Il caposaldo dell'edilizia: le fondazioni

Per erigere un edificio è indispensabile uno studio accurato della base di questo, ovvero le fondazioni. Si definiscono fondazioni quegli elementi strutturali che hanno la funzione di ricevere i carichi provenienti dalla sovrastruttura e diffonderli sul suolo. Una volta analizzata la composizione del terreno su cui verrà costruito l'edificio si sceglierà la tipologia più adatta a distribuire i carichi.

Plinti prefabbricati, le fondazioni
Plinti prefabbricati in calcestruzzo di l'Edile

Analizzeremo i tipi di fondazione presenti in commercio, 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.


Le fondazioni superficiali o 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 portante dell’edificio.

Per cui avremo:
  • Fondazioni a plinti: è la struttura più semplice fra le fondazioni superficiali, tipicamente costituito da un blocco in calcestruzzo armato a forma di parallelepipedo. L'uso delle fondazioni a plinti isolati è il più comune laddove il sedime sia in grado di sopportare una tensione di lavoro non troppo ridotta (almeno 1,5 ÷ 2 daN/cm2) e non desti preoccupazione in relazione a possibili cedimenti differenziali.
    Viene utilizzato per strutture a telaio con carichi elevati viene ingrossata la base del pilastro con un plinto di solito con la forma tronco-piramidale.
    In generale è opportuno che i plinti vengano realizzati a base quadrata; nel caso in cui il carico trasmesso dal pilastro sia notevolmente eccentrico o il pilastro notevolmente allungato si adotta la base rettangolare. La sezione del plinto può essere rettangolare (con altezza minore della base) oppure a trapezio.
    Le dimensioni del plinto dipendono dai carichi provenienti dalla sovrastruttura, dalle sollecitazioni agenti, dal funzionamento statico che si vuole ottenere (plinto rigido o flessibile) e dalla capacità portante del terreno.
    Per assicurare un maggiore legame tra i plinti, questi vengono spesso collegati con cordoli in calcestruzzo armato.
    In zone sismiche si è obbligati a collegare i plinti da un reticolo di travi per evitare spostamenti orizzontali. Ogni collegamento deve esser proporzionato in modo che sia in grado di sopportare una forza assiale di trazione o di compressione pari a un decimo del maggiore dei carichi verticali agenti sui plinti posti all'estremità della trave. (per approfondire clicca qui)
     
  • Fondazioni a trave rovescia: si tratta di travi annegate nel terreno che collegano tra di loro tutti i plinti di fondazione. In pratica si ribalta il sistema strutturale dell’edificio in fondazione. Queste travi annegate nel terreno hanno forma di un “T” rovesciata. Questa soluzione è particolarmente efficace per contrastare i cedimenti differenziati del terreno e nella progettazione antisismica.
    Fondazioni a trave rovesciata
    Fondazioni: trave a T rovescia

     
  • Fondazione a platea: utilizzate con strutture particolari o in presenza di terreni deboli. 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.


Fondazioni profonde o indirette

Le fondazioni indirette vengono praticate quando il terreno ha una scarsissima capacità portante o nel caso in cui detta capacità sia rinvenibile a notevole profondità.
Le fondazioni indirette consistono nella realizzazione al di sotto dei pilastri degli elementi, solitamente prismatici, poggianti su sottostanti pali infissi nel terreno.
I plinti trasmettono quindi ai pali il carico riveniente dai pilastri.
Il carico è poi trasmesso dai pali al terreno o attraverso la resistenza d'attrito sulla superficie laterale o direttamente alla punta del palo ovvero parte per attrito e parte alla punta.
Le fondazioni dirette risulterebbero con cedimenti eccessivi in questi tipi di suoli.

Vediamo ora cosa scegliere con terreni con questo tipo di caratteristiche:
  1. Palificata di legno 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.
     
  2. Fondazioni a pozzo o ciclopiche, sono costituite da scavi a sezione obbligata profondi, riempiti con materiale secco accuratamente costipato oppure con conglomerato cementizio a basso tenore di cemento.

La forma planimetrica del plinto su pali dipende dal numero di pali sottostanti la cui disposizione deve essere tale che il baricentro del sistema di pali al di sotto del plinti deve coincidere con il baricentro del pilastro sovrastante:
* per plinto su due pali la pianta è rettangolare con i due pali poste alle estremità
* per plinti su tre pali la pianta è triangolare (triangolo equilatero) con i pali ubicati in corrispondenza dei vertici
* per plinti su quattro pali la pianta è quadrata con i pali ubicati ai vertici
* per plinti su cinque pali la forma e del plinto e la disposizione di quattro pali è analoga alla precedente, il quinto palo è posto al centro del quadrato e perciò sotto il pilastro


I plinti prefabbricati

Il collare prefabbricato l
Costruzione dei collari prefabbricati l'Edile
Le strutture intelaiate monopiano e pluripiano a componenti prefabbricati, possono essere completate da componenti integrativi quali i plinti prefabbricati.
Sempre più spesso infatti, per la realizzazione delle fondazione isolate di edifici, si utilizzano i plinti prefabbricati a bicchiere.
I plinti di fondazione prefabbricati in cemento armato, offrono il vantaggio di ridurre costi e tempi di realizzazione, garantendo una più facile posa dei pilastri.

L’Edile produce una gamma di plinti a bicchiere prefabbricati. Si possono distinguere tre serie di plinti a bicchiere:
  • con piastra a base rettangolare: il plinto è disposto con l'asse maggiore coincidente con l'asse dei momenti flettenti preminenti
  • a pianta quadrata per applicazioni in zona sismica
  • con solo bicchiere prefabbricato e piastra di base eseguita in opera: generalmente vengono impiegati nei casi di sollecitazioni di notevole entità o nel caso di scarsa portanza del terreno (anche nel caso di fondazione realizzata mediante palificazione) e comunque in tutti quei casi che comportino notevoli dimensioni della piastra di base. Nel caso di impiego in zona sismica le travi del reticolo di collegamento si possono prevedere ancorate alla piastra di base.

Plinti e pilastri per un edificio a più piani
Fondazioni di un edificio pluripiano prefabbricato

Se si parte da delle ottime basi si potrà edificare ogni tipo di struttura: dal più semplice edificio monopiano residenziale fino ad arrivare a grattacieli di diversi metri di altezza.