L ACCIAIO. Costruzione delle Opere di Architettura A Prof. Arch. Alessandro Claudi de Saint Mihiel

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1 Università degli Studi di Napoli Federico II _Dipartimento di Architettura Corso di Laurea Magistrale in Architettura 5UE_A.A.2015/2016 L ACCIAIO Costruzione delle Opere di Architettura A Prof. Arch. Alessandro Claudi de Saint Mihiel

2 DEFINIZIONI Vengono definite acciai le leghe ottenute dalla fusione di minerali di ferro, carbonio e altri elementi, importanti per l'elevata resistenza meccanica. In base alla Norma Uni En 10020/89 esiste un valore limite della percentuale di Carbonio in Lega che permette di distinguere l acciaio dalla ghisa: 2% Acciaio: Fe + C carbonio < 2% Ghisa: Fe + C carbonio > 2% La ghisa ha scarsa resistenza a trazione e un comportamento fragile che ne riduce la lavorabilità sia a caldo che a freddo L acciaio e isotropo, presenta una elevata resistenza meccanica (a compressione e a trazione) e duttilità; è saldabile e lavorabile a caldo e a freddo.

3 DEFINIZIONI Vantaggi dei sistemi costruttivi in acciaio: Elevato rendimento derivante dal rapporto tra resistenza meccanica unitaria e peso specifico Grande elasticità e quindi capacità di sopportare sollecitazioni sismiche Possibilità di variare le caratteristiche del materiale adattandolo alle esigenze strutturali Possibilità di trasformazioni e riparazioni parziali della struttura dovuta alle connessioni reversibili Velocità e precisione del montaggio in cantiere Caratteristiche certificate Svantaggi dei sistemi costruttivi in acciaio: Particolare sensibilità ai fenomeni di instabilità (snellezza) Eccessiva deformabilità delle strutture (problemi di funzionalità) Scarsa resistenza al fuoco Grande consumo di energia per produzione e trasporto (maggiore di cls, laterizio e legno) Vulnerabilità alla corrosione atmosferica

4 CICLO DI LAVORAZIONE DEI PRODOTTI DI ACCIAIO

5 PROFILATI

6 PROFILATI: Travi HE ad ali parallele

7 PROFILATI: Travi IPE ad ali parallele

8 COILS

9 PROFILI IN CFS (COLF FORMED STEEL PIEGATI A FREDDO)

10 PROFILI IN CFS

11 PROFILI IN CFS

12 LAMIERE

13 LAMIERE Lamiera grecata Lamiera per coperture

14 DIAGRAMMA DEL COMPORTAMENTO DELL ACCIAIO A TRAZIONE

15 ORIGINI ED EVOLUZIONE L impiego del ferro e dell acciaio per la realizzazione delle strutture si afferma intorno al 1780 in seguito alla prima rivoluzione industriale. Già nella prima metà del 700 iniziano tuttavia ad essere realizzate opere di ingegneria civile in ferro e ghisa. Nell 800 la cultura tecnologica dell acciaio si afferma in seguito alla realizzazione di alcune opere emblematiche in Europa (Crystal Palace, 1851; Tour Eiffel 1989). Alla fine dell 800, grazie all attività della Scuola di Chicago, negli Stati Uniti inizia a diffondersi l uso dell acciaio su scala industriale. T. Pritchard, Coalbrookdale bridge, J. Paxton, Crystal Palace, Londra L. Sullivan, Guarantee Building, Chicago, 1895.

16 Principi di coordinazione modulare

17 Disposizione planimetrica di pilastri e controventature a) sviluppo longitudinale; b) sviluppo trasversale, con controventamento trasversale (1)

18 Disposizione planimetrica di pilastri e controventature negli edifici multipiano è necessario prevedere controventature ogni 2-3 livelli 1) controventi orizzontali; 2) controventi verticali

19 Collegamento pilastro-plinto di fondazione

20 Soluzioni per la fondazione

21 Soluzioni per la fondazione

22 Realizzazione della carpenteria metallica

23 Realizzazione della carpenteria metallica

24 Sezioni tipo di pilastri

25 Connessione trave - pilastro bullonata

26 Connessione trave - pilastro bullonata

27 Connessione trave - pilastro bullonata

28 Connessione trave - pilastro bullonata

29 Connessione trave - pilastro saldata

30 Connessione con squadrette saldate in officina al pilastro

31 Connessione con squadrette saldate in officina alla trave

32 Connessione trave anima del pilastro

33 Connessione trave - trave

34 Connessione trave secondaria - trave principale bullonata

35 Connessione trave secondaria - trave principale bullonata

36 Connessione pilastro - pilastro bullonata

37 Connessione pilastro - pilastro bullonata

38 Impalcato in acciaio

39 Impalcato in acciaio Tipologie di solaio in lamiera grecata: a) Collaborante, con getto integrativo in cls (3) b) Portante, con getto integrativo in cls (3) c) Portante, realizzato a secco, mediante interposizione di materiale isolante (4)

40 Impalcato in acciaio

41 Impalcato in acciaio

42 Impalcato in acciaio

43 Impalcato in acciaio

44 Soluzioni di protezione al fuoco Intonaci a spruzzo con vermiculite o perlite Lastre di materiale ignifugo Rivestimento in calcestruzzo