Vantaggi della struttura leggera in acciaio

Jul 17, 2023

Uno dei principali vantaggi della struttura leggera in acciaio è la sua versatilità e la gamma di tipologie edilizie per le quali può essere utilizzata.

Le applicazioni delle strutture leggere in acciaio spaziano dalle abitazioni basse agli sviluppi multipiano e multi-occupazione, compresi telai strutturali pannellati, sistemi di pareti di tamponamento esterne e costruzioni modulari fuori sede completamente finite. La gamma di tipologie edilizie è indicata dai progetti mostrati nelle figure da 1 a 4.

L’ampia gamma di applicazioni si aggiunge ai vantaggi che ci si aspetterebbe da un metodo di costruzione moderno: rapida velocità di costruzione, alta qualità e prestazioni, eccellente sicurezza ed efficienza dei costi. Un settore importante per le strutture leggere in acciaio è quello degli edifici residenziali da quattro a otto piani e degli edifici ad uso misto che spesso comprendono spazi commerciali e parcheggi ai livelli inferiori. In questi casi la caratteristica di leggerezza del sistema costruttivo è fondamentale per minimizzare i carichi sulla struttura portante.

La struttura leggera in acciaio comprende sezioni a C zincate formate a freddo di profondità compresa tra 70 mm e 100 mm nei pannelli delle pareti e sezioni a C profonde da 150 mm a 300 mm o travetti a traliccio nei pavimenti. È possibile ottenere luci fino a 6 m, il che può eliminare i muri portanti interni e quindi portare ad una flessibilità nella pianificazione dello spazio interno.

I pannelli prefabbricati sono generalmente alti quanto un piano (da 2,7 a 3,2 m) e lunghi fino a 8 m, a seconda del trasporto e del sollevamento.

Una casa può essere costruita con un minimo di 12 pannelli murali e si possono consegnare fino a quattro case o grandi appartamenti per camion. I solai possono essere installati sotto forma di cassette prefabbricate o come travetti singoli. Un tipico progetto in acciaio leggero durante la costruzione è mostrato nella Figura 5.

La possibilità di utilizzare solai compositi supportati da pareti leggere in acciaio (come mostrato nella Figura 6) è popolare in alcuni settori. In questo caso, il solaio è tipicamente profondo da 150 mm a 180 mm utilizzando una pavimentazione in acciaio profilato con calcestruzzo gettato in opera e si estende fino a 5,5 m se sostenuto temporaneamente durante la costruzione. Non solo il peso proprio è la metà di quello di una soletta piana in cemento, ma è meno profondo e consente il passaggio di condotti sospesi al piano di calpestio.

Sia i pavimenti a travetti che quelli compositi utilizzano spesso travi sottili integrate nella zona del pavimento per creare più spazio a pianta aperta, il che è particolarmente utile nelle case di cura e nelle aree dell'atrio. Le scale in cemento e acciaio vengono generalmente fornite come parte del pacchetto in acciaio leggero e sono integrate nel Building Information Model (BIM) fornito dal fornitore di acciaio leggero.

Le prestazioni strutturali dei profilati formati a freddo ne consentono l'utilizzo in un'ampia varietà di applicazioni. Una sezione a C in acciaio leggero di soli 1,5 mm di spessore può supportare fino a 50 kN in compressione. I rinforzi strutturali sono integrati nelle pareti per garantire stabilità in modo che gli edifici di media altezza non richiedano nuclei aggiuntivi. Soluzioni di progettazione efficienti si ottengono selezionando lo spessore dell'acciaio e la configurazione delle sezioni per adattarsi alle condizioni di carico specifiche.

I vantaggi della produzione fuori sede e delle strutture leggere in acciaio, in particolare, emergono in primo piano nei progetti residenziali urbani che spesso comportano un misto di case a schiera e condomini più grandi. La Figura 7 mostra un hotel del centro città che utilizza una struttura leggera con struttura in acciaio. I vantaggi ricercati dal cliente e dall’appaltatore sono:

Gli sviluppi ad uso misto generalmente comprendono spazi commerciali o di vendita al dettaglio ai livelli inferiori e unità residenziali ai piani superiori. Un buon esempio è quello in cui vengono costruite abitazioni a tre o quattro piani sopra lo spazio commerciale, come i supermercati nelle aree urbane. La natura mista del progetto può essere necessaria per ragioni di pianificazione o per massimizzare il ritorno dall'uso del territorio.

Il requisito chiave è una sovrastruttura leggera con la capacità di estendersi tra le travi di trasferimento e di essere sufficientemente robusta da tollerare le deflessioni differenziali dei supporti. La struttura leggera in acciaio si è rivelata la soluzione perfetta poiché pesa meno di 100 kg/m2 per piano e consente luci fino a 6 m tra le travi.