CH685781A5

CH685781A5 - Struttura portante antisismica per costruzioni sopraelevate.

Info

Publication number: CH685781A5
Application number: CH513/94A
Authority: CH
Inventors: Fausto Intilla
Original assignee: Fausto Intilla
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-09-29
Also published as: JPH07259380A; US5505026A

Description

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CH 685 781 A5

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Descrizione

La presente invenzione concerne una struttura portante per costruzioni sopraelevate, con proprietà antisismiche.

Nella ralizzazione di opere sopraelevate, ad esempio ponti e viadotti, occorre tenere conto sia delle sollecitazioni dovute alla variazione del carico presente sia dei movimenti della superficie terrestre di appoggio causati da eventi ordinari di assestamento e straordinari quali i sismi.

Scopo della presente invenzione è di provvedere una struttura portante per la realizzazione di opere sopraelevate che sia in grado di adattarsi ai diversi carichi cui l'opera sopraelevata è sottoposta senza pregiudicare la funzionalità dell'opera stessa.

Inoltre l'invenzione si propone di realizzare una struttura portante atta ad assecondare i movimenti dovuti ai cedimenti improvvisi del terreno, causati ad esempio da sismi, mantenendo sostanzialmente costante l'assetto della superficie dell'opera sopraelevata.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti dalla struttura portante della presente invenzione la quale si caratterizza per il fatto di comprendere due coppie indipendenti di colonne metalliche cave, disposte sostanzialmente parallele, interconnesse, a due a due, mediante una coppia di elementi flessibili arcuati e dal fatto che ulteriori elementi flessibili arcuati, connessi inferiormente mediante mezzi girevoli di appoggio sui pilastri di base di cemento armato, sono previsti radialmente connessi a dette colonne mediante mezzi scorrevoli di accoppiamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nei disegni allegati in cui:

la fig. 1 è vista frontale in sezione della struttura portante;

la fig. 2 è sezione lungo la linea ll-ll della fig. 1;

la fig. 3 è una sezione della colonna portante, dei mezzi scorrevoli di appoggio e dei mezzi scorrevoli di accoppiamento;

la fig. 4 è una sezione dei mezzi scorrevoli di appoggio.

Con riferimento alle figure allegate, la struttura portante, oggetto della presente invenzione, si compone di due coppie indipendenti di colonne cave 1, 2, 3, 4, a sezione rettangolare, presentanti un Iato aperto, disposte parallele agli angoli di un quadrato immaginario, realizzate in acciaio, atte a sostenere la base del blocco 28 dell'opera sopraelevata.

Fra le estremità superiori delle suddette colonne cave e la base del blocco 28 dell'opera sopraelevata, sono interposti mezzi scorrevoli di appoggio, realizzati mediante una sfera 15, girevole per mezzo di un perno passante 29 in un piano parallelo rispetto all'asse longitudinale della colonna cava, e canali di guida 30 ad «U» rovesciata, fissati alla base del blocco 28 dell'opera sopraelevata mediante tasselli 20.

Scopo dei canali di guida 30 è di guidare il movimento della sfera durante la sua traslazione per effetto della rotazione della stessa attorno al perno 29.

Inoltre la forma ad «U» rovesciata dei canali di guida 30 consente di trattenere lateralmente la sfera durante la traslazione di questa, impedendo lo scivolamento del blocco 28, mentre binari 21 di sicurezza bloccano inferiormente la sfera nel caso di cedimento della parte inferiore della struttura portante.

Una gola circonferenziale 22, presente nella sfera 15 in un piano perpendicolare rispetto all'asse di rotazione, consente a quest'ultima di poter ruotare senza interferire con il binario 21 di sicurezza che rimane, in condizioni operative normali, distanziato dalla sfera 15 stessa.

Le colonne cave 1, 2, 3, 4 sono accoppiate per mezzo di elementi ad arco 5 e 6 a sezione circolare, in acciaio, le cui estremità vengono fissate alle colonne cave 1, 2, 3, 4 per mezzo di incastri 31,

32, 33, 34, presenti sulle colonne cave stesse, con un procedimento di raffreddamento dell'estremità da incastrare in azoto liquido.

Il preocedimento di raffreddamento in azoto liquido viene anche utilizzato per la connessione di tutte le rimanenti parti ad incastro della struttura quali ad esempio i perni.

Detti elementi ad arco 5 e 6, presentano inoltre, alle estremità, un tratto rettilineo, di lunghezza variabile a seconda delle realizzazioni, che ne permette l'agevole collocazione negli incastri 31, 32,

33, 34.

All'interno delle colonne cave 1, 2, 3, 4 è prevista una serie di denti di arresto 16 atti a permettere Io scorrimento, solo verso il basso, di elementi scorrevoli 17 i quali, a loro volta sono muniti di una coppia di alette pieghevoli 18 e 19.

Una chiusura inferiore 27 è prevista in ognuna delle colonne 1, 2, 3, 4 onde permettere il montaggio degli elementi scorrevoli 17 ed impedendirne la fuoriuscita dopo il montaggio.

Da detti elementi scorrevoli 17, di cui ogni colonna 1, 2, 3, 4 è dotata, si dipartono i rami in acciaio 7, 8,9,10 le cui estremità libere poggiano su altrettanti mezzi girevoli di appoggio interposti fra le estremità inferiori di detti rami e la base superiore dei pilastri portanti in cemento armato 35, 36, 37, 38.

I mezzi girevoli di appoggio sono realizzati mediante l'accoppiamento di blocchi ad «U» 39, 39'; 40, 40'; 41, 41'; 42, 42' in acciaio, disposti paralleli sui pilastri portanti in cemento armato 35, 36, 37, 38, con i perni di rotazione 11, 12, 13, 14 degli elementi di guida 23, 24, 25, 26 rispettivamente.

Lo spostamento verso il basso degli elementi scorrevoli 17 all'interno delle colonne cave 1, 2, 3, 4, può avvenire solo nel caso in cui uno o più pilastri portanti in cemento armato 35, 36, 37, 38 abbiano un cedimento dovuto ad esempio ad un evento sismico.

All'atto della messa in opera pertanto, gli elementi scorrevoli 17 si troveranno alla massima altezza; essi si assesteranno a livelli inferiori, grazie ai denti di arresto 16, qualora si verifichi un abbassamento di uno o più pilastri portanti.

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Sia il diametro esterno di ogni arco e ramo, sia il diametro interno ed il tipo di acciaio impiegato vengono calcolati in base ai carichi che la struttura deve sopportare ed in base al grado di elasticità che si desidera ottenere.

Durante un momento di carico, gli archi flessibili 5 e 6 tendono ad aprirsi, provocando cosi un allontanamento reciproco delle basi inferiori delle colonne 1, 2, 3, 4 ed un leggero abbassamento delle stesse. Lo spostamento della sfera 15 lungo il sostegno di guida 30 facilita pertanto lo spostamento della parte superiore delle colonne che quindi vengono a convergere verso l'alto.

Quando l'opera sopraelevata subisce sollecitazioni straordinarie, dovute per esempio ad un elevato numero di mezzi pesanti in transito, l'abbassamento conseguente della struttura provoca uno scorrimento dei rami 7, 8, 9, 10 all'interno degli elementi di guida forati 23, 24, 25, 26 ed una rotazione degli stessi, per mezzo dei perni 11, 12, 13, 14, rispetto alle coppie di blocchi ad «U» 39, 39'; 40, 40'; 41, 41'; 42, 42'.

Claims

Rivendicazioni

1. Struttura portante antisismica per costruzioni sopraelevate, caratterizzata dal fatto di comprendere due coppie indipendenti di colonne metalliche cave (1, 2, 3, 4), disposte sostanzialmente parallele, interconnesse, a due a due, mediante una coppia di elementi flessibili arcuati (5, 6) e dal fatto che ulteriori elementi flessibili arcuati (7, 8, 9, 10), connessi inferiormente mediante mezzi girevoli di appoggio sui pilastri di base (35, 36, 37, 38) di cemento armato, sono previsti radialmente connessi a dette colonne mediante mezzi scorrevoli di accoppiamento (17, 18, 19).

2. Struttura portante antisismica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti ulteriori elementi flessibili arcuati (7, 8, 9, 10) sono atti a scorrere all'interno di fori presenti in elementi di guida (23, 24, 25, 26), detti elementi di guida essendo imperniati su coppie parallele di staffe ad «U» (39, 39'; 40, 40'; 41, 41'; 42, 42'), ancorate alla base superiore dei pilastri di base (35, 36, 37, 38) di cemento armato.

3. Struttura portante antisismica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette colonne cave presentano internamente una serie di denti di arresto (16) atti ad impedire il ritorno verso l'alto dei mezzi scorrevoli di accoppiamento, detti mezzi scorrevoli essendo realizzati mediante elementi (17) dotati di alette di bloccaggio pieghevoli (18) e (19).

4. Struttura portante antisismica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che fra le estremità superiori delle colonne metalliche cave (1, 2, 3, 4) e la base inferiore della costruzione sopraelevata sono interposti mezzi scorrevoli di appoggio atti a consentire l'avvicinamento e l'allontanamento reciproco delle estemità superiori delle colonne durante l'abbassamento ed il sollevamento della costruzione sopraelevata, detti mezzi scorrevoli di appoggio essendo realizzati mediante l'accoppiamento di una sfera (15), dotata di un perno passante (29)

imperniato all'estremità di ogni colonna metallica cava, e di canali di guida (30) ad «U» rovesciata, fissati alla base inferiore della costruzione sopraelevata.

5. Struttura portante antisismica secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti canali di guida (30) sono dotati di binari (21) di sicurezza atti a trattenere la sfera (15) durante l'eventuale abbassamento dei pilastri di base, detta sfera (15) essendo inoltre dotata di una gola (22) atta a permetterne la rotazione in presenza del binario (21) di sicurezza.

6. Struttura portante antisismica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette due coppie indipendenti di colonne metalliche cave (1, 2, 3, 4) sono realizzate in acciaio.

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