Ordine degli ingegneri della Provincia di Genova

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1 Ordine degli ingegneri della Provincia di Genova 23 MAGGIO 2012 ACCETTAZIONE DEI MATERIALI STRUTTURALI IN CANTIERE ELEMENTI STRUTTURALI IN ACCIAIO

2 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Normative Vigenti o di prossima entrata in vigore. D.M. 14/01/08 Norme Tecniche per le costruzioni - dal 01/07/09; Regolamento UE n.305/ dal 01/07/13; UNI EN 1090: dal 01/07/14 (inizialmente dal 01/07/12);

3 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Il D.M. 14/01/08 Norme Tecniche per le costruzioni è la Norma cogente attualmente in vigore le cui prescrizioni saranno oggetto del nostro incontro. Le altre due sono Norme Europee alle quali dovremo adeguarci e che, verosimilmente porteranno ad una modifica del D.M. in quanto prevedono che, al termine del periodo di coesistenza, le norme confliggenti vengano abrogate.

4 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE REGOLAMENTO UE 305/2011 Dopo più di vent anni di vita, la direttiva 89/106/CEE è stata abrogata e sostituita dal regolamento UE n.305/2011, pubblicato su gazzetta Ufficiale dell U.E. il 4 aprile Il Regolamento differisce dalla direttiva anzitutto per il fatto di essere immediatamente applicabile e cogente in tutti gli Stati Membri (diversamente dalla direttiva europea che necessitava di un recepimento a livello nazionale).

5 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Il documento fondamentale nel nuovo regolamento è la Dichiarazione di Prestazione (DoP) in sostituzione della dichiarazione di conformità prevista dalla direttiva, che deve essere redatta dal fabbricante, sotto la sua responsabilità, all atto dell immissione del prodotto sul mercato. L utilizzatore del prodotto sia egli l installatore, il progettista, il direttore lavori deve saper fare consapevolmente uso della DoP, per valutare l idoneità del prodotto all uso previsto. Deroghe alla redazione della DoP sono concesse nei seguenti casi: - il prodotto da costruzione è fabbricato in cantiere; - il prodotto da costruzione è destinato ad opere di restauro; - il prodotto da costruzione è fabbricato in un unico esemplare o su specifica del committente e installato da un fabbricante, responsabile della sua sicura incorporazione nell opera di costruzione.

6 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE La Marcatura CE è possibile solo per prodotti da costruzione che rientrino nell ambito di una Norma armonizzata e per il quale sia stata redatta dal fabbricante la Dichiarazione di Prestazione. La Marcatura CE è l unica marcatura che attesta la conformità del prodotto alla prestazione dichiarata nel DoP. A tale riguardo tutti gli stati membri devono eliminare eventuali riferimenti a marcature diverse dalla CE. (NTC ) Le dichiarazioni di prestazione devono essere redatte entro il 01/07/2013.

7 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE La Norma UNI EN 1090 Esecuzione di strutture di acciaio e di alluminio. Parte 1 Requisiti per la valutazione di conformità dei componenti strutturali. (Contiene prescrizioni che riguardano la valutazione di conformità delle caratteristiche prestazionali dei componenti strutturali di acciaio e di allumino). Interessa soprattutto i produttori. Parte 2 Requisiti tecnici per strutture di acciaio. (Specifica i requisiti per l esecuzione delle strutture di acciaio di qualunque tipologia (edifici, ponti, ecc.) Parte 3 Requisiti tecnici per strutture di alluminio.

8 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE La Norma UNI EN Esecuzione di strutture di acciaio e di alluminio Requisiti tecnici per strutture di acciaio. Mentre le NTC (compresa la circolare 617/09) contiene circa 13 pagine di prescrizioni riguardanti i materiali da carpenteria (acciaio, bulloni, saldature ecc.) la sola Parte 2 delle EN1090 contiene 209 pagine e solo l indice è di 7 pagine. Si parla di un vero e proprio piano della qualità della costruzione.

9 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE La Norma UNI EN Esecuzione di strutture di acciaio e di alluminio Requisiti tecnici per strutture di acciaio. Anche se sono in gran parte prescrizioni indirizzate ai costruttori è del tutto evidente che il D.L. deve conoscerle, farle rispettare e documentare. La gestione di un corpo così esteso di prescrizioni, e quindi di attività, richiederà figure professionali altamente specializzate un interessante area di sviluppo della professione. e potrebbe rappresentare

10 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Capitolo 11 D.M. 14/01/08 NTC2008

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12 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Prodotti di tipo «A» Marcati CE e conformi a Norma Armonizzata: Laminati per carpenteria Tubi senza saldatura Tubi saldati Bulloni per le dimensioni classi Appoggi strutturali (UNI EN 10025) (UNI EN 10210) (UNI EN ) (UNI EN ISO 4016:2002) (UNI 5592:1968) ritirata il 04/12/08 (UNI EN ISO 898:2001) (UNI EN 1337)

13 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Prodotti di tipo «B» non Marcati CE in assenza di Norma Armonizzata: Acciaio per CA Devono essere effettuate le prove di Qualificazione (oltre ovviamente a quelle di accettazione)

14 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE Prodotti di tipo «C» Marcati CE a seguito di Benestare Tecnico Europeo (ETA) in assenza di Norma Armonizzata o in possesso di Certificato di Idoneità Tecnica all impiego rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale Tasselli (meccanici chimici)

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17 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Per i prodotti per i quali non è applicabile la Marcatura CE sono necessarie prove di qualificazione. Deve però essere ben chiaro che l acciaio da carpenteria NON è tra questi. Se esiste una Norma Armonizzata il materiale DEVE essere marcato CE. Inoltre dal 01/07/2013, quando entrerà definitivamente in vigore il Regolamento UE 305/2011 la Marcatura CE sarà l unica marcatura accettabile.

18 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Posizione di prelievo del provino (estratto UNI EN :2006)

19 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Posizione di prelievo del provino (estratto UNI EN :2006)

20 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Posizione di prelievo del provino (estratto UNI EN :2006)

21 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Forma e dimensioni del provino (estratto UNI EN :2004) Le provette devono rispettare precise prescrizioni normative, per cui è meglio demandare tutto al Laboratorio Ufficiale ed evitare di prelevare le provette direttamente in officina!

22 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Prescrizioni comuni a tutte le tipologie di acciaio Controlli Le NTC2008 prevedono tre forme di controllo obbligatorie: in stabilimento di produzione, da eseguirsi sui lotti di produzione; nei centri di trasformazione, da eseguirsi sulle forniture; di accettazione in cantiere, da eseguirsi sui lotti di spedizione. A tale riguardo si definiscono: Lotti di produzione: si riferiscono ad una produzione continua, ordinata cronologicamente. Un lotto di produzione deve avere valori delle grandezze nominali omogenee (dimensionali, meccaniche, di formazione) e può essere compreso tra 30 e 120 t. Forniture: sono lotti formati da massimo 90 t, costituiti da prodotti aventi grandezze nominali omogenee. Lotti di spedizione: sono lotti formati da massimo 30 t, spediti in un unica volta, costituiti da prodotti aventi grandezze nominali omogenee. (anche in questo caso dimensionali, meccaniche e di formazione?)

23 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE OSSERVAZIONI: 1. Le prescrizioni sono valide sia per acciaio da c.a. che per acciaio da carpenteria. E del tutto evidente, però, la grande differenza esistente tra una fornitura di barre da c.a. (due, tre diametri?) ed una fornitura di profilati da carpenteria per la quale si potrebbero superare facilmente la decina di tipologie differenti. 2. Leggendo bene le NTC2008 il punto « Officine per la produzione di Carpenterie metalliche» si può notare che tutte le prescrizioni in esso contenute riguardano i prodotti di tipo B (quelli per i quali non è ancora vigente una norma armonizzata). Pertanto l interpretazione della quasi totalità dei centri di trasformazione è che se il materiale è di tipo A (marcato CE) loro non devono effettuare alcun controllo di fornitura. Questo comportamento rende ancora più importanti i controlli di accettazione in cantiere da parte della DL.

24 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE 3. «lotto di spedizione»: come anticipato diventa critico stabilire se anche in questo caso le caratteristiche omogenee debbano comprendere anche le caratteristiche dimensionali. Infatti se consideriamo una struttura in carpenteria leggera (capriate, strutture reticolari ecc.) 30 t sono una quantità non indifferente di elementi strutturali che saranno molto diversi tra loro, sicuramente provenienti da differenti lotti di produzione e magari da differenti produttori anche a parità di tipologia del profilato, quindi un prelievo per lotto omogeneo che consideri anche la tipologia di profilo porterà ad effettuare una notevole quantità di controlli su una struttura leggera (pagata a peso) e quindi l incidenza del costo dei controlli sarà notevole e quasi sicuramente verranno effettuati prelievi su lotti ben inferiori alle 30 t. Se invece parliamo di carpenteria ad anima piena con profili fortemente unificati, magari anche per motivi architettonici o di standardizzazione della produzione, probabilmente il numero dei controlli può essere considerato adeguato. Per contro se consideriamo solo il tipo di acciaio quale «caratteristica omogenea» avremmo una situazione completamente rovesciata.

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26 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Il riferimento al è un refuso in quanto il paragrafo citato riguarda i controlli dell acciaio per C.A. precompresso, il paragrafo corrispondente per l acciaio da carpenteria è il Poiché nel paragrafo a cui si rimanda vengono illustrate solo le modalità di prova dei materiali di tipo B alcuni estendono l obbligatorietà dei controlli in cantiere solo ai materiali di tipo B. Personalmente non condivido questa impostazione e ho sempre chiesto e, sinora, ottenuto di effettuare i prelievi anche su materiali marcati CE. E comunque auspicabile che nella prossima revisione delle NTC2008 (prevista inizialmente per quest anno) venga fatta maggiore chiarezza sull argomento. In realtà i prelievi per le prove di accettazione ben difficilmente saranno effettuati realmente in cantiere come per le barre da C.A. che vengono approvvigionate in numero leggermente sovrabbondante e per le quali, quindi, non è un problema sottrarre qualche barra alla posa in opera. Ben diversa la situazione per le strutture in carpenteria metallica per le quali il numero dei pezzi approvvigionati è esattamente quanto serve alla costruzione. Non vengono certo fornite due o tre colonne in più in modo che la DL possa prelevare i provini!! Quindi i prelievi di accettazione saranno effettuati, nella maggioranza dei casi, nell officina di produzione e non in cantiere, come previsto dalla stessa NTC2008.

27 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Riporto due esempi reali di strutture tipologicamente molto diverse tra loro per evidenziare l estrema variabilità del numero dei controlli in funzione delle differenti interpretazioni della norma. Struttura tipo 1 Capannone monopiano. Peso complessivo 71 t. Se non consideriamo la tipologia del profilo tra le caratteristiche del lotto omogeneo e supponendo che tutto il materiale sia potremmo effettuare 71/30 = 2,4 = 3 prelievi. Al contrario considerando la tipologia tra le ID Profilo Materiale Peso [t] caratteristiche omogenee del lotto, considerando 1 HEA sempre un tipo di acciaio, potremmo anche arrivare 2 HEB HEB a 11 prelievi. Inoltre mancano dal computo tutte le 4 IPE piastre dei nodi, per le quali bisognerà effettuare 5 IPE almeno un prelievo per tipologia di spessore. 6 2L L Supponendo di utilizzare non più di 3/4 spessori 8 2L arriviamo a 14/15 prelievi. (1 ogni 5t) e poiché ogni 9 2L prelievo è costituito da 3 provini si parla di circa L D provini per un costo indicativo di circa 4.000,00 Peso complessivo 70.77

28 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Struttura tipo 2 Edificio industriale multipiano. Peso complessivo 930 t. (escluse le lamiere e le strutture secondarie degli impalcati) Se non consideriamo la tipologia del profilo tra le caratteristiche del lotto omogeneo e supponendo che tutto il materiale sia potremmo effettuare 930/30 = 31 prelievi.

29 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE ID Profilo Material e Peso [t] Prelievi HEB 300 HEB 400 HEB 500 HEB 600 IPE 200 IPE 300 IPE 400 UNP 200 UNP 240 UNP 280 UNP 400 L 100X 10 I I I I I I Ca Tubo Peso Complessivo Prelievi su lamiere Al contrario considerando anche la tipologia come caratteristica del lotto omogeneo avremmo 38 prelievi e, sommando 3/4 prelievi sul piastrame arriviamo a 40/42 prelievi (1 ogni 22 t). In questo caso avremmo circa 126 provini per un costo indicativo di circa ,00. Nel primo caso avremo un incidenza delle prove di 4000/71000 = 6,0 cent/kg. nel secondo caso avremo invece 11000/ = 1,2 cent/kg. 1 38

30 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Personalmente ritengo che non si possa trattare una struttura in acciaio come una in c.a. e che sarebbe sicuramente consigliabile predisporre un programma dei controlli, da concordare tra Committente, Officina, D.L. e Collaudatore che non consideri soltanto il materiale acciaio, ma che consideri la struttura nel suo insieme pianificando anche i controlli sulle bullonerie (materiali e coppie di serraggio) e sulle saldature. Se il D.L. è stato anche progettista sicuramente potrà intervenire nella redazione del Capitolato delle opere strutturali ed in tale sede impostare un piano dei controlli il cui peso economico ed organizzativo potrà essere considerato dall appaltatore in fase di offerta (per lo meno si spera) in modo da evitare eventuali contestazioni in corso d opera. Se diamo esecuzione ad un progetto non nostro possiamo solo sperare che il Progettista abbia pensato anche a noi quando scriveva il capitolato. Quando progettiamo cerchiamo di pensare sempre a chi dovrà dar corpo alle nostre idee. Nell ottica di un Piano dei controlli che coinvolga tutta la struttura pensata come un unica entità (profilati, piatti, saldature, bulloni ecc.), a mio parere, perde significato il concetto di «Lotto di spedizione».

31 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Esempio di struttura reale con Piano dei Controlli concordato tra Committente, Officina, Progettista D.L. e Collaudatore.

32 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE La struttura dopo l inserimento del prefabbricato sarà: Peso totale (struttura acciaio) ~160 t. dimensioni h ~3.300 mq

33 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Il Piano dei controlli prevede: Prove di rottura per trazione s=8 s=10 s=15 s=20 s=30 s=35 s=40 Quantità [t] UPN220 UPN L50505 L70705 L80806 L80808 L IPE160 IPE Perni D= Profilo o Lamiera Provino Prova 1 prelievo 3 provini sulla lamiera da prelievo 3 provini 2 prelievi 6 provini 3 su L808 3 su L prelievo 3 provini a scelta 1 prelievo 3 provini 6 prelievi su 160 t = 1 prelievo ogni 27 t

34 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Prove ultrasoniche per evidenziare difetti di laminazione sulle lamiere:

35 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Si trattava comunque di cerniere di una certa importanza sulle quali sono state fatte prove non distruttive sul 100% delle saldature (nella foto esame con liquidi penetranti).

36 ACCIAIO PER USO STRUTTURALE Sono state fatte anche prove di trazione sui bulloni e sui tirafondi di fondazione, costituiti da barre filettate fi36. Barre filettate Ø36 90 num. 1 prelievo 3 provini Bulloni M bulloni M bulloni M bulloni

37 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO La «filiera» del prodotto lavorato parte dal produttore (acciaieria) che fornisce prodotti «lunghi» e «piatti» al Centro di trasformazione, il quale realizza gli elementi strutturali con operazioni di taglio, foratura e saldatura e quindi invia al cantiere per il montaggio. Per ciascuno di questi passaggi la Norma prevede la trasmissione di specifiche documentazioni. C Forniture e documentazione di accompagnamento. Tutte le forniture di acciaio, provenienti dallo stabilimento di produzione, devono essere accompagnate: A. Nel caso sussista l obbligo di Marcatura CE Da copia della Dichiarazione di Conformità CE, riportante un timbro originale con la data di spedizione ed il destinatario. (Dopo il 01/07/2013 dalla Dichiarazione di Prestazione)

38 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO

39 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Dal documento di trasporto con la data di spedizione, il riferimento alla quantità, al tipo di acciaio, al destinatario. Osservazione 1: ottenere copia dei DDT dal produttore, ma soprattutto dal grossista che ha fornito il materiale base al Centro di Trasformazione, è estremamente difficoltoso. Alcuni si rifiutano di fornire i DDT adducendo motivazioni di concorrenza commerciale. Osservazione 2: i produttori dichiarano il carico unitario di snervamento minimo. Sappiamo tutti che in zona sismica è fondamentale conoscere e limitare anche il carico di snervamento massimo in quanto influisce sul fattore di sovraresistenza. Senza prove in officina od in cantiere sarebbe impossibile conoscere il valor medio dello snervamento in quanto non è un dato comunicato dal produttore. Per i collegamenti dissipativi deve essere:, 1,1, La resistenza del giunto deve essere maggiore della resistenza della membratura amplificata di un fattore 1,1

40 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Ma deve essere verificato che fy,m 1,2 fyk E se l impresa, per problemi di approvvigionamento, acquista profilati in S355 anziché in come avevamo richiesto? Non sempre il materiale più resistente è il più adatto.

41 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO

42 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Centri di trasformazione Si definisce CdT un impianto (fisso o mobile), che riceve dal produttore di acciaio elementi base e confeziona elementi strutturali direttamente impiegabili in cantiere, pronti per la messa in opera o per successive lavorazioni. Il CdT può lavorare solo materiali qualificati all origine accompagnati dalla documentazione prevista per le «forniture» (C ), deve garantire la tracciabilità dei prodotti attraverso procedure documentate, deve avere un sistema di gestione della qualità del prodotto che sovrintenda al processo di trasformazione. E dunque buona norma, visto che il DL è tenuto a verificare il possesso di tutti i requisiti, effettuare una visita preliminare al CdT documentandola con un verbale sottoscritto dalle parti.

43 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Durante il sopralluogo occorre verificare che il CdT abbia assolto a tutti gli obblighi previsti dal D.M. 14/01/08 e cioè, in particolare: deve aver denunciato la propria attività al Servizio Tecnico Centrale del Ministero ( ) l attestato non scade fintanto che non intervengono variazioni nell organizzazione del CdT, ma ogni anno questo deve confermare al STC che nulla è cambiato rispetto alla dichiarazione iniziale. deve avere un sistema di gestione della qualità del prodotto conforme ai principi della ISO 9001 ( ); (il certificato ha validità triennale, controllare data di scadenza) deve essere in possesso della certificazione ISO 3834 sul sistema di gestione della qualità delle saldature.

44 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Attualmente i CdT in Liguria che hanno ottenuto l attestato sono 13 per la Carpenteria Metallica e 10 per il ferro da C.A. Officine produzione carpenterie metalliche in Liguria al 10/03/12 (fonte ID ATTESTATO DATA 14/05/ /09/ /11/ /04/ /05/ /05/ /06/ /07/ /04/ /10/ /11/ /12/ /12/2011 PROVINCIA GE GE GE SP GE GE GE SV SV IM GE GE GE Centro trasformazione sagomatura ferro per c.a. in Liguria al 10/03/12 (fonte ID ATTESTATO DATA 08/10/ /11/ /12/ /03/ /05/ /06/ /09/ /10/ /02/ /04/2011 PROVINCIA GE SP SP SV SV SP GE IM IM SV

45 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Attualmente i CdT in Liguria che hanno ottenuto l attestato sono 13 per la Carpenteria Metallica e 10 per il ferro da C.A. Officine produzione carpenterie metalliche in Liguria al 10/03/12 (fonte ID ATTESTATO DATA 14/05/ /09/ /11/ /04/ /05/ /05/ /06/ /07/ /04/ /10/ /11/ /12/ /12/2011 PROVINCIA GE GE GE SP GE GE GE SV SV IM GE GE GE Centro trasformazione sagomatura ferro per c.a. in Liguria al 10/03/12 (fonte ID ATTESTATO DATA 08/10/ /11/ /12/ /03/ /05/ /06/ /09/ /10/ /02/ /04/2011 PROVINCIA GE SP SP SV SV SP GE IM IM SV

46 DOCUMENTAZIONE ACCOMPAGNAMENTO ACCIAIO Ogni fornitura in cantiere da parte del CdT di elementi presaldati, presagomati o preassemblati deve essere accompagnata da: Dichiarazione sul DDT degli estremi dell Attestato di denuncia attività; Attestazione inerente l esecuzione delle prove di controllo interno fatte eseguire dal Direttore Tecnico del CdT, con l indicazione dei giorni nei quali la fornitura è stata lavorata. Il DL può richiedere copia dei certificati delle prove relative ai giorni in cui la fornitura è stata lavorata. (In realtà per i materiali Marcati CE i Centri di Trasformazione NON eseguono alcuna prova).