Dispositivi antisismici

La strategia di PROTEZIONE SISMICA consiste nell’utilizzo di particolari dispositivi il cui scopo è di ridurre le sollecitazioni sismiche trasmesse alla struttura. Ciò può avvenire o con l’inserimento di vincoli deformabili che agiscono sul periodo di risposta, in modo da poterlo ‘spostare’ verso zone ad ordinata spettrale più conveniente oppure con l’utilizzo di dispostivi con capacità dissipative in grado di assorbire parte dell’energia sismica trasformandola in calore.

dispositivi antisismici che progettiamo e produciamo sono:

Isolatori in gomma armata HDRB tipo ISI

Isolatori in gomma armata con nucleo in piombo LRB tipo ISI-P

Isolatori a superficie di scorrimento curva singola o doppia

Dispositivi di accoppiamento dinamico tipo ROD

Dispositivi elastoplasitci in acciaio tipo RED
e tipo AIOS

Dispositivi fluidoviscosi tipo MC e MCL

Controventi dissipativi tipo HBF

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Dispositivi antisismici

Isolatori elastomerici – ISI

Gli ISOLATORI ELASTOMERICI serie ISI sono costituiti da strati di gomma alternati a lamierini di acciaio solidarizzati tra loro mediante processo di vulcanizzazione.
Tale configurazione è in grado di sostenere sia le azioni verticali che quelle orizzontali.

Sono dispositivi che svolgono la funzione di appoggio, con elevata rigidezza verticale, ma che consentono notevoli spostamenti nel piano per forze relativamente basse, grazie alla bassa rigidezza orizzontale.

I dispositivi tipo ISI hanno buone capacità dissipative, con uno smorzamento equivalente del 10-15%.

Per coprire una vasta gamma di rigidezze orizzontali equivalenti, gli isolatori possono essere realizzati con tre diverse mescole di elastomero caratterizzati da differenti moduli di taglio:

G=0.40 MPa (mescola “Soft”)
G=0.80 MPa (mescola “Normal”)
G=1.40 MPa (mescola “Hard”).

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Isolatori elastomerici con nucleo in piombo ISI-P

Gli ISOLATORI ELASTOMERICI CON NUCLEO IN PIOMBO serie ISI-P sono uguali a quelli della serie ISI, ma all’interno vi è un nucleo centrale in piombo.
Il nucleo in piombo permette al dispositivo di raggiungere un livello di smorzamento fino al 30%.

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Isolatori a superficie di scorrimento curva singola o doppia – FP

Gli ISOLATORI A SCORRIMENTO A SUPERFICIE CURVA serie FP sono dispositivi realizzati con elementi metallici che realizzano una combinazione di superfici curve scorrevoli progettate con opportuno raggio di curvatura dal quale dipende il periodo della struttura isolata.

Lo scorrimento tra le superfici curve avviene attraverso un accoppiamento tra una superficie realizzata con uno specifico materiale a basso e controllato attrito ed acciaio inossidabile.
Possono essere realizzati a semplice o a doppia curvatura.
Il coefficiente di smorzamento è compreso tra il 15% ed il 40%.

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Dispositivi di accoppiamento dinamico – ROD

I DISPOSITIVI DI ACCOPPIAMENTO DINAMICO serie ROD è sono dispositivi fluidodinamici di vincolo temporaneo o shock transmitter unit (STU). Il dispositivo ROD consente spostamenti lenti per basse forze di reazione, e si comporta come vincolo fisso per forze impulsive. Il suo comportamento è simmetrico rispetto alla posizione intermedia, sia in termini di reazione che di spostamento. Questo tipo di funzionamento è dovuto alla presenza di un pistone all’interno della camicia in acciaio che divide due camere contenenti fluido idraulico e collegate mediante una valvola calibrata.

Il collegamento alla struttura avviene mediate due cerniere sferiche, che consentono la rotazione intorno a qualsiasi asse: il dispositivo si comporta come una biella, in grado di trasmettere solo forze lungo il proprio asse.

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Dispositivi dipendenti dallo spostamento – RED e AIOS

I DISPOSITIVI ELASTOPLASTICI IN ACCIAIO serie RED e serie AIOS sono dispositivi a comportamento non lineare NDL dipendente dalla spostamento. Sfruttano le proprietà isteretiche dell’acciaio per dissipare energia. Sono costituiti da una serie di elementi in acciaio progettati in modo tale da deformarsi plasticamente sotto l’azione sismica.

Il tipo RED è un ritegno sismico realizzato con elementi a falce di luna ed agisce in una sola direzione orizzontale.
Il tipo AIOS è una combinazione tra un apparecchio di appoggio ed elementi isteretici in acciaio. Gli elementi a “C” che svolgono la funzione di dissipatori possono essere posti in una sola direzione orizzontale o in entrambe, conferendo così al dispositivo un comportamento unidirezionale o bidirezionale.

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Dissipatori viscosi – MC e MCL

I DISSIPATORI FLUIDOVISCOSI serie MC – MCL sono dispositivi dipendenti dalla velocità.

Il comportamento del dispositivo dipende dalla velocità con la legge seguente:

F = Cvα
Dove:
F = forza
C = costante di smorzamento
v = velocità
α = esponente con valori compresi tra 0,10 e 0,5

Il suo comportamento è simmetrico rispetto alla posizione intermedia, sia in termini di reazione che di spostamento. Questo tipo di funzionamento è dovuto alla presenza di un pistone all’interno della camicia in acciaio che divide due camere contenenti fluido idraulico e collegate mediante una valvola calibrata.

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Controventi dissipativi – HBF

I CONTROVENTI DISSIPATIVI serie HBF sono spesso utilizzati per interventi di adeguamento e miglioramento sismico di edifici esistenti, applicando all’edificio una protezione passiva che conduce ad un aumento della resistenza e della rigidezza della struttura. Si tratta di una singola o di una coppia di piastre in acciaio progettate e realizzate per concentrare le deformazioni anelastiche in apposite garantendo ottimi livelli di dissipazione energetica.

L’intervento consiste nell’inserire, all’interno della maglia strutturale di controventi, il dispositivo HBF che funge da connessione tra il nodo del telaio ed il controvento.
Questo tipo di intervento generalmente è poco invasivo dal momento che gli elementi vengono inserite all’interno delle maglie di telaio. Gli elementi possono essere lasciati a vista, o coperti da pannellature.
La sostituzione a valle di un evento sismico risulta facile ed economica, infatti basterà lasciare una nicchia nella parete e sostituire esclusivamente l’elemento dissipativo plasticizzato, senza ulteriori interventi sulla struttura o sull’asta di controvento.

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apparecchi d'appoggio

Giunti di dilatazione

Dispositivi anti martellamento – RPL

Il dispositivo RPL è un ritegno sismico meccanico a doppio effetto caratterizzato da una rigidezza elastica bilineare. È capace di trasmettere alle strutture una forza di reazione minima sia in trazione che in compressione fino ad uno spostamento ben definito, generalmente il movimento dovuto alla dilatazione termica, per poi irrigidirsi repentinamente evitando il martellamento delle strutture.

La sua applicazione è particolarmente idonea su edifici con giunti termici insufficienti ai movimenti sismici in sostituzione dei più comuni Shock transmitter. Rispetto a questi, gli RPL sono più economici e “maintenance free”.
È un dispositivo di vincolo elastico e quindi privo di capacità smorzante.

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Tuned Mass Damper – TMD

Gli smorzatori a massa accordata o TMD sono dispositivi applicati su strutture particolarmente flessibili come edifici alti o passerelle per attenuare le vibrazioni dovute al sisma, al vento o altre azioni dinamiche.

Il TMD si realizza collegando alla massa principale una massa aggiuntiva per mezzo di un sistema di molle elastiche e smorzatori viscosi.

Sugli edifici il TMD può essere facilmente realizzato (oltre che con l’inserimento di una massa aggiuntiva), utilizzando come massa quella degli ultimi piani dell’edificio stesso (o altra massa strutturale) inserendo un sistema di dispositivi elastici+dissipatori. Il TMD in tal caso è assimilabile ad un sistema di isolamento, inserito non alla base ma ad un livello superiore.

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Dispositivi elastici – REG-ELB

I dispositivi elastici (LD) sono caratterizzati da a comportamento lineare o quasi lineare sono generalmente realizzati con elementi elastomerici e piastre metalliche di contrasto e di interfaccia e collegamento alla struttura.

Il tipo REG è un dispositivo elastico lineare a doppio effetto unidirezionale. È realizzato disponendo dischi elastomerici in serie che lavorano in compressione ed una serie di tiranti in acciaio che conferiscono al dispositivo completo una risposta simmetrica a doppio effetto.
Il tipo ELB è un dispositivo elastico quasi-lineare a semplice effetto unidirezionale. È realizzato disponendo elementi elastomerici all’interno di una struttura metallica che ha la funzione di comprimere la gomma in funzione dei movimenti tra le due strutture alle quali è connessa.

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