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Le coperture piane in acciaio

Le coperture piane con struttura in acciaio sono una soluzione vantaggiosa per il rapporto peso/prestazione, la facilità di realizzazione, la durabilità e la reversibilità

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Le coperture piane in acciaio – ma anche quelle inclinate – sono, nella maggior parte dei casi, realizzate con un ordine di travi principali, in genere profilate a caldo, e da uno di travetti secondari ortogonali al primo, realizzato con profilati a caldo o a freddo; sulla quale è appoggiata una lamiera profilata, costituente la soletta, che può essere integrata o non integrata da getto in c.a., e collaborante o non collaborante con esso. Si tratta di una configurazione spesso impiegata per la realizzazione di coperture piane negli edifici industriali.

Un possibile problema di questo tipo di struttura di copertura consiste nella difficoltà di assicurarne la durabilità del manto di tenuta continuo, e quindi il suo stato di tenuta nel tempo, a causa dei movimenti differenziali tra manto, strati di supporto del manto e struttura sottostante, nonché di parapetti e lucernari. Per questo motivo, tra gli strati di tenuta all’acqua e i supporti è bene sia previsto un robusto strato di scorrimento.

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Per la copertura di grandi spazi, le coperture orizzontali semplici piane in acciaio, a causa della loro tendenza a inflettersi in modo pronunciato sotto carico, possono essere meno vantaggiose delle strutture in acciaio con estradosso inclinato (anche, nelle possibilità, debolmente inclinato), come le capriate, le travi reticolari a doppia pendenza e i portali, reticolari o non.

Un criterio indicativo per la progettazione delle strutture delle coperture piane in acciaio è che le coperture piane non debbano inflettersi per più di 1/250 della loro luce, per evitare che questa inflessione possa annullare la pendenza per lo scorrimento dell’acqua, portando, in caso di pioggia, alla formazione di pozzanghere, che creerebbero a loro volta dei carichi che aumenterebbero ulteriormente l’inflessione, in un ciclo che si autoalimenta. Questo porta a consigliare che la pendenza verso i bocchettoni delle coperture piane con struttura in acciaio non sia minore del 2,5%.

È buona norma inoltre che le travi delle coperture piane siano più alte di quanto non suggerirebbero le sole necessità di resistenza strutturale (ciò è del resto in linea con quanto accade per i solai di interpiano, nei quali in genere è l’inflessione a dettare gli spessori minimi richiesti alle travi e ai solai).

Per i motivi suddetti, nonostante i vantaggi, non da ultimi legati alla reversibilità, le coperture piane con struttura a travi ordinarie in acciaio sono in genere utilizzate per coprire spazi medio-piccoli a navata singola, per esempio di tipo industriale.

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Dallas, Texas, Nasher Culture Center, Renzo Piano Building Workshop, 2003. Particolare della copertura trasparente con schermatura a griglia studiata per ammettere la luce solare in modo diffuso

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Berna, Svizzera, Fondazione Beyeler, Renzo Piano Building Workshop, 1987. Particolare struttura in acciaio della copertura trasparente con schermatura diffusa

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Arcarecci in acciaio sovrapposti a travi principali in acciaio nelle coperture piane. Sezioni trasversali e longitudinali

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