Sommario
Camminando su una piattaforma di grigliato d'acciaio in un impianto di depurazione, una caratteristica salta subito all'occhio: non c'è un pavimento solido sotto i piedi. L'acqua defluisce tra le barre e gran parte della struttura di supporto rimane visibile.
Ora immaginate la stessa pavimentazione a griglia aperta su un ponte pedonale fuori da un centro commerciale. Il drenaggio potrebbe comunque essere utile, ma le ampie aperture potrebbero creare problemi alle persone che indossano scarpe con il tacco basso o che utilizzano ausili per la mobilità.
Il materiale non è cambiato. Sono le esigenze a cui è sottoposto, invece.
Ecco perché la scelta di una griglia per una passerella è più complessa del semplice acquisto di un pannello da un catalogo. Una griglia adatta a proteggere macchinari industriali potrebbe non esserlo per una passerella pubblica, anche se le due installazioni coprono all'incirca la stessa area.
Le sezioni seguenti esaminano dove vengono utilizzate le griglie per passerelle, come la loro costruzione influisce sulle prestazioni e quali dettagli meritano attenzione prima che un ordine raggiunga la fabbrica.
Che cos'è una griglia per passerelle?
Le griglie per passerelle sono pavimentazioni a griglia aperta realizzate con barre metalliche o altri materiali strutturali. Creano una superficie calpestabile lasciando al contempo degli spazi per il passaggio di acqua, aria, luce e, talvolta, detriti.
Nelle tradizionali griglie in acciaio, gli elementi portanti principali sono chiamati barre di appoggio. Le barre trasversali collegano questi elementi e li mantengono alla giusta distanza.
La distinzione è importante. Le barre portanti trasferiscono i carichi di pedoni e attrezzature alla struttura di supporto. Le barre trasversali contribuiscono a stabilizzare l'assemblaggio, ma di norma non sostituiscono il percorso di carico principale.
Le griglie in acciaio per passerelle sono comunemente disponibili in versioni saldate e a incastro. Le barre portanti lisce e dentellate offrono caratteristiche superficiali differenti.
L'acciaio al carbonio zincato è ampiamente utilizzato per le piattaforme industriali esterne. L'acciaio inossidabile viene impiegato laddove le condizioni ambientali ne giustifichino la resistenza alla corrosione, mentre l'alluminio può risultare utile in progetti in cui è importante ridurre il peso strutturale.
Queste descrizioni dei materiali sono solo un punto di partenza. Una specifica completa per una passerella deve tenere conto anche della capacità di carico, della campata, delle dimensioni dell'apertura e del metodo di fissaggio dei pannelli.
Dove vengono comunemente utilizzate le griglie per passerelle?
Piattaforme di manutenzione industriale
Una piattaforma di manutenzione sopraelevata esiste solitamente per una ragione pratica: qualcuno deve raggiungere attrezzature che non possono essere riparate da terra.
Nelle fabbriche si utilizzano passerelle in grigliato d'acciaio attorno a macchinari di lavorazione, tubature aeree, nastri trasportatori e altri impianti. Il pavimento aperto consente l'accesso senza chiudere completamente lo spazio sottostante.
Ma i lavori di manutenzione non sempre implicano una sola persona che trasporta una piccola borsa degli attrezzi.
Si consideri una piattaforma normalmente utilizzata per le ispezioni visive. Durante la manutenzione delle apparecchiature, gli operatori potrebbero dover trasportare componenti di ricambio o posizionare temporaneamente attrezzi pesanti sul pavimento.
Se tali attività non sono state prese in considerazione in fase di progettazione, le ipotesi originali relative al carico della passerella potrebbero non essere più adeguate.
È proprio in questo contesto che la disposizione del pannello diventa fondamentale. Una sezione di griglia rimovibile può consentire l'accesso a una valvola o a un componente della macchina, ma necessita di adeguati sistemi di fissaggio durante il normale funzionamento e di procedure di sicurezza per la sua rimozione.
Nel caso delle piattaforme industriali, la questione chiave non è semplicemente se la griglia possa sopportare il peso delle persone, ma quali attività si svolgeranno sulla piattaforma durante tutto il suo ciclo di vita.
Centrali elettriche e impianti energetici
Nelle centrali elettriche, le passerelle spesso corrono a fianco di caldaie, turbine, sistemi di tubature e attrezzature sopraelevate.
Un'installazione tipica può includere lunghi percorsi di accesso interrotti da strutture portanti, passaggi di apparecchiature e dislivelli.
In queste configurazioni, l'orientamento delle barre portanti assume un'importanza particolare.
Un pannello di grigliato rettangolare può essere fabbricato con le dimensioni esterne corrette e risultare comunque installato in modo errato se le sue barre portanti non si estendono tra i supporti previsti.
Il pannello potrebbe adattarsi perfettamente all'apertura, trasferendo però i carichi in un modo che il progettista non aveva previsto.
Per questo motivo, i disegni tecnici dovrebbero indicare la direzione della barra portante anziché mostrare solo la lunghezza e la larghezza del pannello.
Gli impianti di produzione di energia possono inoltre introdurre variazioni di temperatura, vibrazioni e requisiti di accesso per la manutenzione. Questi fattori influenzano i dettagli di supporto, le modalità di fissaggio e il programma di ispezione.
Le griglie aperte possono ridurre il peso superfluo del pavimento e consentire la circolazione dell'aria intorno alle apparecchiature, ma la struttura portante deve comunque essere progettata per sopportare tutti i carichi applicabili.
Impianti petroliferi, del gas e petrolchimici
Una passerella industriale asciutta e pulita e una esposta a petrolio, fluidi di processo e condizioni atmosferiche aggressive presentano sfide diverse.
Negli impianti petrolchimici, la superficie delle griglie può essere esposta a sversamenti occasionali, umidità stagnante o residui chimici.
Le barre di appoggio dentellate vengono talvolta specificate per fornire una maggiore trazione superficiale. Tuttavia, non devono essere considerate una garanzia contro lo slittamento.
La contaminazione da olio può rendere pericolose molte superfici calpestabili, indipendentemente dal disegno inciso sul metallo.
La scelta del materiale è altrettanto importante.
L'acciaio al carbonio zincato a caldo è utilizzato in una vasta gamma di installazioni industriali, ma il rivestimento di zinco presenta delle limitazioni in determinati ambienti chimici. L'acciaio inossidabile può essere preso in considerazione laddove sia necessaria una maggiore resistenza alla corrosione, a condizione che il tipo selezionato sia compatibile con l'effettiva esposizione.
Un altro problema è rappresentato dallo spazio sottostante le passerelle sopraelevate.
Le griglie aperte consentono la caduta di oggetti più piccoli delle aperture stesse. Qualora al di sotto siano presenti persone o apparecchiature sensibili, potrebbero essere necessari schermi protettivi, aperture più piccole, parapetti o altre misure di contenimento.
Questi dettagli fanno parte del progetto della passerella, non sono accessori opzionali da valutare dopo l'installazione.
Impianti di trattamento delle acque reflue
Gli impianti di trattamento delle acque sono luoghi particolarmente esigenti per quanto riguarda la pavimentazione delle passerelle.
Gli operatori si spostano regolarmente tra serbatoi, pompe, valvole, apparecchiature di aerazione e sistemi di trattamento chimico. Molte di queste aree rimangono umide per lunghi periodi.
Le griglie aperte consentono all'acqua di defluire attraverso il pavimento anziché ristagnare sull'intera superficie calpestabile.
Quel vantaggio è evidente. La scelta del materiale, invece, lo è meno.
Una passerella in acciaio zincato situata vicino a un impianto di trattamento delle acque relativamente blando può comportarsi in modo diverso rispetto a una esposta a dosaggi aggressivi di sostanze chimiche, soluzioni contenenti cloruri o lavaggi frequenti.
L'acciaio inossidabile è un'altra opzione, ma la scelta tra leghe come la 304 e la 316 richiede comunque una conoscenza approfondita dell'ambiente.
Nei casi in cui la corrosione rappresenti una preoccupazione primaria, gli ingegneri possono valutare anche sistemi di grigliati non metallici. La decisione deve tenere conto del comportamento strutturale, della resistenza al fuoco, della temperatura di esercizio e di altri requisiti del progetto.
Anziché chiedersi quale materiale sia generalmente il migliore per il trattamento delle acque reflue, è più utile identificare quali sostanze entrano in contatto con la passerella, con quale frequenza la superficie si bagna e quali accessi per le ispezioni saranno disponibili.
Passerelle del magazzino e del soppalco
Nei magazzini si utilizzano grigliati per piattaforme di accesso, percorsi di manutenzione, soppalchi per attrezzature e alcune aree di servizio sopraelevate.
Un pavimento a griglia aperta può ridurre il peso morto di una piattaforma e consentire la visibilità tra i livelli.
I problemi sorgono quando cambia l'uso previsto.
Supponiamo che un soppalco sia originariamente destinato all'accesso pedonale occasionale. In seguito, il personale inizia a posizionarvi componenti di ricambio o contenitori per lo stoccaggio.
I carichi sono cambiati, anche se la griglia in sé sembra esattamente la stessa.
I carichi concentrati meritano particolare attenzione. Una ruota stretta di un macchinario o un piccolo piedino di supporto esercitano una forza su un'area di contatto molto più piccola rispetto al carico uniformemente distribuito di un pedone.
Una griglia adatta al transito pedonale potrebbe quindi risultare inadatta al passaggio di carrelli, attrezzature per la movimentazione di pallet o macchinari pesanti.
Prima di autorizzare l'utilizzo di tali attrezzature sulla superficie, è necessario valutare l'orientamento delle ruote, le dimensioni di contatto e i potenziali carichi d'impatto.
Percorsi pedonali pubblici e architettonici
I progetti relativi alle passerelle pubbliche comportano un'ulteriore serie di considerazioni.
Negli impianti industriali, gli utenti possono indossare calzature di sicurezza specifiche e ricevere una formazione adeguata. Gli spazi pubblici, invece, devono essere in grado di accogliere una gamma di persone molto più ampia.
Una griglia che funziona bene su una piattaforma di manutenzione con spazio limitato potrebbe creare difficoltà agli utenti in sedia a rotelle, a coloro che utilizzano ausili per la deambulazione o che indossano calzature strette.
Le dimensioni e la direzione dell'apertura sono pertanto importanti.
Le passerelle architettoniche esterne possono beneficiare del drenaggio garantito da una superficie aperta. Le griglie a incastro possono essere scelte anche per il loro motivo visivo regolare.
Ma i designer devono considerare più del semplice aspetto estetico.
Il comfort di camminamento, l'accessibilità, il rumore, l'aderenza della superficie, il rischio di caduta di oggetti e la manutenzione sono tutti fattori che influenzano l'idoneità di un particolare tipo di grigliato.
In alcune applicazioni pubbliche, un prodotto con apertura più piccola o un piano continuo potrebbero rappresentare una scelta migliore.
Grigliato in acciaio o lastra di pavimento piena?
Le griglie aperte non sono automaticamente superiori alle pavimentazioni in lamiera d'acciaio o in cemento.
I materiali risolvono problemi diversi.
Per una piattaforma industriale in ambiente umido, una griglia aperta permette il passaggio del liquido. Una piastra solida, invece, richiede generalmente un sistema di drenaggio separato per impedire il ristagno dell'acqua sulla sua superficie.
D'altra parte, un pavimento solido è più adatto a situazioni in cui è necessario contenere piccoli oggetti o dove l'utilizzo di attrezzature con ruote richiede una superficie continua.
Anche il peso può influenzare la decisione. A seconda del progetto strutturale, un pavimento a griglia aperta può imporre un carico permanente inferiore rispetto a un sistema a piastra piena.
Tale vantaggio deve essere verificato in relazione alle dimensioni della barra selezionata e ai requisiti di carico.
Problema di progettazione | Griglia in acciaio a vista | Lamiera di acciaio massiccio |
Drenaggio | L'acqua può passare attraverso le aperture | Richiede un adeguato sistema di drenaggio |
Ventilazione | Consente il passaggio dell'aria attraverso il pavimento | Blocca il flusso d'aria verticale |
Piccoli oggetti | Potrebbero cadere a causa delle aperture | Generalmente trattenuto in superficie |
Attrezzatura su ruote | Dipende molto dalle dimensioni dell'apertura e delle ruote. | Di solito fornisce un supporto più continuo |
Visibilità in basso | Generalmente possibile | Ostruito |
Accesso per la manutenzione | I pannelli rimovibili consentono l'accesso | Richiede pannelli o aperture di accesso adeguati |
trazione superficiale | Dipende dal profilo della barra e dalle condizioni | Dipende dalla finitura della piastra e dalle condizioni |
Nessuna delle due opzioni elimina la necessità di valutare il carico, i rischi di scivolamento, la corrosione o la manutenzione.
Un progetto che prevede macchinari oleosi e lavaggi frequenti potrebbe preferire una superficie aperta per favorire il drenaggio. Un'area di lavoro che gestisce piccoli componenti di precisione potrebbe invece richiedere una pavimentazione più continua.
La scelta corretta segue i lavori che si svolgono sopra e sotto la passerella.
Quali fattori determinano la capacità di carico delle griglie per passerelle?
Uno degli errori più comuni nell'acquisto di grigliati è quello di selezionare i pannelli basandosi esclusivamente sulle dimensioni esterne.
Un disegno può indicare che un pannello deve avere dimensioni di 1.000 × 1.200 mm. Questo indica alla fabbrica quanta area deve coprire, ma non stabilisce quanto peso il pannello può sopportare in sicurezza.
Per una griglia metallica, le principali variabili strutturali includono:
- Profondità e spessore della barra portante
- Distanza tra le barre portanti
- Spazio libero tra i supporti strutturali
- Proprietà meccaniche dei materiali
- Carichi uniformemente distribuiti e concentrati
- Tensione e deflessione ammissibili
- Condizioni di supporto e fissaggio
Consideriamo due pannelli altrimenti identici.
Una campata è di 600 mm tra i supporti. L'altra è di 1.000 mm.
Secondo la teoria semplificata delle travi, con rigidezza identica e carico uniformemente distribuito per unità di lunghezza, la massima deflessione di un elemento semplicemente appoggiato è proporzionale alla quarta potenza della sua luce.
Rapporto di deflessione = (1.000 / 600)⁴ ≈ 7,72
In questo confronto idealizzato, l'elemento più lungo si fletterebbe circa 7,7 volte di più.
Questa non è una previsione della deflessione effettiva di un particolare pannello di grigliato. Il comportamento reale di un grigliato dipende anche dalla distribuzione del carico, dalla geometria dei collegamenti, dai supporti terminali e da altre considerazioni ingegneristiche.
Questo esempio illustra perché la distanza tra i supporti merita attenzione fin dalle prime fasi del processo di progettazione.
Una barra portante più spessa può migliorare le prestazioni, ma ciò non significa che un ingegnere possa ignorare la campata o la disposizione del carico.
Le tabelle di carico dei produttori sono pensate per facilitare questi confronti. Per le griglie metalliche nordamericane, la norma ANSI/NAAMM MBG 531-24 fornisce specifiche tecniche, informazioni sui carichi e dettagli tipici di installazione.
Il prodotto selezionato deve essere verificato in base ai requisiti del progetto, piuttosto che scelto in base alla somiglianza estetica con un percorso pedonale esistente.
Direzione della barra portante
C'è un altro dettaglio che vale la pena verificare su ogni disegno di grigliato: la direzione delle barre portanti.
Questi elementi devono estendersi sui supporti strutturali secondo le modalità previste dal progetto.
Se un pannello rettangolare viene ruotato, le barre di supporto potrebbero non seguire più il percorso di carico previsto.
Le dimensioni del pannello da sole non sono sufficienti a stabilire il corretto orientamento.
Per le passerelle personalizzate, i disegni devono indicare sia la direzione delle barre portanti sia la posizione dei supporti.
Selezione dei materiali e delle finiture superficiali
Una volta stabiliti i requisiti di carico e di campata, è possibile valutare il materiale e il trattamento superficiale.
Per l'uso industriale generale, le griglie in acciaio al carbonio con zincatura a caldo rappresentano una specifica comune.
La zincatura applica un rivestimento protettivo di zinco che contribuisce a ridurre la corrosione dell'acciaio sottostante. La sua durata utile dipende dalle caratteristiche del rivestimento e dall'esposizione ambientale.
Il rivestimento non rende la griglia permanentemente antiruggine.
L'acciaio inossidabile può essere appropriato laddove le condizioni ambientali, la pulizia o l'esposizione alla corrosione giustifichino il costo aggiuntivo del materiale.
L'alluminio è più leggero dell'acciaio al carbonio, sebbene le sue proprietà meccaniche siano diverse. Le griglie in alluminio devono essere dimensionate in base ai carichi e ai limiti di flessione richiesti, anziché essere utilizzate in sostituzione diretta dell'acciaio.
La tabella seguente fornisce un confronto iniziale.
Materiale | Vantaggio principale | Cosa controllare |
acciaio al carbonio zincato a caldo | Prestazioni strutturali e protezione dalla corrosione per molteplici condizioni industriali. | Specifiche del rivestimento, esposizione chimica, requisiti di manutenzione |
Acciaio inossidabile 304 | Superficie resistente alla corrosione e lavabile | Esposizione al cloruro e alle sostanze chimiche |
Acciaio inossidabile 316 | Resistenza migliorata in determinati ambienti corrosivi | Condizioni chimiche effettive e temperatura di esercizio |
Alluminio | Bassa densità del materiale | Rigidità strutturale, carico, compatibilità con l'ambiente |
Il profilo della superficie è una decisione a parte.
Le barre portanti lisce possono essere adatte ad alcuni ambienti asciutti o controllati. Le superfici dentellate possono fornire una maggiore trazione in determinate condizioni.
Nessuna delle due opzioni elimina la necessità di pulizia, drenaggio, calzature adeguate e valutazione del rischio di scivolamento specifica per il sito.
Problemi di installazione e manutenzione da prevenire
Molti problemi relativi ai vialetti non sono causati dalla scelta di materiali inadeguati. Iniziano con dettagli di installazione mancanti o modifiche apportate dopo la costruzione.
Un pannello con un supporto di appoggio insufficiente può muoversi o deformarsi sotto carico. La mancanza di una clip di fissaggio può consentire lo spostamento di un pannello rimovibile.
Anche le modifiche possono creare problemi. Quando si installano nuove tubature o apparecchiature, gli operai potrebbero praticare ulteriori aperture nelle griglie esistenti.
Se le barre portanti vengono rimosse senza un'adeguata verifica ingegneristica, il percorso di carico del pannello può risultare alterato.
Per questo motivo, quando possibile, è opportuno concordare ritagli, rinforzi dei bordi, supporti e dettagli di fissaggio prima della fabbricazione.
Le verifiche di installazione devono confermare che la griglia corrisponda ai disegni approvati, poggi correttamente sui supporti e sia fissata utilizzando il sistema di fissaggio specificato.
La manutenzione diventa una questione di ricerca di cambiamenti.
Un pannello che si muove sotto i piedi, un collegamento di supporto corroso o una barra portante permanentemente piegata meritano un'indagine. Anche i detriti che ostruiscono il drenaggio devono essere rimossi prima che creino zone umide persistenti o altri pericoli.
Dopo la sostituzione delle attrezzature, le modifiche alle pratiche di stoccaggio o le alterazioni strutturali, il carico previsto per la passerella deve essere rivisto.
Negli Stati Uniti, la norma OSHA 29 CFR 1910.22 richiede che le superfici di camminamento e di lavoro nei luoghi di lavoro siano in grado di sopportare i carichi massimi previsti e che vengano ispezionate e mantenute in condizioni di sicurezza. Altre giurisdizioni hanno requisiti specifici applicabili.
Qualsiasi riparazione che comprometta l'integrità strutturale deve essere eseguita da personale adeguatamente qualificato.
Cosa dovrebbe essere incluso in una richiesta di preventivo per griglie di passaggio?
I produttori possono fornire preventivi più accurati quando la richiesta include i dettagli tecnici anziché limitarsi a indicare la superficie totale del progetto.
Un acquirente che ha richiesto "200 metri quadrati di grigliato zincato per passerelle" ha fornito una quantità utile, ma non informazioni sufficienti per stabilire un progetto o un prezzo adeguati.
Per un progetto di passerella industriale, una richiesta di preventivo realistica dovrebbe includere quanto segue.
Articolo | Informazioni da fornire |
Applicazione | Piattaforma di manutenzione, passerella di accesso, soppalco o ponte pedonale |
Materiale | acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o alluminio |
Costruzione di grigliati | Saldato o bloccato a pressione |
barra portacuscinetto | Profondità e spessore proposti, se noti |
Spaziatura delle barre | Spaziatura tra barra portante e traversa |
Dimensioni del pannello | Dimensioni o disegni di fabbricazione |
Campata libera | Distanza tra i supporti strutturali |
Caricamento | Carichi di progetto uniformi, concentrati e altri applicabili |
Fine | Zincato, non trattato o con altra finitura specificata |
Superficie | Liscio o dentellato |
Installazione | Metodo di fissaggio, dettagli di supporto e ritagli speciali |
Quantità | Numero di pannelli, superficie totale e requisiti di realizzazione del progetto |
Qualora il progettista non abbia ancora selezionato le dimensioni delle barre portanti, i dati relativi al carico e alla campata assumono particolare importanza.
Ad esempio, una richiesta potrebbe essere la seguente:
“Abbiamo bisogno di una griglia in acciaio saldato zincato a caldo per una piattaforma di manutenzione sopraelevata. I disegni mostrano una luce di appoggio libera di 900 mm. Vi preghiamo di esaminare i requisiti di carico specificati e di proporre una configurazione di barre portanti adeguata. Il preventivo deve includere le dimensioni del pannello, la direzione delle barre portanti, gli accessori di fissaggio e le relative tolleranze di fabbricazione.”
Questo dà un produttore un punto di partenza decisamente migliore rispetto a una richiesta basata unicamente sulle dimensioni del pannello.
Inoltre, separa correttamente i compiti: prima vengono i requisiti di progettazione, seguiti dalla selezione del prodotto e dalla fabbricazione.
Domande frequenti
Dove vengono utilizzate più comunemente le griglie per passerelle?
Le applicazioni tipiche includono piattaforme di manutenzione per fabbriche, centrali elettriche, impianti chimici, impianti di depurazione delle acque reflue, vie di accesso sopraelevate e percorsi pedonali pubblici selezionati. La costruzione richiesta varia in base al carico, all'ambiente e all'utilizzo pedonale.
Le griglie per passerelle in acciaio zincato sono adatte all'uso esterno?
L'acciaio zincato a caldo trova impiego in numerose applicazioni industriali all'aperto. La sua idoneità dipende dalle specifiche del rivestimento, dall'esposizione alla corrosione e dalle condizioni di manutenzione previste.
Le griglie per passerelle sono in grado di sopportare carichi pesanti?
Solo quando la griglia e i suoi supporti sono stati progettati e verificati per quei carichi. Le ruote e i piedini di supporto delle attrezzature possono generare carichi concentrati che differiscono sostanzialmente dal normale traffico pedonale.
Le griglie dentellate sono sempre più sicure delle griglie lisce?
Non in tutte le condizioni. Le dentellature possono migliorare la trazione in alcune situazioni, ma anche liquidi, contaminazioni, calzature e pratiche di pulizia influenzano il rischio di scivolamento.
Quali informazioni sono necessarie per calcolare la capacità di carico di una griglia?
Come minimo, il calcolo richiede le dimensioni della barra portante, l'interasse, la luce di appoggio, le proprietà del materiale, le condizioni di carico e i criteri di prestazione ammissibili. Ove opportuno, è necessario utilizzare le tabelle di carico del produttore e le verifiche ingegneristiche specifiche del progetto.
Prima di inviare i disegni alla fabbrica
Un pannello per passerella può avere le dimensioni esterne corrette e risultare comunque inadatto al progetto.
Le barre di supporto potrebbero essere orientate nella direzione sbagliata. La campata di appoggio potrebbe differire da quella indicata nel disegno. Potrebbe essere stato omesso un requisito di carico o un'apertura attorno a una tubazione.
Questi sono problemi molto più facili da risolvere prima della fabbricazione.
Per un nuovo progetto di passerella, è fondamentale iniziare verificando il carico, la disposizione dei supporti, l'orientamento delle barre portanti, l'ambiente circostante e i dettagli di installazione. Una volta definiti questi aspetti, si potranno specificare con maggiore sicurezza le dimensioni, il materiale, la finitura e il sistema di fissaggio della griglia.
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