Il portale delle costruzioni in acciaio in Italia

Costruzioni industriali in acciaio: vantaggi tecnico - economici

ESTETICA E LUMINOSITÀ


Prysmian

L’acciaio è in grado parallelamente di sfruttare intelligentemente le prestazioni di altri materiali costruttivi come nel caso del vetro, laddove l’illuminazione naturale consente risparmi energetici ed affascinanti trasparenze, e di sprigionare nel progettista quella libertà espressiva in grado di creare luci e spazi difficilmente ottenibili con materiali più tradizionali.

Snellezza dei profili, notevole interasse dei pilastri ed una vasta gamma di soluzioni disponibili, garantiscono aspetti estetici e luminosità con il massimo sfruttamento della superficie.

Sono soluzioni che personalizzano l’immagine dell’azienda e caratterizzano la costruzione, soprattutto quando la stessa ospita una parte di uffici.
 

FUNZIONALITÀ

 

La costruzione in acciaio consente la trasformazione architettonica semplice e rapida dell’edificio, requisito imprescindibile per stabilimenti industriali e logistici.

Funzionalità significa poter agevolmente prevedere ampliamenti, ristrutturazioni, cambiare destinazione d’uso di un fabbricato o integrare all’interno dello stesso progetto diverse funzioni, rimodellando gli spazi.

Questa eccezionale flessibilità, che permette di affrontare qualsiasi tipo di intervento, è ottenibile grazie alla grande precisione meccanica delle strutture in acciaio.

La totale versatilità delle soluzioni in acciaio apporta grandi vantaggi in termini di durabilità e redditività nel tempo di un fabbricato.


GRANDI LUCI

 
MTA

Una delle grandi potenzialità dell’acciaio è quella di poter creare grandi spazi interni: disporre di grandi luci, con coperture senza pilastri interni (anche fino a 100 metri), offre un felice impatto estetico ed ampie superfici luminose.

La competitività dell’acciaio per centri commerciali e logistici, capannoni industriali, depositi, centri espositivi e unità produttive si esprime nella generosità degli spazi: l’ingombro ridotto delle strutture metalliche (assenza di pilastri e profili più esili) permette un’utilizzazione maggiore dell’area coperta, elemento che incrementa la redditività del fabbricato.
 

COMPETITIVITÀ ANCHE SU LUCI MINORI

 
Capannoni industriali vantaggi

In Italia è attualmente radicata una percezione dell’acciaio quale materiale in grado di soddisfare prevalentemente esigenze di immagine ed estetiche o garantire prestazioni e soluzioni costruttive che difficilmente si potrebbero ottenere in modo competitivo con altri materiali (un esempio su tutti le possibilità di creare grandi luci).

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 competitività, quel valore aggiunto che è proprio delle costruzioni metalliche e che incide sulla redditività del fabbricato (personalizzazione architettonica, rapidità costruttiva, funzionalità, durabilità, sicurezza).

L’acciaio offre inoltre un duplice vantaggio anche quando l’edificio raggiunge il fine vita. Non solo i costi e i tempi di demolizione delle costruzioni risultano nettamente inferiori rispetto agli altri materiali, ma, al contrario degli altri materiali da costruzione che necessitano di onerose operazioni di smaltimento, l’acciaio costituisce anche un bene economico acquistabile dalle aziende rottamatrici.
 

IL RISPARMIO NELLE FONDAZIONI: UN ESEMPIO CALATO NELLA REALTÀ

 

Il risparmio nelle strutture di fondazione del capannone in carpenteria metallica è notevole rispetto ad altri sistemi costruttivi. Chiariamo questo aspetto con un esempio.

Capannone industriale con 20,00 metri di luce libera in larghezza, 50,00 metri in lunghezza e un’altezza sotto trave di 7,50 metri. La struttura in acciaio composta da colonne, travi reticolari e arcarecci, mentre vengono impiegati pannelli sandwich coibentati per le pareti e le falde di copertura.

È 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.

Proviamo a dimensionare le fondazioni della struttura considerata 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 più gravosi per le strutture metalliche) di media intensità e quelli verticali dell’ordine di 150 kg/mq.

Infine eseguiamo la stessa analisi su strutture paragonabili ma più pesanti, poiché costruite con altri materiali.

Per sorreggere i carichi propri della struttura in acciaio, si spende un quarto rispetto a quanto è necessario per altre strutture tradizionali.
confronto fondazioni acciaio cls


Il costo delle fondazioni del capannone in acciaio per i soli carichi verticali è dell’ordine del 20-25% di quello di altre strutture tradizionali.


Sotto l’effetto combinato 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. Poiché 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 rispetto ad altri sistemi costruttivi, anche per il costo delle fondazioni.
 

RISPARMIO ANCHE DI TEMPO: RAPIDITÀ COSTRUTTIVA

 

L’alto livello di prefabbricazione delle costruzioni in acciaio e la facilità di assemblaggio della carpenteria metallica con elementi di tamponamento e copertura in acciaio consentono di realizzare rapidamente soluzioni finite, ‘chiavi in mano’ in tempi record.

L’assemblaggio in officina (dove si garantiscono controlli, collaudi e standard qualitativi di assoluta affidabilità) riduce inoltre i rischi dovuti a fattori e condizioni ambientali tipici della costruzione in opera in cantiere. La rapidità costruttiva è, in definitiva, un importante elemento da tenere in considerazione nella valutazione del costo finale (anche in relazione alla ridotta manodopera richiesta).

La costruzione in acciaio permette così un rapido ritorno degli investimenti, riducendo gli oneri finanziari ed anticipando il momento in cui il fabbricato finito comincia a rendere.

La standardizzazione delle soluzioni in acciaio diminuisce i tempi di consegna senza limitare la personalizzazione architettonica dell’opera.

Prefabbricazione significa anche qualità: quasi la totalità dei prodotti e dei manufatti in acciaio viene realizzata in conformità a normative di prodotto europee armonizzate richiedendone dunque la marcatura CE e certificandone qualità e tracciabilità lungo tutta la filiera, dalla produzione fino al cantiere.
 

SICUREZZA SISMICA




Il carattere prestazionale dell’attuale normativa sismica consente di poter sfruttare le elevate risorse post-elastiche dell’acciaio per la dissipazione dell’energia trasmessa dal terremoto alla struttura.

La dissipazione di energia avviene in modo efficiente tramite lo sviluppo di deformazioni plastiche (cerniere plastiche) in alcune zone particolari, quali l’estremità delle travi oppure nei nodi trave-colonna.

In accordo a quanto esposto da tale metodologia progettuale, le strutture prefabbricate in cemento armato dimostrano un comportamento meno efficiente poiché realizzate, in genere, sfruttando uno schema statico in cui le travi sono semplicemente appoggiate alla colonna, impedendo così lo sviluppo di cerniere plastiche all’estremità delle travi oppure nei nodi trave-colonna.

Le strutture metalliche garantiscono la possibilità di assorbire l’energia sismica, utilizzando le elevate riserve plastiche tipiche dell’acciaio, tramite l’uso di dettagli costruttivi decisamente meno onerosi rispetto a quelli che sarebbe necessario prevedere in una struttura in cemento armato prefabbricata.

Inoltre, le strutture in acciaio sono caratterizzate da pesi strutturali decisamente inferiori rispetto alle analoghe soluzioni in calcestruzzo prefabbricato, abbassando perciò l’entità delle forze inerziali generate dal sisma sulla struttura e garantendo al contempo una più efficace capacità di dissipare l’azione sismica.
 

UNO SGUARDO ALL’AMBIENTE

 

Una costruzione intelligente non può prescindere, oggi, da un concetto di sviluppo sostenibile; una costruzione sostenibile è una soluzione rispettosa dell’uomo e del suo ambiente in grado di preservare il pianeta e le sue risorse.

Sostenibilità ambientale significa essenzialmente riciclabilità e durabilità. L’acciaio risponde perfettamente a questi principi dal momento che:
  • è un materiale riciclabile al cento per cento (la demolizione di una struttura in acciaio avviene, fra l’altro, in modo rapido ed economico);
  • I prodotti in acciaio da costruzione sono infatti per la gran parte il risultato del riciclo di rottami ferrosi che avviene nelle acciaierie all’interno dei forni elettrici;
  • Il riciclo evita il consumo di altre risorse energetiche altrimenti necessarie per l’estrazione delle materie prime, riduce il carico ambientale e le emissioni;
  • Con l’80% l’Italia fa registrare il più alto tasso di riciclo dell’acciaio all’interno dell’Unione Europea;
  • Le forniture dei prodotti in acciaio soddisfano pienamente i requisiti dei Criteri Ambientali Minimi (CAM) grazie alle alte percentuali di riciclato garantite dalle certificazioni ambientali di prodotto;
  • Il ciclo di vita di un fabbricato in acciaio è inoltre notevolmente più lungo, considerando anche le possibilità delle costruzioni metalliche di essere funzionali a modifiche di destinazioni d'uso senza imporre gravosi impatti ambientali (materiale da mandare a discarica, consumo d'energia ecc.).
Inoltre, grazie alle moderne tecnologie di verniciatura e zincatura, l'acciaio mantiene intatte le sue proprietà per tutta la vita dell'opera realizzata, contribuendo ad allungare la vita della costruzione.

Le strutture in acciaio, per di più, favoriscono la trasparenza e lasciano entrare la luce del giorno alleggerendo l'impatto visivo dell'edificio. L’edificio a struttura in acciaio offre al progettista una libertà di forma e una flessibilità di interventi che consentono di adattarsi al meglio alle linee del paesaggio.

Utilizzando l’acciaio come elemento di rivestimento, si può inoltre prevedere tutta una serie di geometrie e di sfumature cromatiche che aiutano l’architetto a soddisfare i requisiti ambientali più ardui.


 

Contenuti a cura di Fondazione Promozione Acciaio. Riproduzione riservata.
Immagini: BIT spa, MAP spa, PTL srl, Studio Ingg. Cantoni, Bertazzon spa, Castaldo spa, Fondazione Promozione Acciaio, PICHLER Projects srl, Effevi srl, Effebi srl, Profilsider spa,

Prodotti e Soluzioni