Strutture metalliche in carpenteria metallica

Carpenteria Metallica

Strutture Metalliche in carpenteria metallica

Per secoli l’acciaio ha dato prova dei grandi vantaggi derivanti dal suo utilizzo in alcuni degli edifici più famosi al mondo. L’acciaio non è però esclusivamente un materiale dall’alto potenziale meccanico, ma offre innumerevoli vantaggi sia nella scelta dell’involucro, sia nell’isolamento termoacustico, sia nell’edilizia sostenibile. Queste qualità hanno reso l’acciaio la scelta privilegiata dagli architetti, specialmente nella realizzazione di edifici multipiano.

In seguito viene mostrato un esempio di composizione per un edificio multipiano, con particolare attenzione ai prodotti in acciaio impiegati per ciascun componente edilizio.

Struttura Principale (TRAVI E COLONNE)

I profili IPE e HE adoperati per le travi e le colonne degli edifici multipiano, sono disponibili presso i centri di distribuzione in tempi generalmente brevi. I centri di servizio sono in grado di punzonare, forare, ossitagliare, intagliare, tagliare con sega a freddo, applicare una controfreccia, raddrizzare, curvare, calandrare, saldare e fissare connettori ai profili. Questi ultimi possono essere forniti sabbiati e ricoperti di una mano di vernice (primer) e/o con trattamento di zincatura.

I profili tubolari (circolari, quadri, rettangolari) vengono sempre di più utilizzati quali elemento strutturale, dato il gradevole impatto visivo che questo tipo di profilo offre al progetto. I profili cavi possono essere laminati a caldo e formati a caldo (prodotti mediante processi di deformazione a caldo in accordo con la norma UNI EN 10210): in questo caso si tratta di profili chiusi senza saldatura, circolari, quadri e rettangolari. I tubolari di sostegno possono anche essere tubi saldati, laminati a caldo e formati a freddo ottenuti in seguito ad un processo di deformazione di laminati piani e successiva saldatura (longitudinale o elicoidale), in accordo alla norma UNI EN 10219. I profili tubolari per strutture devono essere in conformità con le normative suddette.

Travi composte saldate

Le travi alveolari sono profili con forma a doppio T laminati e successivamente tagliati e riassemblati: sono utilizzati prevalentemente nelle strutture per tetti, solai ed orizzontamenti in genere. La particolare conformazione delle travi alveolari permette una maggiore leggerezza rispetto alle travi tradizionali, con una conseguente diminuzione del peso della struttura, un più agevole montaggio e consente un migliore alloggiamento e manutenzione delle tubazioni e degli impianti tecnologici.
Possono essere utilizzati sia elementi semplici (con sezione trasversale ad altezza costante), che elementi con accorgimenti particolari: ad altezza variabile, ad andamento curvilineo e/o con connettori presal dati sulla flangia superiore.

Travi integrate nel solaio

Le travi integrate in spessore di solaio, si presentano come una nuova concezione di struttura in carpenteria metallica: solai con presenza di elementi totalmente o parzialmente prefabbricati (lamiera grecata o elementi precompressi alveolari) abbinati a delle travi a doppio “T” asimmetriche, realizzate mediante la saldatura di un piatto ai profili “H” o doppio “T” con successivo getto di completamento. Il piatto può sostituire la flangia inferiore o superiore del profilo di partenza od essere saldato al profilo intero rinforzando e aumentando la dimensione dell’ala inferiore. Questo sistema offre notevoli vantaggi tecnici ed economici: utilizzo di elementi prefabbricati, alleggerimento della costruzione, semplicità di esecuzione, minor costo, maggiore protezione al fuoco.

Solai in lamiera grecata

La soluzione più ricorrente è il solaio in lamiera grecata con sovrastante getto di calcestruzzo collaborante. Queste lamiere grecate (spessore minimo 0,8 mm) sono caratterizzate dalla presenza di “tacche” sull’elemento verticale della greca per l’ancoraggio con il calcestruzzo. Assicurano elevate prestazioni strutturali, contenuto spessore complessivo, produttività del cantiere. Le lamiere grecate possono essere anche impiegate con funzione di semplice cassaforma a perdere.
Le lamiere grecate possono essere anche impiegate per solai “a secco” a vantaggio di una maggiore industrializzazione
del cantiere.

Rivestimento di facciata

La “doppia pelle” di vetro permette mediante meccanismi termoregolati di sfruttare la ventilazione naturale e meccanica: massimizzando l’apporto energetico in inverno e alleggerendo il consumo in estate. In questo modo si limitano i carichi termici interni e vengono contenuti i consumi di energia.
Il sostegno ed i tiranti della “doppia pelle” in vetro possono essere eseguiti con delle barre piene (sezioni quadrate, esagonali, ottagonali, o aventi la forma di un poligono regolare), con tubolari di piccolo diametro, con altri laminati mercantili, con barre di forma speciale e/o con profili piegati a freddo. Possono impiegarsi anche barre di acciaio inox.

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Involucro dell’edificio

Nell’ambito dell’involucro degli edifici la varietà delle lamiere in commercio, permette una vasta scelta tra lamiere zincate, zincate alluminate, verniciate, in acciaio inox, corten ecc.; possono essere impiegati anche grigliati. Le lamiere fanno parte anche dei pannelli prefabbricati precoibentati. Contribuiscono alle diverse soluzioni architettoniche quali le facciate continue, i pannelli fonoassorbenti per interni, gli elementi frangisole, ecc. In particolare la “lamiera forata” è un prodotto dalle elevate potenzialità di impiego per rivestimenti esterni. Si trovano in commercio particolari lamiere microforate, che permettono in funzione della propria disposizione rispetto al sole, di proteggere in modo passivo l’edificio, creando un ombreggiamento ed un effetto schermante che favorisce la creazione di un microclima interno bilanciato naturalmente.

Sono prodotti dell’industria per l’industrializzazione del cantiere. Proprietà: leggerezza, esiguo spessore a vantaggio del maggior spazio utile, isolamento termo-acustico, rapido montaggio, superfici a facciata continua (con giunto “nascosto”), cromatismo per l’ampia gamma di colori dei paramenti in acciaio zincato preverniciato o inox preverniciato, durabilità. Potenzialità per l’involucro ventilato.

Laminati mercantili e profili sottili

Elementi aventi spessori “t” compresi fra 0,5 e 3,0 mm, prodotti formati a caldo (laminati mercantili), piccoli angolari (“L”), “T”, “U”, profilati speciali (ad esempio: profilati a “Z”, profilati a “T” con ali disuguali, ecc.) e/o profili sottili (formati a freddo) hanno il compito di reggere le lamiere i pannelli di tamponamento, rivestimento e/o copertura.

Copertura in pannelli metallici coibentati

Sono pannelli prefabbricati con doppio paramento in acciaio zincato preverniciato oppure inox o altro metallo, con interposto materiale isolante. Ampia gamma tipologica, abbattimento termico (ed anche acustico), resistenza meccanica e leggerezza, agevole messa in opera, durabilità. Vantaggi inoltre nella sicurezza antincendio sia in quanto a reazione al fuoco (con isolante in poliuretano o polistirene) che per richieste di resistenza al fuoco (con isolante in lana minerale). Utilizzo crescente negli interventi di bonifica delle obsolete e fuori legge coperture in lastre di cemento-amianto. Disponibilità in pannelli piani e curvi, oltre che per il fotovoltaico.

Sistemi di giunzione

I collegamenti delle strutture possono essere effettuati mediante giunzioni saldate (effettuate in cantiere o in officina) o giunzioni bullonate.

Trattamenti Protettivi

E’ di fondamentale importanza garantire nel tempo la funzionalità, la sicurezza e la fruibilità delle strutture in acciaio. La ruggine, se lasciata libera di agire, riduce la vita utile dell’acciaio e ne deteriora le caratteristiche. Il trattamento anticorrosivo con il miglior rapporto costo/protezione/durabilità è la zincatura a caldo. L’azione anticorrosiva offerta dalla zincatura a caldo è di tipo sia passiva che attiva ed ha la capacità di proteggere anche le superfici interne di un manufatto. Durante la fase di zincatura si forma una vera e propria lega ferro-zinco per cui lo strato protettivo resta tenacemente aderente all’acciaio. Queste ed altre caratteristiche sono esclusive della zincatura a caldo. Una strategia protettiva duratura come la zincatura, comporta un risparmio essenziale in termini di risorse naturali ed energetiche oltre che economiche.

Azione combinata della zincatura a caldo e della verniciatura

E’ un sistema che integra e perfeziona l’azione combinata della zincatura a caldo e della verniciatura a polvere in unico trattamento che permette di ottenere come risultato finale il massimo della protezione e della vita dei manufatti, minimizzando
i costi di manutenzione. Ricorrere a questo tipo di sistema di protezione diviene fondamentale se si intende contrastare severe condizioni ambientali ed è ottimo quando il risultato cercato è quello di ottenere una eccellente finitura, anche dal punto di vista estetico, senza rinunce in termini di protezione.

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