L`alluminio per impieghi strutturali l`importanza della

Associazione Italiana Trattamenti superficiali Alluminio
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SCHEDA TECNICA/Technical Data Sheet n. 45/2015
L'alluminio per impieghi strutturali
l’importanza della marcatura CE
Aluminium for Structural Applications
the Importance of CE Label
Hongkong and Shanghai Bank HQ
(Progetto/Architects: Foster + Partners; Foto/Photo: Ian Lambot)
A cura di/By: AITAL
Cameri, lì 16/11/2015
A comment on the harmonized UNI EN 15088 standard, the reference text for
CE label of aluminium alloy
semi-finished goods meant
L’impiego delle leghe di alluminio nelle applicazioni for structural applications
strutturali, definite genericamente “costruzioni ci- in the building industry.
Un commento alla norma armonizzata
UNI EN 15088, riferimento per la marcatura CE dei semilavorati di leghe di alluminio destinati agli impieghi strutturali in
edilizia.
vili” rappresenta un fenomeno di recente sviluppo
rispetto alle analoghe costruzioni in acciaio. I primi
utilizzi di queste leghe risalgono infatti alla fine del
XIX secolo con le prime timide apparizioni in strutture di limitate dimensioni o, più semplicemente,
sotto forma di elementi decorativi. La cupola della
Chiesa di San Gioacchino in Prati, a Roma, realizzata nel 1897, è molto particolare: la struttura in alluminio è traforata a stelle, in modo da lasciar filtrare
all’interno una bella luce naturale che illumina le
14 cappelle.
Nel corso del secolo scorso questo “nuovo” metallo si
è fatto apprezzare per una serie di proprietà di gran
lunga superiori a quelle possedute dall’acciaio, in particolare la leggerezza e l’elevata resistenza alla corrosione, che hanno rappresentato in moltissimi casi gli
elementi discriminanti per le scelte dei progettisti.
Dopo circa un secolo di utilizzo, l’alluminio e le sue
leghe si possono finalmente fregiare, a tutti gli effetti, della definizione di “materiale da costruzione” anche nel settore delle costruzioni civili e per
applicazioni strutturali.
I vantaggi dell’alluminio
L’imprimatur trova conferma con l’inserimento di
questo materiale negli Eurocodici e nelle NTC Italiane tra i materiali da costruzione e come tale il
suo utilizzo è disciplinato da una specifica norma
armonizzata europea, la EN 15088 dal titolo “Prodotti per applicazioni di strutture per le costruzioni
- Alluminio e leghe di alluminio”.
Per chi si affaccia per la prima volta all’uso dell’alluminio e per chi desideri approfondire l’argomento, si possono così sintetizzare le sue principali proprietà (1):
• Le leghe di alluminio rappresentano una vasta
gamma di materiali che coprono, come resistenza, il campo dei normali acciai da carpenteria;
• La resistenza alla corrosione consente in molti casi
di evitare qualsiasi tipo di protezione superficiale;
• Trattamenti superficiali, come l’ossidazione anodica e la verniciatura, contribuiscono a migliorar-
Scheda Tecnica n. 45/2015
Hongkong and Shanghai
Bank HQ, Hong Kong (1985):
il progetto si basa su cinque
moduli prefabbricati in acciaio
e otto gruppi di quattro
colonne d’acciaio rivestite in
alluminio che salgono dalle
fondamenta attraverso l’intera
struttura. Per la costruzione
sono state impiegate circa
30.000 tonnellate d’acciaio e
4.500 tonnellate d’alluminio
The use of aluminium alloys in
Hongkong and Shanghai
structural applications, generi- Bank HQ, Hong Kong (1985):
cally called “civil constructions”,
The building has a modular
design
consisting of five steel
represents a relatively recent demodules and eight groups
velopment with respect to simi- of four aluminium-clad steel
lar steel constructions. The first columns which ascend from
applications of these alloys date the foundations up through
the core structure. About
back to the end of the 19th cen- 30,000 tons of steel and 4,500
tury with the first demure appe- tons of aluminium were used.
(Progetto/Architects:
arances in small-scale structures
Foster + Partners;
or, more simply, as decorative
Foto/Photo: Ian Lambot)
elements. The dome of the Church of Saint Joachim in Prati, in Rome, built in 1897,
is very peculiar: the aluminium structure is perfo-
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ne l’aspetto estetico, aumentandone fortemente, al contempo, la resistenza alla corrosione;
• Sono possibili soluzioni tecnologiche che consentono di effettuare con estrema facilità collegamenti bullonati, rivettati e saldati;
• Il risparmio in peso, rispetto alle soluzioni in acciaio, può arrivare al 50% e oltre, commisurato con le
limitazioni imposte da una maggiore deformabilità e dal rischio di fenomeni di instabilità;
• Non esistono problemi di fragilità, per quanto vanno valutati specifici requisiti di duttilità richiesti.
Inoltre, il processo di fabbricazione di semilavorati estrusi consente, in particolare, di ottimizzare le
caratteristiche geometriche delle sezioni, con forme che coniugano minimi pesi
The Wave, condominio
con massime efficacie strutturali.
residenziale a Almere,
Allo stesso tempo l’estrusione perOlanda
mette di ottenere profilati nervati
The Wave, block of
apartments in Almere,
e irrigiditi senza ricorrere a sezioni
Netherlands.
composte, evitando interventi di
(Progetto/Architects:
saldatura e/o di bullonatura, semRené van Zuuk;
Foto/Photo: Novelis Europe)
plificando gli assemblaggi fra le-
Scheda Tecnica n. 45/2015
rated in the shape of stars, so as to allow a beautiful natural light to filter through and illuminate the
14 chapels.
During the past century this “new” metal was appreciated on account of many properties that were
clearly superior to steel’s, above all its lightness
and high resistance to corrosion, which in many
cases have been the decisive elements in determining designers’ choices.
After being used for roughly a century, aluminium
and its alloys may finally be defined, to all intents
and purposes, as “building materials” even in the
civil engineering sector and for structural applications.
The advantages of aluminium
This official approval is confirmed by the inclusion
of this material in the Eurocodes and in the Italian
Technical Construction Standards among building
materials and as such its use is regulated by a specific harmonized European Standard, EN 15088,
concerning “Products for structural applications in
constructions – Aluminium and aluminium alloys”.
For all those using aluminium for the first time, or
wishing to investigate the matter in greater depth,
its main properties may be thus summarized (1):
• Aluminium alloys represent a vast array of materials that cover, in terms of strength, the same
spectrum as normal carpentry steel;
• Resistance to corrosion allows in most cases to
do without any type of surface protection;
• Surface treatments, such as anodic oxidation
and painting, contribute to improve aesthetics,
while strongly increasing resistance to corrosion at the same time;
• Technological solutions may be envisaged that
allow bolted, riveted and welded connections
to be obtained very easily;
• Weight savings, with respect to steel solutions,
may reach 50% and more, weighed against limits caused by a greater possibility of buckling
and the risk of instability;
• There are no fragility issues, even though specific ductility demands may need to be evaluated.
Besides, the manufacturing process of extruded
semi-finished goods allows, specifically, to optimize the geometrical characteristics of sections, with
shapes that combine minimum weight with maximum structural efficiency.
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Millenium Stadium, Cardiff (UK), realizzato
nel 1999 con un largo uso di elementi
strutturali d’alluminio
Millenium Stadium, Cardiff (UK), built in
1999 with extensive use of aluminium
(Progetto/Architects: HOK + LOBB Partnership)
membrature e razionalizzando i particolari costruttivi
dei nodi.
I requisiti per la marcatura CE
Un quadro del genere ha consentito all’alluminio
di prolificare le proprie applicazioni in edilizia tanto da rendere necessaria e cogente una specifica
norma armonizzata, appunto la EN 15088, di riferimento per i progettisti che usano questo materiale.
La norma rende così applicabile anche all’alluminio
il Regolamento (UE) 305/2011, entrato in vigore il 1°
luglio 2013, che sostituisce in via definitiva la Direttiva CPD 89/106/CEE, e che disciplina l’immissione sul
mercato europeo dei prodotti da costruzione.
Il Regolamento riguarda tutti i prodotti (materiali,
manufatti, sistemi, ecc.) realizzati per parti permanenti nelle costruzioni che devono assicurare il rispetto di almeno uno dei seguenti requisiti:
• resistenza meccanica e stabilità;
• sicurezza in caso di fuoco;
• igiene, sicurezza e ambiente;
• sicurezza in uso;
• protezione contro il rumore;
• risparmio energetico;
• uso sostenibile delle risorse naturali per la realizzazione delle costruzioni.
Tra gli obblighi del produttore di semilavorati
(estrusi, laminati, getti), viene inoltre specificato
quello di garantire la rintracciabilità per consentire
l’eventuale ritiro o richiamo del prodotto immesso sul mercato nel caso si riscontri che non rispetti
la conformità e la corrispondenza espresse dalla
Marcatura CE.
Scheda Tecnica n. 45/2015
At the same time extrusion allows
the creation of ribbed and stiffened
profiles without the need for composite sections, thereby avoiding
welding and/or bolting, simplifying
the assembly of frames and the construction specifications of braces.
Requirements for CE marking
These conditions allowed aluminium to multiply its applications in
construction works, to the extent
that a specific harmonized norm became necessary, indeed urgent: hence, EN 15088, the reference norm for designers using this material.
This standard ensures that EU Regulation
305/2011, effective as from July 1st , 2013, that
replaces once and for all EECDirective CPD 89/106
and that regulates the sale on the European market of construction materials, now also applies to
aluminium.
This Regulation concerns all products (materials, manufactured goods, systems etc) produced as permanent fixtures in buildings that must guarantee compliance with at least one of the following requirements:
Il Théâtre de Quat’Sous (Montreal),
con la facciata ricoperta d’alluminio perforato
(FABG Architects, 2009
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-
-
Il concetto chiave del nuovo Regolamento è la Dichiarazione di Prestazione (DoP) che:
• è obbligatoria per tutti i prodotti coperti da una
norma armonizzata;
• deve contenere informazioni sull’impiego previsto;
• deve contenere le caratteristiche essenziali pertinenti l’impiego previsto;
• deve includere le performance di almeno una
delle caratteristiche essenziali;
• il fabbricante si assume la responsabilità delle
prestazioni dichiarate.
Per poter apporre la marcatura CE sulle tipologie
di prodotti che rientrano nella norma armonizzata
EN 15088, il fabbricante deve effettuare le Prove di
Tipo Iniziali (che possono essere eseguite anche da
un laboratorio accreditato) e incaricare un organismo notificato di effettuare l’ispezione iniziale della
fabbrica e del sistema di controllo della produzione
in fabbrica (FPC, Factory Production Control), al fine
di verificare l’applicazione di tutte le disposizioni descritte nell’Allegato ZA della norma EN 15088.
A fronte di una valutazione positiva, l’organismo
notificato rilascia all’azienda il Certificato del Controllo della Produzione in Fabbrica.
Il certificato rimane valido sino a quando i metodi
di prova e/o i requisiti del controllo della produzione in fabbrica stabiliti dalla norma armonizzata
non cambino e il prodotto e le condizioni di produzione nello stabilimento non subiscano modifiche
significative.
Théâtre de Quat’Sous (Montreal): the building has
a facade cladding of white perforated aluminum
Foto/Photo: Yien Chao)
Scheda Tecnica n. 45/2015
• mechanical resistance and stability;
• safety in the event of fire;
• hygiene, safety and environment;
• safety of use;
• protection against noise;
• energy saving;
• sustainable use of natural resources for the re-
alization of buildings.
Among the duties of producers of semi-finished goods (extruded, rolled or cast goods), the standard
also specifies that traceability must be guaranteed
so as to allow any recall or removal of the product
from the market in case it should turn out that it
does not meet the conformity and correspondence requirements implied by the CE labellng.
The key concept of the new Regulation is the Declaration of Performance (DoP) that:
• is compulsory for all products regulated by a
harmonized standard;
• must contain information on the envisaged use;
• must include the essential characteristics pertaining to the envisaged use;
• must include the performances of at least one
of the essential characteristics;
• the producer must take on responsibility for
the declared performances.
In order to place CE label on those types of products that fall under the harmonized standard
EN 15088, producers must carry out Initial Type
Testing (that may also be carried out by an approved laboratory) and entrust a notified body
with the initial inspection of the plant and of the
factory’s production control system (FPC, Factory Production Control), so as to verify the application of all rules contained in Attachment ZA
of EN 15088 standard.
Following a positive evaluation, the notified body
provides the company with a Factory Production
Control Certificate.
This certificate remains valid so long as the test
methods and/or the requirements of factory production control laid down by the harmonized standard do not change and the production conditions
in the plant do not undergo significant changes.
Bibliografia - Bibliography
(1) - Federico Mazzolani, Raccomandazioni europee per
le strutture di alluminio (European recommendations
for aluminium structures), Rivista Alluminio n. 2–1980
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