D.M Norma armonizzata UNI EN 15129:2009

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1 TECNOLOGIE MECCANICHE ED ANTISISMICHE APPLICATE IN EDILIZIA E INFRASTRUTTURE ing. Francesco Tomaselli Project Manager francesco.tomaselli@fip-group.it SITUAZIONE NORMATIVA Dispositivi antisismici D.M Norma armonizzata UNI EN 15129:2009 in lingua inglese pag. 1

2 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE D.M. 14/1/ In particolare, per quanto attiene l identificazione e la qualificazione, possono configurarsi i seguenti casi: A) materiali e prodotti per uso strutturale per i quali sia disponibile una norma europea armonizzata ( ) il loro impiego nelle opere è possibile soltanto se in posse sso della Marcatura CE, previ sta dalla Direttiva 89/106/CEE Prodotti da costruzione (CPD), recepita in Italia dal DPR 21/04/1993, n.246, così come modificato dal DPR 10/12/1997, n. 499; B) materiali e prodotti per uso strutturale per i quali non sia disponibile una norma armonizzata ovvero la ste ssa ricada nel periodo di coesi stenza, per i quali sia invece prevista la qualificazione con le modalità e le procedure indicate nelle presenti norme. E fatto salvo il caso in cui, nel periodo di coesistenza della specifica norm a armonizzata, il produttore abbia volontariamente optato per la Marcatura CE; C) Materiali e prodotti per uso strutturale innovativi o comunque non citati nel presente capitolo e non ricadenti in una delle tipologie A) o B). ( ) Esempio di ATTESTATO DI QUALIFICAZIONE DI ISOLATORI ELASTOMERICI IN GOMMA DISSIPATIVA A MESCOLA DURA pag. 2

3 La norma armonizzata per i prodotti antisismici EN è entrata in vigore l 1/8/2010, e per un anno coesi sterà con le normative nazionali (in Italia il D.M. 14/1/2008). Dall 1/8/2011 diventerà obbligatoria. Ciò vuol dire che fino all 1/8/2011 la marcatura CE non sarà obbligatoria, ma solo facoltativa (si possono fornire ancora dispositivi anti si smici secondo il D.M. 2008) e quindi un produttore potrà o no avere la marcatura CE per il determinato prodotto. Dall 1/8/2011 sarà obbligatorio immettere sul mercato solo dispositivi antisismici marcati CE. CERTIFICATO DI CONFORMITA (MARCATURA CE) ISOLATORI A SCORRIMENTO A SUPERFICIE CURVA (FRICTION ISOLATION PENDULUM) pag. 3

4 L ingegneria sismica tradizionale (Capacity design o Gerarchia delle resistenze) È basata sul concetto di duttilità: una sufficiente duttilità (locale e globale) garantisce che la struttura non crolli, anche se gravemente danneggiata, per un terremoto forte. L ingegneria sismica tradizionale All atto del sisma si deve formare il maggior numero possibile di cerniere plastiche prima del collasso. La struttura cioè deve essere in grado di dissipare da sola la maggior quantità possibile di energia. Ciò avviene attraverso il danneggiamento degli elementi strutturali (oltre che di quelli non strutturali - pericolo nel caso di edifici). pag. 4

5 D.M. 14/1/ DISPOSITIVI ANTISISMICI Per dispositivi antisismici si intendono gli elementi che contribuiscono a modificare la risposta sismica di una struttura, ad esempio incrementando il periodo fondamentale della struttura, modificando la forma dei modi di vibrare fondamentali, incrementando la dissipazione di energia, limitando la forza trasmessa alla struttura e/o introducendo vincoli permanenti o temporanei che migliorano la risposta sismica. DISPOSITIVI ANTISISMICI In sintesi ci sono 3 famiglie di dispositiv i antisismici, ma solo le ultime 2 danno la protezione sismica: Connessione, per prevenire o limitare gli spostamenti degli impalcat i rispetto ai supporti, e per distribuire equamente le forze dinamiche sulle pile. La progettazione della struttura viene eseguita in modo tradizionale (metodo della Gerarchia delle Resistenze). PERMANENTE (GUIDE e RITEGNI) TEMPORA NEA (DISPOSITIVI DI VINCOLO DINA MICO) pag. 5

6 GUIDE e RITEGNI Le guide sono dispositiv i meccanici che consentono lo scorrimento in una direzione del piano orizzontale, trasmettendo la forza nella direzione ortogonale. Vengono dimensionati per una deter minata forza or izzontale ed uno scorrimento ad essa perpendicolare. GUIDE e RITEGNI I r itegni sono disposit ivi meccanici fissi, che bloccano gli spostament i nel piano trasmettendo la forza orizzontale in ogni direzione. Vengono dimensionati per una determinata forza orizzontale. Entrambi non trasferiscono carichi verticali. pag. 6

7 GUIDE e RITEGNI Possono essere utilizzati, per esempio, per far fronte alle forze orizzontali laddove questo compito non può essere assolto dagli appoggi. Esempio: Ristrutturazione di un viadotto in zona sismica in cui si debbano sostituire gli appoggi esistenti non vincolati meccanicamente. Essendo molto problematico, se non spesso impossibile, il nuovo ancoraggio meccanico alla sovra e sottostruttura, si possono prevedere appoggi in acciaio-ptfe multidirezionali per sostenere il carico verticale, e guide e ritegni come vincoli agli spostamenti orizzontali. pag. 7

8 CONNESSIONI TEMPORANEE: Dispositivi di vincolo dinamico (Shock Transmitters) Dispositivi di vincolo assiale (cioè agiscono in uno o più frequentemente in entrambi i versi, di un unica direzione) che: permettono gli spostamenti a bassa velocità (ad es. indotti dalle variazioni di temperatura o dal creep) senza offrire un apprezzabile resistenza; impediscono gli spostamenti ad alta velocità (ad es. indotti dal terremoto o dal vento) opponendo la forza di reazione di progetto. Dispositivi di vincolo dinamico Dispositivi cilindro/pistone che utilizzano il passaggio di un fluido attraverso orifizi Il fluido siliconico riempie le due camere separate da un pistone Gli snodi sferici alle estremità assicurano il buon funzionamento dei dispositivi pag. 8

9 Tipico schema applicativo su viadotto continuo Gli STUs (OT negli schizzi) collegano la sommità delle pile mobili e l impalcato Gli STUs consentono le dilatazioni termiche senza apprezzabili resistenze Gli STUs bloccano l impalcato durante le azioni dinamiche (quasi come trasformando gli appoggi mobili longitudinalmente in appoggi temporaneamente fissi) Dispositivi di vincolo dinamico Posizionamento frontale cassone spalla pag. 9

10 Ing. FRANCESCO TOMASELLI Dispositivi di vincolo dinamico Posizionamento sotto trave Stonecutters Bridge -Hong Kong n. 8 STUs F = 8000 kn s = ± 400 mm pag. 10

11 4 4 pag. 11

12 I dispositivi dinamici sono utilizzati anche negli edifici, per evitare il martellamento in fase sismica tra due blocchi contigui: negli edifici esistenti consentono di mantenere il giunto termico, in quelli nuovi di evitare il giunto sismico. Hanno applicazioni anche nelle strutture monumentali. Ospedale Santa Maria della Misericordia (Udine) n. 39 STUs F= 250 kn s = ± 25 mm pag. 12

13 Apparecchi di appoggio accoppiati con dispositivi di vincolo dinamico Apparecchi d appoggio mobili che grazie ai dispositivi di vincolo dinamico cui sono accoppiati, durante l evento sismico impediscono i moviment i relativi degli elementi strutturali da questi collegati, diventando così temporaneamente fissi. IL TERREMOTO E ENERGIA pag. 13

14 E i = E E + E K + E H + E V E i è l energia in ingresso, che rappresenta il lavoro compiuto dalla forza di inerzia agente sulla struttura (=taglio alla base) a causa dello spostamento del suo punto di applicazione E E è l energia di deformazione elastica E K è l energia cinetica L approccio energetico alla progettazione sismica E d è l energia dissipata (attraverso distinti meccanismi, ad es. isteretico E H e viscoso E V ) L approccio energetico alla progettazione sismica domanda offerta E i E E + E K + E H + E V E d La protezione sismica si può realizzare riducendo la domanda e/o aumentando l offerta pag. 14

15 DISPOSITIVI ANTISISMICI Connessione, per prevenire o limitare gli spostamenti degli impalcati rispetto ai supporti, e per distribuire equamente le forze dinamiche sulle pile. La progettazione della struttura v iene eseguita in modo tradizionale (metodo della Gerarchia delle Resistenze). Isolamento: consiste nella sconnessione della struttura dalle fondazioni, in modo che l azione sismica trasmessa dal terreno non raggiunga le opere in elevazione a pieno regime. Nei pont i generalmente si par la di sconnessione dell impalcato dalle pile/spalle. Equivale ad incrementare il per iodo propr io di oscillazione della struttura, che viene progettata per rimanere in campo elastico. ISOLAMENTO SISMICO forte riduzione dell energia in ingresso, mediante dispositivi orizzontalmente molto flessibili EFFETTI DELL ISOLAMENTO Riduzione delle accelerazioni Aumento dello spostamento alla base pag. 15

16 Isolamento sismico: il concetto E i E E + E K + E H + E V Isolamento sismico = riduzione della domanda ossia riduzione di E i N.B. l energia in ingresso non è una proprietà intrinseca del terremoto, in quanto oltre che dallo spostamento del terreno dipende dalla risposta strutturale. Essa dipende principalmente dal periodo fondamentale di vibrazione, oltre che dall accelerogramma applicato. Isolamento sismico: il concetto Disaccoppiare il moto della struttura da quello del terreno per ridurre gli effetti distruttivi del terremoto. Il disaccoppiamento, ottenuto attraverso dispositivi detti ISOLATORI, solitamente interposti tra le pile/spalle e l impalcato, consente di ridurre le accelerazioni trasmesse alla sovrastruttura, che si comporta come un corpo rigido al di sopra degli isolatori. pag. 16

17 Comportamento sismico di edifici isolati Struttura a base fissa Struttura isolata alla base Filmati gentilmente concessi da ENEA - Bologna pag. 17

18 Vantaggi dell isolamento L isolamento sismico di un edificio comporta una sensibile riduzione delle accelerazioni trasmesse dal sisma alla struttura, anche ai piani più alti. Di conseguenza si hanno i seguenti principali benefici effetti, rispetto ad un analogo edificio non dotato di isolamento alla base: minori forze sulla struttura, che evitano non solo il collasso dell edificio, ma anche il danneggiamento degli elementi strutturali; minori accelerazioni di piano che consentono di evitare i danni a quanto è contenuto nell edificio, e quindi di mantenere la funzionalità anche dopo un terremoto violento; riduzione degli spostamenti d interpiano che consentono di evitare i danni, non solo agli elementi strutturali, ma anche agli elementi non strutturali (come le tamponature) e agli impianti tecnici (ascensori, impianti elettrici, impianti idraulici, impianti di riscaldamento, ecc), danni che possono rendere inutilizzabile un edificio realizzato in modo tradizionale; minore percezione umana delle scosse si smiche, grazie all effetto filtro degli isolatori (diminuisce il cosiddetto effetto panico ). Vantaggi dell isolamento La peculiarità più importante dell isolamento alla base degli edifici è dunque la possibilità di: 1. eliminare completamente, o quantomeno ridurre significativamente, i danni strutturali e non, 2. evitare anche il danneggiamento o la perdita di funzionalità delle apparecchiature contenute all interno dell edificio. Questo aspetto ha una ripercussione importantissima nei seguenti casi: edifici che devono rimanere operativi anche dopo un sisma violento (ospedali, caserme dei VVFF, ecc); edifici il cui contenuto ha un valore (economico, artistico, culturale,ecc) molto superiore a quello degli edifici stessi (banche, musei, centri per le telecomunicazioni, biblioteche, ecc). pag. 18

19 Vantaggi economici dell isolamento Il confronto economico tra edifici con e senza isolamento sismico non va fatto valutando il costo aggiuntivo del sistema di isolamento (comprensivo degli isolatori veri e propri, dei test, della realizzazione delle opere strutturali aggiuntive e del giunto sismico intorno all edificio per consentirne gli spostamenti orizzontali), ma considerando anche i risparmi sulla sovrastruttura. Consuntivi su realizzazioni fonte ing. Martelli (ENEA BO GLIS) pag. 19

20 L isolamento sismico degli edifici Posizionamento degli isolatori L isolamento sismico degli edifici Riduzione della domanda mediante l aumento del periodo proprio, ottenuto con l interposizione di dispositivi a bassa rigidezza orizzontale tra l edificio e la sua fondazione edificio tradizionale edificio isolato alla base pag. 20

21 Impianti in un edificio isolato Tutte le condutture degli impianti che attraversano i giunti intorno alla struttura isolata dovranno non subire danni e rimanere funzionanti per i valori di spostamento corrispondenti allo SLD. Quelle del gas e di altri impianti pericolosi che attraversano i giunti di separazione dovranno essere progettati per consentire gli spostamenti relativi della sovrastruttura isolata corrispondenti allo SLU, con lo stesso livello di sicurezza adottato per il progetto del sistema di isolamento. Impianti in un edificio isolato acque bianche acque nere pag. 21

22 L isolamento sismico degli edifici: importanza del giunto E importante che il giunto attorno all edificio isolato sia correttamente realizzato e mantenuto libero. I progettisti devono dunque informare correttamente tutte le persone coinvolte nella costruzione e nella manutenzione, inclusi i proprietari. Isolatori elastomerici Gli isolatori elastomerici sono costituiti da strati alterni di acciaio e di elastomero collegati mediante vulcanizzazione. Il loro comportamento può essere modellato come lineare, mediante la rigidezza equivalente ed il coefficiente di smorzamento viscoso equivalente. pag. 22

23 Isolatori elastomerici Solitamente sono realizzati con mescole elastomeriche ad alto smorzamento, cioè con coefficiente di smorzamento viscoso equivalente tra il 10 ed il 15% ad una deformazione di taglio del 100%. La rigidezza orizzontale è sufficientemente bassa da consentire un sensibile incremento del periodo proprio della struttura. Isolatori elastomerici Test in laboratorio statici (prove di accettazione) pag. 23

24 Prove di qualificazione prove statiche e dinamiche, fino a γ 2.5 e 1.5 V max su isolatori in scala invecchiamento accelerato creep su min. 4 dispositivi (di cui 2 invecchiati) Prove di qualificazione possono essere estese a tutti i dispositivi geometricamente simili (rapporti di scala geometrica compresi tra 0,5 e 2, fattore di forma primario S1 uguale, con tolleranza del ±10%, fattore di forma secondario S2 uguale o maggiore) e prodotti con gli stessi materiali di quelli provati. Ciò significa che le prove di qualificazione dipendono dai trascorsi della ditta produttrice: più sono le forniture passate, più è probabile che ci sia la copertura di una o più tipologie di isolatori, e che quindi l impresa possa risparmiarle. pag. 24

25 Vincolo interno Isolatore ancorati con bulloni Isolatore ancorato a contenimento Isolatori elastomerici con nucleo in piombo Gli isolator i sono isolatori elastomer ici con un nucleo centrale in piombo di forma cilindrica. pag. 25

26 Isolatori elastomerici con nucleo in piombo la dissipazione è data dalla plasticizzazione del nucleo in Pb coeff. di smorzamento viscoso equivalente ξ 30 % nella progettazione si possono usare modelli non linear i o lineari equivalenti, a seconda delle prescrizioni normative. Isolatori a scorrimento a superficie piana Sono apparecchi d appoggio multidirezionali con superfici di scorrimento a basso attrito. Sono sempre combinati con altri dispositivi antisismici (isolatori e/o dissipatori). Il coefficiente d attrito dinamico è circa l 1%, quindi il loro contributo alle forze orizzontali è quasi sempre trascurabile. pag. 26

27 Se il periodo obbiettivo è alto, può risultare impossibile e/o troppo costoso ottenerlo con un sistema di isolamento composto unicamente negli edifici: da isolatori elastomerici, perché la rigidezza necessaria risulterebbe troppo bassa. Si possono allora combinare agli isolatori elastomerici un certo numero di isolatori a scorrimento a superficie piana, considerando praticamente nulla la loro rigidezza a taglio. T = 2π M K Vengono solitamente posizionati capovolti rispetto a come vanno usualmente collocati nei ponti, cioè con l elemento a tazza in alto. Questo perché si desidera mantenere il carico centrato rispetto alla sovrastruttura e non alla sottostruttura. Non è necessario ancorarsi meccanicamente alla struttura, ma è sufficiente la resina epossidica. negli edifici: pag. 27

28 Ospedale del Mare, Napoli 500 posti letto, 15 sale operatorie e 2 sale parto. Nella zona periferica orientale di Napoli. Tra i primi casi in Italia di appalto in regime di concessione-project-finance nel settore dell edilizia ospedaliera. Ospedale del Mare Napoli Edificio con significative irregolarità in pianta ed elevazione. 144 x 144 m (pianta) 13 m & 29 m (altezza) pag. 28

29 Ospedale del Mare, Napoli a g =0.25 g (ULS), suolo B, γ I =1.4 q=1.5 per la sovrastruttura T x =2.74 s, T q =2.50 s, T y =2.32 s s=1.2*d 2 =204 mm 327 Isolatori elastomerici di 3 tipi: SI-N 600/150 (K e = 1.51 kn/mm) SI-H 650/156 (K e = 2.98 kn/mm) SI-H 800/144 (K e = 4.89 kn/mm) ξ =15% L uso dell isolamento ha consentito un risparmio del 40% sulle armature della sovrastruttura Ospedale del Mare, Napoli pag. 29

30 Ospedale del Mare, Napoli Prova di sollevamento per eventuale sostituzione di un isolatore Ospedale del Mare, Napoli Giunti degli impianti pag. 30

31 Centro Protezione Civile di Foligno Centro Protezione Civile di Foligno Centro Operativo Emergenza e Formazione n.10 SI-S 1000/240 pag. 31

32 Centro Protezione Civile di Foligno Centro Operativo Emergenza e Formazione n.10 SI-S 1000/240 Centro Protezione Civile di Foligno Uffici Amministrativi n.6 SI-S 900/200 n.10 SI-S 700/220 n.8 VM 220/660/660 pag. 32

33 Edifici residenziali privati isolati alla base S.Giuliano di Puglia comparto 8 R Messina Via Spadafora (8 piani) Scarperia (FI) - villetta Alternativa agli isolatori in gomma e gomma- piombo sono gli Isolatori a scorrimento a superficie curva Gli isolatori a scorrimento a superficie curva (Fr iction Isolat ion Pendulum) usano la forza di gravità come forza di ricentraggio. Il principio di funzionamento è quello del pendolo. La dissipazione di energia è fornita dall attrito nella superficie di scorrimento principale. I parametri del legame costitutivo bilineare dipendono dal raggio di curvatura e dal coefficiente di attrito. pag. 33

34 Isolatori a scorrimento a superficie curva Funzionamento riconducibile a quello del pendolo Il periodo T non dipende dalla massa T = 2π 1 1 µ g + R X Isolatori a scorrimento a superficie curva Sono sostanzialmente costituit i da 3 element i d acciaio sovrapposti: una base concava super ior mente, opportunamente sagomata in modo da ottenere il per iodo di oscillazione desiderato; una rotula centrale, convessa sia infer ior mente che superiormente; un terzo elemento che si accoppia con la rotula sottostante consentendo le rotazioni. pag. 34

35 Isolatori a scorrimento a superficie curva Isolatori a scorrimento a superficie curva Gli isolatori a doppia superficie curva, consentono di ridurre l ingombro in pianta, sono più stabili e più compatti. pag. 35

36 Isolatori a scorrimento a superficie curva Isolatori a scorrimento a superficie curva coeff. di smorzamento viscoso equivalente 10 % ξ 30% in base al materiale di scorrimento utilizzato pag. 36

37 Isolatori a scorrimento a superficie curva Le principali qualità sono: l indipendenza del per iodo di oscillazione dalla massa gravante (il che rende molto versatile il dispositivo in rapporto ai diversi valori di carico supportato) l indipendenza della capacità portante dallo spostamento la più rapida realizzazione il ridotto spessore Isolatori a scorrimento a superficie curva pag. 37

38 Abruzzo Terremoto dell Aquila 6 Aprile 2009 Abruzzo, Progetto C.A.S.E. pag. 38

39 Ing. FRANCESCO TOMASELLI parapolvere Abruzzo, Progetto C.A.S.E. Assemblaggio in officina Abruzzo, Progetto C.A.S.E. Test in laboratorio Prove di accettazione (determinazione quasi-statica del coefficiente di attrito) pag. 39

40 Abruzzo, Progetto C.A.S.E. T=3.16 s ξ= 24 % Carico verticale max 3000 kn Spostamento ±260 mm Abruzzo, Progetto C.A.S.E. pag. 40

41 Abruzzo, Progetto C.A.S.E. Abruzzo, Progetto C.A.S.E. pag. 41

42 Scuola in località Castelverde (ROMA) Scuola in località Castelverde 128 isolatori pag. 42

43 Prove di accettazione Prove su gruppi di 6 isolatori Scuola in località Castelverde pag. 43

44 Scuola in località Castelverde ADEGUAMENTO SISMICO di un EDIFICIO in C.A. mediante ISOLAMENTO ALLA BASE: TECNICA INNOVATIVA DEL TAGLIO PILASTRI pag. 44

45 pag. 45

46 L approccio energetico alla progettazione sismica E i = E E + E K + E H + E V Dissipazione di energia = aumento dell offerta ossia aumento di E d Se si utilizzano dispositivi progettati ad hoc (dissipatori) per dissipare energia, non si ha danno negli elementi strutturali, come invece si ha con il capacity design. I dissipatori agiscono da fusibili. Quando la dissipazione di energia si ha nel sistema di isolamento si ha contemporaneamente riduzione della domanda ed aumento dell offerta. DISPOSITIVI ANTISISMICI In sintesi ci sono 3 famiglie di disposit iv i per la protezione sismica: Connessione, per prevenire o limitare gli spostamenti degli impalcati rispetto ai supporti, e per distribuire equamente le forze dinamiche sulle pile. La progettazione della struttura viene eseguita in modo tradizionale (m etodo della Gerarchia delle Resistenze). Isolamento: consiste nella sconnessione della struttura dalle fondazioni, in modo che l azione sismica trasmessa dal terreno non raggiunga le opere in elevazione a pieno regime. Nei ponti generalmente si parla di sconnessione dell impalcato dalle pile/spalle. Equivale ad incrementare il periodo proprio di oscillazione della struttura, che viene progettata per rimanere in campo elastico. Dissipazione energet ica: consiste nel limitare le accelerazioni trasmesse alla struttura, riducendo così le forze d inerzia. Nei ponti la dissipazione è sempre associata all isolamento. DISSIPA ZIONE convogliamento dell energia in ingresso in appositi dispositivi in grado di dissiparla in grande quantità pag. 46

47 EFFETTI DELLA DISSIPAZIONE Riduzione delle Accelerazioni Riduzione dello Spostamento Dissipatori viscosi I dissipatori viscosi sono dispositivi cilindro/pistone in cui la laminazione di un fluido siliconico attraverso un idoneo circuito idraulico permette la dissipazione di energia. pag. 47

48 F = C v α Dissipatori viscosi α = 0.15 dove: F = forza C = coeff. di smorzamento viscoso v = velocità Coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξ 60 % Connessione Rion-Antirion, Grecia Ponte principale: Dissipatori trasversali F=3500kN, corsa fino a 2600mm Viadotti di accesso: F da 800 a 2400kN corsa da 200 a 420mm pag. 48

49 Ponte principale Rion-Antirion Test su unodei dissipatori viscosi Dispositivi posti in opera Connessione Rion-Antirion Antirion, Grecia Terremoto di Achalia Ilia dell 8 giugno 2008 pag. 49

50 Taipei Taiwan Smorzatore a Massa Risonante 8 dissipatori viscosi F = cv 2 (0 1 m/s); F = 1000 kn s = ± 750 mm Taipei Taiwan F = cv 0.1 (1 2.3 m/s) pag. 50

51 Taipei Taiwan Taipei Taiwan Tifone Lun Huan pag. 51

52 Taipei Taiwan Terremoto 12 maggio 2008 Dissipatori viscosi integrati con appoggi pag. 52

53 Dissipatori viscosi ricentranti F = F o + Kx + Cv α dove: α = 0.15 F o rappresenta la forza di precarica Kx rappresenta la reazione elastica del dispositivo allo spostamento x Cv α rappresenta la forza di reazione viscosa dovuta alla laminazione del fluido siliconico attraverso un idoneo circuito idraulico Dissipatori viscosi ricentranti La componente elastica diminuisce l efficienza dissipativa favorisce il ricentraggio dopo l evento sismico pag. 53

54 Tipica applicazione nei ponti: in senso trasversale Duomo di Siena Dissipatori viscosi ricentranti per evitare il ribaltamento della facciata pag. 54

55 Duomo di Siena Situazione pre-intervento Situazione di progetto Immagini gentilmente fornite dallo Studio Tosti, Perugia Duomo di Siena pag. 55

56 Duomo di Siena Dissipatori isteretici in acciaio I dissipatori isteretici in acciaio sfruttano come fonte di dissipazione di energia la plasticizzazione di elementi in acciaio di forma opportuna, progettata per garantire un comportamento ciclico stabile. Gli elementi più usati per i ponti sono quelli a falce di luna e a piolo: i primi occupano una maggior superficie ma sono di spessore contenuto, viceversa i secondi sono discretamente alti, ma occupano poco spazio nel piano. IMPORTANTE: non vanno sostituiti dopo il terremoto perché sono calcolati per sopportare diversi eventi sismici. pag. 56

57 Dissipatori isteretici in acciaio Diagramma Forza-Spostamento indipendente dalla velocità Coeff. di smorzamento viscoso equivalente ξ 35 45% Modellabili con una bilineare S y = 5 15% S max K p /K e = 0,025 0,050 Dissipatori isteretici in acciaio Cicli isteretici misurati su un elemento a fuso durante una prova su tavola vibrante Force (kn) Displacement (mm) pag. 57

58 Dissipatori isteretici in acciaio PIOLI FALCE DI LUNA pag. 58

59 CINGOLI o C Controventi dissipativi isteretici assiali ad instabilità impedita Tipologia di dissipatori isteretici particolarmente adatta all utilizzo come controventi dissipativi in edifici intelaiati Sfruttano la plasticizzazione in trazione/compressione del nucleo interno in acciaio Il tubo esterno ed il calcestruzzo impediscono l instabilità pag. 59

60 Controventi dissipativi isteretici assiali ad instabilità impedita Controventi dissipativi isteretici assiali ad instabilità impedita pag. 60

61 Ing. FRANCESCO TOMASELLI Università di Ancona Polo didattico Montedago 1 applicazione in Europa Università di Ancona Polo didattico Montedago edificio prefabbricato controventi a K n. 86 B.R.A.D. Fmax= kn smax= ± 15 mm pag. 61

62 Università di Ancona Polo didattico Montedago Liceo Perticari di Senigallia Adeguamento sismico pag. 62

63 Liceo Perticari di Senigallia n 23 BRAD 14/30 n 22 BRAD 21/30 n 8 BRAD 41/30 Scuola Cappuccini a Ramacca (CT) adeguamento sismico PGA=0.25 g, suolo B 8 BRAD 20/30 8 BRAD 21/40 8 BRAD 39/30 Costo 35 /mc pag. 63

64 Sa-Chun Bridge (Korea) n. 6 Isolatori in acciaio fissi n. 30 Isolatori in acciaio mobili Forza kn Spostamento ± 150 mm Carico verticale kn PROGETTAZIONE SISMICA EDIFICI Fip Industriale organizza c/o la propria sede a Selvazzano (PD) seminari gratuiti della durata di un pomeriggio pag. 64

65 PROGETTAZIONE SISMICA EDIFICI il programma prevede una presentazione con esempi di calcolo riferiti alla Normativa Italiana e la visita ad Officina e Laboratorio Prove. Per informazioni, segreteria: elisa.bertelle@fip-group.it pag. 65