Tipi di fondazioni per un edificio

Un edificio è costituito da un involucro portante che gli consente di reggersi, rispondere alle sollecitazioni e durare nel tempo.
E le fondazioni costituiscono l’elemento strutturale la cui funzione è quella di trasferire i carichi della struttura stessa al terreno.

Quasi tutte le costruzioni necessitano di fondazioni; rari sono i casi in cui esse possono essere omesse, come nel caso di strutture leggere prefabbricate, che presentano comunque degli ancoraggi al suolo.

All’interno di un telaio si generano delle forze e delle tensioni, che potrebbero portare ad una deformazione della struttura se essa non è ben ancorata al suolo, nel quale vengono convogliati le suddette forze e i carichi.

Esistono due tipi di carichi: i carichi propri che sono dovuti al peso dei materiali di cui è composto l’edificio stesso nelle sue porzioni strutturali e perimetrali, mentre quelli accidentali dipendono dalla destinazione d’uso e, quindi, dal numero di fruitori che su di esso agiranno.

Proprio per la presenza di diversi fattori, per poter dar vita ad una struttura che ben risponda ai carichi e alle sollecitazioni dovute a forze esterne quali vento ed eventi sismici, bisogna ben conoscere i principi di statica e scienze delle costruzioni, che tramite formule matematiche, restituiscono i parametri dimensionali da rispettare per una corretta progettazione.

Il primo studio, però, da effettuare per la scelta della tipologia di fondazione da adottare, è sicuramente quello geologico e geotecnico, con la consulenza di un tecnico il quale si occuperà di analizzare la consistenza, la stratigrafia e tutte le caratteristiche del sito nel quale si vuole costruire l’edificio in questione.

Analizziamo i diversi tipi di fondazioni esistenti.
Si dividono in due classi: le fondazioni dirette o superficiali, le fondazioni indirette o profonde.

Le fondazioni dirette sono quelle maggiormente utilizzate, per terreni che non presentano gradi di cedevolezza rilevanti, ma sono, anzi ben rispondenti alle sollecitazioni.
In esse vengono annoverati i plinti, ovvero parallelepipedi armati a sezione quadrata o rettangolare la cui dimensione varia a seconda del carico che su di esso insiste, e realizzati con delle colate di calcestruzzo all’interno di casseforme generalmente in legno.

Poggiano su di un magrone di fondazione e devono essere sempre collegati tra loro da dei cordoli che ne assicurano maggiore rispondenza alle sollecitazioni.

Questa norma è stata introdotta dalle nuove normative antisismiche che prevedono l’introduzione di diversi sistemi utilizzati come presidi antisismici.

Altri tipi di fondazioni dirette sono le travi rovesce, denominate così perché hanno l’aspetto di una trave al contrario, e la platea che è una vera e propria maglia, caratterizzata da un maggiore grado di resistenza alle sollecitazioni.

Le fondazioni indirette, invece sono adottate nel caso in cui il terreno non presenti un alto grado di resistenza, oppure quando tale caratteristica è presente negli strati più profondi, o qualora si debba realizzare un edificio dai rilevanti carichi. Un esempio può essere costituito dai grattacieli.
Nei casi sopra descritti, vengono usati sistemi di pali o micropali.

Il loro funzionamento è legato in primo luogo alla ricerca di terreno resistente, e alle forze di attrito che si creano tra il palo e il terreno stesso.
I materiali utilizzati sono il legno, il calcestruzzo, prefabbricati o gettati in opera, l’acciaio, combinati a materiali speciali che aumentano l’aderenza tra la fondazione e il suolo.

I pali vengono inseriti nel terreno con diverse tecniche: possono essere sia battuti con macchine battipalo che trivellati, ovvero realizzati previa asportazione di terreno e successivo getto di calcestruzzo armato entro casseformi.

I micropali vengono, invece, utilizzati per opere minori e vengono classificati tali quando il loro diametro non supera i 300 mm se trivellati e 150 mm se infissi.

Si annoverano, infine, altre sottocategorie di fondazioni, ma sono raramente utilizzate perché costituite da un alto grado di specializzazione e molto costose da realizzare.

Insomma, nell’atto di realizzazione di un edificio la scelta della fondazione da utilizzare è uno dei momenti più importanti della progettazione.

Certo, molti software ci aiutano a capire l’andamento delle forze, le caratteristiche prestazionali dei materiali, ma è fondamentale conoscere a pieno tutti quegli elementi e le nozioni di statica che descrivono bene il funzionamento di un edificio.

Proprio per questo motivo, soprattutto per opere piuttosto importanti, la progettazione relativa alle strutture viene affidata ad ingegneri o strutturisti i quali rappresentano i maggiori esperti del campo.

Costituisce infatti un grave errore sottovalutare l’importanza delle fondazioni, così come di tutti gli altri elementi portanti, utilizzare materiali scadenti o armare debolmente le strutture, soprattutto in un paese come il nostro che presenta ampi territori dall’elevato rischio sismico.