ANGOLARI METALLICI

Gli angolari metallici si dividono in due categorie principali in base al metodo di produzione: laminati a caldo e piegati. Ogni tipo ha proprietà uniche e campi di applicazione specifici, determinati dal processo tecnologico di produzione e dalle caratteristiche del materiale di partenza. Gli angolari laminati a caldo vengono prodotti laminando una billetta d’acciaio riscaldata attraverso rulli. Questo processo garantisce una struttura omogenea del metallo, un’elevata resistenza e precisione delle dimensioni geometriche. Rispondono allo standard ДСТУ EN 10056-1:2018 ‘Angolari in acciaio a lati uguali e disuguali laminati a caldo per uso generale. Parte 1: Dimensioni’. Gli angolari laminati a caldo sono la scelta più affidabile per le strutture portanti, dove è richiesta un’elevata resistenza a carichi statici e dinamici significativi. Vengono utilizzati nella costruzione di ponti, edifici alti, capriate, telai e altri elementi di importanza critica, dove anche i pannelli XLAM richiedono una giunzione solida.

Gli angolari piegati vengono prodotti mediante piegatura a freddo di nastri o lamiere d’acciaio. Questo processo permette di ottenere prodotti con spessore di parete minore, il che li rende più leggeri ed economici. Gli angolari piegati sono regolati dalla ДСТУ 8768:2018 ‘Profili in acciaio piegati chiusi saldati quadrati e rettangolari. Specifiche tecniche’ (sebbene sia per profili chiusi, i principi di piegatura sono analoghi). Sono ideali per telai leggeri, finiture, produzione di mobili, elementi decorativi e strutture ausiliarie, dove i carichi sono moderati. È importante considerare che gli angoli dei profili piegati possono avere un raggio di curvatura minore, il che a volte influisce sulla loro resistenza locale a carichi elevati, ma sono più flessibili nella produzione di dimensioni non standard. La scelta tra angolari laminati a caldo e piegati dipende dai requisiti specifici del progetto in termini di resistenza, peso, costo ed estetica. Le norme edilizie ucraine, come la ДБН В.2.6-160:2010 ‘Strutture in acciaio. Norme di progettazione’, regolamentano chiaramente i requisiti per i profili metallici e la loro applicazione in base al tipo di struttura e alle condizioni di esercizio.

La scelta del materiale per gli angolari metallici è un fattore chiave che determina le loro caratteristiche prestazionali, la durabilità e la capacità di sopportare diversi tipi di carico. In Ucraina il principale documento normativo è la ДСТУ EN 10025-2:2018 ‘Prodotti laminati a caldo di acciai da costruzione. Parte 2: Condizioni tecniche di fornitura per acciai da costruzione non legati’. Questo standard definisce i requisiti per gli acciai da costruzione non legati, alla base della produzione della maggior parte degli angolari. I gradi di acciaio più diffusi utilizzati nell’edilizia includono S235, S275 e S355. La denominazione numerica (ad esempio 235) indica il limite di snervamento minimo garantito del metallo in megapascal (MPa).

L’acciaio S235 (ex Ст3пс/сп) è il più diffuso ed economico, con un limite di snervamento non inferiore a 235 MPa. È adatto per strutture edilizie generiche, dove i carichi sono moderati e i requisiti di resistenza non sono estremi. L’acciaio S275 (ex Ст3Гпс/сп) ha un limite di snervamento di 275 MPa e viene utilizzato per strutture con requisiti di resistenza maggiorati. L’S355 (ex 09Г2С) è un acciaio ad alta resistenza con un limite di snervamento di 355 MPa, che permette di ridurre la massa delle strutture metalliche utilizzando profili di sezione minore pur mantenendo la capacità portante. Questo è particolarmente rilevante per grandi luci, capriate e altri elementi di responsabilità, dove l’ottimizzazione del peso è fondamentale. La scelta del grado di acciaio dipende anche dalle condizioni termiche di esercizio (ad esempio la resistenza al gelo per le regioni con clima rigido) e dal potenziale impatto di ambienti aggressivi (dove potrebbe essere necessario un acciaio resistente alla corrosione o legato). Per garantire la durabilità e la conformità alle norme, tutte le strutture in acciaio, compresi gli angolari, sono soggette a certificazione obbligatoria e controllo qualità in tutte le fasi di produzione e montaggio.

Garantire l’integrità strutturale delle strutture che utilizzano angolari metallici richiede calcoli ingegneristici accurati dei carichi e della stabilità. I principali tipi di carico che un angolare deve sopportare includono compressione/trazione assiale, flessione, taglio e torsione. Secondo la ДБН В.2.6-160:2010 ‘Strutture in acciaio. Norme di progettazione’, i calcoli vengono eseguiti con il metodo degli stati limite. Per gli angolari sottoposti a compressione, una caratteristica importante è la loro resistenza all’instabilità (svergolamento), che dipende dalla lunghezza dell’elemento, dalla sua sezione e dal metodo di fissaggio delle estremità. Il raggio d’inerzia della sezione svolge un ruolo chiave nel determinare la snellezza dell’elemento.

Nel calcolo a flessione degli angolari, si determina il modulo di resistenza della sezione W, che indica la capacità dell’elemento di resistere ai momenti flettenti. Questo è particolarmente rilevante per gli angolari utilizzati come travi di solaio o correnti. Per i nodi di fissaggio con angolari, dove il carico principale è taglio e trazione (tramite bulloni o cordoni di saldatura), è necessario considerare la capacità portante delle giunzioni. Ad esempio, per le giunzioni bullonate, occorre calcolare il numero, il diametro e la classe di resistenza dei bulloni, nonché le distanze minime dai bordi e tra i bulloni, per prevenire la rottura del metallo tra i fori. Questi requisiti sono descritti in dettaglio nella ДСТУ EN 1993-1-8:201X ‘Eurocodice 3. Progettazione delle strutture in acciaio. Parte 1-8: Progettazione dei collegamenti’. L’uso di software agli elementi finiti (FEM) permette agli ingegneri strutturisti di modellare con precisione il comportamento degli angolari sotto carichi combinati, ottimizzandone le dimensioni e la configurazione, garantendo la massima affidabilità con il minimo consumo di materiale. Questo è importante anche per i sistemi di ventilazione, dove anche le strutture portanti devono rispondere a standard elevati.

La durabilità degli angolari metallici, specialmente nelle condizioni ambientali aggressive dell’Ucraina (umidità, sbalzi di temperatura, emissioni industriali), dipende direttamente dall’efficacia della protezione anticorrosiva. I metodi principali di protezione sono la zincatura (a caldo o a freddo), la verniciatura e l’uso di leghe resistenti alla corrosione. La zincatura a caldo è uno dei metodi più efficaci, che garantisce un rivestimento spesso, resistente e durevole in lega di zinco e ferro, che protegge efficacemente il metallo dalla corrosione per decine di anni. Lo spessore dello strato di zinco è regolato dalla ДСТУ EN ISO 1461:2019 ‘Zincatura a caldo di prodotti metallici in ferro e acciaio. Specifiche tecniche e metodi di prova’. Questo metodo è ideale per gli angolari utilizzati all’aperto, in ambienti umidi o in condizioni di aggressione chimica.

La verniciatura, sebbene meno durevole della zincatura, è una soluzione più economica e permette di conferire alle strutture un aspetto estetico. Per la massima protezione si raccomanda di utilizzare sistemi di verniciatura multistrato, che includono un primer (ad esempio primer contenenti zinco per una migliore adesione e protezione aggiuntiva), uno strato intermedio e un rivestimento finale. La scelta del sistema di verniciatura dipende dalla classe di aggressività dell’ambiente, definita secondo la ДСТУ EN ISO 12944-2:2015 ‘Protezione dalla corrosione di strutture in acciaio mediante sistemi di verniciatura protettivi. Parte 2: Classificazione degli ambienti’. L’ispezione regolare e il ripristino tempestivo del rivestimento protettivo sono obbligatori per garantire la durata di servizio prevista delle strutture. Nelle regioni con umidità elevata, come la Transcarpazia o la zona del Mar Nero, è particolarmente importante garantire una protezione anticorrosiva rafforzata di tutti gli elementi metallici, inclusi i nodi di fondazione.

Un montaggio efficace e affidabile degli angolari metallici è di importanza critica per garantire la resistenza e la rigidità di progetto dell’intera struttura. I principali metodi di giunzione degli angolari metallici sono la saldatura, le giunzioni bullonate e l’uso di rivetti, con saldatura e bulloni come i più diffusi. Le giunzioni saldate garantiscono monoliticità ed elevata rigidità, ma richiedono saldatori qualificati e un controllo qualità dei cordoni, secondo la ДСТУ EN ISO 5817:201X ‘Saldatura. Saldatura per fusione di acciaio, nichel, titanio e loro leghe (esclusa la saldatura a fascio). Livelli di qualità delle imperfezioni’. I tipi di cordoni di saldatura (testa a testa, d’angolo, a T) vengono scelti in base alla configurazione della giunzione e ai carichi trasmessi. È importante considerare le deformazioni termiche durante la saldatura, che possono causare la distorsione degli elementi, specialmente per gli angolari a parete sottile.

Le giunzioni bullonate sono più flessibili e permettono di smontare le strutture, oltre a dipendere meno dalle condizioni meteorologiche durante il montaggio. Si utilizzano sia bulloni normali che ad alta resistenza. I bulloni ad alta resistenza, che lavorano a giunzione per attrito (grazie al precarico), garantiscono un’elevata capacità portante e resistenza ai carichi dinamici. La progettazione delle giunzioni bullonate è disciplinata dalla ДСТУ EN 1993-1-8:201X ‘Eurocodice 3. Progettazione delle strutture in acciaio. Parte 1-8: Progettazione dei collegamenti’. Gli aspetti chiave sono la scelta corretta del diametro e della classe di resistenza dei bulloni, la disposizione ottimale dei fori e il rispetto della coppia di serraggio. Per aumentare la durabilità e la protezione anticorrosiva, le giunzioni bullonate possono essere ulteriormente rivestite con composti protettivi. Nella produzione moderna vengono costantemente introdotte nuove tecnologie di fissaggio, che aumentano l’efficienza del montaggio.

Gli angolari metallici sono un elemento imprescindibile dell’edilizia ucraina, utilizzati in un’ampia gamma di opere — da grandi strutture industriali a case residenziali individuali e edifici accessori. Nell’edilizia industriale e civile, gli angolari vengono utilizzati per creare telai di edifici, capriate, travi, colonne, nonché come elementi di rinforzo per strutture in cemento armato e attraversamenti stradali. Grazie all’elevata resistenza e affidabilità, gli angolari laminati a caldo costituiscono la base per gli elementi portanti, dove devono sopportare carichi permanenti e variabili significativi, garantendo la stabilità complessiva dell’opera secondo la ДБН В.2.1-10:2018 ‘Basi e fondazioni di edifici e strutture’.

Nell’edilizia privata, gli angolari piegati e i leggeri angolari laminati a caldo trovano applicazione in strutture meno sollecitate, come telai per tramezzi, supporti per coperture leggere, elementi per recinzioni, cancelli e porte. Vengono utilizzati anche per la produzione di scale metalliche, scaffalature e altre strutture accessorie. Un aspetto importante è il loro utilizzo come elementi di irrigidimento nella costruzione di case a telaio in legno, dove gli angolari aiutano a distribuire i carichi e a prevenire le deformazioni. La capacità degli angolari di essere facilmente uniti con diversi metodi (saldatura, bulloni) li rende comodi per un montaggio rapido ed efficiente, fattore importante nel contesto dello sviluppo dinamico del mercato edilizio ucraino. L’uso di profili standard e tecnologie di giunzione collaudate garantisce la durabilità e la sicurezza delle strutture, indipendentemente dalla loro scala e destinazione. Vengono inoltre utilizzati attivamente per creare soluzioni di design uniche, dove gli elementi metallici diventano parte dell’estetica architettonica.

Nel lavorare con gli angolari metallici esistono numerosi errori tipici, che possono ridurre significativamente la capacità portante delle strutture, la loro durabilità e sicurezza. Comprendere questi errori e conoscere i modi per evitarli è di importanza critica per una costruzione di qualità. Uno degli errori più comuni è la scelta errata del tipo di angolare (laminato a caldo o piegato) e del grado di acciaio per carichi specifici. Ad esempio, l’uso di un angolare piegato come trave portante con carichi elevati può causarne la deformazione o la rottura. Bisogna sempre fare riferimento alla documentazione di progetto e attenersi alle norme della ДБН В.2.6-160:2010.

Un altro errore frequente è la violazione della tecnologia di saldatura o di giunzione bullonata. Una lunghezza o uno spessore insufficienti del cordone di saldatura, l’uso di elettrodi inadeguati, così come una disposizione errata o un numero insufficiente di bulloni, possono causare nodi deboli, incapaci di sopportare i carichi di progetto. È importante controllare la qualità dei cordoni di saldatura (controllo visivo, a ultrasuoni) e la coppia di serraggio dei bulloni. Trascurare la protezione anticorrosiva è un altro errore critico. Risparmiare sulla zincatura o su una vernice di qualità porta a un rapido deterioramento corrosivo del metallo, specialmente in condizioni di umidità elevata. È indispensabile prevedere una protezione adeguata, secondo la ДСТУ EN ISO 12944. Un problema comune è anche la qualificazione insufficiente del personale che esegue il montaggio. La mancanza di esperienza e conoscenze può portare a imprecisioni nelle dimensioni geometriche, a un’esecuzione errata delle giunzioni e, di conseguenza, alla necessità di costose correzioni o di uno smontaggio completo della struttura. La formazione regolare e la certificazione dei lavoratori sono fondamentali per evitare tali situazioni.