Conclusioni sui Risultati ottenuti

L’analisi dei dati reali mostra l’effettiva presenza di un’asimmetria di carico nelle celle del magazzino, e rivela l’effettivo utilizzo della costruzione. L’indagine svolta ha permesso di visualizzare come i vani non risultano mai avere un peso della merce pari al massimo valore per cui è stata progettata, ne consegue un sovradimensionamento della struttura. Infatti i criteri ingegneristici considerano, in fase di dimensionamento, la condizione di carico per cui ogni compartimento del magazzino è occupato dalla merce stoccata (magazzino completamente pieno), situazione che nella realtà non si verifica mai. Nonostante questo studio, nell’ambito di tale tesi, si è scelto di condurre la progettazione considerando, a favore di sicurezza, il magazzino completamente pieno.

144

Conclusioni

Negli ultimi decenni, il numero di magazzini industriali di stoccaggio è cresciuto significativamente. Negli anni le dimensioni sono cresciute in modo inimmaginabile, da un’altezza media di 4 fino ad arrivare ai 40 metri di altezza . I drammatici e importanti eventi sismici verificatisi in Emilia Romagna hanno colpito un’area fortemente industrializzata e hanno prodotto danneggiamenti significativi ai Magazzini Automatici Verticali, con eventi di collasso globale, rendendo evidenti le carenze strutturali e la vulnerabilità ai carichi dinamici di questa particolare tipologia di struttura, non correttamente considerate e sviluppate negli anni. I MAV sono a tutti gli effetti degli edifici e per tale motivo devono essere progettate secondo la normativa cogente, le NTC08. Le NTC08, tuttavia, non contengono regole di progetto pensate per questa particolare tipologia di costruzione, si ha quindi l’esigenza di una revisione dei criteri di dimensionamento e delle tecnologie usate per i magazzini autoportanti verticali. Nell’ambito di tale tesi è stato affrontato il problema della progettazione dei Magazzini Autoportanti Verticali seguendo i criteri di progetto dettati dalle NTC08. La struttura è stata progettata seguendo due approcci: il primo conferisce al magazzino un comportamento elastico (q=1) adottando uno spettro di progetto così come definito dalla Norma senza l’utilizzo di fattori correttivi riportati in alcune normative specifiche di settore, il secondo approccio attribuisce un comportamento “dissipativo” (q=2). Per la prima metodologia non sono stati riscontrati particolari problemi in quanto le regole progettuali risultano meno stringenti, la seconda (q=2) ha reso evidente l’impossibilità di seguire completamente i criteri progettuali dettati dalle NTC08. La norma, infatti, permette di adottare fattori di struttura elevati, i quali conferiscono all’edificio un meccanismo dissipativo globale, ma, al tempo stesso, impone il rispetto di regole specifiche. La filosofia di progetto alla base della tipologia strutturale a controventi concentrici a X utilizzata per il magazzino autoportante verticale prevede, per ciascuna diagonale, che la snellezza normalizzata debba essere in questo caso contenuta in un determinato intervallo (1.3 ≤ λ _ ≤ 2), e i valori di “sovraresistenza” Ωi, per poter realizzare un meccanismo plastico globale della struttura, non devono differire dal minimo di più del 25%. Essendo le strutture dei MAV, e delle scaffalature in generale, caratterizzate da un elevato numero di piani di carico e da un’altezza di interpiano

145

estremamente ridotta, non è stato possibile per questa particolare tipologia di struttura, rispettare i valori limite di variazione della sovraresistenza (Ωmax - Ωmin ≤ 25%) per i 17 livelli nonostante si siano utilizzati una grande varietà di elementi in termini di sezione trasversale e di qualità di acciaio. I valori limite vengono rispettati dal secondo piano fino ai due terzi dell’altezza del magazzino, dando luogo a due zone caratterizzate da un comportamento essenzialmente elastico, rendendo così incerto il valore di struttura applicato. I due casi studio trattati hanno portato ad un confronto in termini di costi e di semplicità progettuale; malgrado le prescrizioni della normativa tecnica vigente non siano stati rispettati interamente, la progettazione eseguita utilizzando un fattore di struttura maggiore di 1 ha portato ad un risparmio in peso di acciaio dell’11% rispetto all’altro approccio progettuale, valore che, in relazione al prezzo totale di questa particolare tipologia di edificio risulta essere vantaggioso dal punto di vista economico, allo stesso modo però, data la grande varietà di profili utilizzati, si ha una maggiore complessità nella realizzazione dei dettagli costruttivi rispetto alla progettazione condotta adottando un fattore di struttura unitario. I risultati ottenuti dall’analisi non lineare, condotta per valutare le prestazioni strutturali sotto le azioni sismiche del MAV, mostrano, in entrambi i due approcci progettuali condotti (progettazione elastica q=1, progettazione “dissipativa” q=2), la formazione delle cerniere plastiche nella parte inferiore della struttura; si evince, dunque, un comportamento “non dissipativo” di una fascia localizzata in sommità che risulta essere soggetta ad azioni di bassa intensità tali da non determinare lo sviluppo di deformazioni plastiche. L’analisi elastica non lineare per il caso studio con q=1 è stata condotta facendo l’ipotesi che i collegamenti siano sovraresistenti rispetto alle diagonali dei controventi, con questa ipotesi si ottiene la formazione delle cerniere plastiche su 5 dei 17 livelli del magazzino, una duttilità globale all’incirca pari a 2 ed un fattore di struttura dello stesso valore. La push-over eseguita per il q=2 mostra la formazione delle cerniere plastiche in 8 dei 17 livelli della struttura, una duttilità globale all’incirca pari a 3 e un fattore di struttura dello stesso valore. La diffusione delle cerniere plastiche e la duttilità globale sono stati ottenuti facendo l’ipotesi che il comportamento dell’acciaio sia elastico perfettamente-plastico, non considerando quindi l’incrudimento dello stesso. I valori sopra citati rappresentano risultati preliminari, sarebbe necessario effettuare altre analisi considerando diverse geometrie, i diversi legami dell’acciaio, in particolare l’incrudimento, e l’influenza delle diagonali compresse.

146

Bibliografia

1. European Standard, EN 15878:2010 “Steel static storage systems – Terms and definitions”;

2. European Standard, EN 15512:2009 “Steel static storage systems – Adjustable Pallet racking systems – Principles for structural design”;

3. European Standard, EN 15629:2009 “Steel static storage systems – Specification of storage equipment”;

4. European Standard, EN 15635:2009 “Steel static storage systems - Application and maintenance of storage equipments”;

5. European Standard, EN 15620:2009 “Steel static storage systems - Adjustable Pallet racking – Tolerances, deformations and clearances”;

6. FEM 10.2.09 “Cantilever Design Code” - Version 0.11 – May 2012 (scaffalature cantilever);

7. European Standard, EN 16681 “Steel static storage systems - Adjustable pallet racking systems - Principles for seismic design”;

8. FEM 10.2.08 “Recommendations for the design of static steel pallet racks in seismic conditions” - Version 1.04 – May 2011;

9. FEMA 460 - Seismic Considerations for Steel Storage racks Located in Areas Accessible to the Public - Prepared by the Building Seismic Safety Council of the National Institute of Building Sciences for the Federal Emergency Management Agency, Washington D.C., September 2005;

10. RMI (Rack Manufacturer INSTITUTE) “Specification for Design, Testing and Utilization of Industrial Steel Storage Racks” MH16.1:2008;

11. UNI/TS 11379: 2010 “Progettazione sotto carichi sismici delle scaffalature per lo stoccaggio statico di pallet”;

12. Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: “General rules, seismic actions and rules for buildings”;

13. Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 1-3: “General rules - Supplementary rules for cold-formed members and sheeting”, EN 1993-1-3:2006, incorporating corrigendum November 2009;

14. Eurocode 5: “Design of timber structures” - Part 1-1: General –“ Common rules and rules for buildings”, EN 1995-1-1:2004 + A2:2014 (E), incorporating corrigendum June 2006;

147

15. Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 14.01.2008, integrate con la Circolare applicativa, 02.02.2009, n. 617, C.S.LL.PP.-III edizione;

16. “Guida alla sicurezza delle scaffalature e dei soppalchi”, Luigi Galli, Gruppo di lavoro UNICMI-CISI, MAGGIO 2015, Phasar Edizioni;

17. http://www.promozioneacciaio.it, “Fondazione Promozione Acciaio”;

18. “Seismic behaviour of steel storage pallet racking systems”, Professore Ingegnere Carlo Andrea Castiglioni, Structural Engineering Department, Politecnico di Milano, Italy.