Progettazione di un centro logistico in Ucraina con una campata netta di 39 metri su condizioni del terreno impegnative.
Caso di studio

Ingegnerizzazione di un centro logistico con campata unica di 39 metri su terreno problematico in Ucraina

Sfida

Il centro logistico di Khmelnytskyi, in Ucraina, doveva fungere da magazzino senza pilastri per il marchio di abbigliamento Stimma, richiedendo capriate in acciaio con una luce di 39 metri. Il cantiere disponeva di un’eccellente infrastruttura, ma l’indagine geotecnica ha rivelato un terreno contaminato da detriti di macerie e calcestruzzo, escludendo le fondazioni su pali. La questione se costruire o meno doveva essere risolta mediante un calcolo preciso prima che potesse procedere qualsiasi altra cosa.

Soluzione

Sergiy Umanskiy ha utilizzato RFEM 6 per analizzare l’intera struttura—fondazioni, sovrastruttura e giunti in acciaio—all’interno di un unico modello integrato. I componenti aggiuntivi Geotechnical Analysis e Construction Stages Analysis hanno reso possibile e verificabile una fondazione superficiale. I componenti aggiuntivi Steel Design e Steel Joints, utilizzati in combinazione, hanno individuato un sovraccarico critico in un collegamento di controvento verticale e hanno portato a una tempestiva riprogettazione. Advanced Plastic Design è stato applicato alle sezioni trasversali a I della capriata e dei pilastri, fornendo distribuzioni delle tensioni più uniformi e realistiche.

Vantaggi

  • Sicurezza della fondazione: I calcoli geotecnici hanno reso possibile procedere con una fondazione superficiale su un terreno difficile; le misurazioni post-costruzione hanno confermato che i cedimenti e le ampiezze delle fessure corrispondevano esattamente ai valori previsti.
  • Sicurezza attraverso l’integrazione: Il flusso di lavoro combinato di Steel Design e Steel Joints ha individuato collegamenti sovraccaricati prima della costruzione, prevenendo un potenziale errore strutturale pericoloso.
  • Ottimizzazione realistica: Advanced Plastic Design ha eliminato i picchi artificiali di tensione nei nodi dei correnti della capriata, producendo diagrammi più uniformi e un impiego più efficiente del materiale.
  • Efficienza di un’unica area di lavoro: L’analisi geotecnica, il progetto della sovrastruttura e la verifica dei collegamenti operano tutti all’interno di un unico modello RFEM 6, rendendo semplice osservare simultaneamente come i cedimenti della fondazione interagiscono con le deformazioni della sovrastruttura.
  • Interfaccia ergonomica: La ricca visualizzazione—ombre, sfumature e carichi codificati a colori—riduce lo sforzo mentale nell’uso quotidiano e aiuta a individuare a colpo d’occhio sia i punti deboli sia le aree con materiale in eccesso.

RFEM 6 come ponte tra geotecnica e calcolo strutturale

Il vantaggio decisivo in questo progetto non era semplicemente che i calcoli geotecnici e strutturali potessero essere eseguiti: era che entrambi potevano essere eseguiti nello stesso modello, contemporaneamente. RFEM 6 ha permesso a Sergiy di osservare simultaneamente i cedimenti delle fondazioni e gli spostamenti generalizzati della sovrastruttura, così che l'interazione tra il comportamento del terreno e la risposta dell'acciaio fosse sempre visibile.

Questo è importante perché i due sistemi non sono indipendenti: la deformazione del terreno influenza il comportamento della platea di fondazione, che a sua volta incide sulle forze nei pilastri e nelle travi reticolari sovrastanti. Eseguire queste analisi in software separati e poi cercare di riconciliare manualmente i risultati introduce sia errori sia ritardi. Un modello unificato elimina questo rischio.

Dopo la costruzione, l'accuratezza del modello è stata confermata in cantiere. I cedimenti misurati e le ampiezze delle fessure nella fondazione sono rimasti entro i limiti calcolati: una validazione diretta dell'analisi geotecnica e della fase costruttiva eseguita in RFEM 6.

Giunzioni in acciaio e rete di sicurezza dell'integrazione

La struttura in acciaio: pilastri, travi reticolari da 39 metri, arcarecci e controventi, contiene un gran numero di collegamenti. Sergiy ha completato senza problemi il progetto degli elementi in acciaio, ma quando è passato alla verifica delle singole giunzioni utilizzando il componente aggiuntivo Giunzioni in acciaio, ha riscontrato che diversi collegamenti presentavano rapporti di verifica superiori a 1,0.

Questa scoperta ha reso necessaria una riprogettazione della reticolatura dei controventi verticali prima di tornare alle verifiche delle giunzioni. Il progetto corretto ha superato la verifica. Il punto fondamentale è che questo problema è stato identificato nel software prima che potesse diventare un problema in cantiere: un risultato dei componenti aggiuntivi Progettazione in acciaio e Giunzioni in acciaio che operano come coppia integrata all'interno di un unico modello, anziché come strumenti separati e scollegati.

Caratteristiche importanti: rigidezza delle giunzioni e ottimizzazione della sezione

Due funzionalità avanzate che hanno affinato l'accuratezza del modello e sfruttato al massimo la capacità disponibile della sezione

  • Rigidezza integrata delle giunzioni: Un ulteriore vantaggio tecnico è derivato dalla capacità di RFEM 6 di trasferire automaticamente al modello strutturale globale la rigidezza iniziale calcolata di ciascuna giunzione. Poiché la rigidezza delle giunzioni influisce direttamente sulle deformazioni e sulle forze interne in tutta la struttura, questo ciclo di retroazione tra analisi a livello di giunto e analisi a livello di sistema ha migliorato la precisione dei risultati complessivi.
  • Progettazione plastica avanzata: tensioni più uniformi, risultati migliori: Per i profili HE 240 utilizzati nei pilastri e nell'ala superiore delle travi reticolari è stata applicata l'opzione Progettazione plastica avanzata. Confrontandola direttamente con il progetto elastico lineare, la differenza era evidente: l'approccio elastico produceva picchi di tensione nei nodi dell'ala, mentre l'approccio plastico forniva un diagramma delle tensioni uniforme e continuo lungo l'intera lunghezza dell'ala. I valori delle tensioni plastiche non erano solo inferiori e più efficienti, ma anche più rappresentativi dal punto di vista fisico di come la struttura si comporta realmente.