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Acciai Strutturali s275 e s355: Differenze caratteristiche e utilizzi.

acciaio strutturale
Indice

    Acciai Strutturali s275 e s355: Differenze caratteristiche e utilizzi.

    L’acciaio strutturale viene elaborato attraverso processi specifici che ne definiscono le proprietà, la struttura e l’utilizzo. La laminazione dell’acciaio strutturale è un fattore che differenzia le diverse tipologie del prodotto finale. Questa può essere modificata attraverso un processo meccanico che riduce le dimensioni delle lamine.

    Requisiti di Resistenza

    Il d.m. 14 gennaio 2008 ha introdotto un requisito di resistenza unitaria di rottura per gli acciai da carpenteria in relazione alla classificazione UNI EN 10025-95. Questi acciai strutturali devono avere una resistenza compresa tra S235 e S460, dove la S rappresenta la tensione caratteristica di snervamento in Mpa. Questo porta alla formazione di codici come S235, S275, S355 e S450, che indicano resistenze crescenti.

    Cos’è la resistenza unitaria di rottura degli acciai

    La resistenza unitaria di rottura è una proprietà meccanica che descrive la massima quantità di tensione che un materiale è in grado di sopportare prima di rompersi. In particolare, per gli acciai, questo valore viene spesso espressa in unità di mega pascal (MPa).

    La resistenza unitaria di rottura dipende da molte variabili, tra cui la composizione chimica, la microstruttura, la presenza di eventuali difetti o inclusioni e il trattamento termico del materiale. Gli acciai ad alto limite di snervamento hanno una resistenza unitaria di rottura superiore rispetto agli acciai a basso limite di snervamento, il che li rende più adatti a applicazioni soggette a sollecitazioni elevate.

    È importante sottolineare che la resistenza unitaria di rottura non è una proprietà costante per un materiale, ma può variare in base a diversi fattori, come la velocità di deformazione, la temperatura ambiente e l’ambiente corrosivo. In generale, la resistenza unitaria di rottura degli acciai è compresa tra 400 MPa e 800 MPa.

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    Caratteristiche dell’acciao S275

    L’acciaio strutturale S275 presenta buone proprietà di saldabilità e caratteristiche meccaniche sufficienti. La desinenza JR indica l’energia di resilienza, con una minima energia di 27 J e una temperatura di prova di resilienza a 20°C. Questo acciaio è adatto per la saldatura e viene utilizzato per la produzione di elementi di struttura a freddo, bulloneria e rivetti.

    Cos’è l’energia di resilienza JR

    La JR indica l’energia di resilienza, che è la quantità di energia che un materiale può assorbire prima di raggiungere il suo punto di rottura. La resilienza è una proprietà importante dei materiali, in particolare per gli acciai, poiché indica la capacità di un materiale di resistere a deformazioni elastiche senza subire danni permanenti. L’energia di resilienza viene solitamente misurata utilizzando una prova di sollecitazione nota come prova a sforzo per trazione. La resilienza è una proprietà dinamica che dipende dalla velocità di carico e dalla temperatura del materiale.

    Acciaio S355: caratteristiche

    L’acciaio strutturale S355 è un acciaio da costruzione non legato adatto per la formatura a freddo e la bordatura. La sigla J2C+N indica una laminazione normalizzata con un’energia minima di 27 J e una temperatura di prova di resilienza a -20°C. Questo acciaio viene utilizzato in costruzioni navali e ferroviarie, macchinari come gru e scavatori, costruzioni edilizie, tubature, sistemi di ventilazione e pompe.

    Trattamento termico dell’acciaio

    La laminazione normalizzata con un’energia minima di 27 J e una temperatura di prova di resilienza a -20°C nell’acciaio strutturale indica che l’acciaio è stato sottoposto a un trattamento termico di normalizzazione, con il quale è stata ridotta la sua struttura grana (organizzazione delle particelle di ferro e carbonio) per migliorarne la proprietà meccaniche, come la resistenza e la durezza. Questo trattamento termico viene effettuato per ottenere una microstruttura uniforme e omogenea nell’acciaio.

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    L’energia minima di 27 J indica la quantità minima di energia che l’acciaio deve assorbire durante la prova di resilienza per spezzarsi. La prova di resilienza viene eseguita a una temperatura di -20°C per verificare la capacità dell’acciaio di resistere alle sollecitazioni meccaniche a temperature molto basse. Questo tipo di prova aiuta a valutare la resistenza alla frattura e la tenacità dell’acciaio strutturale in condizioni di temperature estreme.

    Differenze tra Acciaio S275 E S355

    La differenza tra l’acciaio strutturale S275 e S355 risiede nella maggiore resistenza alla tensione di snervamento dell’acciaio S355 rispetto a S275 e nella sua maggiore resistenza meccanica. Ad esempio, per uno spessore di membratura fino a 40mm, la tensione di ultima rottura dell’acciaio strutturale S355 è di 510 N/mmq, mentre per l’acciaio S275 è di 430 N/mmq.

    Inoltre, l’acciaio S355 è anche più adatto per usi che richiedono una maggiore rigidità e resistenza, come nella costruzione navale, veicoli ferroviari e macchinari pesanti. Tuttavia, l’acciaio S275 presenta una maggiore saldabilità rispetto a S355, il che lo rende una scelta più appropriata per la produzione di elementi di struttura a freddo o per la bulloneria.

    Tensione di rottura dell’acciaio

    La tensione di ultima rottura (o “tensione di rottura“) è una grandezza che indica la quantità massima di tensione che un materiale, come l’acciaio strutturale, può sopportare prima di rompersi. Viene solitamente espressa come tensione unitaria, ovvero la tensione applicata per unità di area.

    La tensione di rottura è uno dei parametri più importanti per la valutazione della resistenza meccanica dei materiali, e dipende dalle proprietà chimiche, fisiche e microstrutturali dell’acciaio strutturale. Ad esempio, l’aggiunta di elementi di lega come il nickel o il molibdeno può aumentare la tensione di rottura. Inoltre, la lavorazione termomeccanica, come la laminazione o il trattamento termico, può influire sulle proprietà meccaniche dell’acciaio strutturale, compresa la tensione di rottura.

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    Quali esigenze specifiche ha il progetto?

    In generale, la scelta tra S275 e S355 dipende dalle specifiche esigenze di ogni progetto e dalle condizioni operative previste. Se un progetto richiede maggiore resistenza e rigidità, allora S355 è probabilmente la scelta più appropriata. Se invece la saldabilità è un fattore critico, allora S275 potrebbe essere una scelta migliore.

    In entrambi i casi, è importante che la selezione dell’acciaio strutturale sia fatta in conformità con le norme UNI EN 10025-95 e che sia considerata la resistenza unitaria di rottura a trazione richiesta dal D.M. 14 gennaio 2008.

    faq domande frequenti opere metalliche

    FAQ

    Domande frequenti? Scopri tutte le risposte ai quesiti tecnici più comuni! Approfondisci le informazioni essenziali sulle opere metalliche e migliora la tua comprensione con soluzioni pratiche e chiare. Non lasciarti sfuggire dettagli importanti!

    La norma EN 1993, comunemente nota come Eurocodice 3, rappresenta uno standard europeo fondamentale per la progettazione delle strutture in acciaio. Suddivisa in varie parti, fornisce linee guida dettagliate per garantire la sicurezza, l’affidabilità e la durabilità delle strutture in acciaio. Esaminiamo in dettaglio le diverse sezioni contenute in questa normativa.

    1. Introduzione (Parte 0):

    Questa sezione offre una panoramica generale della norma EN 1993, delineando il suo ambito di applicazione e le relazioni con altre normative europee pertinenti. Viene anche chiarito lo scopo della normativa nel fornire criteri per la progettazione e il calcolo delle strutture in acciaio.

    2. Condizioni Generali di Progettazione (Parte 1-1):

    La Parte 1-1 stabilisce i principi fondamentali della progettazione delle strutture in acciaio. Si tratta di criteri relativi alla sicurezza strutturale, all’affidabilità, alla durabilità e ai fattori di sicurezza da adottare durante il processo di progettazione.

    3. Regole Generali e Regole per le Strutture in Acciaio (Parte 1-1):

    Questa sezione fornisce regole di base per la progettazione e il calcolo delle strutture in acciaio, concentrandosi su aspetti come la stabilità, la resistenza, la deformabilità e la durabilità delle strutture.

    4. Regole Supplementari per Diverse Forme Strutturali (Parte 1-1):

    Qui vengono presentate regole specifiche per diverse forme strutturali, come travi, colonne, telai e connessioni. Le regole considerano le caratteristiche uniche di ciascuna forma strutturale e forniscono indicazioni dettagliate per la progettazione.

    5. Acciai Utilizzabili e Caratteristiche dei Materiali (Parte 1-1):

    Questa sezione descrive le proprietà degli acciai utilizzabili nelle strutture in acciaio, includendo requisiti di resistenza, duttilità, resistenza all’incrudimento e altre caratteristiche rilevanti per la progettazione.

    6. Verifica delle Sezioni Trasversali (Parte 1-5):

    Stabilisce i metodi e i criteri per verificare la capacità portante delle sezioni trasversali delle travi, delle colonne e di altri elementi strutturali in acciaio. Questa verifica assicura che le sezioni siano in grado di sopportare le sollecitazioni previste senza cedimenti eccessivi.

    Approfondisci  Portoni: Tipologie e Caratteristiche - Scopri le diverse opzioni per la tua abitazione o azienda

    7. Verifica della Stabilità Globale (Parte 1-1):

    Tratta la verifica della stabilità globale delle strutture in acciaio, considerando gli effetti delle imperfezioni geometriche, delle sollecitazioni termiche e altri fattori che possono influenzare la stabilità complessiva della struttura.

    8. Calcolo delle Connessioni (Parte 1-8):

    Questa sezione fornisce procedure e formule per il calcolo delle connessioni tra gli elementi strutturali in acciaio, come giunti saldati, bullonati e a chiodi. Le connessioni devono essere progettate in modo adeguato per garantire la trasmissione efficiente delle forze tra gli elementi.

    9. Calcolo delle Travi (Parte 1-5):

    Descrive i metodi per il calcolo delle travi in acciaio, considerando le azioni esterne, le sollecitazioni interne, la deformazione e la verifica delle sezioni trasversali. È essenziale garantire che le travi siano progettate in modo da soddisfare i requisiti di sicurezza e prestazione.

    10. Calcolo delle Colonne (Parte 1-6):

    Fornisce le procedure per il calcolo delle colonne in acciaio, considerando gli effetti della compressione, della flessione, della torsione e altre sollecitazioni che possono influenzare il comportamento delle colonne.

    11. Calcolo delle Connessioni Tubolari (Parte 1-8):

    Questa sezione tratta specificamente il calcolo delle connessioni tubolari in acciaio, come giunti saldati e bullonati. Vengono forniti metodi e formule specifici per garantire che le connessioni tubolari siano progettate in modo sicuro ed efficiente.

    12. Protezione Contro la Corrosione (Parte 1-1):

    Stabilisce le raccomandazioni per la protezione contro la corrosione delle strutture in acciaio, attraverso l’uso di rivestimenti, materiali anticorrosivi, isolamento e altre tecniche di protezione.

    Ogni sezione della norma EN 1993 fornisce dettagli specifici e linee guida per la progettazione, il calcolo e la verifica delle strutture in acciaio. È essenziale che gli ingegneri e i progettisti comprendano e applichino correttamente queste disposizioni al fine di garantire la sicurezza e l’affidabilità delle strutture in acciaio che progettano.

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