Le strutture in acciaio, parte 1

Esempi di saldatura

La freccia mi indica il punto in cui devo effettuare la saldatura (qua io sto saldando due elementi, uno a destra e l'altro a sinistra, che sono stati preventivamente predisposti e il giunto (questo giunto a V) deve essere effettuato dal lato della freccia, perché il simbolo è situato sotto l'asta. Quindi essendo il simbolo effettuato sotto l'asta, vuol dire che la V è dal lato della freccia, viceversa sarebbe stato all'incontrario.

Dopodiché, sopra l'asta c'è il simbolo del piatto di sostegno, ossia questo elemento piatto che si mette, in questo caso, dal lato opposto della freccia, quindi da sotto all'unione saldata, e serve per proteggere dalla colatura di saldature durante l'effettuazione del giunto.

Non c'è la bandierina quindi la saldatura viene fatta in officina.

A questo punto abbiamo tutte le informazioni.

Proseguendo con lo sguardo verso destra sulla slide di sopra:

In quest'altra...

saldatura abbiamo la doppia piegatura della freccia, perché infatti abbiamo questa giunzione a mezza V, che si deve effettuare dal lato opposto della freccia, quindi abbiamo che la parte obliqua sta dallo/sullo stesso lato della freccia, perché il simbolo di mezza V è posizionato sotto l'asta. Il piatto di sostegno invece va da sotto, perché è posizionato sopra l'asta.

Qui vediamo che è stato predisposto il giunto soltanto di un elemento, perché, essendo mezzo a V, questo elemento resta quello intero e l'altro elemento viene sagomato.

La parte un po' tondeggiante vicino al giunto è l'elemento che si fonde durante la saldatura, quindi la saldatura non solo inserisce questo elemento di materiale di apporto all'interno del giunto (questo giunto si chiama "Giunto a piena penetrazione", perché occupa tutto il giunto, penetra all'interno di tutto il giunto), ma va a fondare anche parte dei

lembi.

Poi abbiamo quest'altro tipo di saldatura che si chiama "Cordone": una saldatura che si sovrappone agli elementi da connettere, quindi non è a penetrazione, ma è sovrapposta, e si chiama appunto "A cordone d'angolo". Va effettuato dal lato della freccia, perché il simbolo è posizionato sotto all'asta e anche questo, come per gli altri due, è da effettuarsi in officina, perché non c'è il simbolino della bandierina. Questo si effettua senza il piatto di sostegno.

Poi abbiamo la saldatura testa a testa a piena penetrazione: qui, abbiamo, dal lato della freccia, sagomato a V e, dal lato opposto alla freccia, abbiamo questo elemento bombato, che vuol dire che deve essere effettuato questo rovescio dal lato opposto. "Testa a testa", perché sono i due elementi che vengono connessi testa a testa. Avviene in officina.

Nell'esempio successivo sono invece perpendicolari tra di loro.

prende il nome di saldatura a T: qui abbiamo due mezze V, una sopra e una sotto, e infatti vediamo che rispetto all'asta abbiamo una mezza V sopra l'asta, che mi indica quella (la mezza V effettiva, non quella sull'asta) dal lato opposto della freccia, e una mezza V sotto l'asta, che mi indica quella dal lato della freccia.

Poi abbiamo la saldatura a doppio cordone d'angolo, sia sopra che sotto, e infatti lo trovate sia sopra che sotto l'asta.

Poi abbiamo la saldatura per punti: (quando abbiamo studiato le lamiere:) la lamiera viene giuntata ai profili, ossia, anziché andare a saldare tutta la lamiera, si fanno delle saldature per punti (questo è un altro modo per ottenere la saldatura).

Poi, volgendo lo sguardo sempre a destra nella slide, ritroviamo delle giuntature testa a testa di due elementi verticali. È a parziale penetrazione, perché il lembo a mezza V viene realizzato da un certo punto in poi e questo consente di non occupare tutta

la sezione dei due lembi a confronto, ma solo una parte. Infine abbiamo il cordone, che non è d'angolo, ma è realizzato sovrapponendo i due lembi e saldandoli insieme. Tutte queste saldature che abbiamo visto sono realizzate in officina. Il terzo tipo di giunzione è costituito dalle giunzioni incollate: L'attacco delle strutture in acciaio, ossia si sono sperimentati dei materiali in grado di connettere gli elementi in acciaio come fossero una colla (proprio per strutture in acciaio). Ovviamente questi adesivi sono molto resistenti, perché devono rendere queste giunzioni resistenti a tutte le azioni per le quali sono progettate. Tra l'altro, essendo delle giunzioni anche di tipo strutturale, devono avere una resistenza molto elevata. Inoltre sono molto pratici, perché, come per l'attacco, basta tenere sotto pressione i due lembi da connettere finché la colla non fa presa. In realtà gli adesivi garantiscono anche l'ermeticità.ossia non lasciano passare aria, smorzano le vibrazioni e garantiscono non solo un processo realizzativo molto più veloce rispetto alla saldatura, ma anche degli spessori inferiori a quello del materiale di apporto utilizzato per la saldatura. Il problema è nella sperimentazione di questi materiali, perché non si sa ancora bene come invecchiano (la colla invecchiando perde le sue capacità adesive). Questo è il rischio: non si conosce ancora bene la durabilità di questi sistemi. Inoltre, per poter fare questa pressione durante la fase di presa dell'incollaggio bisogna utilizzare dei dispositivi particolarmente complessi, perché devono poter svolgere queste pressioni particolarmente elevate: quindi, anche se da un certo punto di vista il processo è più veloce, quando si deve fare a piedi d'opera potrebbe essere complicato. In ogni caso sono dei sistemi che si stanno sperimentando, in alcuni casi già molto avanzati.e che trovano un largo impiego anche nel consolidamento, nelle opere di rinforzo strutturale (quando bisogna aggiungere degli elementi strutturali a quelli già esistenti). Gli incollaggi si realizzano con sovrapposizioni; con elementi che si aggiungono agli elementi da incollare per aumentare la superficie di incollaggio dell'adesivo; oppure vengono realizzati dei giunti diagonali per i giunti testa a testa, sempre per aumentare la superficie di incollaggio; o con questa forma a Z; oppure abbiamo due profili a C o ad HE che vanno aggiunti l'uno sull'altro e quindi vengono realizzate queste sagomature nel quale vengono poi inseriti gli adesivi che garantiscono il giunto. Altri sistemi di giunzioni: Giunzioni incollate con aggraffatura (questa aggraffatura vi dovrebbe ricordare quello che abbiamo studiato quando abbiamo trattato dei manti di copertura in grandi elementi (le lastre che venivano giuntate con questa aggraffatura). Questa è la forma (vedi slide) con cui

Vengono giuntati alcuni elementi con l'adesivo. G. di irrigidimento: quando si deve aggiungere ad un profilo un piatto, allora vengono incollati su tutta la loro superficie.

FINE DELLA TRATTAZIONE SUI SISTEMI DI CONNESSIONE TRA GLI ELEMENTI METALLICI.

I principali elementi strutturali che formano le strutture in acciaio:

1. Strutture verticali: strutture puntuali: i pilastri
2. Strutture orizzontali: travi

NOTA: pilastri + travi vanno a formare i telai, oppure le travi si utilizzano come elementi principali dei solai.

3. Particolare tipo di elemento che va a considerare pilastri e travi perfettamente solidali tra di loro: i portali.

NOTA: Digressione sulla "Nuova galleria nazionale" (Berlino) di Mies van der Rohe.

NOTA: "L'architettura diventa un fatto costruttivo, è un evento costruttivo"

NOTA: lo scopo del corso è, oltre a dare quella formazione di base che ci consentirà di diventare dei progettisti e quindi acquisire tutte le conoscenze relative.

All'uso dei materiali e delle tecnologie, quello di saper riconoscere nel costruito materiali e tecniche costruttive (è il primo step).

I pilastri rappresentano la struttura verticale delle strutture in acciaio: Devono rispondere essenzialmente a compressione, se i carichi verticali trasmessi dalle strutture orizzontali sono coassiali, oppure a pressoflessione, se questi carichi sono eccentrici.

Poi ovviamente ci possono essere spinte, ci può essere l'azione del carico di punta, ci possono essere azioni dovute a vento o a sisma, per cui abbiamo tutto il problema della controventature delle strutture.

La cosa interessante rispetto ai sostegni verticali del passato, che noi dovevamo collegare alle fondazioni in modo saldo e soprattutto la dimensione delle strutture murarie man mano che si andava alla fondazione doveva essere sempre più ampia, è che il collegamento del pilastro alla sua fondazione può prevedere dei vincoli diversi da quello dell'incastro.

come, ad esempio, quella della cerniera. In tal caso (vedi slide) è un pilastro tubolare costituito da un tubo cavo all'interno con uno spessore che ne garantisce la resistenza. Questo pilastro è collegato ad una piastra e ha un sistema di cerniera cilindrica: il pilastro rispetto alla piastra di base può ruotare in una direzione, perché c'è un cilindro (cerniera cilindrica), mentre se al posto del cilindro ci fosse stata una sfera, questo pilastro era in grado di ruotare in tutte le direzioni, quindi secondo i due assi.

Questa cerniera è stata progettata per garantire una certa rotazione secondo un asse e quindi è stata ritenuta più utile dell'incastrare questo pilastro alla base. La piastra alla base è collegata a una fondazione che viene realizzata in calcestruzzo cementizio armato.

Se le cerniere sono previste sia alla base che in testa, quindi anche in corrispondenza della struttura orizzontale che trasmette i

tà dell'altro, e poi saldando le due anime tra loro).