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INDICE
Introduzione
Osservazioni introduttive pag.1
La situazione in Italia pag.3
Oggetto della tesi pag.6
1. L’
isolamento sismico
1.1.
Premessa pag.7
1.2.
I sistemi di isolamento pag.13
1.3.
Funzionamento teorico degli isolatori pag.15
1.4.
La capacità dissipativa del sistema di
isolamento pag.21
1.5.
Gap (interfaccia) pag.
1.6.
Il costo dell’ isolamento pag.
1.7.
Riferimenti normativi pag.
1.7.1. Modellazione:
normativa (NTC 08 7.10.5.2) pag.
2. Isolatori
elastomerici
2.1.
Isolatori elastomerici ad alta
dissipazione di energia pag.
2.2.
Isolatori elastomerici con nucleo in
piombo pag.
2.3.
Caratteristiche dell’ isolatore pag.
2.3.1. Materiali
utilizzati: Mescole elastomeriche pag.
2.3.2. Comportamento
dell’ isolatore elastomerico ad
alta dissipazione pag.
2.3.3. Comportamento
dell’ isolatore elastomerico con
nucleo in piombo pag.
2.4.
Tabelle prestazionali HDRB pag.
2.5.
Tabelle prestazionali LRB pag.
2.6.
Esempi di applicazione: L’ ospedale del
mare pag.
3. Isolatori
a scorrimento
3.1.
Isolatori a scorrimento su superfici
piane pag.
3.2.
Dispositivi ausiliari pag.
3.2.1. Ammortizzatori
viscosi fluido dinamici pag.
3.2.2. Dissipatori elastoplastici pag.
3.2.3. Dispositivi ausiliari basati su leghe a memoria
di forma pag.
3.3.
Accessori: Fusibili pag.
3.4.
Isolatori a scorrimento su superficie
curva pag.
3.5.
Caratteristiche isolatore
3.5.1. Materiali
utilizzati per le superfici di scorrimento
piane pag.
3.5.2. Materiali
utilizzati per le superfici di scorrimento
curve pag.
3.5.3. Comportamento
dell’ isolatore a scorrimento su
superficie
curva e principio di funzionamento pag.
3.6.
Tabelle prestazionali degli isolatori a
superficie di
scorrimento curva pag.
3.7.
Esempi: Progetto
C.A.S.E pag.
4. Confronto
tra gli isolatori, vantaggi e svantaggi
4.1.
Caratteristiche degli isolatori e la
loro scelta pag.
4.2.
Vantaggi e svantaggi pag.
4.3.
Confronto
numerico tra le prestazioni di vari tipi di
Isolatori pag.
5. Conclusioni pag.
Bibliografia
e sitografia pag.
Introduzione
Osservazioni
introduttive
Circa un terzo della popolazione mondiale vive in zone
esposte al pericolo di terremoti e spesso occupa edifici non adeguati a
resistere alle vibrazioni del terreno da essi causate. Il sisma è, quindi, una
reale minaccia per l’umanità intera.
L’irregolarità con cui i forti terremoti si succedono
nelle diverse zone, contribuisce alla riduzione della consapevolezza del rischio
sismico e, conseguentemente, alla limitatezza delle risorse dedicate alla sua
mitigazione.
In Italia, così come negli altri paesi tecnologicamente
sviluppati, le costruzioni progettate secondo i criteri previsti dalle moderne
normative sismiche devono soddisfare due requisiti fondamentali rispetto ai
terremoti che possono colpirle:
-
non devono crollare
sotto l’azione di terremoti violenti;
-
non devono subire danni
significativi per effetto di terremoti di bassa/media intensità;
Se tutte le costruzioni rispettassero i requisiti
succitati, nel caso di un sisma di piccola o media intensità, dunque piuttosto
frequente, non si avrebbero sicuramente né vittime né ripercussioni importanti
di tipo economico, dirette o indirette.
Se invece, si verificasse un sisma violento esso
causerebbe un numero limitato di vittime, ma sicuramente si avrebbero forti
ripercussioni di carattere economico e sociale (a meno di un uso esteso dei
sistemi antisismici “non tradizionali”). Di conseguenza, si renderebbero
necessari provvedimenti d’evacuazione di lungo periodo (mesi o anni), per
permettere la riparazione dei danni o la ricostruzione degli edifici
irrecuperabili, la messa in campo di alloggi provvisori (container o
prefabbricati), con conseguenze economiche e sociali comunque gravi.
Gli studi d’ingegneria sismica, volti a definire
criteri, metodi e tecnologie costruttive antisismici, hanno fatto passi da
gigante negli ultimi trent’anni e gli strumenti progettuali si sono evoluti in
maniera significativa.
Per quanto attiene alla riduzione
degli effetti del terremoto, lo sviluppo tecnologico ha riguardato la messa a
punto di materiali e di tecniche per le nuove costruzioni e gli interventi
sull’esistente in grado di accrescere significativamente la resistenza sismica,
sia della struttura portante, sia degli elementi non strutturali.
Per quanto riguarda la riduzione delle azioni sismiche,
le strategie progettuali e costruttive perseguite sono principalmente
riconducibili all’isolamento sismico ed alla dissipazione di energia.
Oltre
all’isolamento sismico esistono altre tecniche di protezione sismica. Tra le
tante ricordiamo le seguenti famiglie:
-
Controllo attivo
-
Controllo passivo
-
Controllo ibrido
La prima famiglia è basata sull’utilizzo di dispositivi meccanici
collegati a sensori elettronici che
applicano delle forze dinamiche alla struttura al fine di bilanciare l’azione
sismica.
Alla seconda fanno parte l’isolamento sismico e la
dissipazione di energia (oggetto di approfondimento della presente tesi).
La terza famiglia è una combinazione delle precedenti.
L’isolamento sismico, così come viene introdotto e
regolamentato dalla normativa, ha invece lo scopo di preservare la funzionalità
strutturale anche dopo eventi di natura eccezionale: si pensi, infatti, che la
normativa impone che la sovrastruttura rimanga in campo elastico durante il
terremoto di progetto.
