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TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STORICHE
(PROF. PAOLO FACCIO – UNIVERSITA’ IUAV DI VENEZIA)
A.A. 2013 - 2014
LEZIONE N. 3 : FONDAZIONI E SOSTRUZIONI
Tempio delle Fortuna Primigenia a Palestrina - Roma
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UNA 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 CARICHI
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IL 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
distacco
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LA 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
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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
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Vitruvio Pollione Dell’Architettura, Libro I
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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.
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Articolazione della fondazione
con rinforzo dell’angolo
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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
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1- QUOTA DEL PIANO / PUNTO DI SCARICO DELLE AZIONI PROVENIENTI DALLA
COSTRUZIONE SUL TERRENO
SUPERFICIALI,
CON PIANO DI
POSA INFERIORE
AI 4 METRI DAL
PIANO DI
CAMPAGNA
PROFONDE CON
PIANO DI POSA
SUPERIORE AI 4
METRI DAL PIANO DI
CAMPAGNA
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2- 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
Fonazioni 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
getti di calcestruzzo continui
Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia
nell’antichità. Carocci, Roma, 2000
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Fondazioni di
templi a
struttura
lineare con
raccordi
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Realizzazione di una base
rialzata di regolarizzazione del
sito
Si può osservare la
dimensione dei blocchi di
fondazione in pietra
squadrata
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Fondazione a blocchi squadrati
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FONDAZIONE AD ARCHI ROVESCI
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Calvatone - CR - frammenti
di laterizi di reimpiego
(tegole, coppi, in minor
misura mattoni) di
dimensioni medio-piccole,
posti di taglio e in obliquo,
con una tessitura più o
meno fitta e regolare
Calvatone – CR tegoloni a
risvolto, interi o in frammenti
di grandi dimensioni,
collocati di piatto in
allineamento regolare, con
le alette rivolte verso l'alto
poste lungo i margini esterni
e costipati all'interno con
frammenti di laterizi
FONDAZIONI SUPERFICIALI
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Calvatone 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.
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FONDAZIONI PROFONDE A POZZI E BARULLE
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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 all’interno dello scavo
direttamente .
Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia
nell’antichità. Carocci, Roma, 2000
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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
Fondazioni miste in conglomerato con e senza cortina,
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 terreno
Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio
Giuliani, L’edilizia nell’antichità.
Carocci, Roma, 2000
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Illustrazione tratta da Cairoli Fulvio Giuliani, L’edilizia
nell’antichità. Carocci, Roma, 2000
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FONDAZIONI SU PALI
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Basilica di S. Maria in Selcis
muro perimetrale che mostra
una serie di fasi costruttive
dall’epoca romana a quella
medioevale (VIII – IX sec. )