profondità dei piani degli uffici è stata limitata a 13,6 m. Un asse leggermente spostato rispetto al centro permette la combinazione di uffici di diverse dimensioni. Rispetto al tipo di sfruttamento energetico è importante notare l'assenza di un sistema di climatizzazione artificiale. Per ridurre l'eccesso di calore provocato dall'illuminazione artificiale e dai raggi solari, sono stati adottati un efficace sistema di illuminazione a giorno e una particolare protezione dal sole. La massa di accumulazione termica necessaria per la climatizzazione passiva è garantita dalle volte delle solette prefabbricate in calcestruzzo che coprono l'intera profondità del piano (13,6 m). Le lastre in calcestruzzo poggiano su montanti anch'essi prefabbricati, realizzati con mattoni industriali di Nottingham che si rastremano verso l'alto.

256

Centro amministrativo, Nottingham, Gran Bretagna

Centro amministrativo, Nottingharn, Gran Bretagna

Esempi di edifici

particolare del soffitto di un piano

scala 1:20

03 06 08 85 95

elemento prefabbricato in calcestruzzo armato malta colata montante prefabbricato in muratura a vista plafoniera pavimento doppio

257

Esempi di edifici

Impianto industriale, Bussolengo, Italia

1982 Architetto: Angelo Mangiarotti, Milano Progettazione del sistema portante: BVC STL, Milano L'impianto industriale e commerciale di Bussolengo è un esempio modello di capannone realizzato con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato. Il sistema costruttivo è stato progettato per diversi impianti industriali che richiedevano ampi spazi privi di montanti e una buona illuminazione. In questo caso la costruzione si basa su una griglia rettangolare delle dimensioni di 20,0 x 10,6 m, che essendo ampliabile in entrambe le direzioni può essere adattata anche ad altri usi industriali e commerciali. Tre elementi principali determinano la costruzione: montanti con un taglio trasversale ad H e una grondaia incastrata e nascosta, travi a Y precompresse capovolte ed elementi con nervature per il tetto. Per il getto del calcestruzzo dei montanti sono state utilizzate delle casseforme in legno compensato plastificato che hanno consentito di ottenere una superficie perfettamente liscia. Le travi sono appoggiate su entrambi i lati inferiori in cui si trovano i cavi tiranti sui supporti a neoprene dei montanti. Gli elementi per il tetto presentano quattro nervature, poste a distanza di 80 cm l'una dall'altra, sganciate nei punti di appoggio dalle travi precompresse. Questi elementi, realizzati in casseforme di acciaio, hanno uno spessore di soli 3,5 cm e una larghezza di 2,5 m. La chiusura tra i montanti può essere realizzata a scelta con lastre prefabbricate in calcestruzzo armato munite di lamiere a trapezoide, oppure tramite una costruzione di pilastri e/o traverse e vetro. L'altezza dei montanti di quasi 5 m e l'altezza supplementare delle travi di 1,3 m consentono anche una struttura interna a due piani con un soffitto intermedio.

258

Impianto industriale, Bussolengo, Italia

planimetria

scala 1:5000

Impianto industriale, Bussolengo, Italia

Esempi di edifici

sezione di un particolare scala 1:50 03 elemento prefabbricato 05 calcestruzzo precompresso 81 lastra per il soffitto 88 strato di ghiaia 92 appoggio di neoprene

sezione trasversale

scala 1:200

sezione longitudinale

scala 1:200

particolare della struttura del tetto

scala 1:200

259

Stadio, Bari, Italia

Esempi di edifici

Stadio, Bari, Italia 1989 Architetto: Renzo Piano Building Workshop, Genova con S. Ishida, F, Marano, O. di Blasi (direttore del progetto), L. Pellini Progettazione del sistema portante: Ove Arup & Partners, Londra Peter Rice, T. Carfrae, R. Kinch, A. Lenczner

II nuovo stadio, che può ospitare più di 60.000 spettatori, sorge in un paese della cintura di Bari. Dalla pianura della campagna pugliese è possibile intravedere le tribune e la struttura dello stadio già in lontananza. Gli estesi prati che circondano l'impianto formano una nota di contrasto con la monumentalità dell'architettura. Per evitare scontri tra gruppi rivali di spettatori, i passaggi dai parcheggi fino allo stadio sono rigorosamente separati. Lo stadio è costituito da un sistema di 26 assi che corrispondono al numero delle entrate. La parte inferiore delle tribune è sotterranea, come in un'arena. Il passaggio principale, posto tra questa parte e le tribune, sembra essere il proseguimento del terreno circostante e crea una trasparenza tra il campo di calcio e lo spazio esterno. Il cerchio superiore delle tribune è staccato da terra ed è costituito da 312 elementi prefabbricati in calcestruzzo armato a forma di falce, attaccati sul posto con una colata di calcestruzzo. Sotto le tribune superiori sporgenti si trovano gli uffici amministrativi e i locali di deposito e servizio. Ancora più in basso sono collocati gli spogliatoi dei giocatori e le palestre per la ginnastica di riscaldamento, le cui entrate fungono anche da uscite di emergenza. Un tetto trasparente, realizzato in un materiale a base di fibre di vetro ricoperto da uno strato di teflon, è stato applicato sopra la struttura in acciaio e incastrato tra gli elementi prefabbricati a forma di falce in modo da unire i vari settori delle tribune. Le forti correnti d'aria, inconveniente comune a tanti stadi, sono state evitate tenendo la distanza dei bordi del tetto, avanzati rispetto al limite del campo, maggiore dell'altezza del tetto sopra il campo. Nelle pareti poste dietro la fila superiore di sedili sono state predisposte piccole aperture che garantiscono una circolazione di aria continua. 260

planimetria

scala 1:10.000

Stadio, Bari, Italia

Esempi di edifici

261

Esempi di edifici

sezione

scala 1:5000

montaggio della parte superiore delle tribune

262

Stadio, Bari, Italia

Esempi di edifici

Stadio, Bari, Italia

sezione

scala 1:500

particolare

scala 1:50

263

Normativa italiana Alberto Galeotto

Indice

Introduzione Norme

Regole tecniche

tecniche Leganti idraulici

Requisiti dei materiali da costruzione Requisiti e controlli dei leganti Requisiti e controlli di prodotti e materiali in generale

Malta

Strutture portanti

Calcestruzzo e prodotti di calcestruzzo Requisiti, campionamento e prove Calcestruzzo fresco Calcestruzzo indurito Calcestruzzi speciali Specifiche di prodotto

Carichi e verifica di sicurezza

Prodotti ausiliari per impasti cementizi Additivi Agenti espansivi Prodotti a base di polimeri organici Prodotti fumogeni Prodotti disarmanti Aggregati per confezione di calcestruzzi Aggregati normali Aggregati leggeri

Costruzioni prefabbricate Terreni e fondazioni Idoneità statica Coordinazione modulare Antisismica Risparmio energetico e ritenzione di calore Prestazioni acustiche in edilizia

Prodotti di cemento rinforzato con fibre Strutture ed opere di calcestruzzo Progettazione delle strutture di calcestruzzo e composte Opere e manufatti di calcestruzzo Sigillanti per giunti Armature metalliche per calcestruzzo Risparmio energetico e ritenzione di calore Benessere e fabbisogno termico Isolanti termici Protezione contro il rumore Prestazioni acustiche di edifici e di elementi di edificio. Vibrazioni Reazione al fuoco e resistenza all'incendio

264

Introduzione

Significato delle sigle Le norme tecniche sono elaborate dall'UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione - e vengono identificate mediante un codice alfanumerico: una sigla in lettere, seguita dal numero, dalla data di pubblicazione e dal titolo della norma. Le sigle in lettere hanno il seguente significato: UNI

Le norme il cui numero distintivo non è integrato da alcuna sigla particolare oltre a "UNI" sono quelle elaborate direttamente dagli Organi Tecnici dell'UNI. UNI ISO

Versione italiana delle norme internazionali ISO, oppure la loro adozione in lingua inglese.

CNR UNI

Norme conformi a quelle pubblicate dal Consiglio Nazionale delle Ricerche sul proprio bollettino "Norme Tecniche". UNIEU Versione italiana delle EURONORM elaborate dalla Commissione di Coordinamento per la Nomenclatura dei Prodotti Siderurgici della Comunità Europea del Carbone e dell'Acciaio (CECA). Sono destinate ad essere progressivamente sostituite dalle norme europee EN. SS (STANDSTILL)

Sono progetti di norma nazionale e pubblicati come tali, in accordo con le regole CEN, quando sullo stesso argomento è in atto un procedimento di normazione europea. FA

UNIEN Norme elaborate dal Comitato Europeo di Normazione (CEN), obbligatoriamente recepite nei Paesi dell'Unione Europea, in quanto accettate come tali da una maggioranza qualificata di membri votanti, tradotte in italiano oppure adottate integralmente in una delle lingue ufficiali del CEN (inglese, francese o tedesco). Non consentono la presenza a livello nazionale di norme che non siano in armonia con il loro contenuto.

Foglio di aggiornamento alla norma.

Le regole tecniche sono i provvedimenti legislativi (decreti, circolari, leggi) emessi dalle autorità competenti. Sono sempre di osservanza obbligatoria. Vengono identificate dalla tipologia del provvedimento, dalla data di emissione e dal titolo.

UNI EN ISO

Versione ufficiale delle norme europee EN che recepiscono, senza varianti, il testo delle omonime norme internazionali ISO. Possono essere tradotte in lingua italiana o adottate nella versione in lingua originale. UNI ENV

Norme europee di natura "sperimentale" pubblicate nei casi di urgenza. UNI HD Sono documenti pubblicati nei casi in cui non si sia ancora pervenuti alla completa armonizzazione. Possono contenere deviazioni nazionali, pur conservando l'obbligo di recepimento da parte dei Paesi dell'Unione Europea. UNI CEI

Norme elaborate e pubblicate congiuntamente con il Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI).

265

Norme tecniche

Leganti idraulici

SS UNI E07.02.011.0

UNI 5371

09-84

Pietra da gesso per la fabbricazione di leganti. Classificazione, prescrizioni e prove

UNI 7208

09-73

Cementi. Determinazione del calore di idratazione con il metodo per soluzione

UNI 8376

11-82

Leganti a base di solfato di calcio. Definizione e classificazione

UNI 8376 FA 170-85

04-85

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8376 (nov. 1982)

UNI 6010

Leganti a base di solfato di calcio per edilizia. Gessi per intonaco (scagliola). Requisiti e prove

UNI 6011

UNI 8377

UNI 9156 UNI

12-82

03-97

Cementi resistenti ai solfati. Classificazione e composizione

03-97

Cementi resistenti al dilavamento della calce. Classificazione e composizione

196/1 UNI EN

09-96

Metodi di prova dei cementi. Determinazione delle resistenze meccaniche

UNI 7044

196/2 UNIEN

09-96

Metodi di prova dei cementi. Analisi chimica dei cementi

UNI ENV 196/4

UNIEN 196/5

UNI EN 196/6

UNIEN 196/7

UNIEN 196/21

UNI ENV 197/1

04-94 09-96 07-91 07-91 07-91

02-93

Metodi di prova dei cementi. Determinazione del tempo di presa e della stabilità Metodi di prova dei cementi. Determinazione quantitativa dei costituenti

Metodi di prova dei cementi. Metodi di prelievo e di campionatura del cemento

10-96

Cemento da muratura. Specifica

UNIEN 413/2

10-96

Cemento da muratura. Metodi di prova

UNI ENV 459/1

10-96

Calci da costruzione. Definizioni, specifiche e criteri di conformità

10-96

Calci da costruzione. Metodi di prova

UNI EN 459/2

266

Stampo, copristampo e cuscinetto per la preparazione provini di malta battuta per prove di resistenza a trazione

07-73

Malta normale. Determinazione del ritiro idraulico

04-72

Determinazione della consistenza delle malte cementizie mediante l'impiego di tavola a scosse

11-72

Malta normale. Determinazione del contenuto d'aria

12-78

Malta. Determinazione della resistenza alla penetrazione e dei tempi di inizio e fine presa

01-87

Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Definizione e classificazione

05-89

Foglio dì aggiornamento n. 1 alla UNI 8993 (gen. 1987)

01-87

Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Controllo dell'idoneità

05-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8994 (gen. 1987)

01-87

Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Determinazione della massa volumica della malta fresca

05-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8995 (gen. 1987)

01-87

Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Determinazione dell'espansione libera in fase plastica

05-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8996 (gen. 1987)

UNI 8994 UNI 8994

UNI 8995 FA 1 -89

UNI ENV 413/1

05-67

UNI 8993 FA 1-89

Cemento. Composizione, specificazioni e criteri di conformità. Cementi comuni Cemento. Valutazione della conformità

Stampo, copristampo e cuscinetto per la preparazione provini di malta battuta per prove di resistenza a compressione

UNI 8993

Metodi di prova dei cementi. Determinazione del contenuto di cloruri, anidride carbonica e alcali nel cemento

07-96

05-67

UNI 7927

FA 1-89 UNI 8995

UNI ENV 197/2

Stampo per la preparazione provini da 4 cm x 4 cm x 16 cm di malta plastica. Complessivo e parti componenti

UNI 7121

Metodi di prova dei cementi. Prova di pozzolanicità dei cementi pozzolanici Metodi di prova dei cementi. Determinazione della finezza

05-67 UNI 6009

9606 UNIEN

09-96

Cementi a ridotto calore di idratazione. Classificazione e limiti

Malta

UNI 6687

196/3

10-91

UNI 8996

UNI 8996 FA 1-89

UNI 8997

01-87/' Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Malte superfluide. De-

Normativa italiana

Calcestruzzo e prodotti di calcestruzzo

UNI 7123 UNI

11-72

7699

10-89

UNI 8998

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8997 (gen, 1987) 01-87

Calcestruzzo. Determinazione dei tempi di inizio e fine presa mediante la misura della resistenza alla penetrazione

UNI 7928

12-78

UNI 8998 FA 1-89

Malte cementizie espansive premiscelate per ancoraggi. Determinazione della 05-89 quantità d'acqua di impasto essudata

Calcestruzzo. Determinazione dell'assorbimento di acqua alla pressione atmosferica Calcestruzzo. Determinazione della penetrabilità dello ione cloruro

UNI 8019

11-79

Calcestruzzo. Determinazione della penetrabilità dello ione solfato

UNI 8019 FA 115-83

02-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8019 (nov. 1979)

UNI 9525

10-89

Calcestruzzo. Determinazione dell'assorbimento di acqua per immersione sotto vuoto

UNI 9526 UNI

10-89

Calcestruzzo. Determinazione dell'assorbimento di acqua per capillarità

9858 UNI ENV

05-91

Calcestruzzo. Prestazioni, produzione, posa in opera e criteri di conformità

206 UNI EN 450

02-91

Calcestruzzo. Prestazioni, produzione, posa in opera e criteri di conformità

UNI EN 451/1

09-95

Ceneri volanti per calcestruzzo. Definizioni, requisiti e controllo di qualità

02-96

Metodo di prova delle ceneri volanti. Determinazione del contenuto di ossido di calcio libero

02-96

Metodo di prova delle ceneri volanti. Determinazione della finezza mediante stacciatura umida

terminazione della consistenza mediante canaletta UNI 8997 FA 1-89

UNI EN 445 UNI

05-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8998 (gen. 07-97 1987)

EN 446 UNI EN

07-97 Malta per cavi di precompressione. Metodi di prova

447 UNI ENV

07-97 Malta per cavi di precompressione. Procedimento di iniezione della malta

1170-8

02-98 Malta per cavi di precompressione. Prescrizioni per malta comune Malte e paste di cemento rinforzate con fibre di vetro - Prova mediante cicli climatici

Calcestruzzo e prodotti di calcestruzzo Requisiti, UNI 6126

03-72

UNI EN 451/2 campionamento

UNI 6127

09-80

UNI 6128

03-72 Prelevamento campioni di calcestruzzo in cantiere

Calcestruzzo fresco

UNI 6130/1

09-80 Provini di calcestruzzo. Preparazione e stagionatura

UNI 6393

UNI 6130/2

09-80 Confezione in laboratorio di calcestruzzi sperimentali

UNI 6394/1

01-88

Controllo della composizione del calcestruzzo fresco

UNI 6132

02-72 Provini di calcestruzzo per prove di resistenza meccanica. Forma e dimensioni

UNI 6395

09-83

Massa volumica del calcestruzzo. Determinazione su calcestruzzo fresco

UNI 6133

03-83 Provini di calcestruzzo per prove di resistenza meccanica. Casseforme

02-72

UNI 6134

02-72 Prove distruttive sui calcestruzzi. Prove di compressione

Determinazione volumetrica per pressione del contenuto d'aria nel calcestruzzo fresco

03-89

Calcestruzzo fresco. Determinazione della quantità di acqua di impasto essudata

03-89

Calcestruzzo fresco. Determinazione della consistenza. Spandimento alla tavola a scosse

UNI 6135

UNI 6555

e prove

Prove distruttive sui Dali 09-72 calcestruzzi. Prova di flessione Prove distruttive sui calcestruzzi. Prova di 07-73 compressione su monconi di provini rotti per flessione

UNI 7122

UNI 8020

UNI 9416

UNI 9417

03-89

Calcestruzzo fresco. Criteri generali di campionamento

UNI 6556

Prove distruttive sui calcestruzzi. Prova di 03-76 trazione

UNI 9418

03-89

Calcestruzzo fresco. Classificazione della consistenza

UNI 7086

Calcestruzzo confezionato con inerti della dimensione massima fino a 30 mm. 09-72 Determinazione del ritiro idraulico

03-89 UNI 9419

Calcestruzzo fresco. Determinazione della consistenza. Prova di abbassamento al cono (slump test)

UNI 7087

Prove sui calcestruzzi. Determinazione del modulo elastico secante a com07-72 pressione

03-89

Calcestruzzo fresco. Determinazione della consistenza. Prova Vebè

Calcestruzzo confezionato con inerti con dimensione massima oltre 30 mm. Determinazione del ritiro idraulico Calcestruzzo. Determinazione della resistenza alla degradazione per cicli di gelo e disgelo

267

Normativa italiana

UNI 9420

Prodotti ausiliari per impasti cementizi

03-89

Calcestruzzo fresco. Determinazione della consistenza. Indice di compattabilità

Calcestruzzo indurito UNI 6131

06-87

Prelevamento campioni di calcestruzzo indurito

UNI

09-83

Massa volumica del calcestruzzo. Determinazione su calcestruzzo indurito

6394/2 UNI

07-73

Calcestruzzo indurito. Determinazione del contenuto di cemento (metodo Florentin)

01-88

Calcestruzzo indurito. Determinazione dell'indice sclerometrico

6505

UNI 9189

10-90

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9189 (gen. 1988)

UNI 9189 FA 1-90

09-89

Calcestruzzo indurito. Rilievi microsismici mediante impulsi d'onde vibrazionali ad alta frequenza, in campioni o strutture di calcestruzzo semplice, armato o precompresso

UNI 9524

UNI 9524 FA 1 -92 UNI 9536

UNI 9536 FA 1 -92

UNI EN 989

03-97

Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Determinazione dell'aderenza delle armature mediante prova di spinta (pushout)

UNI EN 990

03-97

Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC) o calcestruzzo alleggerito con struttura aperta (LAC). Metodi di prova per la verifica della protezione dalla corrosione delle armature

UNI EN 991

03-

Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC) o calcestruzzo alleggerito con struttura aperta (LAC). Determinazione delle dimensioni di componenti prefabbricati armati

UNI EN 992

97

Calcestruzzo alleggerito con struttura aperta (LAC). Determinazione della massa volumica a secco

Specifiche di prodotto

03-97

UNI 2623

Mattonella quadrata di conglomerato cementizio Mattonella rettangolare di conglomerato cementizio

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9524 (set. 1989)

UNI 2624 UNI

10-89

Calcestruzzo indurito. Determinazione della forza di estrazione con inserti preinglobati nel getto

2625 UNI 2626

12-44

Mattonella esagonale di conglomerato cementizio

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9536 (ott. 1989)

UNI 2627 UNI

10-92

12-44

Marmette quadrate di conglomerato cementizio

Calcestruzzo indurito. Determinazione della frequenza fondamentale di risonanza flessionale, estensionale e torsionale

2628 UNI 2629

10-90

12-44

Marmette rettangolari di conglomerato cementizio

UNI 9065/1

12-44

Pietrini quadrati di conglomerato cementizio

Calcestruzzo indurito. Determinazione della forza di estrazione mediante inserti post-inseriti ad espansione geometrica e forzata

UNI 9065/2

12-44

Pietrini rettangolari di conglomerato cementizio

UNI 9065/3

12-44

Masselli di calcestruzzo per pavimentazioni. Terminologia e classificazione

Calcestruzzo indurito. Determinazione della profondità di penetrazione dell'acqua sotto pressione

Additivi

12-44

Masselli di calcestruzzo per pavimentazioni. Metodi di prova e di calcolo

01-91

Masselli di calcestruzzo per pavimentazioni. Limiti di accettazione

UNI 9771

12-92 UNI 10157

04-94

UNI 7101

SS UNI E07.04.113.0 UNI 7102

01-91 Calcestruzzi speciali UNI 7548/1

UNI 7548/2

UNI EN 678

UNI EN 679

UNI EN 680

268

12-92

Calcestruzzo leggero con argilla o scisti espansi. Definizione e classificazione

Prodotti ausiliari per impasti cementizi

12-92

Calcestruzzo leggero con argilla o scisti espansi. Determinazione della massa volumica

UNI 7102 FA 94-80

10-94

10-94

10-94

Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Determinazione della massa volumica a secco Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Determinazione della resistenza a compressione Calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Determinazione del ritiro da essiccamento

01-91

UNI 7103

Additivi per impasti cementizi. Definizione e classificazione 10-80 11-72

Additivi per impasti cementizi. Additivi fluidificanti. Idoneità e relativi metodi di controllo Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7102 (nov. 1972)

09-80 11-72

Additivi per impasti cementizi. Additivi aeranti. Idoneità e relativi metodi di controllo

Prodotti ausiliari per impasti cementizi

Normativa italiana

UNI 7104

11-72

Additivi per impasti cementizi. Additivi ritardanti. Idoneità e relativi metodi di controllo

UNI EN 480-5

01 -98

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Determinazione dell'assorbimento capillare

UNI 7104 FA 95-80

09-80

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7104 (nov. 1972)

UNI EN 480-6

01 -98

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Analisi all'infrarosso

UNI 7105

11-72

UNI EN 480-8

01-98

UNI 7107

11-72

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Determinazione del tenore di sostanza secca convenzionale

UNI EN 480-10

01-98

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Determinazione del tenore di cloruri solubili in acqua

Additivi per impasti cementizi. Additivi acceleranti. Idoneità e relativi metodi di controllo Additivi per impasti cementizi. Additivi fluidificanti-ritardanti. Idoneità e relativi metodi di controllo

UNI 7107 FA 97-80

09-80

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7107 (nov. 1972)

UNI 7108

11-72

Additivi per impasti cementizi. Additivi fluidificanti-acceleranti. Idoneità e relativi metodi di controllo

Agenti espansivi

UNI 7108 FA 98-80

09-80

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7108 (nov. 1972)

UNI 8146

10-80

UNI 7109

11-72

Additivi per impasti cementizi. Additivi antigelo. Idoneità e relativi metodi di controllo

Agenti espansivi non metallici per impasti cementizi. Idoneità e relativi metodi di controllo

UNI 8146 FA 125-83

07-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8146 (ott. 1980)

UNI 7110

11-72

Additivi per impasti cementizi. Determinazione della solubilità in acqua distillata ed in acqua satura di calce

UNI 8147

10-80

UNI 7112

11-72

Additivi per impasti cementizi. Determinazione delle sostanze zuccherine riducenti

Agenti espansivi non metallici per impasti cementizi. Determinazione dell'espansione contrastata della malta contenente l'agente espansivo

UNI 8147 FA 126-83

07-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8147 (ott. 1980)

UNI 8148

10-80

Agenti espansivi non metallici per impasti cementizi. Determinazione dell'espansione contrastata del calcestruzzo contenente l'agente espansivo

UNI 7114

UNI 7115

UNI 7116

UNI 7117

UNI 7118

UNI 7120

UNI 8145

UNI 8145 FA 124-83 UNI EN 480-2

UNI EN 480-4

11-72

Additivi per impasti cementizi. Determinazione del potere schiumogeno degli additivi aeranti e fluidificanti aeranti

11-72

Additivi per impasti cementizi. Determinazione della densità degli additivi liquidi o in soluzione

UNI 8148 FA 127-83

07-83

Additivi per impasti cementizi. Determinazione dell'alcalinìtà totale

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8148 (ott. 1980)

UNI 8149

10-80

Additivi per impasti cementizi. Determinazione della tensione superficiale di soluzioni contenenti additivi

Agenti espansivi non metallici per impasti cementizi. Determinazione della massa volumica

UNI 8149 FA 128-83

07-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8149 (ott. 1980)

11-72

11-72

11-72

11-72

10-80

07-83 01 -98

01-98

Additivi per impasti cementizi. Determinazione della concentrazione idrogenionica (pH) di soluzioni contenenti additivi

Prodotti a base di polimeri organici

Additivi per impasti cementizi. Determinazione dei tempi di inizio e di fine presa delle paste cementizie

UNI 9527

10-89

Additivi per impasti cementizi. Additivi superfluidificanti. Idoneità e relativi metodi di controllo

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Definizione e classificazione

UNI 9527 FA 1-92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9527 (ott. 1989)

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8145 (ott. 1980)

UNI 9528

10-89

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Determinazione del tempo di presa

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Metodi di controllo

UNI 9528 FA 1-92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9528 (ott. 1989)

UNI 9529

10-89

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Determinazione della perdita di massa a 105 °C dei prodotti in polvere

Additivi per calcestruzzo, malta e malta per iniezione. Metodi di prova. Determinazione della quantità di acqua essudata del calcestruzzo

269

Aggregati per confezione di calcestruzzi

UNI 9529 FA 1-92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9529 (ott. 1989)

UNI 9530

10-89

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Determinazione del numero di saponificazione dei polimeri organici in dispersione acquosa o ridispendibili in polvere

UNI 9530 FA 1 -92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9530 (ott. 1989)

UNI 9531

10-89

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Determinazione del residuo su tela 0,040 UNI 2331 delle emulsioni e delle dispersioni

UNI 9531 FA 1-92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9531 (ott. 1989)

UNI 9532

10-89

Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Determinazione della resistenza allo strappo dei provini compositi

UNI 9532 FA 1-92 UNI 9533

UNI 9533 FA 1-92

10-92 10-89

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9532 (ott. 1989) Prodotti ausiliari per impasti cementizi a base di polimeri organici. Determinazione della profondità della penetrazione d'acqua sotto pressione Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9533 (ott. 1989)

Norme tecniche

05-87

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8660 (lug. 1984)

UNI 8866/1

12-86

Prodotti disarmanti per calcestruzzi. Definizione e classificazione

UNI 8866/1 FA 1 -89

04-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8866/1 (die. 1986)

UNI 8866/2

12-86

Prodotti disarmanti per calcestruzzi. Prova dell'effetto disarmante, alle temperature di 20 °C e 80 °C, su superficie di acciaio o di legno trattato

UNI 8866/2 FA 1-89

04-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8866/2 (die. 1986)

UNI 8660 FA 223-87

Prodotti disarmanti

UNI 8520/1

01 -85

Aggregati per confezione di calcestruzzi Aggregati normali

UNI 8520/2

05-97

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Definizione, classificazione e caratteristiche

UNI 8520/4

11 -84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Requisiti

UNI 8520/5

11 -84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Esame petrografico

UNI 8520/6

11 -84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Analisi granulometrica

UNI 8520/7

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della massa volumi11 -84 ca apparente

UNI 8520/8

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione del passante allo stac11 -84 cio 0,075 UNI 2332

UNI 8520/9

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione del contenuto di gru11 -84 mi di argilla e particene friabili

Prodotti filmogeni UNI 8656

UNI 8656 FA 219-87 UNI 8657

07-84

05-87 07-84

UNI 8657 FA 220-87

05-87

UNI 8658

07-84

UNI 8658 FA 221 -87

05-87

UNI 8659

07-84

UNI 8659 FA 222-87

05-87

UNI 8660

07-84

270

Prodotti filmogeni per la protezione del calcestruzzo durante la maturazione. Classificazione e requisiti Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8656 (lug. 1984) Prodotti filmogeni per la protezione del calcestruzzo durante la maturazione. Determinazione della ritenzione d'acqua

01-85

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione del contenuto di particelle leggere e frustoli vegetali

01 -85

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della degradabilità mediante solfati

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8657 (lug. 1984) Prodotti filmogeni per la protezione del calcestruzzo durante la maturazione. Determinazione del tempo di essiccamento Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8658 (lug. 1984) Prodotti filmogeni per la protezione del calcestruzzo durante la maturazione. Determinazione del fattore di riflessione dei prodotti filmogeni pigmentati di bianco Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8659 (lug. 1984) Prodotti filmogeni per la protezione del calcestruzzo durante la maturazione. Determinazione dell'influenza esercitata dai prodotti filmogeni sulla resistenza all'abrasione del calcestruzzo

UNI 8520/10

UNI 8520/11

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione del contenuto di solfati UNI 8520/12

11-84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione del contenuto di cloruri solubili in acqua

UNI 8520/13

11-84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della massa volumica e dell'assorbimento degli aggregati fini

UNI 8520/14

11-84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione colorimetrica del contenuto di sostanze organiche negli aggregati fini

Strutture ed opere di calcestruzzo

Normativa italiana

UNI 8520/15

10-86

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione dell'equivalente in sabbia e del valore di blu degli aggregati fini

UNI 8520/16

11-84

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione delia massa volumica e dell'assorbimento degli aggregati grossi (metodi della pesata idrostatica e del cilindro)

UNI 8520/17

UNI 8520/18

UNI 8520/19

UNI 8520/20

UNI 8520/21

11-84

11-84

11-84

10-86

11-84

UNI 7549/8

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione del potere macchiante

UNI 7549/9

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione della perdita al fuoco

UNI 7549/10

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione della resistenza al gelo

UNI 7549/11

06-76

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della resistenza a compressione degli aggregati grossi

Aggregati leggeri. Determinazione della stabilità al trattamento a vapore

UNI 7549/12

06-76

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione dei coefficienti di forma e di appiattimento

Aggregati leggeri. Valutazione delle proprietà mediante prove su calcestruzzo convenzionale

UNI 10.469

05-95

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della perdita di massa degli aggregati grossi

Determinazione delle polveri e delle fibre libere di amianto nei manufatti di amianProdotti di cemento rinforzato con fibre to-cemento

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della sensibilità al gelo e disgelo degli aggregati grossi

UNI 10.608

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Confronto in calcestruzzo con aggregati di caratteristiche note

UNI 10.686

06-97

03-98

Prodotti di amianto-cemento. Valutazione del degrado superficiale. Metodo pratico a strappo Rivestimenti incapsulanti per lastre in cemento-amianto - Requisiti e metodi di prova Rivestimenti incapsulanti per lastre in cemento-amianto - Verifica dell'aderenza di un rivestimento incapsulante a un manufatto in cemento-amianto

UNI 8520/22

10-86

Aggregati per confezione di calcestruzzi. Determinazione della potenziale reattività degli aggregati in presenza di alcali

UNI 10.687

UNI EN 932-1

01-98

Metodi di prova per determinare le proprietà generali degli aggregati. Metodi di campionamento

UNI 9780

12-90

Progettazione di edifici e strutture civili delle centrali nucleari. Classificazione, descrizione e carichi

UNI EN 932-3

01 -98

Metodi di prova per determinare le proprietà generali degli aggregati. Procedura e terminologia per la descrizione petrografica semplificata

UNI 10.174

03-93

Istruzioni per le ispezioni delle strutture di cemento armato esposte all'atmosfera

UNI EN 933-2

07-97

Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati. Determinazione della distribuzione granulometrica. Stacci di controllo, dimensioni nominali delle aperture

Aggregati leggeri UNI 7549/1 UNI 7549/2

06-76 06-76

UNI 7549/3

06-76

UNI 7549/4

06-76

Aggregati leggeri. Definizione, classificazione e pezzatura

Strutture ed opere di calcestruzzo Progettazione delle strutture di calcestruzzo e composte

mediante mappatura potenziale CNR UNI 10.014

12-64

CNRUNM0.016

03-72

UNI ENV 1991-1

,10-96

Aggregati leggeri. Identificazione visuale degli scisti e delle argille espansi Aggregati leggeri. Analisi granulometrica Aggregati leggeri. Determinazione della massa volumica del materiale in mucchio (peso in mucchio)

UNI 7549/5

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione della massa volumica media del granulo

UNI 7549/6

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione del coefficiente di imbibizione

UNI 7549/7

06-76

Aggregati leggeri. Determinazione della resistenza dei granuli allo schiacciamento

03-98

\

Prove sulle terre. Determinazione dei limiti di consistenza (o di Atterberg) di una terra Travi composte di acciaio e calcestruzzo. Istruzioni per il calcolo e l'esecuzione Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 1 : Basi di calcolo

UNI ENV 1991-2-1

\10-96

Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 2-1 : Azioni sulle strutture. Massa volumica, pesi propri e carichi imposti

UNI ENV 1991-2-2

04-97

Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 2-2: Azioni sulle strutture. Azioni sulle strutture esposte al fuoco

271

Normativa italiana

UNI ENV 1991-2-3

UNI ENV 1991-2-4

UNI ENV 1991-4

UNI ENV 1992-1-1

UNI ENV 1992-1-2

UNI ENV 1992-1-3

UNI ENV 1992-1-4

UNI ENV 1992-1-5

UNI ENV 1992-1-6

UNI ENV 1994-1-1

Strutture ed opere di calcestruzzo

10-96

03-97

10-96

01-93

01-98

09-95

09-95

01-93

09-95

02-95

UNI ENV 1997-1

04-97-

UNI ENV 1998-1-1

10-97

UNI ENV 1998-1-2

10-97

UNI ENV 1998-1-3

01-98

UNI ENV 1998-2

UNI ENV 1998-5

272

02-98

02-98

Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 2-3: Azioni sulle strutture - Carichi da neve Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 2-4: Azioni sulle strutture - Azioni del vento Eurocodice 1. Basi di calcolo ed azioni sulle strutture. Parte 4: Azioni su silos e serbatoi Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1-2: Regole generali. Progettazione della resistenza all'incendio Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1-3: Regole generali. Elementi e strutture prefabbricate di calcestruzzo Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1 -4: Regole generali. Calcestruzzo a struttura chiusa realizzato con aggregati leggeri Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1-5: Regole generali. Strutture con cavi non aderenti e cavi di compressione esterna Eurocodice 2. Progettazione delle strutture di calcestruzzo. Parte 1-6: Regole generali. Strutture di calcestruzzo non armato Eurocodice 4. Progettazione delle strutture composte di acciaio-calcestruzzo. Parte 1-1 : Regole generali e regole per gli edifici

Opere e manufatti di calcestruzzo

UNI 8981/1

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Definizioni ed elenco delle azioni aggressive

UNI 8981/2

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per migliorare la resistenza ai solfati

UNI 8981/2 FA 1-90

02-90

UNI 8981/3

05-87

UNI 8981/3 FA 1-92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8981/3 (mag. 1987)

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per migliorare la resistenza al gelo e disgelo

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per migliorare la resistenza alla corrosione delle armature

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per migliorare la resistenza all'acqua di mare

UNI 8981/4

UNI 8981/5

UNI 8981/6

UNI 8981/7

UNI 9053/1

UNI 9053/2

Eurocodice 8. Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 1 -2: Regole generali per gli edifici Eurocodice 8. Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 1-3: Regolò generali. Regole specifiche per i diversi materiali ed elementi Eurocodice 8 - Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 2: Ponti Eurocodice 8 - Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici

UNI 9811

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per migliorare la resistenza alle acque dilavanti

05-87

Durabilità delle opere e manufatti di calcestruzzo. Istruzioni per la progettazione, la confezione e messa in opera del calcestruzzo

09-87

Edilizia. Elementi strutturali prefabbricati o realizzati in sito. Misure per il controllo geometrico dimensionale del singolo elemento

09-87

Edilizia. Elementi strutturali prefabbricati o realizzati in sito. Misure per il controllo geometrico dimensionale di elementi in opera

Eurocodice 7. Progettazione geotecnica. Parte 1 : Regole generali Eurocodice 8. Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture. Parte 1-1: Regole generali. Azioni sismiche e requisiti generali per le strutture

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 8981/2 (mag. 1987)

01-91

Opere di ingegneria civile. Ancoranti metallici ad espansione. Criteri di accettazione Elementi edilizi. Tolleranze dimensionali. Definizione e classificazione

UNI 10.462

05-95

UNI 10.463

05-95

UN110.464

05-95

Elementi edilizi. Tolleranze dimensionali. Compatibilita della tolleranza naturale di processo dedotta statisticamente rispetto alla tolleranza di progetto Elementi edilizi. Tolleranze dimensionali. Aliquote di casi favorevoli rientranti nell'intervallo di valori definiti dalla tolleranza naturale di processo per prodotti di serie Sistemi di tomografia computerizzata per indagini strutturali

UNI 10.627

11-97

SSUNIU32.10.241.1

01-92

SSUNIU32.10.241.2

01-92

Elementi di calcestruzzo alveolato autoclavato (AAC) per murature. Generalità Elementi di calcestruzzo alveolato autoclavato (AAC) per murature. Criteri di accettazione

Normativa italiana

Risparmio energetico e ritenzione di calore

SS UNI U32.10.241.3

01-92

Elementi di calcestruzzo alveolato autoclavato (AAC) per murature. Metodi di prova

UNI 8927

12-86

Reti e tralicci elettrosaldati di acciaio per cemento armato strutturale

UNI 9535

10-89

Corrosione e protezione dell'armatura del calcestruzzo. Determinazione del potenziale dei ferri di armatura

UNI 9535 FA 1 -92

10-92

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9535 (ott. 1989)

UNI 9747

06-90

Corrosione delle armature del calcestruzzo in condizioni aggressive. Metodi di intervento e prevenzione

Sigillanti per giunti 01-90

Edilizia. Sigillanti siliconici monocomponenti per giunti. Requisiti e prove

UNI 9611

01-90

Edilizia. Sigillanti siliconici monocomponenti per giunti. Confezionamento

UNI EN 26.927

02-92

Edilizia. Prodotti per giunti. Sigillanti. Vocabolario

UNI 9747 FA 1 -94

05-94

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9747 (giù. 1990)

UNI EN 27.389

01-92

Edilizia. Sigillanti per giunti. Determinazione del recupero elastico

UNI 9944

02-92

UNI EN 27.390

12-89

Edilizia. Sigillanti per giunti. Determinazione della resistenza allo scorrimento

Corrosione e protezione dell'armatura del calcestruzzo. Determinazione della profondità di carbonatazione e della profondità di penetrazione degli ioni cloruro nel calcestruzzo

UNI EN 27.390 FA 1-91

12-91

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI EN 27.390 (die. 1989)

UNI 10.322

02-94

UNI EN 28.339

10-91

Edilizia. Sigillanti per giunti. Determinazione delle proprietà tensili

Corrosione delle armature delle strutture di calcestruzzo. Metodo per la determinazione del grado di protezione del calcestruzzo nei confronti dell'armatura

UNI EN 28.339 FA 1-91

12-91

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI EN 28.339 (ott. 1991)

UNI 10.622

04-97

Barre e vergelle (rotoli) di acciaio di armatura per cemento armato, zincati a caldo

UNI EN 28.340

02-92

CNR UNI 10.020

01-71

Prova di aderenza su barre di acciaio ad aderenza migliorata

UNI ENV 10.080

05-97

Edilizia. Sigillanti. Determinazione delle proprietà di adesione/coesione a temperatura costante

Acciaio per cemento armato. Armature per cemento armato saldabili nervate B500. Condizioni tecniche di fornitura per barre, rotoli e reti saldate

UNI ISO 10.065

01-94

Edilizia. Prodotti per giunti. Determinazione dell'estrudibilità dei sigillanti per mezzo di un apparecchio normalizzato

Barre di acciaio per l'armatura del calcestruzzo. Prova di piegamento e raddrizzamento

UNI ISO 10.287

01-95

Acciaio per calcestruzzo armato. Determinazione della resistenza dei nodi delle reti saldate

UNI 9610

UNI EN 28.394

02-92

UNI EN 29.046

01 -92

UNI EN 29.048

01 -92

Edilizia. Prodotti per giunti. Sigillanti. Determinazione delle proprietà tensili in presenza di trazione prolungata nel tempo Edilizia. Prodotti per giunti. Determinazione dell'estrudibilità dei sigillanti monocomponenti

Armature metalliche per calcestruzzo

UNI 6407

UNI 7675

UNI 7676

UNI 7899

UNI 8664

UNI 8926

05-88

Prodotti finiti laminati di acciaio per armature per cemento armato non precompresso

04-77

Prodotti finiti di acciaio non legato trafilati. Fili per cemento armato precompresso

04-77

Funi spiroidali di acciaio non legato. Trefoli a 7 fili per cemento armato precompresso

12-78

Prova di rilassamento degli acciai per conglomerato cementizio armato precompresso

07-84

Prodotti finiti di acciaio non legato laminati a caldo. Vergella per armature per cemento armato precompresso

12-86

Fili di acciaio destinati alla fabbricazione di reti e tralicci elettrosaldati per cemento armato strutturale

Benessere e fabbisogno termico

Risparmio energetico e ritenzione di calore 05-88 UNI 6665 UNI 7357

12-74

Superficie coibentate. Metodi di misurazione

UNI 7357 FA 83-79

01 -79

Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento di edifici

UNI 7357 FA 3-89

05-89

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7357 (dic. 1974)

UNI 9110

03-87

Foglio di aggiornamento n. 2 alla UNI 7357 (dic. 1974)

UNI 9233

04-88

Determinazione della resistenza termica di materiali o prodotti isolanti fibrosi comprimibili Determinazione delle proprietà di trasmissione del vapore acqueo di materiali da costruzione ed isolanti termici 273

Protezione contro il rumore

Normativa italiana

UNI 9252

11 -88

Isolamento termico. Rilievo e analisi qualitativa delle irregolarità termiche negli involucri degli edifici. Metodo della termografia all'infrarosso

UN110.344

11-93

Riscaldamento degli edifici. Calcolo del fabbisogno di energia.

UNI 10.346

11-93

Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Scambi di energia termica tra terreno ed edificio. Metodo di calcolo

UNI 10.347

UN110.348

11-93

11-93

Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Energia termica scambiata tra una tubazione e l'ambiente circostante. Metodo di calcolo Riscaldamento degli edifici. Rendimenti dei sistemi di riscaldamento. Metodo di calcolo

UN110.349

04-93

Riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Dati climatici

UNI 10.351

03-94

Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore

UNI 10.355

05-94

Murature e solai. Valori della resistenza termica e metodo di calcolo

UNI 10.375

06-95

Metodo di calcolo della temperatura interna estiva degli ambienti

UNI 10.376

05-94

Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici

UNI 10.379

05-93

Riscaldamento degli edifici. Fabbisogno energetico convenzionale normalizzato. Metodo di calcolo e verifica

UNI EN 27.726

10-95

Ambienti termici. Strumenti e metodi per la misurazione delle grandezze fisiche

UNI EN 27.243

02-96

Ambienti caldi. Valutazione dello stress termico per l'uomo negli ambienti di lavoro, basata sull'indice WBGT (temperatura a bulbo umido e del globotermometro)

UNI EN ISO 7730

09-97

Ambienti termici moderati. Determinazione degli indici PMV e PPD e specifica delle condizioni di benessere termico

UN110.386

03-98

Materie plastiche cellulari rigide. Pannelli compositi con anima di poliuretano espanso rigido e paramenti rigidi per coperture, pareti perimetrali verticali esterne e di partizione interna. Tipi, requisiti e prove

UNI EN 822

12-95

Isolanti termici per edilizia. Determinazione della lunghezza e della larghezza

UNI EN 823

12-95

Isolanti termici per edilizia. Determinazione dello spessore

UNI EN 824

12-95

Isolanti termici per edilizia. Determinazione della ortogonalità

UNI EN 825

12-95

Isolanti termici per edilizia. Determinazione della planarità

UNI EN 826

02-98

Isolanti termici per edilizia. Determinazione del comportamento a compressione

Protezione contro il rumore

Prestazioni acustiche di edifici e di elementi di edificio. Vibrazioni

UNI 7745

11 -82

UNI 8270/6: ISO 140/6

01 -88

UNI 8270/8

09-84

Acustica. Misura dell'isolamento acustico di edifici ed elementi di edifici. Misura in laboratorio dell'isolamento acustico dai rumori di calpestio di rivestimenti di pavimentazioni su solaio normalizzato

01 -88

Acustica. Misura dell'isolamento acustico in edifici ed elementi di edificio. Misura in laboratorio dell'isolamento dai rumori aerei da ambiente a ambiente coperti dallo stesso controsoffitto

UNI 8270/9: ISO 140/9

Edilizia. Pavimentazioni. Classificazione in base all'isolamento dal rumore di calpestio UNI 8437

03-90

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7745 (die. 1977)

UNI 9916

11-91

Materiali isolanti. Determinazione della conduttività termica con il metodo dei termoflussimetri

UNI 10.708-1

12-97

UNI 10.708/2

12-97

UNI 7891

12-78

UNI 7891 FA 113-83

04-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7891 (die. 1978)

11 -87

Isolanti termici. Criteri di campionamento e di accettazione dei lotti

Edilizia. Partizioni interne. Classificazione in base al potere fonoisolante Misura delle vibrazioni negli edifici e criteri di valutazione del disturbo Criteri di misura e valutazione degli effetti delle vibrazioni sugli edifici

UNI 9,614

04-83

274

03-83

Materiali isolanti. Determinazione della conduttività termica con il metodo della piastra calda con anello di guardia

UNI 7745 FA 112-83

UNI 8804

03-83

I I I

12-77

Acustica. Misura dell'isolamento acustico in edifici ed elementi di edificio. Misura in laboratorio dell'isolamento dai rumori di calpestio di solai

UNI 8270/1

UNI 8438 Isolanti termici

Acustica. Misura dell'isolamento acustico in edifici ed elementi di edifici. Requisiti dei laboratori

Acustica. Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misurazioni in opera dell'isolamento acustico per via aerea tra ambienti Acustica. Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misurazioni in opera dell'isolamento acustico per via aerea degli elementi di facciata e delle facciate

Normativa italiana

Reazione al fuoco e resistenza all'incendio UNI 7557 UN110.708-3

UNI EN 20.140/2

UNI EN 20.140/9

UNI EN 20.140/10

UNI EN ISO 140/3

12-97

03-94

01-98

07-93

09-97

UNI EN ISO 717-1

12-97

UNI EN ISO 717-2

12-97

Acustica. Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misurazioni in opera dell'isolamento dal rumore di calpestio di solai Acustica. Misura dell'isolamento acustico di edifici e di elementi di edificio. Determinazione, verifica e applicazione della precisione dei dati Acustica. Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misurazione in laboratorio dell'isolamento acustico per via aerea da ambiente a ambiente coperti dallo stesso controsoffitto Acustica. Misura dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misura in laboratorio dell'isolamento acustico per via aerea di piccoli elementi di edificio Acustica. Misurazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Misurazione in laboratorio dell'isolamento acustico per via aerea di elementi di edificio

07-76

Reazione al fuoco e resistenza all'incendio ne del potere calorifico UNI 7677

05-77

Prove al fuoco. Termini e definizioni

UNI 7678

05-77

Elementi costruttivi. Prove di resistenza al fuoco

UNI 7678 FA 100-83

04-83

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 7678 (mag. 1977)

UNI 9174

11-87

Reazione al fuoco dei materiali sottoposti all'azione di una fiamma d'innesco in presenza di calore radiante

UNI 9174 FA 1-96

05-96

Foglio di aggiornamento n. 1 alla UNI 9174 (nov. 1987)

UNI 9176

01-98

Preparazione dei materiali per l'accertamento delle caratteristiche di reazione al fuoco

UNI 9502

04-89

UNI 9742

12-90

UNI ISO 1182

12-95

Acustica. Valutazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Isolamento acustico per via aerea Acustica. Valutazione dell'isolamento acustico in edifici e di elementi di edificio. Isolamento del rumore di calpestio

Materiali da costruzione. Determinazio-

Procedimento analitico per valutare la resistenza al fuoco degli elementi costruttivi di conglomerato cementizio armato normale e precompresso Valutazione della deformazione ciclica progressiva in componenti esposti ad elevata temperatura in presenza di sisma Prove al fuoco. Prodotti edilizi. Prova di non combustibilità

275

Regole tecniche

Requisiti dei materiali da costruzione Requisiti e controlli dei leganti Regio Decreto 16 novembre 1939, n. 2230 Norme per l'accettazione delle pozzolane e per i materiali a comportamento pozzolanico Regio Decreto 16 novembre 1939, n. 2231 Norme per l'accettazione delle calci Legge 26 maggio 1965, n. 595 Caratteristiche tecniche e requisiti dei leganti idraulici Decreto Ministeriale 3 giugno 1968 Nuove norme sui requisiti di accettazione e modalità di prova dei cementi Decreto Ministeriale 31 agosto 1972 Norme sui requisiti di accettazione e modalità di prova degli agglomerati cementizi e delle calci idrauliche Decreto Ministeriale 20 novembre 1984 Modificazione al Decreto Ministeriale 3 giugno 1968 recante norme sui requisiti di accettazione e modalità di prova dei cementi Decreto Ministeriale 9 marzo 1988, n. 126 Regolamento del servizio di controllo e certificazione di qualità dei cementi Circolare del Ministero dell'Industria 6 settembre 1991 Moduli tipo da presentare all'atto dello sdoganamento dei cementi di importazione dai Paesi terzi per assicurare l'uniformità delle informazioni tecniche fornite ai sensi della Legge 26 maggio 1965, n. 595 e successive norme di attuazione Decreto Ministeriale 13 settembre 1993 Abrogazione di alcune disposizioni contenute nel Decreto Ministeriale 3 giugno 1968 concernente nuove norme sui requisiti di accettazione e modalità di prova dei cementi Decisione della Commissione delle Comunità Europee 24 ottobre 1995, n. 95/467/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione, a norma dell'articolo 20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio, riguardo ai prodotti a base di gesso Decisione della Commissione delle Comunità Europee 14 luglio 1997, n. 97/555/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione, a norma dell'artico276

lo 20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio, riguardo ai cementi, alle calci da costruzione e ad altri leganti idraulici Decreto Ministeriale Rilascio dell'Attestato di Conformità per i cementi destinati ad opere di ingegneria strutturale e geotecnica per i quali è di prioritaria importanza il rispetto del requisito essenziale n. 1 di cui all'Allegato A (resistenza meccanica e stabilità) del Decreto del Presidente della Repubblica 21 aprile 1993, n. 246

Requisiti e controlli di prodotti e materiali in generale Legge 5 novembre 1971, n. 1086 Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso, ed a struttura metallica Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 9 gennaio 1980, n. 20.049 Legge 5 novembre 1971, n. 1086 - Istruzioni relative ai controlli sul conglomerato cementizio adoperato per le strutture di cemento armato Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 1 settembre 1987, n. 29.010 Legge 5 novembre 1971, n. 1086 - Decreto Ministeriale 27 luglio 1985 - Controllo dei materiali in genere e degli acciai per cemento armato normale in particolare

20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio, riguardo ai prodotti di calcestruzzo prefabbricato normale, leggero, cellulare sottoposto a trattamento in autoclave Decreto del Presidente della Repubblica 10 dicembre 1997, n. 499 Regolamento recante norme di attuazione della direttiva 93/68/CEE per la parte che modifica la direttiva 89/106/CEE in materia di prodotti da costruzione

Strutture portanti Legge 5 novembre 1971, n. 1086 Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso, ed a struttura metallica Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 14 febbraio 1974, n. 11.951 Istruzioni per l'applicazione delle norme sul cemento armato Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 23 ottobre 1979, n. 19.777 Competenza amministrativa: Legge 5 novembre 1971, n. 1086 - Legge 2 febbraio 1974, n. 64 Legge 10 dicembre 1981, n. 741 Ulteriori norme per l'accelerazione delle procedure per l'esecuzione di opere pubbliche

Direttiva del Consiglio delle Comunità Europee 21 dicembre 1988, n. 89/106/CEE Ravvicinamento delle disposizioni legislative, regolamentari e amministrative degli Stati membri concernenti i prodotti da costruzione

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 31 ottobre 1986, n. 27.996 Legge 5 novembre 1971, n. 1086 - Istruzioni relative alle norme tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche, di cui al Decreto Ministeriale 27 luglio 1985

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 20 luglio 1989, n. 1063/U.L. Legge 5 novembre 1971, n. 1086, art. 20 Autorizzazioni laboratori prove sui materiali

Decreto Ministeriale 20 novembre 1987 Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento

Decreto del Presidente della Repubblica 21 aprile 1993, n. 246 Regolamento di attuazione della direttiva 89/106/CEE relativa ai prodotti da costruzione

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 4 gennaio 1989, n. 30.787 Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento

Decisione della Commissione delle Comunità Europee 31 maggio 1995, n. 95/204/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione a norma dell'articolo

Decreto Ministeriale 14 febbraio 1992 Norme tecniche per l'esecuzione delle opere di cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche

Normativa italiana

Regole tecniche

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 24 giugno 1993, n. 37.406/STC Legge 5 novembre 1971, n. 1086 - Istruzioni relative alle norme tecniche per l'esecuzione delle opere di cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche, di cui al Decreto Ministeriale 14 febbraio 1992 Decisione della Commissione delle Comunità Europee 24 ottobre 1995, n. 95/467/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione, a norma dell'articolo 20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio delle Comunità Europee, riguardo agli appoggi strutturali Decreto Ministeriale 9 gennaio 1996 Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso, e per le strutture metalliche Decisione della Commissione delle Comunità Europee 24 giugno 1996, n. 96/582/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione, a norma dell'articolo 20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio delle Comunità Europee, riguardo agli ancoraggi di metallo da utilizzare nel calcestruzzo per uso strutturale Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 15 ottobre 1996, n. 252 AA.GG./S.T.C. Istruzione per l'applicazione delle "Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche" di cui al Decreto Ministeriale 9 gennaio 1996

Carichi e verifica di sicurezza Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996 Norme tecniche relative ai "Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi" Decreto Ministeriale 4 marzo 1996 Proroga del termine di entrata in vigore delle norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi, di cui al Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996 Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 4 luglio 1996, n. 156 AA.GG./S.T.C. Istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi" di cui al Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996

Costruzioni prefabbricate

Idoneità statica

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 6 febbraio 1965, n. 1422 Istruzioni per il rilascio della dichiarazione di idoneità tecnica di sistemi costruttivi e strutture portanti prevista negli artt. 1 e 2 della Legge 5 novembre 1964, n. 1224, con particolare riferimento alle strutture prefabbricate

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 31 luglio 1979, n. 19.581 Legge 5 novembre 1971, n. 1086, ari 7 Collaudo statico

Circolare del Ministero del Lavoro 20 gennaio 1982, n. 13 Sicurezza nell'edilizia: sistemi e mezzi anticaduta, produzione e montaggio degli elementi prefabbricati in e.a. e c.a.p., manutenzione delle gru automontanti Decreto Ministeriale 3 dicembre 1987 Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo delle costruzioni prefabbricate Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 16 marzo 1989, n. 31.104 Legge 2 febbraio 1974, n. 64, ari 1 - Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo delle costruzioni prefabbricate

Decreto Ministeriale 15 maggio 1985 Accertamenti e norme tecniche per la certificazione di idoneità statica delle costruzioni abusive (art, 35, quarto comma, della Legge 28 febbraio 1985, n. 47) Decreto Ministeriale 20 settembre 1985 Modifica al Decreto Ministeriale 15 maggio 1985 recante disposizioni per gli accertamenti da eseguirsi ai fini della certificazione di idoneità statica delle costruzioni abusive (art. 35, quarto comma, della Legge 28 febbraio 1985, n. 47) Decreto del Presidente della Repubblica 22 aprile 1994, n. 425 Regolamento recante disciplina dei procedimenti di autorizzazione all'abitabilità, di collaudo statico e di iscrizione al catasto

Coordinazione modulare Terreni e fondazioni Legge 4 agosto 1984, n. 464 Norme per agevolare l'acquisizione da parte del Servizio geologico della Direzione Generale delle miniere del Ministero dell'Industria, del Commercio e dell'Artigianato, di elementi di conoscenza relativi alla struttura geologica e geofisica del sottosuolo nazionale Decreto Ministeriale 11 marzo 1988 Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 24 settembre 1988, n. 30.483 Legge 2 febbraio 1974, n. 64, ari 1 - Istruzioni per l'applicazione del Decreto Ministeriale 11 marzo 1988 Parere del Ministero dei Lavori Pubblici 13 aprile 1989, n. 183 Competenze professionali - Decreto Ministeriale 11 marzo 1988 Decreto Ministeriale 11 maggio 1992 Approvazione dei "Metodi ufficiali di analisi chimica del suolo" Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 9 gennaio 1996, n. 218/24/3 Legge 2 febbraio 1964, n. 64. Decreto Ministeriale 11 marzo 1988. Istruzioni applicative per la redazione della relazione geologica e della relazione geotecnica

Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 23 gennaio 1968, n. 4160 Coordinazione modulare nelle costruzioni edilizie residenziali

Antisismica Legge 25 novembre 1962, n. 1684 Provvedimenti per l'edilizia con particolari prescrizioni per le zone sismiche Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 11 agosto 1969, n. 6090 Norme tecniche per la progettazione, il calcolo e l'esecuzione ed il collaudo di costruzioni prefabbricate in zone sismiche e asismiche Legge 2 febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche Decreto Ministeriale 3 marzo 1975, n. 40 Disposizioni concernenti l'applicazione delle norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 21 novembre 1981, n. 895 Legge 2 febbraio 1974, n. 64, art. 30 - Interpretazione della normativa transitoria in materia di edilizia antisismica Circolare del Ministero dei Beni Culturali 18 luglio 1986, n. 1032 Interventi sul patrimonio monumentale a tipologia specialistica in zone sismiche: raccomandazioni 277

Normativa italiana

Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996 Norme tecniche per la costruzione in zone sismiche Decreto Ministeriale 4 marzo 1996 Proroga del termine di entrata in vigore delle norme tecniche per la costruzione in zone sismiche, di cui al Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996 Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 10 aprile 1997, n. 65/AA.GG. Istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche per la costruzione in zone sismiche" di cui al Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996

Risparmio energetico e ritenzione di calore Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 22 maggio 1967, n. 3151 Criteri di valutazione delle grandezze atte a rappresentare le proprietà termiche, igrometriche, di ventilazione e di illuminazione nelle costruzioni edilizie Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 6 marzo 1970, n. 6795 Criteri di valutazione delle grandezze atte a rappresentare le proprietà termiche, igrometriche, di ventilazione e di illuminazione negli edifici scolastici Legge 9 gennaio 1991, n. 10 Norme per l'attuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia Circolare Ministeriale 25 novembre 1991, n. 23 Usi delle fibre di vetro isolanti. Problematiche igienico-sanitarie. Istruzioni per il corretto impiego Decreto Ministeriale 15 febbraio 1992 Agevolazioni fiscali per il contenimento dei consumi energetici negli edifici Circolare Ministeriale 2 marzo 1992, n. 219/F Art. 19 della Legge 9 gennaio 1991, n. 10. Obbligo di nomina e comunicazione annuale del tecnico responsabile per la conservazione e l'uso razionale dell'energia Circolare Ministeriale 3 marzo 1993, n. 226/F Art. 19 della Legge 9 gennaio 1991, n. 10. Obbligo di nomina e comunicazione annuale del tecnico responsabile per la conservazione e l'uso razionale dell'energia Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412 Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manu-

278

Regole tecniche

tenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'ari. 4, comma 4, della Legge 9 gennaio 1991, n. 10 Decreto Ministeriale 13 dicembre 1993 Approvazione dei modelli tipo per la compilazione della relazione tecnica di cui all'ari. 28 della legge 9 gennaio 1991, n. 10, attestante la rispondenza alle prescrizioni in materia di contenimento del consumo energetico degli edifici Circolare 13 dicembre 1993, n. 231/F Art. 28 della legge 9 gennaio 1991, n. 10. Relazione tecnica sul rispetto delle prescrizioni in materia di contenimento del consumo di energia negli edifici. Indicazioni interpretative e di chiarimento Circolare 12 aprile 1994, n. 233/F Art. 11 del Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, recante norme per la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici. Indicazioni interpretative e di chiarimento Decreto Ministeriale 6 agosto 1994 Modificazioni ed integrazioni alla tabella relativa alle zone climatiche di appartenenza dei comuni italiani allegata al Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, concernente il contenimento dei consumi di energia degli impianti termici degli edifici Decreto Ministeriale 6 agosto 1994 Recepimento delle norme UNI attuative del Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, recante il regolamento per il contenimento dei consumi di energia degli impianti termici degli edifici e rettifica del valore limite del fabbisogno energetico normalizzato Deliberazione della Conferenza permanente per i rapporti tra lo Stato, le regioni e le province autonome 1 dicembre 1994 Criteri direttivi, ai sensi dell'ari 12, comma 1, della legge 24 dicembre 1993, n. 537, in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia, di cui all'art. 11 della legge 9 gennaio 1991, n. 10 Decreto Ministeriale 16 maggio 1995 Modificazioni ed integrazioni alla tabella relativa alle zone climatiche di appartenenza dei comuni italiani allegata al Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, concernente il contenimento dei consumi di, energia degli impianti termici degli edifici

Decisione della Commissione delle Comunità Europee 31 maggio 1995, n. 95/204/CE Procedura per l'attestazione di conformità dei prodotti da costruzione a norma dell'articolo 20, paragrafo 2 della direttiva 89/106/CEE del Consiglio, riguardo ai prodotti per isolamento termico Decreto Ministeriale 3 agosto 1995 Approvazione della convenzione-tipo per la concessione dei contributi per iniziative oggetto la locazione finanziaria di cui alla Legge 9 gennaio 1991, n. 10 recante norme per l'attuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso razionale dell'energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia

Prestazioni acustiche in edilizia Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 30 aprile 1966, n. 1769 Criteri di valutazione e collaudo dei requisiti acustici nelle costruzioni edilizie Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici 22 maggio 1967, n. 3150 Criteri di valutazione e collaudo dei requisiti acustici negli edifici scolastici Decreto Ministeriale 18 dicembre 1975 Norme tecniche aggiornate relative alla edilizia scolastica, ivi compresi gli indici minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica, da osservarsi nella esecuzione di opere di edilizia scolastica Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 1 marzo 1991 Limiti massimi di esposizione al rumore negli ambienti abitativi e nell'ambiente esterno Legge 26 ottobre 1995, n. 447 Legge quadro sull'inquinamento acustico Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 18 settembre 1997 Determinazione dei requisiti delle sorgenti sonore nei luoghi di intrattenimento danzante Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 5 dicembre 1997 Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici

Bibliografia

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Fonti iconografiche

L'editore ringrazia vivamente tutti coloro che hanno concesso la riproduzione dei loro progetti e hanno collaborato alla realizzazione di questa opera. Tutti i disegni sono stati eseguiti appositamente. Le fotografie non documentate provengono dagli archivi degli architetti nominati nell'indice dei nomi, dagli autori e dagli archivi della rivista "Detail". Le cifre si riferiscono ai numeri delle illustrazioni.

Fotografi e archivi Beretta, S., Giubiasco p. 200, 201 Beton-Verlag, Dùsseldorf p. 10 (1.2), p. 12 (1.7), p. 14 (1.13), p. 24(1.45), p. 28(1 58), p. 33 (1.77, 1.78), p. 34 (1.79, 1.80), p. 35 (1.83), p. 38 (1.89), p. 62 (2.2.1), p. 63 (2.2.7, 2.2.9), p. 64 (2.2.10), p. 67 (2 2.14, 2.2.16, 2.2.19), p. 71 (2.2.24), p. 188, 189, 196-199, 214-215, 225 a sin. Burkhard, B., Berna p. 35 (1.81) Casali, Milano p. 258 Charles, M., llseworth p. 193-195 Cook, R, Londra p. 260-263 Dupain, M., Artarmon p. 250 Dyckerhoff AG, Wiesbaden p. 63 (2.2.2, 2.2.8), p. 67 (2.2.17, 2.2.18, 2.2.20, 2.2.21), p. 71 (2.2.22, 2.2.23, 2.2.26, 2.2.27) Dyckerhoff & Widmann, Monaco p. 22 (1.36, 1.37), p. 23 (1.41,1.42), p. 24(1.44) Ege, H., Lucerna p. 235 Foto Marburg, Marburg p. 21 (1.34), p. 26 (1.52), p. 31 (1.69) Fotoprofis, Brema p. 159 (3.2.89) Friedrich, R., Berlino p. 220, 221 Garnier, F.E. von, Furfeld p. 71 (2.2.28) Habermann, K.J., Monaco p. 216, 243 in alto, 256, 257 in alto Hamilton Knight, M., Nottingham p. 257 in basso Heidersberger, H., Wolfsburg p. 226, 227 a d. Hester, R, Houston p. 254, 255 Institut Frangais d'Architecture, Parigi p. 7, p. 15 (1.14,1.15) Kinold, K., Monaco p. 26 (1.51), p. 28 (1.57, 1.59), p. 29 (1.63, 1.64), p. 36 (1.85), p. 37 (1.88), p. 38 (1.90), p. 39 (1.96), p. 40 (1.99), p. 41 (1.101), p. 43, 99, 167,208209, 222, 223, 236, 237 Klimek, S., Breslavia p. 19 (1.26) Knabben, T., Colonia p. 131 (3.1.85), p. 133 (3.1.96) Krase, W., Francoforte p. 206, 207 Leiska, H., Amburgo p. 230, 231 Leistner, D., Magonza p. 249 Monthiers, J.-M., Parigi p. 203, 205 Neubert, S., Monaco p. 19 (1.26), 242, 243 in basso. PraBer, G., Colonia p. 63 (2.2.6), p. 67 (2.2.17, 2.2.18,

2.2.20, 2.2.21) Richters, C, Munster p. 252, 253 Rohrbach Zennent, Dotternhausen p. 63 (2.2.5), p. 67 (2.2.15), p. 71 (2.2 25) Rosendaal, J., Monaco p. 26 (1.52) Roth, L, Colonia p. 232, 233 Rùhle, I, Colonia p. 238-241 Schindler Archiv, University of California, Santa Barbara, Architectural Drawing Collection p. 26 (1.53, 1.54)

280

Schittich, C, Monaco p. 11 (1.4), p. 21 (1.33), p. 32 (1.72), p. 33 (1.76), p. 36 (1.84), p. 37 (1.86, 1.87), p. 40 (1.97, 1.98), p. 183, 190, 191,211-213,217,227 Schlesinger, H., Karlsruhe p. 157 (3.2.82) Schmolz, K.H., Colonia p. 246 in alto, 247 Shiratori, Y., Tokyo p. 186 Suspa, Fa., Langenfeld p. 114 (3.1.36, 3.1.37) Suzuki, H., Barcellona p. 218, 219 Universitari Dortmund, Prof. A. WeiBenbach p. 164 (3.3.15,3.3.16) Wietzorek, U., Monaco p. 33 (1.75), p. 39 (1.95) Zublin AG, Stoccarda p. 245, 246 in basso

Libri e articoli p. 10 (1.1), 11 (1.3) Lamprecht, H.O.: Opus Caementium - Bautechnik der Ròmer. 4. ediz., Beton-Verlag, Dusseldorf 1993 p. 12(1.6), p. 13(1.8), p. 14(1.9, 1.10, 1.11, 1.12), p. 16 (1.17, 1.18, 1.19, 1.21) Haegermann, G. et al.: Vom Caementum zum Spannbeton. voi. 1. Bauverlag GmbH, Wiesbaden/Berlino 1964 p. 16(1.17), p. 17(1.20), p. 21 (1.35) Billington, D.R: Robert Maillart und die Kunst des Stahlbetonbaus. Verlag fùr Architektur Artemis, Zurigo/Monaco 1990 p. 18 (1.22,1 23) Niebelschùtz, W. von: Zùblin-Bau. Stoccarda 1958 p. 18 (1.24) Ackermann, K.: Industriebau. Deutsche Verlagsanstalt, Stoccarda 1984 p. 19 (1.27), p. 20 (1.28,1.29) Perret. L'Architecture d'Aujourd'hui, ottobre 1932 p. 20 (1.30), p. 21 (1.31), p. 33 (1.74), p. 38 (1.91) Frampton, K.: Grundlagen der Architektur - Studien zur Kultur des Tektonischen. Oktagon Verlag, Monaco/Stoccarda 1993 p. 21 (1.32), p. 27 (1.55,1.56) Riley, T.: Frank Lloyd Wright, Architect. The Museum of Modern Art, New York 1994 p. 22 (1.38,1.39) Hersel, O.: Die Jahrhunderthalle zu Breslau. Beton- und Stahlbetonbau 12/1987 p. 23 (1.40) Pauser, A.: Eisenbeton 1850-1950. Manz Verlag, Vienna 1994 p. 23 (1.43), p. 32 (1.73) Gòssel, R; Leuthauser G.: Architektur des 20. Jahrhunderts. Benedikt Taschen Verlag, Colonia 1990 p. 25 (1.46, 1.48, 1.49) Lampugnani, V.M.; Schneider, R. (a cura di): Moderne Architektur in Deutschland 19001950. Expressionismus und Neue Sachlichkeit. Verlag Gerd Hatje, Stoccarda 1994 p. 25 (1.47) Garnier, T: Die ideale Industriestadt. Verlag Ernst Wasmuth, Tubinga 1989 p. 25 (1.50) Joedicke, J.: Architekturgeschichte des 20. Jahrhunderts. Edition Kramer, Stoccarda/Zurigo 1990 p. 28 (1.60, 1.61) Le Corbusier, Studio Paperback. Verlag fùr Architektur Artemis, Zurigo 1972 p. 29 (1.62) Le Corbusier: Feststellungen zu Architektur und Stadtebau. Ullsteìn Verlag, Francoforte/Berlino 1964 p. 30 (1.65, 1.66), p. 147 (3.2.33, 3.2.34, 3.2.35, 3.2.37, 3.2.41), p. 150 (3.2.50, 3.2.59, 3.2.60) Joedicke, J.: Dokumente der modernen Architektur- Schalenbau. Karl Kramer Verlag, Stoccarda 1962 p. 31 (1.68, 1.70), p. 147 (3.2.32), p. 157 (3.2.77) Siegel, C: Strukturformen der Modernen Architektur. 3a ediz. Verlag Georg D.W. Callway, Monaco 1970 p. 32 (1.71) Paul Rudolph. Bauten und Projekte. Verlag G. Hatje, Stoccarda 1970

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Tavole a piena pagina Pagina 7

Armatura della cupola di una chiesa a Tiflis, Geòrgia, 1903 Architetto: Zarambianz e Aknazaron Pagina 43 Pulpito nella chiesa di Notre-Dame-du-Haut, Ronchamp, 1950-54 Architetto: Le Corbusier Pagina 99 Volta di copertura, chiesa di S. Antonio, Basilea, 1927 Architetto: Karl Moser Pagina 167 Fontana nel cimitero Brion, S. Vito d'Altivole, 1970-72 Architetto: Carlo Scarpa Pagina 183 Cortile interno, Centro congressuale di Weil am Rhein, 1993 Architetto: Tadao Andò

Indice dei nomi Architetti, ingegneri strutturisti

Agrippa, 10 Alder, Michael, 190 Alvarez Ordonez, Fernando, 30 Alvarez Ordonez, Joaquin, 30 Anderson, 17 Andò, Tadao, 33, 41 Andò, Tadao & Associates, 186, 210 Andreu, Paul, 216 Artemio di Traile, 11 Arup, Ove, 33 Arup, Ove & Partners, 132, 254, 256, 260 Ascorai Engineering Associates, 186 Aspdin, Joseph, 12 Atelier 5, 32, 35, 208 Auer, Fritz (& Weber), 214 Bakema, J. B. (J. H. van den Broek e), 132 Baller, Hinrich e Inken, 220 Bangert, Jansen, Scholz, Schultes, 196 Baudot, Anatole de, 20 Bauersfeld, Walter, 17, 23, 24 Becker, Christian, 238 Beckmannshagen, Klaus, 244 Berg, Max, 22, 23 Bergermann, Rudolf (Schlaich e associati),

214 Berlage, Hendrik Petrus, 18 BertschFriedrich-Kalcher, 244 BET Scobat, 202 Bobel, Jurgen (& Frey), 228 Bòhm, Gottfried, 34, 35, 40, 244, 248 Bòkeler, Karl Heinz, 244 Botili, Ricardo 37, 40 Bole e associati, 132 Bomhard, Helmut, 39, 132 Botta, Mario, 37 Bourrat, Alexis, 234 Brauer, Karsten, 230 Broek, J. H. van den (e J. B. Bakema), 132 Buchler, Walter, 222 Burr, Dan, 234 BuschBerger, 131 BVC STL, 258 Calatrava, Santiago, 41, 234 Candela, Felix, 30, 150, 151 Cantar, E., 131 Carfrae, T, 260 Castiglioni, E., 156, 157 Catone Marco Porcio, 10 Ceresa, Piero, 222 Cesba, 202 Ciriani, Henri, 202 Coignet, Edmond, 14, 15, 16 Coignet, Frangois, 13 David, 9 di Biasi, O., 260 Dischinger, Franz, 17, 24 Dittmann, Wolf, 238 Doehring, 15, 17 Domenig, Gunter, 41 Domostatik, 232 Dorn, Roland, 232 Drexler, Gisela, 188 Dunster, Bill, 192 Dyckerhoff & Widmann, 132

Ehrhardt, H. J. (Franz Vaessen e), 132 Elzner, 17 Emperger, Fritz Edler von, 16 Endl-Storek, Stefan, 226 Erikson, Arthur, 33, 34 Esquillan, Nicolas, 147 Euskirchen, Wilfried, 238 Evers Partners, 236 Eyck, Aldo van, 38 Fasanya, Ernest, 192 Finger, Erich (& Fuchs), 208 Fink, Herbert (Polónyi &), 196, 252 Finsterwalder, Ulrich, 24, 157 Fitzgerald, Richard, 254 Forest de Bélidor, Bernard, 11 Foster, Norman, 41 Freudenfeld, Klaus, 206 Frey, Stefan (Bòbel &), 228 Freyssinet, Eugène, 17, 23, 148 Freytag, Conrad, 15 Friedl, Ernst (Seeberger &), 206 Fries e Schittig, 242 Fuchs, Armin (Finger &), 208 Fuchssteiner, W., 147 Fuses, Josep (e Viader), 218 Galfetti, Aurelio, 36, 200, 222 Garnier, Tony, 25 Gatermann, Dòrte, 244 Gehry, Frank O., 41 Gerber, Eckhard, 40, 131, 252 Gerkan, Meinhard von (Marg & Partner), 224,230 Gieselmann, Bernhard, 232 Giustiniano, 10 Gnadig, Miklós, 139 Goldberg, Bertrand, 131 Grage, Albert, 208 Gregotti, Vittorio, 39 Greschick & Falk, 190 Gunther, H., 147 Hadid, Zaha, 41 Happold, E., 192 HauBler, 146 Heidschuh, Cari, 15 Heinle Wischer & associati, 132 Hennebique, Frangois, 15, 16, 17 Hentrich-Petschnigg e associati, 132 Herrschmann, Dieter, 226 Hertzberger, Herman, 38, 39, 236 Hochtief, 131 Hòltje, W., 157 Hopkins, Michael & associati, 192, 256 Hossdorf, Heinz, 147 Hovestadt, Klaus, 232 Hyatt, Thaddeus, 14 Ishida, Shunji, 260 Isidoro di Mileto, 11 Isler, Heinz, 156, 160

Kahn, Albert, 18 Kahn, Louis, 32, 33, 34, 36 Kezic, Neno, 192 Kinch, R.,260 Kochta, Herbert (& Lechner), 226 Koenen, Mathias, 15, 16, 17 Kucker, Wilhelm, 206 Kùster, Pludermann e, 19 Lambot, Josef-Louis, 13, 14 Lavers, Lucy, 192 Le Corbusier, 25, 26, 28, 29, 32, 33, 34, 36,37 Lechner, Hans (Kochta &), 226 Lehmbrock, J., 150 Lenczner, A., 260 Libeskind, Daniel, 41 Liedvogel, Heinrich, 24 Littmann, Max, 21 Long, David, 234 Loos, Adolf, 26 Lund, 17 Maillart, Robert, 16, 17,21,30 Mangiarotti, Angelo, 258 Marano, F, 260 Marg, Volkwin (von Gerkan & Partner), 224, 230 Marko, Tom, 254 Martìnka & Grad, 242 Matern, Èva, 232 Meier, Richard, 41 Mémet, Sebastian, 234 Mendelsohn, Erich, 24 Menyhàrd, J., 147 Meyer, Richard, 41 Meyer, Rudolph, 188 Mies van der Rohe, Ludwig, 25, 26 Minkus, Jurgen 244, 248 Miralles, Enric, 39 Monier, Joseph, 14,15 Mora, Enrique de la, 30 Mòrsch, Emil, 16,17 Moser, Karl, 21 Mùller, Hanspeter, 190 Nàgele, Reinhard, 226 Nàgeli, Walter, 41 Naumann, W. (e Strabag), 131 Nervi, Pier Luigi, 31, 111, 149, 150, 151 Neufert, E., 147 Neufert, Peter, 35 Nickels, Klaus, 224 Nòtzold, F, 131 Otto, Frei, 157 Otto, Ulrich, 228 Parker, James, 12 Pechtoid, Bruno (Schuster &), 242 Pelikan, Jótsef, 156 Pellini, L, 260 Perret, Auguste, 19, 20, 21, 28, 147 Peters, Karl (& Windels), 224 Pettenkofer, Max von, 13 Peuckert, Lìnus (Thormalen e), 232 Piano, Renzo, 254, 260 Piano, Renzo, Building Workshop, 260

Pichler, Gerhard, 220 Plecnik, Josef, 21 Pleuser, Jurgen, 196 Pludermann, Kustere, 19 Polónyi, Stefan, 35, 131, 147, 157 Polónyi, Stefan (& Fink), 196, 252 Porzemparc, Christian de, 41 Pringle, John, 192 Rabitz, Cari, 15 Rainer, R., 157 Ransome, Ernest Leslie, 15,19 Reitzel, Erik, 216 Rice, Peter, 254, 260 Rietveld, Gerrit Thomas, 26 Rudolph, Paul, 33, 34 Saarinen, Eero, 33, 157

Sacrez, 17 Scarpa, Carlo, 36 Schachner, Richard, 19 Schaller, Fritz, 157 Schelling, E., 157 Schindler, Rudolf, 26 Schinkel, Karl Friedrich, 15 Schipporeit, George, 131 Schlaich, Jòrg (Bergermann e associati),

214 Schnebli, Dolf, 36 Schuhmacher, Johannes C, 210 Schulten, H., 147 Schultes, Axel, 196 Schumann, 15 Schunck, Eberhard, 242 Schùrmann, Joachim e Margot, 238 Schuster, Franz (& Pechtoid), 242 Schwanzer, K., 132 Schwarz & Weber, 230 Séailles, J., 17 Seeberger, Hermann (& Friedl), 206 Seidler, Harry, 250 Sert, Josep Lluis, 37 Silberkuhl, W.J., 146 Sinan, 11 Skidmore Owings and Merrill, 131 Smeaton, John, 12 Snozzi, Luigi, 36, 37 Spitzlei, Walter (& Jossen), 196 Spreckelsen, Johan Otto von, 216 Steidle, Otto, 39, 40 Steiner, Rudolf, 17,24 Stettner, Peter (& Wald), 196 Stildorf (gruppo di progettazione), 132 Stirling, James, 41 Strabag (W. Naumann e), 131 Striffler, Helmut, 35 Stubbins, Hugh A., 158 Szrog, G., 132 Tange, Kenzo, 33, 34 Thormalen, Uwe (e Peuckert), 232 Tilch, Axel, 188 Torroja, Eduardo, 30 Tsubui, Y., 34 Tuch, H., 147 Tyerman, T. E., 13

Jackson, 15, 17 Jahn, Helmut, 131 John, Johann Friedrich, 12 Johnson, Charles Isaac, 12 Jossen, Thomas (Spitzlei &), 196

281

Indice dei nomi

Utzon, Jern, 33, 34 Ungers, Oswald M., 131 Vaessen, Franz (e H. J. Ehrhardt), 132 Valete, Federico, 244 Vanetta, Enzo, 200 Varwick-Horz-Ladewig, 238 Viader, Joan Maria (Fuses &), 218 Vincent, Alain, 260 Vitruvio Polito, Marco, 10 Wald, Joseph (Stettner &), 196 Wallot, Paul, 15 Wayss, Adolf, 15 Wayss & Freytag, 17 Weber (Schwarz &), 230 Weber, Karlheinz (Auer&), 214 Weijer, Henk de, 236 Wilford, Michael, 41 Wilkinson, William Boutland, 12, 13 Wilson, 17 Windels, Rolf (Peters &), 224 Wischer, Heinle, e associati, 132 Wolf, HarryC, 131 Wright, Frank Lloyd, 20, 21, 26, 27, 111 Zublin, Eduard, 19 Zublin AG, 248

282

Indice analitico

Acido silicico, 12 acqua di disgelo, 78 acustica dell'ambiente, 74 - dello spazio, 74 addittivi del calcestruzzo, 47 ----, gruppo di grano, 46 ----, qualità richieste, 47 aerazione continua, 224 - sul lato esterno, 95 aggiunta ,11, 47 agglomerato idraulico, 45 agglomerazione, 12 aggottamento aperto, 165 aggregato, 10, 12, 45, 46, 47, 48, 57, 61, 66,81, 130,248 - artificiale, 62 - del calcestruzzo, 45, 128 - denso, 48 -di grani grossi, 10 - leggero, 48, 83 - minerale, 62 alluminato di calcio-ferrite, 61 ancoraggio, 113, 114, 128, 129, 179 - ad anello, 142 - delle casseforme, 57, 58, 188 - di fissaggio, 129, 173 ancoraggio, ancora di compressione, 164,

165 andamento dell'essiccazione, 77 anello di pressione, 23 anidride carbonica, 85 - solforosa, 85 anidrite, 61 aperture nel soffitto, 121 apparecchio ornamentale in muratura, 20 appoggi elastici in elastomeri, 105, 113,

128 appoggio a forcella; 139 dei ponti, 141 - delle lastre per solai, 116 - non simmetrico alla rotazione, 149 -ribaltabile, 139, 142 - simmetrico alla rotazione, 149 arcarecci, 135, 136, 137, 138, 139, 142 area d'assorbimento dei carichi, 132 argilla, 12 - pozzolana, 12 - soffiata, 47, 48, 62, 88, 206 armatura 13, 17, 19, 44, 46, 53, 54, 55,

89, 105, 106, 108, 112, 128, 129, 149, 156, 157, 159, 160, 161, 192 -a fascia, 138, 139 -anulare, 160 - a forma di displuvio, 156 - con barre di ferro, 13 - con fibra di vetro, 9 - contro la perforazione, 112 - d'acciaio, 53 -dei lembi, 107 - di base senza tensione, 113 -di supporto, 107 - doppia di stuoie in acciaio, 156 -inferro 13, 14, 15 - resistente alla contrazione, 105 -tirante, 114 assorbimento del vapore acqueo, 79, 80 aste filettate, 142 attrito del manto, 162

Bandelle per giunti, 177, 178, 179 battuta, 129, 206 benessere termico, 75, 76, 77, 85, 90 bisogno di calore determinato dalla trasmissione 86 - di ventilazione, 86 blocchi di calcestruzzo leggero, 56 blocco del vapore, 95, 105 bocciardatura, 66 breccie nel soffitto, 121 brevetto Monier, 15 bruciatura, 68 - di argillite bituminosa, 61 buco di presa, 56 bugnatura, 66 Calce di Aberthaw, 12 calcestruzzo, compattezza, 51 -, consistenza di norma, 50 -, contenuto d'acqua, 76 -, deformazione, 57 -, elemento costruttivo esterno, 53 -, prova attitudinale, 51 -, rivestimento, 69 e segg. -, stato di consistenza, 49-50. -, tipo di compressione, 49, 50 -, trattamento della superficie, 64 e segg. -, trattamento di finltura, 54 calcestruzzo - a vista, 32, 37 -armato, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 22,23 -centrifugato, 122, 162 - colato, 28 - colato sott'acqua, 164 - compatto, 50 - con un effetto schermante, 50 - leggero, 48 - liquido, 50 -liscio, 214, 222 - normale, 48

- pesante, 48 - poroso, 48, 56, 79, 88, 97 --, lastre dei soffitti, 135 --pareti, 141 - precompresso 9, 17, 106, 114, 115, 123,

146, 156, 158,216 --, capriate, 138, 139, 141 - -, guscio di elementi prefabbricati, 146 --, sistemi portanti di superfici, 148 - -, soffitto piano, 232 —, sostegno di gronda, 141 --, tetto sospeso, 158 -spruzzato, 157, 159 calcoli del peso, 56 calore d'idratazione, 162 calotta a cerchio, 149 campo da corrente continua, 82 - di benessere, 75, 76, 90 - elettrico, 82 - elettrostatico, 82 - magnetico, 82 caolino, 61 capacità d'isolamento termico, 76, 188, 206 - portante, 47 - - flessibile, 135, capannoni, -, controventatura, 142

-, gruppo d'utilizzo, 134 -, montante, 141 -, parete, 141 -, parete in calcestruzzo armato, 142 -, richieste per l'illuminazione, 135 -, tetto, 135 e segg. capannoni con elementi a barra, 135 e segg. capriate, 135 e segg. -, appoggio ribaltabile, 142 -, costruzione, 148 - a tre cerniere con tirante, 139 - ad arco, 139 - di Polonceau, 139 carico d'urto, 134, 141 - del vento, 155 -trasversale, 152

cassaforma, 11, 26, 28, 29, 44, 46, 53, 54, 55, 56, 57, 61, 62, 102, 108, 149, 188, 192,222,228,232,234 -a perdere, 111, 149, 156 -in legno, 62, 149, 188 - in serie, 122 - pneumatica, 149 -scorrevole, 123, 128, 132 - trasportabile, 31 cassaforma, esigenze, 64 cassaforme a rampe, 123 categoria di compattezza del calcestruzzo, 51 ----- del cemento, 45, 46, 50 - di resistenza antincendio, 88, 89, 90, 95,

96,97, 106, 116 - di solidità 45, 47, 54, 61, 62 categorie di carico, 110 - di grano, 46 - di materiali costruttivi, 88, 89 catena cinematica, 107 caviglia alla testa di bullone, 121 cavità, 56 cavo tirante, 188 cemento, 45-46 -, contenuto minimo, 51 - di altoforno, 45 cemento Portland, 45, 61 --, cenere, 12, 13, 45, 61 - agglomerato con cenere volatile, 45 - - con argillite bituminosa, 45 - - con calcare, 45 - con cenere volatile, 45 - di scoria, 45 cemento pozzolanico Portland, 45 cenere volatile, 47, 61 centri di distribuzione, 123 cere (paste) di indurimento successivo, 64 cerniera elastica, 107 certificazione di qualità, 51, 52 classi di compattezza grezza, 48 - di solidità, 50 clima dell'ambiente, 44, 74 e segg., 77, 85, 90,94 coefficiente dell'assorbimento del vapore acqueo, 80 - di dilatazione, 57, 58 colorazione, 69, 70 colore del cemento, 61 comando delle gru, 135 compattezza del calcestruzzo, 47, 53, 54,

compattezza grezza 47, 48, 56, 89, 94, 95 - - secca, 48, 56, 62 componente della forza trasversale, 148 componenti prefabbricati in calcestruzzo, 236 comportamento al fuoco, 44, 88, 105 - di depressione, 156 - portante, 156 composizione del calcestruzzo, 45 --- fresco, 56 compressione, 105 - del calcestruzzo, 57, 58 condensa su superficie, 78 condizione di equilibrio, 149, 151 conduttività, 94 conduzione termica, 47, 48, 94, 97 confronto dei costi, 103 congiunzione ad accavallatura, 129 contenuto di cemento, 50, 53 - di energia primaria, 83 - di ossido di ferro, 61 contrafforte, 10, 164 contrazione, 57, 58, 104, 105 controventatura, 123, 132, 133, 142, 146,

148, 165 controvento, 148, 151, 152, 153 copertura di calcestruzzo, dimensione minima, 49, 54 copertura in calcestruzzo, 52, 53, 54, 64, 89, 107, 129, 130, 153 corrente, 164 corrosione, 129, 159 costipatore rimorchiato per superfici, 146 costipazione, 105 costole di rinforzo, 23 costolone, 158 costruzione a fungo, 216 -aguscio, 24, 30-31,33 - composta in calcestruzzo armato, 226 - con elementi prefabbricati, 105, 244 in calcestruzzo armato, 38-40 - con lastre, 39, 40 - di montaggio, criteri, 103 - in calcestruzzo armato prefabbricato, 258 armato, 15, 25, 231 -portante, 102, 103 cottura a bassa temperatura, 12 crepa, 15, 16, 112, 159 crepe capillari, 16 crescita di aspergini, 90 curva direttrice, 148 -gaussiana, 155 Danni dell'elemento di fascia, 155, 156 deformabilità plastica, 18 deformazione longitudinale, 152 deposito di polvere, 72 diametro dell'armatura, 112 differenza della forza trasversale, 148 -di assestamento, 104 - di temperatura, 129, 159 - tra umido e secco, 70 diffusione, 95, 159 - del vapore, 81, 82

--- acqueo, 78, 79 dilatazione termica 14, 57 dimensione del grano, 46 dimensioni degli elementi costruttivi, 88, 97 - delle giunture, 56

132

283

Indice analitico

disco 105 disgregazione dei pali di legno, 165 distanza tra le nervature 115 distribuzione della forza di taglio, 153, 155 - della sollecitazione longitudinale, 148 Edilizia e ingegneria con elementi prefabbricati, 17 effetto della temperatura, 129 - disco, 109 elementi delle solette filigranate, 236 - di fascia, 156, 158 - integrati, 230 - o mattoni di calcestruzzo, 37, 38, 39, 44, 56, 66, 90, 230, 238, 240 - precompressi di fascia, 155 elemento a forma di vasca, 121 - prefabbricato, 25, 28, 38, 39, 40, 102, 230, 234, 244, 246, 248, 258 - - in calcestruzzo, 56 ematite, 50 emplekton, 10 energia solare, utilizzo, 84, 95, 188, 244 esigenze d'isolamento acustico, 91, 92, 93 - di protezione antincendio, 91, 92, 93 Eurocodice, 100 Fabbisogno di calore, 86 - energetico primario, 84 - termico, 84, 85 facciata, 128 e segg. -, ancoraggio, 179 -a buchi, 132 - con pietra arenaria, 196 - non portante, 176 faretra, 141 farina di pietra, 47 fasce del frontone, 158 Ferciment, 13 ferri d'innesto, 156 ferro d'armatura, 15 ferro-cemento, 31, 111 figure a negativo e a positivo, 28 fissaggio, tassello di torsione, 130 -, - portante, 130 flessione, 104, 107, 116 -trasversale, 148 fondamenta, 175, 224 -, diametro 161 -, fondazioni a forma di faretra, 160, 161,

162 -, fondazioni continue 160, 174, 228 -, fondazioni singole, 160 -su pali, 162s - a blocco, 162 - a forma di vasca, 162 - della soletta, 162 - poco profonde, 160 e segg. - profonde, 162s formazione del giunto, 115 -di crepe, 105, 157 - di ghiaccio, 160 formazioni di macchie, 64 formula di Leningrado, 80 foro dell'ancora, 186 - di presa, 56 forza anulare, 149 -d'appoggio, 158 -dei meridiani, 149 -di membrana, 148, 149 di taglio, 151, 152, 154 longitudinale, 151 forze di rinvio, 113, 148 frammenti di pietra, 10 frequenza individuale, 95 Gabbia d'armatura, 123, 164 gancio profilato a forma di U, 141 gesso, 11 getto pneumatico, 156 ghiaia, 47, 62

284

giunto, 61, 88, 89, 104, 106, 114, 121, 129, 133, 143, 177, 178, 179, 181, 188 - di cassaforma, 206 giuntura estesa, 154 grado di armatura 107 granaglie in acciaio, 50 graniglia di marmo, 10 grano dell'inerte, 64, 69 granulato di ferro, 48 grattacielo, controventatura 132, 133 -, costruzioni dei solai, 133 -, giunti dell'edificio, 133 - sospeso, 132, 133 griglia di assicelle, 155 gru a colonna, 134 - carroponte, 134 - sospesa, 134 guarnizione, 158 guasti nella flessione, 148, 154, 155 guscio, danni ai lembi, 149 -, deformazione, 155 -, elementi di fascia, 152, 153 -, ellissoidi a forma di arco, 148 -acostoloni, elementi del costolone, 158 --- , sezione di un costolonre, 150, 158 - a forma di calotta, 150 --- di cupola, 155 --- di fungo Hypar, 153 --- di membrana, 153s --- di ombrello, 153 --- di trave, 143, 146, 147, 148 --- libera, 156 - a membrana, carichi supplementari, 155 , elemento di fascia, 155 --- , forme d'impiego, 155 --- , pericolo di depressione, 155 --- , produzione, 156 --- , progettazione, 154 - a rotazione, 148 e segg. , calcolo, 148 --- , effetto portante della membrana, 148 --- , forza della membrana, 148 --- , forza di taglio, 149 --- , forza di taglio del cerchio, 149 --- , produzione, 149 -antistante, 89, 174, 178, 179 - antistante con intercapedine, 79 -Hypar, 151 e segg. - in calcestruzzo armato, 24 armato, 34 - paraboloide iperbolico 150, 151 s a forma di trave, 146 --- piegato o diritto, 150 - resistente alla flessione, 88 -Silberkuhl, 146 Idraulicità, 11, 12 idraulico, 9, 10, 13 impermeabilità, 162 impiantistica, 103 -tecnica dell'edificio, 103, 112 impiego di malta di calce, 9 impregnatura idrofoba, 70 incastro, 140, 152 - attraverso la sigillatura, 142 - con elementi in acciaio, 142 inerte naturale, 62, 88 infiltrazioni, 69, 70 iniezione, 165 inserimento in acciaio, 113 intonaco in resina artificiale, 79 irradiazione, 68 isolamento, 158 - acustico, 44, 47, 87, 88, 90, 94, 95, 96, 97, 104, 106, 109, 135 - - contro il rumore dei passi, 87, 88, 106 -centrale, 210, 238 - perimetrale, 210 - sonoro, 48, 87, 88, 90, 94, 104, 106 - supplemantare del tetto, 135 - termico, 44, 47, 48, 54, 56, 74, 75s, 76, 78, 83, 85, 90, 94, 95, 96, 97, 104, 105,

106, 128, 135, 136, 141, 159, 175, 186, 188,208, 136 - - opaco, 84 - trasparente, 84 klinker di cemento, 61 - in cemento Portland, 61 Lamelle, 254 lamiere a trapezio, 121, 135, 139, 141, 147 larghezza del giunto, 128 - della crepa 105 -delle porte, 110 lastra a sandwich in calcestruzzo, 89 - costruttiva leggera in lana di legno, 48, 79 - d'isolamento termico, 156 - per la parete in elementi prefabbricati, 121 prefabbricata, 106 - in calcestruzzo armato, 256 lastre, sezione di soffitto, 113 -adoppiai, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 147, 148 -a forma di U, 115 - a forma di vasca, 115 - a quattro scompartimenti, 107 - a tre sezioni, 113 - cave, 114 -compatte, 115, 121 - appoggiate linearmente, 114 - con nervatura, 114, 115 - con una nervatura, 114, 115 - in ferro-cemento, 149, 252 - prefabbricate, 115,121, 246 lavaggio, 68 - con acidi, 69 - delle superfici in calcestruzzo, 68, 69 - fine con acqua 69 lavorazione artigianale della superficie, 66 - tecnica della superficie, 68 legende, 168 lembo, 158 - del guscio libero, 155 ---- piegato, 155 levigatura, 66,68, 192 - fine, 66, 68 listelli con denti di una giunzione, 112 livello acustico di norma, 88 --------contro il rumore dei passi, 88 - dell'acqua della falda freatica, 165 - della pressione acustica, 88 - sonoro di base, 86, 87 lucidatura, 66, 68 - naturale, 68 Magnetite, 50 malta aerea, 10 d'iniezione, 113 -di calce, 9, 10 - di cemento, 29 - per muratura, 48 materiale d'isolamento termico, 94 - di compressione, 164 - isolante, 88 materiali isolanti, 89 mattone, 10, 190, 206 membrana a guscio, 35, 143 mensole, 115 metallo duttile, 156 metodo degli elementi finiti (FEM), 152, 156 - della compressione, 192 - delle risultanti, 149, 155 micro-clima, 84 moduli prefabbricati in calcestruzzo armato, 34 modulo di allungamento, 14 - di elasticità, 58 -E, 105 momento, 146, 148 d'inerzia, 132 montante, 122 e segg. -composto, 123 movimento d'aria, 75

-del tetto, 157 muratura a mottoni di klinker, 26 - a vista, 79, 236 - colata, 10 - in calcestruzzo leggero, 78, 94 - in granito ruvido di cava, 37 - in mattone, 11 muri a intaglio, 164, 165 ---- , pareti in lamiera del muro a intaglio,

164 - di pali a trivellazione, 164, 165 muro esterno della cava, ancoraggio, 164165 ----- , sostegno, 164-165 -tagliafuoco, 142 Norma della flessione, 104, 107 nucleo in calcestruzzo armato, 133 Opus caementicium, 9, 10, 11 oscillazione della temperatura, 104, 105 ossido di azoto, 85 - di carbonio, 85 Pali a vite, 162 -di rimozione, 162 palo per le fondamenta, 162, 163 ----- , palo avvitato, 162 ----- , palo di rimozione, 162, 163 ----- , palo di rimozione a trivellazione, 163 ----- , palo in calcestruzzo preparato sul posto, 162 ----- , palo prefabbricato, 162 pannelli d'accoppiamento, 104 - della pavimentazione, 104 pannello per l'attico, 128, 129 -sandwich, 129, 122, 130 parapetto, 112, 128, 132 parapoloide iperbolico, 30, 159 parete esterna in elementi prefabbricati, 128 e segg. ------- , procedimento negativo, 130 ------- , procedimento positivo, 130 ------- , produzione 129-130 ------- , strato d'isolamento termico, 128, 129 ----------, strato di rivestimento 128, 129, 130 ----------, strato portante, 128, 129 - - portante, 172 e segg. - in calcestruzzo preparato sul posto, carico, 122 - in elementi prefabbricati, carico, 121, 122 - interna portante, 175 pendaglio, 133 perdita di calore a causa della ventilazione, 84 - termica di trasmissione, 84 perdite di calore, 84, 86 perforazione, 161 pericolo di assestamento, 165 peso proprio, 56 piano passante, 151 piede svedese, 161, 162 pietra arenaria, 206 - calcarea, 9, 61, 62 - di cava, 29 - di cemento, 48, 61 - di gesso, 61 - di legatura, 10 -naturale, 202, 218,238 - sbozzata, 68 pigmenti contenenti cobalto, alluminio e ossido di cromo, 62 - - ossido di cromo, 62 - ossido di ferro, 62 - ossido idrato di cromo, 62 - per la colorazione, 62 pioggia di stravento, 77, 78 plastica resistente, 70 polvere di mattone, 11 - di silicato, 47

Indice analitico

pomice, 47, 48 - di altoforno, 88 - naturale, 62 ponteggio, 158 porfido, 62 prefabbricazione, 102 preparazione sul posto 102 presa, 12 procedimento a coperchio, 165 a vuoto, 107, 114 - del calcestruzzo colato sott'acqua, 164 - Freyssinet, 17 - negativo, 68 - positivo, 69 -Quintling, 108 - slab-cast, 26 processo umido, 159 protezione antigelo, 160 - antincendio 44, 55, 56, 74, 88, 91, 95, 96,97, 106, 121, 123 - contro gli agenti atmosferici, 130 - l'umidità, 74, 90, 162 - la corrosione, 52, 53, 113, 114, 129, 164 prova d'urto, 141 -dei prismi, 51 - della sfera, 51 punti di ancoraggio, 113, 206 puntone, 158 Quarzo, 62 Radioattività, 80 radon, 80, 81 rapporto dell'ampiezza della temperatura, 76 - delle campate, 112 realizzazione di un campo di contrappeso, 142 resina epossidica, 70 resine epossidiche al catrame, 70 resistenza al fuoco, 88 - alla compressione del calcestruzzo, 57, 58 - - depressione, 156 - - diffusione, 78 --flessibilità, 94, 148, 158 - penetrazione, 162 - trasmissione termica ,79 - trazione, 17 --- del calcestruzzo, 105 - parziale alla diffusione, 77 rete, 24 ricambio d'aria, 81, 82 - minimo d'aria, 81, 82, 84 richieste d'isolamento termico, 85, 91, 92, 93, 210 rinforzo della testa del montante, 111 risparmio energetico, 44, 83, 84, 86 ritardante della presa, 226 ritardatore, 68 rivestimenti in materiali plastici, 106 rivestimento, 69, 70 - della facciata, costruzione in calcestruzzo preparato in loco, 128 - in ceramica, 70 - in plastica con un'armatura a griglia, 226 -termico, 172 rustico, 104 Sabbia di altoforno, 61 sabbiatura, 68

sbozzamento, 66

scale, 123, 181 scalpellatura, 66 scheletro in calcestruzzo armato, 192, 236, 238 schiuma indurita di poliuretano, 159 scisto, 47, 62 - espanso, 47, 48, 62, 88 segatura, 66 segmenti di cassaforme prefabbricati, 226 - di cassaforme, 226 separatore, 61, 64, 66, 130, 232 sicurezza contro il ribaltamento, 139 - delle fondamenta, 164 sistema di ancoraggio, 128, 130 --corrugamento, 143 --- a forma di archi, 143 --- a forma di cornici, 143 --- a forma di travi, 143 --- in genere, 156 -di montanti ,19 - riscaldamento ad assorbimento mas siccio, 84 -portante, 19,31 - - delle superfici, 22-23, 100, 143 e segg. , calcolo, 148 ----- , corrugamento, 143 ----- , guscio a rotazione, 148-149 ----- , tetti di copertura, 143 ----- , getto del calcestruzzo, 159 ----- a forma di arco, 143, 148 ----- a forma di cornice, 143, 148 ----- a forma di trave 143, 146 ----- guscio, 143 - - di testa, 133 sistemi portanti di superfici in calcestruzzo armato, 159 soffitte cave, 109 soffitti a cassettoni, 111 --- con strutture triangolari, 111 soffitto/pavimenti, pavimento a fungo, 16, 18, 111 -/-, carico, 106 -/-, elenco dei carichi, 110 -/-, isolamento acustico, 106 -/-, lastra di soffitto in calcestruzzo precompresso 113 -/-, lastre a elementi, 108 -/-, lastre appoggiate linearmente, 108 -/-, lastre appoggiate su più punti, 109110 -/-, limite della flessione, 107 -/-, muri trasversali e muri maestri, 108109 -/-, protezione antincendio, 107 -/-, sistemi scostruttivi, 108 -/- .soffitti, in calcestruzzo preparato in loco, 108 -/-, solai composti 121 -/-, solai con scanalature, 120, 121 -/-, solette filigranate, 108 -/-, solette piane, 111, 112, 123 -/-, stato della superficie, 107, 108 -/-, tipologia dei muri maestri 109 -/-, tipologia dei muri trasversali, 108-109 -/-, trave maestra soprastante, 112-113 solai a travi di sostegno; 112 solai/pavimenti con un passaggio diretto delle automobili, 113 -/- in elementi prefabbricati, 114 -/-, soffitti con sottotiranti, 114 solaio composto 121 soletta, 160, 162

- a costoloni 111 - intelaiatura di traversine, 111 -d'iniezione, 165 -della vasca, 162 - impermeabile, 165 - in calcestruzzo, 165 - in calcestruzzo colato sott'acqua, 165 soletta /pavimenti, soffitti a cassettoni, 111 -/-, soffitti a costoloni, 111 -/-, soffitti a intelaiatura di traversine, 111 -/-, solai a travi di sostegno, 111-112 -/-, solette cave, 111 solidità, 46 sollecitazione della forza longitudinale, 151 -di taglio, 148 - di tensione, 154, 158 - irregolare della temperatura, 57 -longitudinale, 148 sospensione a betonite, 164 sostanze dannose nell'aria, 81 - radioattive, 81 sovrapposizione dell'armatura, 128, 130 spato pesante, 50 spazzolare, 226 spessore dello strato di aria, 79 - limitato, 89 - minimo della parete, 121 spinta di volta, 10 spinte del trapezio in lamiera, 142 spostamento, 57, 58, 104, 148 -delle forze, 152 -verticale, 133 staccatura, 66 stato di tensione effettivo, 152 strato d'isolamento termico, 79, 84, 94 - di copertura in metallo, 159 - di copertura in plastica, 159 - di teflon, 260 - di vernice coprente, 62 - isolante, 88 struttura del calcestruzzo, 48 - della facciata, 130 - della superficie, 61, 128 del calcestruzzo, 9 - delle casseforme, 28, 62 segg. - piegata, 23 stuccatura in resina artificiale, 146 stuoie in acciaio 153, 154 superfici con calcestruzzo a vista, 10, 32, 37, 200 - non intonacate, 36 -regolari, 148, 151 superficie del calcestruzzo, 10, 18, 33 --- ruvida dalle casseforme, 36 -del momento, 146 - di calcestruzzo a vista, 64, 130, 192, 208 - di contatto, 146 - in calcestruzzo bruciato, 71 --- con rivestimento coprente, 71 --- con vernice trasparente, 71 --- lavato, 71 ----- fine, 71 --- sabbiato, 71 --- trattato con acidi, 71 - in cartongesso, 214 - per l'assorbimento, 85 Tavola della cassaforma, 188, - da cassaforma, 159 - in calcestruzzo con pomice, 158 tavolo ribaltabile, 121 tecnica del calcestruzzo battuto, 9,13 temperatura d'idratazione, 105

- dell'ambiente, 75 - della superficie, 75, 90 - esterna, 94 tensione del flusso, 105 - di flessione, 133, 150, 153, 158 tensioni dovute alla contrazione, 105 teoria dell'elasticità, 16, 121, 149 - della plasticità, 121, 149 testa dell'ancora, 164 tetto addossato, 135, 139, 141 - sospeso, effetto portante, 159 —, possibilità della sospensione, 157 —, sospensione attraverso tiranti, 158 - -, stabilizzazione, 158 tipi di casseforme, 65, 66 - di cemento, 45 tipologia di elementi costruttivi, 94 tirante, 113, 123, 158, 159 - laterale, 139 tiranti in aderenza, 113 traccia dei dossali, 10 traliccio portante in elementi metallici, 114, 130 trasmissione acustica, 88 trass, 11, 12, 47 - della superficie, 44 - di rifinitura, 54 travatura a traliccio di calcestruzzo armato, 230 -triangolare, 132 trave a forma di T, 14 -----Y, 254 -a scatola, 132 -ad anello, 158 -di fascia, 155, 157, 158 -di ponte, 133 - di sostegno 109, 111, 112, 116 e segg, 121 ---- anulare, 158 --- della conversa, 154 -Gerber, 116 -quadrata, 151, 153, 159 -secondaria, 135 -singola, 146 traversa in calcestruzzo armato, 226 travi reticolari, 108 -Vierendeel, 132, 143 tre cerniere con tirante, 139, 142 tufo, 10 Umidità della costruzione, 76 - relativa dell'aria, 79, 80 - dello spazio, 75 unità di cassaforme, 108 Valore acqua-cemento, 15, 45, 50, 52, 53, 61, 105, 130 - d'isolamento acustico, 95 - del ricambio d'aria, 81 - dell'isolamento acustico, 87, 88, 90 - della dilatazione termica, 57, 58, 104 - finale della contrazione, 58 - dello spostamento, 58 valori k, 75, 86 vasca bianca, 162, 172, 177, 179, - in calcestruzzo armato, 224 -nera, 162 vibratore piano, 158 vibratrice 55 vibrazione, 17

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