Una tecnologia innovativa per l adeguamento sismico degli edifici di rilevante interesse pubblico

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Eloisa Festa
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EP20100747238 20100831; WO2010EP62748 20100831, Classificazione

0001395591 Simulazione di intervento Il sistema a torri dissipative, messo a

realizzazione di torri dedicate alla protezione sismica, equipaggiate con

esterno degli edifici stessi, senza interferire con gli spazi interni e senza

Particolarmente indicata per la protezione sismica degli edifici a struttura

1 Una tecnologia innovativa per l adeguamento sismico degli edifici di rilevante interesse pubblico Brevetto: BALDUCCI ALESSANDRO Applicazione n. EP ; WO2010EP , Classificazione internazionale ed europea E04H9/02 concessione italiana n Simulazione di intervento Il sistema a torri dissipative, messo a punto per l adeguamento sismico di edifici esistenti, prevede la realizzazione di torri dedicate alla protezione sismica, equipaggiate con dispositivi di dissipazione di energia, da disporre in modo opportuno all esterno degli edifici stessi, senza interferire con gli spazi interni e senza interromperne la funzionalità. Particolarmente indicata per la protezione sismica degli edifici a struttura intelaiata in c.a. costruiti in assenza di norma sismica o con criteri non adeguati. Di notevole interesse è l applicazione agli edifici classificati come strategici (Ospedali, Scuole, etc..).

2 Protezione sismica edifici prior art SISTEMA NOTO Controventi dissipativi inseriti all interno nelle maglie del telaio EVOLUZIONE Controventi dissipativi inseriti nelle maglie di un telaio affiancato esternamente all edificio, collegato con pendoli rigidi

3 Protezione sismica edifici innovazione SISTEMA INNOVATIVO

4 Protezione sismica edifici innovazione I pendoli rigidi di collegamento delle torri all edificio a livello di piano, sono disposti con schema reticolare

con pendoli rigidi; sono vincolate alla base con cerniera sferica centrale; i dispositivi di

5 Protezione sismica edifici innovazione Le torri dissipative sono strutturalmente rigide (es. struttura a telaio in acciaio controventata); sono collegate all edificio a livello di piano con pendoli rigidi; sono vincolate alla base con cerniera sferica centrale; i dispositivi di dissipazione sono applicati alla base sul contorno (disposti in senso radiale) PART. BASE TORRE

6 Protezione sismica edifici innovazione CICLO DI ISTERESI DISSIPATORE

7 Protezione sismica edifici innovazione AMPLIFICAZIONE SPOSTAMENTI DAMPER (allungamenti accorciamenti)

8 EFFICACIA massimo sfruttamento dei dissipatori SISTEMA NOTO (A) I dissipatori damper inseriti nelle maglie del telaio, sono posizionati orizzontalmente per il massimo sfruttamento. Efficienza totale damper (intesa come energia dissipata) E ft dumper = Fd( ) = 4Fd

9 EFFICACIA massimo sfruttamento dei dissipatori SISTEMA (B) VINCOLO DI CONTRASTO FISSO Efficienza totale damper (intesa come energia dissipata) E ft dumper = Fd( ) = 10Fd 2,5 volte maggiore del sistema precedente (A) Sfruttamento massimo assoluto

10 EFFICACIA massimo sfruttamento dei dissipatori dv=bdo/8h con do=4d: d: dv=bd/2h Dall equilibrio alla rotazione sulla cerniera, si ottiene: Fv=Fh( )/B = 10Fh/B Efficienza totale damper alla base (n.2) E ft = 2x 10Fh Bd B 2h = 10Fd 2,5 volte maggiore del sistema noto (A) massima efficienza uguale al precedente (B)

EFFICACIA regolarizzazione della deformata Piani

ospedaliero) Danni tipici edifici con struttura

11 EFFICACIA regolarizzazione della deformata Piani più deformabili Deformata tipica edifici a telaio in c.a., progettati in assenza di azioni sismiche o con vecchi criteri (ala di un plesso ospedaliero) Danni tipici edifici con struttura a telaio in c.a. - concentrati sui piani più deformabili

La rigidezza delle torri è tale da regolarizzare la deformata, che diviene pressoché

12 EFFICACIA regolarizzazione della deformata Modello ala edificio di un plesso ospedaliero con affiancate due torri sismoresistenti dissipative. La rigidezza delle torri è tale da regolarizzare la deformata, che diviene pressoché rettilinea, tranne alla prima elevazione dove lo spostamento di interpiano è minore. Nuova deformata trasversale edificio

13 CONCLUSIONI VANTAGGI DEL SISTEMA A TORRI DISSIPATIVE a) Non interferenza con l esercizio e conseguente eliminazione di tutti i costi indiretti. b) Maggiore efficienza rispetto ai sistemi noti che utilizzano i controventi dissipativi inseriti nelle maglie del telaio ed eliminazione delle incertezze legate al funzionamento per il disturbo delle tamponature. c) Notevole efficacia del sistema, tale da garantire l operatività anche per terremoti con periodi di ritorno superiori a quelli previsti dalle norme. d) Estrema facilità di manutenzione, ispezione ed eventuale sostituzione dei sistemi dissipativi, tutti concentrati in una zona specializzata alla base della torre. e) Reversibilità del sistema. f) Possibilità di utilizzare le torri come spazi aggiuntivi, consentendone una riqualificazione architettonica e funzionale.

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