Il cemento armato
Tutti o quasi gli edifici dove abitiamo o lavoriamo, hanno una struttura in cemento armato, ma cos’è a volte non è chiaro per tutti.
Il cemento armato consiste nell’accoppiamento tra conglomerato cementizio, resistente alle forze di compressione, e armature metalliche, resistenti a trazione: in questa maniera si ottiene un materiale resistente a tutti gli sforzi cui può essere sollecitato un edificio.
La perfetta unione tra calcestruzzo e ferro è resa possibile perchè:
- l’adesione tra i due materiali è molto elevata
- il ferro nel calcestruzzo non arruginisce
- al variare della temperatura, si hanno dilatazioni e restringimenti nella stessa misura
La composizione tipo di 1 mc di cemento armato è questa:
- 1200 kg di breccia
- 600 kg di rena di fiume
- 300 kg di cemento
- 150/180 litri di acqua
- 100 kg di ferro (in barre o tondini)
Detto questo è importante capire il tipo di sollecitazioni che può ricevere una struttura, così da armarla in modo opportuno: non sarà necessaria la presenza di ferro làddove la struttura è sottoposta alla sola compressione, al contrario, dove si prevedono sforzi di trazione o flessione, è bene sia presente l’armatura.
Di norma una struttura è sollecitata da carichi permanenti, cioè il peso proprio, e carichi supplementari, variabili o mobili, come il peso dell’arredamento,dei mezzi di trasporto, della neve o del vento.
Tutte queste sollecitazioni si dividono in:
- COMPRESSIONE(schiacciamento)
- TRAZIONE
- TAGLIO - scorrimento tra due strati congiunti da materiale omogeneo, quando lo sforzo supera la resistenza al taglio
- FLESSIONE
Sarà compito del tecnico capire come e dove armare i pilastri o le travi del vostro edificio, studiando, con gli opportuni calcoli e modelli, in ogni punto a che tipo di sforzo è sottoposto.
Gli elementi di una struttura in cemento armato sono principalmente tre:
- Elementi verticali - PILASTRI - sopportano i carichi verticali, che possono essere centrati, e sono sollecitati a compressione, cioè o sforzo risultante è diretto lungo l’asse del pilastro, o eccentrici, caso in cui il pilastro è sollecitato a pressoflessione (compressione + flessione), e pertanto lo sforzo non è diretto lungo l’asse del pilastro, rendendo necessaria la presenza del’acciaio. I pilastri possono avere sezione quadrata, rettangolare, tonda, ecc.
- Elementi orizzontali - TRAVI - sostengono i solai trasmettendone i carichi ai pilastri. Si dividono in
- Travi appoggiate - travi in cemento armato su pareti di un edificio in muratura
- Travi incastrate - travi di una struttura in cemento armato
Per entrambe le tipologie le fibre sottoposte a trazione sono quelle inferiori, quelle sottoposte a trazione le inferiori.
- Travi a sbalzo - E’ il caso dei balconi, situazione in cui le fibre tese sono quelle superiori e quelle compresse le inferiori
Sia nei pilastri che nelle travi sono presenti delle armature dette staffe, che si oppongono al rigonfiamento del calcestuzzio sottoposto a compressione ed evitano movimenti delle armature longitudinali.
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