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Dispositivi antisismici

ISOLATORI ELASTOMERICI


Gli isolatori elastomerici sono dispositivi di appoggio in gomma-acciaio posti alla base della struttura a progetto (ponti o strutture civili), progettati per avere opportuni valori calibrati di rigidezza orizzontale e smorzamento equivalente, al fine di realizzare l’opportuno sistema di isolamento per la struttura stessa.
La gomma utilizzata è realizzata con mescole dotate di proprietà dissipative (durante i cicli di deformazione a taglio) che forniscono all’intero dispositivo la capacità di smorzamento dell’energia sismica.
 
ISOLATORI ELASTOMERICI - CMM Flli Rizzi
Vista di isolatori*
 
Di seguito una tabella che riporta la durezza e il modulo di taglio in funzione delle caratteristiche delle mescole di alcune gomme disponibili sul mercato:
 
Valori di durezza e modulo di taglio per mescole di gomma


Tipologie di isolatori


Isolatori in gomma-acciaio

La rigidezza dei dispositivi è data dalle dimensioni e dalla quantità degli strati in gomma, mentre lo smorzamento equivalente (15%) è conferito unicamente dalle caratteristiche della gomma stessa.

Isolatori in gomma-acciaio con nucleo in piombo
Tali isolatori prevedono un nucleo centrale in piombo puro inserito all’interno del dispositivo che ha la funzione di aumentarne sensibilmente la capacità dissipativa (fino ad uno smorzamento equivalente del 25-30%) e fornire una notevole rigidezza iniziale.
Le proprietà del dispositivo sono determinate sia dalle caratteristiche fisiche e dimensionali degli strati in gomma, sia dalle dimensioni del nucleo centrale in piombo.

Isolatori con comportamenti diversi nelle due direzioni orizzontali
Entrambe le tipologie di isolatori elastomerici possono essere dotati di una barra di guida ancorata alla piastra superiore, accoppiata ad una piastra di scorrimento (“slitta”): in questo modo il dispositivo funge da semplice appoggio scorrevole nella direzione parallela alla guida (il basso coefficiente di attrito è garantito dallo scorrimento tra una superficie in PTFE lubrificato e l’acciaio inox saldato all’intradosso della slitta) mentre nella direzione ortogonale viene sfruttata la deformabilità a taglio dell’isolatore in gomma-acciaio e dunque le sue proprietà dissipative.
 
Isolatore in prova dinamica - CMM Flli Rizzi
Isolatore* in fase di prova dinamica (deformazione a taglio)
 
  Comportamento ciclico di un isolatore CMM EL ISO - CMM Flli Rizzi
Comportamento ciclico di un isolatore* durante prova dinamica (deformazione a taglio)

Isolatore CMM EL ISO in fase di assemblaggio - CMM Flli Rizzi
Isolatore* dotato di barra di guida centrale, in fase di assemblaggio

Installazione di isolatore CMM EL ISO - CMM Flli Rizzi
Installazione di isolatore* dotato di barra di guida centrale e piastra di scorrimento superiore
 

DISPOSITIVI PER LA DISSIPAZIONE DELL'ENERGIA SISMICA


Dissipatori sismici isteretici


I dissipatori sismici isteretici sfruttano la capacità dissipativa durante la deformazione ciclica di elementi in acciaio opportunamente sagomati.
Questi elementi dissipativi possono essere accoppiati ad un appoggio mobile o essere disposti in un sistema di ritenuta, per fornire smorzamento lungo una o più direzioni di movimento.
Il tipico comportamento forza-spostamento del primo ramo di carico può essere modellato come bilineare (elasto-plastico), mentre l’intero comportamento ciclico può fornire una capacità di smorzamento superiore al 40%.
Dissipatori CMM ISTER - CMM Flli Rizzi
Vista frontale e dall'alto di dissipatori**
 
Dissipatori CMM ISTER in fase di prova - CMM Flli Rizzi
Elemento dissipativo** in fase di prova

 Comportamento ciclico sperimentale di un dissipatore CMM ISTER - CMM Flli Rizzi
Comportamento ciclico sperimentale di un dissipatore**

Dissipatore CMM ISTER installato - CMM Flli Rizzi

Sopra e sotto: dissipatore** isteretico longitudinale installato

Dissipatore isteretico CMM ISTER installato - CMM Flli Rizzi
 

DISPOSITIVI PER LE CONNESSIONI SISMICHE


Sul mercato sono presenti alcune tipologie di dispositivi di connessione sismica per ponti e/o strutture civili:
  • Ritegni sismici e chiavi di taglio – che garantiscono una tenuta permanente dei carichi orizzontali;
  • Shock transmitters (ritegni lock-up) – che garantiscono una tenuta delle sole forze dinamiche (carichi sismici), mentre sono resi possibili gli spostamenti lenti di servizio (spostamenti irreversibili e deformazioni tecniche).
  

(*) Isolatori CMM.EL.ISO. - Materiale gentilmente fornito da C.M.M. F.lli Rizzi srl
(**) Dissipatori CMM ISTER - Materiale gentilmente fornito da C.M.M. F.lli Rizzi srl

Per maggiori informazioni: http://www.cmmrizzi.it/it/opere/prodotti-di-vincolo-strutturale/dispositivi-antisismici


 

Prodotti e Soluzioni