Steel storage pallet racking systems in seismic areas : full scale testing and numerical simulations

To evaluate the structural response of the racks system under horizontal loads several tasks have been carried out in the context of this thesis. During laboratory activities, full scale pushover tests have been performed on braced and unbraced pallet racks provided by different industrial partners. By elaborations of experimental results, capacity curves have been plotted and q-factor value has been defined for every structure, in order to estimate the global and local ductility resources. Furthermore the failure mechanisms of the different rack typologies have been observed and discussed. The racks have been also modeled by mean of commercial software in order to obtain numerical capacity curves to compare with the experimental ones. By this comparison it was possible to calibrate numerical models to improve their reliability. Thus, the models obtained have been used for further dynamic analysis (Incremental Dynamic Analysis). Furthermore, a statistical study was developed in order to point out the relevance of accidental bumping upon pallet racks due to pallets handling, and the opportunity to consider it as a design load case by design codes.

L’oggetto del presente elaborato di tesi è lo studio del comportamento sismico delle scaffalature industriali. Tale tipologia di struttura si distingue dalle usuali costruzioni civili per utilizzo, carichi agenti, dimensioni geometriche ed elementi costruttivi adottati. Per questa ragione è necessario capire come tener in conto queste peculiarità durante la progettazione, in quanto esse influenzano significativamente la risposta del sistema e non permettono al progettista di seguire lo stesso approccio adottato per le strutture in acciaio ordinarie. Nel seguente studio sono presentati i risultati di prove pushover in scala reale eseguite su scaffali controventati e non controventati. Questi dati vengono confrontati con quelli ottenuti dalla modellazione numerica al fine di formulare osservazioni utili sia in termini normativi che di approccio progettuale, soprattutto per quanto riguarda il calcolo del fattore di struttura “q”. Per alcuni scaffali vengono svolte e presentate anche delle analisi dinamiche incrementali (metodo IDA), le cui curve vengono confrontate con quelle ottenute dall’analisi pushover. Infine viene illustrato un breve studio sulla rilevanza degli urti accidentali sugli scaffali dovuti alla movimentazione delle merci nei magazzini industriali e la possibilità che queste azioni possano essere considerate come un carico di progetto da prevedere in normativa.