Tecniche di costruzione
CLASSI SECONDE
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LE TECNICHE DI COSTRUZIONE
Le tecniche di costruzione sono l’insieme delle conoscenze teoriche e delle applicazioni pratiche volte alla realizzazione di strutture architettoniche, cioè dell’ossatura della costruzione. Come il corpo di un uomo viene sorretto da un buon scheletro, così qualsiasi costruzione richiede una buona struttura di base.
Alcune strutture delimitano uno spazio (edifici, gallerie, tunnel), altre si aprono verso l’esterno (coperture degli stadi, pensiline delle stazioni), altre ttraversano lo spazio (ponti), altre infine contrastano l’azione di elementi naturali (dighe, muri di sostegno). Le costruzioni con il tempo hanno assunto forme e funzioni completamente diverse a seconda delle necessità: da semplici strutture di riparo sono diventate espressione della cultura dei differenti popoli.
LA RESISTENZA DELLE STRUTTURE
La resistenza delle strutture dipende dai CARICHI cui vengono sottoposte (SOLLECITAZIONE), dal MATERIALE usato per costruirle e dalla FORMA. I carichi possono essere:
- ACCIDENTALI o VARIABILI, dovuti a una pressione che cambia nel tempo (es.: peso di persone, mobili, veicoli, neve, acqua piovana, vento, spinta del terreno);
- STATICI o PERMANENTI, dovuti a una pressione fissa e costante nel tempo (es.: peso delle strutture portanti, degli impianti fissi, dei serramenti, dei materiali di copertura).
La storia delle tecniche di costruzione è legata al progredire delle conoscenze relative alla forma e al materiale della struttura, legati anche al luogo in cui veniva realizzata.
SISTEMA TRILITICO E SISTEMA DELLA FALSA CUPOLA
Il termine TRILITE vuol dire letteralmente tre pietre: due pietre sono disposte in verticale (PIEDRITTI) e una in orizzontale (ARCHITRAVE). La parte vuota prende il nome di LUCE. La luce può avere dimensioni ridotte, in quanto se troppo larga a causa delle pressioni che avrebbe l'architrave, tenderebbe a provocare una frattura nell'architrave stesso. Primi esempi di tale struttura furono i dolmen neolitici. Sono caratteristici dell’architettura mesopotamica, egizia e greca.
ARCO
L’ARCO presenta difficoltà costruttive maggiori rispetto al trilite e perciò fu poco usato presso le prime civiltà. La necessità di costruire strutture molto grandi spinse i costruttori romani ad utilizzare l’arco insieme alla VOLTA A BOTTE e alla VOLTA A CUPOLA. L’arco rispetto al trilite ha il vantaggio di una migliore distribuzione dei carichi. È una struttura architettonica di forma curva che appoggia su due piedritti. La parte curva si compone di una serie di elementi a forma trapezoidale chiamati conci, disposti a raggio. Nell’arco ogni elemento sta al suo posto grazie al proprio peso senza aver bisogno di alcun legante; per questo l’arco può sopportare grandi carichi in totale sicurezza. Il concio fondamentale che chiude l’arco e mette in atto le spinte di contrasto è quello centrale, chiamato chiave di volta
.Nel Medioevo si sviluppano nuove forme architettoniche: in quel periodo l’edificio è costituito da uno scheletro formato da PILASTRI che sorreggono ARCHI A SESTO ACUTO che si incrociano formando le VOLTE A CROCIERA. Per stabilizzare le strutture si usavano gli ARCHI RAMPANTI e i CONTRAFFORTI.
La capriata
La capriata è una struttura architettonica di forma triangolare, tradizionalmente realizzata in legno, appoggiata su due piedritti e utilizzata come base per le coperture a falde inclinate (tetti). La capriata è formata dai seguenti elementi:
puntoni: rappresentano i lati del triangolo; sorreggono il peso della copertura e sono sottoposti a compressione;
catena: rappresenta la base del triangolo; la sua funzione è quella di rendere indeformabile la struttura annullando la spinta ad aprirsi dei puntoni;
monaco: è il palo verticale che si trova in posizione mediana; questo elemento ha la funzione di irrigidire la struttura e annullare la deformazione che potrebbe subire con il tempo la catena; saettoni: sono due pali trasversali che servono a ridurre la flessibilità dei punto - ni scaricandone il peso sul monaco.
ACCIAIO
Nell’Ottocento, con la rivoluzione industriale e lo sviluppo della SIDERURGIA, nel settore delle costruzioni si diffonde l’uso dell’ACCIAIO e della GHISA grazie alla possibilità di produrre in officina profilati di acciaio da montare mediate SALDATURE, BULLONATURE e CHIODATURE METALLICHE.
Nacquero così STRUTTURE RETICOLARI in acciaio, come ad esempio la Torre Eiffel. Negli Stati Uniti si cominciò a realizzare strutture a telaio molto alte (GRATTACIELI).
CALCESTRUZZO ARMATO
Dalla fine dell’Ottocento si sperimenta la tecnica del calcestruzzo armato: dentro una specie di scatola di legno detta CASSAFORMA si predispone una armatura costituita da tondini di ferro e si cola un impasto di acqua, sabbia, ghiaia e cemento detto CALCESTRUZZO. Dopo che il getto si è asciugato si ottiene la struttura in calcestruzzo armato. Il calcestruzzo armato unisce la RESISTENZA A COMPRESSIONE del calcestruzzo alla RESISTENZA A TRAZIONE del ferro.
PREFABBRICATI, STRUTTURE RETICOLARI E TENSOSTRUTTURE
La PREFABBRICAZIONE è una tecnica che, per ridurre notevolmente i tempi e i costi delle costruzioni, usa elementi costruiti precedentemente in stabilimento e li assembla sul posto; si utilizza per i capannoni industriali o per casette unifamiliari in legno.
Le STRUTTURE RETICOLARI METALLICHE sono costituite da aste d’acciaio unite alle estremità per formare una sequenza di triangoli o di triedri.
Le TENSOSTRUTTURE sono strutture costituite da tralicci metallici che sorreggono cavi di acciaio sui quali si appoggia una copertura leggera in materiale plastico.
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