Dott. Ing. Gian Carlo Giuliani | Consulente esclusivo Redesco Progetti srl – Milano
Le caratteristiche di resistenza peso specifico e durabilità dell’alluminio sono più vantaggiose di quelle analoghe per l’acciaio da costruzione. L’uso di estrusi con sezione adatta alle esigenze strutturali definita dal progettista consente di ottenere elevate capacità di carico anche in presenza dei fenomeni di instabilità che sono accentuati dal valore non elevato del modulo elastico dell’alluminio. I normali sistemi di connessione degli elementi possono essere completamente rivisti con lo scopo di ottenere grande semplificazione ed elevata efficienza strutturale impiegando la precompressione e sezioni particolari. È riportato un esempio di applicazione di questi concetti basilari ad una capriata con luce 12 m con riferimento ai principi progettuali, all’analisi e a prova di carico effettuata per confermare la validità della soluzione.
1 IN GENERALE
L’efficienza meccanica delle leghe di alluminio ALMGSi1, espressa dal rapporto fra la tensione di snervamento ed il peso specifico, risulta fy/?=10.000 m mentre quello dell’acciaio per elementi strutturali è pari a 6.300 m.
La caratteristica di cui sopra, che inoltre determina masse inerziali ridotte per le azioni sismiche, unita alla assenza della necessità di applicazione di protezioni anticorrosive ed al fatto che l’alluminio è completamente riciclabile, rende di sicuro interesse l’uso strutturale di tale materiale anche sotto l’aspetto della sostenibilità.
Il problema delle connessioni nelle strutture in alluminio è comunque molto importante ed è esemplificato nella figura 1:
• la eventuale saldatura riduce la resistenza delle sezioni a circa il 50%; tutta la struttura deve essere sovra-dimensionata per la presenza di questa debolezza locale;
• l’uso di giunzioni bullonate richiede numerose forature e coprigiunti, rondelle e bulloni che, per motivi elettrostatici devono essere in acciaio inossidabile a meno di ricorrere a complicati rivestimenti isolanti;
• per ridurre il numero dei componenti del giunto si possono sviluppare forme estruse o fuse adatte allo scopo;
• l’uso molto conveniente di profili scatolari per gli elementi strutturali richiede l’inserimento di distanziatori per eliminare la flessione trasversale creata dal serraggio dei bulloni che non possono essere completamente eliminati soprattutto per agevolare l’assemblaggio dei pezzi;
• sono quindi necessarie soluzioni innovative per i collegamenti e, per ottenere buoni risultati, l’intera struttura deve essere concepita tenendo conto di queste;
• in conclusione il progettista deve pensare in alluminio. […]
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