SEISMIC VULNERABILITY OF INDUSTRIAL STEEL PALLET RACKS: DEVELOPMENT OF FRAGILITY CURVES FOR EXISTING AND RETROFITTED CONFIGURATIONS

La globalizzazione e l'ascesa dell’e-commerce hanno aumentato in modo significativo la produzione e l'utilizzo dei sistemi di stoccaggio. Questi tipi di strutture sono elementi fondamentali per lo stoccaggio delle merci e svolgono un ruolo importante nella società. Tuttavia, i recenti terremoti italiani (Emilia-Romagna 2012 e Centro Italia 2016) hanno dimostrato in modo drammatico l'elevata vulnerabilità sismica dei sistemi di scaffalatura porta pallet, originariamente concepiti e progettati solo per carichi statici. Sebbene le attuali normative sulle scaffalature contengano chiari requisiti per tenere in conto le azioni sismiche, la maggior parte delle scaffalature industriali ancora in uso non risulta conforme a tali normative. L'obiettivo di questa tesi è quindi quello di valutare la fragilità sismica di queste strutture, cercando di individuare le principali caratteristiche che le influenzano negativamente soprattutto durante le azioni sismiche. Innanzitutto, si cerca di definire, attraverso uno studio tassonomico, quali caratteristiche hanno le strutture presenti sul territorio italiano. A tal fine, è stato creato un database contenente circa 120 casi di strutture di scaffalature portapallet distribuite dal Nord al Sud Italia. Dopo averle suddivise in base all'altezza, al numero di livelli e alla presenza o meno di controventature, sono stati scelti 9 casi studio per contribuire alla definizione della vulnerabilità sismica. Per poter analizzare in modo parametrico tutti i casi studio definiti, è stato sviluppato un codice specifico attraverso il software OpenSees, che definisce una modellazione 3D della scaffalatura e implementa le principali non-linearità strutturali dei montanti e delle connessioni, oltre a un modello di attrito per simulare lo scorrimento del pallet. Le scaffalature sono state poi sottoposte a un'analisi non lineare (NLTHA) con 268 accelerogrammi bidirezionali con terreno rigido e soffice. Dopo aver modellato la struttura vengono definiti i parametri di domanda ingegneristica (EDP) utili per determinare le curve di fragilità. Nell'ultima parte della tesi, vengono effettuate analisi di retrofit sismico su strutture esistenti eseguendo modifiche migliorative alla struttura attraverso tecniche classiche (aggiunta di controventi verticali, miglioramento delle prestazioni di alcuni elementi della struttura) o attraverso tecniche innovative come l'isolamento alla base o il sistema di isolamento di piano.