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Quando iniziate la pianificazione di una nuova struttura industriale o di un magazzino, una delle prime grandi domande che sorge è se optare per un progetto a campata singola o per una configurazione a più campate. Può sembrare un aspetto tecnico, ma in realtà riguarda il modo in cui volete utilizzare lo spazio disponibile. Un edificio in struttura metallica può essere realizzato in entrambi i modi, e ciascun approccio comporta specifici compromessi. Analizziamo insieme le differenze concrete, così da capire quale soluzione si adatta meglio al vostro progetto.
Che cosa significano effettivamente queste due configurazioni
Rimaniamo su definizioni semplici. Un edificio a struttura in acciaio a campata singola utilizza due colonne esterne con una trave o una capriata che si estende in alto, creando un’unica ampia campata senza alcun elemento al centro. Si ottiene così un piano completamente aperto da una parete all’altra. Una configurazione a più campate, invece, collega diversi di questi telai affiancati, aggiungendo colonne interne nei punti di giunzione per sostenere il tetto. L’edificio risulta quindi suddiviso in più campate, ciascuna separata da una fila di colonne. Immaginate una struttura a campata singola come una stanza molto grande e una struttura a più campate come diverse stanze cucite insieme, con la differenza che le pareti tra di esse sono costituite soltanto da colonne, non da partizioni complete. L’idea strutturale di base è semplice, ma le implicazioni per le vostre operazioni quotidiane possono essere piuttosto rilevanti.
Come struttura e costo interagiscono tra loro
Ecco dove le cose diventano interessanti. Con una singola campata, l’assenza di colonne interne implica che il carico del tetto deve essere trasmesso fino alle pareti esterne, pertanto le travi principali e le capriate devono essere più profonde e più pesanti. Ciò comporta un maggiore impiego di acciaio in questi elementi strutturali di grande luce, e le fondazioni laterali devono sopportare carichi più concentrati. Di conseguenza, il costo al metro quadrato risulta superiore rispetto a una soluzione a più campate. In una configurazione a più campate, invece, le colonne interne suddividono il tetto in segmenti più corti, cosicché ogni trave sostiene un carico minore e può quindi essere più leggera ed economica. Complessivamente si utilizza meno acciaio nella struttura di copertura e le forze vengono distribuite su un numero maggiore di punti di fondazione. Lo svantaggio è che ora occorre realizzare e installare un numero maggiore di colonne, nonché eseguire un numero maggiore di collegamenti da fissare con bulloni in cantiere. In generale, se si costruisce una struttura molto larga — ad esempio oltre i 30 metri — una soluzione a più campate tende a risultare più economica al metro quadrato, poiché i risparmi sull’acciaio per la copertura superano il costo aggiuntivo delle colonne interne.
Spazio Aperto vs. Superficie Totale
Questa è probabilmente la decisione che influenza maggiormente il vostro lavoro quotidiano. Un edificio con struttura in acciaio a campata unica offre un interno completamente aperto: i carrelli elevatori possono muoversi liberamente senza dover aggirare pilastri, le configurazioni delle scaffalature possono essere modificate in qualsiasi momento e si possono installare attrezzature di grandi dimensioni o linee di montaggio senza dover fare i conti con ostacoli. Questo tipo di flessibilità è di valore inestimabile per centri logistici, hangar per aeromobili, impianti sportivi e stabilimenti produttivi dotati di ponti mobili. Al contrario, un edificio a più campate consente di coprire un’area complessiva molto più estesa. È possibile aggiungere quasi illimitatamente nuove navate lateralmente, soluzione ideale per magazzini per stoccaggio di massa, centri di distribuzione e fabbriche in cui è semplicemente necessaria una grande superficie coperta e in cui è possibile pianificare corridoi e scaffalature in funzione della griglia dei pilastri. I pilastri interni riducono effettivamente lo spazio utilizzabile e possono complicare il flusso di movimentazione materiali, ma per molte operazioni questo compromesso è giustificato quando si ha bisogno di un’ampia superficie coperta a un costo ragionevole.
Pensare all'espansione futura
I piani cambiano e il vostro edificio dovrebbe essere in grado di adattarsi a tali cambiamenti. È qui che i progetti a più campate presentano un chiaro vantaggio. Poiché la struttura è già composta da ripetizioni di campate, è possibile aggiungere ulteriori campate lungo il lato in modo relativamente semplice, estendendo la larghezza dell'edificio senza dover demolire alcunché. Gli edifici a singola campata sono più complessi da espandere: di solito è possibile estendere la lunghezza senza particolari difficoltà, ma aumentare la larghezza della campata rappresenta una sfida strutturale completamente diversa e spesso richiede la costruzione di una struttura adiacente separata. Se prevedete che la vostra attività subirà una crescita significativa nei prossimi dieci anni, la possibilità di espansione offerta da una configurazione a più campate potrebbe avere maggiore importanza rispetto alla presenza di un interno totalmente privo di colonne in questo momento.
Adattare il progetto alle esigenze operative reali
La scelta giusta dipende davvero da ciò che si fa quotidianamente all'interno dell'edificio. Se gestite un deposito per la manutenzione di veicoli pesanti, una struttura a campata singola consente di far entrare e uscire i camion senza preoccuparsi di urtare alcunché. Se utilizzate un sistema automatizzato di stoccaggio e prelievo, questi sistemi richiedono spesso zone prive di pilastri con precisione per funzionare correttamente. D'altro canto, se immagazzinate materie prime su pallet, avere pilastri disposti secondo una griglia regolare può effettivamente aiutarvi a organizzare in modo ottimale la vostra configurazione di stoccaggio. Huaying ha fornito soluzioni edilizie in acciaio per un’ampia gamma di settori industriali, dai laboratori con integrazione di ponti mobili fino a magazzini logistici ad alta densità; la configurazione della campata è sempre uno dei primi argomenti affrontati dal team di ingegneria insieme ai clienti. L’edificio deve essere progettato intorno al vostro flusso di lavoro, non viceversa.
Prendere la decisione finale
Alla fine della giornata, la scelta tra una struttura a campata singola e una a più campate si riduce a poche domande pratiche. Quanto è importante per le vostre operazioni quotidiane disporre di uno spazio interno privo di ostacoli? Qual è il vostro budget per la costruzione iniziale e come lo confrontate con la flessibilità a lungo termine della disposizione degli spazi? Prevedete di dover ampliare l’edificio lateralmente nei prossimi anni? E quale tipo di attrezzature, scaffalature o macchinari dovranno condividere lo stesso spazio? Un edificio con struttura in acciaio può essere progettato per funzionare egregiamente in entrambe le configurazioni, quindi non esiste una risposta universalmente corretta: esiste soltanto quella che meglio si adatta al vostro modo effettivo di lavorare. Discutete queste domande con il vostro team di progettazione fin dalle prime fasi del processo: in questo modo, la soluzione più adeguata diventerà generalmente piuttosto evidente.
