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11.9.1. Tipologie di dispositivi¶
Indice interno
Norma¶
I dispositivi antisismici possono essere così classificati:
- Dispositivi a vincolo temporaneo: dispositivi fusibili, di tipo meccanico o idraulico;
- Dispositivi a vincolo provvisorio dinamico;
- Dispositivi dipendenti dallo spostamento: a comportamento lineare o non lineare;
- Dispositivi dipendenti dalla velocità: dispositivi viscosi;
- Dispositivi di isolamento: elastomerici o a scorrimento;
- Dispositivi che combinano le tipologie precedenti.
Circolare¶
C11.9.1. Tipologie di dispositivi¶
In questo Capitolo i dispositivi sono classificati in relazione alla funzione strutturale che devono svolgere e alle loro modalità di funzionamento, ovvero al loro legame caratteristico forza-spostamento. Le specifiche indicate nel presente Capitolo sono valide per tutti i dispositivi trattati, comunque impiegati per la protezione sismica della struttura.
I Dispositivi di vincolo temporaneo, suddivisi in Dispositivi di vincolo del tipo "a fusibile" e Dispositivi (dinamici) di vincolo provvisorio, rappresentano dei vincoli ausiliari le cui caratteristiche permangono immutate sino al raggiungimento di particolari condizioni. In particolare, i primi consentono di solidarizzare le parti che collegano sino al raggiungimento di una soglia di forza oltre la quale, al superamento della stessa, consentono tutti i movimenti come se non fossero presenti. Pertanto, essi rappresentano un vincolo sino a quando non si raggiunge il valore della forza di soglia, oltre il quale il vincolo è disattivato ed una sua riattivazione può avvenire solo mediante la sostituzione o un eventuale intervento meccanico.
I dispositivi dinamici di vincolo provvisorio, detti anche "shock transmitters", hanno una logica di funzionamento inversa rispetto alla precedente, ovvero lasciano libere e prive di vincolo, le parti da essi collegate, sino a quando i movimenti relativi tra gli elementi che collegano non si manifestino con una velocità maggiore della velocità di attivazione del dispositivo, superata la quale si trasformano, per la durata del movimento rapido, in collegamento pressoché rigido tra le parti. Tali dispositivi vengono utilizzati, ad esempio, per solidarizzare temporaneamente due elementi in presenza di movimenti rapidi (quali quelli dinamici dovuti ad un evento sismico) per la durata dell'azione dinamica, consentendo prima e dopo l'evento, tutti i movimenti lenti (in particolare quelli legati alle dilatazioni termiche) come se le parti non fossero tra loro collegate.
I Dispositivi dipendenti dallo spostamento, a loro volta suddivisi in Dispositivi a comportamento lineare o "Lineari" e Dispositivi a comportamento non lineare o "Non Lineari", sono caratterizzati da un legame forza-spostamento sostanzialmente indipendente dalla velocità. I primi hanno un comportamento sostanzialmente lineare e nella fase di scarico non devono mostrare spostamenti residui significativi mentre i secondi sono caratterizzati da un legame forza-spostamento non lineare, con comportamento stabile per il numero di cicli richiesti dalle esigenze progettuali e, comunque, con dei requisiti minimi nel seguito descritti.
Nei dispositivi dipendenti dalla velocità detti anche Dispositivi a comportamento viscoso o "Viscosi" il legame costitutivo forza-spostamento può dipendere sia dalla sola velocità che, contemporaneamente, dalla velocità e dallo spostamento. Il funzionamento è caratterizzato dalle forze di reazione generate dal flusso di un fluido viscoso che passa, attraverso orifizi o sistemi di valvole, tra le due camere che il dispositivo possiede.
I Dispositivi di isolamento, o "Isolatori", suddivisi in "Isolatori elastomerici" ed "Isolatori a scorrimento", svolgono fondamentalmente la funzione di sostegno dei carichi verticali, con elevata rigidezza in direzione verticale e bassa rigidezza o resistenza in direzione orizzontale, permettendo notevoli spostamenti orizzontali. I primi sono costituiti da strati di gomma frapposti tra piastre in acciaio e ad esse solidarizzati mediante vulcanizzazione. Tale configurazione, rispettando taluni rapporti geometrici, determina un forte confinamento alla deformazione trasversale della gomma e conferisce al dispositivo un'elevata rigidezza e resistenza nei confronti dei carichi verticali, conservando un'elevata deformabilità trasversale.
Gli isolatori a scorrimento hanno un funzionamento caratterizzato da basse forze di attrito orizzontali, la cui entità dipende dal tipo di superfici utilizzate e dal loro trattamento, che si sviluppano all'interfaccia tra i materiali che costituiscono le due superfici di contatto su cui avviene lo scorrimento.