Ingegneria delle strutture metalliche: nascita ed evoluzione
L'espressione ingegneria delle opere metalliche si riferisce a strutture edilizie e infrastrutture con strutture portanti composte principalmente da elementi metallici. Il materiale utilizzato nelle strutture...
L’espressione ingegneria delle opere metalliche si riferisce a strutture edilizie e infrastrutture con strutture portanti composte principalmente da elementi metallici.
Il materiale utilizzato nelle strutture metalliche è principalmente il ferro e le sue leghe di carbonio (acciaio e ghisa). L’uso dell’alluminio è più raro.
Per migliaia di anni il ferro fu utilizzato tra pietre, incatenamento delle opere murarie o con funzioni secondarie nei lavori di ferramenta con funzioni di solidarizzazione.
L’introduzione delle costruzioni in ferro provocò una vera e propria rivoluzione sia nelle forme architettoniche che nelle fasi di progettazioni ingegneristiche.
Il ferro rese possibile passare da grandi strutture con elementi strutturali estesi a strutture più leggere costituite da pilastri e travi anche con grandi luci, richiedendo però la ricerca di nuovi formati e procedure.
La necessità di cercare opportune forme e dimensionare i nuovi elementi strutturali portò all’abbandono delle tradizionali regole che si basavano sulle proporzioni stabilite dall’Arte di Edificare.
Da qui prese vita lo studio sulla meccanica dei materiali, che portò all’invenzione di nuove discipline in modo da prevedere il comportamento delle nuove strutture.
Queste nuove discipline nel nostro Paese presero il nome di “Scienza e Tecnica delle Costruzioniâ€. Con l’avvento nel XIX secolo delle costruzioni metalliche presero vita le moderne strutture e la metodologia moderna di calcolo per il dimensionamento e la verifica.
Ingegneria delle opere metalliche: forme e caratteristiche tecniche
L’uso del ferro nell’ingegneria delle opere metalliche di grande utilità e l’attribuzione ad esse di una posizione completamente marginale da parte della cultura ufficiale dell’Ottocento prosegue fino all’identificazione delle strutture in ferro con le forme strutturali e le modalità costruttive.
Quando affrontarono inizialmente l’aspetto estetico riproducendo forme e stili tradizionali in ferro, i progettisti inventarono presto nuove e specifiche forme di costruzioni in ferro.
Innanzitutto quella della trave a doppia T, derivata ottimizzando il rapporto tra resistenza e peso, prima realizzata in maniera composita e poi con tecnologie di profilatura, fino ad assumere la forma eccezionale di un elemento strutturale metallico.
Importante fu anche l’introduzione di archi a tre cerniere, che consentirono la realizzazione di grandi coperture come la Galerie des Machines per l’Esposizione di Parigi del 1889.
Nel campo delle infrastrutture è stata inventata la “Trave Gerberâ€, che permette il posizionamento differenziato dei piloni dei ponti, consentendo la costruzione di grandi ponti isostatici come il famoso Forth Railway Bridge di Edimburgo.
L’ingegneria delle strutture metalliche è inoltre caratterizzata da travi reticolari e capriate metalliche, composte da aste congiunte a nodi di varia forma, opportunamente configurate per avere un momento d’inerzia significativo, con conseguente altezza notevole e peso molto contenuto.
Travi e capriate in acciaio inizialmente avevano forme simili al legno, ma presto furono inventate nuove forme geometriche per l’uso del ferro.
Ad esempio, le “capriate Polanà§au“, che sono una miscela di legno e acciaio, o le cosiddette “capriate all’inglese†per grandi luci.
Tipologie di ingegneria delle strutture metalliche
Quando la produzione di acciaio si sviluppò alla fine del 19° secolo e gli Stati Uniti divennero la prima potenza metallurgica del mondo, l’acciaio spinse al limite anche la verticalità degli edifici e diede nuova vita al desiderio umano di costruire i primi grattacieli.
L’acciaio non solo poteva sostenere il notevole peso di un grattacielo, con un numero limitato di colonne che lasciavano un grande spazio libero, ma poteva anche sopportare le sollecitazioni di flessioni dinamiche causate dal movimento orizzontale, come vento e terremoti.
L’ingegneria delle strutture metalliche diede vita nell’ottocento a strutture come ponti e viadotti ferroviari in ferro e ghisa, opere dal grande valore paesaggistico.
La possibilità di andare oltre le grandi luci, ma anche il costo minore dei ponti di ghisa rispetto ai ponti in pietra, portarono al diffondersi di questa tecnologia prima nel Regno Unito, poi in Francia e, infine, nel resto d’Europa.
Quando nella metà dell’Ottocento si allargò enormemente la produzione di semilavorati in ferro, questa consentଠdi costruire ponti ad anima piena e a cassone e, successivamente, a traliccio, molto più leggeri e poco rischiosi rispetto ai ponti in ghisa se sollecitati dal forte vento.
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Specifically, the AAMA 517-25 specification includes testing procedures for air infiltration, water penetration, structural loading, and forced entry resistance. By conducting these tests, manufacturers can verify that their multi-track doors and windows meet industry standards for durability, weather resistance, and security.
In addition to the testing procedures, the AAMA 517-25 specification also provides guidelines for product design, installation, and maintenance. This comprehensive approach helps to ensure that multi-track doors and windows perform optimally throughout their lifespan, providing long-lasting benefits to building owners and occupants.
Overall, the introduction of the AAMA 517-25 specification by FGIA represents a significant advancement in the industry’s efforts to improve the quality and performance of sliding doors and windows. Manufacturers and consumers alike can benefit from the increased testing options and guidelines provided by this new standard.
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