Analisi di Durabilità e Resistenza agli Agenti Atmosferici nelle Opere di Carpenteria Metallica

L’evoluzione dei software cad ha fatto si, che per molti settori, si venissero a creare sistemi specifici per lavorazioni e progetti particolari.

Così è avvenuto per i software che si propongono di progettare la carpenteria metallica.

I primi si concentrarono su sistemi generici già esistenti, nello specifico Autocad e si svilupparono come componenti per esso.

Successivamente vennero sviluppati veri e propri software per progettare la carpenteria metallica.

Per non dilungarci troppo faremo una veloce panoramica di cosa offre di meglio il mercato presente, senza entrare nello specifico di ogni software.

Advance Steel

Il primo che vi vogliamo presentare è forse il più famoso, perché lo mantiene la Autodesk, la quale sviluppa anche Autocad. E’ un software completissimo che ha anni di sviluppo alle spalle e che è stato acquistato da Autosesk solo da pochi anni. Si integra perfettamente con tutti i software della casa, tra cui Revit e Robot Structural per i dimensionamenti. E’ davvero completissimo, ma non di facile apprendimento. Il costo non è proibitivo, sopra tutto se si pensa di acquistare la suite completa di tutti i software per la progettazione ingegneristica.

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Tekla

Un altro software di sicuro valore è Tekla, che negli ultimi anni ha guadagnato sempre più punti nel nostro settore, sopra tutto tra gli ingegneri specializzati, in quanto permette una semplicissima integrazione con il dimensionamento strutturale.

TecnoMetal

Dengno di nota è anche TecnoMetal, un software che nasce tra i primi nel settore, come componente per Autocad. Molte aziende Italiane di primaria importanza hanno usato questo software per anni, come base della progettazione dei loro manufatti, tra cui importantissime strutture in tutto il mondo.

ProSteel

Un altro di cui si sono un po perse le tracce, ma che fino a poco tempo fa era il riferimento del settore, è ProSteel. Sempre un addon per Autocad, o in alternativa per Microstation. E’ il software sulla base del quale sono stati pensati tutti i citati sopra.

TopSolid

Una altro software, che non abbiamo potuto testare, ma del quale ci è stata offerta una presentazione che ci ha impressionato, è TopSolid. Un software completamente parametrico è di nuovissima concezione. Per spiegarlo in parole semplici, immaginate un Solidworks o un Inventor specifico per le costruzioni metalliche.

SolidSteel by Klietsch

E’ un software di cui siamo venuti a conoscenza da poco, è un software di settore con caratteristiche impressionanti per la creazione di strutture in acciaio. Completamente parametrico. Esistono più versioni, una elle quali funziona su base SiemensNX e una su base SolidWorks oltre la proprietaria che funziona su Creo.

Conclusione

Il realtà ne esistono altri, associati a software cam, ma che non hanno la stessa versatilità di quelli citati sopra, pur essendo delle valide alternative.

In questa carrellata abbiamo presentato quelli che conosciamo e crediamo come i più tecnici, ovvero orientati, non solo alla progettazione, ma prima e sopra tutto, abbiamo considerato la loro utilità sotto il punto di vista dalla vera e propria fabbricazione.

Tutti quelli citati, offrono la generazione dei normalini d’officina (i costruttivi), che per la fabbricazione è fondamentale.

Un consiglio spassionato, non pensate di acquistare uno di questi software alla leggera, solo perché avete la disponibilità economica. Per il loro utilizzo è necessaria una curva di apprendimento piuttosto lunga e complessa, non si tratta semplicemente di tracciare linee sullo schermo, ma di realizzare un vero e proprio manufatto virtuale in 3D e ogni software citato, ha i suoi metodi e comandi per farlo, che bisogna conoscere per poterli utilizzare.

1. Introduzione all’importanza della pianificazione della produzione nelle strutture metalliche

Nell’industria delle strutture metalliche, la complessità e la variabilità delle operazioni rendono la pianificazione della produzione una sfida cruciale. I progetti variano in dimensioni, materiali e requisiti tecnici, richiedendo flessibilità e controllo costante. La capacità di gestire efficientemente le risorse, prevedere i tempi di lavorazione e minimizzare i colli di bottiglia è essenziale per garantire che la produzione proceda senza intoppi. A tale scopo, i software di gestione avanzata per la pianificazione della produzione, noti anche come ERP (Enterprise Resource Planning) e MES (Manufacturing Execution System), offrono soluzioni ottimali per gestire queste variabili in tempo reale.

2. L’evoluzione dei software ERP nella carpenteria metallica

I software ERP hanno rivoluzionato il modo in cui le aziende pianificano e gestiscono i loro processi produttivi, permettendo un’integrazione tra tutte le funzioni aziendali, dalla gestione delle risorse al monitoraggio della produzione. Nell’industria della carpenteria metallica, dove l’efficienza operativa e la riduzione degli sprechi sono fondamentali, l’adozione di ERP avanzati ha permesso una pianificazione più accurata e la gestione efficiente delle materie prime e delle risorse umane. Le soluzioni ERP specifiche per il settore metallico offrono funzioni di controllo sui tempi di produzione, monitoraggio delle commesse e gestione in tempo reale delle scorte.

3. MES e il controllo in tempo reale della produzione

I sistemi MES (Manufacturing Execution System) rappresentano l’anello di congiunzione tra la pianificazione ERP e il controllo operativo. A differenza dell’ERP, che si concentra su aspetti più gestionali e di lungo termine, il MES consente il monitoraggio in tempo reale di ciò che accade nelle linee produttive. Questo è particolarmente importante nella produzione di strutture metalliche, dove anche un piccolo errore o ritardo può causare importanti perdite di efficienza. I MES monitorano l’avanzamento di ogni singola operazione, segnalando immediatamente eventuali anomalie e consentendo una reazione rapida per correggere gli errori.

Tabella 1: Differenze tra ERP e MES nella gestione della produzione

Caratteristica	ERP	MES
Funzione principale	Pianificazione e gestione	Esecuzione e controllo operativo
Orizzonte temporale	Medio-lungo termine	Breve termine (in tempo reale)
Monitoraggio	Dati aggregati	Dati specifici e in tempo reale
Settori di applicazione	Tutte le aree aziendali	Linee di produzione

4. Integrazione ERP-MES: il controllo completo della produzione

L’integrazione di un software ERP con un sistema MES rappresenta la soluzione ideale per una gestione completa della produzione. Questa combinazione permette di pianificare e gestire la produzione a lungo termine, monitorando al contempo l’esecuzione dei processi produttivi in tempo reale. In un’azienda di carpenteria metallica, questa integrazione consente di avere una visione unificata che va dalla gestione delle materie prime fino alla consegna del prodotto finale, ottimizzando la gestione delle risorse e migliorando l’efficienza operativa. L’integrazione ERP-MES riduce i tempi di inattività, gestisce in modo ottimale i cambi di produzione e previene i colli di bottiglia.

5. Funzionalità avanzate dei software ERP per la gestione della produzione metallica

I software ERP avanzati offrono una serie di funzionalità specifiche per il settore della carpenteria metallica, come la gestione delle variabili complesse associate ai materiali, la tracciabilità completa delle operazioni e la gestione dei costi. Le aziende metalliche spesso devono gestire una vasta gamma di varianti di prodotto, che includono diversi tipi di metalli, trattamenti superficiali e modalità di assemblaggio. I moduli ERP dedicati alla produzione metallica permettono di creare distinte base (BOM – Bill of Materials) dettagliate, ottimizzando la pianificazione delle lavorazioni e garantendo un uso efficiente delle risorse.

6. Pianificazione e programmazione della produzione: strumenti chiave

Un altro aspetto chiave della gestione avanzata della produzione nelle strutture metalliche è la capacità di pianificare in modo efficiente ogni fase del processo. I software ERP consentono di gestire la pianificazione della produzione attraverso strumenti come il “finite capacity scheduling”, che tiene conto delle reali capacità delle risorse produttive e della disponibilità dei materiali. Questo approccio riduce il rischio di overbooking delle risorse e assicura che la produzione proceda in modo fluido. Inoltre, il sistema permette di gestire i tempi di setup delle macchine, ottimizzando l’uso dei macchinari e riducendo i tempi morti.

7. La gestione delle scorte e dei materiali con i sistemi ERP avanzati

Una gestione efficace delle scorte è essenziale nella produzione di strutture metalliche, dove i tempi di approvvigionamento e le variazioni nei costi dei materiali possono influenzare significativamente i profitti. I software ERP avanzati permettono di monitorare in tempo reale i livelli di scorte, prevedere la domanda e ottimizzare i riordini, riducendo al minimo le interruzioni nella produzione dovute alla mancanza di materiali. Inoltre, i moduli di gestione delle scorte sono spesso integrati con algoritmi di intelligenza artificiale che analizzano i dati storici per prevedere le esigenze future e ottimizzare la catena di fornitura.

Tabella 2: Vantaggi dell’uso di ERP nella gestione delle scorte

Funzione	Benefici
Monitoraggio in tempo reale	Riduzione delle rotture di stock
Previsione della domanda	Miglioramento dell’efficienza di approvvigionamento
Ottimizzazione dei riordini	Riduzione dei costi di stoccaggio
Integrazione con fornitori	Miglioramento della comunicazione nella supply chain

8. Ottimizzazione dei tempi di produzione con i software ERP

Uno degli obiettivi principali dei software ERP per la produzione metallica è l’ottimizzazione dei tempi di produzione. Questo viene ottenuto attraverso la gestione dinamica delle risorse, la pianificazione intelligente dei cicli produttivi e il monitoraggio in tempo reale delle operazioni. I sistemi ERP consentono di assegnare le risorse disponibili alle varie fasi del processo produttivo in modo da minimizzare i tempi di inattività e massimizzare la produttività. Inoltre, grazie alla capacità di analizzare i dati storici, i software ERP possono suggerire miglioramenti nei processi produttivi e ridurre i tempi di ciclo.

9. Il ruolo dei software di simulazione nella pianificazione della produzione metallica

Oltre agli ERP e ai MES, molte aziende stanno adottando software di simulazione per pianificare al meglio la produzione di strutture metalliche complesse. Questi strumenti permettono di creare modelli virtuali dei processi produttivi e testare diverse configurazioni prima di implementarle nella produzione reale. Questo approccio riduce il rischio di errori e consente di ottimizzare i processi senza interrompere le operazioni quotidiane. Le simulazioni possono tenere conto di variabili come i tempi di attesa, i colli di bottiglia e le capacità delle risorse, offrendo una visione precisa delle aree che possono essere migliorate.

10. Software di gestione della qualità integrati con i sistemi ERP

La qualità è un aspetto cruciale nella produzione di strutture metalliche, dove la precisione e la resistenza dei componenti sono essenziali. I software di gestione avanzata della produzione spesso includono moduli dedicati al controllo della qualità, che permettono di monitorare ogni fase della produzione e garantire che i prodotti finali soddisfino gli standard richiesti. Questi moduli si integrano con i sistemi ERP per raccogliere dati sul processo produttivo, fornire report dettagliati e tracciare eventuali difetti in tempo reale, facilitando interventi rapidi e mirati.

Tabella 3: Vantaggi della gestione della qualità con sistemi ERP

Funzione di controllo qualità	Benefici
Monitoraggio in tempo reale	Riduzione dei difetti e dei costi di rilavorazione
Tracciabilità	Miglioramento della trasparenza e della responsabilità
Integrazione con ERP	Ottimizzazione del controllo qualità lungo tutta la catena produttiva

11. Pianificazione dinamica delle risorse e gestione del personale

Un altro aspetto fondamentale dei software di gestione della produzione è la gestione dinamica delle risorse umane. Nei processi di produzione delle strutture metalliche, l’allocazione efficiente delle risorse umane e la loro integrazione con le risorse materiali e tecnologiche è fondamentale per ottimizzare la produttività. I software ERP moderni integrano moduli per la gestione del personale, consentendo alle aziende di pianificare in modo accurato i turni di lavoro, assegnare compiti in base alle competenze specifiche degli operatori e monitorare in tempo reale la produttività del team. Questi sistemi offrono anche la possibilità di gestire la formazione continua del personale, garantendo che gli operatori abbiano le competenze necessarie per utilizzare le tecnologie avanzate richieste dalle linee di produzione.

12. Riduzione dei tempi di fermo con la manutenzione predittiva integrata

Un altro grande vantaggio dell’utilizzo di software avanzati per la pianificazione della produzione è la possibilità di integrare sistemi di manutenzione predittiva. La manutenzione predittiva, basata su algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning, permette di prevedere i guasti delle macchine prima che si verifichino, minimizzando i tempi di fermo imprevisti e riducendo i costi di manutenzione. I software ERP e MES, grazie alla raccolta costante di dati dalle macchine e all’analisi in tempo reale, possono rilevare anomalie nel funzionamento delle attrezzature, suggerendo interventi di manutenzione programmati per evitare interruzioni nella produzione.

13. L’automazione della supply chain con l’integrazione dei fornitori

Una delle sfide più grandi nella produzione di strutture metalliche è la gestione efficiente della supply chain. Grazie ai software ERP avanzati, le aziende possono automatizzare la gestione della catena di approvvigionamento, migliorando la comunicazione con i fornitori e ottimizzando i tempi di consegna dei materiali. L’integrazione con i fornitori permette una maggiore trasparenza e una visibilità in tempo reale dei livelli di scorte e dei tempi di consegna. Questo riduce il rischio di ritardi e garantisce che i materiali necessari siano disponibili esattamente quando richiesti, migliorando l’efficienza operativa e riducendo i costi di stoccaggio.

Tabella 4: Benefici dell’integrazione della supply chain con i software ERP

Funzione	Benefici
Integrazione con fornitori	Migliore coordinamento e riduzione dei ritardi
Visibilità in tempo reale	Ottimizzazione dei tempi di approvvigionamento
Riduzione dei costi di scorte	Minore necessità di stoccaggio

14. Riduzione degli sprechi con l’analisi dei dati in tempo reale

I software ERP moderni, combinati con sistemi MES, offrono funzionalità avanzate di analisi dei dati in tempo reale, che consentono di identificare e ridurre gli sprechi nelle operazioni produttive. Le aziende possono monitorare in modo dettagliato il consumo di materiali, i tempi di lavorazione e l’efficienza delle attrezzature, identificando aree di miglioramento. L’analisi dei dati permette anche di individuare eventuali inefficienze nei processi, come tempi di attesa eccessivi tra le diverse fasi di produzione o l’utilizzo non ottimale delle macchine. Questo approccio basato sui dati consente di implementare rapidamente azioni correttive, migliorando la produttività complessiva e riducendo i costi operativi.

15. La pianificazione della capacità produttiva con i software avanzati

Uno degli aspetti più complessi della produzione di strutture metalliche è la pianificazione della capacità produttiva. I software ERP avanzati offrono strumenti che consentono alle aziende di prevedere e pianificare in modo accurato la capacità produttiva in base alla domanda prevista e alla disponibilità delle risorse. Questo aiuta a evitare sovraccarichi di produzione o periodi di inattività, garantendo che le risorse siano utilizzate al massimo della loro efficienza. I sistemi ERP, inoltre, permettono di effettuare simulazioni di scenari futuri, valutando l’impatto di nuove commesse o variazioni nei volumi di produzione.

16. L’importanza della tracciabilità dei processi nelle strutture metalliche

La tracciabilità è un aspetto fondamentale nella produzione di strutture metalliche, soprattutto per garantire la conformità alle normative di qualità e sicurezza. I software ERP avanzati consentono una tracciabilità completa di tutti i processi, dalle materie prime utilizzate fino al prodotto finito. Questo è particolarmente importante nei settori dove è richiesta la certificazione dei materiali e dei processi produttivi, come l’edilizia e l’industria aerospaziale. La tracciabilità garantisce che ogni fase della produzione sia documentata e che qualsiasi difetto possa essere immediatamente identificato e corretto.

17. L’integrazione con altre tecnologie digitali: IoT, AI e Big Data

Un trend emergente nella gestione della produzione è l’integrazione dei software ERP e MES con altre tecnologie digitali, come l’Internet of Things (IoT), l’intelligenza artificiale (AI) e l’analisi dei Big Data. L’IoT permette di raccogliere dati in tempo reale dai macchinari, che vengono poi analizzati da algoritmi di AI per ottimizzare le operazioni produttive. L’uso dei Big Data consente di prevedere i trend di mercato e di ottimizzare la supply chain, riducendo i costi e migliorando i tempi di risposta. Le aziende che adottano queste tecnologie avanzate possono ottenere un vantaggio competitivo significativo, migliorando la loro efficienza e produttività.

Tabella 5: Integrazione delle tecnologie digitali con ERP e MES

Tecnologia	Benefici
Internet of Things (IoT)	Monitoraggio in tempo reale dei macchinari
Intelligenza Artificiale (AI)	Ottimizzazione dinamica dei processi produttivi
Big Data	Previsione della domanda e ottimizzazione della supply chain

18. Conclusioni: il futuro della pianificazione della produzione nelle strutture metalliche

La gestione avanzata della produzione nelle strutture metalliche richiede l’adozione di software ERP e MES in grado di offrire un controllo completo dei processi, dalla pianificazione delle risorse alla consegna del prodotto finale. L’integrazione di questi sistemi con tecnologie digitali emergenti, come l’intelligenza artificiale e l’Internet of Things, permette di migliorare ulteriormente l’efficienza e la flessibilità delle operazioni. Le aziende che investono in queste soluzioni avanzate possono ridurre i tempi di produzione, migliorare la qualità dei prodotti e ottimizzare i costi operativi, garantendo la loro competitività sul mercato globale.

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Fonti:

1. ERP e MES nella produzione metallica: ERP and MES Solutions for Metal Industry
2. Gestione avanzata delle risorse: Advanced Resource Management in Metalworking
3. Manutenzione predittiva nei sistemi ERP: Predictive Maintenance in ERP Systems

Se stai pianificando un progetto che richiede l’uso di lamiere d’acciaio, è fondamentale comprendere le diverse tipologie disponibili sul mercato per fare una scelta informata.

In questo articolo, esamineremo le principali categorie di lamiere d’acciaio e i loro utilizzi specifici.

Tipologie di Lamiere d’Acciaio

Esplorare le diverse tipologie di lamiere d’acciaio è fondamentale per selezionare quella più adatta alle esigenze del tuo progetto.

1. Lamiera Laminata a Caldo (o Lamiera Nera)

La lamiera laminata a caldo, conosciuta anche come lamiera nera, è una delle varianti più comuni e versatili. Questo tipo di lamiera viene prodotta attraverso un processo di deformazione elettromeccanica ad alte temperature, che rende il materiale particolarmente robusto. È largamente utilizzata nell’industria automobilistica, per la produzione di ruote e componenti strutturali, oltre che nell’edilizia per varie applicazioni.

2. Lamiera Zincata

La lamiera zincata subisce un processo di zincatura a caldo, che consiste nell’immersione del metallo in zinco fuso per proteggerlo da corrosione e ossidazione. Questo trattamento rende la lamiera zincata ideale per la costruzione di strutture metalliche, arredi urbani, e altre soluzioni estetiche che richiedono resistenza agli agenti atmosferici.

3. Lamiera in Acciaio Corten

La lamiera in acciaio Corten è caratterizzata da una composizione chimica che include elementi come rame e nichel, conferendole un aspetto particolare con tonalità rossastre. La sua capacità di auto-proteggersi dalla corrosione senza bisogno di trattamenti aggiuntivi la rende perfetta per progetti esposti alle intemperie. Questo tipo di lamiera è spesso utilizzato in architettura per dare un tocco estetico unico, oltre che in installazioni artistiche.

4. Lamiera Tagliata al Laser

Sebbene non si tratti di una tipologia di lamiera in sé, il taglio al laser è un processo cruciale per la realizzazione di pezzi dalle forme geometriche complesse. Questo tipo di lavorazione è essenziale per l’industria automobilistica e per le aziende che richiedono precisione nei dettagli senza la necessità di strumenti aggiuntivi, riducendo così costi e tempi di produzione.

5. Acciaio Strutturale

L’acciaio strutturale, composto principalmente da ferro e carbonio, con l’aggiunta di elementi come fosforo e manganese, è noto per la sua elevata resistenza e duttilità. È ampiamente utilizzato nelle costruzioni, come edifici, capannoni industriali e ponti, grazie alla sua capacità di sostenere carichi pesanti e resistere a condizioni difficili.

6. Lamiera Forata

La lamiera forata è caratterizzata da perforazioni geometriche regolari, come cerchi o quadrati, che la rendono estremamente versatile sia dal punto di vista estetico che funzionale. Trova applicazione in una vasta gamma di settori, tra cui quello chimico, alimentare e delle costruzioni, oltre che per scopi decorativi e di ventilazione.

7. Lamiera Laminata a Freddo

La lamiera laminata a freddo viene prodotta tagliando trasversalmente bobine di acciaio laminate a freddo, offrendo una finitura di alta qualità e migliori proprietà meccaniche. Questa lamiera è ideale per applicazioni che richiedono precisione, come nella fabbricazione di elettrodomestici, componenti automobilistici, e strutture metalliche.

Considerazioni finali

La scelta della lamiera d’acciaio giusta dipende dalle specifiche esigenze del tuo progetto, che si tratti di resistenza alla corrosione, estetica, o capacità strutturale. Comprendere le caratteristiche di ciascun tipo di lamiera ti permetterà di ottimizzare i risultati finali, assicurando la durabilità e la qualità del lavoro.

Fonti

XometryPro

Machine MFG

Niuo
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Le travi in acciaio a doppio T sono ampiamente utilizzate nell’industria delle costruzioni per la realizzazione di strutture industriali, come capannoni, magazzini e stabilimenti manifatturieri. La loro forma a doppio T offre una resistenza e una rigidezza elevate, consentendo di coprire grandi luci con soluzioni strutturali efficienti e ottimizzate. Questo articolo affronta le considerazioni di progettazione e l’analisi strutturale delle travi in acciaio a doppio T utilizzate in edifici industriali, compresi i carichi, le connessioni, le verifiche di stabilità e le procedure di progettazione avanzata.

Caratteristiche delle travi in acciaio a doppio T

Le travi in acciaio a doppio T sono costituite da una sezione trasversale a forma di T con due anime collegate da una soletta superiore. Questa configurazione offre una serie di vantaggi in termini di resistenza e rigidezza, rendendo le travi a doppio T ideali per le applicazioni industriali. Le principali caratteristiche delle travi in acciaio a doppio T includono:

• Altezza dell’anima (h): è la distanza verticale tra la soletta superiore e la parte inferiore dell’anima. L’altezza dell’anima influisce sulla capacità di carico e sulla rigidezza della trave.
• Larghezza dell’anima (b): è la larghezza della parte superiore dell’anima. La larghezza dell’anima può variare a seconda del design e delle specifiche dell’applicazione.
• Spessore della soletta (t): è lo spessore della soletta superiore della trave. Lo spessore della soletta influenza la resistenza e la rigidezza della trave.
• Lunghezza della trave (L): è la lunghezza totale della trave. La lunghezza della trave influisce sulla capacità di carico e sulla deformazione della trave.
• Connessioni: le connessioni tra le travi a doppio T e le altre parti della struttura sono un aspetto critico della progettazione. Le connessioni devono essere progettate in modo adeguato per garantire la trasmissione dei carichi tra le diverse parti della struttura e per evitare punti deboli o potenziali zone di cedimento.

Carichi applicati alle travi.

Durante la fase di progettazione delle travi in acciaio a doppio T, è importante prendere in considerazione tutti i carichi che agiranno sulla struttura. I principali carichi da considerare includono:

• Carichi verticali: come il peso proprio della trave, il carico concentrato dovuto alle sovrastrutture, il carico delle coperture e il carico delle apparecchiature o dei macchinari presenti nell’edificio industriale.

• Carichi orizzontali: come il vento laterale, il sisma e il carico dovuto agli spostamenti termici.
• Carichi di servizio: come il carico dovuto all’utilizzo dell’edificio industriale, come ad esempio le persone, le merci o le attrezzature in movimento.
• Carichi di progetto: sono i carichi massimi previsti per la struttura, considerando tutte le possibili combinazioni di carico.

Analisi strutturale: Dopo aver identificato i carichi che agiscono sulla trave, è necessario procedere con l’analisi strutturale per verificare la capacità di carico della trave e garantire la sicurezza e la stabilità della struttura. L’analisi strutturale può essere effettuata utilizzando metodi analitici o software di calcolo strutturale, che consentono di determinare le tensioni, le deformazioni e le verifiche di stabilità della trave sotto i carichi applicati.

Procedura di progettazione.

La procedura di progettazione di travi in acciaio a doppio T per edifici industriali può includere i seguenti passaggi:

1. Determinazione dei carichi applicati alla trave, inclusi i carichi verticali, orizzontali e di servizio.
2. Selezione della sezione trasversale della trave, tenendo conto delle specifiche dell’applicazione, dei carichi e delle connessioni.
3. Calcolo delle tensioni e delle deformazioni sulla trave utilizzando metodi analitici o software di calcolo strutturale.
4. Verifica della capacità di carico della trave rispetto ai limiti di resistenza dell’acciaio e alle normative di riferimento, come ad esempio le norme tecniche per le costruzioni (NTC).
5. Verifica della stabilità della trave, considerando la stabilità laterale e la stabilità torsionale.
6. Progettazione delle connessioni tra la trave e le altre parti della struttura, garantendo la trasmissione dei carichi in modo sicuro ed efficiente.
7. Verifica della durabilità della trave, considerando la corrosione e l’usura dovuta all’ambiente industriale.

Esempio di calcolo.

Ecco un esempio di calcolo semplificato per la progettazione di una trave in acciaio a doppio T per un edificio industriale, considerando un carico concentrato dovuto all’apparecchiatura o al macchinario presente sulla trave.

Dati di progetto

• Lunghezza della trave (L): 10 metri
• Carico concentrato (P): 50 kN (50.000 N)
• Resistenza dell’acciaio (fy): 355 MPa (megapascal)
• Larghezza della flangia superiore (bf): 200 mm
• Spessore della flangia superiore (tf): 20 mm
• Larghezza della flangia inferiore (bw): 200 mm
• Spessore della flangia inferiore (tw): 20 mm
• Altezza della trave (h): 500 mm
• Spessore dell’anima (t): 10 mm
• Fattore di sicurezza (γm): 1,1 (per carichi permanenti) e 1,5 (per carichi variabili)

Passi di calcolo

Calcolo delle tensioni nella trave

La tensione massima ammissibile nella flangia superiore o inferiore dell’acciaio può essere calcolata utilizzando la formula:

σ = M / S

Dove:

• M è il momento flettente sulla trave, calcolato come P x L/4 (carico concentrato diviso per 4 per considerare la distribuzione del momento sulla trave).
• S è la sezione trasversale della flangia, calcolata come (bf x tf) o (bw x tw) a seconda della flangia considerata.

Verifica della capacità di carico dell’acciaio

La capacità di carico dell’acciaio può essere verificata confrontando la tensione calcolata con la resistenza dell’acciaio. La resistenza dell’acciaio può essere calcolata moltiplicando la resistenza caratteristica dell’acciaio (fy) per un fattore di sicurezza (γm). Quindi, la verifica della capacità di carico dell’acciaio può essere espressa come:

σ ≤ fy / γm

Verifica della stabilità laterale

La stabilità laterale della trave può essere verificata calcolando il momento critico di inarcamento, che dipende dalla lunghezza della trave e dalla rigidezza della sezione trasversale. La verifica della stabilità laterale può essere espressa come:

M ≤ Mcr

Dove:

• Mcr è il momento critico di inarcamento, calcolato come (Ï€^2 x E x I) / (L^2), dove E è il modulo di elasticità dell’acciaio e I è il momento di inerzia della sezione trasversale della trave.

Verifica della stabilità torsionale

La stabilità torsionale della trave può essere verificata calcolando la torsione critica, che dipende dalla geometria della sezione trasversale e dalla rigidezza torsionale dell’acciaio. La verifica della stabilità torsionale può essere espressa come:

τ ≤ τcr

Dove:

• Ï„ è lo sforzo torsionale sulla trave, calcolato come T / (2 x A), dove T è il momento torcente sulla trave, calcolato come P x L/2 (carico concentrato moltiplicato per metà della lunghezza della trave) e A è l’area della sezione trasversale dell’anima della trave.

• Ï„cr è lo sforzo critico torsionale, calcolato come (Ï„w x h) / (2 x tw), dove Ï„w è lo sforzo di snervamento dell’acciaio dell’anima (considerando la metà dell’altezza dell’anima) e h è l’altezza della trave.

Se tutte le verifiche risultano soddisfatte, la trave è considerata idonea per la progettazione.

Esempio di calcolo:

Dati

• L = 10 m
• P = 50 kN
• fy = 355 MPa
• bf = 200 mm
• tf = 20 mm
• bw = 200 mm
• tw = 20 mm
• h = 500 mm
• t = 10 mm
• γm = 1,1 (carichi permanenti) e 1,5 (carichi variabili)

Calcoli

Calcolo delle tensioni nella trave:

M = P x L/4 = 50.000 N x 10 m / 4 = 125.000 Nm

S (flangia superiore) = bf x tf = 200 mm x 20 mm = 4.000 mm^2 S (flangia inferiore) = bw x tw = 200 mm x 20 mm = 4.000 mm^2

σ (flangia superiore) = M / S = 125.000 Nm / 4.000 mm^2 = 31,25 N/mm^2 σ (flangia inferiore) = M / S = 125.000 Nm / 4.000 mm^2 = 31,25 N/mm^2

Verifica della capacità di carico dell’acciaio

σ ≤ fy / γm 31,25 N/mm^2 ≤ 355 MPa / 1,1 (per carichi permanenti) 31,25 N/mm^2 ≤ 355 MPa / 1,5 (per carichi variabili)

La verifica della capacità di carico dell’acciaio risulta soddisfatta in entrambi i casi.

Verifica della stabilità laterale

Mcr = (Ï€^2 x E x I) / (L^2) I (sezione trasversale della trave)

= (bf x tf^3 + bw x tw^3) / 12 + (bw x h^3) / 12

= (200 mm x 20 mm^3 + 200 mm x 20 mm^3) / 12 + (200 mm x 500 mm^3) / 12 = 1.333.333.333 mm^4Mcr

= (π^2 x 210.000 N/mm^2 x 1.333.333.333 mm^4) / (10 m)^2 = 6.571.972 NmM ≤ Mcr 125.000 Nm ≤ 6.571.972 Nm

La verifica della stabilità laterale risulta soddisfatta.

Verifica della stabilità torsionale:

Ï„ = T / (2 x A) T = P x L/2 = 50.000 N x 10m / 2 = 250.000 Nm

A (anima della trave) = bw x t = 200 mm x 10 mm = 2.000 mm^2

Ï„ = 250.000 Nm / (2 x 2.000 mm^2) = 62,5 N/mm^2

Ï„cr = (Ï„w x h) / (2 x tw) = (fy x h) / (2 x tw) = (355 MPa x 500 mm) / (2 x 20 mm) = 4.437,5 N/mm^2

τ ≤ τcr 62,5 N/mm^2 ≤ 4.437,5 N/mm^2

La verifica della stabilità torsionale risulta soddisfatta.

In conclusione, la trave soddisfa tutte le verifiche di capacità di carico, stabilità laterale e stabilità torsionale, ed è quindi considerata idonea per la progettazione.

Si noti che questo è solo un esempio di calcolo semplificato e che nella pratica, la progettazione di una trave richiede una serie di considerazioni e verifiche aggiuntive, compresi fattori di sicurezza, requisiti di deformazione, e altre condizioni specifiche dell’applicazione e del codice di progettazione utilizzato. Si consiglia di consultare un ingegnere strutturale professionista per una progettazione accurata e affidabile.

Conclusioni

La progettazione di travi in acciaio a doppio T per edifici industriali richiede una conoscenza approfondita delle specifiche dell’applicazione, dei carichi applicati, delle connessioni e delle normative di riferimento. Una corretta progettazione e analisi strutturale sono essenziali per garantire la sicurezza, la stabilità e l’efficienza della struttura. È importante lavorare in conformità alle norme di progettazione e collaborare con professionisti esperti nel campo dell’ingegneria strutturale per garantire un progetto di successo.

Vedi il nostro prontuario nella sezione dedicata a questi tipi di travi.

Nel mese di agosto 2024, il settore delle costruzioni edili in Italia ha visto l’introduzione di significative modifiche normative, volte a migliorare l’efficienza e la sostenibilità del settore.

Queste nuove normative si concentrano principalmente su una riforma del Testo Unico dell’Edilizia, l’introduzione di nuovi requisiti per i bonus fiscali, e l’adozione di nuove regole per la cessione del credito.

Nuove Normative per il Settore delle Costruzioni Edili

Riforma del Testo Unico dell’Edilizia

Una delle novità più rilevanti è la riforma del Testo Unico dell’Edilizia. Questa riforma prevede una revisione completa delle norme esistenti con l’obiettivo di semplificare le procedure e ridurre il numero di titoli abilitativi necessari per le attività edilizie. Il nuovo testo è stato diviso in sette titoli e 142 articoli che coprono vari aspetti della costruzione edilizia, dalla pianificazione urbana alle procedure di rilascio dei permessi di costruzione, dalle norme per la vigilanza sulle costruzioni fino alla certificazione di agibilità degli edifici.

Di seguito è riportata una sintesi delle principali aree trattate nella nuova normativa:

Titolo	Descrizione
Titolo I	Contenuti e disposizioni generali, tra cui competenze delle Regioni e degli enti locali e attività edilizia su aree demaniali.
Titolo II	Disciplina delle attività edilizie, inclusi limiti di distanza tra fabbricati e regolamenti edilizi comunali.
Titolo III	Categorie di intervento urbanistico-edilizio e regimi amministrativi, con la definizione degli interventi che necessitano di permessi specifici.
Titolo IV	Onerosità degli interventi edilizi, che copre i contributi per oneri di urbanizzazione e costo di costruzione.
Titolo V	Agibilità degli edifici, includendo la certificazione di agibilità e inagibilità.
Titolo VI	Vigilanza sulle costruzioni, con particolare attenzione ai beni culturali e paesaggistici.
Titolo VII	Accertamento di conformità delle costruzioni rispetto alle normative vigenti.

Nuovi Requisiti per Bonus Fiscali e Detrazioni

Un altro cambiamento significativo riguarda i bonus fiscali per le ristrutturazioni edilizie. La normativa ha stabilito nuovi criteri per la cessione del credito relativo ai bonus edilizi, come specificato dal Decreto “Omnibus” (DL 104/2023). Le nuove regole richiedono una comunicazione obbligatoria dei crediti non utilizzabili, pena una multa, al fine di garantire una gestione più trasparente di questi crediti.

Inoltre, il Superbonus per la sostituzione degli infissi nei condomini è stato modificato: l’aliquota di detrazione rimarrà al 70% fino al 31 dicembre 2024, per poi scendere al 65% dal 2025. Questa modifica include anche un tetto massimo di spesa di 60.000 euro, con un limite complessivo di 85.714 euro.

Modifiche alla Disciplina della Cessione del Credito

Le nuove normative hanno introdotto specifiche modifiche alla disciplina della cessione del credito, particolarmente per i crediti derivanti dai bonus edilizi. Questi cambiamenti mirano a rendere il processo più efficiente e a ridurre le frodi. Le modifiche richiedono che tutte le cessioni di credito siano comunicate in modo dettagliato, con sanzioni previste in caso di mancata osservanza delle nuove disposizioni.

Conclusioni

Le nuove normative del 2024 rappresentano un passo significativo verso la modernizzazione e la regolamentazione del settore edilizio in Italia. Per i professionisti del settore, è cruciale comprendere e adattarsi a queste nuove normative per garantire il rispetto delle leggi e ottimizzare le opportunità fiscali offerte dai vari bonus.

Fonti:

• Lavoripubblici
• EdilAlba
• Edilportale