Strutture metalliche in carpenteria per l'industria

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.

Si tratta di due ambiti funzionali che devono rispondere a richieste simili di utilizzo dello spazio e impiegano di conseguenza tipologie strutturali analoghe.

La necessità primaria è quella di coprire spazi ampi senza pilastri intermedi con coperture a quote generalmente superiori a quelle degli interpiani delle costruzioni residenziali.

Le grandi luci sono il campo di utilizzo dove materiali con elevata resistenza, come l’acciaio, possono essere sfruttati in modo ottimale, spesso mediante l’adozione di sistemi reticolari.

Ma non è solo una questione di fattibilità. Nel mondo della produzione e delle esposizioni giocano un ruolo fondamentale anche altri aspetti: la velocità di esecuzione, la modularità e la possibilità di ampliamento, la possibilità di ricollocamento.

Se si analizza la questione della prestazione sismica sulla base dei tre parametri fondamentali: massa – periodo proprio – duttilità sono indiscusse le proprietà delle strutture metalliche.

Strutture che appartengono a sistemi costruttivi che di regola prevedono chiusure verticali e coperture in pannelli prefabbricati leggeri, in lamiera con strati di coibentazione interna, per cui la considerazione sulla leggerezza si estende alla costruzione nel suo insieme. Per quanto riguarda le scelte progettuali, è facile trovarsi di fronte a priorità invertite rispetto agli edifici multipiano.

Le masse sono così ridotte che l’azione sismica diventa secondaria rispetto all’azione orizzontale dovuta al vento, proporzionale all’ampiezza delle superfici.

I vantaggi che si riscontrano adottando una costruzione in acciaio per queste tipologie strutturali vengono enfatizzati nelle zone sismiche.

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. La Riberi P. Costruzioni è in grado di grado di tagliare, punzonare, forare, ossitagliare, intagliare, tagliare con sega a freddo, applicare una controfreccia, raddrizzare, curvare, calandrare, saldare e fissare connettori ai profili.
Tutti gli elementi prefabbricati possono essere, prima del montaggio, trattati con sabbiatura e successiva verniciatura di protezione o zincati a caldo.

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 tubolari possono essere laminati a caldo e formati a caldo. 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.

Le travi composti 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 composte permette una maggiore performance rispetto alle travi tradizionali, permettendo di arrivare a luci importanti.

Possono essere utilizzati sia elementi semplici (con sezione trasversale ad altezza costante), che elementi con accorgimenti particolari: ad altezza variabile, curvilineo e/o con connettori presaldati sulla flangia superiore.

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 IPE – HEA con successivo getto di completamento.
Questo sistema offre notevoli vantaggi tecnici ed economici: utilizzo di elementi prefabbricati, alleggerimento della costruzione, semplicità di esecuzione, minor costo, maggiore protezione al fuoco

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.

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 facciata in vetro possono essere eseguiti con delle barre sezioni quadrate o in IPE -HEA, con altri laminati mercantili, con barre di forma speciale e/o con profili piegati a freddo.

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.

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.

Sono pannelli prefabbricati con doppio paramento in acciaio zincato preverniciato oppure inox o alluminio, 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.

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