Edificio in acciaio - Steel building

Questo articolo riguarda gli edifici realizzati prevalentemente in acciaio. Per altri usi, vedere Costruzione in acciaio (disambigua) .
Edificio in acciaio in una fattoria nella contea di Shenandoah, Virginia .

Un edificio in acciaio è una struttura metallica fabbricata con acciaio per il supporto interno e per il rivestimento esterno, al contrario degli edifici con struttura in acciaio che generalmente utilizzano altri materiali per pavimenti, pareti e involucro esterno. Gli edifici in acciaio sono utilizzati per una varietà di scopi, tra cui magazzini, spazi di lavoro e alloggi. Sono classificati in tipi specifici a seconda di come vengono utilizzati.

Storia

La Basilica Minore di San Sebastián (1891) a Manila

Gli edifici in acciaio hanno guadagnato popolarità per la prima volta all'inizio del XX secolo. Il loro uso è diventato più diffuso durante la seconda guerra mondiale e si è notevolmente ampliato dopo la guerra quando l'acciaio è diventato più disponibile. Gli edifici in acciaio sono stati ampiamente accettati, in parte grazie all'efficienza dei costi. La gamma di applicazioni si è ampliata con materiali, prodotti e capacità di progettazione migliorati con la disponibilità di software di progettazione assistita da computer.

Vantaggi

L'acciaio offre diversi vantaggi rispetto ad altri materiali da costruzione, come il legno :

  • L'acciaio è strutturalmente solido e prodotto secondo specifiche e tolleranze rigorose.
  • L'eventuale materiale in eccesso è riciclabile al 100%.
  • L'acciaio non si deforma, si piega, si attorciglia o si piega facilmente ed è quindi facile da modificare e offre flessibilità di progettazione. L'acciaio è anche facile da installare.
  • L'acciaio è conveniente e raramente oscilla di prezzo .
  • L'acciaio consente una migliore qualità di costruzione e una minore manutenzione, offrendo allo stesso tempo maggiore sicurezza e resistenza.
  • Con la propagazione di muffe e funghi nell'edilizia residenziale, l'utilizzo dell'acciaio riduce al minimo queste infestazioni. La muffa ha bisogno di materiale umido e poroso per crescere. Le borchie in acciaio non hanno questi problemi.

Svantaggi

  • Conducibilità termica: i calcoli mostrano che la rete di un perno in acciaio calibro 18 è circa 31 volte più sottile di un perno in legno "a due per"; tuttavia, l'acciaio conduce il calore in modo 310 volte più efficiente del legno. Come risultato netto, un perno in acciaio "a due" condurrà 10 volte più calore di un perno in legno "a due".
  • Corrosione: un design difettoso porta alla corrosione del ferro e dell'acciaio negli edifici.
  • Può piegarsi negli incendi.

tipi

Alcuni tipi comuni di edifici in acciaio sono "a pareti dritte" e "ad arco", o capanna Nissen o Quonset . Inoltre, il tipo strutturale può essere classificato come campata libera o campata multipla. Un edificio a luce libera non ha supporti strutturali (es. colonne) nello spazio occupato interno.

Il tipo a pareti dritte e ad arco si riferisce alla forma esterna dell'edificio. Più in generale, queste sono entrambe forme strutturali ad arco se si basano su una struttura a telaio rigido. Tuttavia, le strutture del tetto curve sono tipicamente associate al termine arco.

Gli edifici ad arco in acciaio possono essere convenienti per applicazioni specifiche. Sono comunemente usati nel settore agricolo. Gli edifici a pareti dritte offrono più spazio utilizzabile rispetto agli edifici ad arco. Sono anche più facili da integrare nell'architettura esistente. Gli edifici a pareti dritte sono comunemente usati per uso commerciale, industriale e molti altri tipi di occupazione.

La luce netta si riferisce alla costruzione interna. Gli edifici in acciaio a luce libera utilizzano grandi travi di supporto sopraelevate, riducendo così la necessità di colonne di supporto interne. Gli edifici in acciaio a luce chiara tendono ad essere meno efficienti in termini di costi rispetto alle strutture con colonne interne. Tuttavia, altre considerazioni pratiche possono influenzare la scelta dello stile di inquadratura, come un'occupazione in cui gli ostacoli strutturali interni non sono desiderabili (ad es. hangar per aerei o arene sportive).

Gli edifici Long Bay sono progettati per l'uso in campate di oltre 35'. Usano telai metallici prefabbricati combinati con travetti convenzionali per fornire aperture e distanze maggiori negli edifici.

Componenti

Le parti dell'edificio che vengono assemblate in officina prima della spedizione al sito sono comunemente indicate come prefabbricate . Gli edifici in acciaio più piccoli tendono ad essere prefabbricati o abbastanza semplici da essere costruiti da chiunque. La prefabbricazione offre i vantaggi di essere meno costosa rispetto ai metodi tradizionali ed è più rispettosa dell'ambiente (poiché non vengono prodotti rifiuti in loco). Gli edifici in acciaio più grandi richiedono operai edili specializzati, come i lavoratori del ferro , per garantire un montaggio corretto e sicuro.

Esistono cinque tipi principali di componenti strutturali che compongono un telaio in acciaio: elementi di trazione, elementi di compressione, elementi di flessione, elementi di forza combinata e le loro connessioni. I membri di tensione si trovano solitamente come membri di rete e corda in capriate e travetti in acciaio a rete aperta. Idealmente gli elementi di tensione portano solo forze di trazione, o forze di trazione, e si presume che le sue connessioni terminali siano fissate. Le connessioni a perno impediscono l'applicazione di qualsiasi momento (rotazione) o forze di taglio all'elemento. I membri di compressione sono considerati anche come colonne, montanti o montanti. Sono membri verticali o membri del web e della corda in capriate e travetti che sono in compressione o vengono schiacciati. Gli elementi di piegatura sono anche noti come travi, travi, travetti, pennacchi, arcarecci, architravi e nervature. Ciascuno di questi elementi ha la propria applicazione strutturale, ma tipicamente gli elementi flettenti porteranno momenti flettenti e forze di taglio come carichi primari e forze assiali e torsioni come carichi secondari. Gli elementi di forza combinata sono comunemente noti come trave-colonne e sono soggetti a flessione e compressione assiale. Le connessioni sono ciò che unisce l'intero edificio. Uniscono questi membri e devono garantire che funzionino insieme come un'unica unità.

Guarda anche

link esterno

Riferimenti