Scarica Materiali in architettura e più Dispense in PDF di Meccanica Materiali E Costruzioni Macchine solo su Docsity! MATERIALI LAPIDEI ARTIFICIALI: LATERIZI La muratura in laterizio ha sempre un collante, fissante, è quindi composto da due componenti. Mattone pieno, creato impasto con argilla setacciata e acqua, cotta e messa in forme ha una lunga tradizione. Era presente fino al ventesimo secolo. Mattone semipieno (o forati), la differenza fondamentale fra i due è il peso, esso è più agile da maneggiare,la presenza di aria a livello di isolamento termico preforma più efficacemente. È un materiale comparso verso la fine del ventesimo secolo è a oggi fortemente utilizzato. E' considerato tale un mattone la cui percentuale di foratura è compresa tra il 15% e il 45% Ha una forma di parallelepipedo nell’immaginario comune (ma può essere realizzato in modo diverso a seconda della casseruola di stampa) poiché è sempre stato concepito come un oggetto a misura d’uomo, intelligente e facile da maneggiare. Varia al variare dell’economia del luogo di produzione, varia al variare del metodo di cottura, nel momento in cui è cotto in una fornace è possibile regolarne la temperatura di cottura. Dal XIX, dopo la rivoluzione industriale, il mattone è cambiato, i forni sono cambiati poiché permettono il raggiungimento di temperature più elevate esso si vetrifica e diventa klinker Produzione: estrazione dell'argilla (materiale lapideo di origine sedimentaria),prelavorazione dell'argilla (processi di selezione con lo scarto delle impurità e degli elementi estranei o frantumazione di pezzi troppo grandi), formatura degli elementi (processo in cui l'impaso argilloso assume una morfologia ben determinata) essiccazione cioè l'l’acqua in eccesso evapora negli appositi essicatoi, cottura in forni a tunnel (max 10 ore sena preriscaldamento e raffreddamento) stoccaggio. La lunghezza è di 25 cm, altezza di 5,5 cm e larghezza di 12cm. Misure standard fissate per l’assemblaggio, deve essere fissato poi con un centimetro di malta. A seconda della tecnica costruttiva che si sceglie, un mattone può essere posato di testa, posato di costa, posato di piatto (orizzontale o verticale), posato di coltello, posatodi spina, posato di fascia. La grandezza del mattone e la sua fattura è un tema molto ampio in quanto ogni zona aveva il suo, con la sua diversa fattura e diverse grandezza, e misure dei laterizi variava nel tempo e variava a seconda del momento storico, l’economia, l’architettura etc. (non vi era una distribuzione controllata). Esistono anche le colonne in laterizio, essa è un elemento prezioso e sofisticato da realizzare. Malta come conglomerato composto da legante(calce, gesso o cemento) e acqua. Un muro può dunque essere formato da un diverso tipo di assemblaggio dei mattoni (concatenamento a chiave, a catena e gotico) uniti da un collante detto malta, un conglomerato composto da un legante (calci aeree o idrauliche, gesso, cemento) , acqua e inerti (sabbia). Ogni legante ha caratteristiche diverse, quindi la malta avrà diverse caratteristiche a seconda del legante utilizzato. I muri in laterizio possono essere a uno, due o più teste. Dipende dallo spessore che si vuole dare al muro, a seconda del suo scopo. Il numero delle teste si decide nel momento della giacitura. La malta, costituisce tra i vari elementi in laterio un sottile cuscinetto, che dopo l'effetto di presa, si trasformano in una sostanza dura e aderente, il posizionamento della malta è composto dal letto di posa (che è la disposizione in orizzontale) dal giunto (la disposizione in verticale che devono essere sempre sfalsati di al ameno 4-5 cm) i profili di finitura delle pareti estere possono essere di 3 tipi, in modo che si eviti il ristagno dell'acqua: a filo parete,a scarpa o spiovente e a gola icavata Il criterio di disposizione della calce non è di origine costruttivo ma dipende da che tipo di percezione della stessa si vuole dare di modo che vi sia o meno l’ombra del mattone; possono essere di colori diversi a seconda degli ingredienti e della fattura, dipende dall’argilla di composizione. L’aspetto del muro quindi dipende dal tipo di calce, dalla texture del laterizio scelto che può essere decorato. Grande interpreti del linguaggio del mattone, Frank Loyd Wright ad esempio analizza il tema dell’orizzontalità nella Robie House enfatizzato dall’uso di un laterizio particolare che ha forme differenti da quelli standard, citazione all’architettura romana. I giunti sono molto alti. Materiale umile e povero diventa impostante e metodo di espressione. Scuola di Bellinzona, l’edificio che crea un nuovo paesaggio. Riassunto Materiali Quello dell’angolo è un tema architettonico ampio in quanto vi sono diverse soluzioni. La soluzione dell’angolo dipende dalla posizione della messa in posa dei laterizi. Si possono creare muri curvi, possono essere intonacati, il laterizio permette l’utilizzo di diverse forme. Vi sono diversi tipi di muri curvi: o un muro è realizzato in laterizio (intonacato o non) situazione che presenta delle peculiarità in quanto si è in rado di realizzarlo se l’intonaco è disposto in modo triangolare fra un mattone e un altro, oppure il mattone ha una sagomatura che anticipa la curvatura del muro che si realizzerà. Oppure è realizzato con l’anima in calcestruzzo armato ed è rivestito in laterizio, utilizzato come elemento decorativo (muro a sacco). Problemi architettonici: creare delle aperture nelle strutture in mattoni senza causare crolli. L’ architrave elemento che ha lo scopo di convogliare il carico del muro nel punto bucato sulle due spalle di mattoni ai suoi estremi; deve necessariamente essere monolitico e può essere in metallo, legno o calcestruzzo, non può essere in muratura di laterizio. L’arco invece è un elemento spingente, oltre a quella verticale ha un spinta orizzontale che viene compensata o dalla muratura stessa (spalle) o da un'altra struttura puntiforme (piedritto). Necessita di una centina in legno, gli archi hanno forme diverse, possono essere a tutto sesto, a sesto acuto, a sesto ribassato e policentrico. Gli archi hanno morfologie e caratteristiche diverse evocano periodi storici e geografici diversi. Essi hanno una luce (distanza da una spalla all’altra) e una freccia (distanza fra il piano di imposta e la luce). Uno dei parametri per descrivere gli archi è la dimensione della freccia: l’arco a tutto sesto ha la freccia uguale a meta della luce, l’arco a sesto acuto ha la freccia maggiore della meta della luce, l’arco a sesto ribassato ha la freccia minore di meta della luce. Composto da: piano d'imposta, concio d'imposta, concio alle reni e giunto alle reni (fino a qui è auto portante) poi ci sono i conci e il concio di chiave,ha un intradosso e un estradosso (solitamente non si vede) il tutto è appoggiato su piedritti o spalle e l'arco è circondato da rinfianchi Vi è inoltre la piattabanda (da non confondere con gli archi) che sono delle sotto specie di archi a sesto molto ribassati che sembrano architravi ma non lo sono si riconosce dalla disposizione dei laterizi, in un arco è radiale in una piattabanda no. Si comporta come un arco, è quindi spingente ,può essere alla romana, alla francese, a tre o più teste. A volte al di sopra ha un arco di scarico che ha lo scopo di far convogliare i pesi sui lati, la piattabanda scarica il peso del muro agli estremi e supporta solo il peso della porzione di muratura sopra di se. MATERIALI LAPIDEI ARTIFICIALI: LA PIETRA Parlare di materiali significa tornare a ritroso nel passato. Il trilite sono un pilastro e una trave che definiscono un elemento tridimensionale. La pietra è un materiale potente che richiama la terra che ha già avuto ruoli magistrali nella storia. Viene cavato dalle viscere della terra e plasmato dall’uomo, viene lavorato con incredibile maestria. Dimenticare il progresso della costruzione, poiché un’architettura contemporanea non è resa tale dall’ultimo materiale inventato. Nel corso del tempo si sono perse certi tipi di manualità, è necessaria una rilettura storica poiché dalla storia si può sempre imparare. All’ inizio del novecento le innovazioni tecnologiche mutano il modo di progettare, permettendo la realizzazione di lastre policrome più sottili. Tipologie Lavorare con la pietra, qualsiasi sia il suo utilizzo, significa lavorare con il territorio è un legarsi o allontanarsi dal territorio. Il materiale non si ferma allo scopo estetico ma crea una relazione struttura-ambiente strutture, sono strutture portanti anche i tetti • marmo di Carrara (pasta molto uniforme con delle venature) • granito • calcare rosso di Verona • peperino • travertino (presenza di cavità) • breccia • marmo cipollino • calcare nero di Bergamo n.b. Lavorazione avviene tramite la martellina, la bocciarda, lo scappello, la punta. Municipio a Iragna (1994-1995),progettato dall’architetto Raffele Cavadini. Ha il muro in pietra a doppia parete (evoluzione del muro a sacco). Analisi costruttiva di un edificio • La struttura portante è tutto ciò che fa sì che l’edificio sia staticamente in equilibrio (muri portanti, pilastri, solai, fondazioni, volte) essa poggia sulle leggi di organizzazione relative alla stabilità delle diverse parti dell‘edificio. Ognuna di questa parti è formata da una serie di elementi o componenti portanti che sono legati in una struttura che risponde principalmente alle leggi statiche. Tali elementi sono in particolare le fondamenta, i muri, i pilastri, le varie ossature, i solai, i supporti di copertura, ecc. pilastro: sezione rettangolare/quadrata colonna: sezione circolare • L’involucro è tutto ciò che separa la spazio esterno da quello interno (muri di tamponamento, le facciate, tetto) Gli involucri (chiusure) dell‘edificio hanno la funzione di garantire il controllo degli scambi interno-esterno (protezione climatica, scambi termici, vista, apporto di luce e insolazione). Gli involucri di un edificio sono quindi costituiti dalla facciata (involucro verticale) e dalla copertura (involucro orizzontale o obliquo). • Le partizioni sono tutto ciò che divide lo spazio interno rendendolo usufruibile (muri, pannelli, diaframmi), sono correlati con le esigenze fisiche e gli spostamenti dell'uomo • Gli impianti sono tutto ciò che fa sì che l’architettura mantenga certi comfort CALCESTRUZZO Cenni storici Il calcestruzzo Romano una delle scoperte più significative nella storia dell'edilizia. Al caementitium veniva aggiunta la malta, costituita prevalentemente da calce aerea con aggiunta di pozzolana o polvere di laterizio e acqua. L'opus caementitium costituisce quindi un materiale costruttivo molto resistente composto da pietrame o frammenti di laterizi Uniti a malta. L'invenzione del calcestruzzo armato è avvenuta il giorno in cui un costruttore ha immaginato di emergere delle barre metalliche nella malta per ottenere un dispositivo materiale più rigido. La registrazione legale dell'invenzione sotto forma di brevetto ha un ritardo di circa 50 anni sulla sua annotazione nelle monografie o nei trattati. Lambot e la sua barca nel 1849, Monier e la sua giardiniera nel 1865 ottennero il titolo di inventori, mentre il loro fratelli maggiori rimarranno dei precursori. Lo sviluppo del calcestruzzo armato 20 altrettanto a diversi livelli nella sua storia. Il primo passaggio è la produzione, il secondo la sua prescrizione, il terzo il suo consumo. Il calcestruzzo armato è teorizzato, Ciò significa che prima di innescare le procedure operative del suo utilizzo della sua messa in opera, semplicemente prima di esistere, e se necessita di una descrizione precisa la cui ragione Non deriva né dalla competenza per aria, né dall'impresa e neppure dal progetto che lo prescrive, ma da un modello concettuale governato da leggi meccaniche specifiche. Il Bureau d'études conosce queste leggi, queste regole, decreta i dosaggi, le configurazioni di armatura, calcola le sezioni d'opera, regola il gesto produttore alle materie prime prima della loro trasformazione. Nel 1877, Monier deposita un brevetto accompagnato, da un complemento nel quale viene generalmente riconosciuta la prima esplicitazione del ruolo svolto dal ferro nella misura. Nel 1892 viene depositato un brevetto concorrente è molto competitivo, quello di Hennebique. Produzione del calcestruzzo • Componenti: Il calcestruzzo è composto da quattro principali elementi: Cemento, Inerti (sabbia, ghiaia), Acqua ed Aria. • Cementi Si tratta di leganti idraulici che si preparano essenzialmente per cottura di miscele, naturali o artificiali, di calcare e argilla, e successiva macinazione fine del prodotto detto Klinker. Ne abbiamo 4 tipi ma quello utilizzato è soprattutto quello • Portland. Prodotto per cottura a 1450°C di marna o di miscele di polvere di calcare o argilla. • Inerti conferiscono al cemento diverse caratteristiche. Abbiamo due categorie: Pesanti e Leggeri. • Sabbia. Granelli fino a 7mm • Ghiaia. Grani da 7mm fino a 32mm. Tollerati i ciottoli fino a 70mm • Acqua determina l’idratazione dei granuli di cemento conferendo a questo il caratteristico potere adesivo. L’acqua fredda rallenta la presa mentre quella calda la accelera. • Aria. Ne diminuisce la resistenza alla compressione ma lo rende più isolante. • Miscele Di un calcestruzzo ci interessa principalmente la lavorabilità allo stato fluido e la resistenza alla compressione quando è indurito. Miscele Standard: composte da Cemento (300 kg), Sabbia (0,4 mc), Ghiaia (0.8 mc), Acqua (180 L) • Preparazione e confezionamento • Impasto del calcestruzzo viene eseguita nelle betoniere. Viene eseguito meccanicamente per caduta libera (il tamburo rotante viene caricato e scarica dalla parte opposta) o a regime forzato( in una vasca con all'interno la miscela,un albero con delle pale viene messo in rotazione) • Trasporto. O viene prodotto in cantiere oppure può essere trasportato per un massimo di 30km a causa di problemi di omogeneità del composto. • Influenza della temperatura sulla stagionatura. Il clima ideale è caldo-umido ma non superiore ai 30°C. Se la temperatura è superiore allora il calcestruzzo va bagnato spesso. Se la temperatura è inferiore ai 0°C l’esecuzione dei getti va sospesa oppure sono necessari accorgimenti particolari • Additivi. possono essere acceleranti, ritardanti, fluidificanti, plastificanti, Aeranti e schiumogeni, antigelo, idrofughi, coloranti o dilatanti. • Indurimento o stagionatura. Dopo 3 o 7 giorni, si può generalmente procedere con la rimozione degli elementi di sostegno per le pareti non ancora sottoposte alla massima sollecitazione. L’indurimento si può accelerare tramite l’impiego di vapore.Dura circa 28 g. Proprietà del calcestruzzo (caratteristiche meccaniche) • Peso specifico Si intende il peso di 1 mc ed è pari a 24K N/mc per il calcestruzzo ordinario mentre 22 KN/mc per quello leggero (si può arrivare fino ad 8 KN/mc) e 25 KN/mc per quello armato • Resistenza caratteristica del conglomerato (a compressione) La resistenza minima di calcolo di un calcestruzzo normale P300, dopo 28 giorni, è di ca. 30 N/mm^2; quella effettiva varia tra 40 e 50 N/mm^2 • Resistenza a trazione, flessione e taglio La resistenza a trazione va da 1,5 a 2 N/mm^2. Quella a flessione da 1,5 N/mm^2 a 10 N/mm^2 e quella al taglio è circa 2,5 volte quella a trazione. • Modulo di elasticità Il modulo di elasticità Ec del calcestruzzo varia da un minimo di 15 N/mm^2 ad un massimo di 45 N/ mm^2 per un ottimo conglomerato. • Fluage (lente deformazioni sotto un carico prolungato) Si esaurisce completamente dopo 400 giorni e può valutarsi a circa tre volte quella elastica prodotta dallo stesso carico. Armature Da origine al calcestruzzo armato. Questa unione è possibile dal simile coefficiente di dilatazione lineare dei due materiali. Il calcestruzzo assorbe gli sforzi di compressione mentre l’acciaio quelli di trazione. A dipendenza della necessità i ferri possono presentare conformazioni diverse: acciai semplici (ferri dolci), acciai profilati (ferri profilati) per una maggiore aderenza al calcestruzzo. • Precompressione Quando si procede alla creazione di questi elementi “armati” oltre all’usuale armatura in acciaio, vengono inseriti fasci di cavi o tondini. Abbiamo due tipologie di fabbricazione: • Precompressione pre-tesa Prima del getto del calcestruzzo questi cavi vengono sottoposti ad uno sforzo di trazione, bloccandone il ritorno elastico alla fine dello sforzo. Non appena il calcestruzzo è abbastanza indurito (70%) si sblocca il cavo d’acciaio. Il calcestruzzo stesso rimane assoggettato ad una forza di compressione uguale e opposta a quella di trazione precedentemente impressa all’acciaio. • Precompressione post-tesa La più utilizzata per il getto in opera; il principio rimane lo stesso solo che i cavi vengono tirati successivamente l'indurimento del calcestruzzo. L’armatura in acciaio potrà quindi assorbire sforzi di trazione superiori a quelli possibili per il calcestruzzo armato ordinario senza provocare fessurazioni nel calcestruzzo stesso. I vantaggi sono che si raddoppia in media l’area del calcestruzzo che partecipa allo sforzo, permette di sfruttare al massimo le proprietà meccaniche degli acciai speciali, abbiamo una minore usura a fatica e la struttura presenta deformazioni notevolmente ridotte. Aspetti e trattamento della superficie Il tipo di superficie può essere il risultato di una combinazione di materiali o di componenti particolari di un solo materiale. La cromaticità è un altro fattore determinante rispetto al risultato estetico finale. Si può scegliere di sottolineare alcuni elementi delle superfici come i giunti, attraverso determinati trattamenti formali. • Casseri La superficie del calcestruzzo, una volta disarmata la struttura, porta l'impronta dei casseri mettendo in evidenza soprattutto i giunti delle singole casseforme che possono essere ordinate in modo interrotto o a linea alternata. • Trattamenti della superficie: Lavaggio, Sabbiatura (o irradiazione), Spazzolatura, Levigatura e lucidatura, Bocciardatura ,Scalpellatura, Fiammatura o bruciatura • Colorazioni Sempre per motivi estetici è possibile ricorrere alla colorazione del calcestruzzo. Questo processo può essere di massa o superficiale. Messa in opera • Getto Stabilità la lavorabilità dell'impasto, Si procede al trasporto fino al punto del getto. Questo può essere effettuato attraverso un metodo manuale con la carriola o attraverso una gru provvista di benna. • Al fine di evitare la segregazione dell'inerte, l'impasto non deve subire scossoni e, solitamente viene gettato da un altezza non superiore a 2 metri. Le casseforme devono essere impermeabili per evitare che l'acqua di impasto si disperda. Nelle strutture soggette a sollecitazioni di tensione, di torsione o di taglio, viene annegata nel getto un'armatura di ferri tondi in acciaio. La distanza tra Ferri d'armatura e faccia interna del Cassero è detta copriferro. Terminato il getto del calcestruzzo bisogna Così porlo in maniera che vado a occupare tutti gli spazi vuoti della cassaforma inserendosi anche tra i ferri dell'armatura. Questo processo può essere manuale o meccanico. • Prefabbricazione Questo processo può essere applicato ad una struttura completa o ha degli elementi che verranno poi integrati in una costruzione tradizionale. La prefabbricazione prevede 4 vantaggi: • Qualità della costruzione • Rapidità In architettura non si utilizza tutto il tronco ma solo il durame e l’alburno. Un tronco varia a secondo gli agenti atmosferici. Difetti del legno che classificano se quel tronco possa essere utilizzato o meno in architettura: • Lunatura, quando uno o più starti della zona interna dell'alburno non si trasformano in durame creano una corona di legno imperfetto (causa: gelo eccessivo) • Cipollatura, Separazione parziale o totale degli anelli di crescita che non restano aderenti l’uno all’altro (causa: gelo, calore o vento) • Cuore eccentrico, dovuto all’adattamento del tronco all’ambiente esterno (causa: forte pendenza, mancanza di insolazione, vento dominante, vicinanza di una barriera) struttura degli anelli diversa • Stellature, fenditure centrali dovute al prosciugamento del cuore per via della vecchiaia dell'albero • fenditure, dovuto a forti sbalzi di temperatura • Nodi, è un punto in cui il legno diventa molto fragile in cui in origine vi era un ramo (può essere un nodo morto se dopo la rimozione artificiale del ramo e l’essiccatura della tavola di legno il moncone si stacca, può essere un nodo vivo se il ramo ha riassorbito il moncone in seguito della caduta naturale del ramo) soprattutto se parliamo di nodi mobili che diventano così delle cavità mentre, se è un nodo fisso lo possiamo usare come rivestimento, può essere anche un nodo a baffo. • Legno di compressione, a causa di sollecitazione meccanica dovute a pressioni per eccesso di peso (neve) o flessioni provocate da forte vento l’albero risulta eccessivamente sviluppato nella zona tardiva di un gruppo di anelli, limitatamente alla zona sottoposta allo sforzo. • Legno di tensione, deformato a causa del peso non centrato dell’albero ed alle piegature provocate dal vento. Difficile da lavorare. L’ attacco dei parassiti, se insetti avviene mediante un’invasione esterna tramite la deposizione di uova, da cui nasceranno larve che si insidieranno nel tronco di cui si nutriranno (insetti xilofagi es. tarli). I funghi sono un altro tipo di parassita. Il legno tende a marcire in presenza dell’acqua. Lavorazione del legno • L’abbattimento degli alberi è una pratica con tecniche millenarie, si consiglia di abbatere nel periodo fra dicembre e marzo in quanto vi è una migliore difesa dai funghi. (taglio a V oppure sega). • Il trasporto può avvenire in montagna facendo scivolare il materiale a valle oppure attraverso l’utilizzo dei fiumi. • La lavorazione preliminare: La prima lavorazione del legno varia a seconda del prodotto che si deve ottenere. Se non sono necessari requisiti estetici (fondazioni, travi di solai), il tronco può essere utilizzato senza praticare alcun taglio. • a . Squadratura Il tronco è spogliato dalla corteccia e dalla porzione di alburno fino a raggiungere la parte più dura (durame), tramite scure o ascia. Si ottiene un unico elemento di grandi dimensioni (trave) a profilo quadrato o rettangolare. • b .Spaccatura Metodo utilizzato per produrre travicelli e tavole di lunghezza superire al metro che permette di ottenere 4 o più travi da un unico tronco. Eseguita da artigiani specializzati (segantini) con l’uso della sega. • c . Segagione Metodo praticato per ottenere tavole di dimensioni non superiori a 1 metro. La riduzione del tronco in pezzi segati può avvenire secondo innumerevoli schemi di taglio, lungo la sezione tangenziale o radiale. • Periodo di stagionatura se no il legno si imbarca perché essendo un elemento vivo deve riposare per perdere l’acqua e raggiungere l’equilibrio. Essa puo essere o all’aria aperta o meccanizzata in modo artificiale tramite l’utilizzo di apposite celle ad aria forzata Il legno continua a muoversi anche durante la messa in opera, nella direzione assiale abbiamo una resistenza del 100% alla compressione mentre nelle altre direzioni ha una resistenza minore. Resiste anche alla flessione essendo un materiale elastico. Il suo comportamento dipende dall’andamento delle fibre che è legato al tipo di taglio. Caratteristiche del legno È un materiale: • anisotropo, caratteristiche variano in funzione della direzione degli sforzi e anche in una data direzione non sono costanti • idroscopico, ovvero assorbe umidità e la restituisce ciò fa sì che rimanga sempre vivo cioè si adatta alla situazione. • deformabile nel tempo, si incurva gradatamente e modestamente sotto il carico. • elastico, in grado di sostenere sia sforzi di trazione che di compressione. La sua resistenza dipende dall’andamento delle fibre. Se lo sforzo agisce longitudinalmente alle fibre il materiale è soggetto a deformazione. Il legno in rapporto all’umidità - tende a ritirarsi dovuto alla perdita d’acqua. Il decrescere dell’umidità provoca contrazioni lineari: Tangenziale (accorciante del perimetro degli anelli), Radiale (tende avvicinare gli anelli al centro diminuendone lo spessore), Assiale (tende a diminuire longitudinalmente gli elementi) - tende ad imbarcarsi Proprietà tecniche dei legnami: -si presenta in diversi modi nelle sezioni longitudinali: la tessitura riguarda la dimensione di detti elementi (grossolana, fine, ruvida, liscia), la fibra che si riferisce alla disposizione dei vari elementi nella struttura del legno, la venatura che deriva dal contrasto fra zone tardive e quelle primaverili degli anelli anulari. -il colore dovuto alla presenza di sostanze estranee. - il disegno proprietà estremamente variabile perche dipende da elementi diversi e mutevoli (tessitura, fibra e venatura) e dipende dall’orientamento della sezione del fusto. -densità (peso specifico) -porosità -resistenza meccanica (compressione, trazione, flessione, torsione) -durezza (resistenza al taglio) -fendibilità (flessibilità, spacco) -flessibilità (pieghevolezza) Prodotti di prima lavorazione:palo, trave, tavola,sfogliati, tranciati,cascami trucioli, particelle, fibre. Prodotti di seconda lavorazione: travi e capriate composte in legno, legno lamellare, che permette di superare il limite dell’altezza delle travi che in legno massello non può superare i 6/8 metri. È un legno ottenuto tramite l’incollaggio di varie tavole. Utilizzato per strutture doghe e perline, forma di parallelepipedo la cui lunghezza supera la larghezza, le prime sono utilizzati come rivestimenti o tavolati, le seconde solo come rivestimento listoni e tavolette, elementi a forma di parallelepipedo allungato, fresati leggermente di modo da incastrarsi, utilizzati solitamente come pavimentazioni listelli, impiegati per rifiniture varie come copri profili e zoccolature, caratterizzati da una notevole lunghezza pannelli truciolati, che sono pannelli creati tramite la compressione con colla o altri materiali di trucioli di legno. sfogliati (multistrato e compensato), fogli di legno di pochi millimetri incollati tra loro. Il legno massello, si ottiene dal taglio del durame sotto forma di pali o di segati di vari spessori e dimensioni. Il legno lamellare, è ottenuto mediante incollaggio di listelli o tavole di legno massello di diversa qualità e dimensioni. Rispetto ad un asse in legno massello un pannello in legno lamellare offre maggiore capacità di resistenza. Usato per realizzare grandi coperture. Gli sfogliati, compensato, multistrato, fogli di legno di pochi millimetri incollati tra loro e disposti con le fibre incrociate per compensare la tendenza delle fibre alla deformazione. I pannelli truciolati, formati da particelle di legno. Sono poco costosi ma poco resistenti a flessione. Impiallacciatura, sottili fogli di legno dello spessore di 0.5-3.5 ottenuti tagliando il tronco tramite lama affilata, vi sono diversi sistemi: sfogliatura, tranciatura, segatura. Il pannello viene poi incollato sopra il mobile per dare l’immagine del mobile (sopra ad un tavolo di legno povero viene applicato un foglio di legno costoso affinché appaia fatto di quel materiale). Derivati del legno: pannello di fibra leggero pannello di compensato semplice pannelli di compensato composti pannelli di fibra leggeri pannello MDF – Medium Density Fibreboard pannello in lana di legno pannello truciolare pannello OSB trave con anima in OSB – Oriented Standard Board waferboards pannelli a sandwich pannelli tamburati Tema dell’assemblaggio è molto delicato in quando gli incastri tra i vari pezzi di legno sono molto complicati. Vi sono connessioni a incastro, collegamenti con il supporto di elementi di metallo (bullonatura, chiodatura), tramite caviglie ad anello, tramite elementi dentati, con graffe e arpioni, per incollaggio. Nelle connessioni troviamo nell’assemblaggio anche degli elementi di metallo che aiutano gli incastri ad essere solidali tra di loro. Come viene impiegato in architettura? Uso privilegiato nei solai che nel caso fossero di forma rettangolare le travi vengono messe nel lato più corto, le travi sono dentro la muratura e a una distanza costante e fissata una dall’altra (solaio orditura semplice). Sopra le travi troviamo l’assitto (travi più piccole che si appoggiano da trave a trave), il massetto e poi il pacchetto della pavimentazione. Ci sono delle piccole varianti di questa orditura ovvero la presenza di regoli che si appoggiano sulle travi principali e disegnano una partizione non hanno nessun valore strutturale. I solai ad orditura doppia hanno le travi principali (due travi oppure anche una sola) sempre poste sul alto corto, sopra a queste ci sono i travetti secondari che vanno da muro a trave, da trave a trave e da trave a muro. Come nell’altra orditura poi troviamo l’assitto, il massetto e il pacchetto della pavimentazione. Può anche essere cassettonato ovvero se lo guardi all’intradosso ha una specie di quadrati che lo caratterizzano. Ci sono delle mensole che aiutano la trave a stare su, queste mensole possono essere in vari materiali. Molte volte visto il costo del legno anziché usare una trave molto grande ne vengono messe insieme alcune più piccole attraverso dei sistemi metallici solidali che fanno sì che esse agiscano come la trave grande. Vengono poi ricoperte affinché non si noti che sono più travi. Ci sono vari tipi di coperture (in particolare nei tetti a falda): • una falda • due falde • a displuvio • a impluvio • a padiglione Le coperture a falda si dividono in due categorie quelli non spingenti I tetti in legno tradizionali venivano in genere realizzati secondo due possibili criteri organizzativi della grossa orditura strutturale: TETTI non spingenti, nei tetti alla lombarda gli elementi della grossa orditura sono paralleli alla linea di gronda e quindi orizzontali (arcarecci o terzere) o inclinati ma vincolati con catene lignee o gli sbozzati o le lamiere sono sottoposte a compressione con l'uso di uno stampo • laminazione gli sbozzati vengono fatti passare fra coppie di cilindri rotanti in senso opposto • profilatura simile alla laminazione, serve a ottenere elementi piegati • imbutitura simile alla precedente ma eseguita al tornio al fine di ottenere da una lamiera piatta un oggetto concavo • piegatura eseguita a freddo su lamiere o nastri al fine di ottenere tubi e angolari mediante forzatura a pressione su di una sagoma predisposta • trafilatura passaggio forzato degli sbozzati attraverso i fori e i tagli di una lastra al fine di ottenere barre,tondini e fili La produzione di acciaio è seriale. In una prima fase i lingotti di acciaio vengono sottoposti a lavorazione affinché noi otteniamo il profilato ovvero un lingotto con una forma ben precisa ovvero rettangolare, prodotto semilavorato. In una seconda fase si ottengono i prodotti finiti (travi, lamiere, tubi). Quali: i profilati – prodotti lunghi profilati a caldo che possono avere sezioni a I, H, U. le lamiere – lamiere grosse, lamiere sottili, lamiere zincate, lamiere grecate, lamiere stirate e bugnate, lamiere in acciaio inossidabile tubi – tubi senza saldatura, tubi saldati Trave con profilo IPE con sezione a doppia T e trave con profilo HEA che è più bassa, le dimensioni sono basate sulle prestazioni richieste alle travi. Negli anni vari architetti si sono interrogati su come piegare il materiale quando fosse in foglio sottilissimi (lamiere) per farlo diventare più resistente e soprattutto stesse in piedi; vengono usate per gli involucri dell’edificio. L’aspetto delle lamiere può essere differente, sia per motivi estetici che funzionali. Assemblaggio - bullonatura (formato da testa e corpo) che è montabile e smontabile, elemento non indifferente in architettura. - rivettatura, che non è così semplice montare e smontare - saldatura che è considerata una rivoluzione in quanto ha limiti completamente differenti dalla bullonatura e dalla rivettatura; inoltre serve a contenere i costi della manodopera in quanto serve meno personale e ci si mette meno tempo rispetto ai due modi precedenti. - saldatura, va a creare un elemento monolitico, che evita gli inconvenienti dei metodi sopra citati - incollaggio -aggraffatura, Elementi strutturali: colonne verticali o pilastri, travi orizzontali o traverse, IPE o HE, controventature, travi di solaio o di copertura,elementi di fondazione, elementi per solai, Elementi di chiusura:chiusure superiori, chiusure verticali, partizioni interne Sistemi costruttivi:nodi di travi principali-travi secondarie, nodi travi principali-pilastri, tronchi di pilastri assilati Trattamenti di superficie:plastificazione, verniciatura, acciaio porcellanato, zincatura, cromizzazione Il rapporto manodopera-materiali cambia molto nel tempo. Corrosione è un processo lento, che va tenuto sotto controllo poiché alla lunga porta alla rottura della, se qualcosa si corrode si tratta di acciaio, la ruggine è il prodotto dell’ossidazione di quest’ultimo che va a mutare il colore e fa rigonfiare il materiale. Il metallo è usato storicamente come materiale di ausilio della pietra, che aiuta l’assemblaggio degli elementi lapidei. Nel XVII secolo il metallo diventa rivoluzionario nella costruzione perché più sottile e leggero. Si sfrutta la sua potenzialità di avere forme diverse. Anche se il materiale è molto sottile è comunque resistente e quindi può svolgere perfettamente la funzione di struttura portante e garantisce l’apertura di grandi facciate. Viadotto di Paderno sull’Adda, Negli anni 50 abbiamo la diffusione del Corten, metallo rivestito da una patina che non gli permette di andare incontro alla corrosione. VETRO composizione del vetro: vetrificante silice (sabbia cristallina o di roccia di quarzo), fondente soda o potassio, stabilizzante calce È un materiale che a noi appare a prima vista banale. In architettura è usato principalmente per le finestre affinché la luce sia protagonista dell’edificio. Avere grandi superfici vetrate non si deve aspettare gli anni 20. La differenza sta che prima non si costruiva utilizzando solo in vetro, in quanto in passato si usava un ritmo fitto e costante di metallo e vetro. Oggi grazie alle nuove tecnologie possiamo realizzare interi edifici ricoperti da vetrate grandi formate da un unico pezzo di vetro. L’estremo è la parete di vetro, chiamata anche vetro- mattone, che non ha bisogno di traversi. Mentre prima si avevano grandi vetrate formate però da piccoli pezzi di vetro con molti traversi. Il tema dell’angolo è sempre molto importante, in questo caso quello dell’angolo trasparente. Gropius lo smaterializza. Prima le CourtanWall avevano delle zone vetrate ancor apribili. Il vetro è un materiale antichissimo, un composto di silice (composto vetrificante), elemento fondente che cambia negli anni e un elemento stabilizzante. Le principali operazioni nella produzione del veto sono la macinazione delle materie prime, la loro fusione, l’affinazione del prodotto da impurità e bollicine. Produzione Vi sono due tecniche di produzione: una di tipo industriale in cui il vetro viene fuso mediante forni e poi stampato, oppure in modo manuale mediante il metodo della soffiatura. Gli elementi in vetro più comuni che si trovano in ambito architettonico sono le lastre piane; nei processi industriali la lavorazione avviene per colata, per laminazione(che consiste nel far passare il vetro fuso fra rulli che ne determinano lo spessore), per trafilatura (Fourcault), per striatura (Colburn), ricottura, riscaldamento del materiale ai 550C° e al suo lento raffreddamento tempra, operazione contraria alla precedente,è il riscaldamento dell’oggetto seguito a un rapido raffreddamento; ne risulta un materiale molto resistente – vetro temprato, smerigliatura, effettuata passando sopra e sotto la superficie della lastra una serie di mole a grana sempre più fina lucidatura, eseguita con dischi di feltro impregnati di ossidi di ferro Realizzazione Ci sono vari metodi per realizzare una vetrata: • Soffiatura, dopo avere prelevato il composto liquido e rovente si soffia attraverso la canula ruotandola, dopo si taglia sopra, sotto e ai lati dopo di che viene spiaccicato e si ottiene la lastra • A corona, veniva spianato direttamente sulla canula ottenendo un disco grazie alla rotazione che veniva poi tolto. Si ottengono dischi di dimensione più ridotta. • Colatura, materiale rovesciato sul piano e poi spianato, il limite era che non ottenevi uno spessore piccolo ed era molto costoso. Metodo utilizzato per gli specchi di Versaille (XVI secolo) Caratteristiche Caratteristiche del vetro: omogeneità, indeformabilità a temperature ordinarie, trasparenza, durezza, possibilità di essere prodotto in lastre di grandi dimensioni, inattaccabilità agli acidi, notevole resistenza alle sollecitazioni Caratteristiche negative: fragilità, elevata massa volumica, elevato coefficiente di dilatazione termica Trattamento ai bordi: filo greggio, vien asportato solo il filo tagliente, filo lucido, con mezzi abrasivi il filo risulta trasparente, filo lucido industriale, realizzato per le lastre in serie risulta opaco, bisello, smussatura ad angolo inferiore a 90° Foratura, avviene mediante trapani con punte a corona di diamante, o tramite cilindri in ottone se i fori sono di grandi dimensioni Curvatura, le lastre vengono curvate caldo facendole aderire a uno stampo di metallo o di materiale refrattario e poi facendole raffreddare. Tipologie di vetro vetrocamera, che soddisfa necessita di isolamento termico vetromattone, ha forma parallelepipeda e offre un buon isolamento acustico vetro profilato, vetro stratificato, composto da due strati di vetro con al centro un film plastico, può avere diverse funzioni fra cui isolamento acustico, sicurezza e protezione dai raggi solari, vetro stratificato di sicurezza, composto da almeno due lastre e un film elastico saldato ad esse su tutta la superficie vetro retinato, fa parte dei vetri colati e laminati, trasparente o traslucido la cui particolarità consiste nel fatto che durante il processo di laminatura viene inserita una rete metallica vetro colorato, aggiunta di ossidi metallici specchi,