IT201600088469A1 - Dispositivo ammortizzatore passivo delle onde sismiche - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO AMMORTIZZATORE PASSIVO DELLE ONDE SISMICHE”, a

Campo della tecnica:

neH’antisismica

Problema da risolvere:

eliminare le cause di crollo del casamento.

Campo della tecnica preesistente:

nel tamponamento delle pareti, si ponevano dei tiranti in diagonale che si distaccavano facilmente dal soprastante intonaco; si collegavano le pareti ad altre parti del casamento a mezzo di tiranti; si armavano le porte mediante intelaiatura.

Documenti specifici:

1- US2016-237682 Curtain wall System and componente thereoff: i pannelli accoppiati da distanziatori sono fissati al muro da appositi aggrappi: totalmente diverso.

2- Doublé wall-all season portable building: è una struttura gonfiabile.

3- CN20500049911 Range constraint sheath force wall: ove c'è lo sforzo di taglio, si praticano rinforzi sia agli angoli, che ai bordi.

4- JP2016014294 Hearing wall frame: l'unità di forza 3 è collegata alle colonne 2 e 2 adiacenti tramite i bracci trasversali 4 e 5 e l'elemento 6 interposti.

5- PHl 2014000139 Heritage house System with earth block vault house and emergency shelter dome: è un igloo di cotto.

6- CN105369890 Heartquake proof folk house framework: i pali di ferro sono intercollegati a mezzo di una struttura ottagonale.

7- CN105401772 Dumping and antivibration Steel structured house: la parete ventilata è collegata a quella fissa a mezzo di strutture triangolari di ferro.

8- JP2016044405 Countermeasure construction method against ground liquefaction: si impiegano pali verticali nel fango.

9- JP2016044534 Steel piate with Steel pipe foundation pole: (idem)

10- CN 105544808 del 2016: integrai structure of lightsteel house: ai 4 angoli della parete di acciaio sono collegati parallelepipedi di PVC.

11- CN105544845 Wall for lightsteel house: a parallelepipedi di PVC sono collegate le pareti ASA.

12- CN205243120U Shock alternation antidetonation profìled steel structure house: è come lan. 7.

13- CN105604192 Prestress assembly type concrete component integrated connecting method: i passi sequenziali consistano in pali verticali di ferro conaH'estemo elementi di calcestruzzo pieni di materiale in calcestruzzo.

Cosa è noto:

1) è noto che le pareti in blocchi resistono maggiormente al sisma di quelle in pietre tonde e lisce.

2) è noto che lo smorzamento delle vibrazioni può essere ottenuto a mezzo di due elementi opposti, di caratteristiche differenti e da elastomeri vulcanizzati.

3) nel nostro brevetto 2006A5 la molla conica presenta un andamento cubico antirisonante.

4) è noto che le case lesionate si riparano a mezzo di tiranti di acciaio con piastroni di appoggio alle pareti opposte.

5) è noto che le lesioni del fabbricato avvengono preferenzialmente a 45 gradi.

6) è noto che un ammortizzatore consiste in un elemento frenato opposto ad uno meno frenato.

7) è noto che le lesioni dei fabbricati avvengono preferenzialmente in presenza di grosse cavità, porte e finestre, che devono essere protette lungo la faglia e che devono essere cerchiate.

8) è noto che le azioni sismiche sono ondulatorie (laterali) e sussultorie (verticali), di entità di circa 10 mm. / 15 cm., dovute allo stick-slip fra lastroni spinti dall'azione di deriva dei continenti.

9) è noto che le frane, o smottamenti, possono essere bloccate da palificazioni interno llegate.

10) è noto che nelle strutture iperstatiche le lesioni avvengono agli attacchi, ove sono preferite le isostatiche con appoggi parzialmente elasticizzati.

11) è noto che quando viene il sisma, le travature scivolano lateralmente sulla struttura portante.

12) è noto che col sisma i solai e le travi si distaccano dalle pareti, cadendo a terra.

13) è noto che la piastrellatura dei pavimenti è uno dei costi preminenti del fabbricato. 14) è noto che gli archi e le volte resistono maggiormente ai sismi se tirantati agli appoggi.

15) è noto che la maggior parte dei crolli degli stabili avviene per calcestruzzi troppo ricchi di sabbia e poveri di cemento.

16) è noto che la maggior parte dei casamenti antisismici sono a platea generale appoggiente sul terreno o di paloni su teflon atti ad assorbire le onde sismiche ondulatorie (le maggiori cause delle fessurazioni tangenziali a 45 gradi).

17) è noto che elementi di pareti rugose impediscono lo scivolamento in presenza di ondulatorie sismiche.

18) è noto che i tiranti in ferro assorbono le vibrazioni maggiormente di quelle in acciaio armonico.

19) è noto che le maggiori cause di danni sismici consistono nello scoppio delle tubature di gas e di acqua.

20) è noto che le onde sismiche sussultorie iniziano le crepe sotto ai muri.

21) è noto che le onde sismiche ondulatorie spostano i mobili contro le pareti come tanti arieti e quindi i mobili devono essere fissati ai muri.

22) è noto che le onde sussultorie presentano un'ampiezza di pochi cm di lunghezza e quindi possono essere smorzate da pali verticali.

23) è noto che il rischio sismico è esasperato ai piani alti e al piano terra.

24) con il nostro principio di automazione brevettato: feed-in, ad un'azione si contrappone una reazione uguale e contraria a mezzo di dispositivi oleo-pneumatici e di smorzatori a massa fissa.

SOLUZIONE AL PROBLEMA

A) praticare mattonelle sottili e di grandi dimensioni ed armature a 45° con smorzatori alle loro estremità.

B) appoggiare le strutture del tetto e del solaio su travi a “L” rovescia con perni di trattenimento.

C) praticare sotto alle fondazioni dei tubi orizzontali di ferro, pieni di gomma e con pali verticali di trattenimento.

D) fissare con smorzatori la mobilia alle pareti.

E) applicare ovunque degli ammortizzatori.

F) tirantare le pareti con funi tirantate di ferro e piastroni di contro-appoggio alle pareti, tirate su smorzatori di gomma.

G) porre degli smorzatori a contraccolpo (feed-in) nelle pareti più vulnerabili delle case.

H) sotto alle statue e ad oggetti pesanti, si pone una grossa massa smorzatrice poggiante su contenitori elastici (vedi ns. soluzione al Museo Archeologico di Firenze).

ESPOSIZIONE DELL'INVENZIONE

Premesso che le vibrazioni possono essere smorzate mediante dispositivi passivi (pareti a mattonelle tirantate in diagonale) o attivi (che reagiscono al contraccolpo), oggetto del presente trovato è un dispositivo a mattonelle di parete ventilata (tav. 1 e tav. 2): sulle pareti (1) viene applicata una serie di mattonelle (2) munita di distanziatori (3) atti a creare una ventilazione neH’intercapedine (4) così creata. La mattonella (2) presenta gli incavi (5) angolari e (6) laterali tali da intercollegare le mattonelle (2) mediante i tiranti diagonali (7) di rinforzo della struttura, e dei relativi anelli di guida (8-9) che li collegano; ciascuno di questi anelli possiede uno o più cilindri (10-10.a) metallici centrali atti ad evitare gli stiramenti dei tiranti (7) piegati, e quelli in elastomero (11-11. a) atti a smorzare gli sforzi di collegamento fra le mattonelle grazie alla loro caratteristica differenziata smorzante.

Le mattonelle (2) sono applicate al muro (1) tramite i tasselli (12) e le viti (13), mentre il solaio (14) è fissato alle pareti (1) a mezzo del piastrone (15) ed i bulloni (16), il profilato (17) eie mattonelle (2) a mezzo del tirante (18) ed i tasselli (19).

Il procedimento di fabbricazione viene automatizzato a mezzo, per esempio, delle presse Rotative 1000 della Longinotti, con il seguente procedimento (tav. 3): entro le ghiere (1) incavate in (2), si pongono i tasselli semicilindrici (2) atti a ricavare gli incavi nella mattonella pressata; si versa poi il primo strato in calcestruzzo semi-liquido (3) nella ghiera (1) del telaio vibrante (6). I tasselli semicilindrici (2) sono coperti e pieni di una sostanza densa, con scanalatura per l'immissione dei ferri (7); i tamponi sono sagomati di conseguenza. Durante la vibrazione, si preme la rete metallica (5) entro il calcestruzzo (3) (malta) e si retrae il dispositivo di immissione; si pongono poi per ogni mattonella due fogli di carta assorbente o di giornale sovrapposti al di sopra della malta (3); poi si distribuisce il sottostrato (7), per andare a pressare la mattonella semi-finita per poi portarla al trattamento di maturazione a vapore; la mattonella maturata, presenta così due strati con la carta doppia di separazione, ma occorre un dispositivo meccanico separatore a colpo per separare le due mattonelle: quella (3) per la protezione sismica ed il pietrino (7) per i marciapiedi.

L'intelaiatura metallica a 45° presenta una piegatura a 90° agli estremi per il proprio collegamento a mezzo dei cilindri di ferro ricoperti di gomma per intercollegamento fra le pareti.

Poiché (tav. 41 le fessurazioni della parete avvengono preferibilmente sulla linea di collegamento fra le finestre e le altre aperture, dopo tirantate dai dispositivi itav. 4.ai le mattonelle (2) di protezione saranno disposte in modo da tirantare le fessure, facendo così il muro un tutto unico; in ogni caso, il loro distanziamento sarà adeguato alle esigenze del fabbricato, come pure la dimensione delle mattonelle di intercollegamento.

Il solalo (14) (tav. 2) invece è colato nello stampo con le mattonelle (18) disposte sul suo fondo, e viene vibrato presentante nello strato intermedio i foratoni ed i ferri di rinforzo, e sopra, il cemento bianco per il soffitto; al di sopra si presenta pure il piastrone 15 atto a livellare l'appoggio delle mattonelle sulla trave predisposta allo scopo nella struttura del casamento; il tutto, essendo così ben calibrato, può poggiare sul muro (1), con i tasselli di gomma (20) di riferimento provvisti di perni metallici (21). I tasselli (13) fissano le mattonelle di rivestimento al solaio (14).

Nel caso di fabbricazione non abbastanza precisa, si possono passare i solai, preferibilmente da 3 mt. per un metro, sulla levigatrice lineare da un metro.

Le mattonelle di rinforzo possono presentare diverse grandezze ma, come indicato in tav.

4, nel caso di mattonelle sottili di ricoprimento da un metro per un metro (Scalco, Vicenza), prodotti con la macchina rotativa “1000” della Longinotti, le mattonelle coprono le crepe inclinate del casamento, tratteggiate in diagonale opposte nella tav. 4. dopo che le crepe sono state accostate dai tiranti di ferro posti sotto al soffitto ed adiacenti alle pareti; essi consistono (tav. 4.al dal tirante, dal cuscinetto di smorzamento, dal piastrone, da due rondelle, dalla molla conica a caratteristica cubica 2006A5.

Per le volte collassanti e per le porte e finestre, parleremo in altra sede. In ogni caso, il tutto verrà cerchiato.

VANTAGGI TALI da ottenere attività inventiva e innovazione.

1 ) le mattonelle di rivestimento con le loro facce piane di collegamento, si oppongono allo scorrimento sismico a 45°, specie per la reazione delle reti metalliche a 45° in esse contenute: infatti è noto che il sisma porta raramente a crepe su superfici orizzontali.

2) i dischi ammortizzatori si oppongono in modo smorzato alle sollecitazioni sismiche. 3) il solaio con le mattonelle economiche e livellate, è collegato elasticamente ai muri a mezzo dei perni gommati, mentre alle mattonelle circonvicine il collegamento avviene a mezzo dei tasselli o tiranti di fissaggio.

4) il procedimento di fabbricazione rende economico l'adeguamento sismico.

5) il sisma si attenua ai piani alti a causa delle mattonelle e dei loro rinforzi a cilindro smorzatore.

6) si risparmia la posatura delle mattonelle, essendo esse state versate precedentemente nel cassero di formatura.

7) la rete immersa nelle mattonelle è assai più estetica che non quelle nude a 45° malamente protette dairintonaco, o malamente incollati.

8) mentre le reti di collegamento sono insufficienti a recepire le onde sismiche, quelle incorporate nelle mattonelle di parete, presentano una risposta più rapida, quindi assai più attiva nella risposta anti-sismica, tanto più che gli ammortizzatori di gomma ne evitano le risonanze

RIVENDICAZIONI

1) Ammortizzatore passivo delle onde sismice, caratterizzato da ciò che sulle pareti (1) viene applicata una serie di mattonelle (2) munita di distanziatori (3) atti a creare una ventilazione nell'intercapedine (4) così creata. La mattonella (2) presenta gli incavi (5) angolari e (6) laterali tali da intercollegare le mattonelle (2) mediante i tiranti diagonali (7) di rinforzo della struttura, e dei relativi anelli di guida (8-9) che li collegano; ciascuno di questi anelli possiede uno o più cilindri (10-I0.a) metallici centrali atti ad evitare gli stiramenti dei tiranti (7) piegati, e quelli in elastomero (11- 11. a) atti a smorzare gli sforzi di collega mento ira le mattonelle grazie alla loro caratteristica differenziata smorzante.

Le mattonelle (2) sono applicate al muro (1) tramite i tasselli (12) e le viti (13), mentre il solaio (14) è fissato alle pareti (1) a mezzo del piastrone (15) ed i bulloni (16), il profilato ( 17) e le mattonelle (2) a mezzo del tirante ( 18) ed i tasselli (19).

Comprendente le pareti (1), le mattonelle (2) di rinforzo, i distanziali (39), l'intercapedine (4), i rilievi (5-6) delle mattonelle (2), i tiranti (7) in acciaio posti a 45°, gli anelli (8-9) di collegamento fra i tiranti (7) in acciaio, i cilindri (10-10.a) metallici, gli anelli in elastomero (11-11.a), i tasselli (12) e le viti (13), il solaio (14), il piastrone (15), i bulloni (16), i tiranti a “T” (17), i tiranti (18), i tasselli (19).

2) Dispositivo come rivendicato in (1) caratterizzato dal latto che, nella fabbricazione delle mattonelle (2) il procedimento viene automatizzato a mezzo, per esempio, delle presse Rotative 1000 della Longinotti, con il seguente procedimento: entro le ghiere (1) incavate in (2), si pongono i tasselli semicilindrici (2) atti a ricavare gli incavi nella mattonella pressata: si versa poi il primo strato in calcestruzzo semi-liquido (3) nella ghiera (1) del telaio vibrante (6).

Durante la vibrazione, si preme la rete metallica (5) entro il calcestruzzo (3) (malta) e si retrae il dispositivo di immissione; si pongono poi per ogni mattonella due fogli di carta as sorbente o di giornale sovrapposti al di sopra della malta (3); poi si distribuisce il sottostrato (7), per andare a pressare la matsonella semi-finita per poi portarla al trattamento di maturazione a vapore; la mattonella maturata, presenta così due strati con la carta doppia di separazione, ma occorre un dispositivo meccanico separatore a colpo per separare dopo maturazione le due mattonelle: quella (3) per la protezione sismica ed il pietrino (7) per i marciapiedi.

L'intelaiatura metallica a 45° presenta una piegatura a 90° agli estremi per il proprio collegamento a mezzo dei cilindri di ferro ricoperti di gomma per rintercollegamento fra le pareti.

Comprendente le ghiere (1), incavate in (2), i tasselli (2), la malta (3), il telaio vibrante (6), la rete metallica (5) piegata agli estremi a 90°, i doppi fogli di giornale o di carta assorbente (7), il dispositivo di maturazione a vapore, quello di separazione fia le mattonelle, le mattonelle di malta (3) maturate ed i pietrini (7).

3) Dispositivo come rivendicato in (1) caratterizzato dal fatto che, dato che le fessurazioni della parete avvengono preferibilmente sulla linea di collegamento fra le finestre e le altre aperture, dopo la tirantatura del fabbricato le mattonelle (2) di protezione sono disposte in modo da tirantare le fessure, facendo così il muro un tutto unico; in ogni caso, il loro distanziamento è adeguato alle esigenze del fabbricato, come pure la dimensione delle mattonelle di intercollegamento.

Comprendente la casa con le finestre e le porte ed i relativi fissuramenti della parete, le mattonelle (2) di protezione ed i tiranti di collegamento.

4) Dispositivo come rivendicato in (1) caratterizzato dal fatto che il solaio (14) è colato nello stampo con le mattonelle (18) disposte sul suo fondo, e viene vibrato presentante nello strato intermedio i foratoni ed i ferri di rinforzo, e sopra, il cemento bianco per il soffitto; al di sopra si presenta pure il piastrone (15) atto a livellare l'appoggio delle mattonelle sulla trave predisposta allo scopo nella struttura del casamento; il tutto, essendo così ben calibrato, può poggiare sul muro (1), con i tasselli di gomma (20) di riferimento provvisti di perni metallici (21). I tasselli (13) fissano le mattonelle di rivestimento al solaio (14). Nel caso di fabbricazione non abbastanza precisa, si possono passare i solai, preferibilmente da 3 mt. per un metro, sulla levigatrice lineare da un metro.

Comprendente il cassero di formatura, il solaio (14), le mattonelle (18), il piastrone (15), il muro (1), i tasselli di gomma (20), i perni metallici (21), i tasselli (13), la levigatrice lineare.

5) Dispositivo come rivendicato in (1) caratterizzato dal fatto che le mattonelle di rinforzo possono presentare diverse grandezze ma, nel caso di mattonelle sottili di ricoprimento da un metro per un metro (Scalco, Vicenza), prodotti con la macchina rotativa “1000” della Longinotti, le mattonelle coprono le crepe inclinate del casamento, e cioè dopo che le crepe sono state accostate dai tiranti di ferro posti sotto al soffitto ed adiacenti alle pareti; essi consistono dal tirante, dal cuscinetto di smorzamento, dal piastrone, da due rondelle, dalla molla conica a caratteristica cubica 2006A5.

Comprendente la macchina rotativa “1000” della Longinotti, il casamento con le sue finestre e porte presentanti il collegamento a muro fessurato diagonalmente.

6) Dispositivo come rivendicato in (1), caratterizzato da ciò che, nel caso di forte rischio sismico, le mattonelle di rinforzo vengono applicate mediante tiranti a sandwich, sia al di fuori che internamente al muro; nel caso di facciate piane e basso rischio, solo all'esterno del muro; nel caso di pareti esterne con stucchi, dentro il muro e, possibilmente, ache al di fuori ove possibile.

Comprendente le pareti esterne ed interne, gli stucchi, i tiranti di fissaggio.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Procedimento per Γ ammortizzazione passiva delle onde sismiche, caratterizzato da ciò che sulle pareti (1) viene applicala una serie di mattonelle (2) munita di distanziatori (3) atti a creare una ventilazione nell'intercapedine (4) così creata. La mattonella (2) presenta gli incavi (5) angolari e (6) laterali tali da intercol legare le mattonelle (2) mediante i tiranti diagonali (7) di rinforzo delia struttura, e dei relativi anelli di guida (8-9) che li collegano; ciascuno di questi anelli possiede uno o più cilindri ( 10-10.a) metallici centrali atti ad evitare gli stiramenti dei tiranti (7) piegati, e quelli in elastomero (11-11. a) atti a smorzare gli sforzi di collegamento fra le mattonelle grazie alla loro caratteristica differenziata smorzante. Le mattonelle (2) sono applicate al muro { 1 ) tramite i tasselli ( 12) e le viti (13), mentre il solaio ( 14) è fissato alle pareti ( 1 ) a mezzo del piastrone ( 15) ed i bulloni (16), il profilato (17) e le mattonelle (2) a mezzo del tirante ( 18) ed i tasselli ( 19).
2. 2) Procedimento come rivendicato in (1 ) caratterizzato dal fatto che. prima del disaccoppiamento del pietrino (41 ). si trovano i due fogli di carta di giornale o di carta assorbente (40), poi la mattonella (2) composta di ferri di rinforzo diagonali (7) piegati alle loro estremità a 90°. immersi nella malta (2) con gli incavi (5).
3. 3) Procedimento come rivendicato in ( 1 c 2) caratterizzato dal fatto che, dopo la tirantatura del fabbricato, le mattonelle (2) di protezione sono disposte in modo da tirantare le fessure .
4. 4) Procedimento come rivendicato in (l, 2, 3) caratterizzato dal fatto che il solaio (14) con i foratoni ( 18) immersi nel calcestruzzo, presenta le mattonelle (2) sopra al piastrone (15) per il loro appoggio sulla trave predisposta allo scopo nella struttura del casamento; il tutto, poggia sul muro ( 1), con i tasselli di gomma (20) di riferimento provvisti di perni metallici (21 ); i tasselli ( 13) fissano le mattonelle di rivestimento al solaio (14); nella fab bricazione non abbastanza precisa, i solai vengono calibrati sulla levigatrice lineare da un metro.
5. 5) Procedimento come rivendicato in ( 1, 2, 3. 4) caratterizzato dal fatto che le mattonelle di rinforzo presentano diverse grandezze ma le mattonelle coprono le crepe inclinate del casamento, e cioè dopo che le crepe sono state accostate dai tiranti di ferro posti sotto al soffitto ed adiacenti alle pareti essi consistono dai tirante, dal cuscinetto di smorzamento, dal piastrone, da due rondelle, dalla molla conica a caratteristica cubica 2006A5.
6. 6) Procedimento come rivendicato in ( 1, 2. 3, 4. 5 ), caratterizzato da ciò che le mattonelle di rinforzo vengono applicate mediante tiranti a sandwich, sia al di fuori che internamente al muro; nel caso di facciate piane e basso rischio, solo all'esterno del muro; nel caso di pareti esterne con stucchi, dentro il muro e, possibilmente, ache al di fuori ove possibile.