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Raffaele Landolfo » 19.La classificazione dei sistemi strutturali


La classificazione dei sistemi strutturali

Indice

  • Generalità
  • La classificazione dei sistemi strutturali
  • Gli edifici
    • Definizione e classificazione
  • Gli edifici monopiano
    • Definizione
    • Gerarchia strutturale
    • Classificazione delle coperture
  • Gli edifici multipiano
    • Definizione e classificazione

Generalità

L’invenzione strutturale non può che essere il frutto di un’armoniosa fusione di personale intuizione inventiva e di impersonale, realistica, inviolabile scienza statica“.
(Pier Luigi Nervi)

La definizione di una forma strutturale è generalmente il punto di arrivo di un lungo e complesso processo di progettazione di natura multidisciplinare.

La progettazione strutturale procede, pertanto, operando una sintesi tra particolari esigenze “esterne”, o ambientali (vento, sisma etc.) ed esigenze “interne” (funzione) al sistema architettonico in esame.

Mies van der Rohe, Padiglione di Barcellona 1929. Fonte: Wikimedia commons (1); Wikimedia Commons (2)

Mies van der Rohe, Padiglione di Barcellona 1929. Fonte: Wikimedia commons (1); Wikimedia Commons (2)


Classificazione dei sistemi strutturali

La classificazione dei sistemi strutturali

La classificazione dei sistemi strutturali


Classificazione dei sistemi strutturali

Definizione

Gli edifici monopiano sono costruzioni contrassegnate dalla presenza di un solo piano, generalmente destinato ad attività espositive ed industriali.

Tali edifici si caratterizzano essenzialmente per la struttura di copertura, la cui luce è solitamente superiore a quella degli edifici ordinari (coperture di grandi luci).

Sottosistema orizzontale copertura

Sottosistema orizzontale copertura


Gli edifici monopiano

Gerarchia strutturale
La gerarchia strutturale che compone un sottosistema portante orizzontale nei confronti dei carichi verticali è composta da:

  • elementi principali, ossia le membrature che trasmettono i carichi gravitazionali direttamente al sottosistema portante verticale;
  • elementi secondari, che trasmettono i carichi gravitazionali agli elementi principali;
  • elementi terziari, ossia le membrature che trasmettono i carichi gravitazionali agli elementi secondari;
  • elementi di collegamento, con la sola funzione di collegare gli elementi al sottosistema portante verticale.

 

Gerarchia strutturale del sottosistema portante orizzontale

Gerarchia strutturale del sottosistema portante orizzontale


Gli edifici monopiano

Classificazione delle coperture
Esistono diversi modi per classificare le coperture.

Quello proposto si basa sulla definizione di rigidezza del sottosistema portante orizzontale, distinguendo le coperture in rigide e flessibili.

La coperture rigide sono quelle che non subiscono cambiamenti di forma sotto l’azione del carico agente.

Le coperture flessibili, come le tensostrutture, sono quelle che, invece, assumono sotto l’azione del carico agente, una certa configurazione, la quale cambia radicalmente al variare del carico.

 

Classificazione delle coperture

Classificazione delle coperture


Gli edifici monopiano

Le coperture rigide
Le coperture rigide vengono suddivise in base all’organizzazione degli elementi principali del sotto sintema portante orizzontale, distinguendo tra orditi semplici e orditi doppi.

In base poi, alla configurazione geometrica globale le coperture rigide assumeranno differenti forme strutturali.

Suddivisione delle coperture rigide

Suddivisione delle coperture rigide


Gli edifici monopiano

Gli orditi semplici
Le coperture a ordito semplice sono caratterizzate dalla presenza delle sole travi principali, disposte generalmente secondo il lato corto della maglia strutturale, che rappresenta la direzione preferenziale di migrazione dei flussi tensionali.

Modellazione di una struttura con copertura a ordito semplice

Modellazione di una struttura con copertura a ordito semplice


Gli edifici monopiano

Esempi di coperture a semplice orditura in acciaio

Esempi di coperture a semplice orditura in acciaio


Gli edifici monopiano

Esempi di coperture a semplice orditura in c.a. Fonte: Palo Alto Wiki (3); Tram di Torino (4)

Esempi di coperture a semplice orditura in c.a. Fonte: Palo Alto Wiki (3); Tram di Torino (4)


Gli edifici monopiano

Gli orditi doppi
Nel caso di coperture a doppia orditura, le travi principali sono ordite secondo due direzioni in genere mutuamente ortogonali, parallele o inclinate rispetto al perimetro della copertura.

Modellazione di una copertura a ordito doppio

Modellazione di una copertura a ordito doppio


Gli edifici monopiano

Esempi di coperture a doppia orditura in acciaio. Fonte: Wikimedia Commons; Phonethica

Esempi di coperture a doppia orditura in acciaio. Fonte: Wikimedia Commons; Phonethica


Gli edifici monopiano

Esempi di coperture a doppia orditura in c.a. Fonte: Informazione (7); Wikimedia Commons (8); Il volo (9)

Esempi di coperture a doppia orditura in c.a. Fonte: Informazione (7); Wikimedia Commons (8); Il volo (9)


Gli edifici multipiano

Definizione e classificazione
Gli edifici multipiano, generalmente destinati ad attività residenziali e per uffici, sono costruzioni contrassegnate dalla presenza di più piani, con il vantaggio di non aumentare l’area di occupazione del suolo.

La classificazione degli edifici multipiano può essere fatta sulla base della tecnologia costruttiva utilizzata per il sistema strutturale.

È’ utile sottolineare che all’aumentare del numero dei piani, e quindi dell’altezza, la resistenza alle forze laterali, causate dal vento e/o dal sisma, assumerà un’incidenza maggiore. Pertanto, dovrà essere posta una maggiore attenzione alla strategia strutturale da adottare.

Classificazione degli edifici multipiano

Classificazione degli edifici multipiano


Gli edifici multipiano

Classificazione degli edifici in c.a

Classificazione degli edifici in c.a


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in c.a. a telaio

Modellazione di un edificio in c.a. a telaio


Gli edifici multipiano

Es. di edifico multipiano in cemento armato

Es. di edifico multipiano in cemento armato


Gli edifici multipiano

Classificazione degli edifici in c.a.p

Classificazione degli edifici in c.a.p


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in c.a.p. a telaio

Modellazione di un edificio in c.a.p. a telaio


Gli edifici multipiano


Gli edifici multipiano

Classificazione degli edifici in acciaio

Classificazione degli edifici in acciaio


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in acciaio a nodi rigidi

Modellazione di un edificio in acciaio a nodi rigidi


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in acciaio con telai pendolari

Modellazione di un edificio in acciaio con telai pendolari


Gli edifici multipiano

Esempi di edifici multipiano in acciaio. Fonte: Case Eco (15); Case Eco (16)

Esempi di edifici multipiano in acciaio. Fonte: Case Eco (15); Case Eco (16)


Gli edifici multipiano

Classificazione degli edifici in muratura

Classificazione degli edifici in muratura


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in muratura con piano rigido

Modellazione di un edificio in muratura con piano rigido


Gli edifici multipiano

Modellazione di un edificio in muratura senza piano rigido

Modellazione di un edificio in muratura senza piano rigido


Gli edifici multipiano

Esempi di edifici multipiano in muratura. Fonte: Wikimedia commons (17);RP media (18); Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Napoli e Pompei (19)

Esempi di edifici multipiano in muratura. Fonte: Wikimedia commons (17);RP media (18); Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Napoli e Pompei (19)


I materiali di supporto della lezione

Daniel L. Schodek, Strutture, Patron Editore, Bologna 2004

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