Travi - Istituto Serpieri

Video sulle murature (you tube)
• http://youtu.be/s25njB7FG5s
• http://youtu.be/FE42leYXtPc
• http://youtu.be/pNVrBcVFQ6w
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Le murature
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Le Murature
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Pareti portanti in laterizio per
abitazione – mattone pieno
Scelta in funzione del
• Carico sopportabile
- Pareti portanti a 2
teste (Largh. 25 cm) per
abitazioni fino a 2
piani
- Pareti portanti a 3-4
teste (largh. 38 e 51 cm)
per fabbricati con
più piani, ma si opta per
c.a.
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Pareti portanti in laterizio per
abitazione– mattone pieno
Scelta in funzione del
• grado di isolamento termico raggiungibile
• È necessario garantire un coefficiente di
trasmittanza K< 1,2 W/m2 °C. Si sceglie tra :
• 1) Pareti a 2 teste abbinati con pannelli
poliuretano (cappotto termico)
• 2) Pareti a una testa con intercapedine in cui
inserire materiale isolante
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Pareti portanti per abitazione –
laterizi con blocchi forati
• Maggiori dimensioni rispetto
ai tradizionali mattoni (50 x
40 x 25 cm).
• nella leggerezza: 15 kg/ blocco
• nell'elevata capacità coibente:
si raggiungono valori di
K=0,6 W/m2 °C senza isolanti
• resistenza a compressione:
200-250 daN/cm2
• facilità di montaggio (< tempo
sistemazione; malta colata)
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Pareti portanti per abitazione –
laterizi con blocchi forati
• Con blocchi aventi un
minore potere di
isolamento termico si
possono disporre di
due ordini di blocchi
di diverso spessore e
separati da un
intercapedine di aria
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Murature in laterizio per le stalle
• Si usano poco nelle moderne stalle per bovini da
latte;
• la tendenza è quella di realizzare edifici aperti e
chiudibili con tamponamenti mobili;
• blocchi forati possono trovare conveniente
impiego nella realizzazione della zona di
mungitura, dove si possono sfruttare appieno le
positive caratteristiche termoisolanti.
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Muratura portante in calcestruzzo
per abitazione
• Per le case si usano pareti in calcestruzzo di 1540 cm per le zone non abitate come garages e
cantine;
• garantiscono una adeguata resistenza ai carichi
sovrastanti ed allo stesso tempo assicurare una
bassa incidenza del costo della manodopera;
• Lo svantaggio soluzione è la ridotta
coibentazione termica a cui, però, si può
rimediare con lastre di materiale isolante.
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Muratura per le stalle in
calcestruzzo
Per le stalle si usano i blocchi di
calcestruzzo alleggerito e quelli di
calcestruzzo cellulare.
● ridotta massa volumica rispetto ai
blocchi di calcestruzzo normale;
● elevato potere di isolamento
termo-acustico;
● l'alta resistenza al fuoco;
● la permeabilità al vapore (pareti
che respirano);
● l'idrorepellenza della superficie
esterna;
● la facilità di lavorazione.
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Muratura per le stalle in legno
• Tamponamenti leggeri
con tavole spesse 20-40
mm sia in compensato
marino di 16-25 mm.
• Facile posa in opera a
mezzo di chiodatura;
• Gradevole dal punto di
vista estetico;
• Necessita la protezione
dagli urti a mezzo di tubi
di acciaio
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Muratura per le stalle in legno
• Tamponamenti
ventilanti su per tutta
l’altezza della parete
• tavole larghe 100-150
mm poste
verticalmente,
spaziate tra loro 15-25
mm
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Muratura per le stalle in legno
• Tamponamenti
ventilanti
limitati alla porzione superiore
sottogronda
• Permettono di ridurre la
velocità del vento invernale a
circa 0,5 m/s a livello degli
animali
• abbinato
a
finestrature
sottostanti,
garantisce
la
ventilazione della stalla in
inverno, a finestre chiuse,
limitando fortemente l'effetto
degli eventuali venti freddi.
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Il solaio
Serve a
• Separare un piano dall’altro
• Sostenere il piano di calpestio;
• Sostenere i carichi che gravano
su di esso.
E’ fatto da
• da travi portanti orizzontali;
• da elementi di riempimento che
formano il piano di calpestio.
Schema di un solaio: superficie di carico
• Compito delle travi è quello di
sopportare i carichi del solaio.
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Il problema connesso al solaio
• Determinare il carico totale Q che grava su
una trave del solaio.
Ovvero
• Capire quali sono i componenti del carico
totale Q
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Componenti del carico totale Q
Carico totale Q
Carico di esercizio
(P)
o di
sovraccarico
Carico del
piano di calpestio
(P0)
Materiale che
si usa
Abitazione
Fienile
Superficie
del solaio
(S)
Granaio
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Calcolo della superficie del solaio
• Le travi sono disposte
parallelamente al lato minore
del locale da coprire;
• La distanza tra gli assi di due
travi vicine si definisce
interasse (I);
• La lunghezza della trave
misurata tra gli appoggi è
definita luce (L);
Schema di un solaio: superficie di carico
• Superficie della trave:
S= I x L [m2]
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Calcolo del carico (Q) che grava su una trave
del solaio
• I pesi che gravano sulla trave
a2 sono ½ di quelli tra a1-a2
+ ½ di quelli tra a2-a3
• I = interasse costante
• L = luce della trave
• Superficie (S) del solaio che
grava sulla trave
• S=½IxL+½IxL=IxL
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Calcolo del carico (Q) che grava su una trave
del solaio
Q = q x S = (P0 + P) x S [kg]
q= P0 +P carichi gravanti su una superficie
unitaria , ovvero su di 1 m2.
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Classificazione dei solai
Solai
Costruzione
Semplici
Composti
Materiale
In cemento
armato
In cemento
Armato +
laterizio
Acciaio +
Laterizi +
Cemento
Solai in
legno
Laterizi con
alette
Fondelli in
cotto
Travetti
Armati
prefabbricati
Solaio
Interamente
prefabbricato
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Solai in cemento armato
• Si usano nell’edilizia abitativa
per coprire luci non oltre 4 m
(terrazzi, balconi a sbalzo;
piano terra);
• Gettata cemento tra 10-20 cm,
mai < 8 cm;
• Armatura disposta nella parte
inferiore (o superiormente
nelle solette a sbalzo);
• Svantaggio il basso isolamento
termico del materiale;
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Solai misti in cemento armato e
laterizi (Pignatte)
• Si usano perché la
minore armatura fa
assumere al solaio :
Maggiore leggerezza;
Elevata coibenza
termica ed acustica;
Facilità di esecuzione;
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Solai misti in cemento armato e
laterizi
• Pignatte distanziate;
• Presenza della
nervatura o travetto
armate con 2 tondini;
• Nervature collegate
superiormente con
una soletta in CLS
non armata;
• Nervature distanti tra
loro 20-40 cm;
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Solai misti in cemento armato e
laterizi
• Pignatte con doppia
ala;
• Delimitano un canale
di 12 cm in cui porre
tondini di ferro e fare
la gettata in CLS.
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Solai misti in cemento armato e
laterizi
• Uso dei fondelli di
cotto tra le pignatte;
• Se vi è la necessità di
ridurre il momento
flettente, si usano
canalette a U per
contenere il CLS
solaio a nervature
incrociate.
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Solai misti in cemento armato e
laterizi
• Travetti armati
prefabbricati con e
senza traliccio
superiore;
Pignatte possono
poggiare su dei
blocchi di cemento
a fini antincendio
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Solai misti in cemento armato e
laterizi
• Soletta in CLS armato
larga 1m, supporta
traliciato disposto a file,
tra
le
quali
si
inseriscono le pignatte.
• Per solai con luci
elevate, la soletta ha
delle scanalature che
permettono di creare
un travetto idoneo ad
irrigidire la struttura.
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Solai misti in acciaio + laterizio +
cemento
• Orditura di travi a doppio T, la cui luce è
coperta da tavelloni a fianchi inclinati,
appoggiati all’ala inferiore delle travi.
• La copertura dell’ala inferiore delle travi
viene effettuata mediante
controsoffittature.
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Solai in legno
• Si usano quando la luce massima è di 6 metri;
• Travi maestre disposte nel senso della minor
luce del locale;
• Travi maestre (interasse 3-5 m) appoggiate ai
muri per uno spessore di 25-30 cm (orditura
principale);
• Travicelli (interasse 0,5 m) disposti
superiormente;
• Sopra i travicelli è inchiodato un tavolato su cui
si fissa il pavimento.
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Il tetto
Edilizia abitativa
Dove
si
usa
Cosa
serve
Ricoveri zootecnici
Proteggere persone, animali, alimenti
mezzi meccanici dagli agenti atmosferici
Salvaguardia condizioni climatiche
interne adatte alla specie allevata
Struttura portante
Come è
fatto
Limitazione
del surriscaldamento
d’estate
Limitazione
delle perdite di
calore d’inverno
Manto di Copertura
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Edilizia Abitativa
Calcestruzzo armato
+ laterizio
Struttura
portante
Ricoveri zootecnici
Calcestruzzo armato
Acciaio
Legno
Soluzioni miste
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Struttura portante edilizia abitativa
Solaio in CLS armato e laterizio
La leggerezza della struttura, abbinata a
buona coibenza termica ed acustica;
Minore importanza ai calcoli statici;
Carico massimo di 300 daN/m2 ;
Spessori di 15 cm per luci non superiori
ai 7 m
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Ricoveri zootecnici
Strutture di copertura in acciaio
Elementi orizzontali detti Travi
• Reticolari (Capriata): copre grandi
luci con due soli appoggi
• Anima Piena
• Anima Piena con tirante (effetto di
riduzione dell’altezza libera) ma con
il vantaggio di ridurre la flessione
delle colonne
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Elementi verticali detti
colonne o pilastri
Profilati IPE o HE
Sopportano lo sforzo
normale
Sopportano la flessione
La flessione delle colonne
può ridursi nel caso di
travi provviste di tirante.
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Profilati longitudinali detti
arcarecci
Realizzati in profilati ad
omega (Ω);
Funzione di supporto
ed ancoraggio della
copertura;
Interasse arcarecci è
funzione della copertura
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
• Telaio con luce
superiore ai 16 m
• Problema : aumento
del costo dovuto alla
massa travi
• Soluzione : uso di
pilastri rompitratta
sul muretto della
mangiatoia
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Aspetti positivi delle strutture in acciaio
• Massa inferiore rispetto al CLS armato
• Vantaggio nelle opere di scavo e di fondazione,
con vantaggi più evidenti nelle zone
caratterizzate da terreni di bassa portanza;
• Facilità di montaggio dei diversi elementi
strutturali a mezzo di bulloni o di saldature;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Aspetti negativi delle strutture in acciaio
• Instabilità della struttura soggetta a
deformazioni di flessione;
• Contromisura
Controventi : elementi di
irrigidimento con elementi di
collegamento attraverso i telai
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
• Controventi
trasversali
• Controventi verticali
• Controventi
longitudinali
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Altri aspetti negativi
• zincatura a caldo: per ovviare alla ruggine.
• ventilazione : aspetto di grande rilevanza per la
longevità delle strutture in acciaio negli ambienti
di allevamento, soprattutto in inverno quando
c’è il rischio di condensa dell’umidità dell’aria
sulle superfici fredde degli elementi metallici.
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Tunnel a struttura tubolare
strutture portanti in tubi di
acciaio zincati a caldo;
copertura realizzata con doppio
strato di materiale plastico
(polietilene) con interposto un
isolante (lana di vetro) o con
policarbonato semirigido;
testate ed i portoni possono
essere in policarbonato
semirigido, lamiere metalliche,
tavole di legno.
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in acciaio
Vantaggi strutture tubolari
• Leggerezza dei materiali usati;
• Estrema semplicità di montaggio e di ancoraggio
della struttura alle fondazioni (plinti o cordoli
perimetrali di calcestruzzo leggermente armati).
• Verifiche, per quanto riguarda il controllo
ambientale (temperatura, umidità e velocità
dell’aria) e la durata dei materiali.
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in CLS armato
Molto diffuse nel settore
zootecnico
Le soluzioni costruttive
più comuni sono:
la trave monolitica;
la trave a boomerang
(o a ginocchio);
il portale;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in CLS armato
Struttura a portali
Due travi incernierate al centro
e dotate di incastro meccanico
con i pilastri;
Luci di 30 m senza colonne
intermedie;
Consente la corsia centrale di
foraggiamento e due file di
poste ai lati;
Buona altezza di colmo che
permette passaggio mezzi
meccanici;
L’elevata pendenza di falda
favorisce la ventilazione
naturale per effetto camino;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in CLS armato
Trave monolitica a doppia
pendenza
• Luce di 20 m;
• Incastro con i pilastri
attraverso spinotto;
Difetti :
scarsa pendenza di falda
(10-12%);
finestre alte;
ambiente microclimatico
non favorevole per
l’allevamento;
45
Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in CLS armato
Trave a boomerang
Adatta per impiego
zootecnico perché ha
pendenza della falda
elevata
Difetto è il costo elevato
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in CLS armato
Struttura a travi piane
Utilizzate
per
la
realizzazione di edifici
autonomi
con
copertura monofalda e
luce di 10-12 m,
pendenza del 15%
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in legno
• Diffusione copertura in legno raggiunge
solo il 3% in Italia, contro il 42% del CLS e
del 55% dell’acciaio;
• Il legno sta assumendo un’importanza
maggiore per ragioni legate all’inserimento
ambientale e paesaggistico;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in legno
Capriata che appoggia sui lati
perimetrali
- Travi maestre o puntoni
appoggiano sulle pareti
portanti;
- Trave di collegamento
orizzontale (catena);
- Struttura verticale (monaco);
- Due saettoni aventi il compito
di resistere a compressione;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in legno
• Capriate montate con
interasse ravvicinato
(1,5 m) e inferiore
rispetto alle strutture
in acciaio;
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Ricoveri zootecnici
Strutture copertura in legno
Struttura completata :
- superiormente con
arcarecci disposti
longitudinalmente
lungo la lunghezza del
tetto;
- Correnti e correntini;
51
Ricoveri zootecnici
Strutture miste acciaio + legno
• Capriata in legno
massello o legno
lamellare e pilastri in
profilati di acciaio;
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Ricoveri zootecnici
Strutture miste acciaio + legno
• Edifici con 2 soli appoggi;
• Edifici con 3 o più appoggi con quelli interni
posti sul muretto della mangiatoia o fuori dalla
zona di movimentazione;
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Copertura del tetto
Resistenza ai
Funghi e
Batteri
Leggerezza
Minori costi della
struttura portante
Resistenza al
fuoco
Il manto
di
copertura
Impermeabilità
all’acqua
Stabilità
cromatica
Resistenza al
Calore, Freddo,
sbalzi termici
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Tegole in laterizio
Limiti:
1) peso elevato (40-45
kg/m2)
aumento costi
costruzione
raro
impiego zootecnico;
2) Permeabili all’H2O
rischi umidità
• Piane marsigliesi
• Piane curve
portoghesi
• Pendenza falda
mai <35% (rischi
infiltrazione)
mai > 45% (rischi di
scorrimento)
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Tegole in laterizio
• Rischio
infiltrazione risolto
con interposizione
lastra ondulata in
fibrocemento per
consentire la
ventilazione della
parte inferiore ai
coppi.
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Tegole di cemento
Pregi
• Sono impermeabili e colorate
Difetti
• Pesano più del laterizio (45-55 kg/m2);
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Tegole canadesi
Fatte a strati
• Granuli ceramizzati di
ardesia per proteggere
dagli UV e dare colore
• Doppio strato bitume
con interposto fibra di
vetro,
• Sabbia silicea per
impedire adesione
durante il trasporto
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Impiego per
fare i tetti
ventilati
Adattabilità
a qualsiasi
forma di
tetto
Montaggio con
chiodi o colla
Stabilità
dimensionale
Tegole
Canadesi
Applicabilità
con pendenze
minime 15%
Ottima
impermeabilità
Leggerezza
(8-15 kg/m2)
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Lastre in fibrocemento
Fatte con
• Lastre di Cemento
Portland + fibre
sintetiche di rinforzo
(PVA o polipropilene);
• Spessore di 6-7 mm;
• Larghezza 1 m;
• Lunghezza 1-3 m
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Lastre in fibrocemento
Lastre
Sovrappo
nibili
Massa
ridotta
13-18
kg/m2
Facilità
montaggio
Costo
basso
Uso con
pendenze
ridotte
Molto usate
nelle
costruzioni
edilizie
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Lastre in fibrocemento
• Utilizzo in doppio
strato con
interposto
materiale isolante;
All’esterno vi sono le lastre
ondulate;
All’interno vi sono lastre
piane per soffittatura
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Lamiere d’acciaio o alluminio
Permette
la riflessione dei
raggi del sole
Facile da
montare
Massa
ridotta
(5-6 kg/m2)
Costo elevato
Acciaio
grecato
Alta corrosione
Lastre acciaio
pretrattato e
preverniciato
Elevata resistenza
meccanica
Usato con pendenza
min. del 5%
Lastre in
rame o
alluminio
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Copertura con pannelli sandwich
• Strato superiore lamiera di alluminio
preverniciato (colore rosso cotto e disegno
simile alla copertura dei coppi);
• Strato centrale schiuma poliuretanica
(spessore 30-80 mm);
• Strato inferiore lastra piana di alluminio;
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Copertura con pannelli sandwich
Molto usati per
• l’elevato grado di
isolamento termico
Coeffic. Trasmiss. Term.
0,3-0,5 W/m2°C;
• Leggerezza (10 kg/m2);
• Semplicità di montaggio
(tante lunghezze
disponibili idonei per
qualsiasi falda);
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Lastre di materiali vari
• Versioni traslucide
per ricoveri
zootecnici
aumento superficie
illuminante con
falde di tetti
lunghi o di edifici
molto larghi;
Resina poliestere; fibre + bitume + resina; resine termoplastiche;
Policarbonato; PVC
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Il ruolo svolto dall’isolamento
termico della copertura
Ridurre le variazioni di temperatura esterna sulla
temperatura dell’aria all’interno del locale di allevamento;
Il livello di isolamento termico non è quello massimo
possibile, ma quello più economico; per la sua
determinazione si considerano :
● necessità fisiologiche animali;
● costo dei materiali;
● danni economici all’allevamento se non fossero garantite
condizioni climatiche accettabili.
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Isolamento termico della copertura
Stalle vacche da latte (problemi aperti)
1) Limitare
surriscaldamento
del
lato
inferiore del solaio di copertura in estate
con il fine di ridurre l’ingresso di calore
nell’ambiente di allevamento;
2) Impedire la formazione di condensa sulle
superfici interne della copertura d’inverno;
68
Isolamento termico della copertura
Consiglio è quello di considerare la copertura
come un costo positivo, ripagabile con :
● Benessere animale;
● Prestazioni produttive;
● Durata della struttura;
Soluzioni : Tetto ventilato e tetto caldo
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Tetto ventilato (abitazione)
Camera d’aria
tra strato
isolante ed il
manto di
copertura
Smaltisce calore
accumulato
dal manto
Impedisce la
trasmissione
del calore verso
l’interno
dell’edificio 70
Tetti caldi
1) http://youtu.be/A0XjiPVBTPk
2)http://www.architettura.unina2.it/docenti/are
aprivata/43/documenti/Coperture.pdf
71
Tetti caldi (senza camera di ventilazione)
per ricoveri zootecnici
72