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Magazzino Autoportante Verticale in carpenteria metallica Ceramica Sant'Agostino

DISEGNI E CANTIERE
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Il sisma dell'Emilia del 2012, colpendo un'area fortemente industrializzata e storicamente considerata a bassa sismicità, ha messo in evidenza la vulnerabilità sismica di edifici industriali e scaffalature metalliche, originariamente non progettate per resistere ad azioni sismiche. A seguito di tale sisma, Ceramica Sant'Agostino decise di progettare e realizzare un nuovo Magazzino Verticale Autoportante, la cui progettazione è stata condizionata da 3 importanti fattori:
  1. il riutilizzo della platea su pali esistente sui cui era fondato il precedente magazzino;
  2. il rispetto del precedente layout per l’approvvigionamento dei pallet dal magazzino limitrofo;
  3. il progetto doveva essere conforme alle Norme Tecniche per le Costruzioni.
Tali strutture, infatti, dovendo sostenere non solo i carichi trasmessi dal materiale immagazzinato come le scaffalature tradizionali ma anche i carichi accidentali quali vento, neve, etc., devono essere necessariamente inquadrate come vere e proprie "costruzioni" e conseguentemente il loro progetto deve essere conforme alle norme tecniche vigenti.
Il nuovo MAV ha dimensioni in pianta 134 x 26 metri ed altezza 18 metri. Il magazzino ha una capacità di stoccaggio di 18.852 pallet su 13 livelli, per un carico totale pari a 23.341 tonnellate. La struttura del magazzino è interamente costituita da acciaio S355, gli elementi primari nei confronti delle azioni simiche come spalle e crociere verticali sono costitute da profilati estrusi a caldo secondo EN 10025 e da profili a sezione scatolare chiusa formati a caldo o a freddo secondo EN 10210 o EN 10219.
Rispetto alle soluzioni generalmente adottate nei magazzini verticali progettati per i soli carichi statici, nel nuovo MAV della Ceramica di Sant'Agostino i montanti delle spalle, particolarmente esposti agli effetti delle azioni sismiche, sono realizzati con sezioni scatolari chiuse (di classe 1 o 2 secondo le NTC08) al posto dei tradizionali profili in parete sottile sagomati a freddo (solitamente di classe 4 secondo le NTC08). Inoltre le spalle centrali bifronte (accessibili da entrambi i lati da parte dei trasloelevatori) sono state progettate come spalla unica con un montante centrale e due montanti laterali invece che per semplice affiancamento di due spalle monofronte come nelle soluzioni standard. Lo schema strutturale del magazzino è costituito da controventi concentrici a croce di Sant’Andrea sia nel piano delle spalle che nel piano longitudinale.

La struttura è stata progettata in modo da avere un comportamento non dissipativo (q=1) adottando lo spettro elastico di progetto così come definito dalle NTC08, senza l’utilizzo di fattori correttivi riportati in alcune normative di settore. Lo spettro è stato definito mediante indagini sulla risposta sismica locale. Il magazzino è stato dimensionato mediante un modello 3D agli elementi finiti dell’intera struttura. La scelta di progettare una struttura con comportamento non dissipativo (q=1) piuttosto che con comportamento dissipativo (q>1) è stata determinata principalmente dalle prescrizioni che le NTC08 riportano per le strutture controventate in acciaio. Infatti, se da un lato la progettazione di una struttura con comportamento dissipativo avrebbe permesso di considerare valori inferiori delle sollecitazioni associate all'azioni sismica, con evidenti vantaggi specialmente per la realizzazione dei collegamenti tra la struttura e la platea di fondazione esistente, dall'altro lato il rispetto delle limitazioni sui fattori Ω e λ (che garantiscono una distribuzione omogenea/graduale delle azioni sismiche nelle crociere lungo l’altezza della costruzione e la loro snellezza) sono difficilmente applicabili al caso dei magazzini verticali automatici a causa dell'elevato numero di livelli.

Per tenere conto delle diverse e maggiormente probabili condizioni di carico in caso di evento sismico, l'analisi del comportamento dinamico della struttura è stata effettuata considerando diversi livelli di riempimento del magazzino. La necessità di costruire il nuovo magazzino utilizzando la platea di fondazione esistente e su cui era fondato il precedente MAV ha determinato la necessità di porre particolare attenzione al progetto e alla realizzazione dei collegamenti della struttura con la platea. Il collegamento dei montanti delle spalle alla platea è stato ottenuto mediante connettori metallici con legante chimico, dimensionati secondo i criteri riportati nelle normative di settore (EOTA TR 45 “Design of metal anchors for use in concrete under seismic actions”, EOTA TR 029 “Design of bonded anchors”). La progettazione è stata integrata da prove sperimentali di carico dei tasselli singoli e dei gruppi di ancoranti, che hanno sostanzialmente confermato i valori progettuali di resistenza ed i relativi coefficienti di sicurezza. In questo particolare caso, la limitazione del tiro in fondazione dettata dai valori massimi di resistenza degli ancoranti chimici ha determinato la scelta della controventatura verticale in direzione longitudinale continua, adottata al fine di ripartire l’azione sismica su tutta la lunghezza della platea senza zone di concentrazione, tipicamente alle estremità, nelle quali la trazione verticale alla base dei montanti avrebbe superato le resistenza di progetto.

Il collegamento di base dei montanti alla platea di fondazione è stato completato mediante la realizzazione di un graticcio piano di nervature di calcestruzzo armato, connesso alla platea mediante legante chimico, con la funzione statica di inghisare le basi dei montanti ed assorbire le azioni orizzontali di taglio. Tale sistema ha consentito di non sovraccaricare eccessivamente i tirafondi chimici di base dei montanti, che pertanto sono sollecitati esclusivamente a trazione/compressione.

COMMITTENTE: Ceramica Sant'Agostino spa
PROGETTO: Archliving srl
CONSULENZA TECNICA ALLA PROGETTAZIONE STRUTTURALE: Prof. Ing. Walter Salvatore
COSTRUTTORE METALLICO: Stahlbau Pichler srl
AUTOMAZIONE: System Logistics SpA
FOTOGRAFIE: Stahlbau Pichler srl, Alex Filz

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