Il corretto dimensionamento dei giunti nelle strutture in acciaio è parte fondamentale per garantire la stabilità della struttura stessa.

Alla luce delle recenti nuove normative, il loro dimensionamento corretto è cambiato notevolmente, introducendo il suggerimento ai tecnici, di dimensionare il giunto stesso, in modo che sia più resistente del trave.

Il giunto deve avere un carico di rottura superiore al carico di rottura del trave, ovvero, il giunto si deve rompere dopo che il trave si è rotto.

Questa che sembra una cosa logica, in realtà comporta non poche complicazioni, in modo particolare quando gli appoggi tra i travi sono molto vicini.

E logico che un trave, a parità di sezione, porti molto più carico se gli appoggi sono vicini.

Facciamo un esempio su un trave tipo HEA100, che a un metro di distanza tra gli appoggi e con carico uniformemente distribuito, (ovvero distribuito su tutta la lunghezza del trave), porta 6359 Kg. con freccia 1/200, mentre, se lo stesso HEA100, ha i relativi appoggi posti a 6 metri di distanza, sempre con carico uniformemente distribuito, porta 684 Kg. con freccia sempre 1/200.

Questa semplice constatazione porta alla conclusione che anche effettuando una piccola struttura, con una ridottissima portata nominale, in realtà si debba, per quanto stabilito dalla nuova normativa, realizzare una giunzione molto resistente, più del carico di rottura del trave.
Quindi le molte strutture giuntate con i classici angolari imbullonati o saldati, sono del tutto fuori normativa nella stragran maggioranza dei casi, così come molti altri tipi di giunzioni normalmente utilizzate.

Dalla nostra esperienza, c’è una costatazione fatta, la quale è quasi sempre efficace, creare il giunto, con l’area della sezione, nel punto più ridotto, pari o superiore all’area della sezione del trave.
In parole semplici, da un qualsiasi prontuario, potete vedere l’area corrispondente alla sezione del trave, nel caso dell’HEA100, l’area della sezione è 21,24 centimetri quadri, in questo caso, indipendentemente dalla forma e posizione del giunto, creare delle piastre, o altro, che nel punto più debole, abbia un area di sezione pari, (o meglio), superiore, a 21,24 centimetri quadri, quasi sempre è una semplice pratica, che nella maggior parte dei casi corrisponde alla normativa e regge il taglio e anche il momento per la freccia imposta.

Detto questo, in qualsiasi caso, affidate i calcoli a tecnici qualificati per effettuarli, controllate sempre per mezzo della vostra esperienza sul campo e non improvvisate soluzioni fai da te, in modo particolare, quando si tratta di strutture per le quali, un eventuale cedimento, possa comportare danni a cose o persone.

Le conseguenze dell’aumento del costo delle materie prime.

Una brevissima e sommaria disquisizione, su i possibili effetti dell’aumento del costo delle materie prime.

E’ noto che dall’inizio dell’anno 2021 tutte le materie prime e i semilavorati, di tutti i settori delle costruzioni e delle manifatture, son, aumentati in modo esponenziale, in alcuni casi anche del 300%.

Non vogliamo fare un analisi dei motivi, in quanto è argomento per il quale, molto probabilmente, son solo pochi a detenere le risposte esatte. Vogliamo invece cominciare ad analizzare brevemente le conseguenze, che puo portare, un così significativo aumento delle materie con cui ogni oggetto è fabbricato, piccolo o grande che sia.

La conseguenza ovvia è un aumento dei prezzi di tutti i manufatti finiti. Ma non solo:

Dal nostro punto di vista, un aumento delle materie prime con certezza assoluta porterà a una maggiore consapevolezza del valore di queste e questo, quasi sicuramente, si rifletterà su una maggiore attenzione in tutto quello che normalmente adesso si è prodotto con troppa leggerezza, forse diminuendo la quantità di quanto prodotto, ma molto probabilmente aumentando esponenzialmente la qualità.

Speriamo che il progetto non sia collegato, a una corrispettiva diminuzione del costo della mano d’opera, in quanto questo, siamo quasi certi, potrebbe contribuire a uno stato diffuso di povertà generale.

Acquistare un oggetto o manufatto costoso, in conseguenza implica assegnare a quest’ultimo un valore intrinseco più alto, un aspettativa di durata piu estesa, di bellezza più ricercata, come detto di qualità superiore.

Che possa essere questo, il primo segnale della fine dell’usa e getta, del compra in offerta stracciata, che possa essere l’inizio della fine del consumismo?

Il metallo ha giocato un ruolo fondamentale nella storia dell’architettura, risalendo fin dal passato, ciononostante è con la mutamento industriale che ha visto un vero e proprio boom. Questo materiale offre numerosi benefici rispetto ad altre opzioni da costruzione, tra cui resistenza, leggerezza, durabilità, versatilità e riciclabilità.

Queste proprietà consentono al metallo di assumere svariate forme, colori, finiture e funzioni, adattandosi perfettamente alle esigenze progettuali e ai diversi contesti ambientali. Può essere impiegato come struttura portante, rivestimento, elemento decorativo o filtro climatico.

Metallo in architettura: interazione e versatilità

Il metallo si integra armoniosamente con altri materiali come legno, vetro, cemento e pietra, creando combinazioni contrastanti o armoniose. Questa capacità di dialogare con altri elementi consente agli architetti di esprimere la propria creatività e personalità, realizzando opere uniche e originali.

In architettura si utilizzano diversi tipi di metalli, ciascuno con caratteristiche uniche che ne influenzano prestazioni e aspetto. Tra questi metalli figurano l’acciaio, il ferro, l’alluminio, il rame, il bronzo, il corten, il titanio e lo zinco.

Tipologie di metalli e loro usi

Le diverse tipologie di metalli utilizzate in architettura offrono caratteristiche uniche, rendendoli ideali per svariate applicazioni strutturali, decorative e funzionali. Ecco una panoramica dei principali metalli e dei loro usi.

Acciaio: L’acciaio è il metallo più comunemente utilizzato in architettura per la sua elevata resistenza meccanica e la facilità di lavorazione. Impiegato nella costruzione di grattacieli, ponti, stadi e musei, rappresenta robustezza e innovazione.

Ferro: Storicamente utilizzato sin dall’epoca romana, il ferro ha avuto un grande successo nell’architettura dell’Ottocento, con esempi iconici come la Torre Eiffel e il Crystal Palace. È apprezzato per la sua capacità di rinforzare le strutture in muratura.

Alluminio: Con un peso specifico di circa un terzo rispetto all’acciaio, l’alluminio è il metallo più leggero utilizzato in architettura. Resistente alla corrosione e con buona conducibilità termica ed elettrica, è ideale per facciate, coperture e serramenti.

Rame: Con la sua capacità di assumere forme complesse e una colorazione che vira dal rossastro al verde nel tempo, il rame è perfetto per tetti, cupole e camini, offrendo effetti cromatici interessanti.

Bronzo: Impiegato già nell’antichità per realizzare statue, porte e colonne, il bronzo presenta una colorazione bruna che, con il tempo, si ossida formando una patina protettiva. Questo metallo è frequentemente utilizzato per elementi decorativi e artistici.

Corten: Questo tipo di acciaio si autoprotegge dalla corrosione sviluppando uno strato superficiale di ruggine, noto anche come patina di ossidazione, che impedisce ulteriori danni alla superficie metallica.. Cambiando aspetto con il tempo e le condizioni atmosferiche, il corten è utilizzato per facciate, sculture e monumenti.

Titanio: Con una resistenza meccanica superiore a quella dell’acciaio e una resistenza alla corrosione maggiore dell’alluminio, il titanio è usato per facciate, coperture ed elementi strutturali. La sua colorazione grigia riflette la luce in modo variabile, creando effetti luminosi dinamici.

Zinco: Questo metallo è uno dei materiali più sostenibili disponibili sul mercato, in quanto può essere riciclato all’infinito senza perdere le sue proprietà chimiche e fisiche.

Inoltre, il processo di riciclaggio dello zinco richiede meno energia rispetto alla produzione primaria, contribuendo così a ridurre le emissioni di gas serra e l’impatto ambientale complessivo.. Con una colorazione grigia che si integra naturalmente con l’ambiente, è ideale per tetti, facciate e gronde.

Innovazione e creatività nell’uso del metallo

Queste varietà di metalli offrono infinite possibilità creative in architettura, permettendo di realizzare opere di alta qualità e valore. L’uso del metallo non è solo una scelta stilistica, ma anche funzionale, capace di lasciare un’impronta significativa nel panorama architettonico contemporaneo.

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Il laser cladding è una tecnica avanzata di rivestimento utilizzata per migliorare le proprietà superficiali dei materiali metallici, come l’acciaio, attraverso l’utilizzo di un raggio laser che fonde polveri metalliche su una superficie. Questo processo permette di creare uno strato protettivo ad alte prestazioni che aumenta la resistenza all’usura, alla corrosione e alla fatica del materiale. Il laser cladding è particolarmente utilizzato per il ripristino e la riparazione di componenti critici, estendendo la vita utile di parti costose e riducendo i costi di manutenzione. In questo articolo esploreremo il funzionamento del laser cladding, i suoi vantaggi e le principali applicazioni industriali.

Cos’è il Laser Cladding?

Il laser cladding è un processo di deposizione superficiale che utilizza un raggio laser ad alta potenza per fondere e applicare uno strato di materiale, solitamente sotto forma di polveri metalliche, sulla superficie di un componente metallico. Questo strato di materiale aggiuntivo può migliorare le proprietà superficiali del componente, come la resistenza all’usura o la resistenza alla corrosione.

Il processo di laser cladding inizia con la proiezione delle polveri metalliche sulla superficie del componente, che vengono poi fuse grazie al calore generato dal raggio laser. Il risultato è un rivestimento omogeneo che aderisce saldamente al materiale di base, creando una superficie funzionale con proprietà migliorate.

• Materiali utilizzati: Le polveri metalliche utilizzate per il laser cladding possono essere di diverse tipologie, tra cui acciai inossidabili, leghe di nichel, carburi di tungsteno e altre leghe speciali. La scelta del materiale dipende dalle proprietà che si desidera conferire al componente, come la resistenza alla corrosione o all’usura.
• Controllo preciso del processo: L’uso del laser permette un controllo estremamente preciso della quantità di materiale fuso e della profondità del rivestimento, garantendo un’elevata qualità e una ridotta deformazione del pezzo.

Vantaggi del Laser Cladding

Il laser cladding offre numerosi vantaggi rispetto alle tecniche tradizionali di rivestimento e riparazione, rendendolo una scelta popolare per molte applicazioni industriali:

• Resistenza all’usura e alla corrosione: Il laser cladding consente di creare rivestimenti con elevate caratteristiche di durezza e resistenza all’usura. Questo è particolarmente utile per migliorare la durata dei componenti soggetti a condizioni operative aggressive.
• Riparazione e ripristino di componenti: Il laser cladding viene spesso utilizzato per riparare componenti usurati o danneggiati, ripristinando le loro dimensioni originali e migliorando le proprietà della superficie. Questo permette di prolungare la vita utile di parti costose e ridurre i costi di sostituzione.
• Precisione e controllo del calore: Il raggio laser fornisce un controllo preciso del calore, minimizzando la deformazione termica del pezzo durante il processo di rivestimento. Ciò è particolarmente importante quando si lavorano componenti complessi che richiedono una precisione dimensionale elevata.
• Riduzione degli sprechi di materiale: Poiché il laser cladding deposita il materiale solo nelle aree in cui è necessario, si riduce significativamente la quantità di materiale sprecato rispetto ad altre tecniche di rivestimento.

Applicazioni del Laser Cladding

Il laser cladding è utilizzato in numerosi settori industriali per il miglioramento delle proprietà dei materiali e per il ripristino di componenti critici:

3.1 Settore energetico

Nel settore energetico, il laser cladding viene utilizzato per riparare componenti come le palette delle turbine e gli scambiatori di calore, che sono soggetti a usura e corrosione a causa delle elevate temperature e delle condizioni operative aggressive. Grazie al laser cladding, è possibile prolungare la durata di questi componenti e migliorare la loro resistenza agli agenti esterni.

3.2 Industria aerospaziale

Nel settore aerospaziale, il laser cladding viene impiegato per riparare parti critiche dei motori a reazione, come le alette delle turbine e i compressori. Questi componenti devono resistere a condizioni estreme, come elevate temperature e sollecitazioni meccaniche, e il laser cladding consente di ripristinare le dimensioni originali e di migliorare le prestazioni di questi componenti, riducendo i costi di sostituzione.

3.3 Settore automobilistico

Nel settore automobilistico, il laser cladding viene utilizzato per creare rivestimenti duri e resistenti all’usura su componenti come gli alberi a camme e i collettori di scarico. Questi componenti sono soggetti a elevata usura durante il funzionamento del motore, e il laser cladding consente di aumentare la loro durata e migliorare l’efficienza operativa del veicolo.

3.4 Industria degli utensili

Il laser cladding è utilizzato anche nell’industria degli utensili per la produzione di stampi e matrici. Grazie alla possibilità di applicare rivestimenti duri e resistenti all’usura, gli utensili possono durare più a lungo e offrire una migliore qualità nelle operazioni di stampaggio e formatura.

4. Processo di Laser Cladding: come funziona?

Il processo di laser cladding si articola in diverse fasi che garantiscono un rivestimento uniforme e ben aderente:

1. Preparazione della superficie: La superficie del componente viene preparata per garantire una buona adesione del rivestimento. Questo può includere la pulizia meccanica o chimica per rimuovere impurità e ossidi.
2. Applicazione del materiale: Le polveri metalliche vengono applicate sul componente tramite un ugello che le spruzza sulla superficie mentre un raggio laser le fonde istantaneamente. Questo crea uno strato omogeneo che si fonde con il materiale di base.
3. Controllo e finitura: Dopo l’applicazione del rivestimento, la superficie può essere ulteriormente lavorata per garantire una finitura di alta qualità e una precisione dimensionale ottimale.

5. Innovazioni nel Laser Cladding

Negli ultimi anni, il laser cladding ha beneficiato di numerose innovazioni tecnologiche che ne hanno migliorato l’efficienza e l’applicabilità:

• Automazione del processo: L’integrazione con sistemi robotici ha reso il laser cladding un processo altamente automatizzato, aumentando la produttività e riducendo il rischio di errori umani.
• Controllo adattivo: L’utilizzo di sensori avanzati consente un controllo adattivo del processo, regolando in tempo reale la potenza del laser e la velocità di applicazione delle polveri per garantire la qualità del rivestimento.
• Sviluppo di nuovi materiali: Sono stati sviluppati nuovi tipi di polveri metalliche e leghe, con proprietà specifiche per applicazioni in ambienti estremamente aggressivi, ampliando così il campo di applicazione del laser cladding.

Conclusioni

Il laser cladding è una tecnologia versatile e innovativa per il miglioramento delle proprietà superficiali dei materiali metallici e per la riparazione di componenti critici. Grazie alla sua capacità di migliorare la resistenza all’usura, alla corrosione e alla fatica, il laser cladding è diventato uno strumento fondamentale in molti settori industriali, contribuendo a prolungare la durata dei componenti e a ridurre i costi di manutenzione.

Con le continue innovazioni tecnologiche e l’integrazione con sistemi automatizzati, il laser cladding è destinato a giocare un ruolo sempre più importante nella produzione e nella manutenzione industriale, offrendo soluzioni efficienti e di alta qualità per affrontare le sfide della lavorazione dei metalli.