Cos'è il design in acciaio strutturale?
L'acciaio è oggi il materiale da costruzione più comunemente usato al mondo. Il suo rapporto resistenza-peso, durata, elasticità, flessibilità, eco-compatibilità e semplice richiamo estetico hanno, negli oltre 100 anni dalla sua invenzione, l'acciaio come componente strutturale integrale di praticamente ogni struttura commerciale considerevole esistente. Dai grattacieli ai ponti, dalle automobili alle navi, dalle condutture ai ponti a razzo, la durata e la versatilità dell'acciaio rendono possibili questi apparecchi della moderna civiltà.
Naturalmente, con l'avvento dell'acciaio è nato il concetto di design strutturale in acciaio. Per essere correttamente eretti, le configurazioni geometriche delle strutture in acciaio, i vari fattori coinvolti nella costruzione di un grattacielo in acciaio, per esempio, devono essere calcolati e raffinati, spesso prima ancora che l'acciaio da utilizzare sia addirittura fuso. Nella progressione di una struttura in acciaio dall'idea all'erezione, un ingegnere strutturale in acciaio è tra i primi esperti ad essere arruolato nel processo di costruzione.
L'essenziale del design strutturale in acciaio, al contrario del design architettonico, è la garanzia dell'integrità strutturale di un edificio in acciaio, un ponte, un veicolo, una torre, ecc. Il design strutturale in acciaio comprende la familiarità con i diversi tipi di acciaio e leghe a base di acciaio, affidamento su formule che descrivono la resistenza allo stress e i fattori portanti di, tra le altre cose, travi in acciaio, colonne, controventi, connettori e ganci, nonché una vasta padronanza delle forme geometriche e della matematica della costruzione. Se uno qualsiasi dei componenti di progettazione o fisici dovesse fallire, il disastro è il risultato inevitabile. Le considerazioni estetiche sono più direttamente la provenienza di un architetto e non influiscono sulle prestazioni adeguate dello scheletro in acciaio di una struttura.
Il design dell'acciaio strutturale si è evoluto dal concentrarsi esclusivamente sulla rigidità che l'acciaio può e fornisce una struttura, ai vantaggi che l'acciaio offre nella flessibilità strutturale, consentendo a una struttura di resistere meglio alle sollecitazioni della natura e dell'uomo. È interessante notare che il principale impulso per questa evoluzione nella progettazione di strutture in acciaio sono stati i terremoti. La progettazione preliminare di strutture in acciaio a più piani e lunghe campate in acciaio è normalmente basata in primo luogo sull'efficacia della struttura in grado di resistere a un grave terremoto. La resistenza al vento è anche un fattore importante nella progettazione e costruzione di alte strutture in acciaio, così come il terrorismo.
Nella sua infanzia, il design dell'acciaio strutturale è stato realizzato attraverso ore di accurato calcolo fisico, redazione e, molto spesso, prove ed errori. Poiché la qualità dell'acciaio stesso è migliorata, anche i meccanismi di progettazione dell'acciaio strutturale. La progettazione assistita da computer (CAD) è forse lo strumento più innovativo ed efficace per l'avanzamento della progettazione strutturale in acciaio, alleviando l'ingegnere strutturale del tedio e l'errore insito nel calcolo fisico e nella stesura manuale. Il CAD garantisce un processo di progettazione molto più rapido e molto più accurato a costi significativamente inferiori.