EDIFICIO PER IMPIANTO DI TELERISCALDAMENTO PRESSO IL POLITECNICO DI TORINO

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Lorenzo Antonelli
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Estratto dagli atti del 16 Congresso C.T.E. Parma, 9-10-11 novembre 2006 EDIFICIO PER IMPIANTO DI TELERISCALDAMENTO PRESSO IL POLITECNICO DI TORINO PIETRO ZAPPAMIGLIO, Precompressi S.r.l. PIERO BURACCHI, Precompressi S.

1 Estratto dagli atti del 16 Congresso C.T.E. Parma, novembre 2006 EDIFICIO PER IMPIANTO DI TELERISCALDAMENTO PRESSO IL POLITECNICO DI TORINO PIETRO ZAPPAMIGLIO, Precompressi S.r.l. PIERO BURACCHI, Precompressi S.r.l. SUMMARY The Demont S.r.l. has assigned to Precompressi S.r.l. of Cerro Maggiore (MI) the realization of the thermic station of integration and reservoir of the Polytechnic of Turin. The new building will allow the diffusion of the teleheating to some central areas of the city (Crocetta, San Paolo and neigh bouring zones). Thanks to the new building, Turin will be the most teleheated city of Italy, in fact the termic station will heat of the equivalent volume of persons. 1. INTRODUZIONE La società Demont S.r.l., ha affidato per conto di Aem S.p.a di Torino, alla Precompressi S.r.l. di Cerro Maggiore (MI) la realizzazione della centrale termica di integrazione e riserva del Politecnico di Torino. La nuova centrale permetterà l estensione del teleriscaldamento ad alcune aree centrali della città (Crocetta, San Paolo e zone limitrofe), consentendo a Torino di divenire la città più teleriscaldata d Italia ed una delle maggiori d Europa. La centrale consentirà di teleriscaldare una volumetria corrispondente a circa persone. 2. IL PROGETTO Figura 1. Rendering dell intero edificio. Il complesso ha una forma irregolare e si sviluppa su 3 piani fuori terra. L edificio è composto da un area in cui sono collocate le caldaie (ciascuna del peso di 310 tonnellate) e una zona destinata ad uffici e sale di controllo degli impianti. La struttura portante è realizzata con elementi prefabbricati (pilastri, travi, solai) speciali che non rientrano nella produzione standard : travi di copertura a doppia pendenza con estradosso curvilineo, pilastri ovoidali e lastre curve sottili di copertura

Prima del montaggio, tutte le strutture sono state collaudate mediante prove di carico in cantiere. Figura 2. Vista trave speciale di copertura. Figura 3.

2 E stata prevista una gru a ponte della portata di 10 tonnellate per consentire la movimentazione nella zona caldaie. Particolare attenzione è stata posta nella realizzazione di sigillature a tenuta di gas. Per la realizzazione degli elementi prefabbricati sono stati predisposti dei casseri ad hoc. Prima del montaggio, tutte le strutture sono state collaudate mediante prove di carico in cantiere. Figura 2. Vista trave speciale di copertura. Figura 3. Travi di copertura con estradosso in randa : prova di carico. Mediante l applicazione di flessimetri centesimali è stato possibile verificare le deformazioni teoriche delle travi di copertura sottoposte al carico di esercizio. Al fine di indagare il comportamento strutturale di una porzione della copertura dell edificio, in stabilimento a Cerro Maggiore è stato riprodotta una campata dello stesso

Ad esempio, i pilastri non hanno la canonica forma rettangolare o quadrata o circolare, ma hanno forma ovoidale. Figura 5.

3 3. LA STRUTTURA Figura 4. Simulazione del carico massimo di esercizio e strumentazione della trave mediante flessimetri. La complessità dell edificio ha richiesto l utilizzo di numerosi elementi prefabbricati speciali. Ad esempio, i pilastri non hanno la canonica forma rettangolare o quadrata o circolare, ma hanno forma ovoidale. Figura 5. Esempio di cassero predisposto ad Hoc per la realizzazione degli elementi prefabbricati speciali. Al fine di produrre tali elementi si è reso necessario predisporre dei casseri metallici ad hoc. Il nodo di incastro alla base dei pilastri è stato realizzato in maniera tradizionale con plinti in opera a bicchiere. Per i pilastri in falso si è scelto di utilizzare un sistema di innesto diretto sulla trave, - 3 -

4 lasciando delle guaine metalliche corrugate alla base del pilastro e delle barre d armatura fuoriuscenti dall estradosso della trave. Dopo il posizionamento del pilastro in verticale e il suo controventamento si è provveduto a riempire le guaine con malte ad alta resistenza e a ritiro compensato. Figura 6. Nodo trave-pilastro, schema di progettazione e disposizione per il montaggio e per il riempimento delle guaine corrugate. Il controventamento nella fase di montaggio è garantito mediante piastre metalliche e tirafondi. I pilastri sono stati prodotti in più conci, vista la notevole lunghezza e la varietà di forme, e sono stati assemblati in cantiere. Tutti gli inghisaggi sono stati realizzati con malte a ritiro compensato e ad alta resistenza

5 Figura 7. Particolare innesto pilastro superiore al pilastro inferiore. La classe ambientale di esposizione richiesta dal Committente ha influito sul mix design utilizzato per il confezionamento del calcestruzzo in ossequio a quanto prescritto dalla normativa italiana vigente. La copertura dell edificio è costituita da travi laterali ad L in semplice appoggio sulla testa dei pilastri, su cui appoggiano capriate con intradosso curvo. Figura 8. Nodo di collegamento alla base del pilastro mediante guaine corrugate e tirafondi

creare un diaframma rigido. Figura 10. Impalcato intermedio in attesa del getto della cappa.

6 Figura 9. Disposizioni per il montaggio. Per quanto concerne gli impalcati intermedi lo schema strutturale prevede elementi orizzontali (travi e lastre) in semplice appoggio, solidarizzati tra loro mediante un getto di cappa al fine di creare un diaframma rigido. Figura 10. Impalcato intermedio in attesa del getto della cappa. Vista la notevole entità delle sollecitazioni in gioco è stata prestata particolare attenzione ai vincoli reciproci fra i vari elementi strutturali, in modo da garantire il corretto trasferimento delle forze di piano. 4. IL MODELLO DI CALCOLO L edificio è stato modellato mediante un telaio tridimensionale, (tenendo conto degli effetti del second ordine), allo scopo di distribuire su tutti gli elementi verticali le azioni dovute ad eccentricità strutturali e carichi orizzontali

7 E stata posta particolare attenzione alla schematizzazione delle mensole, degli aggetti e dei diaframmi. Lo schema statico utilizzato nella modellazione, che prevedeva travi in semplice appoggio, è stato realizzato mediante l interposizione di neoprene normale, armato se richiesto dalle sollecitazioni in gioco, e piastre unidirezionali di appoggio. Il dimensionamento e le verifiche sono state condotte con il metodo agli stati limite secondo EC2, nella versione recepita dalla Normativa italiana vigente. Tutte le strutture prefabbricate sono state verificate per una resistenza al fuoco pari a R 120 con la normativa UNI 9502 del maggio LE FASI COSTRUTTIVE Le operazioni di montaggio degli elementi prefabbricati sono iniziate nel maggio del 2005 con la porzione dell edificio in cui sono dislocate le caldaie. Figura 11. Fasi di montaggio della copertura. Sono proseguite con il montaggio delle aree uffici. Il cantiere, per quel che concerne il montaggio delle strutture prefabbricate si è concluso a dicembre del Per tutta la durata del cantiere si è reso necessario predisporre una gru, rispettivamente da 120 e da 70 tonnellate, con un braccio di 28 metri. Le gru sono state affiancate da due piattaforme aeree. I tempi imposti dalla Committenza hanno richiesto oltre all organizzazione della produzione anche particolare cura nelle fasi di organizzazione dei trasporti e della programmazione dei montaggi

Il montaggio delle strutture prefabbricate è avvenuto contemporaneamente all

8 Figura 12. Fasi di montaggio della copertura e messa in sicurezza degli operatori. Il montaggio delle strutture prefabbricate è avvenuto contemporaneamente all istallazione delle caldaie. L edificio si è concluso nei tempi prefissati dalla Committenza. Figura 13. Montaggio delle travi da carroponte metalliche

9 Figura 14. Area caldaie. Figura 15. Montaggio travi zona uffici

Figura 16. Complessità delle operazioni di montaggio in presenza di impianti della centrale. 6. CONCLUSIONI Precompressi S.r.l., da sempre all avanguardia nella produzione e progettazione di elementi prefabbricati speciali, risponde oggi alle esigenze di mercato adattandosi alle richieste del committente.

10 Figura 16. Complessità delle operazioni di montaggio in presenza di impianti della centrale. 6. CONCLUSIONI Precompressi S.r.l., da sempre all avanguardia nella produzione e progettazione di elementi prefabbricati speciali, risponde oggi alle esigenze di mercato adattandosi alle richieste del committente. Vista la complessità dell edificio e le numerose problematiche incontrate in fase di progettazione si può constatare il concreto successo del risultato finale. Contatti con gli autori: Pietro Zappamiglio: pzappam@tin.it Piero Buracchi: precompressi@precompressi.it

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