Cupole geodetiche in acciaio

Cupole geodetiche

La forma architettonicamente più efficiente è la sfera in quanto a parità di volume con gli altri solidi, è quella che richiede la superficie minore.
Tali caratteristiche si traducono in un risparmio pari a circa il 40%, in quanto la sfera ha bisogno di minor materiale per la copertura ed in termini energetici (riscaldamento e raffreddamento) uno sforzo minore.
La forma strutturalmente più rigida è invece il triangolo in quanto indeformabile. La struttura triangolare consente, ad esempio, il passaggio delle luci delle travi da piccole a medie con la sostituzione delle travi a sezione compatta con le travi reticolari.
Dal punto di vista  ingegneristico le cupole geodetiche sono sensibilemente superiori alle tradizionali costruzioni parallelepipedali formate da pilastri, travi e solai: le costruzioni tradizionali in effetti usano i materiali in modo meno efficiente, lavorano con sforzi prevalentemente di taglio e di flessione, sono molto più pesanti, molto meno stabili e dipendono dalla gravità per restare in piedi.

La cupola geodetica riesce ad unire il vantaggio delle strutture reticolari, cioè la rigidezza delle maglie triangolari, con l’efficienza della forma sferica.

 

Cupola geodeticaStruttura metallica portante a cupola:

Le strutture portanti a cupola Sistemi Carabelli sono realizzate seguendo uno schema reticolare spaziale con irrigidimenti della maglia interna; tutti gli elementi strutturali sono composti da aste tubolari con sezione circolare, opportunamente dimensionate. All’estremità delle aste, per consentire il collegamento ai giunti di unione, vengono inseriti appositi innesti filettati, fissati ai giunti tramite bulloni.
I giunti di collegamento Sistemi Carabelli sono ricavati da uno stampato a caldo ed è di forma sferica, la dimensione varia a seconda delle esigenze di calcolo. Detti giunti vengono appositamente forati e/o fresati per garantire un perfetto alloggiamento delle aste, degli irrigidimenti strutturali e della maglia interna.
Tutte le aste, irrigidimenti della maglia interna e i giunti di unione sono a forma sferica per evitare un’eccessiva usura del manto di copertura.
Tutte le parti metalliche sono protette con zincatura.

Sistemi Carabelli fornisce le cupole geodetiche complete di piastre metalliche per l’ancoraggio al cordolo perimetrale di fondazione in c.a. o nei plinti d’appoggio. Sono inoltre compresi nella fornitura tutti i giunti necessari per collegare e fissare le aste e i pilastri.

Dati tecnici


Tutti gli elementi strutturali in acciaio delle cupole geodetiche Sistemi Carabelli possono essere protetti nei riguardi della corrosione mediante:

  • Zincatura: Questo procedimento (metodo Sendzimir) di zincatura consiste, in un trattamento che prevede il passaggio della lamiera in un bagno di zinco fuso a 700° contenuto in una vasca ceramica; a questo bagno vengono aggiunti, solitamente, Piombo come elemento fluidificante ed Alluminio per favorire l’aderenza dello zinco all’acciaio.
    Prima del passaggio nello zinco la lamiera viene sottoposta ad un trattamento di sgrassatura per l’eliminazione delle impurità superficiali e successivamente decapata in acido cloridrico per l’eliminazione dei degli ossidi di ferro. Lo spessore desiderato di rivestimento sul nastro di acciaio dipende dalla velocità di trascinamento del nastro medesimo e controllato mediante un sistema di regolazione di lame d’aria.
    Il nastro terminato il trattamento viene riavvolto, ed è pronto per la successiva lavorazione di profilatura.
    La normative UNI EN 10042 e UNI EN 10147 elencano i vari tipi di acciaio zincati a caldo in continuo ottenuti con questo processo indicando le caratteristiche meccaniche e i vari spessori di rivestimento ottenibili.
  • Zincatura metodo elettrolitica: in prima istanza, il materiale da trattare viene adeguatamente preparato (pre-sgrassato, decapato e sgrassato). Subito dopo il materiale é immerso in una soluzione contenente sali di zinco. Viene infine creato un passaggio di corrente tra il pezzo e la soluzione che fa depositare lo zinco metallico sulla superficie del pezzo stesso.Tutti i punti di saldatura verranno protetti con zincatura speciale a freddo.



Le piastre di base utilizzate per le cupole geodetiche Sistemi Carabelli sono costituite da piatti in acciaio Fe360 di elevato spessore con il compito di ripartire sulla fondazione in c.a. i carichi trasmessi dai pilastri in acciaio. Le piastre per cupole geodetiche presentano quattro fori predisposti per l’alloggiamento dei tirafondi, bulloni di fondazione (eventualmente piegati con gancio ad uncino ad una delle due estremità) che consentono l’ancoraggio della struttura portante alle fondazioni. I bulloni, da annegare nel getto delle fondazioni in c.a., vengono forniti insieme ad una piastra in acciaio di spessore pari a 3 o 4 mm circa, avente funzione di dima durante la fase di getto del plinto di fondazione.



I bulloni da utilizzare per la realizzazione dei collegamenti degli elementi tra sono di classe 8.8, associati a dadi di classe 8.

 

 La progettazione


Durante la fase di progettazione della struttura, il calcolatore è libero di apportare variazioni alle scelte tecniche riportate che influenzino il comportamento statico e costruttivo dell’opera, quale garanzia per il cliente di un prodotto conforme alle norme di buona tecnica e rispondente alle normative citate.

Tutti gli elementi strutturali devono essere dimensionati e verificati nel rispetto delle norme vigenti in Italia e nella UE:

  • Legge 5 novembre 1971 n. 1086 – Norme per la disciplina delle opere in C.A., C.A.P. ed a struttura metallica.
  • D.P.R. 6 giugno 2001 n. 380 – Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia.
  • D.M. 14 gennaio 2008 – Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni.
  • Circ. Min. 2 febbraio 2009, n. 617 – Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.

 


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