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Oggi vediamo come, quando e perché vengono realizzate, in edilizia, delle strutture in acciaio e quali sono i loro vantaggi e svantaggi.

Cos’è l’acciaio

L’acciaio è una lega metallica composta da ferro e carbonio, con altri elementi presenti in piccolissime quantità. Maggiore è la quantità di carbonio maggiore è la resistenza del materiale. Si presenta come un materiale omogeneo, isotropo e isoresistente.

Si tratta di un materiale da costruzione, utilizzato in una vasta gamma di costruzioni, come costruzioni in carpenteria metallica, opere in calcestruzzo armato e opere in calcestruzzo armato precompresso.

Tipologie di strutture in acciaio

L’acciaio viene utilizzato nell’ingegneria civile ed esso ha rivoluzionato l’intero settore edilizio, proprio grazie alle sue caratteristiche che lo rendono duttile, resistente e versatile.

Nell’ingegneria civile possiamo suddividere le strutture in acciaio in tre tipologie:

• Strutture a profilo leggero: esse sono costituite da profili di base realizzate in lamiera sottile. I montanti e i traversi sono posizionati come nelle strutture in legno. Queste strutture sono leggere, durevoli e di facile installazione. Tuttavia, il loro utilizzo è limitato. In Italia, soprattutto, queste strutture sono davvero poco diffuse.
• Strutture a profilo UNI: a differenza della precedente questa tipologia è molto più diffusa. Essa è caratterizzata da profili UNI (putrelle). Si tratta di profili estremamente versatili, disponibili in moltissimi formati. Sono facili da saldare e altamente versatili.
• Strutture a profilo composito: si tratta di strutture realizzate con diversi elementi strutturali. Questo tipo di struttura è più costosa delle precedenti, ma le sue prestazioni sono anche maggiori. Esistono diverse tipologie di strutture a profilo composito, come la trave reticolare, i reticoli quadrati, gli alveolati e i collaboranti.

Quando vengono realizzate delle strutture in acciaio

Le strutture in acciaio vengono utilizzate in una vasta gamma di progetti edilizi. Vista la sua flessibilità e resistenza può essere utilizzata anche per le opere più complesse e di grande dimensione, come edifici commerciali e residenziali, ponti, grattacieli, centrali elettriche e piattaforme offshore.

Esse vengono spesso utilizzate anche nelle opere di riqualificazione di edifici già esistenti, per l’ampliamento, la messa in sicurezza o l’adeguamento sismico degli stessi.

Vantaggi

Sono diversi i motivi per quali scegliere una struttura in acciaio per una costruzione edilizia. I vantaggi di questo materiale di costruzione sono diversi.

• Durabilità della struttura.
• Qualità del materiale.
• Non richiedono trattamenti protettivi o manutenzione regolare.
• Leggerezza: grazie ad essa può essere utilizzato per massimizzare lo spazio.
• La sua struttura è compatta, riducendo l’ingombro della stessa.
• I tempi di realizzazione sono minori rispetto ai metodi tradizionali.
• Flessibilità del materiale, grazie alla quale è possibile realizzare forme e volumi diversi.
• Duttilità.
• Resistenza sismica.
• È altamente riciclabile.
• Ha un lungo ciclo vitale.
• I vari elementi della struttura sono facilmente collegabili.

  

Svantaggi

D’altro canto dobbiamo esaminare anche alcuni possibili svantaggi delle strutture in acciaio utilizzato in edilizia. Questi sono:

• La lavorazione dell’acciaio richiede una manodopera altamente specializzata e certificata.
• Elasticità: ciò vuol dire che questo tipo di materiale può deformarsi sotto carichi elevati se il progetto strutturale non è ben studiato. Tuttavia, non si romperà come succede, invece, con altri materiali da costruzione.
• La progettazione della struttura deve essere attenta e accurata.
• Corrosione: il materiale può essere esposto a fenomeni di ossido riduzione, se non trattato adeguatamente.
• Instabilità.
• Resistenza al fuoco: l’acciaio, se non adeguatamente protetto, può modificare le proprie caratteristiche meccaniche a seguito di un incremento eccessivo della temperatura, dovuto, ad esempio, da un incendio.