strutture antisismiche appese

Ing. Marco Peroni da

http://www.genitronsviluppo.com/2010/06/07/strutture-antisismiche-appese/

Suggestionati dalle vicende del terremoto in Abruzzo, abbiamo cominciato pensare su come mitigare l’azione del terremoto facendo forza (o debolezza …) sulla sola struttura dell’edificio senza l’interposizione di elementi smorzanti come isolatori o smorzatori che tanto sono saliti alla ribalta in questi ultimi tempi (ricordiamo come l’Italia sia comunque uno dei maggiori utilizzatori di queste tecnologie nel mondo). Questo perché gli apparecchi smorzanti sono degli apparati tecnologici che vanno monitorati nel tempo da tecnici specializzati ed eventualmente sostituiti (ricordiamo, infatti, come la parte in elevazione dell’edificio sia dimensionata in funzione del loro perfetto funzionamento).

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Un’altra ragione è di fare in modo che la vocazione antisismica sia resa comprensibile dall’aspetto architettonico della costruzione in modo chiaro e non relegata e nascosta nell’interrato o nelle intercapedini come accade invece ora. Con questa proposta la struttura stessa dell’edificio, nella sua particolare conformazione, fornisce le risorse di smorzamento necessarie nei confronti dell’azione sismica e non ha bisogno di una particolare manutenzione specializzata o di sostituzioni di sue parti nel tempo.

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La ricerca della leggerezza in architettura ha da sempre costituito un obiettivo da raggiungere fin dagli albori delle costruzioni. L’esigenza è tanto più sentita oggigiorno per le note questioni ecologiche (perché alla leggerezza corrisponde spesso un risparmio e un’ottimizzazione del materiale). Le ragnatele e i bachi da seta orditi tra i rami degli alberi sono esempi illuminanti in questo senso. Con questa ricerca abbiamo voluto legare l’aspetto immateriale ed etereo della costruzione alla sua resistenza nei confronti dell’azione sismica.

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Come si sa, infatti, per opporsi al terremoto serve più elasticità che rigidezza per poter, come diceva Wright, familiarizzare con esso. Nelle strutture alte, tipicamente i grattacieli o anche nelle torri per comunicazioni o nelle alte ciminiere è uso utilizzare una massa accordata per smorzare le vibrazioni indotte dal vento o dal sisma. Il sistema si chiama TMD (tuned mass damper) ed è stato per la prima volta introdotto come concetto da Frahm nel 1909 come sistema per ridurre il rollio delle navi; la teoria matematica è stata invece sviluppata da Den Hartog nel 1940.

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Tutti abbiamo un TMD in casa, per esempio nella nostra lavatrice, in cui la presenza di una massa su molle permette di controbilanciare lo spostamento dell’elettrodomestico durante la fase di centrifuga. In genere, nelle strutture civili, lo smorzatore a massa accordata è costituito da una massa più piccola collegata a una massa più grande attraverso una molla e un dissipatore visco‐elastico che ne attenua i movimenti.

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Nel caso delle nostre strutture il ruolo classico è ribaltato nel senso che la massa smorzante è costituita dall’involucro abitato che partecipa, insieme al telaio esterno cui è appeso, ai movimenti sismici smorzandosi l’uno con l’altro. Le nostre nuove strutture hanno quindi le funi superiori portanti (funi traenti) che portano il peso della costruzione e le funi inferiori e laterali, nel caso per esempio dell’applicazione a torre, che fungono da funi stabilizzanti e che smorzano il movimento in opposizione di fase a quello del telaio esterno portante (supposto in acciaio in cassoni scatolari) cui la costruzione è appesa.

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La prima applicazione che si propone è quella di realizzare una piccola chiesetta pensata per le nuove urbanizzazioni e nuclei abitati post‐sismici abruzzesi, una cappella in onore delle vittime del terremoto. Si accede al piano sospeso della sala liturgica attraverso una rampa che si appoggia da una parte sul pilone del telaio esterno che reca all’interno l’ascensore per l’accesso ai disabili…..

http://www.genitronsviluppo.com/2010/06/07/strutture-antisismiche-appese/

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