Progettazione di un edificio con struttura prefabbricata

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Autore: Ing. Carmelo Calabrò

Relatore: ing. Massimo Panizza, prof. Alberto Franchi

Azienda: R4M ENGINEERING S.R.L.

Master: Progettazione sismica delle strutture per costruzioni sostenibili a.a. 2016-2017

L’impiego di elementi in calcestruzzo prefabbricato consente di ridurre i tempi di realizzazione di alcune tipologie edilizie, in particolare in tutte quelle costruzioni caratterizzate da una certa regolarità architettonica in pianta: nuovi edifici scolastici o capannoni industriali – per i quali, sovente, la pianta di piano è studiata per ottimizzare le operazioni che si svolgono all’interno.

Pertanto, in tali casi, pilastri, travi e pannelli prefabbricati vengono prodotti in stabilimento e poi traspostati in sito per essere assemblati. Per tali strutture, le potenziali difficoltà esecutive legate alla realizzazione dei “nodi” sono approcciate e risolte in sede progettuale e, di fatto, eliminate in fase esecutiva. Infatti, tutti gli elementi sono caratterizzati da dettagli (geometrici e di armatura) tali da ridurre le tempistiche di assemblaggio e procedere velocemente con l’esecuzione della costruzione.

Una struttura in calcestruzzo prefabbricato garantisce la razionalizzazione dei processi produttivi, il controllo della qualità del prodotto ed elevati standard edilizi.  Inoltre, tale tecnologia offre numerosi vantaggi in termici economici: i costi di produzione, trasporto ed assemblaggio stimati in fase progettuale subiscono meno variazioni rispetto alle strutture realizzate in opera.

L’impiego delle strutture prefabbricate è particolarmente diffuso, inoltre, in tutte quelle località in cui il cantiere potrebbe essere afflitto da problematiche climatiche, come nel caso di un nuovo edificio scolastico situato nella città di Jizan, in Arabia Saudita. L’elevate temperature che caratterizzano la città durante tutti i mesi dell’anno, hanno condotto i progettisti alla scelta di una struttura portante in calcestruzzo prefabbricato. Tale struttura sarà caratterizzata prevalentemente da pannelli di tipo sandwich costituiti da due lastre esterne in c.a. ed uno strato coibentante intermedio. La progettazione di tali strutture presenta un livello di dettaglio maggiore rispetto a quelle tradizionali da realizzare “in opera”. Anche nel caso della suddetta scuola, la progettazione strutturale è stata affrontata implementando un modello ad elementi finiti e conducendo le classiche verifiche di resistenza e deformabilità dei singoli elementi strutturali.  Ulteriori approfondimenti sono stati fatti nella progettazione dei dettagli, in particolare quelli delle connessioni di base (fondazione), quelli dei collegamenti tra elementi contigui ed, infine, quelli tra elementi verticali ed impalcati di piano. Si specifica che già nella fase progettuale sono state identificate le caratteristiche meccaniche dei dispositivi di sollevamento, necessari per posizionare gli elementi prefabbricati. Nel caso specifico le tematiche legate al trasporto degli elementi strutturali sono state facilmente risolte, anche perché il sito di costruzione risultava abbastanza agevole da raggiungere (non vi erano, quindi, particolari problemi logistici).

 

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