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Aspetti strutturali

A
Alfredo Battarelli Martini

Ipotesi metodologica per la progettazione di cellule abitative

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Ipotesi metodologica per la progettazione di CELLULE ABITATIVE Aspetti strutturali
INDICE Coperture a falde inclinate - Tetti Soleggiamento - Insolazione di un fabbricato Maglia strutturale e modulo di progetto Rampe
Esempi di copertura a falde
LE COPERTURE Prima di disegnare i tetti 竪 opportuno conoscere la nomenclatura relativa a questo argomento e fare alcune considerazioni. Falda 竪 ognuno dei piani che compongono la superficie del tetto (Fig. 1) e che convogliano le acque alla linea di gronda. Linea di gronda 竪 la linea lungo la quale le falde incontrano le pareti esterne delledificio che il tetto ricopre (linee a di Fig. 1). Linee di colmo sono le linee lungo le quali le falde si incontrano alla sommit del tetto (linee b). Quando il fabbricato 竪 composto di pi湛 corpi, ad ogni corpo corrisponde una linea di colmo. Queste linee so no orizzontali quando i corpi di fabbrica da coprire hanno i lati paralleli. Laltezza dei colmi dipende direttamente dalla larghezza dei corpi di fabbrica (Fig. 1a). Linee di displuvio sono gli spartiacque, cio竪 quelle linee di incontro tra le falde lungo le quali le acque piovane tendono a dividersi (linee c); anche la linea di colmo 竪 dunque un displuvio. Linee di compluvio sono, viceversa, le linee di incontro delle falde lungo le quali le acque tendono a raccogliersi; sono linee di confluenza (linee d). Introduzione A
LE COPERTURE L inclinazione delle falde varia da regione a regione in funzione delle condizioni atmosferiche locali. In Italia varia da 200 a 30属, ma nei Paesi nordici pu嘆 superare i 60属 di pendenza. Si dice che il tetto 竪 a una falda (Fig. 2a) quando 竪 formato da un unico piano inclinato; a due falde o a capanna (Fig. 2b) quando 竪 formato da due piani inclinati. Il tetto a crociera 竪 un caso particolare di tetto a capanna, ottenuto dallintersezione di due di questi (Fig. 2c). Si ha un tetto a padiglione quando il numero delle falde 竪 uguale al numero dei lati della poligonale di base. Il caso pi湛 semplice di tetto a padiglione 竪 quello che corrisponde a una base rettangolare (Fig. 2d). In questo tipo, la linea di colmo ha una lunghezza uguale alla differenza tra il lato maggiore e il lato minore del rettangolo di base. Il disegno del tetto a volte si ottiene con molta facilit, altre volte richiede una maggior attenzione, ma in ogni caso si risolve sempre nella proiezione orizzontale (dalla quale si ricava poi il prospetto) di segnando prima di tutto la poligonale del contorno esterno (linea di gronda) e poi tracciando le bisettrici di tutti gli angoli della stessa poligonale. Le bisettrici rappresentano la proiezione in pianta delle linee di intersezione delle falde adiacenti . Nel caso della figura 2d, le bisettrici degli angoli in D e C si incontrano in E e le bisettrici degli angoli in A e B si incontrano in F. Congiungendo poi E con F (linea di colmo) si ottiene la rappresentazione in pianta delle quattro falde del tetto. Per disegnare il prospetto si tracciano da CD e da AB due rette inclinate secondo la pendenza desiderata (per le nostre esercitazioni possiamo scegliere linclinazione di 30属 che abbiamo nella squadra scalena). Queste rette si fermano nei punti E ed F di intersezione con le verticali innalzate da E ed F. Introduzione B
Esempi di copertura a falde Tetti a falde sovrapposte Tetti a falde composte (che si intersecano)
TETTI a padiglione con falde che si intersecano, su pianta composta
TETTI a padiglione con falde che si intersecano, su pianta composta
TETTI Esempi di falde che si intersecano, su pianta composta
TETTI Esempi di falde che si intersecano, su pianta composta Indice
TETTI C A P R I A T A
TETTI SCHEMI DI CAPRIATE IN LEGNO Capriata zoppa con controcatena per luci < di m 4 Capriata semplice, conveniente per luci di m 5 歎7 Capriata di tipo palladiano, conveniente per luci di m 8 歎15 Capriata composta, conveniente per luci di m 12 歎15 m 30
TETTI SCHEMI DI CAPRIATE IN ACCIAIO Capriata semplice, conveniente per luci di m 8 歎12 Capriata semplice, conveniente per luci di m 6 歎8 Capriata Polonceau, conveniente per luci di m 12 歎16 Capriata inglese, conveniente fino a m 25
Creare un tetto a padiglione con falde a 60属 (fornite le linee di gronda)
Esempio di tetto a padiglione
Risoluzione grafica dei prospetti Tetto a falde inclinate con pendenza di 60属
Ombre portate da tetti Disegno planivolumetrico
Soleggiamento (insolazione) RAPPRESENTAZIONE ASSONOMETRICA solstizio estivo Le carte solari rappresentano le tracce dei piani proiettanti i raggi solari per ogni ora del giorno sul piano dell'orizzonte. Per comprenderne la lettura si immagini un ideale osservatore posto al centro della base di una calotta semisferica che rappresenta il pezzo di cielo del suo orizzonte. L'osservatore vede il sole percorrere, nel moto apparente intorno alla terra, la superficie della calotta semisferica posta sopra di esso da Est ad Ovest. Se lui avesse la possibilit di utilizzare un filo a piombo che dal sole arriva sul piano dell'orizzonte noterebbe che nel percorso giornaliero del sole il filo a piombo descrive una curva sopra a tale piano che sara' pi湛 o meno distante da esso a seconda che il giorno sia prossimo al solstizio Invernale o Estivo.
RAPPRESENTAZIONE SPAZIALE DELLOMBRA PORTATA DA UN SEGMENTO AB
Soleggiamento (insolazione) SOLSTIZIO INVERNALE (22 Dicembre) Il sole sorge 07h 40 e tramonta 16h 20 Azimut max = 57属 44' Zenit max = 24属 43' CARTE SOLARI RELATIVE ALLA CITTA' DI ROMA VALIDE PER VALORI DI LATITUDINE COMPRESE TRA 41属00' E 42属59 EQUINOZIO (21 Marzo e 23 Settembre) Il sole sorge 05h 59 e tramonta 18h 01 Azimut max = 90属 28' Zenit max = 48属 36' SOLSTIZIO ESTIVO (21 Giugno) Il sole sorge 04h 41 e tramonta 19h 19 Azimut max = 122属 10' Zenit max = 71属 35'
CARTA SOLARE RELATIVA ALLA CITTA' DI ROMA ( latitudine 42属 ) EQUINOZIO (21 Marzo e 23 Settembre) Il sole sorge 05h 59 e tramonta 18h 01 Azimut max = 90属 28' Zenit max = 48属 36'
Latitudine di Roma S N
APPLICAZIONE DELLE CARTE SOLARI NELLA PROGETTAZIONE DI UN GAZEBO (ombra nellItalia meridionale il 1属 Agosto ) Indice
Maglia strutturale
Maglia strutturale SISTEMA STRUTTURALE PLURIPIANO
Maglia strutturale Questo sistema strutturale a portali multipli 竪 formato da da travi ad altezza variabile. La copertura 竪 costituita da pannelli in laterocemento precompresso.
Maglia stru tturale
Maglia strutturale Edificio multipiano a telaio in acciaio : disposizione TRAVI e PILASTRI a, b, c, d: travi principali; e, f, g, h, i, l: travi secondarie; m, n, o, p, q: travi secondarie; S: solaio in lamiera grecata; C: controventi orizzontali; L: luce trave principale; l: luce trave secondaria; i: luce solaio. Pianta
Maglia strutturale Progetto museo dArte Moderna, BZ Piante
Dalla magli a strutturale alle travatu re
Dalla maglia strutturale alla forma del progetto
Maglia strutturale Tabella per il predimensionamento dei pilastri Schema per il calcolo delle aree di influenza dei pilastri Per definire le due dimensioni della sezione del pilastro (colonna 8 ) si calcola l'area (in cm2, colonna 9). Dividendo il carico totale per l'area della sezione si ottiene la tensione nel pilastro (in Kg/cm 2 , colonna 10). La tensione non deve superare i 60-70 Kg/cm 2 , altrimenti 竪 necessario aumentare le dimensioni del pilastro. Le dimensioni minime consigliate per i pilastri sono cm 30x30 . Nella tabella 竪 riportato un esempio di predimensionamento di tre pilastri in un edificio di 3 piani ( 4 livelli ). I pilastri sono ogni 5 m in una direzione ed ogni 7 m nell'altra direzione. A B C
Esempi di modulo di progetto e maglia strutturale
Maglia strutturale e modulo di progetto Indice
Rampe Formula dimensionamento gradini (per passo medio di cm 62歎64): cm 62歎64 - (alzata x 2) = pedata ; cm 62歎64 - pedata / 2 = alzata
SCALE Costruzione geometrica Schemi dingombro di rampe per superare il dislivello di m 3,20 Larghezza rampa m 1 alzata = cm 16 pedata = cm 31
SCALE S E Z I O N I P i a n t e Prima rampa Rampe piano tipo Rampe piano tipo Rampe ultimo piano Piano interrato Piano terra Primo piano Ultimo piano 0,00 + 1,54 + 2,92 + 4,46 19 + 1,54 + 2,92 11 8 9 20 19 12 11 9 21 29 Pianerottolo PIANO TERRA Pianerottolo PRIMO PIANO Pianerottolo PRMO PIANO Pianerottolo di sosta Pianerottolo di sosta 20 P i a n t a S e z i o n e v e r t i c a l e longitudinale Rampe sottostanti il primo piano 1 2 12 10 10 Linea sezione orizzontale
SCALE S T R U T T U R A G R A D I N I f, g ossatura dei gradini in calcestruzzo e in laterizio a in pietra da taglio b in pietra artificiale c, d, e modulati sullaltezza del mattone Larghezza rampe
Pendenza delle rampe 100 ,00 % 86 ,96 % 76 ,00 % 66 ,76 % 58 ,62 % 51 ,61 % 45 ,45 % 25 ,00 % 45属 % PENDENZE
Inclinazione delle rampe Indice ANGOLI

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  • 13. TETTI SCHEMI DI CAPRIATE IN ACCIAIO Capriata semplice, conveniente per luci di m 8 歎12 Capriata semplice, conveniente per luci di m 6 歎8 Capriata Polonceau, conveniente per luci di m 12 歎16 Capriata inglese, conveniente fino a m 25
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  • 20. Soleggiamento (insolazione) SOLSTIZIO INVERNALE (22 Dicembre) Il sole sorge 07h 40 e tramonta 16h 20 Azimut max = 57属 44' Zenit max = 24属 43' CARTE SOLARI RELATIVE ALLA CITTA' DI ROMA VALIDE PER VALORI DI LATITUDINE COMPRESE TRA 41属00' E 42属59 EQUINOZIO (21 Marzo e 23 Settembre) Il sole sorge 05h 59 e tramonta 18h 01 Azimut max = 90属 28' Zenit max = 48属 36' SOLSTIZIO ESTIVO (21 Giugno) Il sole sorge 04h 41 e tramonta 19h 19 Azimut max = 122属 10' Zenit max = 71属 35'
  • 21. CARTA SOLARE RELATIVA ALLA CITTA' DI ROMA ( latitudine 42属 ) EQUINOZIO (21 Marzo e 23 Settembre) Il sole sorge 05h 59 e tramonta 18h 01 Azimut max = 90属 28' Zenit max = 48属 36'
  • 23. APPLICAZIONE DELLE CARTE SOLARI NELLA PROGETTAZIONE DI UN GAZEBO (ombra nellItalia meridionale il 1属 Agosto ) Indice
  • 25. Maglia strutturale SISTEMA STRUTTURALE PLURIPIANO
  • 26. Maglia strutturale Questo sistema strutturale a portali multipli 竪 formato da da travi ad altezza variabile. La copertura 竪 costituita da pannelli in laterocemento precompresso.
  • 28. Maglia strutturale Edificio multipiano a telaio in acciaio : disposizione TRAVI e PILASTRI a, b, c, d: travi principali; e, f, g, h, i, l: travi secondarie; m, n, o, p, q: travi secondarie; S: solaio in lamiera grecata; C: controventi orizzontali; L: luce trave principale; l: luce trave secondaria; i: luce solaio. Pianta
  • 29. Maglia strutturale Progetto museo dArte Moderna, BZ Piante
  • 30. Dalla magli a strutturale alle travatu re
  • 31. Dalla maglia strutturale alla forma del progetto
  • 32. Maglia strutturale Tabella per il predimensionamento dei pilastri Schema per il calcolo delle aree di influenza dei pilastri Per definire le due dimensioni della sezione del pilastro (colonna 8 ) si calcola l'area (in cm2, colonna 9). Dividendo il carico totale per l'area della sezione si ottiene la tensione nel pilastro (in Kg/cm 2 , colonna 10). La tensione non deve superare i 60-70 Kg/cm 2 , altrimenti 竪 necessario aumentare le dimensioni del pilastro. Le dimensioni minime consigliate per i pilastri sono cm 30x30 . Nella tabella 竪 riportato un esempio di predimensionamento di tre pilastri in un edificio di 3 piani ( 4 livelli ). I pilastri sono ogni 5 m in una direzione ed ogni 7 m nell'altra direzione. A B C
  • 33. Esempi di modulo di progetto e maglia strutturale
  • 34. Maglia strutturale e modulo di progetto Indice
  • 35. Rampe Formula dimensionamento gradini (per passo medio di cm 62歎64): cm 62歎64 - (alzata x 2) = pedata ; cm 62歎64 - pedata / 2 = alzata
  • 36. SCALE Costruzione geometrica Schemi dingombro di rampe per superare il dislivello di m 3,20 Larghezza rampa m 1 alzata = cm 16 pedata = cm 31
  • 37. SCALE S E Z I O N I P i a n t e Prima rampa Rampe piano tipo Rampe piano tipo Rampe ultimo piano Piano interrato Piano terra Primo piano Ultimo piano 0,00 + 1,54 + 2,92 + 4,46 19 + 1,54 + 2,92 11 8 9 20 19 12 11 9 21 29 Pianerottolo PIANO TERRA Pianerottolo PRIMO PIANO Pianerottolo PRMO PIANO Pianerottolo di sosta Pianerottolo di sosta 20 P i a n t a S e z i o n e v e r t i c a l e longitudinale Rampe sottostanti il primo piano 1 2 12 10 10 Linea sezione orizzontale
  • 38. SCALE S T R U T T U R A G R A D I N I f, g ossatura dei gradini in calcestruzzo e in laterizio a in pietra da taglio b in pietra artificiale c, d, e modulati sullaltezza del mattone Larghezza rampe
  • 39. Pendenza delle rampe 100 ,00 % 86 ,96 % 76 ,00 % 66 ,76 % 58 ,62 % 51 ,61 % 45 ,45 % 25 ,00 % 45属 % PENDENZE
  • 40. Inclinazione delle rampe Indice ANGOLI