TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STORICHE - LEZIONE N. 3 : FONDAZIONI E SOSTRUZIONI 1 - Iuav
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TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STORICHE
(PROF. PAOLO FACCIO – UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA)
A.A. 2014 - 2015
Tempio delle Fortuna Primigenia a Palestrina - Roma
LEZIONE N. 3 : FONDAZIONI E SOSTRUZIONI 1
Trattati e qualità muraria
La Regola dell’Arte nelle murature •Regolarità dei corsi orizzontali •Squadratura regolare dei conci •Verticalità della muratura •Non allineamento dei giunti verticali •Qualità dei blocchi •Qualità della malta •Ammorsamento trasversale dei blocchi : ingranamento
Murature in materiale lapideo
e mista
Muratura omogenea :
Composta da elementi lapidei di grande
dimensione può presentarsi con
apparecchiatura con malta di calce inerte
e terra, con inseriti elementi di minor
dimensione per ridurre la presenza di
vuoti – rincocciatura- (a), presenza di
maggiore regolarità dei conci con giunti
costituiti sempre da calce inerte e terra
con ridotta presenza di rincocciatura (b),
corsi con materiale lapideo disposto in
maniera prevalentemente orizzontale.
Per paramenti di grande spessore
possono essere presenti paramenti
esterni con riempimenti di schegge e
abbondante ricorso a malta
Schema di sezione
Muratura disomogenea : presenza
di pochi elementi lapidei di grande
pezzatura, disposti
prevalentemente nei cantonali,
ampia presenza di malta con
capacità strutturali discrete solo in
presenza di grandi spessori – 80 –
100 cm-.
Presenza di muratura a cassetta e
riempimenti con presenza
abbondante di malta
Schema di
sezione
Muratura listata o mista: murature in
pietrame di varia pezzatura e dimensione,
con presenza di giunti di malta più o meno
consistenti. Ad intervalli regolari di circa
70 – 80 cm, sono presenti corsi in laterizio
che attraversano completamente lo
spessore del muro – corsi di ripianamento
– conferendo grande qualità strutturale
alla muratura.
Schema di sezione
Murature a secco : murature a varia pezzatura dei blocchi, prive di
malta e aggregazione in relazione all’ingranamento dei conci. Nel
caso di costruzioni vengono utilizzati conci di grande dimensione
per fori porta finestra, soglie, gradini, cantonali
Schema di sezione
G.B. Piranesi Antichità di Cora descritte ed incise da G.B. Piranesi 1764
Ercolano casa a Graticcio Tratto da M. Bianchini Le tecniche edilizie nel mondo antico, ed. Dedalo 2008
L’OPUS AFRICANUM Il nome di questa tecnica indica con chiarezza l’area in cui essa fu maggiormente utilizzata. Tuttavia, anche se sembra che l’origine vada fissata nell’Africa settentrionale, essa, per il tramite dei Cartaginesi, venne introdotta in Sicilia e nell’Italia meridionale, dove sono noti molti esempi. Da un punto di vista tecnico, l’opus africanum è costituito da catene verticali di blocchi nelle quali si alternano pietre verticali e orizzontali, le ultime più larghe delle prime. Queste catene costituiscono gli elementi portanti del muro, collegati tra loro da file orizzontali di pietre più piccole. Abbiamo dunque una tecnica «a ossatura e riempimento» del tutto simile all’opera a graticcio. È per questo motivo che gli archeologi italiani la definiscono opera a telaio. In effetti la rarità del legno ha fatto nascere nell’architettura cartaginese l’idea di ricorrere alla pietra, creando grossi pali di pietra, collegati da riquadri di pietre più piccole che, a seconda del tipo di taglio che avevano ricevuto, potevano essere accostate a giunti vivi ovvero legate con argilla.
Esempio di opus africanum a Pompei, telaio in travertino e riempimento in pietre laviche ( sopra)
G. Rusconi I dieci libri dell’Architettura, 1660
Opus caementicium, rappresenta il
nucleo di una muratura con vari
rivestimenti. Composto da spezzoni
lapidei, caementa, impastati con malta
di calce e sabbia (preferibilmente
pozzolana. I caementa sono costituiti
da sassi, o scapoli o frammenti di
pietra sostituiti progressivamente del
tutto o in parte da materiale fittile. La
malta è composta da tre parti di
pozzolana e una di calce spenta,
oppure due parti di sabbia di fiume e
una di calce spenta. Quasi mai
costituisce una paramento senza
rivestimento ad eccezione delle
fondazioni
Massi posti in opera come
venivano estratti dalla cava, Incerta
disponendo in facciata il lato
planimetricamente regolare.
Malta povera e abbondanteUNA COSTRUZIONE PUO’ ESSERE CONSIDERATA COME UN SISTEMA DI
ELEMENTI VARIAMENTE CONNESSI IN GRADO DI TRASFERIRE A TERRA FORZE
DISPOSTE IN VARI PUNTI DELLO SPAZIO
L’EQUILIBRIO DELLE FORZE A TERRA AVVIENE
PER MEZZO DEL SISTEMA COSTRUTTIVO
DEFINITO FONDAZIONE
LE FONDAZIONI RAPPRESENTANO L’ELEMENTO DI TRASFERIMENTO A TERRA
DEI CARICHIIL SISTEMA DELLE FONDAZIONI DEVE ESSERE IN GRADO DI TRASFERIRE I
CARICHI IN RELAZIONE ALLE CARATTERISTICHE DEL TERRENO
LA CAPACITA’ DEL TERRENO, INTESA COME PORTANZA, DEVE ESSERE IN
GRADO DI SODDISFARE LE SOLLECITAZIONI TRASMESSE DALLA COSTRUZIONE
FUORITERRA, INTESA COME DOMANDA.
LE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL TERRENO
Densità, massa del terreno riferita all'unità di volume
Porosità, volume degli spazi vuoti del terreno come rapporto percentuale sul volume
totale
Adesione, forza con cui le particelle terrose sono legate da corpi estranei che vengono a
contatto con il suolo
Coesione, forza con cui le particelle terrose sono legate fra loro e si oppongono al
distaccoLA PORTANZA O CAPACITA’ PORTANTE DI UN TERRENO, E’ L’ATTITUDINE A SOPPORTARE SOLLECITAZIONI DERIVANTI DA UN CARICO SOVRASTANTE. LA CAPACITA’ PORTANTE DIPENDE DA: Resistenza meccanica del terreno Tempi di caricamento del terreno, storia tensionale Intensità dei carichi Eccentricità dei carichi Forma della sovrastruttura e della fondazione Approfondimento del piano di posa Presenza di carichi adiacenti alla zona in esame
Per la determinazione della capacità portante di un terreno è ormai accreditata, nell'uso corrente, una formula trinomia (formula di Terzaghi), espressa come somma di tre termini, di cui uno rappresenta il contributo della resistenza a taglio del terreno, il secondo dell'approfondimento del piano di posa, il terzo della dimensione della fondazione: •c è la coesione del terreno; •q è il carico preesistente sul piano di posa; •B è la larghezza della fondazione (dimensione minore); • è il peso dell'unità di volume del terreno Ciascuno dei termini della formula trinomia contiene un parametro, detto "fattore di capacità portante", la cui espressione è funzione dell'angolo di resistenza a taglio del terreno
Vitruvio Pollione Dell’Architettura, Libro I
A. Palladio, indica la dimensione da tenere nelle fondazioni, il doppio dello spessore del muro, co l’accortezza di cercare terreno solido e eventualmente di incrementare la dimensione qualora sia cedevole. Il piano di posa deve essere omogeneo e regolare per evitare cedimenti differenziali.
Articolazione della fondazione con rinforzo dell’angolo
CLASSIFICAZIONE DELLE FONDAZIONI 1- IN BASE ALLA PROFONDITA’ 2- IN BASE ALLA ARTICOLAZIONE PLANIMETRICA 3- IN BASE ALLA STRUTTURA / CONSISTENZA 4- IN BASE ALLA TECNICA REALIZZATIVA
1- QUOTA DEL PIANO / PUNTO DI SCARICO DELLE AZIONI PROVENIENTI DALLA
COSTRUZIONE SUL TERRENO
SUPERFICIALI, PROFONDE CON
CON PIANO DI PIANO DI POSA
POSA INFERIORE SUPERIORE AI 4
AI 4 METRI DAL METRI DAL PIANO DI
PIANO DI CAMPAGNA
CAMPAGNA2- IN BASE ALL’ ARTICOLAZIONE PLANIMETRICA (DELLE FONDAZIONI) Fondazioni discontinue, limitate a singoli elementi portanti verticali puntiformi Fondazioni lineari semplici, riproponenti lo schema planimetrico dell’edificio in alzato Fondazioni lineari con raccordi, con legamenti sul piano fondale, come nel colonnato dei templi Fondazioni a piattaforma omogenea, composte da un nucleo compatto in calcestruzzo Fondazioni a telaio presenti nel caso di terreni di cattiva qualità, costituite da cassoni in calcestruzzo riempiti di materiale di riporto Fondazioni a pozzi e barulle, scavi a pozzo isolati e successivamente riempiti in muratura poi congiunti con archi di scarico annegati in Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia getti di calcestruzzo continui nell’antichità. Carocci, Roma, 2000
Fondazioni di templi a struttura lineare con raccordi
Realizzazione di una base rialzata di regolarizzazione del sito Si può osservare la dimensione dei blocchi di fondazione in pietra squadrata
Fondazione a blocchi squadrati
FONDAZIONE AD ARCHI ROVESCI
FONDAZIONI SUPERFICIALI
Calvatone – CR tegoloni a
Calvatone - CR - frammenti
risvolto, interi o in frammenti
di laterizi di reimpiego
di grandi dimensioni,
(tegole, coppi, in minor
collocati di piatto in
misura mattoni) di
allineamento regolare, con
dimensioni medio-piccole,
le alette rivolte verso l'alto
posti di taglio e in obliquo,
poste lungo i margini esterni
con una tessitura più o
e costipati all'interno con
meno fitta e regolare
frammenti di lateriziCalvatone CR - mattoni sesquipedali, interi o in frammenti di grandi dimensioni, posti di piatto in allineamento regolare su un unico filare, generalmente accostati lungo il lato corto.
FONDAZIONI PROFONDE A POZZI E BARULLE
3- IN BASE ALLA STRUTTURA / CONSISTENZA
Fondazioni a secco di pietrame irregolare,
realizzate con materiale di scarto,
prevalentemente scheggioni e resti di lavorazione
posate in scavi di piccola dimensione e
profondità. Realizzate per edifici di modeste
dimensioni e con scarsità di mezzi. Nel tempo le
pietre vengono posate con maggior cura e legate
con malta, dotate di superfice regolare per la
successiva posa dello spiccato
Fondazioni a secco con blocchi squadrati, molto
usato e successivamente soppiantato
dall’introduzione del calcestruzzo. Posate in
scavi di maggiore dimensione rispetto alla base
della fondazione e in alcuni casi di forma
trapezoidale. Veniva usato materiale di cava di
minore qualità. In corrispondenza di carichi
concentrati particolarmente gravosi si inseriva un
blocco di materiale più resistente .
Fondazioni in calcestruzzo, veniva posato il
conglomerato semifluido direttamente all’interno Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia
nell’antichità. Carocci, Roma, 2000
dello scavo .4- IN BASE ALLA TECNICA REALIZZATIVA
Fondazioni con cortina a faccia a vista, realizzate in
particolari situazioni orografiche, con struttura a tratti fuori
terra. Veniva realizzata comunque una scarpa eccedente lo
spessore del muro.
Fondazioni in cavo libero, realizzate in terreno sodo e con
scavi poco profondi, il calcestruzzo veniva gettato senza
casseratura controterra.
Fondazioni in cavo armato, diffuso in particolare per
fondazioni profonde. Per grandi dimensioni il calcestruzzo
veniva gettato a strati con il pietrame allettato a mano
annegato in malta molto ricca di acqua e successivamente
battuti per una perfetta costipazione. Per fondazioni estese
i getti venivano confinati in murature di laterizio ed eseguiti
per fasi successive
Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio
Giuliani, L’edilizia nell’antichità.
Fondazioni miste in conglomerato con e senza cortina, Carocci, Roma, 2000
utilizzate per la realizzazione di strutture con diversi piani di
quota pavimentale o il recupero di dislivelli tra un corpo di
fabbrica e l’altro
Fondazioni su palafitta in zone paludose o di costipazione
del terrenoPreparazione e sbadacchiatura
dello scavo ( armatura con
tavole per il sostegno delle terre)
Fondazioni
costruite fuori
terra e
successivamente
Fondazioni con sistema di reinterrate
consolidamento del terreno
mediante pali.
Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia
nell’antichità. Carocci, Roma, 2000FONDAZIONI SU PALI
STUDIO DI FONDAZIONE VENEZIANA
Fondazioni di palazzo Ducale
Rappresentazione di fondazione veneziana
Muro di spina
Fondazioni dirette Schema di funzionamento
Palificate dell’edificio venezianoIl sistema fondazionale degli edifici veneziani
SCHEMA DEL SISTEMA FONDAZIONALE
BRICK MASONRY
PROTECTION PLASTER
ISTRIAN STONE BLOCKS
SOLUZIONI TECNICHE "CADENA"
1. PALI IN LEGNO
2. “MADRIERI” = TAVOLE IN LEGNO "CADENA"
3. BLOCCHI IN PIETRA D’ISTRIA
4. “CADENE” = CORSI CONTINUI E "CO
MU
PASSANTI DI BLOCCHI IN PIETRA NM
"CADENA"
AR
D’ISTRIA INO
"
5. INTONACO DI PROTEZIONE
"TERA DA SAVON"
6. “TERA DA SAVON” = ARGILLA
IMPERMEABILE
"MADIERI"
WOODEN PILES
slide 60/71S. Basilio – Venezia
Pali di costipamento Palafitta profonda in larice o rovere di lunghezza di
circa 4- 5 m e diametro 25 - 30 cmLo spazio tra i pali è saturato con scaglie e scapoli di pietra d’Istria mescolati con calcetruzzo
Pali di ontano di Madrieri a formare lo zateron: lunghezza pari m. 1,00 panconi larice o olmo
Basilica di S. Maria in Selcis muro perimetrale che mostra una serie di fasi costruttive dall’epoca romana a quella medioevale (VIII – IX sec. )
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