Pregi e difetti delle travi in acciaio

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travi in acciaio1

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Il solaio - costituzione

I solai sono delle strutture orizzontali che fungono da divisori tra i differenti piani di un palazzo; inoltre, hanno funzione prettamente strutturale, ossia quella di sostenere i carichi che incidono sulla loro superficie, riducendo, dunque, il rischio di crollo e trasmettendo tale sforzo di compressione sui piedritti. In base alla tipologia di materiale adoperato per la loro costruzione, si distinguono differenti tipologie di solai: in legno, in acciaio oppure in cemento armato. Nel nostro caso, approfondiremo lo studio dei solai in acciaio. Questi sono caratterizzati da una struttura scheletrica composta, appunto da travi in acciaio, le quali presentano le seguenti caratteristiche: - la loro lunghezza è maggiore delle altre dimensioni strutturali, - sono in grado di sopportare carichi applicati nella direzione dell'asse primario per una determinata luce o lunghezza (che viene calcolata considerando i due punti di appoggio). Le travi in acciaio, inoltre, sono ottenute attraverso la lega di due metalli: carbonio e ferro.

Travi in acciaio - le differenti classificazioni

Una prima classificazione delle travi in acciaio può essere fatta considerando la forma della loro sezione: - travi IPE, in cui la sezione assume la forma di una "i" maiuscola e sono particolarmente adatte ad assorbire le sollecitazioni, dovute elle flessioni; - travi a forma di T,Z,C,L: adoperate soprattutto per sorreggere pareti leggere, come quelle di vetro; - travi INP, in cui la sezione assume la forma di una "i" maiuscola, ma le ali inferiori sono inclinate di 15° rispetto alle superiori; hanno utilizzi simili alle IPE, sono più pesanti e costose, ma sono in grado di sostenere maggiormente le sollecitazioni orizzontali; - travi HE, a forma di "h" maiuscola sono adoperate per la realizzazione delle fondamenta, poiché limitano il rischio di collasso. Un'ulteriore classificazione riguarda le proprietà chimiche delle travi stesse e dei loro componenti: - travi in acciaio extra dolce, in cui il carbonio è presente in bassissima percentuale (0,02); - travi in acciaio dolce - carbonio tra 0,04 e 0,4; - travi in acciaio duro - carbonio tra 0,4 e 0,85; - travi in acciaio durissimo - carbonio > 0,85%. Infine, in base al rivestimento esterno, si hanno: - travi a vista, prive di rivestimenti; - travi verniciate o zincate, in grado di ridurre il processo di corrosione; - travi rivestite di legno, per dare un aspetto più rustico alle case di campagna.

trave in acciaio2

trave in acciaio2

Pregi delle travi in acciaio

Le strutture in acciaio sono largamente diffuse per la realizzazione di palazzi ed edifici industriali, poiché presentano determinati pregi. Per prima cosa, le travi in acciaio hanno elevate prestazioni statiche, soprattutto se si verificano fenomeni sismici. Queste loro caratteristiche statiche, dunque, si traducono in: resistenza alla compressione e alla trazione, elevata duttilità e flessibilità. Queste proprietà permettono all'edificio di rimanere in piedi, in caso di terremoti non troppo distruttivi. Inoltre, una struttura di questo tipo può essere smontata e non demolita, riducendo, di conseguenza, i rifiuti da trasportare negli appositi impianti di smaltimento ed i costi associati alle suddette attività di bonifica.

Difetti delle travi in acciaio

I principali difetti delle travi in acciaio sono, invece: la corrosione e la bassa resistenza al fuoco. Per quanto concerne il problema della corrosione, può essere in parte debellato creando un rivestimento superficiale di zinco. Anche per quanto riguarda la resistenza al fuoco la soluzione migliore è quella di generare uno strato protettivo, adoperando ad esempio vernici intumescenti, per evitare il contatto tra il fuoco e l'acciaio stesso. Il costo delle travi in acciaio è calcolato in base al peso delle travi stesse e non solo. Ulteriori fattori che incidono sul prezzo finale sono: la tipologia di profilo, l'estensione della luce, le spese di trasporto, ma anche la professionalità e l'affidabilità della ditta produttrice. Ad esempio il prezzo di travi con profilati IPE o HE si aggira attorno ai centottanta euro al quintale, IVA inclusa. Le travi in acciaio, infine, devono essere corredate da una propria scheda tecnica, in cui devono essere indicate le caratteristiche specifiche, come la resistenza, i collaudi superati, oltre che le loro dimensioni strutturali.

Domande frequenti

  • Quali sono le differenze principali tra le travi IPE e INP?
    La differenza sostanziale risiede nella geometria delle ali. Le travi IPE hanno ali parallele, rendendole ideali per assorbire sollecitazioni di flessione standard nei solai e nelle coperture. Le travi INP, invece, presentano ali inclinate di 15 gradi verso l'interno; questa configurazione le rende più resistenti alle sollecitazioni orizzontali e ai carichi laterali, sebbene siano generalmente più pesanti e costose. La scelta dipende dall'analisi strutturale specifica: per la maggior parte delle applicazioni edilizie residenziali, le IPE offrono il miglior compromesso tra peso e capacità portante, mentre le INP sono preferite quando è necessaria una maggiore stabilità contro spinte laterali.
  • Come si protegge l'acciaio dalla ruggine e dal fuoco?
    Per contrastare la corrosione, il metodo più efficace è applicare un rivestimento protettivo, come la zincatura a caldo o verniciature specifiche anticorrosive, che creano una barriera fisica contro umidità e agenti atmosferici. Per la resistenza al fuoco, l'acciaio perde rapidamente resistenza alle alte temperature; pertanto, è fondamentale applicare vernici intumescenti. Queste vernici, a contatto con il calore, si espandono formando uno strato isolante che protegge il metallo, ritardando il cedimento strutturale durante un incendio. Entrambi gli interventi sono obbligatori per norma e garantiscono la sicurezza e la durata nel tempo della struttura.
  • Quanto costano mediamente le travi in acciaio?
    Il costo non è fisso e varia in base a diversi fattori: il tipo di profilo (IPE, HE, ecc.), la lunghezza della luce richiesta, il peso totale e le spese di trasporto. Indicativamente, per profilati comuni come IPE o HE, il prezzo si aggira intorno ai 180 euro al quintale, IVA inclusa. Tuttavia, il preventivo finale deve considerare anche i costi di installazione e la manodopera specializzata. È essenziale richiedere sempre una scheda tecnica dettagliata che confermi la qualità del materiale, i risultati dei collaudi e le specifiche meccaniche, poiché la affidabilità del fornitore incide direttamente sulla sicurezza e sulla longevità dell'opera.
  • Quali vantaggi offrono le travi in acciaio rispetto ad altri materiali?
    Le travi in acciaio si distinguono per elevate prestazioni statiche, specialmente in zone sismiche, grazie alla loro elevata duttilità e capacità di resistere sia a compressione che a trazione. Questo permette all'edificio di deformarsi senza crollare durante eventi tellurici. Un altro pregio fondamentale è la possibilità di smontare la struttura anziché demolirla, facilitando il riciclo dei materiali e riducendo i rifiuti da smaltimento. Inoltre, l'acciaio permette luci maggiori rispetto al legno o al cemento armato, offrendo maggiore libertà progettuale negli spazi interni. La leggerezza relativa facilita anche le operazioni di cantiere.
  • Esistono travi in acciaio visibili esteticamente?
    Sì, le travi in acciaio possono essere lasciate a vista per fini estetici, creando un look industriale o moderno. In questi casi, si opta per profili privi di rivestimenti opachi, spesso trattati con finiture protettive trasparenti o colorate che ne valorizzano la texture metallica. Un'altra alternativa è rivestire parzialmente la trave con pannelli in legno, mantenendo la struttura portante in acciaio ma integrandola armoniosamente in contesti rustici o tradizionali, come nelle case di campagna. Questa soluzione combina la resistenza strutturale dell'acciaio con il calore visivo del legno, richiedendo però una progettazione attenta per garantire che il rivestimento non comprometta la ventilazione o la protezione antincendio.