Fondazioni
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In edilizia e architettura le fondazioni sono quella parte della struttura dell'edificio che svolge il compito di trasmettere i carichi dalle strutture in elevazione al terreno.
Le fondazioni sono quegli elementi strutturali che hanno la funzione di ricevere i carichi provenienti dalla sovrastruttura (sia essa una costruzione, un'apparecchiatura o altro) e trasmetterli al suolo. Pertanto, proprio per il ruolo di interfaccia che esse svolgono, le fondazioni sono il principale elemento strutturale che risente di quella che generalmente è indicata come interazione terreno-struttura.
Nell'ambito dell'ingegneria civile, lo studio delle fondazioni strutturali implica una approfondita conoscenza della geotecnica, della scienza delle costruzioni e della tecnica delle costruzioni. Il tipo di fondazione di volta in volta impiegata dipende dalla sollecitazione che agisce su di essa e dal tipo di terreno a cui è connessa, per cui è necessario raggiungere il terreno di portanza adeguata ai carichi della struttura. In generale, per ognuna delle scelte progettuali effettuate per le fondazioni, occorrerà adottare un differente approccio nell'impostazione del calcolo. Non di rado inoltre, la scelta delle fondazioni influenza la concezione dell'intero organismo strutturale.
Possiamo suddividere le fondazioni in due famiglie:
- fondazioni superficiali (o dirette): plinto, trave di fondazione, piastra di fondazione, detta anche platea.
- fondazioni profonde (o indirette): palo di fondazione, micropalo, fondazione ciclopica.
A cui aggiungere le opere di sostegno: muro controterra, diaframma, tirante.
Indice |
[modifica] Fondazioni dirette
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Per approfondire, vedi la voce Fondazioni superficiali. |
Le fondazioni dirette sono quelle più comuni, utilizzate nel caso di edifici costruiti su terreni senza particolari problemi di resistenza.
Il tipo di fondazione diretta viene realizzata in base alla struttura dell'edificio.
[modifica] Fondazione continua
Se l'edificio è costituito da una struttura continua, cioè da murature portanti, allora anche la fondazione sarà continua, presentandosi come un allargamento della sezione trasversale del muro. Negli edifici storici la fondazione continua era costituita da un muro vero e proprio, in mattoni o in pietra, di sezione maggiore di quello portante. Nell'ambito dell'edilizia moderna, nella fondazione continua si prevede un cordolo in cemento armato prima dell'allargamento della sezione. La sezione allargata è solitamente costituita da un getto di calcestruzzo, di solito (ma non sempre) armato. Nella parte inferiore della fondazione, a contatto con il terreno, viene posto uno strato di magrone contenente 100/150 Kg cemento/mc di cls, che è d'aiuto nella fase di cantiere per la posa in opera del calcestruzzo armato perché questo permette di livellare il terreno di getto e inoltre serve a distribuire ulteriormente i carichi del terreno e ad isolare le strutture dall'umidità di contatto.
[modifica] A trave rovescia
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Per approfondire, vedi la voce Trave di fondazione. |
Un altro sistema, utilizzato in presenza di strutture in elevazione a telaio, è quello delle travi rovesce. In questo caso le sollecitazioni sono maggiori nei punti in corrispondenza dei pilastri. La soluzione consiste nel ribaltare lo schema statico della travatura in elevazione, collegando fra loro i pilastri della struttura con delle travi di fondazione dette rovesce. La fondazione che si ottiene è particolarmente efficace per contrastare i cedimenti differenziati e nella progettazione antisismica.
[modifica] A platea
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Per approfondire, vedi la voce Piastra di fondazione. |
Un altro sistema, utilizzato con strutture particolari o in presenza di terreni deboli, è la fondazione a platea. Può essere considerato uno sviluppo della fondazione a travi rovesce, con in più la presenza di un solettone inferiore a cui spesso si aggiungono nervature ortogonali secondarie rispetto a quelle delle travi rovesce, per garantire un ulteriore irrigidimento della struttura.
[modifica] A plinti
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Per approfondire, vedi la voce plinto. |
Un altro tipo di fondazione, utilizzato per strutture a telaio con carichi non elevati è quella a plinti. Viene cioè ingrossata la base del pilastro con un plinto di solito con la forma piramidale. Per assicurare un maggiore legame fra i diversi plinti vengono spesso collegati con cordoli in calcestruzzo armato; con l'ingresso della nuova normativa, per progetti in zona sismica, l'utilizzo dei cordoli è obbligatorio.
[modifica] Fondazioni indirette (o fondazioni profonde)
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Per approfondire, vedi la voce Fondazioni profonde. |
Le fondazioni indirette vengono praticate quando gli strati superficiali del terreno non hanno una portanza sufficiente per sopportare il carico della struttura. Il tipo più comune, nell'edilizia storica, è il palo di legno di particolari essenze dure e resinose, tipo quercia, rovere, ecc. eventualmente con la punta rinforzata in metallo, detta puntazza, conficcato nel terreno attraverso battitura con speciali macchine dette battipalo, finché non raggiunge strati di terreno solido oppure pensato per resistere mediante l'attrito laterale che si crea con il terreno. Questa tecnologia, applicata ad esempio a Venezia, ha subìto un'evoluzione e ora esistono molte varietà di pali, di calcestruzzo o con parti metalliche, e diverse tecniche di infissione, gettati in opera, prefabbricati, con o senza asportazione del terreno, e anche con l'utilizzo di fanghi bentonitici o altri materiali speciali (polimerici) da utilizzare in condizioni particolari, come in presenza di acqua o di terreno particolarmente coerente.
[modifica] Opere di fondazione
Nella realizzazione di fondazioni di edifici ordinari si segue quest'ordine di lavori:
- Analisi geotecniche per stabilire la qualità del terreno e il tipo di fondazioni più adatto;
- Scavo di sbancamento generale per raggiungere la quota delle fondazioni;
- Scavi a sezione obbligata, per la realizzazione delle fondazioni vere e proprie. Lo scavo a sezione obbligata comporta una serie di opere provvisionali per evitare il crollo accidentale del terreno, con rischi per l'operaio, e per evitare infiltrazioni e ristagno di acqua;
- Realizzazione vera e propria della fondazione.
[modifica] Sottofondazioni
Un capitolo molto importante nella pratica edilizia è quello delle sottofondazioni, cioè delle opere di consolidamento di fondazioni di edifici esistenti nel caso di ristrutturazioni edilizie. Esse possono rendersi necessarie in caso di presenza di cedimenti, con dissesti nella struttura in elevazione, oppure nel caso di ampliamento o sopraelevazioni di un edificio esistente che comporti un aumento dei carichi permanenti e variabili.
