Esame di Stato per Architetti, sezione A – PRIMA PROVA SCRITTA-ESEMPIO DI DIMENSIONAMENTO STRUTTURALE

Esame di Stato: la prima prova scritta

Prima prova scritta: il dimensionamento strutturale

Il dimensionamento strutturale è una branca fondamentale dell’architettura, tema della prima prova dell’esame di stato per architetti. Sicuramente è il settore che più interessa gli esaminatori e che, di conseguenza, cruccia i candidati: infatti, errori nel dimensionamento strutturale di un edificio portano a conseguenze disastrose come pilastri o travi mancanti (con conseguente bocciatura assicurata). La prova dura 8 ore e non prevede la presentazione di un vero e proprio calcolo strutturale, ma un dimensionamento strutturale che renda un’idea abbastanza precisa e plausibile di come sarà la struttura vera e propria una volta realizzata.
Per realizzare la nostra struttura bisogna utilizzare il materiale che si conosce meglio (può essere legno, acciaio, cemento, ecc). Comunque, è opinione abbastanza diffusa che il materiale più versatile e più adatto da usare sia il cemento armato. Le ragioni per cui lo si preferisce ad altri materiali nell’effettuare il dimensionamento strutturale sono essenzialmente tre. Innanzitutto, il dimensionamento è facile da effettuare con risultati immediati ed inoltre è molto più facile disegnare e realizzare i dettagli (in quanto risultano più standardizzati ed uniformi). Infine, il candidato architetto (o l’architetto) non avrà complicazioni per quanto riguarda le grandi luci.
Il dimensionamento strutturale fa riferimento al Decreto Ministeriale Infrastrutture emesso il 14 gennaio del 2008, che di passare dalle tensioni ammissibili agli stati limite ed all’Eurocodice 2 (il corrispondente Eurocodice a livello europeo). Vediamo quindi un esempio di dimensionamento strutturale, dato che le strutture delle varie parti di un edificio sono molto differenti tra loro.

Dimensionamento strutturale del solaio:

Il solaio, ad esempio, risulta avere una struttura differente nelle due direzioni, in quanto al sua rigidità nella direzione di tessitura dei travetti risulta essere di gran lunga superiore a quella ortogonale. In definitiva, il solaio è una vera e propria piastra ortotropa e come tale si comporta. Il dimensionamento strutturale risulta diverso a seconda della tipologia adoperata (ad esempio, un solaio misto, uno completamente in cemento armato, uno completamente in laterizi, ecc). Infatti, a seconda della tipologia, il solaio avrà un peso diverso. Il Decreto Ministeriale 2008 riporta dati precisi a cui il dimensionamento strutturale deve fare riferimento e che deve rispettare rigorosamente: l’altezza del solaio minima è di 12 centimetri, mentre quella della soletta deve essere uguale oppure inferiore a 4 centimetri. Ugualmente l’interasse del travetto deve essere uguale oppure inferiore a 15 centimetri e la larghezza del travetto stesso deve essere di 8 centimetri.
Il dimensionamento strutturale dipende anche dalla luce e dalla funzione svolta dalle travi (che possono reggere carichi oppure avere una funzione architettonica): di conseguenza, il dimensionamento dipende anche dall’entità del carico e dalle esigenze architettoniche dell’ambiente. Tra l’altro, le travi si distinguono tra travi emergenti (in quanto emergono dal solaio) e travi a spessore (il cui spessore è uguale a quello del solaio). In genere, la larghezza delle travi emergenti è uguale alla larghezza della tamponatura esterna oppure alla dimensione della base dei pilastri.

Dimensionamento strutturale pilastri

Per quanto riguarda i pilastri, il loro dimensionamento strutturale è più complicato, in quanto si deve applicare il metodo delle aree di influenza, con la contemporanea valutazione del peso (sia dei carichi permanenti che dei carichi variabili). In questo modo si riesce a calcolare l’area minima che deve avere il pilastro soggetto a compressione semplice leggermente amplificata leggermente. Secondo la normativa italiana l’area minima del pilastro è uguale allo sforzo normale diviso per lo 0,8 della resistenza cilindrica del cls.

Tra l’altro è bene ricordare che il classico solaio è dotato di un interasse di 50 centimetri con travetti di 10 centimetri, mentre le travi spessore per luci fino a 5 metri in genere sono alte 20 centimetri ed hanno una larghezza variabile dai 100 ai 120 centimetri. Invece, le travi emergenti per luci fino a 6 metri hanno un’altezza di circa 50 centimetri ed una larghezza che varia dai 30 ai 40 centimetri. Infine, di solito i pilastri hanno una base di 40 x 40 centimetri (base quadrata) oppure di 30 x 50 centimetri (base rettangolare).