Tesi il sistema costruttivo a secco in acciaio, Prof. Walter Angelico, libro consigliato Progettare e costruire in acciaio sagomato a freddo, Barucco

Figura 5.5 - Macchinario per piegatura a freddo, a seguire nastro in acciaio strutturale

Caratterizzati da sezioni aperte e da spessori contenuti inferiori a 3 mm, hanno la particolarità di non essere profili "a catalogo". Ogni produttore potrà sviluppare la geometria voluta rispettando i requisiti e le tolleranze dimensionali riportate nella UNI EN 10162, contrariamente alle sezioni dei profili in carpenteria tradizionale.

Lungo la linea di produzione sono collocati una serie di strumenti che permettono di eseguire varie lavorazioni sul profilo, come ad esempio taglio e foratura. Inoltre fanno sì che il pezzo esca dalla linea di produzione dotato di tutte le lavorazioni necessarie per poter essere assemblato. L'unione tra profili adiacenti può avvenire tramite viti auto-perforanti o rivetti strutturali a strappo ø6,4 mm in acciaio zincato. Nel primo caso non è necessario avere il foro sul profilo, mentre nel secondo caso il profilo deve

essere dotato di foro. Questo aspetto, che potrebbe sembrare svantaggioso, porta con sé il beneficio del fatto che l'operatore posizionerà il perno nel punto corretto, ovvero dove i fori dei due profili coincidono, diversamente nel caso di viti i profili potrebbero non essere perfettamente in squadra e la vite posta in maniera tale da non rispettare le distanze minime previste da normativa. Ambedue le operazioni possono essere effettuate in stabilimento o in cantiere. Fino ai primi anni Cinquanta l'utilizzo dei profilati CFS è limitato al settore residenziale, principalmente statunitense, dove vengono impiegati quasi esclusivamente come elementi secondari. Qualche anno più tardi, in seguito alle pubblicazioni delle prime norme da parte dell'American Iron and Steel Institute (AISI) per l'impiego strutturale dei profili sottili, il loro impiego viene esteso alla realizzazione di sistemi strutturali integrali. In particolare, bisogneràattendere gli anni Novanta per constatare un uso significativo dei sistemi in CFS. Nell'ultimo ventennio stanno tuttavia diffondendosi in maniera importante anche in Europa e recentemente anche in Italia. Parlando di messa in opera di talistick-built, panelprofili si fa riferimento a tre tipologie strutturali: system e volumetric. ⁴ UNI EN 10162: Profilati di acciaio laminati a freddo – Condizioni tecniche di fornitura – Tolleranze dimensionali e sulla sezione trasversale. ⁵ UNI EN 1993-1-3 : Progettazione delle strutture in acciaio. Parte 1-3 Regole generali e regole supplementari per l'impiego dei profilati e delle lamiere sottili piegate a freddo. ⁶ Specification for the design of Light Gage Steel Structural Members, AISI, 1946. Il sistema o ad aste prevede l'assemblaggio dei singoli profili in componenti base direttamente in cantiere. I singoli profili sono montanti di parete oppure travetti di solaio. Il grado di prefabbricazione, inteso come lavorosvolto in officina, è strettamente limitato. Tuttavia i vantaggi connessi a questo tipo di soluzione sono rappresentati da:

• Facilità di movimentazione dei singoli profili;
• Riduzione dei costi di trasporto;
• Riduzione delle attrezzature e dei mezzi di movimentazione pesante in cantiere.

Questo approccio costruttivo è apprezzabile in siti difficilmente accessibili o configurati in modo tale da non consentire il posizionamento di gru o mezzi di sollevamento per la movimentazione di componenti pre-assemblati. Il sistema a pannelli prevede un pre-assemblaggio in stabilimento delle componenti strutturali. Il livello di prefabbricazione è di tipo stick-built. Di conseguenza, maggiore rispetto al sistema Le componenti strutturali sono moduli di parete, oppure travi reticolari. In base alle dimensioni proprie delle componenti e al livello di finitura, ad esempio la presenza o meno di lastre di rivestimento, la movimentazione diviene meno agevole e potrebbe essere necessario.

Disporre di mezzi per la movimentazione delle componenti strutturali. Tuttavia i vantaggi permettono:

• Efficace controllo di qualità in fase di assemblaggio in stabilimento;
• Riduzione dei tempi in cantiere;
• Velocità di costruzione del fabbricato.

Il sistema volumetrico o modulare (v. fig. 5.6) rappresenta il massimo grado di prefabbricazione raggiungibile da un sistema in CFS. Si tratta della realizzazione in stabilimento di un intero modulo costruttivo tridimensionale, una sorta di unità minima, dalla cui composizione è possibile generare una costruzione complessa.

I vantaggi connessi all'utilizzo di questa tecnologia sono:

• Elevato controllo e qualità di montaggio e di finitura;
• Cantiere pulito e sicuro per via della riduzione drastica delle lavorazioni;
• Riduzione dei tempi di cantiere.

Accanto a questi ci sono tuttavia delle limitazioni legate essenzialmente a:

• Costi di trasporto;

Posizionamento dei mezzi di movimentazione.

Le cellule pre-assemblate rispondono alla richiesta di alloggi di emergenza, "pronti all'uso", da collocare dove c'è bisogno, ma soprattutto offrono la possibilità di essere spostate, quindi ricollocate e riutilizzate.

Questi moduli sono l'espressione dell'edilizia realizzata interamente "a off-site secco", che raggiunge il culmine nella prefabbricazione.

I sistemi costruttivi in CFS si prestano alla realizzazione di nuove costruzioni (v. fig. 5.7) a destinazione residenziale, commerciale ed industriale. Anche negli interventi di riqualificazione si dimostrano estremamente versatili e funzionali per la riconfigurazione di facciate, piuttosto che per la realizzazione di nuovi impalcati o di coperture.

L'impiego più interessante è la realizzazione di sopraelevazioni (v. fig. 5.8), in quanto permette di sfruttare a pieno uno dei vantaggi principali di questa tipologia.

costruttiva: la leggerezza.

Anche in Italia, dove i sistemi costruttivi tradizionali in acciaio per la realizzazione di costruzioni ad uso residenziale non trovano ampio utilizzo, negli ultimi anni l'impiego della soluzione in cold-formed steel sta crescendo.

Il sistema è stato impostato nell'ottica della massima semplicità di fabbricazione e realizzazione. In questa prospettiva si è deciso di utilizzare un unico profilo per la realizzazione di tutte le componenti strutturali di parete e di solaio.

Il sistema costruttivo, denominato steelMAX®, si basa sull'utilizzo di profili sottili con spessore pari al millimetro o al massimo a 1,2 mm in acciaio strutturale S280GD. La sezione, studiata e sviluppata per rispondere ad esigenze strutturali, di produzione e di montaggio, è quella a "C" (v. fig. 5.9) opportunamente irrigidito in

corrispondenza dell'estremità e dell'anima. I profili ottenuti dalla linea produttiva vengono assemblati, in stabilimento o in cantiere, per realizzare sistemi intelaiati portanti di parete o di solaio. (Cold-Formed Steel)

Il solaio può essere realizzato con due differenti modalità, in funzione della luce e dei carichi agenti. Una soluzione prevede l'utilizzo di travetti costituiti da due profili posti "schiena a schiena", opportunamente collegati tramite viti auto-perforanti, l'altra soluzione impiega travireticolari (v. fig. 5.10) con montanti rinforzati in corrispondenza delle estremità.

Le pareti (v. fig. 5.11) sono costituite da profili verticali (montanti), disposti ad un interasse di 400 mm o di 600 mm e vincolati alla base e in sommità a delle guide trasversali. Un traverso collega i montanti di un pannello in corrispondenza della mezzeria per limitarne la

lunghezzalibera d'inflessione. La connessione tra i vari profili avviene mediante dei rivetti strutturali a strappo, in acciaio zincato, dal diametro di 6,4mm. Solai e pareti sono supporto per il fissaggio di pannelli di rivestimento.

Questi strati a loro volta diventano la base di fissaggio verso l'esterno per il sistema isolante "a cappotto", mentre verso l'interno per la contro-parete utilizzata per il passaggio degli impianti e a sua volta rivestita di lastre di cartongesso.

Il prodotto dell'interazione tra la struttura in piegati a freddo di acciaio e i prodotti dell'edilizia "a secco" è un sistema stratificato complesso in cui ciascuno strato assolve ad una funzione.

I vantaggi del sistema steelMAX® sono molteplici, di seguito un elenco dei principali:

• La leggerezza delle componenti strutturali e di conseguenza dell'intera struttura. Questa caratteristica si riflette positivamente sia in ambito di cantiere,

dove la movimentazione e la messa in opera delle componenti strutturali è tale da non richiedere l'impiego di attrezzature pesanti, sia in ambito di progettazione strutturale, dove la massa contenuta limita l'incidenza dell'azione orizzontale (sisma evento), riducendo le reazioni trasmesse alla "fondazione". Questo aspetto può essere tradotto in fondazioni più contenute e quindi economiche qualora si tratti di una costruzione ex-novo e/o ampliamenti. Nel caso di sopraelevazioni l'intervento sull'esistente potrebbe essere minimo o addirittura non necessario. La produzione industrializzata permette di avere profili dotati di tutte le lavorazioni necessarie per la loro unione, garantendone non solo qualità continua, ma anche semplicità ed allo stesso tempo rapidità di smontaggio. L'integrabilità di questo sistema con i materiali isolanti e di rivestimento dell'edilizia "a

Il sistema costruttivo “secco” permette di realizzare costruzioni energeticamente efficienti e altamente performanti dal punto di vista dell’isolamento termico ed acustico, garantendone elevati livelli di confort abitativo. Il sistema costruttivo, concepito interamente “asecco”, non richiede l’utilizzo di malte e conglomerati, di conseguenza elimina le problematiche connesse ai tempi di casseratura, maturazione dei getti e dipendenza delle condizioni ambientali. I tempi di cantiere sono certi e ben definiti.

La possibilità di mettere a punto dei pacchetti di parete e di solaio, che abbinino materiali sostenibili, favorisce il riciclo non solo della struttura, visto che l’acciaio è riciclabile al 100%, ma anche dell’involucro, permettendo, in un’ottica di una dismissione futura, di concretizzare il concetto.