Fenomeno fisico di aumento o diminuzione del volume di un materiale in funzione di variazioni della temperatura. Il fenomeno ha notevole rilevanza in architettura e condiziona spesso le scelte progettuali in quanto limita le dimensioni dei fabbricati (deformazioni eccessive), può creare tensioni e fratture, per differenze di deformazioni, in materiali diversi accoppiati e può indurre rilevanti coazioni negli elementi costruttivi.
Normalmente si assume, con buona approssimazione, che la dilatazione termica sia proporzionale alla variazione della temperatura tramite un coefficiente α di dilatazione termica.
La dilatazione termica lineare ΔL è pertanto data dall’espressione α • Δt • L, dove Δt è la variazione termica e L è la lunghezza dell’elemento. Il fatto che l’acciaio e il conglomerato cementizio abbiano praticamente lo stesso coefficiente di dilatazione termica è fondamentale per il cemento armato: in presenza di differenti dilatazioni termiche non è infatti possibile accoppiare due materiali ed è necessario creare giunti di scorrimento.
Similmente è in genere necessario creare giunti di dilatazione termica tra fabbricati diversi o all’interno di edifici eccessivamente lunghi in acciaio o in cemento armato (in genere oltre i 60 m).
Se la struttura è isostatica le dilatazioni termiche non inducono stati di coazione ma solo deformazioni e spostamenti.
Viceversa, per le struttura iperstatiche, le dilatazioni termiche possono portare a sollecitazioni anche significative. Alcuni valori indicativi del coefficiente di dilatazione termica di materiali strutturali sono di seguito riportati in 10-6 °C-1: acciaio 11; calcestruzzo 10; muratura 5; legno 5; rame 18; vetro 9.
