Calcolo e fabbricazione di carpenterie metalliche secondo norme AISC 360-16 e ASTM

DESCRIZIONE

Questo lavoro, quale “punto di vista differente”, è un’iniziativa culturale sul tema dell’acciaio, in particolar modo sul calcolo e sulla fabbricazione di carpenterie metalliche secondo l’esperienza statunitense. Un nuovo modo di progettare le strutture, l’evoluzione degli assetti normativi e l'introduzione di nuove strategie di fabbricazione, manutenzione e gestione – in tutto il mondo – proiettano il panorama dell’interesse tecnico-scientifico dell’acciaio verso spettri di veduta più ampi che – a parere dell'autore – vanno oltre le NTC e gli Eurocodici.

In particolare, ci si auspica che questo lavoro venga interpretato quale invito a una breve parentesi di riflessione sul diverso approccio di progettazione statunitense caratterizzato, a parere di chi scrive, da procedure e formulazioni di calcolo più lineari (e forse più “aerodinamiche”, se ci si riferisce almeno al predimensionamento e alla progettazione di dettaglio) rispetto al carattere decisamente più “ricorsivo” (e, in alcuni punti, addirittura prolisso e confuso) dell’intero corpo normativo degli Eurocodici e di conseguenza delle nostre NTC ai quali si riferisce.

Vengono qui presentati vari esempi di problemi che possono essere incontrati nella pratica tecnica, svolti secondo l’esperienza (dell’ultima versione, finora maggiormente revisionata e corretta) della norma americana (ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings) congruentemente alla AISC LRFD Specification, American Institute of Steel Construction, Load & Resistance Factor Design: al momento, infatti, l’AISC ha pubblicato alcune “draft” – tuttora in fase di redazione/revisione – della ANSI/AISC 360 nell’ed. 2022 - 03/08/2020. Si è, parallelamente, fatto riferimento alla norma ASCE 7-16 (Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures).

Secondo quest’ottica di vedute, in tutta la trattazione si è comunque mantenuto un “comune denominatore” costituito dalle basi della tecnologia, della Scienza e Tecnica delle Costruzioni, in modo da rimanere costantemente aderenti all’argomento “strutture”, pur muovendo su una norma straniera. Numerosi esempi numerici sono stati intercalati lungo la trattazione dei vari argomenti affrontati, corredati da tabelle e illustrazioni, per una più agevole comprensione.

L'acciaio e le carpenterie metalliche

Il lavoro è diviso in due volumi: volume I, sul calcolo e le verifiche degli elementi strutturali, e volume II, sul calcolo e il progetto delle connessioni. Dopo una prima parte introduttiva (sulle principali conversioni fra i vari sistemi di misura e, brevemente, sulla tecnologia dell’acciaio), vengono presentate le procedure di calcolo standardizzate per la verifica degli elementi strutturali di tipo asta (trave e colonna) e i procedimenti di calcolo e verifica delle relative connessioni (bullonate e/o saldate). Numerose note esplicative sono riportate fra un argomento e l’altro, in modo da presentare la trattazione il più chiaramente possibile. Nella settima parte, nel secondo tomo, un’interessante descrizione delle lavorazioni Cimolai S.p.A. al progetto “30 Hudson Yards” nella città di New York: un edificio di 386 m e 76 piani ad uso ufficio con struttura verticale e travi interamente in acciaio.

Alcune tematiche di produzione di nodi complessi, soggetti a sollecitazioni elevate, che le officine Cimolai S.p.A. hanno gentilmente concesso di porre all’attenzione. In particolare, dal 3D modeling & detailing fino alla produzione in officina mediante l’utilizzo di colonne lamellari o dei fusi, con particolare cura ai processi di saldatura sin dalle fasi di preriscaldo. Nell’ottava parte, nel secondo tomo, il contributo dell’Ing. Sebastiano Floridia sul calcolo e la rappresentazione delle connessioni delle strutture in acciaio, frutto del suo studio e della sua esperienza. Completa il lavoro la parte finale in cui sono state allegate delle utili schede di calcolo condotto secondo le normative americane più recenti e, in particolare, un utile esempio di raffronto con gli EC e le NTC 2018 sulla connessione trave-colonna.

Struttura dell'opera

• Tomo I - Elementi strutturali in acciaio

- il materiale acciaio;

- introduzione alle strutture;

- profilati e loro produzione;

- procedure di calcolo elementi.

• Tomo II - Connessioni e nodi in acciaio elasticità

- procedure di calcolo connessioni;

- cenni sulle equazioni di continuità/instabilità;

- lavorazioni e assemblaggi di elementi di grandi dimensioni;

- collegamenti nelle strutture in acciaio (norme italiane).

L'opera è inserita nella Collana Progettazione