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Tipologie e Sistemi |
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Edifici Monopiano
Le realizzazioni di capannoni monopiano rappresentano una parte significativa del mercato italiano delle costruzioni non residenziali. La tipologia costruttiva che identifichiamo come capannone, compendia oggi diverse destinazioni d'uso richieste dalla vita moderna: da fabbricato adibito ad unità produttiva ed attività artigianali, a centro di distribuzione e logistico per attività di deposito, vendita ed espositiva.
La multi-funzionalità di questi fabbricati (che possono essere indistintamente venduti o affittati per diverse attività) rende i capannoni industriali la tipologia costruttiva su cui si investe maggiormente: con una quota di mercato di oltre il 65% sul totale delle costruzioni non residenziali annualmente costruite.
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In tutto il mondo i capannoni si realizzano prevalentemente in acciaio, sfruttando tutte le caratteristiche e prestazioni di questo materiale costruttivo che ben si sposano con le necessità di avere fabbricati funzionali, competitivi e ad alto reddito. |
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Il nostro obiettivo è segnalare a costruttori, investitori, progettisti ed a tutti gli operatori di settore italiani come e perché sfruttare le possibilità e vantaggi dell'impiego di acciaio per realizzare costruzioni monopiano.
In particolare riteniamo importante evidenziare alcuni aspetti architettonici e tecnico-economici che influiscono sui criteri di valutazione delle costruzioni in acciaio e che spesso non sono compendiati o conosciuti nelle stime di costo e di reddito di una costruzione.
L'acciaio in realtà offre le sue grandi potenzialità anche per la progettazione di fabbricati semplici e con luci minori. Si tratta di capannoni multiuso sui quali molti committenti puntano per un utilizzo diretto o come investimento in grandi aree industriali, che vedono sorgere progetti costituiti da diversi capannoni di medie dimensioni con impiego di moduli costruttivi standard.
L'acciaio consente di aggiungere a questa modularità e standardizzazione, che si rispecchia nella facilità costruttiva e nella competitiviàt, quel valore aggiunto che è proprio delle costruzioni metalliche e che incide sulla redditività del fabbricato (personalizzazione architettonica, rapidità costruttiva, funzionalità, durabilità, sicurezza).
Il caso studio
Fondazione Promozione Acciaio, con la collaborazione di alcuni tra i principali Costruttori Metallici italiani, ha studiato la possibilità di presentare delle soluzioni in acciaio competitive anche per i progetti più semplici e diffusi.
Un team di costruttori, coinvolti nella missione di incrementare l'impiego di acciaio nelle costruzioni monopiano industriali, ha effettuato, sulla base di un caso studio di un capannone monopiano, un'analisi comparativa tra la soluzione in acciaio rispetto a quella realizzata con materiali più tradizionali.
Il risultato ha evidenziato come una soluzione in acciaio così come di seguito descritta ed illustrata, risulti molto competitiva in relazione al prezzo.
Il caso esaminato
- Esempio di capannone industriale con 20.00 metri di luce libera in larghezza e 50.00 metri in lunghezza ed unìaltezza sotto trave di 7.50 metri.
- Per le strutture in acciaio (con travi reticolari, arcarecci e colonne) sono stati previsti dei trattamenti protettivi: sabbiatura, primer e verniciatura.
- Le pareti sono in pannelli sandwich coibentati, la copertura è a due falde in pannelli coibentati.
Il "Caso Studio" di Costruire in Acciaio |
Il "Caso Studio" di Costruire in Acciaio |
Il risparmio nelle fondazioni
Il risparmio nelle strutture di fondazione del capannone in carpenteria metallica è notevole rispetto ad altri sistemi costruttivi.
Chiariamo questo aspetto con un esempio.
E' di pubblico dominio che le fondazioni possono essere realizzate secondo una gamma infinita di dimensioni e tipologie, a seconda delle condizioni di contorno e del tipo di terreno dove vengono appoggiate.
Per il capannone illustrato nelle pagine anteriori, abbiamo cercato di eseguire un'analisi pratica.
Proviamo a dimensionare le fondazioni della nostra struttura in un terreno omogeneo di condizioni medio-buone, per esempio formato da sabbia limosa, ad una profondità di 1.50 metri.
Analizziamo il nostro capannone anche sotto gli effetti di carichi accidentali orizzontali di vento (che sono quelli pi gravosi per le strutture metalliche) di media intensità e quelli verticali dell'ordine di 150 kg/m2.
Infine eseguiamo la stessa analisi su strutture paragonabili ma più pesanti, poichè costruite con altri materiali.
Per sorreggere i carichi propri della struttura in acciaio, si spende un quarto rispetto a quanto necessario per altre strutture tradizionali.
Il costo delle fondazioni del capannone in acciaio per i soli carichi verticali dell'ordine del 20-25% di quello di altre strutture tradizionali.
Capannone in cemento armato 9.000 €
Capannone in struttura metallica 2.000 €
Naturalmente bisogna considerare gli altri carichi. Sotto gli effetti dei carichi verticali e di quelli orizzontali del vento (che sono i più gravosi per le strutture metalliche) si evidenzia un risparmio minimo rispetto ad altri sistemi costruttivi del 30% sul costo delle fondazioni.
Viene tralasciata in questa analisi l'azione del sisma. Poichè i carichi del sisma sono legati al peso proprio della struttura, quella in acciaio, più leggera, di fronte all'azione del sisma ha solo da guadagnare (come sottolineato in seguito) rispetto ad altri sistemi costruttivi, anche per il costo delle fondazioni.
Grafico - Costi delle Fondazioni |
Grafico - Costi delle Fondazioni |
Conclusioni e progetti
Su questo caso studio nell'ambizioso progetto di poter analizzare le possibile soluzioni da tutti gli angoli possibili FPA pubblicherà prossimamente una monografia sui monopiano con telai formati da capriate, con un dettagliato esempio di calcolo comprendente la maggiore gamma di azioni possibili sulla struttura, sotto gli aspetti delle nuove normative e con l'inserimento di dettagliati esempi costruttivi.
La nostra ricerca cerca di essere lungimirante conscia della necessità di trovare delle soluzioni progettuali alternative ottimizzate che permettano di ridurre i costi globali della struttura in opera, per questo motivi sono anche fase di studio altre possibilità progettuali oltre al telaio a capriata, come il telaio rigido (portal frame) progettato con il metodo elastico in due versioni, e il telaio rigido progettato con il metodo plastico
Telaio a capriate:
Telaio rigido (progettato con il metodo elastico) con profili a sagoma variabile
Telaio rigido (progettato con il metodo elastico) con profili commerciali anche con travi alveolari
Telaio rigido (progettato con il metodo plastico) con profili commerciali.
Sistemi Costruttivi Monopiano
Cliccare sull'immagine per una panoramica sui sistemi costruttivi.
Indice:
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