L’ottimizzazione delle sezioni dei pilastri è oggi uno degli aspetti più rilevanti nella progettazione strutturale degli edifici multipiano. Gli architetti e gli ingegneri strutturisti sono sempre più chiamati a ridurre gli ingombri degli elementi verticali per aumentare la flessibilità distributiva degli spazi, migliorare la fruibilità degli ambienti e ottimizzare i costi complessivi dell’edificio.
Tuttavia, la riduzione delle dimensioni dei pilastri deve necessariamente confrontarsi con requisiti prestazionali elevati: capacità portante, stabilità sotto carichi verticali, resistenza al fuoco e comportamento sismico. In questo contesto le tecnologie costruttive tradizionali in calcestruzzo armato mostrano spesso limiti dimensionali, soprattutto negli edifici multipiano o con carichi elevati.
Il nuovo Pilastro MTR® P nasce proprio per rispondere a questa esigenza: ottenere colonne più snelle mantenendo prestazioni strutturali elevate. Il tutto in un contesto di edilizia off-site e di industrializzazione del cantiere, aspetti che stanno assumendo un ruolo sempre più centrale nell’evoluzione dei sistemi costruttivi.
La tecnologia del pilastro MTR® P
Il pilastro MTR® P è basato su una sezione di tipo CFT – Concrete Filled Tube, costituita da un tubolare in acciaio riempito di calcestruzzo con eventuale armatura interna. Questa configurazione permette di sfruttare in modo sinergico le proprietà dei due materiali strutturali.
Il calcestruzzo contribuisce alla capacità portante della sezione e aumenta la stabilità dell’elemento in acciaio, mentre il tubolare metallico esercita un’azione di confinamento che incrementa la resistenza a compressione del calcestruzzo. Il risultato è un elemento strutturale capace di sviluppare elevate capacità di carico anche con sezioni ridotte, consentendo la realizzazione di colonne snelle e altamente performanti.
Questo comportamento composito rappresenta una delle evoluzioni più interessanti dei sistemi strutturali intelaiati prefabbricati.
Prefabbricazione e rapidità di montaggio
Uno degli aspetti distintivi del pilastro MTR® P è il suo processo produttivo. Il componente viene prefabbricato in officina in moduli multipiano, completi di sistemi di appoggio in acciaio che consentono l’installazione immediata delle travi MTR® durante le prime fasi di costruzione.
Il montaggio della struttura verticale avviene inizialmente a secco, realizzando una colonna composta da 2 o 3 tese in soli 15 minuti. Successivamente il getto di completamento integra travi, pilastri e orizzontamenti, generando un comportamento strutturale monolitico dell’intero telaio.
Questo approccio consente di ottenere:
- tempi di costruzione più rapidi;
- maggiore precisione esecutiva;
- riduzione delle lavorazioni in cantiere;
- maggiore sicurezza operativa;
- eliminazione totale della casseratura.
Inoltre, l’abbinamento con le travi MTR® permette di realizzare sistemi strutturali completamente prefabbricati, particolarmente adatti alla costruzione di edifici multipiano con ampie luci strutturali.
Vantaggi strutturali e progettuali
Dal punto di vista ingegneristico il pilastro MTR® P offre numerosi vantaggi rispetto alle soluzioni tradizionali:
- elevate capacità di carico con sezioni ridotte;
- riduzione delle sollecitazioni in fondazione;
- maggiore stabilità sotto carichi verticali;
- comportamento duttile della sezione composita;
- resistenza al fuoco nativa fino a R120 grazie alla massa di calcestruzzo interna;
- riduzione dell’utilizzo di calcestruzzo nei pilastri;
- elementi più leggeri e facili da movimentare in cantiere;
- nodo trave-pilastro completamente confinato dalla camicia in acciaio.
Un ulteriore aspetto interessante riguarda la progettazione digitale. Il pilastro MTR® P si inserisce infatti in un processo integrato di analisi e verifica strutturale che coinvolge software di calcolo strutturale e modellazione BIM, consentendo il dimensionamento, la verifica delle connessioni e la produzione automatizzata degli elaborati esecutivi.
Case history: edificio terziario multipiano
Un esempio concreto delle potenzialità del pilastro MTR® P è rappresentato da un intervento che vede la realizzazione di un edificio del settore terziario.
Il progetto riguarda un complesso di 14.550 m² distribuiti su sette livelli:
- 4 piani interrati destinati a parcheggi
- piano terra commerciale
- 2 piani fuori terra ad uso uffici
Carichi di progetto
La struttura è stata dimensionata considerando:
- piano terra
– permanenti: 500 daN/m²
– accidentali: 1000 daN/m² - piani ufficio
– permanenti: 500 daN/m²
– accidentali: 500 daN/m²
Per rispondere a queste condizioni di carico è stata adottata una struttura intelaiata sismoresistente non dissipativa, composta da:
- travi MTR® A autoportanti
- pilastri MTR® P con resistenza al fuoco R120
- pilastri in calcestruzzo armato prevalentemente lungo il perimetro
- solai alveolari autoportanti per gli orizzontamenti
La luce massima tra i pilastri MTR® P raggiunge 8,20 m in asse, consentendo una buona flessibilità distributiva degli spazi interni.
Riduzione delle sezioni strutturali
Il dato più significativo emerge dal confronto dimensionale tra le soluzioni strutturali.
Nel punto più sollecitato della struttura è stato adottato un pilastro MTR® P con sezione 50 × 50 cm. Se lo stesso elemento fosse stato realizzato in calcestruzzo armato tradizionale, mantenendo le stesse prestazioni strutturali, sarebbe stata necessaria una sezione di circa 70 × 100 cm. La differenza è notevole:
- riduzione significativa dell’ingombro strutturale
- maggiore superficie utile degli ambienti
- maggiore libertà nella progettazione architettonica
- minore quantità di materiale impiegato
In edifici multipiano questa ottimizzazione si traduce in benefici economici e funzionali rilevanti lungo tutta l’altezza dell’edificio.
Verso strutture più efficienti
Il pilastro MTR® P dimostra come l’integrazione tra acciaio, calcestruzzo e prefabbricazione avanzata possa portare a soluzioni strutturali più efficienti rispetto alle tecnologie tradizionali.
La possibilità di ottenere colonne più snelle, elevate capacità portanti e tempi di costruzione ridotti rende questa soluzione particolarmente interessante per edifici residenziali e commerciali, parcheggi e strutture
multipiano con larghe maglie strutturali.
In un settore sempre più orientato verso la riduzione dei tempi di cantiere e l’ottimizzazione delle prestazioni strutturali, sistemi come il pilastro MTR® P rappresentano un’evoluzione concreta verso modelli costruttivi più industrializzati ed efficienti. In questa direzione, l’edilizia off-site si conferma come il paradigma di riferimento per lo sviluppo di sistemi strutturali avanzati, in grado di coniugare prefabbricazione, prestazioni e ottimizzazione dell’intero processo costruttivo.
