L'acciaio, un partner sempre piu' poliedrico per il cantiere | Edilone.it

L’acciaio, un partner sempre piu’ poliedrico per il cantiere

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Tracciare una storia dell’utilizzo dell’acciaio nelle costruzioni equivale a raccontare la nostra storia recente, visto che questo materiale, a partire dalla fine del XIX secolo, in piena rivoluzione industriale, è stato impiegato per realizzare edifici e infrastrutture che fanno ormai parte del patrimonio collettivo della comunità umana come ad esempio la struttura portante dell’Empire State Building di New York (1931) o l’altrettanto celeberrimo Ponte George Washington a Manhattan, sempre nella metropoli americana (1932). Non possiamo ovviamente dimenticare l’utilizzo dell’acciaio come armatura per il calcestruzzo, ma vogliamo focalizzare il tema di oggi sull’impiego di questa lega come materiale a sé stante nelle costruzioni. Attualmente la produzione mondiale di acciaio supera il miliardo di tonnellate annue, stando ai dati WSA producer 2012, e, grazie all’evoluzione dei processi industriali, è oggi possibile produrre acciai molto differenti fra loro per peculiarità tecniche, poiché oltre al ferro e al carbonio possono essere aggiunti altri elementi chimici (metallici e non) che accentuano talune caratteristiche piuttosto che altre, rendendo possibile la specializzazione dell’acciaio per il tipo di impiego che se ne vuole fare. Esiste infatti una classificazione degli acciai anche in base alla destinazione d’uso (da bonifica, da nitrurazione, autotemprante, da cementazione…) che certifica una gamma di disponibilità talmente ampia oggi da consentire il ricorso all’acciaio per qualsiasi elemento del progetto edilizio o infrastrutturale.

Le categorie delle travi laminate per uso strutturale

Il viaggio nell’acciaio da costruzione non può che cominciare con gli elementi per le strutture portanti, ovvero le travi laminate. La profilatura di questi prodotti, definiti “laminati lunghi”, viene realizzata a caldo con sezioni trasversali che ricordano le lettere dell’alfabeto ed altezze che normalmente partono dagli 80 mm e sono nel complesso regolamentati dalla norma europea UNI EN10025, che distingue cinque tipologie di acciaio utilizzabili. Fra le travi, la versione più comune è la sezione a doppia T, detta anche “ad ali parallele”, i cui profilati vengono raccolti sotto sigle quali IPE (Travi Europee ad I), HEA, HEB, HEM (Travi Europee ad ali larghe) e il meno usato IPN (Travi normali europee). La loro catalogazione con lettere, in base alle normativa europee in materia (UNI 5398, 5679 e 5397 le principali) deve essere seguita da un numero (100, 200, 300…) che indica l’altezza in  millimetri. Sempre a doppia T, vi sono poi i profilati saldati, che sono utilizzati per le realizzazioni che richiedono grandi sezioni. Indicativamente, quando sono necessarie travi di altezze superiori ai 600 mm, si ricorre alla saldatura per cui, nella classificazione, la sigla IPE viene sostituita da ISE e HE diventa HSH. In questo caso, oltre al numero relativo all’altezza in mm, si fa seguire una seconda numerazione relativa al peso in kg.

Vi sono poi gli angolari, o profilati ad L, le cui ali, perpendicolari fra loro, possono essere di lati eguali o ineguali, entrambi normati secondo UNI EN10056 1/2. Nel primo caso le dimensioni sono specificate con l’altezza e lo spessore in mm dell’ala, nel secondo viene aggiunta anche la lunghezza della seconda ala del profilato. La realizzazione può essere a spigolo vivo oppure arrotondato e la sua particolare conformazione ne consiglia l’utilizzo a coppie di due, in configurazione di spalla o “a farfalla”, per realizzare aste composte, in particolare calastrellate, oppure a quattro, di faccia, in forma quadrata per comporre pilastri di grandi dimensioni. La terza tipologia principale delle travi laminate è composta dalla profilatura ad U, normata UNI EN10279 ed UNI EN54. Tra le travi ad U la sottocategoria più utilizzata è la UPN, ovvero Profilati ad U Normali, ad ali rastremate con inclinazioni interne dell’8% per altezze fino a 300 mm e del 5% per altezze oltre i 300 mm. Per completezza va menzionata anche la UPA, una profilatura senza rastremazione, che però viene usata solo raramente. Gli UPN hanno un utilizzo paragonabile a quello dei laminati angolari, per cui possono essere accoppiati di spalla o di faccia realizzando sezioni simmetriche utili per costruire strutture reticolari (tipo nei ponti) nel primo caso o pilastri nel secondo, mentre da soli possono essere impiegati per la realizzazione dei cosciali per scale.

Nella classe delle travi laminate vanno fatte rientrare ulteriori tre tipologie: travi ad ali extra-larghe, travi-colonne e travi-pali, rispettivamente catalogate con gli acronimi HL, HD e HP, ma non regolamentate da normative europee per le dimensioni, a differenza delle profilature di cui si è parlato in precedenza. Le travi ad ali extra-larghe hanno altezze notevoli che variano dai 920 mm ai 1100 mm ed hanno come utilizzo specifico l’attraversamento di piccole o medie luci; le travi-colonna sono invece caratterizzate da un profilo maggiorato e hanno altezze variabili tra 260 e 400 mm, il loro impiego ottimale è appunto come colonne; infine le travi-pali sono realizzate con profili più larghi per ottimizzarne l’uso proprio come pali da fondazioni, presentando altezze variabili tra i 200 e i 400 mm. Tra i prodotti laminati lunghi rientrano infine i Laminati Mercantili che hanno un utilizzo molto ampio e non strettamente connesso alle costruzioni. Per l’impiego in edilizia si trovano in commercio in versione angolare ad L, profilata ad T, in piatti ed in barre tonde e quadre tutte normate UNI, dalla EN10055 (Profili a T) alla EN10060 (Barre Tonde), oltre ovviamente alle versioni con profili a I, a U ed ad H che si distinguono dalle travi perché sono prodotti con altezze inferiori agli 80 mm.

Abbiamo presentato oggi solo un piccolo riassunto degli standard europei che regolano i profilati lunghi laminati a caldo, ma va rilevato certamente che le varianti che trovano applicazione in campo costruttivo aumentano di anno in anno grazie alla continua aggiunta di sezioni diverse che permettono soluzioni progettuali sempre più ampie ed ovviamente affascinanti dal punto di vista architettonico, grazie anche alle innumerevoli possibilità legate ai trattamenti finali prima della posa in opera come tagli e punzonatore, lavorazioni speciali o  finiture come possono essere le sabbiature, le zincature e le verniciature.

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