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 G
din 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, G
din 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 G
din 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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