Interventi sulle scaffalature esistenti per la messa in sicurezza sotto il profilo sismico

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1 Interventi sulle scaffalature esistenti per la messa in sicurezza sotto il profilo sismico SAIE, Bologna, 18 ottobre 2013 Ing. Barbara Orsatti

2 Norme di riferimento Attualmente, oltre alle prescrizioni delle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al D.M.14/01/2008, nate per gli edifici, sono in vigore le seguenti Norme specifiche di settore, la cui applicazione volontaria è regolata dall accordo Cliente Fornitore, se non sussistono condizioni per cui la scaffalatura debba essere obbligatoriamente progettata con il DM2008: Norma UNI/TS 11379:2010 FEM v Maggio 2011

3 Condizioni di base L intervento di adeguamento deve essere attentamente valutato. Le scelte progettuali applicabili per portare la scaffalature ad avere una certa resistenza al sisma possono essere diverse, in funzione della tipologia di scaffalatura e delle sue caratteristiche costruttive. Ma difficilmente una scaffalatura installata da più di 5-10 anni e non sismica, può essere resa antisismica al 100% con interventi economicamente vantaggiosi. Più probabilmente si potrà raggiungere un «miglioramento» adeguando la scaffalatura al 60% del sisma d progetto previsto.

4 Condizioni di base Se la scaffalatura è vecchia, potrebbe anche non rispettare i requisiti delle nuove norme di progetto anche in condizioni standard (EN15512, FEM , FEM , FEM ), che di base vanno sempre considerati, indipendentemente dalle condizioni di sismicità. E fondamentale procedere passo passo con l analisi della scaffalatura, agendo in cooperazione con il Cliente o utente finale, il quale deve reperire e fornire tutti i dati necessari per conoscere la scaffalatura e le condizioni al contorno (pavimentazione!)

5 Percorso di progettazione Analisi stato di fatto Valutazione danni verifiche EN15512 Analisi di vulnerabilità sismica: Analisi della struttura esistente con il 100% sisma SLU di progetto Analisi con 60% sisma SLU di progetto Progetto di adeguamento: Scelta del nuovo schema statico Calcolo e verifica della struttura Carichi sulla pavimentazione Rispetto dei giunti sismici Conferma o ridefinizione della portata in cond. standard Tasso di sfruttamento degli elementi in cond. sismica > 1.0 Rinforzo o sostituzione di componenti e collegamenti Sostituzione dell intera scaffalatura?

6 Percorso di progettazione Al termine di ogni fase è bene far seguire un analisi costi / benefici di ogni successivo intervento L intervento di adeguamento/miglioramento deve essere economicamente sostenibile. In alternativa è preferibile considerare la possibilità di sostituire l intero impianto. Il compito del Progettista è quello di eseguire un analisi attenta dello stato di fatto, compreso lo stato di conservazione delle scaffalature, di proporre le soluzioni più adeguate al caso e di considerare tutte le criticità anche in relazione alla possibilità di esecuzione dei lavori

7 Percorso di progettazione Insieme al Cliente si dovrà: definire i carichi di progetto, in modo chiaro ed il più possibile aderente alla realtà operativa del magazzino, al fine di progettare l intervento garantendo un livello di sicurezza adeguato e sostenibile acquisire le informazioni sul comportamento sismico dell edificio (modi di vibrare e caratteristiche della pavimentazione) valutare la possibilità di modificare il layout delle scaffalature nell eventualità di dover aumentare i giunti sismici

8 Requisiti di base Gli scaffali devono essere scollegati dalle strutture portanti dell edificio, eventuali collegamenti preesistenti andranno rimossi Nel progetto di adeguamento in condizioni sismiche lo scaffale deve essere considerato autoportante Devono essere rispettati i giunti sismici, ovvero la distanza tra le scaffalature e gli elementi portanti dell edificio deve essere tale da consentire ad entrambe le strutture di muoversi, evitando martellamenti reciproci.

9 Giunti sismici

10 Giunti sismici

11 Requisiti di base E bene prevedere la presenza di dispositivi di protezione che impediscano la caduta delle unità di carico per proteggere le vie di fuga Le scaffalature devono in ogni caso essere dotate degli accessori di sicurezza previsti in condizioni standard (paracolpi, antisgancio, fermapallet)

12 Analisi di vulnerabilità Alcuni risultati di portapallet in diverse zone sismiche ag = 0.06 g a terra ag = g 1 piano ag = g 1 piano

13 Direzione trasversale - Spalle Esito dell analisi sugli elementi: Insufficiente resistenza a stabilità delle diagonali Insufficiente resistenza a rifollamento del collegamento bullonato Insufficiente resistenza a taglio del bullone Interventi Sostituzione o raddoppio dei profili Modifica delle pinze (se profili nuovi) Rinforzo locale del collegamento (piastre) Aumento numero di profilli

14 Direzione trasversale - Spalle Esito dell analisi sulle piastre di base: Insufficiente resistenza a flessione della piastra di base Insufficiente resistenza dei tasselli di collegamento al pavimento Insufficiente resistenza dei bulloni del collegamento base - montante Interventi Sostituzione delle piastre (sono bullonate) -> valutare fasi di intervento Aggiunta di elementi esterni e nuovi ancoraggi

15 Piastre di base Vb s Hb 1) Tasselli meccanici (2 M12) NRd = 4.9 kn TSd,min,1 = 9.8kN VRd = 14.4 kn AZIONE SU 2 TASSELLI SEZIONE CRITICA T AZIONI SUI BULLONI 2) Piastra di base s=6mm S235JR MF = T A MR,pl = C s 2 /4 fy / M MF / MR,pl < 1.0 TSd,min,2 = 3.4 kn 3) Bulloni di collegamento 2 M8 cl.8.8 Taglio Rb = kn Rb = (Hb 2 + Vb 2 ) Hb = T x B/D Vb = T/2 TSd,min,3 = 4.38 kn TRd = min (TSd,min,i ) = 3.4 kn

16 Spalle

17 Direzione longitudinale Scaffalatura NON controventata

18 Direzione longitudinale Esito dell analisi BASSA SISMICITA Insufficiente resistenza flessionale del collegamento alla base Insufficiente resistenza a stabilità dei montanti (solo in alcune condizioni) Interventi BASSA SISMICITA Aggiunta corrente a terra Sostituzione piastre di base Aggiunta di elementi esterni alla base e nuovi ancoraggi Rinforzo esterno sul montante (interventi localizzati)

19 Esito dell analisi ALTA SISMICITA Direzione longitudinale Insufficiente resistenza flessionale del collegamento alla base Insufficiente resistenza a stabilità dei montanti Insufficiente resistenza dei connettori Insufficiente resistenza dei correnti in condizione sismica Possibilità di scivolamento dei pallet Interventi ALTA SISMICITA Inserimento nuove strutture di controvento Sostituzione piastre di base, oppure: Aggiunta di elementi esterni alla base e nuovi ancoraggi Rinforzo esterno sul montante (interventi localizzati) Sostituzione dei correnti e/o aggiunta del bullone sul connettore Aggiunta elementi di protezione (terzo corrente, traversi, reti )

20 Direzione longitudinale Sistema di controvento aggiuntivo - controvento verticale

21 Direzione longitudinale Sistema di controvento aggiuntivo controventi orizzontali

22 Direzione longitudinale Vista laterale

23 Direzione longitudinale Dettaglio del collegamento in sommità

24 Direzione longitudinale

25 Conclusioni L adeguamento sismico di una scaffalatura esistente è possibile, ma richiede attente valutazioni. L intervento deve essere progettato anche alla luce delle reali possibilità di installazione nel magazzino già operativo Uno studio di vulnerabilità ben concepito consente di evidenziare le criticità e di fare valutazioni su costi e benefici dell intervento. In alcuni casi può essere preferibile sostituire le scaffalature completamente