Strutture » Rinforzi strutturali, giunti e dissipatori » Dispositivi antisismici, isolatori, dissipatori
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Isolatori sismici serie SI
Isolatori sismici in strati alterni di acciaio e elastomero vulcanizzati
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 Gli isolatori elastomerici della serie SI sono dispositivi d¡¯appoggio in elastomero armato, cio¨¨ costituiti da strati alterni di acciaio e di elastomero collegati mediante vulcanizzazione.
Solitamente sono a pianta circolare, ma possono essere realizzati anche con sezione quadrata o rettangolare.
Si utilizzano su edifici, ponti o altre strutture, in fase di costruzione o di adeguamento sismico. Garantiscono la sicurezza della struttura e di ci¨° che contiene: persone, attrezzature, oggetti. Garantiscono la funzionalit¨¤ della struttura immediatamente dopo il sisma.
Sono caratterizzati da:
- ridotta rigidezza orizzontale per aumentare il periodo proprio della struttura
- elevata rigidezza verticale per sostenere i carichi verticali
- capacit¨¤ dissipativa per contenere lo spostamento orizzontale della struttura
- Smorzamento viscoso equivalente ¦Î = 10¡Â15 %
I parametri progettuali fondamentali nella determinazione delle rigidezze verticale ed orizzontale sono le caratteristiche geometriche degli isolatori e le caratteristiche meccaniche dell¡¯elastomero.
La capacit¨¤ dissipativa degli isolatori ¨¨ invece determinata dal tipo di mescola elastomerica, che solitamente ¨¨ ad alto smorzamento.
Possono essere progettati secondo le normative internazionali. La tipologia standard FIP ¨¨ progettata secondo la normativa sismica italiana.
Sono sempre dotati di sistemi di ancoraggio meccanico.
FIP dispone di un laboratorio tra i pi¨´ importanti in Europa per prove su dispositivi sismici. Inoltre gli isolatori SI sono stati collaudati presso laboratori indipendenti e mediante prove in situ su un edificio.
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| Schede Tecniche - Catalogo |
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FIP Industriale
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Via Scapacchiò, 41
35030 SELVAZZANO DENTRO (PD) Italia
Tel.: +39 049 8225511 Fax: +39 049 638567
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| ALTRI PRODOTTI DELL'AZIENDA |
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Materiali costituenti - Caratteristiche degli elastomeri
Le mescole elastomeriche utilizzate per la produzione degli isolatori elastomerici della serie SI sono caratterizzate da un modulo dinamico equivalente a taglio Gdin compreso tra 0.4 MPa e 1.4 MPa e da un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente pari al 10% o al 15%, a scelta del progettista.
In tabella vengono riportate alcune proprietà fisico-meccaniche relative alle tre mescole standard, misurate con metodologia di prova secondo UNI e/o O.P.C.M. n. 3431.
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| Isolatore SI in fase di prova - Prova di rilascio in situ su edificio residenziale a Solarino |
PROPRIETA' |
MESCOLA |
MORBIDA
(SOFT - S) |
NORMALE
(NORMAL - N) |
DURA
(HARD - H) |
Durezza (Shore A) |
40 |
60 |
75 |
Modulo di elasticità tangenziale Gdin a γ = 1 (MPa) |
0.4 |
0.8 |
1.4 |
Coefficiente di smorzamento viscoso
equivalente ξ a γ = 1(%) |
10 o 15 |
10 o 15 |
10 o 15 |
Le mescole elastomeriche ad alto smorzamento sono caratterizzate da una sensibile variazione del modulo di taglio Gdin al variare della deformazione di taglio γ per deformazioni γ< 0.5. Ciò consente di evitare spostamenti eccessivi a fronte di eccitazioni dinamiche di bassa intensità, come quelle dovute al vento.
Per valori di γ compresi tra 1 e 2, corrispondenti agli spostamenti sismici di progetto, Gdin risulta invece pressoché costante.
Anche il coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξ varia in funzione della deformazione di taglio γ.
I grafici riportati illustrano il tipico andamento del modulo dinamico equivalente a taglio Gdin e del coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξ, adimensionalizzati rispetto ai rispettivi valori per γ=1, in funzione della deformazione di taglio dell'elastomero γ.
Le mescole contengono opportuni additivi anti-invecchiamento, che garantiscono limitate variazioni nel tempo delle caratteristiche fisico-meccaniche, come verificato attraverso prove di invecchiamento artificiale in stufa (ad esempio per 21 giorni a 70°C in accordo all'O.P.C.M. 3431).
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Tipico diagramma isteretico di un isolatore elastomerico ottenuto in prove dinamiche ad ampiezza crescente |
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Variazione media del modulo dinamico equivalente a taglio Gdin in funzione della deformazione di taglio γ |
Variazione media del coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξ in funzione
della deformazione di taglio γ |
Parametri tecnici - dimensionali, prestazionali
Nella brochure allegata sono riportate in modo completo le tabelle dimensioni/prestazioni degli isolatori elastomerici della serie SI.
Tipologie e varianti
Isolatori con nucleo in piombo LRB
Nei casi in cui è necessaria una maggiore capacità di dissipazione si utilizzano isolatori elastomerici con nucleo in piombo tipo LRB,
la cui capacità dissipativa è determinata dalla plasticizzazione del nucleo. Con tali isolatori si raggiunge un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente ξ = 30 %. |
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SIGLA
Gli isolatori elastomerici sono identificati mediante la sigla SI (Seismic Isolator), seguita da una lettera (S, N, H, per indicare rispettivamente il tipo di mescola morbida, normale e dura) e da due cifre. La prima rappresenta il diametro in millimetri, la seconda lo spessore totale degli strati di gomma in millimetri.
Esempio:
SI-S 800/130 Isolatore elastomerico del diametro di 800 mm, realizzato con mescola elastomerica morbida, con strati in gomma aventi spessore totale 130 mm.
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CRITERI PROGETTUALI E PRODUTTIVI
NORMATIVE
Gli isolatori della serie SI possono essere progettati ad hoc per soddisfare tutte le normative internazionali (es. prEN-15129, AASHTO, ecc.). Tuttavia gli isolatori standard del presente catalogo sono progettati secondo la normativa sismica italiana (Testo integrato dell¡¯Allegato 2 ¨C Edifici ¨C all¡¯ Ordinanza P.C.M. n. 3274 del 20/3/2003, come modificato dall¡¯O.P.C.M. n. 3431 del 3/5/2005), 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 standard, le cui caratteristiche geometriche e meccaniche sono elencate nelle tabelle, sono progettati per sette diversi valori dello spostamento massimo, da 100 a 400 mm. Tale spostamento va inteso come lo spostamento massimo di progetto corrispondente allo SLU, d2, moltiplicato per il fattore amplificativo 1,2 di cui al ¡ì 10.8.2 dell¡¯O.P.C.M. n.3431.
Il carico verticale sismico V indicato nelle tabelle ¨¨ il valore massimo ammesso sull¡¯isolatore in presenza del sisma che provoca il suddetto 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 ¨¨ a disposizione del Progettista per verifiche degli isolatori standard per spostamenti e rotazioni diversi da quelli assunti, o per la progettazione ad hoc di isolatori diversi dagli standard.
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SISTEMI DI ANCORAGGIO
Gli isolatori elastomerici 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 Qualit¨¤ operante all¡¯interno di FIP assicura la conformit¨¤ del prodotto ai vari requisiti, con garanzia di qualit¨¤ sia riguardo ai materiali utilizzati sia al processo produttivo.
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PROVE DI QUALIFICAZIONE ED ACCETTAZIONE
Il Laboratorio Prove e Collaudi di FIP Industriale ¨¨ attrezzato per prove di qualificazione ed accettazione su isolatori elastomerici, che vengono eseguite sotto la supervisione di Laboratori Ufficiali i quali emettono la relativa certificazione.
Gli isolatori elastomerici della serie SI sono stati collaudati anche presso laboratori indipendenti, nonch¨¦ mediante prove in situ di rilascio ed oscillazione libera di un intero edificio isolato sismicamente.
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Isolatori SI in fase di prova - Prova in laboratorio |
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 pi¨´ 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 pi¨´ grandi dell'isolatore e pi¨´ 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 gi¨¤ 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.
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Particolari ancoraggio isolatore sismico elastomerico SI |
CERTIFICAZIONI
Gli isolatori FIP hanno ottenuto certificati di qualificazione e accettazione emessi da:
- Universit¨¤ di Padova
- Universit¨¤ della Basilicata
- CESI
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Alcune installazioni
- Ospedale Gervasutta di Udine
- Ospedale del Mare di Napoli
- Ospedale Espiritu Santo di Lisbona.
- Centro protezione civile di Foligno
- Centro telecomunicazioni Atene
- Edifici residenziali in Sicilia, Toscana, Molise.
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Centro protezione civile di Foligno - Esempio di posa isolatore sismico elastomerico SI |
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Applicazione in opera realizzata: Ospedale Gervasutta di Udine |
Applicazione in opera realizzata: Ponte Loureiro, Lisbona, Portogallo |
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