Le  attività  di  adeguamento  sismico  di strutture  esistenti  mediante  isolamento alla  base  rivestono  un  ruolo  molto importante nella messa in pratica della protezione sismica di edifici e costruzioni in  generale.

In  questo  caso  l’analisi progettuale dell’opera risulta più delicata interessando  aspetti  non  pienamente controllabili  o  che  necessitano  di approfondite  verifiche  e  valutazioni.

Diventa  fondamentale  considerare  le caratteristiche dei materiali e del progetto utilizzato nella costruzione originale, le valutazioni  riguardanti  gli  interventi  di rinforzo delle strutture e di installazione dei dispositivi, la definizione del piano di isolamento e la valutazione dei costi di adeguamento rispetto alla costruzione ex novo dell’opera

Normativa di riferimento

La progettazione e la realizzazione del dispositivo è stata eseguita in conformità alle seguenti normative ed istruzioni:

• D.M. 14/01/2008 “Normativa Tecnica sulle Costruzioni”
• UNI EN 15129:2009 “Dispositivi antisismici”.

Per  quanto  detto,  risulta  interessante analizzare un caso pratico di applicazione degli isolatori elastomerici della TEC S.r.l. di Bari, utilizzati nell’adeguamento sismico della scuola “A. Notte” nel comune di Macchia Godena in provincia di Isernia.

Nel  caso  in  esame,  l’adeguamento sismico  e  funzionale  della  struttura preesistente  è  risultato  vantaggioso rispetto alla demolizione e ricostruzione di un nuovo edificio.

Il progetto ha previsto l’utilizzo  di  un  sistema  di  isolamento composto da diciotto slitte scorrevoli in acciaio  inox  e  PTFE  e  da  ventidue isolatori elastomerici.

Nella fase iniziale è stato predisposto il piano di fondazione e di isolamento mediante lo sbancamento delle aree di  fondazione  interessate  e  il  relativo rinforzo  strutturale;  sono  state  gettate anche le travi di collegamento e i ringrossi dei pilastri in corrispondenza delle future sedi dei dispositivi e, nel getto, sono state inglobate le dime per il collegamento degli isolatori alle strutture.

A questo punto inizia l’installazione dei dispositivi che è stata condotta dalla TEC in tutte le fasi operative.

Si è proceduto gradualmente e, per  ogni  punto  di appoggio, sono stati predisposti martinetti idraulici  per  lo  scarico  delle  strutture; quindi  è  stato effettuato  il  taglio  del pilastro corrispondente mediante sega a disco o a filo diamantato.

Foto 1 – Martinetti idraulici

Terminate le operazioni di taglio e di ripristino delle superfici, è stato posizionato il dispositivo di  isolamento. Per  evitare  cedimenti dovuti  alla  deformabilità  verticale  degli isolatori e delle slitte, il passaggio di carico dai  martinetti  al  dispositivo  è  stato mediato  attraverso  l’utilizzo  di  un martinetto piatto a perdere inserito tra isolatore  e  struttura  superiore.

Tale martinetto  viene  messo  in  pressione utilizzando  materiale  indurente  e inglobato nel getto di sigillatura previsto tra isolatore e sovrastruttura.

Foto 2 – Dispositivi di isolamento applicati

Quindi, con la procedura sopra descritta risulta possibile effettuare l’installazione di dispositivi anche su opere preesistenti e, inoltre, effettuare rilievi conoscitivi quali la misura dei carichi effettivamente agenti sui singoli pilastri.

Ciò  conferma  l’ampia  applicabilità dell’isolamento  sismico  ad  un  numero sempre maggiore di casi pratici

Gli smorzatori antisismici viscoelastici si utilizzano laddove sia richiesta la dissipazione diretta di una elevata aliquota dell’energia sismica trasmessa alle strutture.

Tali dispositivi possono essere utilizzati in associazione o meno con sistemi di isolamento alla base delle strutture.

A seconda delle necessità progettuali è possibile realizzare gli smorzatori secondo due principali caratteristiche di risposta: fisso in esercizio e mobile sotto sisma o mobile in esercizio e rigido sotto sisma.

Nel primo caso il dispositivo è rigido fino ad una soglia di intervento oltre la quale inizia a muoversi e a garantire la dissipazione viscosa della energia sismica trasmessa alle strutture.

Nel secondo caso lo smorzatore aumenta la sua rigidezza in relazione alla velocità di scorrimento realizzando una completa mobilità per spostamenti lenti e risultando rigido nel caso di azioni impulsive legate al vento o carichi sismici.

Questo permette di realizzare la collaborazione al supporto dei carichi impulsivi da parte dei sistemi di vincolo fissi e degli smorzatori.

Il dispositivo è costituito da due sistemi di collegamento in acciaio provvisti di snodi sferici per l’ancoraggio alle strutture e da un cilindro idraulico ad effetto smorzante viscoelastico.

L’utilizzo  di  oli  siliconici  e  guarnizioni  sintetiche  garantiscono  l’affidabilità  nel  tempo  dello smorzatore e la sua efficienza anche dopo numerosi cicli di lavoro mantenendo pressoché inalterate le sue caratteristiche dissipative.

 TEC srl RICERCA CONTINUA PER PRODOTTI CERTIFICATI

I continui sforzi profusi dalla TEC S.r.l. di Bari, nelle  attività  di  ricerca  si  sono concretizzati  nel  raggiungimento  di importanti obiettivi.

Tra i principali vi è la  messa  a  punto  di  una  nuova mescola  elastomerica  ad  alto smorzamento  utilizzata  nella produzione  di  isolatori  sismici elastomerici.

Diretta conseguenza di tale attività è stata  la  definizione  della progettazione  e  dei  metodi  di produzione di una completa gamma di isolatori e la relativa certificazione secondo  la  normativa  europea  EN 15129 con la conseguente marcatura CE del prodotto.

Infatti, la legislazione prevede che i dispositivi antisismici utilizzati nelle costruzioni  siano  provvisti  di marcatura CE e che tale indicazione sia subordinata al soddisfacimento di una serie di requisiti normativi nonché alla  verifica  del  prodotto  e  del processo di produzione da parte di un Ente terzo indipendente della  Comunità  Europea.

Tali  enti devono essere accreditati, per l’Italia, presso il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle Infrastrutture e dei Lavori Pubblici e, per gli altri paesi intercomunitari, presso i ministeri di competenza. In  questa  ottica,  la  TEC  S.r.l.  ha affrontato  l’iter  di  certificazione avvalendosi  dell’ente  notificato INCERTRANS  strutturando  tutte  le procedure di controllo del processo di fabbricazione  e  gestionali.

Inoltre, sono  state  realizzate  le  prove  di laboratorio richieste sia sulla mescola che  sui  dispositivi  in  scala  reale. Anche in questo caso tutte le prove sono  state  svolte  presso  un laboratorio esterno qualificato presso l’Ente Certificatore.

Una  prova  molto  interessante consiste nel test dinamico a taglio del dispositivo  che  riproduce  alquanto realisticamente  le  sollecitazioni dovute  al  sisma;  in  questo  caso l’isolatore viene caricato assialmente con il carico sismico di progetto e vengono  realizzati  cicli  di deformazione a taglio per vari livelli di spostamento con frequenza pari a 0,5 Hz.

Da questa prova si rilevano importanti parametri  di  funzionamento  e prestazionali  del  dispositivo  quali  il modulo tangenziale e il coefficiente di smorzamento,  oltre  a  verificarne  le caratteristiche di robustezza.

Mediante ulteriori prove, inoltre, sono stati testati molti altri aspetti quali le caratteristiche  della  gomma  e  la variabilità  delle  stesse  rispetto  alla temperatura, alla frequenza di prova e dopo invecchiamento.

Proprio  sulla  base  dell’esperienza accumulata  nelle  attività  di certificazione, la TEC ha progettato una gamma  completa  di  isolatori elastomerici, illustrata nelle tabelle a seguire, al fine di aiutare i progettisti nella  scelta  dei  dispositivi  di isolamento.

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