185   Febbraio  2014
ISSN 2282-3794
FOCUS DURABILITA’ 8
PREVENZIONE DELLA CORROSIONE DELLE ARMATURE. APPROCCI PRESTAZIONALI
di
Federica Lollini
Politecnico di Milano, Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta”
federica.lollini@polimi.it - mcd.chem.polimi.it

Da qualche anno, per il progetto della durabilità delle strutture in calcestruzzo armato, sono disponibili, oltre agli approcci prescrittivi, dei modelli di calcolo basati su approcci prestazionali di tipo probabilistico. Questi approcci si basano su un vero e proprio progetto della durabilità e, modellando gli effetti delle azioni ambientali sulla struttura, consentono di individuare i tempi entro cui questi effetti determineranno il raggiungimento di un determinato stato limite, al quale il progettista associa il termine della vita utile della struttura. Attraverso l’utilizzo di questi modelli è possibile confrontare diverse opzioni di progetto e scegliere quella che costituisce il migliore compromesso tra i diversi requisiti della progettazione (come, ad esempio, quelli strutturali ed economici). Questi modelli, inoltre, sono indispensabili nel caso in cui si ricorra all’uso di nuovi materiali o sistemi di protezione aggiuntivi, per potere quantificare i loro vantaggi in termini di incremento della vita di servizio e di affidabilità. In questa nota si descrivono gli approcci prestazionali oggi disponibili per il progetto della durabilità, facendo riferimento, in particolare, al modello più autorevole che è quello proposto dalla Federazione Internazionale del Calcestruzzo Strutturale (fib).
 

Abstract
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DURABILITY FOCUS 8
PREVENTION OF REINFORCEMENT CORROSION: PERFORMANCE-BASED APPROACHES

Besides standard prescriptive approaches, probabilistic performance-based service life design approaches are now available for the design of durable reinforced concrete (RC) structures. These approaches model the effects of environment on the structure and allow to evaluate when these effects will lead to the reaching of a pre-defined limit state, which represents the undesired event that is associated to the end of the service life. Through the use of performance-based models different design options can be compared and the one that provides the best compromise among the different aspects of the design (as, for example, structural and economic ones) can be selected. Furthermore these models are necessary when new materials or preventative measurements are used, since they allow to evaluate the advantages in terms of service life and reliability increase. In this paper the performance-based approaches now available are described, with particular reference to the most authoritative, i.e. the Model Code for Service Life Design proposed by the International Federation of Concrete (fib).
 

I MATTONI DEL BRUNELLESCHI
La geometria reciproca tridimensionale della Spinapesce nella concezione strutturale della Cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze
di
Attilio Pizzigoni
Architetto, Professore, Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Bergamo
attilio.pizzigoni@unibg.it

"Si faccia di mattoni grandi ... i quali si murino con quello spinapesce sarà deliberato per chi l'avrà un conducere ... e murisi con gualandrino con tre corde ... " , così sta scritto nel Rapporto dei Provveditori del 24 gennaio 1426. L’obiettivo di questo scritto è quello di studiare la geometria spaziale dell’ammorsamento dei mattoni e la loro configurazione all’interno dello spessore della volta del Duomo di Santa Maria del Fiore a Firenze. "Spinapesce " è la parola che viene utilizzata per descrivere questa particolare posizione dei mattoni, ma raramente la letteratura in proposito accenna alla giacitura tridimensionale dei mattoni e al loro reale allineamento all’interno della geometria della Cupola.
Questo documento vuole fornirne un'ipotesi probabile e plausibile fondata sull’analisi di questa specialissima disposizione tridimensionale dei mattoni e sulla loro reciproca interazione statica. Per verificarne quindi la concretezza attraverso la realizzazione di modelli fisici e virtuali. Queste sono quindi le fondamentali questioni a cui si è cercato di dare una risposta:
- Come sia stato raggiunto l’equilibrio statico della volta in mattoni in fase di costruzione grazie soltanto al reciproco sostegno dei mattoni congiunti tra loro in senso tridimensionale, e senza l’ausilio di armature e in ogni caso prima che le malte, allora a presa molto lenta, avessero potuto fare presa.
- Come posare in opera questi corsi tridimensionali e reciproci di mattoni su un letto di posa troncoconico e quindi tutti orientati rispetto ad un unico centro sull’asse centrale della Cupola, in modo tale da realizzare una volta di rotazione: l’unico tipo di volta che poteva essere costruita senza l’ausilio di armature (come viene chiaramente affermato fin dal testo contemporaneo di LeonBattista Alberti del De re aedificatoria, Lib.III, Cap XIV).
- Come siano stati posti in opera questi mattoni, con l’uso di un particolare strumento, il cosiddetto “Gualandrino”, (una sorta di squadra a tre aste invece che le usuali due), che avrebbe appunto dovuto tenere sotto controllo l’allineamento dei mattoni nelle tre dimensioni dello spazio e non solo nelle due dimensioni del piano.Da questo punto di vista va anche ricordato come tutte le fonti storiche e contemporanee sul capolavoro del Brunelleschi non riferiscono dell’uso di mattoni e tradizionali, ma riferiscono di mattoni insoliti, sicuramente di misure non tradizionali, da lui stesso prescritti e talvolta persino modellati sperimentalmente ritagliando grandi zucche. La loro definizione sembra quindi essere stata così importante da richiedere che lui stesso ne avesse spesso seguito e controllato personalmente le caratteristiche, recandosi anche presso le fornaci. Questa ricerca vuole infine ipotizzare una possibile procedura per costruire strutture voltate in muratura in muratura utilizzando mattoni di tipo non tradizionale ma di tale forma che li renda stabilizzabili in una connessione di equilibrio reciproco, montabili e smontabili a secco. In questo senso l’uso di software per la modellazione parametrica ci permetterà di mettere a punto mattoni adatti alla realizzazione di strutture voltate con forme e geometrie diverse, variando opportunamente l'algoritmo di base.
 

Abstract
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BRUNELESCHI’S BRICKS
Reciprocal tridimensional herringbone volting Brunelleschi’s Dome in Florence

“Si faccia di mattoni grandi ... i quali si murino con quello spinapesce sarà deliberato per chi l’avrà a conducere … e murisi con gualandrino con tre corde…”, quote from Rapporto dei Provveditori of 24th January 1426.
This paper focuses on how the brick bond and masonry pattern are configured inside the dome of the Santa Maria del Fiore Cathedral in Florence, Italy.
“Herringbone” is the word that’s always used to describe it, but there’s hardly a mention of the true nature of the three-dimensional layers of bricks in the dome’s spatial geometry. This paper intends to address these issues and provide a likely and plausible hypothesis. Said hypothesis is founded on a very special three-dimensional, reciprocal interaction of its bricks, and is verified by virtual models and physical prototypes. The questions this paper intends to answer are:
How to reach static equilibrium of masonry with or without the contribution of mortars, or else before the final (very slow) setting time of lime mortar – just by relying upon  their three-dimensional reciprocal bonding.
How to lay such three-dimensional reciprocal bricks on a ring bed with a centre around which all the bricks are aligned, and thus build a shell as a solid of revolution. This the only kind of dome which may be constructed without scaffolding or ribs, as testified by Leon Battista Alberti in De re aedificatoria, Lib.III Cap XIV.
How to lay these bricks using a very particular device, the so-called gualandrino (a kind of geometric square rule with three rulers not just the usual two), in order to obtain spatial coordinates beyond those two in the plan of brick layers. From this point of view all former and current references to Brunelleschi’s masterwork do not refer to normal, traditional bricks. Instead we discuss the the very unusual, outsized bricks which he himself designed and modelled by cutting experimental shapes from enormous turnips. Their design was so particular that he oversaw their manufacture personally, even as far as the furnaces.
This research indicates a possible procedure that would allow the construction of whole or parts of masonry domes using a non-traditional type of brick, through mountable and demountable reciprocal interaction. Moreover we have employed a parametric modelling software which enables us to generate different shapes by varying the ruling algorithm.