IT202000003928A1 - Isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:

ISOLATORE ANTISISMICO DEL TIPO A PENDOLO SCORREVOLE,

PER LA PROTEZIONE DI COSTRUZIONI EDILIZIE

La presente invenzione si inquadra nell?ambito dell?edilizia civile e, pi? in dettaglio, concerne un isolatore antisismico del tipo cosiddetto a pendolo scorrevole (singolo o doppio), utile alla protezione di costruzioni edilizie.

In sostanza, l?attuale invenzione riguarda un isolatore antisismico per la protezione delle costruzioni, in cui l?isolatore presenta la forma di un appoggio a pendolo (singolo o doppio) scorrevole, in cui la superficie del pattino di scorrimento e dissipazione ? rivestita da uno strato laminare in materiale plastico termoindurente anzich?, come avviene nell?arte nota, in materiale plastico termoplastico.

Come noto, nel settore dell'ingegneria civile e dell'architettura, l?espressione ?isolatori antisismici? indica quei dispositivi di supporto che servono a isolare strutturalmente o fisicamente la struttura portante degli edifici dagli effetti dirompenti e spesso devastanti di un evento naturale brusco ed improvviso quale un terremoto.

Una particolare tipologia di isolatori (o appoggi) antisismici dissipativi di tipo noto, cui specificatamente si riferisce la presente invenzione, viene denominata ?a pendolo scorrevole? nella variante di base, e ?a doppio pendolo scorrevole? nella variante pi? articolata: questi isolatori antisismici sono conosciuti nel settore anche con la sigla FPS, acronimo di ?friction pendulum system?.

Tali isolatori antisismici sono destinati ad essere applicati tra le fondamenta (o struttura di fondazione) di una struttura civile (quale per esempio un edificio o un ponte) e la struttura civile (o struttura in elevazione o sovrastruttura) stessa, per proteggerla da una scossa sismica o da un evento impattante o catastrofico causato dall?uomo.

Tra gli isolatori antisismici che svolgono questa funzione rientra il dispositivo di supporto dissipativo descritto nel documento brevettuale US4,644,714 A: esso comprende un supporto inferiore (o piastra di ancoraggio) ed un supporto superiore (o piastra di riscontro), solidali rispettivamente alla struttura di fondazione ed alla struttura in elevazione. Entrambi tali supporti comprendono una rispettiva superficie di scorrimento concava, l?una affacciata all?altra lungo un asse lineare in genere verticale, e sono separati tra loro da un pattino (o lente o pastiglia) di scorrimento e dissipazione realizzato in materiale plastico.

A sua volta, il pattino di scorrimento e dissipazione comprende due superfici esterne convesse tra loro contrapposte, in contatto con e coniugate alle superfici di scorrimento concave dei supporti superiore ed inferiore dell?isolatore antisismico, cos? da formare un?articolazione sferica.

Nel caso di pendolo scorrevole semplice, l?isolatore antisismico incorpora un unico pattino di scorrimento e dissipazione, a contatto sia con la piastra inferiore di ancoraggio sia con la piastra superiore di riscontro, mentre nel caso di doppio pendolo scorrevole, l?isolatore antisismico incorpora due pattini di scorrimento tra loro reciprocamente accoppiati, l?uno a contatto con la piastra inferiore di ancoraggio e l?altro a contatto con la piastra superiore di riscontro.

In presenza di una scossa tellurica, il pattino di scorrimento e dissipazione ?, pertanto, libero di scorrere con moto pendolare rispetto al supporto inferiore (o piastra di ancoraggio), proteggendo la struttura sovrastante dagli effetti potenzialmente devastanti, e comunque altamente pericolosi e rischiosi, provocati dal terremoto.

Il pattino di scorrimento e dissipazione, disposto in semplice appoggio alle piastre inferiore e superiore tra le quali ? interposto, oscilla dunque liberamente sulla superficie concava della piastra inferiore di supporto e della piastra superiore di supporto secondo una o pi? direzioni laterali casuali (ma in genere radiali), ortogonali all?asse lineare, alternatamente tra una posizione di equilibrio, assunta in assenza del suddetto fenomeno naturale o dell?evento causato dall?uomo, nella quale il pattino di scorrimento e dissipazione, la piastra di ancoraggio e la piastra di riscontro sono sostanzialmente coassiali tra loro, ed una pluralit? di posizioni di instabilit? strutturale, assunte mentre il fenomeno naturale o l?evento causato dall?uomo sta avvenendo, nelle quali il pattino di scorrimento e dissipazione, la piastra inferiore di supporto e la piastra superiore di riscontro sono disassati tra loro, al fine di dissipare l?energia cinetica del fenomeno naturale o dell?evento causato dall?uomo, trasmessa alla struttura in elevazione.

Sulla superficie convessa del pattino di scorrimento e dissipazione, quella che ? a contatto con la superficie concava del supporto inferiore e del supporto superiore, viene solitamente applicato un materiale di scorrimento, sotto forma di strato o film laminare, per favorire lo scorrimento relativo delle due superfici.

Come materiale superficiale di scorrimento del pattino, secondo una tecnica nota, viene impiegato un materiale composito di tipo termoplastico, comprendente politetrafluoroetilene (noto anche con l?acronimo di PTFE), addizionato con cariche di rinforzo quali fibre di carbonio, fibre di vetro, bronzo o nitruro di boro.

Il materiale superficiale di scorrimento presenta elevati coefficienti di attrito, fino anche al 20%, permettendo cos? di dissipare un elevato quantitativo di energia durante un?oscillazione provocata ad esempio da un sisma.

Questi dispositivi di isolamento antisismico, tuttavia, non presentano una soddisfacente resistenza all?usura e, per questo motivo, non sono adatti ad essere impiegati per supportare strutture in elevazione (come in particolare i ponti) che presentano continui e frequenti movimenti di servizio anche in assenza di un terremoto, per effetto ad esempio di dilatazioni termiche, azione del vento o per una variazione repentina del carico supportato dalle strutture in elevazione.

Secondo un?altra tecnica nota, rinvenibile ad esempio nel documento di arte nota EP1836404 A2, sono stati proposti dispositivi di isolamento antisismico del tipo a pendolo scorrevole, che sfruttano una diversa tipologia di materiale di scorrimento. In particolare, infatti, secondo EP1836404 A2, il materiale di scorrimento pu? essere politetrafluoroetilene (PTFE) puro, privo di cariche di rinforzo, oppure polietilene ad altissimo peso molecolare (noto anche con l?acronimo di UHMWPE): questi materiali presentano un?elevata resistenza all?usura, ed un coefficiente d?attrito relativamente basso, che li rende idonei a consentire i movimenti di servizio delle strutture in elevazione, ma inadatti a smaltire elevante quantit? di energia, come ?, invece, necessario in caso di un sisma di elevata intensit?.

Nei sistemi di isolamento antisismico di tipo noto, in generale, si mira spesso ad ottenere la pi? alta dissipazione possibile di energia mediante smorzamento, cos? che, negli isolatori a pendolo della tecnica nota, ci? si traduce nella massima o migliore possibile fornitura di attrito, utilizzando ed attingendo sempre a particolari resine termoplastiche inserite tra gli elementi strutturali del dispositivo di appoggio (o di isolamento antisismico). In questo modo vengono ridotti gli spostamenti orizzontali della struttura in elevazione e posti sotto controllo quelli del terreno su cui essa posa, senza tuttavia scongiurare i problemi di usura sopra descritti.

Un ulteriore problema dei materiali di scorrimento della tecnica nota ? la rapida degradazione meccanica per effetto del calore dissipato durante l?evento sismico: in presenza di elevate velocit? di scorrimento ? quali quelle generate da un sisma di forte intensit? ? nonch? di elevato coefficiente di attrito e prolungata durata della eccitazione sismica, lo scorrimento relativo delle superfici del pattino sulle superficie interne delle piastre di supporto produce, in effetti, enormi quantit? di calore che degradano rapidamente le propriet? del materiale superficiale di scorrimento del pattino scorrevole.

?, quindi, desiderabile ed auspicabile allo stato, nel settore dell?ingegneria edile e civile, disporre di un supporto (o appoggio) antisismico che risenta quantomeno in grado minore di tale degradazione del pattino di scorrimento e dissipazione dovuta agli effetti del calore prodotto per effetto dello scorrimento del pattino stesso, senza per questo dover rinunciare alla produzione del calore per attrito, ovvero alla dissipazione dell?energia trasmessa dal sisma alla struttura in elevazione. Partendo, dunque, dalla consapevolezza dei suddetti inconvenienti dell?arte nota, la presente invenzione si propone di porre efficacemente rimedio ad essi.

In particolare, scopo principale dell?invenzione ? fornire un isolatore antisismico, del tipo cosiddetto a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie il cui pattino di scorrimento e dissipazione, pur mantenendo un ottimo rendimento dissipativo e, dunque un elevato coefficiente di attrito, almeno pari a quelli degli isolatori antisismici dell?arte nota, rispetto al pattino appartenente a questi ultimi presenti una resistenza all?usura nettamente superiore.

In altre parole, scopo primario dell?attuale invenzione ? mettere a punto un isolatore antisismico, del tipo cosiddetto a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie che conservi inalterata l?integrit? strutturale del pattino di scorrimento e dissipazione pi? a lungo rispetto agli isolatori equivalenti della tecnica nota.

? un secondo scopo dell?attuale invenzione proporre un isolatore antisismico, del tipo cosiddetto a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie che rappresenti una significativa e sorprendente innovazione nel settore dell?ingegneria edile e civile, da sempre focalizzato verso la realizzazione di isolatori antisismici provvisti di pattini di scorrimento e dissipazione ad elevato coefficienti di attrito e, perci?, rivestiti con materiale termoplastico.

Nell?ambito degli scopi suddetti, ? compito della presente invenzione indicare un isolatore antisismico dissipativo, del tipo cosiddetto a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie che, nel complesso, possieda un?efficace durata funzionale maggiore di quella garantita dagli isolatori antisismici dissipativi di tipo noto.

? un ulteriore scopo dell?attuale invenzione rendere disponibile un isolatore antisismico, del tipo a pendolo scorrevole, per la protezione di costruzioni edilizie che permetta di conseguire un?elevata dissipazione senza che il pattino di scorrimento e dissipazione si degradi a causa del calore prodotto e dissipato durante l?evento sismico, come avviene invece negli isolatori dell?arte nota ad esso pi? direttamente equiparabili.

? un non ultimo scopo dell?invenzione realizzare un isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie che, a fronte degli ambiziosi scopi precedenti che si prefigge di conseguire, mantenga un ragionevole costo di produzione e prezzi al mercato competitivi.

Gli scopi detti sono raggiunti mediante un isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie come alla rivendicazione 1 allegata, alla quale si rimanda per brevit? espositiva.

Ulteriori caratteristiche costruttive di dettaglio dell?isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie dell?invenzione sono riportate nelle rispettive rivendicazioni dipendenti.

Le suddette rivendicazioni, nel seguito specificatamente e concretamente definite, si intendono parte integrante della presente descrizione.

Vantaggiosamente, l?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie, oggetto dell?invenzione, presenta un livello di usura del pattino di scorrimento e dissipazione, interposto tra le due piastre di supporto, inferiore rispetto a quello degli isolatori dell?arte anteriore ad esso equivalenti.

Ci? in virt? positivamente del fatto che, nell?isolatore antisismico dissipativo dell?invenzione, almeno una delle due facce esterne (tra loro assialmente contrapposte lungo l?asse lineare del dispositivo di isolamento) del pattino di scorrimento e dissipazione ? almeno in parte (sebbene, di preferenza totalmente) rivestita con uno strato laminare realizzato in resina termoindurente.

Altrettanto vantaggiosamente, dunque, l?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole dell?invenzione conservi mantiene immutata l?integrit? strutturale del pattino di scorrimento e dissipazione per un lasso temporale pi? lungo rispetto a quello degli isolatori della tecnica nota ad esso paragonabili.

Ancora vantaggiosamente, l?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole dell?invenzione presenta una degradazione meccanica per effetto del calore dissipato durante l?evento sismico inferiore rispetto agli isolatori antisismici dell?arte nota: ci? in quanto il materiale termoindurente con cui ? almeno in parte rivestita almeno una delle due facce esterne del pattino di scorrimento e dissipazione fornisce un compromesso ottimale tra coefficiente di attrito e integrit? strutturale senza usura dei componenti, anche sorprendentemente in presenza di condizioni operative sino ad oggi considerate critiche sotto il profilo dell?usura, specie del pattino di scorrimento, quali elevate velocit? di scorrimento ? e dunque eventi sismici di forte intensit? ? e prolungata durata della eccitazione sismica. In maniera vantaggiosa, pertanto, l?isolatore antisismico dissipativo dell?attuale invenzione rappresenta una rilevante innovazione nel settore dell?edilizia costruttiva civile ed un significativo, inatteso passo in avanti teso ad ottenere una sua maggiore durata funzionale rispetto alla tecnica nota, senza che ci? vada a discapito delle sue prestazioni.

Gli scopi ed i vantaggi detti risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita forma esecutiva dell?isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie dell?invenzione, data a titolo indicativo ed illustrativo, ma non limitativo, con l?ausilio delle allegate tavole di disegno in cui:

- la figura 1 ? una vista assonometrica in spaccato dell?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole dell?invenzione, nella posizione di equilibrio;

- la figura 2 ? una vista in pianta di figura 1;

- la figura 3 ? una vista di figura 2 secondo il piano di sezione III-III.

L?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole, oggetto della presente invenzione, utile alla protezione di costruzioni edilizie, ? illustrato nella sua condizione di riposo (o posizione di equilibrio) in figura 1 dove viene globalmente indicato con 1.

Si osserva che l?isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole 1 comprende: - una piastra inferiore 2, realizzata in materiale metallico quale acciaio, adatta ad essere disposta a ridosso di una struttura di fondazione (detta anche sottostruttura, non illustrata);

- una piastra superiore 3, anch?essa realizzata in materiale metallico quale acciaio, disposta superiormente alla piastra inferiore 2 lungo un asse lineare Y ed adatta almeno a contribuire al sostegno di una struttura in elevazione (detta anche sovrastruttura, non illustrata), per dissipare l?energia cinetica trasmessa alla struttura in elevazione stessa da un fenomeno naturale o da un evento causato dall?uomo, in entrambi i casi comunque provvisto di un elevato rilascio di energia totale (o energia meccanica);

- un pattino (o pastiglia o lente) di scorrimento e dissipazione 4, realizzato in materiale metallico (quale ad esempio acciaio caricato al carbonio) e disposto in semplice appoggio alla piastra inferiore 2 ed alla piastra superiore 3 tra le quali ? interposto in maniera tale da oscillare liberamente sulla superficie interna 2a, 3a rispettivamente della piastra inferiore 2 e della piastra superiore 3 secondo una o pi? direzioni laterali casuali, ortogonali all?asse lineare Y, alternatamente tra una posizione di equilibrio (mostrata, come detto, in figura 1), assunta in assenza del fenomeno naturale o dell?evento causato dall?uomo, nella quale il pattino di scorrimento e dissipazione 4, la piastra inferiore 2 e la piastra superiore 3 sono sostanzialmente coassiali tra loro, ed una pluralit? di posizioni di instabilit? strutturale (non raffigurate per semplicit? espositiva), assunte mentre il fenomeno naturale o l?evento causato dall?uomo ? in corso, nelle quali il pattino di scorrimento e dissipazione 4, la piastra inferiore 2 e la superiore 3 sono disassati tra loro, per dissipare l?energia cinetica del fenomeno naturale o dell?evento causato dall?uomo, trasmessa alla struttura in elevazione.

In conformit? con l?invenzione, nel caso specifico, entrambe le facce esterne 4a, 4b, tra loro assialmente contrapposte lungo il suddetto asse lineare Y, del pattino di scorrimento e dissipazione 4 ? totalmente rivestita con uno strato (o film) laminare 5 realizzato in resina termoindurente.

Si precisa, sin da subito, che, genericamente, una resina pu? essere definita come prodotto organico, solido o semisolido, d'origine naturale o sintetica, senza un preciso punto di fusione e, generalmente, di elevato peso molecolare. La principale distinzione che viene operata a livello industriale ? tra resine termoplastiche e resine termoindurenti.

Le resine termoplastiche sono polimeri lineari o ramificati che possono essere fusi fornendo loro un?appropriata quantit? di calore; possono essere forgiati (e riforgiati) in qualsiasi forma.

Questi polimeri, normalmente, possiedono temperature di fusione non elevatissime (120?220?C), purtroppo facilmente raggiungibili dall?enorme quantit? di energia che i pattini di scorrimento e dissipazione con essi realizzati devono dissipare nel breve intervallo di tempo di qualche secondo, tipico di un evento sismico.

Le resine termoindurenti, invece, sono materiali costituiti da polimeri reticolati nei quali il moto delle catene polimeriche ? fortemente limitato dall?elevato numero di reticolazioni esistenti. Durante la fase di trasformazione subiscono una modificazione chimica irreversibile che ne impedisce la rifusione e ne eleva cos? la resistenza termica, mediamente, sopra i 250?300?C.

Da questo consegue la loro effettiva utilit? in isolatori antisismici del tipo a pendolo scorrevole, quale quello indicato con 1 in figura 1, mai riscontrata o sfruttata sino ad adesso nel settore dell?ingegneria edile e civile per la fabbricazione di pattini di scorrimento e dissipazione, quale quello indicato con 4 in figura 1, poich? le resine termoplastiche sono ritenute allo scopo gi? ampiamente performanti sotto il profilo del coefficiente di attrito sviluppato.

In maniera particolare, lo strato laminare 5 presenta uno spessore di valore compreso nell?intervallo 2?10 mm.

Pi? preferibilmente, tale spessore dello strato laminare 5 presenta un valore compreso nell?intervallo 4?6 mm.

In maniera preferita ma non vincolante, lo strato laminare 5 ? uniformemente distribuito, per spessore ed estensione superficiale, su entrambe le facce esterne 4a, 4b del pattino di scorrimento e dissipazione 4.

In aggiunta, lo strato laminare 5 consiste in questo caso di un foglio (o lastra) di vario spessore, applicato ad entrambe le suddette facce esterne 4a, 4b del pattino di scorrimento e dissipazione 4 in metallo mediante uno qualsiasi dei sistemi stabili di connessione scelti dal gruppo consistente in mezzi di incastro, mezzi di innesto, mezzi di interferenza meccanica, mezzi a vite, mezzi di incollaggio e similari.

Secondo la preferita forma esecutiva qui descritta dell?invenzione, la resina termoindurente ? uno qualsiasi dei materiali plastici scelti dal gruppo consistente in resina fenolica (ad esempio, di densit? pari ad 1,31 gr/cm<3>), resina ammidica, resina epossidica, resina poliuretanica, resina poliestere insatura, resina siliconica, resina alchilica e/o loro combinazioni.

Di preferenza ulteriore, la resina termoindurente ? caricata con fibre intrecciate inglobate nella fase di reticolazione di detta resina termoindurente.

Tali fibre intrecciate sono realizzate, ad esempio, in uno qualsiasi dei rinforzi in fibra scelti dal gruppo consistente in fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre di basalto, fibre di aramide e/o loro combinazioni: questi materiali hanno il vantaggio di offrire leggerezza e alta resistenza meccanica al pattino di scorrimento e dissipazione 4.

? inteso, tuttavia, che altri additivi potranno essere utilizzati per aumentare o diminuire le caratteristiche di scorrevolezza ovvero per aumentare o diminuire il coefficiente d?attrito del pattino di scorrimento e dissipazione dell?isolatore antisismico dell?invenzione.

Per quanto concerne la superficie interna 2a, 3a rispettivamente della piastra inferiore 2 e della piastra superiore 3, essa ? in modo preferito ma opportuno di forma concava, mentre le facce esterne 4a, 4b del pattino di scorrimento e dissipazione 4 presentano una forma coniugata a quella della superficie esterna 2a, 3a, ossia in questo caso convessa, come ben visibile peraltro in figura 3.

Preferibilmente ma non necessariamente, la superficie interna 2a della piastra inferiore 2 e la superficie interna 3a della piastra superiore 3 presentano la medesima curvatura: in questo modo, gli spostamenti del pattino di scorrimento e dissipazione 4 rispetto alla posizione di equilibrio saranno distribuiti in parti uguali sulle due superfici interne di scorrimento 2a, 3a.

In altre soluzioni esecutive dell?isolatore antisismico dissipativo dell?invenzione, non raffigurate nelle tavole di disegno allegate, la superficie interna della piastra inferiore e la superficie interna della piastra superiore potranno presentare curvatura differente: in tale forma di realizzazione, si ottiene una distribuzione differente dello spostamento del pattino di scorrimento e dissipazione sulle due superfici interne di scorrimento, alquanto utile ed auspicata in talune situazioni o condizioni operative.

Ulteriori soluzioni costruttive dell?isolatore antisismico dissipativo dell?invenzione, ancora non rappresentate nell?elenco di figure allegate, potranno prevedere che la superficie interna di almeno una tra la piastra inferiore e la piastra superiore presenti un arco di transizione quale, in modo esemplificativo e particolare, una clotoide, al fine di centrare meglio il pattino.

A causa della dipendenza funzionale del raggio di curvatura rispettivamente dalla sua distanza dal centro dell?isolatore dissipativo e dalle coordinate locali, il comportamento di richiamo dell?isolatore stesso (in combinazione con altri parametri, quali per esempio l?attrito) pu? essere regolato: un arco di transizione, ed in particolare una clotoide, genera un comportamento di richiamo del pattino di scorrimento e dissipazione particolarmente vantaggioso.

Con specifico riferimento alla superficie interna 2a, 3a della piastra inferiore 2 e detta piastra superiore 3, si evidenzia che essa ? realizzata in uno qualsiasi dei materiali metallici a basso coefficiente di attrito selezionati dal gruppo consistente in acciaio inossidabile, materiali metallici rivestiti con cromo duro, alluminio anodizzato, fosfato di nickel e/o loro combinazioni, in proporzioni variabili.

In maniera preferita ma non limitante, almeno una (nel caso specifico, entrambe) tra la piastra inferiore 2 e la piastra superiore 3 comprende mezzi di finecorsa, nell?insieme numerati con 6, adatti a delimitare lo spostamento o oscillazione del pattino di scorrimento e dissipazione 4, secondo le direzioni laterali casuali ortogonali all?asse lineare Y prima introdotte, durante il fenomeno naturale o l?evento causato dall?uomo.

Pi? in dettaglio, i mezzi di finecorsa 6 includono per esempio, una parete anulare rialzata 7 che:

? sporge dalla superficie interna 2a, 3a, assialmente affacciata ad una rispettiva delle facce esterne 4a, 4b del pattino di scorrimento e dissipazione 4, della detta piastra inferiore 2 e della piastra superiore 3;

? ? disposta in corrispondenza del bordo laterale 2b, 3b rispettivamente della piastra inferiore 2 e della piastra superiore 3.

Rimane inteso che, in altre realizzazioni dell?isolatore antisismico dissipativo della presente invenzione, non raffigurate nel seguito, i mezzi di finecorsa potranno presentare una concezione costruttiva diversa da quella appena descritta, a esempio una pluralit? di denti arcuati tra loro allineati, consecutivi, intervallati o distanziati in corrispondenza del perimetro della piastra inferiore e/o della piastra superiore.

Inoltre, in ulteriori esecuzioni dell?isolatore antisismico dissipativo della presente invenzione, non mostrate nelle tavole allegate, i mezzi di finecorsa ? di qualsiasi fattezza ? potranno essere associati soltanto ad una delle due piastre di supporto tra loro affacciate (e divise dal pattino intermedio di scorrimento e dissipazione). In funzione della descrizione appena fornita, si comprende, pertanto, che l?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie, oggetto dell?attuale invenzione, raggiunge gli scopi e realizzi i vantaggi precedentemente menzionati.

Oltre a quelli gi? sopra evidenziati, le resine termoindurenti offrono altri vantaggi nell?applicazione oggetto della presente invenzione, quali: alta resistenza alle sostanze chimiche, elevata stabilit? termica, resistenza alla deformazione sotto carico e alla deformazione plastica, basso peso, elevate propriet? di isolamento elettrico.

Inoltre, rispetto alle resine termoplastiche, le resine termoindurenti non si degradano in presenza di luce e hanno un costo generalmente meno elevato, il che si riflette in un costo ampiamente competitivo dell?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole dell?invenzione.

Inoltre ancora, nell?invenzione, l?accorgimento costruttivo di interporre tra le due piastre di supporto inferiore e superiore almeno un pattino di scorrimento e dissipazione non realizzato in materiale di scorrimento di natura termoplastica, notoriamente contraddistinto da comportamenti elastoplastici e da pronunciati fenomeni di creep e deformazioni elevate, permette al dispositivo di isolamento antisismico oggetto dell?invenzione di non essere affetto ad usura ed alla perdita di prestazioni antisismiche nel tempo, o quanto meno di esserlo in misura decisamente inferiore rispetto ai dispositivi noti.

Altra caratteristica saliente delle resine termoindurenti ? l?elevata stampabilit? dimensionale: come indicato anche in precedenza, nelle applicazioni antisismiche il pattino di scorrimento e dissipazione ? tipicamente sagomato a calotta sferica; utilizzando prodotti termoplastici ? necessario partire da fogli o lastre piane ed eseguire o un trattamento di termoformatura ? ovvero una trasformazione del semilavorato nell?oggetto dalla forma voluta mediante uno stampo ? nel quale la lastra deve essere prima riscaldata, di solito con lampade infrarosse e poi messa sullo stampo dove assume la forma desiderata mediante l?applicazione di un controstampo ? o deformandoli plasticamente per permetterne l?inserimento tra le due superfici di acciaio lavorate sfericamente.

Il primo processo determina un aumento dei costi, mentre il secondo causa una perdita di caratteristiche meccaniche avendo inserito nel componente termoplastico delle tensioni residue date dal processo di plasticizzazione.

L?utilizzo di resine termoindurenti, invece, permette di avere in maniera rapida, immediata, in tempo reale la calotta sferica (o convessa) del pattino di scorrimento sagomato nella corretta forma e dimensione, rendendo agevole l?applicazione e garantendo le caratteristiche meccaniche del manufatto.

In fase esecutiva, potranno essere apportate modifiche all?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole dell?attuale invenzione consistenti, ad esempio, nel fatto che solamente una delle due facce esterne tra loro assialmente contrapposte del pattino di scorrimento e dissipazione comprende uno strato laminare di rivestimento realizzato almeno in parte in resina termoindurente, caricata o meno con fibre intrecciate inglobate nella fase di reticolazione della resina termoindurente.

In aggiunta, in altre soluzioni costruttive dell?isolatore antisismico dissipativo del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie dell?invenzione, non accompagnate da figure di riferimento, soltanto una porzione, una parte, una sezione superficiale di almeno una delle due facce esterne tra loro assialmente contrapposte del pattino di scorrimento e dissipazione potr? essere rivestita tramite uno strato laminare realizzato in resina termoindurente.

Oltre a ci?, potranno sussistere altre varianti esecutive dell?invenzione, non raffigurate nelle tavole di disegno allegate, nelle quali l?isolatore antisismico dissipativo qui rivendicato comprende un numero di pattini intermedi di scorrimento e dissipazione superiore ad uno, tipicamente due per andare a costituire un isolatore antisismico del tipo a doppio pendolo scorrevole, il che non inficia il vantaggio apportato dalla presente invenzione.

? chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all?isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole per la protezione di costruzioni edilizie in esame, senza per questo uscire dai principi di novit? insiti nell?idea inventiva, cos? come ? chiaro che, nella pratica attuazione dell?invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Ove le caratteristiche costruttive e le tecniche, menzionate nelle successive rivendicazioni, siano seguite da segni o numeri di riferimento, tali segni di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l?intelligibilit? delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, essi non presentano alcun effetto limitante sull?interpretazione di ciascun elemento identificato, a titolo puramente di esempio, da tali segni di riferimento.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Isolatore antisismico del tipo a pendolo scorrevole (1) per la protezione di costruzioni edilizie, comprendente: - una piastra inferiore (2) atta ad essere disposta a ridosso di una struttura di fondazione; - una piastra superiore (3) disposta superiormente a detta piastra inferiore (2) lungo un asse lineare (Y) ed atta almeno a contribuire al sostegno di una struttura in elevazione per dissipare l?energia cinetica trasmessa a detta struttura in elevazione da un fenomeno naturale o da un evento causato dall?uomo e provvisto di un elevato rilascio di energia totale; - almeno un pattino di scorrimento e dissipazione (4) disposto in semplice appoggio a detta piastra inferiore (2) ed a detta piastra superiore (3) tra cui ? interposto in maniera tale da oscillare liberamente su una superficie interna (2a, 3a) di detta piastra inferiore (2) e di detta piastra superiore (3) secondo una o pi? direzioni laterali casuali, ortogonali a detto asse lineare (Y), alternatamente tra una posizione di equilibrio, assunta in assenza di detto fenomeno naturale o di detto evento causato dall?uomo, in cui detto pattino di scorrimento e dissipazione (4), detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3) sono sostanzialmente coassiali tra loro, ed una pluralit? di posizioni di instabilit?, assunte mentre detto fenomeno naturale o detto evento causato dall?uomo ? in corso, in cui detto pattino di scorrimento e dissipazione (4), detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3) sono disassati tra loro, per dissipare detta energia cinetica di detto fenomeno naturale o di detto evento causato dall?uomo, trasmessa a detta struttura in elevazione, caratterizzato dal fatto che almeno una delle due facce esterne (4a, 4b), tra loro assialmente contrapposte lungo detto asse lineare (Y), di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4) ? almeno in parte rivestita con uno strato laminare (5) realizzato in resina termoindurente.
2. 2. Isolatore (1) come alla rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che detto strato laminare (5) presenta uno spessore di valore compreso nell?intervallo 2?10 mm.
3. 3. Isolatore (1) come alla rivendicazione 2), caratterizzato dal fatto che detto spessore di detto strato laminare (5) ha un valore incluso nell?intervallo 4?6 mm.
4. 4. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato laminare (5) ? uniformemente distribuito, per spessore ed estensione superficiale, su almeno una di dette facce esterne (4a, 4b) di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4).
5. 5. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato laminare (5) ? applicato ad almeno una di dette facce esterne (4a, 4b) di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4), realizzato in materiale metallico, tramite uno qualsiasi dei sistemi di connessione scelti dal gruppo consistente in mezzi di incastro, mezzi di innesto, mezzi di interferenza meccanica, mezzi a vite, mezzi di incollaggio e similari.
6. 6. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta resina termoindurente ? uno qualsiasi dei materiali plastici scelti dal gruppo consistente in resina fenolica, resina ammidica, resina epossidica, resina poliuretanica, resina poliestere insatura, resina siliconica, resina alchilica e/o loro combinazioni.
7. 7. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta resina termoindurente ? caricata con fibre intrecciate inglobate nella fase di reticolazione di detta resina termoindurente.
8. 8. Isolatore (1) come alla rivendicazione 7), caratterizzato dal fatto che dette fibre intrecciate sono realizzate in uno qualsiasi dei rinforzi in fibra scelti dal gruppo consistente in fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre di basalto, fibre di aramide e/o loro combinazioni.
9. 9. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta superficie interna (2a, 3a) di almeno una tra detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3) ? concava, e almeno una di dette facce esterne (4a, 4b) di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4) ? convessa.
10. 10. Isolatore (1) come alla rivendicazione 9), caratterizzato dal fatto che detta superficie interna (2a) di detta piastra inferiore (2) e detta superficie interna (3a) di detta piastra superiore (3) presentano la medesima curvatura.
11. 11. Isolatore come alla rivendicazione 9), caratterizzato dal fatto che detta superficie interna di detta piastra inferiore e detta superficie interna di detta piastra superiore presentano curvatura differente.
12. 12. Isolatore come una qualsiasi delle rivendicazioni da 9) a 11), caratterizzato dal fatto che detta superficie interna di almeno una tra detta piastra inferiore e detta piastra superiore presenta un arco di transizione.
13. 13. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta superficie interna (2a, 3a) di almeno una tra detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3) ? realizzata in uno qualsiasi dei materiali metallici a basso coefficiente di attrito selezionati dal gruppo consistente in acciaio inossidabile, materiali metallici rivestiti con cromo duro, alluminio anodizzato, fosfato di nickel e/o loro combinazioni.
14. 14. Isolatore (1) come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno una tra detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3) comprende mezzi di finecorsa atti a delimitare lo spostamento o oscillazione di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4), secondo dette direzioni laterali casuali ortogonali a detto asse lineare (Y), durante detto fenomeno naturale o detto evento causato dall?uomo.
15. 15. Isolatore (1) come alla rivendicazione 14), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di finecorsa includono una parete anulare rialzata (7) che: ? sporge da detta superficie interna (2a, 3a), assialmente affacciata ad una di dette facce esterne (4a, 4b) di detto pattino di scorrimento e dissipazione (4), di almeno una tra detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3); ? ? disposta in corrispondenza del bordo laterale (2b, 3b) di almeno una tra detta piastra inferiore (2) e detta piastra superiore (3).