Plinti per pali di illuminazione: precisione e sicurezza nel calcolo e nell'installazione con Giorni Oscar Prefabbricati

Giorni Oscar, prefabbricati in calcestruzzo con resistenze a compressione superiori rispetto ai normali standard

 

Ci può presentare l'azienda Giorni Oscar prefabbricati? Di cosa vi occupate nello specifico?

Mirco Banelli:

La Giorni Oscar prefabbricati è un'azienda nata circa 60 anni fa ad Arezzo e che si occupa della produzione di elementi prefabbricati in calcestruzzo. Quando l’azienda vide la luce la prefabbricazione era un processo che ancora si faceva a mano, solo dopo alcuni anni ha cominciato a svilupparsi la meccanicizzazione. Lavoriamo con tecniche di sformatura in continua ad alta frequenza, questo significa che i nostri manufatti raggiungono delle resistenze a compressione del calcestruzzo molto superiori rispetto ai valori standard del getto liquido. Questo è il nostro core business, cioè produrre prodotti ad alta qualità tra cui troviamo i plinti per pali di illuminazione oltre ad molti altri prodotti per l'edilizia e l'urbanistica.

Siamo attivi in particolare nel centro Italia: stante il peso caratteristico quello che produciamo ha delle oggettive difficoltà di trasporto; questo non ci preclude di agire in tutta Italia perché un puntuale servizio di vendita e post-vendita ci consente di dare un supporto tecnico continuo a chi impiega il nostro materiale. I nostri plinti vengono sempre accompagnati da un calcolo strutturale puntuale; al contrario altre realtà produttive dello stesso settore forniscono relazioni standardizzate.  Giorni Oscar Prefabbricati li calcola in funzione del sito d’ubicazione, del palo e dell’apparecchio illuminante indicato dalla committente, fornendo una relazione di calcolo conforme alle vigenti normative ed alle NTC 2018.

 

  

Quali sono le principali caratteristiche tecniche che rendono i plinti per pali di illuminazione in calcestruzzo prefabbricato della vostra azienda una scelta ideale per progetti di illuminazione urbana?

Mirco Banelli:

I plinti per pali sono prodotti sempre pronti in magazzino e a seconda delle esigenze del cliente, noi siamo in grado di dire se quel determinato prodotto sia adeguato all’uso richiesto fornendo un’ottimizzazione dei dimensionamenti e dei pesi a favore del cliente finale. Negli anni siamo riusciti a rivedere le geometrie dei plinti per pali di illuminazione per far sì che con pesi minori si riuscisse ad arrivare ad altezze maggiori dei pali impiegati in opera. Uno degli aspetti più importanti da valutare nell’installazione dei plinti è quello di valutare le condizioni al contorno del cantiere, come ad esempio la quota, le caratteristiche del terreno, etc. nel quale il plinto andrà collocato. Con tali dati accompagniamo il cliente dalla fase iniziale di progettazione fino alla posa in opera.

 

 

Quali i vantaggi rispetto ad altri modelli presenti sul mercato?

Mirco Banelli:

Forniamo prodotti che hanno un’alta resistenza strutturale e con una lunga durabilità nel tempo. Grazie alla prefabbricazione, inoltre la consegna del materiale, sempre pronto a magazzino, diviene rapida ed il montaggio risulta semplice e veloce. Per quanto riguarda il calcestruzzo, noi lavoriamo utilizzando la sformatura in continua ad alta frequenza che ci permette di ottenere delle resistenze a compressione molto elevate, mediamente sempre sopra i 45 MegaPascal [Mpa]: valori spesso superiori rispetto al calcestruzzo utilizzato per manufatti di maggiore rilevanza strategica ad uso civile. La resistenza a compressione incide molto sulla durabilità del prodotto e sul mantenimento delle caratteristiche meccaniche nel tempo in quanto fornisce protezione degli agenti atmosferici : con una resistenza così alta si impedisce la permeazione dell’acqua piovana, che si ferma allo strato corticale oltre ad una protezione da attacchi chimici causati da agenti esterni.

Nell’ultimo periodo poi ci stiamo “aprendo” ai CAM: lo stiamo facendo perché abbiamo individuato inerti riciclati che ci permettono di garantire le resistenze meccaniche senza inficiare la qualità dei nostri prodotti finiti. Abbiamo impiegato un po’ di tempo per trovare l’elemento adatto, ma adesso siamo in grado di recuperare il tempo perduto. Entro fine 2024, infatti, dovremmo poter fornire per tutti i prodotti a magazzino la certificazione CAM..

I plinti per pali di illuminazione in calcestruzzo prefabbricato offrono diverse caratteristiche tecniche che li rendono una scelta ideale per progetti di illuminazione urbana:

• Resistenza Strutturale: sono progettati per resistere a carichi significativi provenienti dall’azione del vento, garantendo la stabilità dei pali di illuminazione anche in condizioni climatiche avverse o in zone ad alta ventosità, nelle zone di aperta campagna e in prossimità delle coste.
• Durabilità: Il calcestruzzo è noto per la sua resistenza agli agenti atmosferici, all'usura e alla corrosione. Questo garantisce una lunga durata nel tempo dei plinti, riducendo la necessità di sostituzioni frequenti e i costi di manutenzione. L’alta resistenza del calcestruzzo inibisce e protegge i manufatti da fenomeni disgregativi che provengono da azioni esterne come gelo/disgelo, sali disgelanti, olii di scarico, attacco anidride carbonica, etc.
• Facilità di installazione: Essendo prefabbricati, i plinti in calcestruzzo possono essere prodotti in fabbrica e trasportati sul sito di installazione, riducendo i tempi e i costi di costruzione. La loro installazione è generalmente rapida e semplice, richiedendo meno risorse e manodopera rispetto alla realizzazione di plinti in loco. Una volta realizzata la trincea, in funzione degli ingombri dichiarati nella scheda tecnica, dopo aver opportunamente livellato il sottofondo con impiego di magrone ovvero sabbia, si può posizionare direttamente il plinto alla quota desiderata.
• Sostenibilità Ambientale: Il calcestruzzo è un materiale ecologico che può essere prodotto utilizzando materiali riciclati e processi di produzione a basso impatto ambientale. Inoltre, la lunga durata dei plinti in calcestruzzo contribuisce a ridurre l'impatto ambientale complessivo del sistema di illuminazione urbana.
• CAM: l’utilizzo di inerti provenienti da materiali riciclati, come ad esempio scarti di costruzione o demolizione, è considerato un vantaggio in linea con i criteri ambientali minimi del Decreto CAM. Questo non solo riduce il consumo di risorse naturali, ma contribuisce anche a ridurre i rifiuti e le emissioni di CO₂ associate all'estrazione e alla lavorazione dei materiali vergini.

   

Quali prodotti di questo tipo sono presenti nel vostro catalogo?

Mirco Banelli:

Nel catalogo di Giorni Oscar sono presenti diversi tipi di plinti per pali di illuminazione in calcestruzzo prefabbricato, con varie dimensioni, forme e caratteristiche tecniche per soddisfare le diverse esigenze dei progetti di illuminazione urbana. In particolare la scelta del plinto sarà guidata in funzione di calcolo di stabilità redatto puntualmente dall’ufficio tecnico interno in modo da fornire un supporto documentale all’ente appaltante o all’impresa costruttrice. I plinti della Giorni oscar offrono soluzioni che garantiscono istallazioni di pali di illuminazione fino a circa 14.50 m fuori terra.

 

SCOPRI DI PIU' SU PRODOTTI E SOLUZIONI DI GIORNI OSCAR PREFABBRICATI

 

Quali sono le considerazioni chiave da tenere a mente durante la progettazione e l’installazione di plinti per pali di illuminazione in calcestruzzo, al fine di garantire la massima stabilità e sicurezza?

Mirco Banelli:

Ci sono diversi aspetti, eccoli elencati di seguito:

• Valutazione del terreno: Prima di installare i plinti, è essenziale condurre un'accurata valutazione del terreno per determinare la capacità portante e identificare eventuali condizioni al contorno che potrebbero influenzare la stabilità. Chiaramente, stante la tipologia di intervento spesso localizzato e finalizzato alla sola posa del sistema illuminazione, non sempre sono disponibili dati rilevati direttamente per caratterizzare le caratteristiche meccaniche del terreno, per cui nella maggioranza dei casi si ipotizza un terreno medio che deve per ovvio esser avvallato dalla direzione lavori;
• Calcolo della capacità portante: È fondamentale calcolare correttamente la capacità portante dei plinti in base ai carichi applicati, alla profondità di fondazione e alle condizioni del terreno circostante per garantire una base solida e stabile per i pali di illuminazione;
• Ancoraggio adeguato: I pali di illuminazione devono essere inghisati ai plinti utilizzando sistemi di “fissaggio” del collare appropriati per garantire la stabilità ed il mantenimento della verticalità nel tempo oltre a prevenire il ribaltamento in condizioni di vento o carichi laterali da lieve impatto;
• Conformità alle normative di sicurezza: Durante tutto il processo di progettazione e installazione, è fondamentale rispettare le normative di sicurezza e le linee guida pertinenti per garantire la sicurezza del sistema di illuminazione urbana e prevenire potenziali rischi per la pubblica incolumità.

In sintesi, i plinti per pali di illuminazione in calcestruzzo prefabbricato offrono una soluzione robusta, durevole e personalizzabile per progetti di illuminazione urbana, con vantaggi significativi in termini di stabilità, resistenza, durabilità e sostenibilità ambientale. Tuttavia, è fondamentale prestare attenzione ai dettagli durante la progettazione e l'installazione per garantire la massima sicurezza e prestazioni a lungo termine del sistema.

 

Ma scendiamo un po' nel dettaglio del calcolo da cui si originano i prodotti plinti per palo.

In primis nel nostro paese si fa riferimento alle Lavorazioni Standard alla Base (vedi Figura 1 e Figura 2) che costituiscono il primo vero vincolo alla progettazione: non tutti sanno che i produttori di pali ad uso illuminotecnico si fondano sulla definizione delle 3 lavorazioni per il collegamento elettrico a norma: entrata cavi, attacco m.a.t., asola per alloggiamento morsettiera da incasso. Questo vincolo ci permette di poter sviluppare uno standard anche per i plinti a sostegno dei pali.

 

 

Fissata la prima condizione al contorno si possono individuare i punti chiave dello sviluppo del plinto:

• Necessità di inserimento dei cavi all’interno dell’asola che rimane sotto la quota 0 m del piano di calpestio;
• Altezza di inghisaggio dei pali funzione dell’altezza;
• Diametro caratteristico dei vari produttori.

Il plinto di fondazione per il palo viene realizzato in calcestruzzo con caratteristiche meccaniche elevate ( R_ck pari o superiori a 45 kN/mm²) dovrà permettere l’accesso alle linee elettriche e IP che spesso devono essere canalizzate in cavidotti distinti; per questo nel tempo sono stati inseriti nei plinti più fori (2 per ogni lato) in modo da poter garantire l’accesso distinto non promiscuo per le varie tipologie di segnali richiesti.

Tali accessi confluiscono all’interno di un pozzetto collocato in zona antistante al foro di inghisaggio del palo. Dal pozzetto si è in grado di collegarci direttamente all’interno dell’asola di accesso cavi del palo: difatti ogni pozzetto del plinto viene realizzato con un asola cava che permette l’accesso immediato all’anima interna del palo in acciaio; tale asola ha una geometria studiata a facilitare il passaggio dei cavi a favore di operatività.

Una corretta progettazione del plinto segue quanto riportato all’interno delle NTC 2018 e s.m.i. partendo dall’analisi dalle azioni destabilizzanti e stabilizzanti: si rende necessario stimare le azioni del vento agente, la zona di ubicazione, l’altitudine, le caratteristiche del terreno di posa, etc. Un attenta progettazione origina le forme e le dimensioni di nomina dei plinti presenti a catalogo: la gamma plinti soddisfa tutte le altezze di palo fuori terra comprese tra 3 m a circa 14.5 m fuori terra (vedi PLINTI PER PALI DI ILLUMINAZIONE )

La stima del carico ventoso è funzione dell’altezza del palo e fornisce la pressione del vento di riferimento secondo la formula p=q_b∙c_e∙c_p∙c_d [N⁄m²] , dove si sono indicati con q_b si indica la pressione cinetica di riferimento che a sua volta è funzione della velocità di riferimento v_b dipendente, con le opportune correlazioni, alla zona ventosa dove si colloca l’opera, con c_e, c_p, c_d rispettivamente i coefficienti di esposizione, di topografia e dinamico. Come anticipato il tutto è funzione sostanziale della zona di ubicazione dell’opera come da seguente Tabella 1.

 

 

Per capire quanto importante sia la caratterizzazione delle condizioni al contorno si noti che si rende necessario individuare la categoria di esposizione, la classe di rugosità del terreno, le caratteristiche meccaniche del terreno, la distanza dal mare, la quota altimetrica, etc. Di seguito, in Figura 3 - Definizione categorie di esposizione, si riportano evidenze di come tali fattori influenzano il calcolo in funzione della variazione dei sopracitati parametri, o meglio di come la categoria di esposizione vari:

 

   

Per fare un esempio concreto su un palo circolare di altezza fuori terra pari a 10 m con diametro medio pari a 13 cm le pressioni registrate variano da un minimo di 547.82 N/m² (categoria di esposizione V) fino ad un massimo di 832.39 N/m² (categoria di esposizione I). Questo implica che l’altezza massima di verifica del palo sia fortemente influenzata dai fattori ambientali: una caratterizzazione iniziale dettagliata e precisa è condizione necessaria ma non sufficiente per la stabilità dell’opera di sostegno. La condizione come anticipato non è sufficiente poiché, come ovvio al lettore, la sufficienza dell’ipotesi progettuale si ottiene solamente con l’applicazione in opera realizzata a regola d’arte seguendo quanto relazionato nel dimensionamento.

Molto spesso ci capita di vedere delle relazioni standard consegnate in funzione della zona, con indicazione dell’altezza massima del palo: vorremmo precisare che la mancata attenzione ai parametri sopra può portare a sottostima del vento anche per percentuali importanti stimabili intorno al 35%. Rimando al lettore la comprensione dell’errore commesso e delle conseguenze prevedibili.

Ciò premesso il calcolo terrà poi conto di ulteriori condizioni definibili come vincoli progettuali e non di tipo ambientale (vedi Figura 4). Si terrà conto di eventuale presenza di corpi illuminanti, di sbracci, della tipologia del corpo illuminante, dell’impiego di staffe a sostegno di elementi multi-faro per illuminazione sportiva, della presenza di scarpate, dell’eventuale tiro in quota per linee sospese temporanee, dell’istallazione in scarpata, etc.

 

 

A questo punto verrà redatto il calcolo esplicito che tiene conto della geometria delle masse, dei volumi, delle impronte a terra e degli eventuali contributi stabilizzanti da parte di carichi del terreno o altro materiale di riempimento scavo di alloggiamento plinto, della bontà del ripristino, della mobilitazione di eventuale spinta passiva, etc.

Si precisa che il calcolo del plinto viene redatto considerando il vento agente rispettivamente lungo X e lungo Y (vedi Figura 5) per poter considerare la verifica di ribaltamento al piede in funzione delle effettive geometrie dimensionali della base del plinto. In tal modo si effettua la verifica anche nella condizione più gravosa dove il momento stabilizzante risulta minimizzato per l’equilibrio alle rotazioni (i.e. rotazione intorno allo spigolo di maggior lunghezza della base di appoggio).

 

 

Infine la verifica prende in considerazione lo scorrimento e la capacità portante (vedi Figura 6) secondo l’approccio geotecnico scelto e con lo schema di Brinch-Hansen:

 

 

Per ultimo capita che si debbano soddisfare esigenze di pali molto alti con in sommità corpi illuminanti con inclinazione quasi verticale: in questi casi si riesce a soddisfare l’esigenza di calcolo che considera il gruppo illuminante come se fosse una cartellonistica in quota ricorrendo all’assemblaggio in stabilimento di elementi dotati di geometria di plinto standard con l’aggiunta di base con maggiore impronta a terra e con incremento di peso a favore di stabilità dell’opera (vedi Figura 7).