Isolatori sismici serie LRB

CARATTERISTICHE DEI MATERIALI degli isolatori Serie LRB

Le mescole elastomeriche utilizzate normalmente per la produzione degli isolatori elastomerici con nucleo in piombo della serie LRB sono caratterizzate da un modulo dinamico equivalente a taglio Gdin pari a 0,4 MPa (mescola S) o 0,6 MPa (mescola SN). Su richiesta possono essere utilizzate anche mescole elastomeriche con valori superiori del modulo Gdin , fino a 1,4 MPa.
Il piombo utilizzato è di elevata purezza, superiore al 99,85%.

Isolatore LRB
Isolatore LRB - Elemento spaccato, con evidenza degli strati alterni di acciaio e di elastomero, e del nucleo centrale in piombo di forma cilindrica	Isolatore LRB - Sezione e dimensioni caratteristiche

Il tipico ciclo isteretico forza-spostamento di un isolatore con nucleo in piombo può essere schematizzato con una relazione bilineare. I parametri d1, F1, d2, ed F2 che definiscono la bilineare sono indicati nelle tabelle del depliant per ciascuno degli isolatori LRB standard. Il comportamento isteretico di un isolatore LRB può anche essere linearizzato, mediante la rigidezza equivalente Ke ed il coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξe, che dipendono dallo spostamento massimo d2 e dalla forza corrispondente F2 a cui sono riferiti: Nelle tabelle, a titolo di esempio sono riportati i valori di Ke e ξe per uno spostamento d2 SLV (corrispondente allo Stato Limite di salvaguardia della Vita - SLV) assunto pari a quello corrispondente allo Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC) - d2 SLC - diviso per il coefficiente 1,2. Il grafico riportato a lato illustra il tipico andamento di Ke e ξe in funzione della deformazione di taglio γ dell'elastomero (in questo caso per l' isolatore LRB-S 800/200-175). In caso di deformazioni lente, ad es. indotte dalle variazioni termiche, il legame costitutivo dell'isolatore LRB è sempre bilineare, ma con parametri diversi da quelli corrispondenti a deformazioni veloci, quali quelle indotte dal sisma. Come si può notare dal grafico a lato, le forze che si sviluppano a fronte di deformazioni lente sono molto inferiori a quelle che si sviluppano durante un sisma. In particolare, si può assumere una forza di snervamento pari a circa 1/3 di quella dinamica, ed una rigidezza postelastica pari al 90% di quella dinamica.

Tipico diagramma isteretico di un isolatore elastomerico con nucleo in piombo ottenuto con prove dinamiche ad ampiezza crescente. Tipica variazione della rigidezza equivalente e dello smorzamento viscoso equivalente in funzione della deformazione di taglio γ. Confronto tra il comportamento dinamico e quasi-statico ottenuto in prove a diversa velocità (prova dinamica con input sinusoidale alla frequenza di 0.5 Hz e prova di simulazione della variazione termica alla velocità di 0.05 mm/s).

Parametri tecnici - dimensionali, prestazionali

Nella brochure allegata sono riportate in modo completo le tabelle dimensioni/prestazioni degli isolatori elastomerici della serie LRB.

SIGLA Gli isolatori elastomerici con nucleo in piombo sono identificati mediante la sigla LRB (Lead Rubber Bearing), seguita da una o più lettere (S o SN, per indicare il tipo di mescola) e da tre cifre. La prima rappresenta il diametro esterno dell'isolatore in millimetri, la seconda lo spessore totale degli strati di gomma in millimetri, la terza il diametro del nucleo in piombo in millimetri. Esempio: LRB-S 700/203-150 Isolatore elastomerico con nucleo in piombo del diametro di 700 mm, realizzato con mescola elastomerica con G=0,4 MPa, con strati in gomma aventi spessore totale 203 mm, e nucleo in piombo del diametro di 150 mm.

CRITERI PROGETTUALI E PRODUTTIVI

NORMATIVE
Gli isolatori della serie LRB possono essere progettati ad hoc per soddisfare tutte le normative internazionali (es. prEN-15129, AASHTO, ecc.). Tuttavia gli standard del presente catalogo sono progettati secondo la normativa sismica italiana (Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni, D.M. 14/01/2008 pubblicato sulla G.U. n.29 del 4/02/2008 - suppl.ord. n. 30), e la normativa europea EN 1337-3: 2005 (Appoggi strutturali. Parte 3: Appoggi elastomerici) per quanto riguarda le condizioni di esercizio non sismiche.

PROGETTAZIONE
Gli isolatori elastomerici con nucleo in piombo standard, le cui caratteristiche geometriche e meccaniche sono riportate nelle tabelle del depliant, sono progettati per sette diversi valori dello spostamento d2 SLC, da 100 a 400 mm.
Questo va inteso come lo spostamento massimo di progetto corrispondente allo SLC.
Il carico verticale sismico V è il valore massimo ammesso sull'isolatore in presenza del sisma che provoca tale spostamento.
Con riferimento all'utilizzo degli isolatori negli edifici, si ¨¨ assunta rotazione nulla. Lo spostamento in esercizio (ad es. indotto dalla dilatazione termica) ¨¨ stato assunto pari a 10 mm.
L'Ufficio Tecnico FIP è a disposizione del Progettista per verifiche degli isolatori standard per spostamenti o rotazioni diversi da quelli assunti, o per la progettazione ad hoc di isolatori diversi dagli standard.

SISTEMI DI ANCORAGGIO
Gli isolatori elastomerici con nucleo in piombo sono dotati di sistemi di ancoraggio di tipo meccanico per il trasferimento delle forze orizzontali, in accordo alle normative italiane ed internazionali.

CONTROLLO QUALITA'
Il Controllo Qualità operante all'interno di FIP assicura la conformità del prodotto ai vari requisiti, con garanzia di qualità sia riguardo ai materiali utilizzati sia al processo produttivo.

PROVE DI QUALIFICAZIONE ED ACCETTAZIONE
Il Laboratorio Prove e Collaudi di FIP Industriale è attrezzato per prove di qualificazione ed accettazione su isolatori elastomerici con nucleo in piombo, che vengono eseguite sotto la supervisione di Laboratori Ufficiali i quali emettono la relativa certificazione.
Gli isolatori elastomerici con nucleo in piombo della serie LRB sono stati collaudati anche presso laboratori indipendenti.

POSA IN OPERA

La tipica procedura di installazione dell'isolatore vincolato superiormente ed inferiormente a strutture in c.a. gettate in opera, prevede le seguenti fasi:

- getto della sottostruttura fino ad un livello più basso di alcuni centimetri di quello degli isolatori, prevedendo fori di alloggiamento delle zanche di ancoraggio di diametro almeno doppio di quello delle stesse;

- posizionamento degli isolatori al livello di progetto e con la superficie di base orizzontale;

- costruzione di una cassaforma di dimensioni leggermente più grandi dell'isolatore e più alta di circa un centimetro del livello inferiore dello stesso;

- allettamento con malta (epossidica o cementizia antiritiro) per uno spessore consigliato tra i 2 e i 5 cm;

- avvitamento delle zanche superiori (se non già fissate);

- approntamento della cassaforma superiore adattandola con precisione attorno alla piastra superiore dell'isolatore;

- posizionamento dell'armatura lenta della sovrastruttura ed esecuzione del getto in c.a.
 

CERTIFICAZIONI

Gli isolatori FIP hanno ottenuto certificati di qualificazione e accettazione emessi da:

- Università di Padova
- Università della Basilicata
- CESI

Alcune installazioni

Istituti scolastici di Bojano (CB), Mulazzo e Villafranca Lunigiana (MS) Edifici polifunzionali e residenziali nelle Marche ed in Sicilia Copertura degli scavi archeologici ad Akrotiri, Grecia Ponti e viadotti dell'autostrada Roma-Napoli e Napoli-Bari Viadotti autostradali in Turchia e Grecia
	Edificio "La Torre" - Ancona