Analisi numerica di dispositivi antisismici per il miglioramento del comportamento sismico di scaffalature metalliche

Le scaffalature industriali in acciaio presenti nei siti di stoccaggio ricoprono un ruolo di fondamentale importanza all’interno del percorso che vede fluire la mercanzia dal produttore al consumatore. Costituite da profili aventi uno spessore esiguo, meglio noti come sagomati a freddo, si configurano come robuste nei confronti dei carichi verticali e, contemporaneamente, per via dei possibili fenomeni di instabilità generati dall’elevata snellezza degli elementi, si delineano come estremamente vulnerabili, soprattutto nei confronti delle azioni orizzontali, tra le quali viene annoverata quella sismica, in quanto maggiormente gravosa. Se investite da tale sollecitazione, infatti, questa fragilità si traduce tipicamente nel collasso strutturale, con il conseguente pericolo che venga lesa la sicurezza degli operatori e che importanti siano le perdite economiche dovute alla distruzione della mercanzia stoccata. Il seguente lavoro di tesi si colloca, dunque, in questo contesto e attribuisce un ruolo di primaria importanza alla figura di un dispositivo antisismico ad attrito. Più precisamente, tale soluzione dissipativa viene affibbiata alle connessioni montante-traverso della scaffalatura e consente di concentrare al suo interno la domanda di deformazione richiesta dall’evento sismico, cosicché vengano incrementate le prestazioni sismiche della struttura. In particolare, l’esecuzione della Multiple Stripe Analysis (MSA) tramite il software a elementi finiti OpenSees, considerando l’Average Spectral Acceleration (AvgSa) come misura dell’intensità del moto del sottosuolo, ha consentito, per differenti valori del periodo di ritorno dell’azione del sisma, di determinare la vulnerabilità sismica della scaffalatura. Quanto desunto da tali analisi non lineari permette di constatare che, tramite l’inserimento della soluzione antisismica in esame, si assiste a un miglioramento della risposta sismica della scaffalatura, espresso in una riduzione degli spostamenti laterali e del livello di deformazione permanente. Così facendo, viene mitigata la vulnerabilità sismica che caratterizza tali strutture, in modo da salvaguardare l’incolumità di coloro che occupano il deposito e l’integrità della merce stoccata, evitandone significative perdite economiche.