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FIP INDUSTRIALE Dissipatori di energia isteretici e viscosi

FIP INDUSTRIALE Dissipatori di energia isteretici e viscosi

Dissipatori sismici



I Dissipatori di energia isteretici e viscosi di FIP industriale dissipano gran parte dell’energia trasmessa alla struttura durante il sisma, riducendo così le sollecitazioni negli elementi strutturali.
Si impiegano laddove il sisma causa spostamenti relativi tra due elementi strutturali (tra impalcati e spalle/pile in un ponte o tra i piani in un edificio).
Questi dissipatori sono adatti ad ogni tipo di struttura, in fase di costruzione o di adeguamento sismico.
Possono essere montati in un dispositivo di appoggio. Questa configurazione è usata molto spesso nei ponti, soprattutto per i dissipatori isteretici; il dispositivo combinato costituisce un dispositivo di isolamento sismico con elevata capacità dissipativa.
I Dissipatori di energia di FIP industriale possono essere:   VISCOSI: in caso di azioni dinamiche, il movimento del cilindro nel pistone dissipa tramite la laminazione del fluido siliconico nel circuito idraulico. ISTERETICI: la dissipazione di energia è ottenuta mediante le deformazioni elastoplastiche di elementi in acciaio di forma opportuna. Il tipo BRAD è particolarmente adatto ad essere impiegato come controvento dissipativo negli edifici, soprattutto per l’adeguamento sismico.


Maggiori informazioni del produttore su Dissipatori di energia isteretici e viscosi

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Viscosi

I Dissipatori di energia VISCOSI di FIP industriale sono essenzialmente costituiti da un cilindro riempito con fluido siliconico e da un pistone che crea due camere, libero di muoversi in entrambe le direzioni. La dissipazione di energia avviene tramite la laminazione del fluido siliconico nel circuito idraulico.

I dissipatori viscosi di FIP Industriale hanno un legame costitutivo Forza–Velocità non lineare:


F=C vα

dove:


F è la forza di reazione
C è la costante di smorzamento
v è la velocità
α = 0.15
Essendo l’esponente a vicino a 0, i dissipatori viscosi non lineari di FIP Industriale reagiscono con una forza pressoché costante in un ampio intervallo di velocità.
Rispetto ai dissipatori viscosi lineari (α=1) o non lineari con valori maggiori dell’esponente (α>0.15), a parità di forza massima e spostamento massimo, offrono una maggiore capacità dissipativa.
Infatti, si può osservare nel grafico che il loro ciclo forza-spostamento ha un’area maggiore.
Isteretici

I Dissipatori di energia ISTERETICI di FIP industriale sono costituiti da un adeguato numero di elementi dissipativi in acciaio di varie geometrie .
Il legame costitutivo elasto-plastico e l’elevata capacità dissipativa (smorzamento viscoso equivalente ξ = 45%) consentono di limitare la forza trasmessa e di ridurre sostanzialmente gli spostamenti sismici relativi.
Dissipano energia mediante la plasticizzazione dell’acciaio ad alta duttilità di cui sono costituiti. La forma degli elementi dissipativi è stata opportunamente studiata per garantire un’uniforme distribuzione delle deformazioni in campo plastico e quindi un comportamento isteretico stabile per molti cicli.
Nei ponti possono essere installati in corrispondenza delle spalle o alla sommità delle pile così da realizzare, in combinazione con i dispositivi di appoggio, un sistema di isolamento ad alta dissipazione.
Negli edifici si utilizza soprattutto la tipologia BRAD, progettata per applicazioni nei controventi dissipativi.
Le curve caratteristiche sono schematizzabili con delle bilineari definite dalle coordinate corrispondenti al limite teorico elastico (F1,d1) e dalle coordinate corrispondenti al valore di progetto allo SLU dello spostamento (F2,d2). I parametri per la modellazione sono quindi:
  • Rigidezza elastica: k1 = F1 / d1 (riferita al 1° ramo)
  • Rigidezza post elastica: k2 = (F2-F1)/(d2-d1) (riferita al 2° ramo)
TIPOLOGIE E VARIANTI
Viscosi

OP-OTP
In fase di esercizio il tipo OTP permette i movimenti lenti, come quelli dovuti a dilatazione termica; il tipo OP ha un comportamento rigido fino al superamento di una forza prestabilita.
In entrambi, in caso di azioni dinamiche, il movimento del cilindro nel pistone dissipa tramite la laminazione del fluido siliconico nel circuito idraulico.
OVE-OVE*
Si distinguono dal tipo OP-OTP per la presenza di una componente elastica della reazione, in parallelo con la componente viscosa; tale componente elastica favorisce il ricentraggio dinamico della struttura.
Può anche essere presente una forza di precarico F0, che impedisce ogni spostamento per forze applicate inferiori ad F0. Ciò può essere utile per evitare spostamenti a fronte dei carichi orizzontali di servizio (ad es., in un ponte, frenate o vento).
Isteretici

BRAD
Dissipatori isteretici assiali ad instabilità impedita (Buckling Restrained Axial Damper).
Sono particolarmente adatti ad essere utilizzati come controventi dissipativi in edifici.
La dissipazione avviene quando il dispositivo è sottoposto a cicli alterni di trazione e compressione.
Sono costituiti da:
  • un nucleo interno in acciaio, progettato per dissipare energia in campo plastico
  • un tubo esterno in acciaio e un riempimento in calcestruzzo, i quali evitano che il nucleo interno di instabilizzi
  • tra il calcestruzzo e il nucleo interno è interposto uno strato di speciale materiale distaccante, che impedisce la trasmissione di tensioni tangenziali tra i due componenti e permette al nucleo interno di allungarsi o accorciarsi liberamente, dissipando energia
MEL
Dissipatori isteretici con elementi dissipativi a falce di luna.
MEP
Dissipatori isteretici con elementi dissipativi a piolo.
MEF
Dissipatori isteretici con elementi dissipativi a farfalla.
MEC
Dissipatori isteretici con elementi dissipativi a cingolo o ad U.
ALCUNE TIPOLOGIE di DISSIPATORI di ENERGIA FIP INDUSTRIALE
Certificazioni
FIP è attrezzata con uno tra i più importanti laboratori europei per prove dinamiche su dispositivi sismici.
Oltre alle prove effettuate in FIP alla presenza di ispettori indipendenti, i dissipatori FIP hanno ottenuto importanti riconoscimenti internazionali, tra cui:
  • Prove presso i laboratori Boeing (California) secondo il protocollo Hitec: FIP è prequalificata da CALTRANS (California Department of Transportation) per la fornitura di dissipatori isteretici e viscosi
  • Prove presso l’Università di Berkeley California: FIP è l’unica azienda non americana prequalificata per l’adeguamento sismico del Golden Gate bridge a San Francisco
  • Prove presso l’università di San Diego, California su prototipi per il ponte di Rion Antirion: le prove sono state effettuate ad una velocità di v=1.6 m/s e hanno confermato le prove eseguite presso laboratorio FIP
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Produttore FIP INDUSTRIALE

35030 Selvazzano Dentro (PD) Italia
Via Scapacchiò, 41
Tel: +39 049 8225511
Fax: +39 049 638567
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