Progetto e struttura delle scaffalature antisismiche

18 ottobre 2021

Le scaffalature antisismiche sono strutture di stoccaggio preparate per sopportare qualsiasi movimento sismico.

In questo articolo vedremo come sono le scaffalature nei magazzini che si trovano in zone sismiche e la loro progettazione specifica per ricevere le forze dinamiche provocate da un terremoto.

Sistemi antisismici nelle principali zone sismiche del mondo

I magazzini situati nelle zone sismiche possono essere soggetti agli effetti di un terremoto. Per questo motivo, le scaffalature devono essere dotate di una estruttura antisismica che rinforzi ed assicuri il loro ottimo comportamento difronte ai movimenti sismici.

Le zone con maggiore probabilità di terremoti si trovano, di solito, vicine ai limiti delle placche tettoniche della Terra. Nel caso dell’Europa, ad esempio, i Paesi con maggior rischio di movimenti sismici sono: Italia, Grecia, Turchia, Cipro e Islanda. La regione con la maggiore probabilità sismica del pianeta è la denominata Cintura di Fuoco del Pacifico, che comprende Paesi come Argentina, Cile, Perù, Ecuador o Colombia, così come Russia, Giappone, Taiwan, Indonesia o Singapore.

Secondo il National Earthquake Information Center, un istituto nordamericano che raccoglie i dati sui terremoti e che forma parte del United States Geological Survey, ogni anno si producono intorno ai 20.000 terremoti in tutto il mondo (all’incirca 55 al giorno).

Zone con maggiore probabilità di terremoti sulla Terra. Fonte: Global Earthquake Model
Zone con maggiore probabilità di terremoti sulla Terra. Fonte: Global Earthquake Model

Cosa suppone un terremoto per un centro logistico?

Un terremoto è una vibrazione naturale (normalmente di breve durata e intensità variabile) che si produce a causa di una brusca liberazione di energia. Le vibrazioni derivate dal sisma si trasmettono in tutte le direzioni in forma di onde sismiche. Un terremoto in un centro logistico può provocare:

  • Danni materiali: la perdita o il deterioramento della merce, i danni alle strutture e alle attrezzature del magazzino possono causare problemi per soddisfare la domanda e servire i clienti.
  • Danni economici: la distruzione degli articoli e i danni materiali comportano costi economici per l’azienda. Nella logistica attuale, flessibile e integrata, il rischio di danneggiamento può causare anche una diminuzione economica in tutte le fasi della supply chain.
  • Danni alle persone: un sisma può, purtroppo, provocare il peggior danno possibile. Un’installazione di stoccaggio lavora con molti carichi pesanti che, quando si produce un terremoto, possono mettere in pericolo l’integrità fisica degli operatori.

Strutture antisismiche nelle scaffalature: requisiti per un buon progetto

Le scaffalature, in comparazione ai carichi che sopportano, sono strutture leggere. Per progettarle nelle regioni con un alto livello sismico devono essere applicati specifici procedimenti. La priorità in queste zone è che i sistemi di stoccaggio antisismici compiano tre requisiti fondamentali:

  • Requisito di “non crollo”: la struttura deve essere progettata per resistere all’azione sismica e mantenere la sua integrità. Per questo, si devono calcolare le forze che possono sopportare i componenti delle scaffalature e verificare che siano in grado di resistere ai movimenti sismici.
  • Movimento delle unità di carico: le accelerazioni sismiche possono provocare lo scivolamento delle unità di carico sui montanti e, in ultima istanza, la caduta della merce. Questo rischio può essere evitato incorporando delle traverse o dei pannelli in rete sui montanti delle scaffalature.
  • Requisito di limitazione del danno: anche se le scaffalature sono progettate per resistere a un sisma, prima di utilizzarle nuovamente dopo un terremoto, è obbligatorio verificare i danni occasionati e prendere le misure necessarie.

Come progettare le scaffalature antisismiche

Il progetto delle scaffalature antisismiche comprende due fasi: la prima, conoscere la dinamica della scaffalatura (come si comporta) e, la seconda, calcolare che effetto avrà il sisma su di essa.

Prima fase

Il primo studio consiste nel conoscere la dinamica naturale della struttura, cioè, i movimenti propri della scaffalatura se esposta a movimenti orizzontali.

I movimenti naturali delle scaffalature dipendono dalla relazione tra la massa e la rigidità. La massa viene rappresentata dalla quantità di unità di carico sulla scaffalatura e il proprio peso, mentre la rigidità si riferisce alla resistenza della scaffalatura all’essere mossa da movimenti orizzontali.

Con questa analisi, gli ingegneri possono determinare come un terremoto colpisca la struttura delle scaffalature.

Simulazione che rappresenta i movimenti naturali delle scaffalature
Simulazione che rappresenta i movimenti naturali delle scaffalature

Seconda fase

Nella seconda analisi, si studia come l’azione sismica interessa la scaffalatura. L’azione sismica di una zona viene definita per il picco dell’accelerazione del terreno o la rapidità alla quale si può muovere la superficie tenendo in considerazione il tipo di terreno (formazione geologica: roccia, deposito di sabbia molto densa, terreno soffice o terreno friabile).

L’azione sismica si ottiene dallo studio delle aree geografiche e dalla valutazione dello storico di eventi sismici nella zona, un’informazione che si può trovare nella legislazione vigente di ciascun Paese. L’azione sismica potrebbe essere incrementata in funzione delle particolarità dell’installazione come sono i rischi per le persone (scaffalature di accesso al pubblico), il tipo di prodotto stoccato (liquidi) o le condizioni del magazzino (celle di congelamento).

Esempi di strutture antisismiche in magazzino

Mecalux possiede una lunga esperienza nella progettazione di scaffalature antisismiche per magazzini situati in zone con un’elevata sismicità. Questi sono alcuni dei progetti nei quali Mecalux ha installato scaffalature appositamente preparate per sopportare qualsiasi movimento sismico:

Brivio & Viganò (Italia)

Mecalux ha equipaggiato sette celle frigorifere per Brivio & Viganò, un operatore logistico specializzato in prodotti alimentari, con scaffalature portapallet e scaffalature push-back.

La sfida di questo progetto è stata che il centro logistico si trova a Pozzuolo Martesana, zona sismica della regione Lombardia (Italia). Entrambi i sistemi di stoccaggio non solo sono stati progettati appositamente per fornire la maggior capacità di stoccaggio possibile, ma anche per assorbire la forza generata da possibili movimenti sismici.

Secondo il socio dirigente dell’azienda Stefano Brivio, le soluzioni proposte hanno soddisfatto i requisiti dell’azienda perché “Hanno la resistenza sismica adeguata e ci hanno permesso di ottimizzare notevolmente lo spazio del magazzino”.

Magazzino di Brivio & Viganò con scaffalature preparate per assorbire qualsiasi forza sismica
Magazzino di Brivio & Viganò con scaffalature preparate per assorbire qualsiasi forza sismica

Iron Mountain (Cile)

Nel febbraio del 2010, un terremoto di magnitudo 8,8 della scala Richter ha colpito il Cile. Cinque mesi prima, Mecalux aveva installato un magazzino per l’azienda leader nell’amministrazione e nel registro degli archivi Iron Mountain.

Dopo il terremoto, la società ha perso sette delle sue installazioni con scaffalature di altri fabbricanti, ma il magazzino realizzato da Mecalux ha resistito. Di conseguenza, Iron Mountain si è rivolta a Mecalux per la ricostruzione dei suoi molteplici edifici danneggiati e la realizzazione di due nuovi magazzini con caratteristiche simili.

Scaffalature di Iron Mountain in Cile progettate per resistere ai terremoti
Scaffalature di Iron Mountain in Cile progettate per resistere ai terremoti

Hayat Kimya (Turchia)

A Izmit (Turchia), il produttore leader di prodotti per la pulizia e la cura personale Hayat Kimya ha un magazzino automatico autoportante di dimensioni enormi: 120 m di lunghezza, 105 m di larghezza e 46 m di altezza.

La Turchia si trova in una delle zone sismiche più attive del pianeta. Per questo, le scaffalature devono essere progettate e fabbricate per resistere ai movimenti sismici. Mecalux ha usato 10.000 tonnellate di acciaio (inserendo 2.000 tonnellate in più come rinforzo antisismico) e degli ancoraggi di supporto.

Scaffalature in zone sismiche: il segreto sta nel progetto

Costruire un magazzino in una zona sismica è una sfida logistica che richiede una buona progettazione dei sistemi di stoccaggio affinché possano resistere alle forze provocate da un terremoto.

Mecalux è il produttore di soluzioni di stoccaggio leader internazionale che si distingue per i suoi standard di qualità e sicurezza. La società utilizza un software avanzato per progettare le scaffalature e utilizza materiali della migliore qualità per fabbricarle rispettando le norme antisismiche di ogni Paese. Se hai bisogno di scaffalature antisismiche per assicurare l’integrità della tua installazione logistica, dei prodotti stoccati e, soprattutto delle persone, non esitare a contattarci.