Nel corso del 2018, nell’ambito del corso di “Tecnica delle Costruzioni II” presso l’Università degli Studi di Salerno, tenuto dal Prof. Ciro Faella e dal Prof. Enzo Martinelli, ho sviluppato un progetto strutturale complesso e dettagliato: la progettazione di un capannone industriale in acciaio. Questo articolo descrive le principali fasi del calcolo strutturale, le scelte progettuali e i dettagli costruttivi adottati.

1) Descrizione della Struttura

La struttura oggetto del progetto è un capannone in acciaio progettato per resistere a carichi elevati e condizioni ambientali avverse. La configurazione strutturale prevede l’uso di una capriata per la distribuzione dei carichi in una direzione e di controventi concentrici per la stabilità nella direzione ortogonale.

• Capriata: La capriata è stata progettata per sopportare i carichi verticali provenienti dal peso proprio della struttura, dai carichi permanenti e accidentali, come la neve e la manutenzione. La scelta di una capriata in acciaio è motivata dalla sua elevata capacità di coprire ampie luci senza la necessità di supporti intermedi, riducendo così le sollecitazioni sulle fondazioni e migliorando l’efficienza costruttiva.
• Controventi Concentrici: I controventi concentrici sono stati disposti nella direzione longitudinale per fornire stabilità laterale alla struttura, contrastando le forze orizzontali indotte dal vento e da eventuali azioni sismiche. La scelta di controventi concentrici è stata fatta per garantire una rigidezza ottimale e una distribuzione uniforme delle forze.
• Controventi di Falda: Per garantire un comportamento rigido del piano di copertura, sono stati installati controventi di falda. Questi elementi strutturali sono stati progettati per evitare deformazioni indesiderate e assicurare una corretta distribuzione dei carichi lungo la copertura del capannone.

2) Modellazione Strutturale e Analisi FEM

La struttura è stata modellata utilizzando un modello FEM bidimensionale (Finite Element Method), che ha consentito di simulare con precisione il comportamento strutturale sotto diverse condizioni di carico.

• Carichi da Neve: L’analisi dei carichi da neve ha tenuto conto delle normative vigenti, valutando l’accumulo di neve sulla copertura e il suo effetto sulla capriata e sui controventi. Sono state condotte verifiche per assicurare che la struttura potesse resistere senza compromettere la sicurezza e la stabilità.
• Carichi da Vento: L’analisi dei carichi da vento ha considerato la pressione esercitata sulle superfici verticali e inclinate del capannone. Il vento, agendo lateralmente sulla struttura, ha generato forze orizzontali che sono state contrastate efficacemente dai controventi concentrici e di falda.
• Carichi di Manutenzione: Sono stati inoltre considerati i carichi legati alla manutenzione ordinaria, inclusi eventuali carichi concentrati dovuti alla presenza di attrezzature o operatori durante le operazioni di manutenzione sulla copertura.

3) Verifiche di Resistenza e Deformabilità

Le verifiche strutturali si sono concentrate su due aspetti fondamentali: la resistenza e la deformabilità.

• Verifica di Resistenza: È stata effettuata la verifica della capacità portante di tutti gli elementi strutturali, inclusi i profili in acciaio utilizzati per la capriata, i controventi e le connessioni. I risultati hanno dimostrato che la struttura è in grado di resistere alle sollecitazioni previste senza raggiungere il limite di snervamento o cedimento.
• Verifica di Deformabilità: La deformabilità è stata valutata per garantire che le deformazioni sotto carico non superassero i limiti accettabili, che potrebbero compromettere la funzionalità della struttura o causare danni ai materiali di rivestimento. Le analisi hanno confermato che le deformazioni rientrano nei parametri di sicurezza stabiliti dalle normative.

4) Progettazione delle Fondazioni

La fondazione del capannone è stata progettata come plinti su pali, una scelta dettata dalle caratteristiche geotecniche del sito e dalle esigenze di distribuzione dei carichi al suolo. I plinti sono stati dimensionati per trasferire efficacemente le forze dai pilastri della struttura ai pali, che a loro volta distribuiscono i carichi nelle profondità del terreno portante.

I pali, inseriti a profondità adeguata, garantiscono stabilità e sicurezza anche in presenza di terreni non omogenei o con scarsa capacità portante superficiale. La verifica dei plinti e dei pali ha confermato la capacità del sistema fondazione-palo di supportare l’intera struttura in modo sicuro e duraturo.

5) Dettagli Costruttivi

I dettagli costruttivi hanno rivestito un ruolo cruciale nella progettazione del capannone. Particolare attenzione è stata posta alle connessioni tra i diversi elementi strutturali, in modo da garantire continuità e resistenza adeguata in ogni punto critico. Le connessioni tra la capriata e i pilastri, così come quelle dei controventi, sono state progettate per assicurare una trasmissione ottimale delle forze e una deformabilità controllata.

Conclusioni

Il progetto strutturale del capannone in acciaio sviluppato per il corso di “Tecnica delle Costruzioni II” ha rappresentato un’importante esperienza formativa, permettendo di applicare conoscenze avanzate di calcolo strutturale e modellazione FEM. L’approccio utilizzato ha consentito di progettare una struttura efficiente, sicura e conforme alle normative vigenti.

La combinazione di una solida progettazione strutturale e l’attenzione ai dettagli costruttivi ha portato alla realizzazione di un capannone in acciaio che soddisfa pienamente le esigenze funzionali e di sicurezza, offrendo al contempo un’elevata durabilità e resistenza alle sollecitazioni ambientali.

ing. Riccardo Tesauro

+39 3661713364

tesauroriccardo@gmail.com