Fissaggi antisismici in condizioni estreme: le soluzioni fischer per l’Extremely Large Telescope in Cile

Nel progetto dell’Extremely Large Telescope (ELT) in Cile sono state impiegate soluzioni fischer per la progettazione e realizzazione dei sistemi di fissaggio antisismico degli impianti. In un contesto caratterizzato da elevata sismicità, carichi dinamici e forti escursioni termiche, sono stati adottati supporti a scorrimento, punti fissi e ancoraggi chimici ad alte prestazioni certificati C1 e C2, in grado di garantire sicurezza, stabilità e continuità operativa. L’approccio BIM-to-Field ha inoltre consentito di ottimizzare la posa, riducendo errori e assicurando prestazioni affidabili nel tempo.

Una struttura in condizioni estreme: l’Extremely Large Telescope (ELT)

A 3.060 metri di altitudine, nel deserto di Atacama, la costruzione dell’Extremely Large Telescope (ELT) sta ridefinendo i limiti dell’ingegneria strutturale e meccanica.

Con una cupola da 6.100 tonnellate e uno specchio primario da 39 metri, l'ELT sarà in grado di raccogliere 15 volte più luce rispetto ai telescopi ottici attuali, fornendo immagini 15 volte più nitide di quelle del celebre Telescopio Spaziale Hubble. In questo contesto, ogni componente — anche il singolo punto di fissaggio — deve rispondere a sollecitazioni sismiche e termiche senza precedenti.

Fissaggi antisismici e carichi dinamici: le sfide dell’ELT in zona sismica

Situato in una delle aree a più alta attività sismica del pianeta, il Cerro Armazones impone sfide progettuali molteplici.

La prima criticità ingegneristica riguarda infatti la resilienza dell'impiantistica MEP: reti di raffreddamento, ventilazione e sistemi sprinkler devono assorbire gli spostamenti differenziali e rimanere pienamente operative anche sotto sollecitazioni sismiche estreme.

Carichi dinamici, dilatazioni termiche e continuità operativa

Queste reti, inoltre, sono sottoposte a carichi dinamici e dilatazioni termiche costanti, dovuti alla rotazione della colossale cupola e alle ampie escursioni termiche del deserto.

fischer Italia - coinvolta direttamente dal general contractor Cimolai S.p.A., capofila del consorzio incaricato dello sviluppo, costruzione e installazione della cupola e della struttura principale - ha risposto con lo sviluppo di sistemi custom di supporti a scorrimento e punti fissi, progettati per gestire gli elevati carichi statici e assorbire le dilatazioni delle tubazioni senza trasferire tensioni alle strutture portanti, con l’obiettivo di garantire il corretto funzionamento dei sistemi di refrigerazione, vitali per mantenere i sensori del telescopio alla temperatura operativa ottimale.

L’integrità degli ancoraggi strutturali è garantita da una combinazione di sistemi meccanici e chimici rigorosamente certificati per le categorie di prestazione sismica C1 e C2.

Qual è la differenza operativa tra ancoraggi antisismici C1 e C2?
Gli ancoraggi in categoria C1 sono destinati a condizioni sismiche moderate, mentre quelli in categoria C2 sono progettati per azioni sismiche più severe e per applicazioni critiche (ad esempio infrastrutture strategiche o impianti essenziali). La scelta dipende dalla classe d’uso dell’opera e dall’intensità delle sollecitazioni previste. È indispensabile verificare le certificazioni ETA e le condizioni di installazione per garantire le prestazioni dichiarate.

L’adozione di tecnologie a iniezione basate su resine epossidiche ad alte prestazioni, come fischer FIS EM Plus, assicura la costanza delle capacità portanti nel lungo periodo, rispondendo con efficacia alle sfide poste dall'altitudine e dalla vita utile richiesta per questa infrastruttura.

BIM-to-Field nei sistemi di fissaggio: progettazione digitale e posa in opera

In un cantiere logisticamente complesso come quello dell'ELT, la prevenzione degli errori in fase di posa è fondamentale.

fischer ha supportato Cimolai S.p.A. non solo con la fornitura, ma con servizi di ingegneria specialistica. L'approccio adottato è stato quello del BIM-to-Field: ogni staffaggio e ogni sistema di supporto è stato modellato digitalmente per garantire una perfetta corrispondenza tra requisiti tecnici ed esecuzione.

Questo è stato fondamentale per gestire le migliaia di punti di fissaggio e supporto MEP in una struttura dalla geometria complessa come l’ELT.

L’integrazione tra soluzioni d’avanguardia e servizi di ingegneria specialistica ha permesso di ottimizzare ogni fase di montaggio a dimostrazione di come, in un progetto di questa portata, la fornitura tecnica sia solo l'ultima parte di un processo più articolato che parte dalla consulenza strategica.

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FAQ tecniche

Come si progettano i fissaggi antisismici per impianti MEP in presenza di carichi dinamici?

La progettazione dei fissaggi antisismici per impianti MEP richiede la valutazione combinata di carichi statici, dinamici e azioni sismiche. È fondamentale distinguere tra punti fissi e supporti a scorrimento: i primi vincolano il sistema, i secondi consentono movimenti controllati. Occorre inoltre verificare le azioni secondo normativa sismica e selezionare ancoraggi certificati (C1 o C2). In contesti complessi, è utile l’integrazione con modelli BIM per coordinare progettazione e posa.

Quando è necessario prevedere supporti a scorrimento negli impianti?

I supporti a scorrimento sono necessari quando gli impianti sono soggetti a dilatazioni termiche o movimenti indotti da azioni dinamiche e sismiche. Consentono lo spostamento controllato delle tubazioni evitando il trasferimento di tensioni alle strutture portanti. La loro corretta progettazione richiede la definizione delle direzioni di scorrimento e l’integrazione con punti fissi opportunamente dimensionati.

Quali sono gli errori più comuni nella progettazione dei sistemi di staffaggio antisismico?

Tra gli errori più frequenti vi sono: la mancata considerazione delle dilatazioni termiche, il sovra-vincolo delle tubazioni, la scelta non corretta degli ancoraggi rispetto alle azioni sismiche e la sottovalutazione dei carichi dinamici. Un altro aspetto critico è la posa in opera: installazioni non conformi alle specifiche possono compromettere le prestazioni anche in presenza di prodotti certificati.

Qual è il ruolo degli ancoraggi chimici nelle applicazioni antisismiche?

Gli ancoraggi chimici, in particolare quelli a base di resine epossidiche ad alte prestazioni, offrono elevata capacità portante e affidabilità nel tempo anche in condizioni gravose. Sono particolarmente indicati per applicazioni in cui è richiesta resistenza a sollecitazioni sismiche e variabili ambientali. Tuttavia, le prestazioni dipendono fortemente dalla corretta installazione, dalla qualità del supporto e dal rispetto delle condizioni previste nelle certificazioni tecniche.

In che modo il BIM-to-Field migliora la progettazione e la posa dei fissaggi?

L’approccio BIM-to-Field consente di modellare in modo dettagliato tutti i sistemi di supporto e fissaggio già in fase progettuale, garantendo coerenza tra progetto e realizzazione. Questo riduce errori in cantiere, migliora il coordinamento tra discipline e permette una gestione più efficiente delle interferenze. Tuttavia, richiede un elevato livello di integrazione tra progettisti e installatori.

Come si combinano carichi sismici e dilatazioni termiche nella verifica dei fissaggi?

La combinazione tra azioni sismiche e dilatazioni termiche rappresenta una delle condizioni più gravose per i sistemi di fissaggio. I progettisti devono considerare scenari di carico combinati, evitando vincoli eccessivi che possano generare tensioni aggiuntive. L’adozione di sistemi misti (punti fissi + supporti scorrevoli) consente di gestire in modo efficace tali sollecitazioni, garantendo sicurezza e durabilità.