Telai

Testo e disegno di Alessio Rullani

Il telaio è la tipologia stutturale più semplice ed economica perciò maggiormente diffusa, infatti viene normalmente utilizzata per la relizzazione di edifici civili.
La struttura è costituita da elementi costruiti in officina e collegati in opera è perciò importante standadizzarli il più possibile evitando piante irregolari, collegamenti fra menbrature principali e secondarie non ad angolo retto, e ripetendo il maggior numero di volte luci di solai e lunghezze di elementi.
Uno dei problemi più delicati è quello dei collegamenti, che possono essere 'rigidi' o a 'cerniera', e la scelta del primo o del secondo tipo comporta in genere sensibili ripercussioni tanto sulla concezione strutturale, quanto sui costi di produzione.
Altro aspetto importante da prendere in considerazione è quello della forte conducibilità del materiale e quindi la notevole importanza delle variazioni termiche giornaliere (oltre a quelle stagionali) nei confronti sia dei movimenti, sia delle sollecitazioni per cui la protezione dall'azione diretta del sole acquista notevole rilievo; ed è, infine, altrettanto importante proteggere la struttura dal pericolo di incendi vista la facilità con cui i metalli trasmettono il calore.
Gli impalcati, quando le maglie abbiano lati di lunghezze non eccessive (nell'ordine dei 5÷8 m) e tra loro paragonabili, vengono di solito realizzati con travi principali e secondarie; su quest'ultime, che ovviamente hanno direzione ortogonale a quella dei telai, si appoggiano i solai in lamiera grecata, sui quali viene poi getteto del calcestruzzo alleggerito, o calcestruzzo normale, alle volte collaborante con la stessa lamiera .
Per le travi, siano esse principali o secondarie, normalmente si impiegano profilati a doppio T della serie IPE o HE (di solito HEA o HEB), raramente rinforzati con piatti o del tipo HEM, non economico per elementi inflessi. Le nervature secondarie di solito, per semplicità, vengono collegate a quelle principali mediante semplici unioni resistente a sforzo di taglio, sono quindi più rari i collegamenti di tipo 'rigido' .
Come gia detto i solai vengono in genere realizzati con lamiera grecata riempita con calcestruzzo e solitamente collegata all'estradosso della nervatura mediante punti di saldatura per realizzare un certo grado di controventamento all'atto di montaggio, che rappresenta una delle fasi più delicate della costruzione.
Quando le maglie sono nell'ordine dei 5 m può risultare conveniente invece realizzare gli impalcati senza travi secondarie con solai misti di acciaio e calcestruzzo perché comprendendo le travi nello spessore del solaio (quando risulta possibile), si realizza, oltre a un risparmio di spazio, anche la protezione delle nervatura dal pericolo di incendi, contro i quali tutte le strutture metalliche devono essere obbligatoriamente protette in conformità della circolare ministeriale n° 91 del 14 ottobre 1961 (Norme di sicurezza per la protezione contro il fuoco dei fabbricati a struttura in acciaio destinati ad uso civile).
Inoltre le travi non devono essere eccessivamente deformabili, infatti dobbiamo verificare che le frecce provocate dai carichi accidentali non superino, per i piani abitabili, 1/1000 delle rispettive luci;mentre per i pilastri le sezioni più convenienti sono del tipo a doppia T della serie HE dovendo le verifiche di resistenza tener conto della stabilità dell'equilibrio per sforzo assiale. Infatti questa serie ha i raggi d'inerzia principali non molto diversi tra loro e le tre gamme (HEA,HEB,HEM) spesso consentono di mantenere uguali gli ingombri mentre in presenza di sforzi normali elevati si può fare ricorso a sezioni composte.
Nel disegno 1 e 2 sono rappresentati due modi per realizzare un telaio; il primo è detto pendolare poiché si realizzano delle connessioni in grado di trasferire solo azioni assiali e taglianti così da conferire alla struttura una maggiore elasticità. Il secondo invece è un telaio con dei controventi, ovvero degli elementi in acciaio inclinati fra i nodi trave-colonna, del tipo più comune detto a 'Croce di Sant'Andrea' (altro sistema abbastanza usato è quello a 'K'). Le strutture di controvento lavorano prevalentemente a taglio e flessione e servono per opporsi alle spinte orizzontali.

Prescrizioni tecniche
Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati semplici
Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati laminati a caldo della serie IPE, IPN, HEA, HEB, HEM, UPN, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco e di irrigidimento; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita. Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio per travature reticolari e pilastri tralicciati o calastrellati
Manufatti in acciaio per travature reticolari in profilati laminati a caldo, del tipo angolare o della serie UPN, con nodi di tipo bullonato (con bulloni di qualsiasi classe) o saldato, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco; il taglio a misura; le forature; i calastrelli. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.
Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio per travi e pilastri in profilati composti saldati
Manufatti in acciaio per travi e pilastri realizzati con accoppiamenti saldati di piatti in lamiera di acciaio, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco; i fazzoletti di irrigidimento; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.
Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Manufatti in acciaio per strutture metalliche secondarie
Manufatti per strutture metalliche secondarie (arcarecci, membrature secondarie in genere, irrigidimenti verticali e orizzontali, etc.)in profilati a freddo compresi i pressopiegati e profilati a caldo, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: le piastre di attacco; il taglio a misura; le forature; le flange; la bullonatura (con bulloni di qualsiasi classe) o saldatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita
Sono esclusi i trattamenti protettivi e le verniciature che verranno computate a parte.

Ancoraggi di fondazione
Fornitura di tirafondi per l'ancoraggio dei pilastri alle fondazioni, realizzati mediante barre tonde di acciaio di qualsiasi diametro e qualsiasi qualità, filettati in testa per una adeguata lunghezza, e dotati di un sistema di aggrappaggio al calcestruzzo realizzato in uno dei seguenti modi:
- ganci ricavati con ripiegature dei tirafondi impegnati su barotti in ferro tondo;
- piastre in ferro piatto saldate all'estremità inferiore dei tirafondi;
- barre in profilati UPN o HE collegate all'estremità inferiore dei tirafondi.
Sono compresi: la contropiastra a perdere da utilizzare come dima per il posizionamento dei tirafondi; i dadi; glin spessori di aggiustaggio per la piombatura del pilastro. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare i tirafondi finiti.

Manufatti in acciaio tondo per irrigidimento verticali e orizzontali
Manufatti in acciaio per irrigidimenti verticali e orizzontali realizzati con tondi di acciaio, forniti e posti in opera in conformità alle norme CNR 10011. Sono compresi: i tenditori e le piastre; il taglio a misura; la filettatura; etc. E' inoltre compreso quanto altro occorre per dare l'opera finita.

Bibliografia:
G. Ballio,F. M. Mazzolani, Strutture in acciaio, Milano 1994.
V. Zignoli, Costruzioni metalliche, Torino 1976.
H. C. Schulitz, W. Sobek, K. J. Habermann, Atlante dell'acciaio, Torino 1999.