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Incidenza dell’acciaio nel cemento armato

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Il calcolo dell’incidenza dell’acciaio sul cemento armato è un’operazione che deve essere fatta con moltissima attenzione in quanto il costo dell’acciaio incide notevolmente su l’importo finale dei lavori.

incidenza acciaio cemento armato
Tondini in acciaio barre ad aderenza migliorata (foto di horndesign
– Fonte: https://pixabay.com)

Cos’è l’incidenza dell’acciaio nel cemento armato e come calcolarla

Per definire quanto costa il progetto di una casa si inizia dal computo metrico estimativo. Si tratta di un documento in cui troviamo le quantità dei materiali e delle lavorazioni moltiplicate per il prezzo unitario. In questo modo, si vede il prezzo totale di tutto.

Fra i vari elementi, è necessario determinare i costi dei getti in calcestruzzo. Per questa ragione, è necessario calcolare anche i mc del calcestruzzo e quindi anche l’incidenza dell’acciaio nel cemento armato.

Il calcestruzzo armato è il materiale ottenuto inglobando nel calcestruzzo un’armatura metallica costituita da barre di acciaio opportunamente conformate, la cui funzione è quella di assorbire gli sforzi di trazione che il calcestruzzo, da solo, non è in grado di sopportare.

Quindi quando si deve determinare il costo delle strutture in c.a. bisogna calcolare i mc di calcestruzzo, i mq delle casseforme e l’incidenza dell’acciaio.

L’incidenza dell’acciaio nel cemento armato rappresenta il peso dell’armatura in acciaio che serve per realizzare un elemento di calcestruzzo armato. Viene indicata nel sistema internazionale in kN/mc e nel sistema tecnico in kg/mc.

In realtà, per fare un lavoro di fino, bisognerebbe calcolare ogni singolo elemento di acciaio e calcolarne il peso per poi trovare il prezzo.

Per velocizzare un po’ i conteggi e velocizzare le operazioni di calcolo, esistono delle tabelle che danno dei valori medi di incidenza dell’acciaio nel calcestruzzo armato in base alla tipologia di elemento che andiamo a conteggiare:

  • fondazioni 100 kg/m3;
  • murature in sotterraneo 150 kg/m3;
  • solai 200 kg/m3;
  • travi, pilastri, scale, vani 250 kg/m3.

Che cos’è l’armatura del calcestruzzo armato

All’interno di un elemento in calcestruzzo è presente un’armatura metallica
che assorbe gli sforzi di trazione che il calcestruzzo da solo non riesce a sopportare. Nel calcestruzzo armato si crea così una collaborazione statica tra il conglomerato e l’armatura che consente di sfruttare compiutamente le caratteristiche di entrambi i materiali.

L’armatura, quindi, è l’insieme di tutti gli elementi in acciaio, opportunamente sagomati e posizionati, che sono inglobati nel calcestruzzo al fine di migliorarne il comportamento statico di tutto il sistema. L’acciaio presenta un’elevatissima resistenza a trazione e viene impiegato sotto forma di barre a sezione circolare limitata. Infatti, una tipica armatura di un elemento strutturale è costituita da barre longitudinali (dette correnti) e barre trasversali (dette staffe).

I tondini d’acciaio, vengono anche chiamati barre ad aderenza migliorata perchè sono caratterizzati da nervature create appositamente per migliorare l’aderenza tra la barra e il conglomerato di calcestruzzo.

La normativa di riferimento: EC2 e UNI 11104:2016

L’Eurocodice 2 (EC2) è la norma tecnica europea che disciplina il calcolo e la progettazione delle strutture in calcestruzzo armato. Si tratta di un riferimento fondamentale per tutti i professionisti che operano nel settore edile, in quanto fornisce le indicazioni e i criteri necessari per la realizzazione di opere sicure e affidabili.

La norma, recepita in Italia con il D.M. 14 gennaio 2008, definisce i criteri per la stima dell’incidenza dell’acciaio, tenendo conto di:

  • Densità dell’acciaio: valore normativo pari a 7850 kg/m³ (EC2, punto 3.2.2).
  • Quantità di ferri: ricavata dalle tavole esecutive strutturali, in conformità alle prescrizioni dell’EC2 e delle normative nazionali.
  • Diametro dei ferri: influenza il peso e la resistenza dell’armatura.
  • Classe di resistenza del calcestruzzo: determina la scelta del tipo di acciaio da utilizzare.

Oltre all’EC2, è importante menzionare la Norma UNI 11104:2016, che fornisce specifiche tecniche per l’esecuzione delle armature in c.a.

Quanto costa l’acciaio

Per poter fare il calcolo dell’incidenza dell’acciaio sul cemento armato, prima ancora di parlare di formule matematiche, è necessario partire dai costi dell’acciaio.

Ecco i fattori che influenzano il costo:

  • Tipologia di acciaio:
    – Acciaio ad alta resistenza: maggiore onerosità, ma con superiori prestazioni in termini di resistenza e duttilità.
    – Acciaio al carbonio: soluzione più economica, seppur con caratteristiche meccaniche inferiori.
  • Diametro dei tondini:
    – Diametri maggiori implicano un costo più elevato.
    – Diametri minori risultano più convenienti.
  • Quantità di acciaio necessaria:
  • Le fluttuazioni tipiche delle dinamiche di mercato.

In considerazione di ciò, in media, il costo dell’acciaio per armatura si aggira intorno ai 200-300 euro al metro cubo. Tuttavia, tale valore rappresenta una mera indicazione. Per una stima precisa è necessario richiedere un preventivo a un’impresa edile o a un fornitore specializzato.

Ulteriori fattori che possono influenzare il costo sono l’ubicazione geografica, la tipologia di fornitore, la quantità di acciaio ordinata.

A questo punto, possiamo comprendere meglio quanto incida l’acciaio sul cemento armato.

Come calcolare il peso dell’acciaio nel cemento armato: 2 metodi

ferri d'armatura
Ferri d’armatura (foto di MichaelGaida – Fonte https://pixabay.com)

Calcolare l‘incidenza dell’acciaio nel cemento armato non è un’operazione semplice e richiede molta attenzione perchè, come abbiamo appena visto, l’acciaio costa molto (oltre a pesare molto). Dunque, un errore nel calcolo comporterebbe molti soldi in più e, dunque, molti problemi.

In un setto in calcestruzzo quello che costa di più non è il calcestruzzo o le casseforme ma l’acciaio.

In pratica, bisogna calcolare i mc del calcestruzzo ma anche la quantità di ferri che ci sono dentro ai getti. Una volta calcolato i kg di ferro si moltiplica per il prezzo e si vede quanto costa. L’operazione da fare per calcolare con precisione la quantità e il prezzo è quella di prendere le tavole esecutive strutturali e per ogni elemento in c.a. (fondazioni, pilastri, travi, pareti, setti) vedere il numero di ferri in base al diametro e la lunghezza (ferri longitudinali, staffe, spilli).

Costo armatura = (Volume calcestruzzo * Densità acciaio * Quantità ferri * Prezzo acciaio) + Costo manodopera

In alternativa, si può trovare l’incidenza dell’acciaio nel cemento armato espressa in Kg/mc attraverso dei valori tipo da moltiplicare per la quantità. Con questo metodo si è sicuramente meno precisi ma è molto più rapido da fare e alla fine non si sbaglia di molto.

Incidenza acciaio (Kg/m³) = Valore tipo acciaio * Quantità

Vediamo quali sono le operazioni da fare.

Un metodo di calcolo ancora più semplice

Nel caso in cui stessimo facendo un computo metrico sommario, un altro metodo veloce è quello di dire che in ogni mc di cemento armato è presente 0,1 tonnellate di ferro. In questo modo, calcolati i mc di calcestruzzo avremo un’idea (più o meno) di quanto acciaio abbiamo e quindi anche il costo.

Incidenza acciaio (Kg/m³) = 100 Kg/ton * 0,1 ton/m³ = 10 Kg/m³

Di norma quando facciamo il computo metrico per calcolare la quantità di acciaio le operazioni da fare sono:

  • Ricavare dalla tabella dei ferri in genere presente nelle tavole del progetto esecutivo, il diametro, la lunghezza e le quantità di ogni ferro di armatura;
  • Sommare le quantità di tutti i ferri con lo stesso diametro, in modo da ottenere un valore espresso in ml per ogni diametro;
  • Ricavare dalle apposite tabelle il peso del ferro in relazione al diametro del tondino, il quale è espresso in kg/ml;
  • Fare il prodotto delle quantità (ml) con il peso (Kg/ml) ottenendo il valore cercato, esprimibile in Kg o t.

In Conclusione

In questo articolo abbiamo esplorato i diversi aspetti dell’incidenza dell’acciaio nel cemento armato, fornendo formule matematiche per la stima del costo e dell’incidenza stessa, con diversi gradi di accuratezza.

Considerazioni finali:

  • La scelta del metodo di calcolo dipende dalla precisione richiesta e dalla fase di progettazione.
  • Per una stima approssimativa in fase preliminare, è possibile utilizzare il metodo del valore tipo acciaio o la formula con il fattore approssimativo di 0,1 tonnellate di acciaio per metro cubo di calcestruzzo armato.
  • Per un calcolo più preciso in fase di progettazione esecutiva, è consigliabile utilizzare la formula completa che tiene conto del volume di calcestruzzo, della quantità di ferri e del prezzo dell’acciaio.
  • È importante ricordare che la scelta dell’acciaio per armatura deve essere fatta in base alle specifiche del progetto e alle normative vigenti.
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Renzo Bertossi
1 anno fa

Buonasera,
ottimo articolo solo da correggere l'incidenza del ferro nei solaio dove manca uno 0,
cordiali saluti e buon lavoro,
Bertossi geom. Renzo

Giovanni Breda
1 anno fa

Grazie, cordiali saluti

Immagine rappresentante un chiusino in strada
Progettazione
Giovanni Breda

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