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Costruzioni in acciaio  caratteristiche del settore e potenzialità della tecnologia
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Costruzioni in acciaio caratteristiche del settore e potenzialità della tecnologia

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  • 1. Genova, 18 Luglio 2012Le costruzioni metalliche:caratteristiche del settore epotenzialità della tecnologia.Marco Perazzi
  • 2. Prodotti lunghi Travi HE ed IPE Laminati a C Tubolari Laminati a Le T I prodotti lunghi – Utilizzi tipici Prodotti piani grossi Strutture multipiano, Strutture reticolari, Elementi monoprofilo  Lamiere da treno  Coils di grosso spessore • per travi • per colonne Prodotti piani sottili • per elementi diagonali  Coils a caldo  Coils a freddo  Coils zincati OTTENUTI DA LAMINAZIONE Prodotti piani sottili – Utilizzi tipici Prodotti Piani Prodotti Lunghi Solai, Tramezzi, Soluzioni miste acciaio-calcestruzzo • orizzontamenti di piano Travi Prodotti • coperture Piatti Lamiere Nastri laminate cavi - a caldo • tramezzi - da treno • tamponamenti ULTERIORI LAVORAZIONI ULTERIORI LAVORAZIONI A FREDDO TAGLIO E PIEGATURA E TAGLIO E Lamiere e COMPOSIZIONE SALDATURA COMPOSIZIONE pannelli PER SALDATURA Tubi saldati PER SALDATURA Travi composte saldate
  • 3. Non alterano il prodotto e non appongono il loro nome sul prodotto. Produttori di materiali base Importatori Distributori Acquistano prodotti già marcati CE dalAssemblano e lavorano parti che non produttore. Questi operatori procedono talvoltasono ancora pronte per essere ad operazioni di taglio (alla lunghezza richiestaincorporate nella costruzione finale, ma dal cliente) , di foratura, o di verniciatura ed Grossisti altri trattamenti, prima di essere fornita alche sono destinate ad un’ulteriorelavorazione carpentiere. Prelavoratori La categoria include i costruttori/trasformatori idi acciaio che immettono sul mercato manufatti finiti di carpenteria metallica. MANUFACTURERS CE marked supply BUILDING SITE
  • 4. 11.3 ACCIAIO11.3.1 Prescrizioni comuni atutte le tipologie di acciaio11.3.4 Acciai per strutturemetalliche e per strutturecomposte
  • 5. Identificabilità Oneri del Qualificazione Produttore Accettazione D.LL. A) Esiste una UNI EN marchio CE obbligatorio B) Non esiste una UNI EN il D.LL. verifica ma son considerati nel DM l’Attestato di qualificazione C) Né A né B il Produttore può: i. seguire ETA e pervenire a CE ii. Farsi rilasciare da STC il cert. di idoneità tecnica Il Direttore LL ha l’onere di verificare il CE, richiedere la dichiarazione di conformità, eMATERIALI CE verificare che il prodotto rientri in quella categoria effettivamente. MATERIALI NON CE
  • 6. 11.3 PRESCRIZIONI COMUNI A TUTTE LE TIPOLOGIE DI ACCIAIO11.3.2 11.3.3. 11.3.4Acciaio per cemento armato Prescrizioni Acciaio per c.a.per particolari le diverse filiere strutture metalliche e per Acciai per costruttive precompresso strutture composte(Generalità) (Generalità) 11.3.4.1 Generalità i diversi operatori lungo ogni filiera .2 Acciai laminati .3 Acciai per getti Prescrizioni particolari per per .4 Acciai per strutture saldate i diversi operatori lungo ogni filiera .5 Processo di saldature .6 Bulloni e chiodi Prescrizioni particolari .7 Connettori a piolo .8 Acciai inossidabili .9 Specifiche per acciai da carpenteria in zona sismica Prescrizioni aggiuntive rispetto a quelle generali del § 11.3.1.711.3.2.6 11.3.3.4 11.3.4.10Centri di trasformazione Centri di trasformazione Centri di trasformazione, nell’ambito degli acciai da carpenteria11.3.2.10 11.3.3.5 11.3.4.11Procedure di controllo per Procedure di controllo Procedure di controllo su acciai daacciaio da c.a. ordinario carpenteria .1 in stab. di produzione .2 nei centri di trasformazione .3 in cantiere
  • 7. 11.3 PRESCRIZIONI COMUNI A TUTTE LE TIPOLOGIE DI ACCIAIO11.3.2 11.3.3. 11.3.4Acciaio per cemento armato Prescrizioni Acciaio per c.a.per particolari le diverse filiere strutture metalliche e per Acciai per costruttive precompresso strutture composte(Generalità) (Generalità) 11.3.4.1 Generalità i diversi operatori lungo ogni filiera .2 Acciai laminati .3 Acciai per getti Prescrizioni particolari per .4 Acciai per strutture saldate .5 Processo di saldature .6 Bulloni e chiodi .7 Connettori a piolo .8 Acciai inossidabili .9 Specifiche per acciai da carpenteria in zona sismica11.3.2.6 11.3.3.4 11.3.4.10Centri di trasformazione Centri di trasformazione Centri di trasformazione, nell’ambito degli acciai da carpenteria11.3.2.10 11.3.3.5 11.3.4.11Procedure di controllo per Procedure di controllo Procedure di controllo su acciai daacciaio da c.a. ordinario carpenteria 11.3.4.11.2.1 centri di produzione di lamiere grecate e profilati formati a freddo .1 in stab. di produzione .2 nei centri di trasformazione .2 centri di prelavorazione di componenti strutturali .3 in cantiere .3 officine per la produzione di carpenteria metallica .4 officine per la produzione di bulloni e chiodi
  • 8. I “PRO” dell’ acciaioTEMPI Riduzione dei costi fissi di cantiere e di gestioneRapidità d’esecuzione e Operazioni in cantiere più veloci rispetto a tutte le altre tipologie costruttive Minori OVERHEADSmontaggio (minori spese di noleggio attrezzature, ritorni più rapidi dell’investimento, minore invasività delle attività di cantiere)Lavorazioni a secco Riduzione dei tempi rispetto alla tradizionale muratura Consente di rispettare cronoprogrammi più ‘serrati’Riduzione delle incertezze Variabili esterne quali quelle di tipo meteorologico non condizionano il rispetto dei Il rischio di uno slittamento sulle tempistiche di tempi realizzazione viene ridotto QualitàQualità e controllo in fabbrica Elevato grado di accuratezza nel rispetto di specifiche e tolleranze Approccio ‘meccanico’ nella lettura ed interpretazione dei disegni e nell’esecuzione delle lavorazioniIngegnerizzazione di processo Monitoraggio e controllo delle specifiche Tracciabilità dei materiali e standardizzazione delle procedureEconomie di specializzazione Ripetibilità dei processi, sotto la garanzia di operatori qualificati Industrializzazione delle operazioni ; impiego di macchine a controllo numericoRapporto peso/capacità resistente (o equiv. Massa volumica/sollecitaz.ammissibili)A parità di carichi: struttura più leggera fondazioni meno sollecitate minori sforzi al suoloCaratteristiche meccaniche del materiale: duttilità ed elasticità, isotropia evita le rotture fragili in caso di evento sismico assorbe meglio di altri materiali, grazie alla plasticizzazione delle sezioni critiche, l’energia che il sisma trasferisce alla costruzione in virtù della struttura più leggera, vengono limitate le forze d’inerzia proporzionali alle masse degli elementi strutturali ha la stessa capacità di resistenza agli sforzi di trazione e compressioneLibertà espressiva, da intendere come possibilità di ‘disegnare’ forme architettoniche meno vincolate e più ‘ardite’Trasformazione della costruzione, grazie alla rimovibilità dei collegamentiValorizzazione, recupero e consolidamento, specie negli interventi di rinforzo localizzato sull’esistente e sugli edifici storici,
  • 9. Eco-sostenibilità del costruire in acciaio Energia incorporata Fine vita / Costruzione Uso dell’edificio demolizione Riduzione dei consumi Contenimento energetico Attenzione all’LCA, • Direttive Europee, in fase di produzione Fino alla Riciclabilità e D.Lgs.192 alla Riutilizzazione • Certificazione edifici Strategie applicabili alle strutture in acciaio• Riciclabilità: riduzione del 75% dell’energia consumata per la produzione di 1 kg di acciaio secondario • Reversibilità: al termine del primo LCA utile, disassemblaggio e ricostruzione dell’edificio • Riciclaggio + Reversibilità: reimpiego di componenti dismessi
  • 10. Incidenza dei costi di struttura sul costo complessivo Rapidità di“tutta Ingombri ridotti esecuzionestruttura” Elementi di costo Elementi di rendita 25/30%  maggiore superficie netta  riduzione oneri finanziari  ottimizzazione ed overheads delle aree coperte 15/20%  aumento della redditività
  • 11. Studio comparativo condotto sulla realizzazione di un edificio per parcheggiomultipianowww.steelconstruction.org/resources/commercial/cost-comparisons.html• Area interna: 3200 mq• Pianta rettangolare ; larghezza 18 mt. Open plan space• Altezza libera: 2,8 mt• 1 corpo centrale• 2 ascensori• 1 scala di sicurezza esterna, metallica• Pareti esterne in muratura• Superfici vetrate con un limite massimo del 35% della superficie esterna totale• Ventilazione mista• Altezza interpiano inclusiva di 150 mm per pavimento e 150 mm per soffitto• griglia strutturale 7,5 x 9 m. 4 OPZIONI € Fuori STEEL BASED CONCRETE BASED - VAT - tasse - costi extra di rischio-progetto TELAIO TELAIO STRUTT. - mobili, impianti e attrezzature STRUTTURALE LASTRE IN CLS STRUTURE MISTE IN ACCIAO C.A. PIATTE GETTATO IN OPERA etc. ACCIAIO/CLS LASTRE E LASTRE IN CLS PREFABBR. POST-TESE Steel options Concrete options Corpo centrale Telaio in acciaio controventato Pareti a taglio in cls Intonacatura e verniciatura (per ragioni Resistenza al fuoco (30’) Vernici intumescenti estetiche) Copertura Impalcato leggero in acciaio Stesso schema dei piani precedenti
  • 12. TEMPI FISSI Getto della piastra di fondazione 2 settimane e 4 giorni Facciata esterna 15 settimane Lavori interni di finitura 18 settimane per pianoPer le soluzioni in acciaioOrganizzazione in 4 tempi delle diverse fasi di lavoro- di scavo- di fondazione,- di drenaggio,- strutture di servizio,- piastra di base,- parti in elevazionePer le operazioni di movimentazione e scarico dei materiali, 1 gru mobile (50 tonn)Per le soluzioni in calcestruzzoOrganizzazione su 2 zone di lavoro, 3 fasi per ognuna- scavo- fondazione,- drenaggio,- strutture di servizio,- piastra di base,- colonne in cls armato- casseforme, puntellamenti- armature/PT- getto del clsPer le operazioni di movimentazione e scarico dei materiali, 1 gru a torre(50 tonn)
  • 13. TEMPI FISSIGetto della piastra di fondazione 2 settimane e 4 giorniFacciata esterna 15 settimaneLavori interni di finitura 18 settimane per piano  Le due soluzioni che contemplano l’utilizzo dell’acciaio richiedono 9 settimane (contro 10) in virtù dei minori volumi di lavoro per le opere sotterranee  Per le opere in elevazione, i due progetti ‘steel-based’ hanno tempi simili di realizzazione.  per le soluzioni in calcestruzzo i metodi e le fasi costruttive sono sostanzialmente le stesse, ed i tempi sono pertanto simili  l’unica differenza rilevante riguarda il risparmio di tempo che permette la soluzione del calcestruzzo post-teso, in virtù della minore quantità di armature necessarie  un ulteriore risparmio di tempo avviene grazie alle più contenute opere di fondazione necessarie grazie alla struttura complessivamente più leggera strutture miste 45.4 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 9 telaio strutturale e impalcati 6 calcestruzzo armato 48.6 4.4 10.4 facciata esterna 15 telaio strutturale e impalcati 8.6 24 4.4 facciata esterna 15 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 24 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Acciaio + solai prefabbricati 46.6 calcestruzzo post teso 48.1 9 10 telaio strutturale e impalcati 6.6 telaio strutturale e impalcati 8.3 4.4 4.4 facciata esterna 15 facciata esterna 15 24 24
  • 14. La soluzione in calcestruzzo armato risulta essere quella con i costi più elevati sia per laper soluzioni “steel based” si sono sottostruttura che per la sovrastruttura registrati i minori costi sia per la sottostruttura che per le opere in elevazione Acciaio + solai Cls armato Cls post-teso Strutture prefabbricati in + + composte calcestruzzo Piastroni c.a. Piastroni c.a. 65,494 €/mq 69,38 €/mq 84,527 €/mq 78,219 €/mq Sottostruttura Struttura portante e 176,62 €/mq 190,50 €/mq 195,55 €/mq 189,24 €/mq opere in elevazione Costi totali 1936 €/mq 1969 €/mq 2057 €/mq 2031 €/mq dell’edificio 1. I costi della sottostruttura sono i più bassi tra le 1. I costi complessivi risentono inoltre del più dilatato alternative scelte in virtù della minore entità dei pesi cronoprogramma dei lavori. propri della sovrastruttura (inclusa la struttura più leggera della copertura) 2. I costi della sottostruttura sono conseguenza dei maggiori pesi trasmessi dalle parti strutturali in 2. I minori costi anche per le opere in elevazione, elevazione (compresa la copertura) riflettono anche i tempi più brevi di cantiere. In definitiva, sul risparmio dei costi impattano notevolmente gli effetti di un programma lavori più contenuto e, come conseguenza, i minori costi ‘overheads’ della commessa.
  • 15. Costi di progetto Costi di logistica Costi di cantiere Ore uomo, tempi di realizzazione, costi della sicurezza Costi di gestione Consumo energetico, manutenzione € eff. Costi /ricavi da dismissione/recupero di materiali
  • 16. • Hotel 5 stelle• 30 piani• 17000 mq• 350 stanze• Ristorante, piscina, bar, palestra, ely-padNome edificio: T30Impresa: Building Sustainable Constructions Group 200 operai resistente a terremoti di magnitudo 9 (sc.Richter) Corpo centrale in acciaio Intelaiatura esterna in acciaio Pre-montaggio in stabilimento ed assemblaggio in cantiere delle 95% della struttura prefabbricata 17 milioni di dollariStart date: 2 Dicembre 2011Finish date: …. 360 h dopo!!
  • 17. FORNITURA DISTRIBUZION MANIFATTURA E CLIENTE MATERIE E ASSEMBLAGGIO FINALE PRIME MTS “Make to stock” ATO Assemblaggio su ordine MTO Produzione su ordine PUSH PULL BTO Acquisto su ordineFar tendere ilprocesso edilizio ETOverso un sistema Progettazione su ordinedi produzionedove il prodotto è EDILIZIAun prototipo INDUSTRIALIZZATA prefabbricazione Edilizia a secco EDILIZIA TRADIZIONALE PRODUZ. MANIFATTUR COMMITT./ MATERIALI DISTRIBUZIONE A/LAVORAZIO CANTIERE PROGETTO BASE NE ENGINEERING CENTRI DI ASSEMBLAGGIO ACCIAIERIE CARPENTERIE PROGETTO SERVIZIO IN CANTIERE Le costruzioni dovranno consegnare la massima funzionalità, con il soddisfacimento degli utenti finali. Probabili tendenze della Gli Utenti finali dovranno ottenere il soddisfacimento delle esigenze dal più basso costo sostenuto dalla proprietà. domanda nel settore delle Linefficienza e lo spreco nelluso degli operai e dei materiali dovrà essere eliminata. costruzioni Costruttori e fornitori dovranno essere coinvolti nella progettazione sin dallinizio per raggiungere lintegrazione e la buildability La progettazione e la costruzione dovranno essere collegate in ogni singolo punto per la più effettiva coordinazione rendendo evidenti le rispettive responsabilità degli attori. Le realizzazioni correnti, gli stati davanzamento ed il successo dei miglioramenti dovranno essere verificate da specifiche misure coordinate e continue.
  • 18. Produzioni Prodotti standard innovativi Produzioni standard: domanda stabile e prevedibile, basso grado di innovazione ciclo di vita lungo, bassa differenziazione e bassa marginalità Processi concorrenza sul contenimento dei costi stabili Processi stabili: tecnologie di produzione e di assemblaggio mature reti consolidate e definite di fornitori alti livelli di qualità ed automazione dei processi produttivi Processi Obbiettivi : instabili - Efficienza e contenimento massimo dei costi logistici - eliminazione delle attività senza valore aggiunto - economie di scala nei processi produttivi Processi di  centralizzare la pianificazione e gestione delle scorte lungo la filiera feedback e  automazione e codifica degli scambi informativi tra progettisti, fornitori, clienti, verifica lungo tutta la filiera costante lungo il processo Creazione di valore aggiunto per la committenza attraverso riduzione di rischi e imprevisti specifiche Proprietà/committenza progettista Progetto approvazione Rispetto dei tempi e riduzione dei lead time Ordine pezzi Specifiche di Ordine dei prodotti LAVORAZIONI di Migliore gestione delle Carpenterie dettaglio di serie CARPENTERIE complessità legali e normative Centri diacciaierie Produzione/distribuzione servizio ship ship Trasporto MONTAGGIO Cantiere Miglioramento dell’efficienza grazie alla codifica delle specifiche di assemblaggio, di montaggio e di realizzazione
  • 19. Grazie per l’attenzione..e buon lavoro!Marco PerazziACAIAssociazione fra i Costruttori in Acciaio Italianiwww.acaiacs.itmarco.perazzi@acaiacs.it

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