Adeguamento sismico di edifici industriali esistenti: tra sicurezza strutturale e continuità operativa

Adeguamento sismico di edifici industriali esistenti: tra sicurezza strutturale e continuità operativa

Nel panorama dell’industria italiana, abbiamo operato al fianco di un’azienda di eccellenza a livello internazionale: una realtà produttiva ad alta complessità tecnologica e impiantistica, che richiede standard elevati di sicurezza strutturale e continuità operativa.

L’intervento antisismico realizzato presso lo stabilimento si configura come  adeguamento sismico, con raggiungimento dell’indice di sicurezza pari all’80%, in linea con le prescrizioni normative vigenti. 

Operare in un contesto produttivo attivo, caratterizzato da impianti complessi e cicli industriali continui, ha richiesto un approccio integrato tra progettazione strutturale, ingegneria di dettaglio e organizzazione operativa.

Il progetto è stato sviluppato e gestito da Seriana S.p.A., specializzata dal 2013 in interventi di retrofit antisismico su edifici prefabbricati industriali con zero interferenze per la Committenza, in sinergia con SELAB S.r.l., realtà specializzata in ingegneria strutturale che opera con un approccio che integra tecnologia avanzata, sostenibilità e competenze specialistiche, offrendo soluzioni progettuali innovative e su misura. 

L’obiettivo: coniugare sicurezza strutturale, precisione esecutiva e tutela della business continuity

L’edificio in oggetto è inscrivibile in un rettangolo di dimensioni pari a circa 41,6 x 109,8 m e un’altezza media, misurata rispetto all’intradosso delle travi doppia pendenza pari a circa 8.40 m. L’edificio è composto da quattro corpi strutturali divisi tra loro da giunti di circa 2cm. Ai fini della presente i corpi vengono numerati come segue: 

Inquadramento suddivisione corpi immobile oggetto di intervento

Il corpo “2” ha una zona con altezza maggiore pari a circa 15.2m sempre riferiti all’intradosso della trave a doppia pendenza.

La copertura della struttura è costituita da copponi in laterocemento sorretti da travi a doppia pendenza in C.A.P. poggianti su pilastri incastrati alla base. Tra i pilastri sono interposte travi intermedie gettate in opera a passo verticale di circa 2.5m.

I tamponamenti sono costituiti da elementi in laterizio realizzato in opera.

Nodi tipici 

L’obiettivo dell’intervento è quello di solidarizzare gli elementi strutturali che costituiscono l’edificio, al fine di permettere un comportamento globale della struttura in caso di evento sismico, e per tal fine sono stati utilizzati vari software specifici, corredati da esperienza ingegneristica nel settore strutturale.
Questa attività differisce da altri interventi similari soprattutto per le dimensioni notevoli dell’immobile e per la complessità d’intervento dal punto di vista operativo, a causa della presenza di molteplici sistemi impiantistici e di macchinari atti alla produzione. Inoltre, si è raggiunto l’adeguamento sismico (indice di sicurezza 80%) dell’edificio prevedendo l’installazione di controventi, shock transmitters e fasciature in FRP.

Le soluzioni sono state studiate ad hoc per far sì che i vincoli progettati non interferiscano con gli impianti presenti e non comportino un fermo produzione. È risultata necessaria una customizzazione specifica degli elementi in carpenteria metallica e dei sistemi di fissaggio, volti a minimizzare sia gli spostamenti impiantistici che potrebbero compromettere l’operatività della ditta, sia per evitare interruzioni delle squadre operative.

Ai fini progettuali sono stati utilizzati diversi software, nello specifico:

– AutoCAD: software dedicato al disegno tecnico, utilizzato per la stesura di tavole di inquadramento, di posa e di carpenteria necessarie per l’ordine, la produzione e la posa dei sistemi di fissaggi;

– Midas Gen: software usato per la modellazione ad elementi finiti del capannone industriale. Questo viene fatto per ottenere parametri caratterizzanti la struttura (sollecitazioni, periodo fondamentale, spostamenti, …) necessari per il dimensionamento dei vincoli. Inoltre, permette di modellare specifiche piastre per verificarne gli effettivi sforzi e, quindi, verificarne il comportamento quando vengono sottoposte alle azioni di progetto;

– Profis Engineering / Bossong Fix: software rilasciati delle ditte Hilti / Bossong che permettono di dimensionare gli elementi di fissaggio prodotti e commercializzati dai suddetti fornitori.

Per realizzare l’intervento si è seguito il seguente iter progettuale:

1. rilievo con tecnologia Lidar

2. disegni preliminari      

                                                     

3. Indagini strutturali          

                

4. Modello f.e.m. da Midas Gen

5. estrazione sollecitazioni di progetto      

                            

6. dimensionamento sistema di fissaggio

7. rilievo ‘interferenze’ con ausilio di p.l.e.   

                     

8. progettazione di dettaglio post-rilievo

9. stesura disegni esecutivi – tavola di posa

                                  

10. Cantierizzazione e sopralluogo in situ post-installazione

Sistemi in FRP per il rinforzo flessionale e a taglio degli elementi strutturali

Tra gli interventi adottati rientra anche l’applicazione di sistemi in FRP (Fiber Reinforced Polymer) (Fig. 10 a), tecnologia appartenente all’ambito dei rinforzi strutturali e particolarmente indicata quando si rende necessario incrementare la capacità resistente – sia in ambito sismico sia statico – senza alterare la rigidezza o modificare significativamente la geometria esistente. La soluzione prevede una progettazione su misura, con selezione di tessuti o lamine in fibra di carbonio in funzione delle sollecitazioni di progetto, e una posa controllata mediante primer, matrici epossidiche e, ove richiesto, fiocchi di ancoraggio. I materiali compositi, costituiti da fibre ad alta resistenza immerse in matrice polimerica, vengono applicati direttamente sugli elementi esistenti, migliorandone le prestazioni flessionali e a taglio con spessori ridotti e tempi di esecuzione contenuti. L’elevato rapporto resistenza/peso, la rapidità di posa, gli ingombri minimi e la durabilità nel tempo rendono questa tecnologia particolarmente adatta per interventi in ambienti produttivi attivi e spazi limitati.

Controventi sismici in fune metallica per capannoni industriali

Tra le soluzioni adottate rientrano i controventi in fune metallica (Fig. 10 c, 10 d), sistemi leggeri ed efficienti progettati per assorbire le azioni orizzontali generate dal sisma. Installati generalmente a coppie contrapposte o in configurazione a croce, lavorano esclusivamente a trazione: durante l’evento sismico una fune entra in tensione mentre l’altra si scarica, consentendo di gestire l’inversione del moto e migliorare la risposta globale della struttura. Realizzati in acciaio ad alta resistenza, zincato per garantire durabilità nel tempo, questi sistemi risultano particolarmente efficaci nel limitare gli spostamenti nel piano di elementi strutturali e non strutturali.

A livello progettuale sono state adottate specifiche accortezze, come l’impiego di controventi dotati di tenditori per la regolazione fine della lunghezza e la messa in tensione, oltre all’utilizzo di puntoni a lunghezza variabile per compensare le differenti interasse trave-trave presenti nei diversi corpi di fabbrica. Queste soluzioni hanno consentito di adattare l’intervento alle reali geometrie dell’edificio, garantendo precisione esecutiva, efficacia strutturale e piena compatibilità con il layout esistente.

Shock transmitters per l’adeguamento sismico: collegamento tra corpi strutturali adiacenti

Tra le soluzioni adottate rientrano anche gli shock transmitters (Fig. 10 b), dispositivi dinamici avanzati utilizzati per collegare corpi strutturali distinti ed eliminare il rischio di martellamento in caso di evento sismico, fenomeno che si verifica quando edifici adiacenti oscillano in opposizione di fase per insufficiente separazione dei giunti.

Costituiti da un cilindro in acciaio contenente un pistone immerso in fluidi siliconici ad alta stabilità, gli shock transmitters presentano un comportamento dipendente dalla velocità: non oppongono resistenza in presenza di deformazioni lente (come dilatazioni termiche), mentre si irrigidiscono sotto azioni impulsive, come quelle generate dal sisma, trasferendo esclusivamente sforzi assiali tra le strutture collegate.

Questi dispositivi si attivano esclusivamente in presenza di sollecitazioni sismiche. Tra i principali benefici si evidenziano:

• nessuna modifica invasiva agli elementi strutturali primari;
• facilità di manutenzione nel tempo;
• elevata affidabilità anche in caso di ciclicità sismica.

Progettati e dimensionati caso per caso in funzione delle forze di progetto e degli spostamenti attesi, questi dispositivi consentono di rendere solidali i diversi corpi di fabbrica in fase dinamica, garantendo una risposta sismica unitaria dell’edificio senza compromettere la libertà deformativa in condizioni ordinarie.

Criticità operative e gestione del coordinamento di cantiere

Quando si svolgono interventi di notevoli dimensioni, le problematiche che si riscontrano più frequentemente sono due:

• Mancanza di coordinamento fra ditta esecutrice e committenza, con il rischio di rallentamenti nell’operatività di cantiere, oppure nell’attività produttiva della ditta stessa. La soluzione a tali inconvenienti risiede in un’organizzazione tempestiva delle lavorazioni, prima d’inizio delle attività, già in fase progettuale. 
• Per affrontare e risolvere nell’immediato le problematiche che di prassi si incontrano all’interno di cantieri edili, in fase di cantierizzazione, sono fondamentali una buona comunicazione con le squadre operative ed una presenza in situ da parte della direzione dei lavori

Il Metodo Essezero

Il nostro Metodo Essezero nasce proprio per garantire interventi antisismici efficaci senza interferire con l’attività produttiva del cliente.

È un approccio multidisciplinare, collaudato e performante che integra progettazione, pianificazione e gestione operativa con un obiettivo preciso: sicurezza strutturale senza disagi.

I suoi punti chiave:

Continuità operativa
Le lavorazioni vengono organizzate per non interrompere l’attività aziendale del committente.

Bypassaggio dei layout industriali
Gli interventi sono progettati per adattarsi a impianti e macchinari esistenti, minimizzando spostamenti e modifiche operative.

Interventi H24
Programmazione flessibile delle attività, anche su turnazioni estese, per ridurre l’impatto sulla produzione.

Lavorazioni in totale sicurezza
Massima attenzione alla tutela delle persone e al rispetto delle normative vigenti.

Massima pulizia
Organizzazione del cantiere per mantenere ambienti ordinati e controllati.

Zero polvere
Metodologie operative a emissione controllata, fondamentali soprattutto negli ambienti produttivi più sensibili.

Conclusioni

L’intervento realizzato rappresenta un esempio concreto di adeguamento sismico condotto con rigore tecnico, visione ingegneristica e piena attenzione alla continuità operativa. La combinazione di analisi strutturale avanzata, soluzioni personalizzate e tecnologie innovative ha consentito di raggiungere gli obiettivi di sicurezza senza compromettere l’attività produttiva.

Le scelte progettuali adottate – dall’impiego di dispositivi dinamici e sistemi di controvento evoluti fino ai rinforzi in materiali compositi – dimostrano come sia possibile intervenire su edifici industriali esistenti in modo efficace, non invasivo e orientato alla durabilità nel tempo.

Questo progetto costituisce un modello replicabile per contesti industriali complessi, confermando che l’adeguamento sismico non è solo un adempimento normativo, ma un investimento strategico in sicurezza, affidabilità e tutela del valore aziendale.