Progettazione di un centro logistico in Ucraina con una campata netta di 39 metri su condizioni del terreno impegnative.
Casi 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 travi reticolari 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 macerie e detriti di calcestruzzo, escludendo le fondazioni su pali. La questione se costruire o meno doveva essere risolta mediante un calcolo preciso prima che si proseguisse con qualsiasi altra cosa.

Soluzione

Sergiy Umanskiy ha utilizzato RFEM 6 per analizzare l’intera struttura all’interno di un unico modello integrato: le fondazioni, la sovrastruttura e i giunti in acciaio. Gli add-on Analisi geotecnica e Analisi fasi costruttive hanno reso possibile la verifica di una fondazione superficiale. Gli add-on Verifica acciaio e Giunti acciaio, utilizzati in combinazione, hanno individuato una tensione eccessiva critica in un collegamento del controvento verticale spingendo a una tempestiva riprogettazione. Verifica plastica avanzata è stata applicata alle sezioni trasversali a I della travatura reticolare 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 Verifica acciaio e Giunti acciaio ha individuato collegamenti con tensione eccessiva prima della costruzione, prevenendo un potenziale errore strutturale pericoloso.
  • Ottimizzazione realistica: verifica plastica avanzata ha eliminato i picchi artificiali di tensione nei giunti dei correnti delle travi reticolari, producendo diagrammi più uniformi e un impiego più efficiente del materiale.
  • Efficienza di un’unica area di lavoro: l’analisi geotecnica, la verifica della sovrastruttura e 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: grazie a una visualizzazione ricca di dettagli e colori, l'analisi diventa intuitiva: ombre e sfumature aiutano a individuare subito sia i punti deboli che i materiali in eccesso, riducendo lo sforzo quotidiano.

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 delle fasi costruttive eseguite in RFEM 6.

Giunti in acciaio e rete di sicurezza dell'integrazione

La struttura in acciaio a causa dei tanti pilastri, travi reticolari (da 39 metri), arcarecci e controventi, contiene un gran numero di collegamenti. Sergiy ha completato senza problemi la verifica delle aste in acciaio, ma quando è passato alla verifica dei singoli giunti utilizzando l’add-on Giunti acciaio, ha riscontrato che diversi collegamenti producevano tassi di lavoro superiori a 1,0.

Questa scoperta ha imposto una riprogettazione del controvento verticale della trave reticolare prima di tornare alle verifiche dei giunti. La nuova progettazione ha poi soddisfatto le verifiche. Il punto fondamentale è che questo problema è stato identificato nel software prima che potesse diventare un problema in cantiere; il tutto grazie agli add-on Verifica acciaio e Giunti acciaio che operano come coppia integrata all'interno di un unico modello, anziché come strumenti separati e non collegati.

Caratteristiche importanti: rigidezza dei giunti e ottimizzazione della sezione trasversale

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

  • Rigidezza integrata dei giunti: un ulteriore vantaggio tecnico è derivato dalla capacità di RFEM 6 di trasferire automaticamente al modello strutturale globale la rigidezza iniziale calcolata di ciascun giunto. Poiché la rigidezza 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.
  • Verifica plastica avanzata: tensioni più uniformi, risultati migliori: per le sezioni a I HE 240 utilizzate nei pilastri e nel corrente superiore delle travi reticolari è stata applicata l'opzione Verifica plastica avanzata. Confrontandola direttamente con il progetto elastico lineare, la differenza era evidente: l'approccio elastico produceva picchi di tensione nei nodi della corrente, mentre l'approccio plastico forniva un diagramma delle tensioni uniforme e continuo lungo l'intera lunghezza della corrente. 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.