Progettare il magazzino: dal sistema di scaffalature alla pavimentazione

Data di pubblicazione originale dell'articolo: 13/12/2013

Un insieme integrato di requisiti

La capacità di un magazzino di svolgere la propria funzione dipende non solo dalla progettazione del layout e dall’organizzazione operativa, ma anche dal fatto che l'insieme degli elementi che lo costituiscono si comporti secondo le prestazioni attese.

Ciò richiede una progettazione integrata dei diversi elementi, che tenga conto delle caratteristiche e delle prestazioni attese da ciascuno.

In questo contesto ha un ruolo chiave chi deve definire le specifiche tecniche, che deve coordinare le diverse esigenze e armonizzare le soluzioni; la Norma europea UNI EN 15629 per le scaffalature rappresenta al riguardo una valida linea guida.

I fattori che influenzano la progettazione

La progettazione di un sistema di movimentazione e stoccaggio di merci in un magazzino è normalmente condizionata da diversi fattori tra loro interdipendenti, che possono essere individuati nelle caratteristiche dell’edificio ospitante, nel tipo di scaffalatura con le sue prestazioni attese, nel sistema di movimentazione delle merci e nella pavimentazione.
Lo studio distributivo del magazzino deve, infatti, garantire un efficiente flusso delle merci, con adeguati spazi di manovra e accessibilità per i mezzi di movimentazione, e allo stesso tempo la sistemazione generale delle scaffalature (layout) deve conformarsi con la maglia strutturale dell’edificio ospitante. Il risultato economico e funzionale della realizzazione potrà quindi dipendere anche dal grado di integrazione tra i diversi ambiti già in fase di progettazione.

Le scaffalature in generale devono essere mantenute separate e indipendenti dalle strutture dell’edificio: scaffalature ed edificio sono infatti sistemi strutturali con caratteristiche di rigidezza e deformabilità molto diverse, e il loro collegamento, ove presente, può produrre il trasferimento di azioni difficilmente quantificabili, ma comunque da considerare nei dimensionamenti strutturali.
Per questa ragione, gli scaffali vengono normalmente progettati per essere autostabili, e, salvo i casi in cui sono previsti a progetto dei collegamenti, le distanze e interspazi tra gli elementi dell’edificio e le scaffalature devono essere tali da garantire che non vi sia contatto per effetto degli spostamenti relativi; questi sono dovuti in condizioni operative alle azioni da movimentazione delle merci, alle imperfezioni di montaggio amplificate dagli effetti del 2° ordine e alle azioni esterne del sisma e del vento.

La pavimentazione costituisce il sistema fondale dello scaffale, che deve garantirne la stabilità sotto i carichi verticali e rispetto agli effetti ribaltanti prodotti delle azioni orizzontali, in particolare quelle sismiche, per le quali devono inoltre essere garantite condizioni di ancoraggio adeguate.
Se per installazioni di scaffali in edifici esistenti è spesso inevitabile che la pavimentazione costituisca un dato di progetto per lo scaffale e più in generale per il sistema logistico, è bene che nel nuovo magazzino il progetto strutturale della nuova pavimentazione sia svolto sulla base delle caratteristiche del sistema di scaffalature che sarà installato e del tipo di movimentazione previsto.

Oltre a garantire stabilità degli scaffali, la pavimentazione deve resistere alle azioni statiche e dinamiche prodotte dai mezzi di movimentazione, che nelle zone di maggior transito richiedono la valutazione dei fenomeni di fatica, limitando nel tempo il danneggiamento e la fessurazione, e garantendo un’adeguata resistenza all’usura.

Deformabilità, tolleranze di montaggio e interspazi degli scaffali devono inoltre essere compatibili con la tipologia dei mezzi di movimentazione utilizzati, per consentirne l’operatività e l’efficienza in condizioni di sicurezza; anche la planarità e la deformabilità della pavimentazione condizionano l’operatività in adiacenza o all’interno dello scaffale, e devono essere valutati in relazione al sistema di movimentazione.

Gli scaffali sono strutture normalmente poco robuste, e richiedono quindi di essere protetti dagli urti almeno nelle posizioni e nelle zone del magazzino a maggiore rischio.
La Normativa tecnica identifica tali posizioni nelle zone di estremità degli allineamenti di scaffali e all’incrocio tra corridoi, dove i carrelli cambiano direzione.
Su questo punto vale la pena sottolineare che i dispositivi di protezione possono essere dimensionati, secondo tale Normativa, per assorbire sollecitazioni relativamente modeste rispetto a quelle che l’Eurocodice 1 definisce per simulare urti prodotti dai carrelli; la stessa Normativa specifica tuttavia che tale deroga è ammissibile solo se sono rispettate ovunque nel magazzino le condizioni di operatività in sicurezza, consistenti in adeguata larghezza dei corridoi, protezioni installate almeno nelle posizioni previste, e personale adeguatamente addestrato e operante seguendo prassi di sicurezza.

Se l’efficienza logistica e la sicurezza devono guidare le scelte del sistema di stoccaggio e di movimentazione del magazzino, il costo globale della sua realizzazione si compone di diverse voci che si influenzano a vicenda, e che dovranno pertanto essere ottimizzate in un’ottica di reciproco bilanciamento.

Le condizioni sopra brevemente descritte mostrano come nella realtà il progetto efficiente e sicuro del magazzino richieda di considerare in modo armonico diversi ambiti specialistici, per ciascuno dei quali esistono riferimenti e indicazioni sufficientemente precisi nella normativa tecnica.

In questo contesto la Normativa di settore sulle scaffalature identifica nello “Specificatore” la figura tecnica di riferimento, che deve produrre le specifiche tecniche adeguate per l’ integrazione dello scaffale nel contesto del magazzino, assicurando la corretta risoluzione delle problematiche alle diverse interfacce con le strutture del fabbricato, con i mezzi di movimentazione e la pavimentazione.

Nelle figure che seguono, sono indicate alcune situazioni problematiche relative a installazioni non conformi e non sicure che si riscontrano nella pratica, e le conseguenti azioni correttive che, come si può verificare, possono risultare onerose e invasive.

 

Figura 1 – Spessoramento eccessivo sotto una piastra di base per correggere l’eccessiva non planarità della pavimentazione

Figura 2 – installazione di attacco di base di un controvento in posizione eccessivamente ravvicinata al bordo della pavimentazione

Figura 3 – Tassello installato su un giunto della pavimentazione

Figura 4 – Scaffale in contatto con elemento strutturale dell’edificio

Figura 5 – Collegamento speciale alla pavimentazione in corrispondenza di una discontinuità

Figura 6 – Inserimento in opera di elementi aggiuntivi per compensare la perdita di capacità portante di ancoraggi installati su un giunto del pavimento

Figura 7 – Installazione di piastre per ancoraggio al fianco della platea di fondazione delle basi di uno scaffale eccessivamente vicine al bordo

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PRESENTAZIONI SAIE 2013 – PIAZZA DELLA LOGISTICA
In seguito agli eventi sismici del 2012 verificatisi in Emilia-Romagna e Veneto, è nata l’esigenza di fare chiarezza su diverse problematiche relative al settore delle scaffalature industriali.
Lo studio SCL è stato pertanto invitato, insieme ad altri esperti del settore, a partecipare all’edizione 2013 del SAIE di Bologna, organizzando una serie di workshop sul tema della progettazione antisismica, il controllo e il collaudo delle scaffalature.

Nel primo workshop sono stati analizzati i temi della progettazione sismica delle scaffalature e dei controlli.

• La progettazione corretta delle scaffalature in zona sismica: criteri prestazioni, scelte tecniche e indicazioni per il collaudo

Nel secondo workshop è stato analizzato l'intero percorso progettuale e realizzativo, che deve portare alla costruzione di una pavimentazione in grado di sostenere il carico delle attività logistiche ed i carichi sismici trasmessi dalle scaffalature.

• Primo: capire le esigenze, progettare il sistema di scaffalature e fornire le indicazioni determinanti per la progettazione della pavimentazione

Nel terzo workshop sono state date indicazioni per possibili soluzioni di intervento su scaffalature esistenti.

• I controlli sulle installazioni esistenti: esame della scaffalatura e dell’ambiente in cui è inserita
• Gli interventi sulle scaffalature esistenti per la messa in sicurezza sotto il profilo sismico
  

Future pubblicazioni
Sulla scorta dell’attenzione riservata a questo settore, è stata programmata la pubblicazione di una serie di interventi specifici sulle tematiche delle scaffalature industriali, quali:

• le norme per la progettazione antisismica delle scaffalature portapallet – punti critici ed armonizzazione con le Leggi nazionali
• evoluzione dei contenuti tecnici delle norme per la progettazione antisismica delle scaffalature
• come progettare in condizioni sismiche gli altri tipi di scaffalature diversi dal portapallet
• le ispezioni dei magazzini per manutenzione, quali sono i riferimenti operativi e le responsabilità degli addetti al settore
• le ispezioni dopo un evento sismico
• analisi dei rischi e vulnerabilità sismica
• la marcatura dei componenti strutturali, la certificazione dei sistemi di immagazzinaggio e gli iter autorizzativi a livello europeo