Acciaio: impiego nei soppalchi industriali

Questa scelta è spiegata dai numerosi vantaggi che si ottengono proprio grazie all’uso dell’acciaio:

• Leggerezza. Le soluzioni realizzate con acciaio risultano molto leggere e non vanno a gravare in modo eccessivo sul pavimento di ancoraggio e dunque permettono un maggiore rispetto del suolo sottostante e costi più competitivi legati all’azione sulle fondazioni.
• Sicurezza sismica. Progettando il soppalco secondo parametri che garantiscano tenuta rispetto alle oscillazioni sismiche, l’acciaio risulta ideale per rispondere alle specifiche resistenze richieste dal calcolo strutturale.
• Durata nel tempo. Qualsiasi tipo di acciaio, perfino quelli che non richiedono neppure trattamenti protettivi, mantiene le sue peculiarità con il passare del tempo.
• Basso impatto ambientale. L’acciaio è un materiale riciclabile al 100%, dunque alla fine del ciclo di vita si può pensare di smontare la struttura per riutilizzarne delle parti oppure riciclare.
• Possibilità di assecondare forme geometriche complesse. L’acciaio permette di essere “modellato” anche per ottenere delle strutture più articolate che devono essere inserite in contesti particolari o svolgere funzioni specifiche.
• Facilità di trasporto. Essendo i profili sottili già pronti all’assemblaggio quando escono dalla linea di produzione, è possibile spostare in tronconi i pezzi prefabbricati in officina fino al sito d’installazione.
• Montaggio in tempi rapidi. Il montaggio è facilitato grazie alla possibilità di praticare fori lungo tutta la lunghezza delle parti componenti, in modo da agevolare il raccordo tra di esse, inoltre va ricordato che non sono necessarie attrezzature pesanti per la movimentazione.
• L’aspetto visivo può essere reso gradevole e accattivante, i componenti in acciaio possono anche essere trattati con sabbiatura e rifiniti con lacca a polvere per assumere varie colorazioni.
• Diverse tipologie. Si tratta in particolare di differenti categorie di acciaio strutturale, determinate in base alla resistenza di cui sono caratterizzate. Da una classe all’altra è possibile avere fino a un 20% di incremento in quanto a resistenza e di conseguenza in termini di portata per ciò che riguarda la struttura finale.

Va sottolineato, infine, che l’acciaio è un materiale tracciabile su tutto il processo dalla produzione all’utilizzo in una struttura, assicurando così di esse un prodotto di qualità e presentandosi con certificato di origine.

Attenzione alla viteria!

Le viti usate per l’assemblaggio della struttura possono essere distinte oltre che per la tipologia anche per il trattamento superficiale. Questa specifica può forse sembrare banale e poco rilevante, ma in realtà è essenziale. Si hanno infatti due principali macro categorie: viteria zincata e viteria brunita. La prima assicura che siano evitati ruggine ed effetti dovuti all’ossidazione, permettendo di proteggere l’acciaio nel punto di contatto, la seconda è consigliata se si agisce sulla struttura e nei suoi pressi con spray o materiali che altrimenti andrebbero a intaccare la viteria stessa.

Oltre a queste scelte, è però possibile optare anche per viti in acciaio inox e in questo caso la situazione può complicarsi. Lavorare con acciaio galvanizzato, cioè zincato, e usare viti in acciaio inox significa provocare una reazione elettrochimica tra i due materiali, producendo un fenomeno di corrosione che va a danneggiare fortemente l’acciaio galvanizzato lasciando pressoché intatti i bulloni. Bisogna quindi tenere a mente che la viteria in inox è bene sia usata con strutture in inox e non con metalli meno “puri”. In caso contrario è consigliabile piuttosto sostituire più di frequente le viti che però non danneggiano il materiale della struttura.

Soppalco in muratura vs soppalco in metallo

Ognuno di essi ha peculiarità precise e ben diverse dall’altro, nonostante per entrambi l’obiettivo comune sia di impiegare lo spazio disponibile in altezza per aumentare la superficie calpestabile, in modo da sfruttare al massimo la cubatura complessiva dell’ambiente. Nella maggior parte dei casi nel settore industriale la scelta cade sulla struttura metallica; ma perché?

Analizzando in prima battuta le due tipologie, possiamo avere un’idea di ciò che accadrebbe in un magazzino:

Con soppalco in muratura:

• la tempistica per la realizzazione sarebbe molto lunga per il fatto stesso di intraprendere un vero e proprio lavoro in muratura;
• si otterrebbe una struttura di certo stabile, ma piuttosto pesante, che andrebbe a gravare, aumentando in modo notevole il carico già previsto per la presenza di merce e materiale da stoccare in seguito, sull’edificio in cui è realizzato;
• l’ingombro non è trascurabile, un’opera in muratura, infatti, è caratterizzata da degli spessori che vanno a occupare molto spazio all’interno dell’ambiente;
• la struttura avrebbe il pregio di non essere caratterizzata da particolari problematiche legate al rumore prodotto a causa della movimentazione;
• realizzare un lavoro in muratura comporterebbe la richiesta di numerose verifiche e modifiche strutturali, che diventano davvero considerevoli se si tiene conto anche dell’aspetto antisismico.

Con soppalco metallico:

• il montaggio e l’installazione sono molto facili e veloci, ciò rende possibile considerare anche soluzioni modulari, cioè soppalchi smontabili e rimontabili nel caso di cambiamenti in magazzino o più in generale strutture modificabili;
• la struttura nel suo complesso risulta molto leggera, nello specifico si tratta di circa 1/5 rispetto a un soppalco in muratura;
• in fase di progettazione, scegliendo il metallo più adatto, ad esempio l’acciaio, è possibile dimensionare il soppalco prevedendo grandi incrementi di carico per la fase di utilizzo e secondo parametri antisismici;
• può essere “modellato” in base alle esigenze; il metallo infatti è adattabile a diverse forme nella fase di lavorazione e permette di realizzare strutture più o meno complesse;
• permette di avere una grande resistenza al fuoco, per garantire maggiore sicurezza in ambienti dove la sicurezza deve essere garantita in ogni eventualità.

A questo punto è evidente che un soppalco industriale in metallo risulta più adatto e vantaggioso in un magazzino o più in generale all’interno di aziende, siano esse manifatturiere o distributive.

Elementi accessori del soppalco industriale

Si parla di:

Parapetto. Immancabile ai fini della sicurezza, sia per la merce immagazzinata che per gli operatori che si muovono sul soppalco. Costituito da tre elementi orizzontali: tubo corrimano, tubo ginocchio, batti piede – realizzati in acciaio e antiscivolo -, il parapetto viene avvitato alla struttura del soppalco per ancorarlo ad essa. In alternativa al parapetto, si può valutare la possibilità di un “rivestimento” completo del soppalco tramite una chiusura in cartongesso. Questa soluzione risulta valida in modo particolare quando si intende adibire il soppalco a uso uffici.

Scale. Indispensabili per accedere al piano sopraelevato e garantire il raggiungimento della superficie del soppalco. Vengono disposte nella posizione più comoda rispetto allo spazio di collocamento del soppalco stesso e possono presentare diverse configurazioni; le più utilizzate sono la struttura ad I oppure a U, nel caso in cui sia necessario cambiare la direzione delle scale dal pianerottolo. Fornite di parapetto e corrimano, vengono realizzate con gradini, anch’essi da progettare secondo calcoli specifici, in grigliato o lamiera bugnata. Proprio del numero e della dimensione di questi ultimi dipenderà poi l’ingombro totale della scala.

Stazione di carico-scarico. Elemento utilizzato per lo stivaggio del materiale qualora il soppalco fosse destinato a deposito merci. È solitamente protetto da una catena, oppure da veri e propri cancelli: a battente o scorrevoli (permettono di risparmiare spazio), oppure a ribalta (funzionante secondo un meccanismo basculante che può essere azionato manualmente in modo semplice e immediato). Sono progettati ad hoc in base alle esigenze d’uso.

La struttura portante del soppalco industriale

• Colonne. Sono gli elementi verticali della struttura. Si presentano in genere come tubi quadrati o profilati a caldo. In base alla configurazione del luogo di installazione e alla geometria degli spazi disponibili, si determinano altezza e distanza tra di loro, mentre la sezione è definita in funzione dei carichi.
• Travi. Costituite di solito in acciaio laminato a caldo o a freddo, definiscono l’altezza del pacchetto solaio, realizzando l’appoggio del piano del soppalco. Possono essere di due tipi: principali o secondarie. Presentano sezione a C, la quale permette di ottimizzare parametri strutturali e rigidità, ma anche profili scatolari oppure doppio T. Per un facile e agevole raccordo tra di esse, le travi stesse presentano fori a passo lungo tutta la lunghezza.
• Giunzioni tra le travi. Permettono di legare tra loro le travi. Sono realizzate con piastre presso-piegate angolari fissate con apposita viteria (in acciaio e con alta resistenza).
• Controventi. Si trovano sotto il piano di calpestio oppure lateralmente alla struttura, per garantire, nel primo caso controventamento orizzontale, nel secondo, verticale. Sono elementi coinvolti nel calcolo statico e realizzati in acciaio piano con tenditori, per rendere possibile irrigidimento della struttura complessiva del soppalco. Fondamentali per sostenere i carichi orizzontali, soprattutto nel caso di oscillazioni (dunque non si tiene conto solo del peso statico che agisce verticalmente).

Altri aspetti essenziali per definire la struttura sono:

Viteria. Si evidenziano tre famiglie macroscopiche: classiche; frangiate; autobloccante. La soluzione autobloccante viene adottata quando si prevedono molte sollecitazioni a causa delle vibrazioni. Queste ultime, infatti, con il tempo tendono ad allentare la vite e renderla mobile nella sede. Le viti autobloccanti risolvono questo inconveniente e tengono ben salda la struttura. Con viteria classica comunque non vi sono problemi nella tenuta della struttura, ma è bene essere attenti con la manutenzione almeno una volta l’anno per riassettare tutta la viteria.

Pavimentazione. Può cambiare in base alla funzione svolta dal soppalco. Può essere realizzata secondo diverse varianti, ad esempio: pannelli di truciolare montati con sistema di connessione maschio-femmina; pavimento antiscivolo; grigliato in lamiera bugnata o grecata.

Soppalco industriale: identikit

Chi lo utilizza

Adatto alla creazione di un ambiente da adibire a uso ufficio, ma anche al deposito di merce, il soppalco trova un’ottima collocazione nel settore industriale, produttivo o distributivo. A patto che la configurazione fisica del luogo in cui si intende collocarlo lo permetta, il soppalco risulta adatto sia per artigiani che per grandi imprese e senza distinzione di settori, dall’azienda agricola, all’impresa metalmeccanica, fino ai distributori all’ingrosso e ai rivenditori. Permettendo inoltre gradevoli finiture estetiche può essere impiegato anche per showroom o allestimenti aperti al pubblico.

Vantaggi

• Moltiplica lo spazio. Sfrutta spazio che altrimenti non sarebbe utilizzabile, dato che si tratta di spazio disponibile in altezza. Permette così, ad esempio, di poter avere più merce nel magazzino o coniugare diversi tipi di attività. Il tutto senza investire in acquisti di ulteriori capannoni.
• Struttura resistente e solida, durevole nel tempo. La scelta del materiale e una progettazione ad hoc possono rendere il soppalco anche resistente al fuoco e antisismico.
• È personalizzabile. Può essere realizzato in base alle esigenze specifiche. Dimensionabile quindi per portata, metratura e con elementi aggiuntivi come, ad esempio, le scale. Può inoltre essere di tipo modulare, per permettere eventuali ampliamenti e per smontarlo e rimontarlo con facilità, in caso di necessità di spostamento.

Aspetto

Si presenta come una struttura ben salda a prescindere dalle dimensioni. È definito dall’insieme della struttura portante, cioè l’insieme di travi e colonne che ne delineano i tratti fondamentali definiti dai calcoli strutturali, e dagli accessori che vi vengono associati, come scale o punti di carico e scarico per eventuali prodotti. Strettamente legata alle caratteristiche (portata, sicurezza sismica e così via) che si desidera che la struttura rispetti, è la scelta del materiale, che per il soppalco industriale ricade sui metalli.

Scegliere un soppalco: 3 dubbi iniziali

Questi sono solo alcuni possibili scenari nei quali ci si può imbattere quando in un capannone, sia esso usato per stoccare merce o adibito a zona produttiva, ci si trova a corto di spazio disponibile in termini di superficie calpestabile.

Di fronte a tali scenari è inevitabile rivolgersi a un fornitore, esperto del settore, per una consulenza. L’obiettivo sarà quello di riordinare gli spazi, ricollocare merce e attrezzature e dare nuova vita a magazzino e/o area produttiva. In altre parole, ri-ottimizzare il lavoro della propria azienda.

Può capitare, quindi, che, il fornitore, in tali condizioni, qualora i requisiti dell’edificio risultassero idonei, proponga l’installazione di un soppalco. E qui, prospettandosi questa possibilità, si insediano i dubbi; gli iniziali, istintivi quesiti di primo impatto:

Perché scegliere proprio un soppalco?

Come scegliere il soppalco più adatto?

L’investimento durerà nel tempo?

• La prima perplessità è sul tipo di soluzione: sarà la più adatta al proprio caso? Nelle condizioni descritte il soppalco può di certo rivelarsi la carta vincente. Infatti, date le specifiche caratteristiche del soppalco, in modo molto semplice, permette di creare ulteriore spazio, raddoppiando la superficie calpestabile dell’area su cui è posto. La sua versatilità permette inoltre di avere una struttura non legata a un tipo specifico di merce e di potersi adattare anche alla zona produttiva.
• È lecito cercare di capire subito, nel concreto, quale tipologia di soppalco può aiutare al meglio ad affrontare la gestione dello spazio del capannone. Questa domanda, in apparenza complessa, è in realtà piuttosto semplice: sarà infatti la problematica stessa a individuare la soluzione. Difficoltà nello stoccaggio merci? Ecco il soppalco modulare per magazzino. Problemi con i macchinari? Piattaforme di manutenzione e strutture aeree personalizzate risolveranno la situazione. Poca voglia di investire in altri edifici per allestire uffici? Possibilità di collocarli nel medesimo capannone grazie a un soppalco industriale per uffici, adibito appositamente.
• La paura di spendere denaro per un prodotto che non si riveli adatto alle aspettative può essere un grande ostacolo da affrontare. I costi del soppalco industriale possono in effetti essere anche considerevoli (in relazioni a metratura, materiali, requisiti antisismici…), ma la resistenza, la durevolezza e la funzionalità del soppalco, ripagheranno l’investimento nel tempo, oltre a evitare eventuali opere in muratura o acquisti di ulteriori capannoni.

Soppalco antisismico: 5 elementi specifici per imbastire il progetto

Si parla in particolare di specifiche su:

• Sottosuolo. Va indicato come il terreno è costituito oltre lo strato superficiale del suolo. Dunque dovrà essere precisato se si parla, ad esempio, di sottosuolo roccioso, oppure se esso è sabbioso o argilloso. Infine va confermato lo strato di ghiaia pressata presente di solito quando vi sono delle costruzioni.
• Categoria topografica. Parametro dipendente dalla morfologia del terreno, ha forte impatto nella valutazione dell’azione sismica. È necessario in questo caso descrivere come il terreno si presenta, se vi sono pendii e quali sono le angolazioni delle pendenze.
• Vita nominale magazzino. È una variabile che, in realtà, in base ai calcoli sismici e soprattutto in base all’intensità prevista per l’evento sismico, sarà il progettista a definire in concreto. In sostanza, però, quello che tale elemento cerca di stabilire è quanto ci si aspetta che la struttura “viva”, cioè si conservi in uno stato ottimale di mantenimento delle sue prestazioni, tenendo conto comunque di manutenzioni ordinarie richieste all’uso quotidiano della struttura stessa.
• Natura dei materiali coinvolti. Aspetto molto ampio, che va a considerare da una parte i materiali presenti per costituire l’edificio in cui realizzare il soppalco, dall’altra i materiali che si vorrebbero impiegare per il soppalco stesso. Anche se quest’ultimo punto verrà poi valutato dal progettista, tenendo conto della condizione sismica del luogo e scegliendo il materiale in base alla resistenza più idonea al caso.
• Merce stoccata. Pure il tipo di materiale ospitato nel soppalco, quando si parla di soppalco usato per lo stoccaggio, va chiarito per poter meglio giudicare il comportamento del soppalco in caso di oscillazioni sismiche.

Si evidenzia quindi la fondamentale importanza della relazione geologica riferita al sito di installazione, che permette di definire categorie di appartenenza del suolo, in base alla sua costituzione e al suo aspetto topografico, che il cliente deve accertarsi di fornire al progettista.

Il progettista dal canto suo dovrà, oltre alle altre valutazioni, individuare subito la zona sismica (area che sul territorio italiano presenta un determinato rischio sismico, riferito a intensità e frequenza del sisma) relativa sempre al sito di installazione e a partire da essa sviluppare i calcoli alla base del progetto.

8 elementi per imbastire il progetto di un soppalco

Il progettista, infatti, per risolvere al meglio le problematiche del cliente e per aiutarlo nel concreto in base alle sue esigenze deve essere messo al corrente di alcuni elementi. Compito del cliente sarà, di conseguenza, essere il più chiaro e preciso possibile e fornire e specificare tutto quanto necessario al progettista:

• Impiego del soppalco: è essenziale, in prima analisi, sapere come verrà usata la struttura; se come deposito merci, uffici, oppure se si necessita di piattaforme manutentive o di sostegno ai macchinari.
• Portata massima richiesta: strettamente legata allo scopo per cui si realizza il soppalco, una stima di questo dato va fornita subito al progettista.
• Specifiche del luogo in cui verrà installato il soppalco: sono i primi parametri necessari, prima ancora di imbastire il progetto, sono utili per capire quanto un soppalco possa essere davvero realizzabile; si parla in particolare dell’altezza del capannone e della metratura.
• Foto e pianta del magazzino: permettono di capire come è strutturato e organizzato il capannone, se vi sono elementi di intralcio, altre strutture già presenti o problematiche di qualsiasi tipo.
• Tipologia di pavimentazione del sito in cui installare il soppalco.
• Dispositivi usati per la movimentazione: vanno chiariti i macchinari usati, o che si intende usare, per gestire la movimentazione della merce, ad esempio se si ricorre a carrello levatore oppure muletto. In tal modo l’altezza del soppalco potrà essere calibrata in modo adeguato.
• Valutazione di misure di sicurezza per spazi ridotti: in particolare si pone attenzione all’esigenza della presenza di dispositivi di sicurezza adeguati, come ad esempio, l’utilizzo di apposite barriere antiurto.
• Eventuali previsioni di cambiamenti futuri in magazzino.

Questi elementi aiuteranno a definire a grandi linee il progetto, che dovrà poi essere sviluppato e ampliato, tenendo conto di ulteriori dettagli tecnici. Interessante, inoltre, valutare come, nel caso in cui si desideri un soppalco antisismico, vadano aggiunti altri aspetti, sempre da definire in fase di progetto.

Antisismico: normativa di riferimento

Per queste ragioni sono necessarie delle linee guida di riferimento, da conoscere in modo adeguato e mettere in pratica e da utilizzare in caso di dubbi o problematiche. In fase di progettazione, quando si parla di antisismico, bisogna quindi far riferimento alla normativa vigente in materia:

• M. Infrastrutture Trasporti 14 gennaio 2008 (G.U. 4 febbraio 2008 n.29 – Suppl. Ord.) “Norme Tecniche per le Costruzioni” (NTC 2008)
• Circolare 2 febbraio 2009 n.617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (G.U. 26 febbraio 2009 n.27 – Suppl. Ord.) “Istruzioni per l’applicazione delle ‘Norme Tecniche delle Costruzioni’ di cui al D.M. 14 gennaio 2008”. In sostanza questa circolare è quella di riferimento per la spiegazione e l’applicazione di quanto regolamentato nel D.M. 14 gennaio 2008.
• UNI TS 11379 “Progettazione sotto carichi Sismici delle scaffalature per lo Stoccaggio Statico di Pallet”. Anche in questo caso il riferimento, seppur non diretto è al D.M. 14 gennaio 2008.
• “Linee Guida per la Progettazione ed Esecuzione di Scaffalature metalliche in Zona Sismica”, a cura dell’Associazione fra i Costruttori in Acciaio Italiani.
• Testo Unico sulla Sicurezza sul Lavoro (D.lgs. 81/2008).

Queste norme trattano e permettono di definire aspetti come la gestione dei carichi, la resistenza dei materiali, lo sviluppo dei calcoli, i parametri che entrano in gioco e tutto quanto di altro mira a rendere le strutture il più resistenti possibile rispetto alle oscillazioni generate durante un sisma.

Sicurezza sismica e strutture metalliche

Ma come si caratterizza una struttura antisismica?

• Calcolo strutturale. Una struttura antisismica si determina con il calcolo strutturale, come accade nel caso di strutture non antisismiche. Ciò che distingue le due tipologie sono i parametri coinvolti. Nel caso di struttura tradizionale vengono di norma considerati i carichi statici (peso della struttura e peso della merce), nel caso antisismico, invece, ai carichi statici si sommano i carichi dinamici, cioè, viene considerato il contributo delle oscillazioni. È interessante notare come, queste oscillazioni vengano valutate nelle diverse direzioni rispetto alla struttura stessa, cioè si suppone che le oscillazioni dovute al sisma possano giungere da ogni direzione. Il calcolo viene inoltre basato sulla zona sismica in cui si intende sviluppare il progetto.
• Autoportanza e ancoraggio. Non bisogna considerare l’aspetto antisismico di una struttura come un sinonimo di struttura autoportante e ancorata. Ogni struttura infatti, a prescindere dall’essere antisismica, deve, proprio per come è concepita anche solo a livello concettuale, essere autoportante , cioè svicolata e indipendente da altre strutture, e fissata esclusivamente a terra. Tali aspetti determinano la struttura in sé e sono influenzati dalla progettazione antisismica, in quanto, ad esempio, l’ancoraggio avverrà con un dimensionamento adeguato dei tasselli da porre a terra, come le travi saranno dimensionate per carichi maggiori, i materiali scelti per le loro resistenze e così via.
• Certificazione. La natura antisismica di una struttura metallica può essere certificata tramite un ingegnere abilitato che stila una formale certificazione. In alternativa può capitare che sia il fornitore stesso ad autocertificare la struttura, evidenziando le norme di riferimento per le scelte compiute in fatto di calcoli e materiali.
• Utilizzo post sisma. Una struttura antisismica viene ideata per resistere alle oscillazioni causate da un evento sismico, ma si pone attenzione anche al suo successivo utilizzo. È quindi possibile proseguire con il riuso della struttura dopo il sisma, ma è sempre bene che gli effetti dell’azione del fenomeno sismico vengano accertati da personale tecnico qualificato, che in caso di necessità possa rilevare lesioni o imperfezioni della struttura stessa.
• Costo. Per la maggiore complessità di progettazione, per la diversa tipologia e quantità di materiali che possono essere impiegati, investire in una struttura antisismica può richiedere uno sforzo economico maggiore. Si può partire, in media, da un 10% in più. Tale incremento è legato soprattutto al livello di sismicità in cui si opera; in poche parole, maggiore sarà questo livello, tanto più tenderà il costo ad aumentare.

In ogni caso, per qualsiasi intervento riferito all’aspetto antisismico, che può competere a tutte le strutture metalliche, va sempre tenuta presente la normativa di riferimento in tale materia.