IT202100029525A1 - Device for reinforcing structural joints between construction elements. - Google Patents
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Description
?Dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni?. ?Device for reinforcing structural joints between construction elements?.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni. The present invention relates to a device for reinforcing structural joints between construction elements.
Con la definizione "elemento per costruzioni" nel presente trovato si devono intendere tutti i componenti (quali travi, pilastri, solai, traversi, solette, lastre, plinti e altri) utilizzati per la costruzione di edifici e/o opere ingegneristiche civili/edili e/o architettoniche di qualsiasi tipologia. The definition of "building element" in the present invention refers to all the components (such as beams, pillars, floors, crosspieces, slabs, slabs, plinths and others) used for the construction of buildings and/or civil/building engineering works and /or architectural of any type.
Un giunto strutturale, nell'ambito dell'ingegneria civile/edile, consiste nel collegamento tra due parti distinte di una struttura. Questa interruzione ha lo scopo di evitare problemi legati alle dilatazioni/contrazioni termiche dei materiali e riduce i danni prodotti da un evento sismico sulla struttura. A structural joint, in the field of civil/building engineering, consists of the connection between two distinct parts of a structure. This interruption has the aim of avoiding problems related to thermal expansions/contractions of the materials and reduces the damage caused by a seismic event on the structure.
Ovviamente la presenza di giunti ? dovuta anche all'utilizzo di componenti prefabbricati che sono reciprocamente assemblati in cantiere in fase di realizzazione della struttura. Obviously the presence of joints? also due to the use of prefabricated components which are mutually assembled on site during the construction of the structure.
I giunti in calcestruzzo non armati sono elementi critici per la risposta sismica degli edifici esistenti. Tali giunti di edifici esistenti non sono generalmente progettati per sopportare carichi orizzontali e, non essendo armati con staffe di rinforzo interne, il loro comportamento risulta estremamente fragile, con la conseguenza di rendere altamente vulnerabili agli eventi sismici gli edifici che li comprendono. Unreinforced concrete joints are critical elements for the seismic response of existing buildings. These joints in existing buildings are generally not designed to support horizontal loads and, not being reinforced with internal reinforcement brackets, their behavior is extremely fragile, with the consequence of making the buildings that include them highly vulnerable to seismic events.
Tra i giunti strutturali rivestono notevole importanza, soprattutto a causa della loro grande diffusione i nodi in cemento armato strutturali, costituiti dall'incrocio tra una trave ed un pilastro. Il presente trovato ? genericamente riferito a qualsiasi tipo di giunto strutturale, ma risulta particolarmente indicato per i nodi in cemento armato strutturali. Among structural joints, structural reinforced concrete joints, consisting of the intersection between a beam and a pillar, are of considerable importance, especially due to their widespread diffusion. The present found? generically referred to any type of structural joint, but is particularly suitable for structural reinforced concrete joints.
Nel seguito della presente trattazione quindi sar? sempre utilizzata la dicitura "giunto strutturale", per conservare la necessaria genericit? della presente trattazione, sebbene negli esempi riportati si far? sempre riferimento all'applicazione del dispositivo secondo il trovato per il rinforzo di nodi strutturali tra travi e pilastri. Ovviamente il dispositivo di rinforzo secondo il trovato sar? comunque da ritenersi applicabile ad un giunto strutturale nella sua accezione pi? generica. In the remainder of this discussion it will therefore be The term "structural joint" has always been used, to maintain the necessary generic nature? of this discussion, although in the examples given it will be done? always referring to the application of the device according to the invention for the reinforcement of structural nodes between beams and pillars. Obviously the reinforcing device according to the invention will be in any case to be considered applicable to a structural joint in its most significant sense? generic.
I gruppi di rinforzo esterni di tipo noto sono utilizzati generalmente per aumentare la capacit? di sopportare sollecitazioni di taglio nei giunti trave-pilastro in cemento armato non rinforzati, che sono particolarmente vulnerabili ai carichi sismici. Known type external reinforcement groups are generally used to increase the capacity to withstand shear stresses in unreinforced reinforced concrete beam-column joints, which are particularly vulnerable to seismic loads.
Sono disponibili numerose tecniche e materiali di rinforzo tra i quali ? possibile citare i gruppi di rinforzo in polimeri rinforzati con fibre, i gruppi di rinforzo in cemento fibrorinforzato, le piastre esterne in acciaio ed i nastri in acciaio precompresso esterno/interno (tecnologia nota con il nome commerciale CAM?). Numerous reinforcement techniques and materials are available, including ? It is possible to mention the reinforcement groups in fibre-reinforced polymers, the reinforcement groups in fibre-reinforced concrete, the external steel plates and the external/internal pre-stressed steel strips (technology known by the trade name CAM?).
Queste tecniche mirano principalmente ad aumentare la capacit? e la duttilit? del giunto e risultano tutti efficaci, pur presentando alcuni inconvenienti: i gruppi di rinforzo in polimeri rinforzati con fibre, i gruppi di rinforzo in cemento fibrorinforzato richiedono la demolizione di tamponamenti in prossimit? del giunto per garantire l'efficacia del rinforzo e fornire duttilit? e dissipazione limitate; le piastre esterne in acciaio possono essere progettate per migliorare la capacit? del giunto, ma la dissipazione ? limitata ed ? molto difficile da controllare; la tecnologia nota con il nome commerciale CAM? ? costosa, coperta da brevetto, ed ? piuttosto invadente poich? richiede l'inserimento di nastri di acciaio all'interno degli elementi in calcestruzzo. These techniques are mainly aimed at increasing the capacity and the ductility? of the joint and are all effective, although they present some drawbacks: the reinforcement groups in fibre-reinforced polymers, the reinforcement groups in fibre-reinforced concrete require the demolition of infills in the vicinity of the joint. of the joint to ensure the effectiveness of the reinforcement and provide ductility? and dissipation limited; External steel plates can be designed to improve capacity. of the joint, but the dissipation? limited and ? very difficult to control; the technology known by the trade name CAM? ? expensive, covered by patent, and? rather intrusive since? requires the insertion of steel strips inside the concrete elements.
Compito principale del presente trovato ? quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni che garantisce un incremento della resistenza meccanica del giunto nei confronti di specifiche sollecitazioni esterne. Main task of the present invention? that of solving the above problems, proposing a device for the reinforcement of structural joints between building elements which guarantees an increase in the mechanical resistance of the joint against specific external stresses.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di proporre un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni in grado di dissipare una predefinita quantit? di energia. Within the scope of this task, one purpose of the invention is? is to propose a device for the reinforcement of structural joints between building elements capable of dissipating a predefined quantity? of energy.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni di costi contenuti. Another purpose of the invention? that of proposing a device for the reinforcement of structural joints between elements for low-cost constructions.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni di semplice installazione. Another purpose of the invention? that of proposing a device for the reinforcement of structural joints between elements for simple installation constructions.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni facilmente riconfigurabile anche dopo l'installazione. Another purpose of the invention? that of proposing a device for the reinforcement of structural joints between building elements that is easily reconfigurable even after installation.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni regolabile allo scopo di garantire uno specifico comportamento meccanico del giunto. Another purpose of the invention? that of proposing a device for the reinforcement of structural joints between construction elements that is adjustable in order to guarantee a specific mechanical behavior of the joint.
Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione. Further purpose of the present invention? that of creating a device for the reinforcement of structural joints between elements for relatively low-cost constructions, simple practical implementation and safe application.
Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni, caratterizzato dal fatto che comprende almeno due organi di ancoraggio a corrispondenti e distinte superfici di un giunto strutturale ed almeno un'unit? di accoppiamento avente le rispettive estremit? vincolate a porzioni di detti organi di ancoraggio, detta unit? di accoppiamento essendo deformabile per una dissipazione, di tipo scelto tra elastica, isteretica, viscosa e rispettive combinazioni, dell'energia meccanica applicata sul giunto strutturale da un agente esterno scelto tra un evento sismico, un urto e simili. This task and these objectives are achieved by a device for the reinforcement of structural joints between building elements, characterized in that it includes at least two anchoring members to corresponding and distinct surfaces of a structural joint and at least one unit coupling having the respective ends? bound to portions of said anchoring members, called unit? of coupling being deformable for a dissipation, of a type chosen from elastic, hysteretic, viscous and respective combinations, of the mechanical energy applied to the structural joint by an external agent chosen from a seismic event, a collision and the like.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description of a preferred, but not exclusive, form of embodiment of the device for reinforcing structural joints between construction elements, illustrated for indicative and non-limiting purposes, in the attached drawings, in which:
la fig.1 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una prima forma di realizzazione di un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni secondo il trovato; la fig.1a rappresenta, in vista frontale schematica, il dispositivo di rinforzo di figura 1; Fig. 1 represents, in a schematic axonometric view, a first embodiment of a device for reinforcing structural joints between construction elements according to the invention; fig.1a represents, in a schematic front view, the strengthening device of figure 1;
la fig.2 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una seconda forma di realizzazione di un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni secondo il trovato; Fig. 2 represents, in a schematic axonometric view, a second embodiment of a device for reinforcing structural joints between construction elements according to the invention;
la fig.2a rappresenta, in vista frontale schematica, il dispositivo di rinforzo di figura 2; fig.2a represents, in a schematic front view, the strengthening device of figure 2;
la fig.3 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una terza forma di realizzazione di un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni secondo il trovato; la fig.3a rappresenta, in vista frontale schematica, il dispositivo di rinforzo di figura 3; Fig.3 represents, in a schematic axonometric view, a third embodiment of a device for reinforcing structural joints between construction elements according to the invention; fig.3a represents, in a schematic front view, the strengthening device of figure 3;
la fig.4 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una quarta forma di realizzazione di un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni secondo il trovato; Fig.4 represents, in a schematic axonometric view, a fourth embodiment of a device for reinforcing structural joints between construction elements according to the invention;
la fig.4a rappresenta, in vista frontale schematica, il dispositivo di rinforzo di figura 4; fig.4a represents, in a schematic front view, the strengthening device of figure 4;
la fig.5 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una quinta forma di realizzazione di un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali tra elementi per costruzioni secondo il trovato; Fig.5 represents, in a schematic axonometric view, a fifth embodiment of a device for reinforcing structural joints between construction elements according to the invention;
la fig.5a rappresenta, in vista frontale schematica, il dispositivo di rinforzo di figura 5; fig.5a represents, in a schematic front view, the strengthening device of figure 5;
la fig.6 rappresenta, in vista frontale schematica, una prima variante applicabile a ciascuna forma di realizzazione del dispositivo di rinforzo secondo il trovato; Fig.6 represents, in a schematic front view, a first variant applicable to each embodiment of the reinforcing device according to the invention;
la fig.7 rappresenta, in vista frontale schematica, una seconda variante applicabile a ciascuna forma di realizzazione del dispositivo di rinforzo secondo il trovato; Fig. 7 represents, in a schematic front view, a second variant applicable to each embodiment of the reinforcing device according to the invention;
la fig.8 rappresenta, in vista frontale schematica, una terza variante applicabile a ciascuna forma di realizzazione del dispositivo di rinforzo secondo il trovato; Fig.8 represents, in a schematic front view, a third variant applicable to each embodiment of the reinforcing device according to the invention;
la fig.9 rappresenta, in vista frontale schematica, una quarta variante applicabile a ciascuna forma di realizzazione del dispositivo di rinforzo secondo il trovato; Fig. 9 represents, in a schematic front view, a fourth variant applicable to each embodiment of the reinforcing device according to the invention;
la fig.10 rappresenta, in vista frontale schematica, una quinta variante applicabile a ciascuna forma di realizzazione del dispositivo di rinforzo secondo il trovato. Fig. 10 represents, in a schematic front view, a fifth variant applicable to each embodiment of the reinforcing device according to the invention.
Con particolare riferimento a tali figure ? indicato globalmente con 1 un dispositivo per il rinforzo di giunti strutturali A tra elementi per costruzioni (a puro titolo esemplificativo e non limitativo, si specifica che tali elementi costruzioni potrebbero essere un pilastro B ed una trave C). With particular reference to these figures? globally indicated with 1 is a device for the reinforcement of structural joints A between construction elements (by way of example and not by way of limitation, it is specified that these construction elements could be a pillar B and a beam C).
Il dispositivo 1 secondo il trovato comprende almeno due organi 2 destinati ad ancorarsi a corrispondenti e distinte superfici del giunto strutturale A ed almeno un'unit? di accoppiamento 3 avente le rispettive estremit? 4 vincolate a porzioni 5 degli organi di ancoraggio 2. The device 1 according to the invention includes at least two members 2 intended to be anchored to corresponding and distinct surfaces of the structural joint A and at least one unit of coupling 3 having the respective ends? 4 fixed to portions 5 of the anchoring members 2.
L'almeno una unit? di accoppiamento 3 sar? deformabile cos? da garantire una dissipazione delle sollecitazioni esterne di tipo scelto tra dissipazione elastica, dissipazione isteretica, dissipazione viscosa e rispettive combinazioni. The at least one unit? of coupling 3 will be? deformable like that? to guarantee dissipation of external stresses of a type chosen between elastic dissipation, hysteretic dissipation, viscous dissipation and respective combinations.
In pratica, le deformazioni subite dall'unit? 3 potranno avvenire in campo elastico (in questo caso si verificheranno nel dissipazioni elastiche) o in campo anelastico (in questo caso si verificheranno nel dissipazioni isteretiche), qualora si sfruttino le propriet? meccaniche del materiale che la costituisce; le deformazioni subite dall'unit? 3 potranno essere di tipo viscoso qualora la stessa sia costituita da un congegno opportunamente progettato (si forniranno specifici esempi nel seguito). In practice, the deformations suffered by the unit? 3 can occur in the elastic field (in this case elastic dissipations will occur in the field) or in the inelastic field (in this case hysteretic dissipations will occur in the field), if the properties are exploited? mechanics of the material that constitutes it; the deformations suffered by the unit? 3 may be of the viscous type if it consists of a suitably designed device (specific examples will be provided below).
La dissipazione che garantiranno le unit? 3 sar? una dissipazione dell'energia meccanica applicata sul giunto strutturale A da un agente esterno scelto tra un evento sismico, un urto e simili. The dissipation that the units will guarantee? Will it be 3? a dissipation of the mechanical energy applied on the structural joint A by an external agent chosen between a seismic event, a shock and the like.
Si evidenzia inoltre che alle porzioni 5 degli organi di ancoraggio 2 saranno preferibilmente vincolate almeno due distinte unit? 3: la posizione e le caratteristiche di ciascuna unit? saranno identificate in fase di progetto allo scopo di imporre il desiderato comportamento del dispositivo di rinforzo 1 sul giunto A. It should also be noted that at least two distinct units will preferably be attached to the portions 5 of the anchoring members 2. 3: the position and characteristics of each unit? will be identified in the design phase in order to impose the desired behavior of the reinforcing device 1 on joint A.
Si specifica quindi che, nel caso in cui siano presenti almeno due unit? 3 queste saranno generalmente tra loro differenti per almeno una caratteristica scelta tra forma, dimensioni, materiale, pre-caricamento meccanico e combinazione degli stessi. It is therefore specified that, in the event that there are at least two units 3 these will generally be different from each other for at least one characteristic chosen among shape, dimensions, material, mechanical pre-loading and combination of the same.
Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, l'unit? 3 pu? vantaggiosamente comprendere un dissipatore viscoso 6 del tipo di uno smorzatore idraulico, uno smorzatore pneumatico, un ammortizzatore e simili. With particular reference to an implementation solution of undoubted practical and applicative interest, the unit? 3 can? advantageously comprising a viscous dissipator 6 of the type of a hydraulic damper, a pneumatic damper, a shock absorber and the like.
In questo caso il dissipatore viscoso 6 consentir? di smorzare gli effetti delle sollecitazioni esterne, limitando il carico cui sar? soggetto il giunto A (con particolare riferimento alle sollecitazioni di taglio, sebbene lo smorzamento influisca positivamente relativamente a qualsiasi tipo di sollecitazione esterna). In this case the viscous dissipator 6 will allow? to dampen the effects of external stresses, limiting the load to which it will be? joint A is subject (with particular reference to shear stresses, although damping has a positive influence on any type of external stress).
E' rilevante evidenziare che l'unit? 3 pu? proficuamente essere realizzata in un materiale preferibilmente scelto tra polimeri rinforzati con fibre, gomma, elastomeri, metalli, leghe metalliche, materiali compositi, leghe a memoria di forma e combinazioni degli stessi. It is important to highlight that the unit? 3 can? advantageously be made of a material preferably chosen from fibre-reinforced polymers, rubber, elastomers, metals, metal alloys, composite materials, shape memory alloys and combinations thereof.
La possibilit? di adottare materiali enormemente differenti tra loro per caratteristiche meccaniche e comportamento nei confronti delle sollecitazioni consente di progettare un dispositivo 1 che integri una pluralit? di differenti unit? 3, sfruttando le specifiche caratteristiche meccaniche di ciascuna di esse al fine di ottenere un rinforzo del giunto A che reagisca alle sollecitazioni esterne nella migliore migliore per salvaguardare il giunto A stessi (in particolare disponendo l'unit? 3 pi? indicata in ogni punto del dispositivo 1, in modo che la stessa reagisca al tipo di sollecitazioni che si verificheranno in quel punto). Sar? quindi possibile associare unit? 3 elastiche, rigide, duttili (esaltando i rispettivi comportamenti attraverso un eventuale pre-caricamento delle stesse) a differenti posizioni della porzione 5 dell'organo di ancoraggio 2, allo scopo di calibrare la risposta del dispositivo 1 alle sollecitazioni alle specifiche esigenze della zona di giunto A di sua diretta competenza. The possibility? of adopting materials that are enormously different from each other in terms of mechanical characteristics and behavior towards stress allows us to design a device 1 that integrates a plurality of of different units? 3, exploiting the specific mechanical characteristics of each of them in order to obtain a reinforcement of the joint A which reacts to external stresses in the best possible way to safeguard the joint A itself (in particular by placing the most suitable unit 3 in every point of the device 1, so that it reacts to the type of stresses that will occur at that point). Sar? so is it possible to associate units? 3 elastic, rigid, ductile (enhancing their respective behaviors through a possible pre-loading of the same) at different positions of the portion 5 of the anchoring member 2, for the purpose of calibrating the response of the device 1 to the stresses to the specific needs of the area of joint A under his direct responsibility.
La combinazione delle caratteristiche di distinte unit? 3 consente inoltre di proteggere il giunto A da danni incrementali, in quanto si potranno adottare specifiche configurazioni di unit? 3 che siano idonee a limitare le deformazioni di specifiche parti del giunto A (garantendo che quindi permangano le condizioni per cui lo stesso riesca ad assolvere ai propri compiti strutturali anche dopo aver subito tali sollecitazioni). The combination of the characteristics of distinct units? 3 also allows you to protect joint A from incremental damage, as specific unit configurations can be adopted? 3 that are suitable for limiting the deformations of specific parts of joint A (ensuring that the conditions remain whereby it is able to carry out its structural tasks even after having undergone such stresses).
Da un punto di vista realizzativo si specifica che l'almeno un'unit? 3 potr? convenientemente presentare una conformazione di tipo scelto tra una barra, una piastra, un corpo tubolare, un nastro, un cavo, una trave e combinazione degli stessi. From an implementation point of view it is specified that the at least one unit? 3 could? conveniently present a conformation of a type chosen from a bar, a plate, a tubular body, a ribbon, a cable, a beam and combinations thereof.
In particolare sar? possibile realizzare un dispositivo 1 che comprender? una pluralit? di distinte unit? 3 conformate come aste o come profilati, ma anche un insieme costituito da unit? differenti (ad esempio alcune tubolari, alcune piastriformi, alcuni con la forma di un cavo) allo scopo di ottenere specifiche risposte meccaniche alle sollecitazioni esterne. In particular it will be? Is it possible to create a device 1 that will include? a plurality? of distinct units? 3 shaped like rods or profiles, but also a set made up of units? different (for example some tubular, some plate-shaped, some with the shape of a cable) in order to obtain specific mechanical responses to external stresses.
Una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico prevede che gli organi di ancoraggio 2 comprendano spallamenti sagomati 7 per la sovrapposizione su rispettive superfici contro-sagomate D del giunto A. An embodiment of undoubted practical interest provides that the anchoring members 2 include shaped shoulders 7 for overlapping onto respective counter-shaped surfaces D of the joint A.
Il giunto A risulter? cos? proficuamente immorsato tra gli spallamenti 7 degli organi di ancoraggio 2 contrapposti i quali saranno reciprocamente accoppiati per mezzo dell'almeno un'unit? 3. Joint A will be what? profitably clamped between the shoulders 7 of the opposing anchoring members 2 which will be mutually coupled by means of the at least one unit? 3.
Non si esclude comunque la possibilit? di utilizzare ulteriori gruppi di vincolo per il fissaggio degli organi di ancoraggio 2 al giunto A: tra questi ? opportuno citare (a titolo esemplificativo e non limitativo) organi filettati 8 infissi rigidamente nel giunto A, su cui vincolare l'organo 2, risalti e/o cavit?, cui accoppiare rispettive forme coniugate dell'organo 2 e simili. However, the possibility is not excluded. to use further constraint groups for fixing the anchoring members 2 to joint A: among these ? It is appropriate to mention (by way of example and without limitation) threaded members 8 rigidly fixed in the joint A, on which to fasten the member 2, projections and/or cavities, to which respective conjugated shapes of the member 2 and the like are coupled.
Nel caso in cui si adottino gli organi filettati 8 (o altri gruppi di vincolo con caratteristiche similari) sar? opportuno prevedere che il gruppo 2 comprenda sedi di ancoraggio con gioco degli stessi (ad esempio asole 9) che consentiranno di realizzare i corretti allineamenti delle porzioni 5 cui vincolare le unit? 3 anche nel caso in cui il giunto A presenti conformazione non perfettamente regolare. If threaded members 8 (or other constraint groups with similar characteristics) are adopted, it will be It is advisable to provide that group 2 includes anchoring seats with clearance (for example slots 9) which will allow the correct alignment of the portions 5 to be achieved to which the units are attached. 3 even if joint A does not have a perfectly regular shape.
L'adozione delle asole 9 potr? utilmente consentire delle rotazioni della porzione 5 (rispetto allo spallamento 7) o delle rispettive traslazioni secondo corse predefinite. The adoption of the buttonholes 9 could? usefully allow rotations of the portion 5 (with respect to the shoulder 7) or respective translations according to predefined strokes.
Non si esclude comunque di utilizzare un unico perno di fissaggio della porzione 5 allo spallamento 7, cos? da realizzare un organo di ancoraggio 2 articolato (come rappresentato a titolo esemplificativo e non limitativo nella allegata figura 4). However, the use of a single fixing pin of the portion 5 to the shoulder 7 is not excluded, so? to create an articulated anchoring member 2 (as represented by way of example and not by way of limitation in the attached figure 4).
Si specifica inoltre che tra le estremit? 4 di ciascuna unit? 3 e la rispettiva porzione 5 dell'organo di ancoraggio 5 cui ? vincolata possono favorevolmente essere interposti mezzi di regolazione per un pre-caricamento dell'unit?, di tipo scelto tra pre-compressione e pretensionamento. It is also specified that between the ends? 4 of each unit? 3 and the respective portion 5 of the anchoring member 5 to which? When constrained, adjustment means can be favorably interposed for pre-loading the unit, of a type chosen between pre-compression and pre-tensioning.
Tali mezzi di regolazione possono vantaggiosamente comprendere su ciascuna estremit? 4 di ogni unit? 3 un terminale filettato e sulle porzioni 5 degli organi di ancoraggio 2 almeno un rispettivo foro di alloggiamento per terminale filettato stesso. Such adjustment means can advantageously comprise on each end? 4 of each unit? 3 a threaded terminal and on the portions 5 of the anchoring members 2 at least a respective housing hole for the threaded terminal itself.
In tal modo sul tratto sporgente da ciascuna porzione 5 degli organi di ancoraggio 2 del terminale filettato sar? impegnabile una madrevite per il serraggio del dispositivo 1 sul giunto A. In this way on the portion protruding from each portion 5 of the anchoring members 2 of the threaded terminal there will be a nut can be engaged for tightening device 1 on joint A.
L'avvitamento di ciascuna di tali madreviti sul rispettivo terminale di una predefinita unit? 3 ? un parametro di progetto ed ? riconfigurabile, per la regolazione idonea ad uno specifico precaricamento di ogni singola unit? 3. The screwing of each of these nuts on the respective terminal of a predefined unit? 3 ? a project parameter and ? reconfigurable, for the adjustment suitable for a specific preloading of each individual unit? 3.
Con particolare riferimento ad una possibile forma di realizzazione, si specifica che ciascuna unit? 3 (ed eventualmente anche ciascun dissipatore 6) potr? essere rivestita con specifiche guaine che avranno una funzione protettiva e che, inoltre, potrebbero contribuire al comportamento meccanico del componente. Ad esempio utilizzando guaine rigide in specifici materiali con specifiche caratteristiche di deformabilit? sotto carico, la guaina prenderebbe parte essa stessa alla dissipazione dell'energia cinetica applicata da un agente esterno (ad esempio un sisma o un urto). With particular reference to a possible embodiment, it is specified that each unit? 3 (and possibly also each heat sink 6) will be able to? be covered with specific sheaths which will have a protective function and which, furthermore, could contribute to the mechanical behavior of the component. For example, using rigid sheaths made of specific materials with specific deformability characteristics? under load, the sheath would itself take part in the dissipation of the kinetic energy applied by an external agent (for example an earthquake or a shock).
Nel caso in cui le unit? 3 siano rivestite da malta, le guaine esterne serviranno per permettere lo scorrimento tra la malta e il sistema di dissipazione. In case the units? 3 are covered with mortar, the external sheaths will serve to allow sliding between the mortar and the dissipation system.
Una volta installato il dispositivo 1 sul giunto A sar? possibile ricoprire lo stesso con malta, calcestruzzo, pasta cementizia, malta ad alta resistenza, malta fibrorinforzata (o altri materiali utilizzati in edilizia) cos? da proteggere l'organo di ancoraggio 2 e le unit? 3 ed aumentare la capacit? di resistere alla compressione da parte del giunto A. Once device 1 has been installed on joint A it will be? Is it possible to cover the same with mortar, concrete, cement paste, high-resistance mortar, fiber-reinforced mortar (or other materials used in construction) so? to protect the anchoring member 2 and the units? 3 and increase the capacity? to resist compression by joint A.
La tecnologia proposta mira a controllare la modalit? di rottura del giunto A, ad esempio tra un pilastro B ed una trave A, realizzati in cemento armato (sebbene non si escluda l'applicazione del dispositivo 1 secondo il trovato anche su elementi per costruzioni non realizzati in tale materiale), migliorando il comportamento dissipativo del giunto. The proposed technology aims to control the modality? of failure of the joint A, for example between a pillar B and a beam A, made of reinforced concrete (although the application of the device 1 according to the invention also on construction elements not made of this material is not excluded), improving the behavior dissipative of the joint.
La duttilit? ? una propriet? tecnologica della materia che indica la capacit? di un corpo o di un materiale di deformarsi plasticamente sotto carico prima di giungere a rottura, cio? la capacit? di sopportare deformazioni plastiche. Un corpo ? tanto pi? duttile quanto maggiore ? la deformazione raggiunta prima della rottura. The ductility? ? a property? technology of matter which indicates the capacity? of a body or material to deform plastically under load before reaching failure, that is? the capacity? to withstand plastic deformations. A body? all the more? ductile how much greater? the deformation reached before failure.
Tradizionalmente, il giunto A ? rinforzato per disporre di una capacit? maggiore di spostamento del pilastro A rispetto alle travi C in caso di sollecitazioni esterne (prevalentemente di tipo sismico) e la duttilit? di tradizionali sistemi di rinforzo non pu? essere controllata direttamente. Traditionally, joint A is reinforced to have a capacity? greater displacement of pillar A compared to beams C in case of external stresses (mainly seismic) and the ductility? of traditional reinforcement systems cannot? be controlled directly.
Questo nuovo dispositivo 1 non solo pu? essere progettato per una resistenza inferiore alle travi A (cos? da costituire il componente "sacrificabile" in caso di sollecitazioni esterne di alta intensit?), ma ? possibile calibrarne la duttilit? e la capacit? di dissipare l'energia applicata dalle sollecitazioni esterne per garantire il comportamento desiderato. This new device 1 not only can? be designed for a lower resistance than the A beams (so as to constitute the "expendable" component in the event of high intensity external stresses), but? Is it possible to calibrate its ductility? and the capacity? to dissipate the energy applied by external stresses to guarantee the desired behavior.
Quando una cerniera plastica si forma in seguito ad una flessione all'estremit? delle travi C, il comportamento del giunto A (tra pilastro B e trave C) in cemento armato ? duttile. When does a plastic hinge form following bending at the end? of the beams C, the behavior of the joint A (between pillar B and beam C) in reinforced concrete? ductile.
Al contrario, quando il giunto A o le travi C cedono a taglio, la modalit? di rottura ? molto fragile e dovrebbe essere evitata per salvaguardare la struttura e la sicurezza delle eventuali persone presenti. On the contrary, when joint A or beams C fail in shear, the modality? breaking? very fragile and should be avoided to safeguard the structure and the safety of any people present.
In caso di rottura per taglio, il carico orizzontale aumenta fino a quando il giunto A o una delle travi C raggiungono un corrispondente valore di soglia: in tal caso il giunto A (o una sua parte) si rompe in modo fragile. In the event of shear failure, the horizontal load increases until joint A or one of the beams C reaches a corresponding threshold value: in this case joint A (or part of it) breaks in a brittle manner.
In caso di snervamento flessionale della trave C, il carico orizzontale aumenta fino a far cedere le armature interne in acciaio, quindi il carico ? comunque sostenuto, garantendo un comportamento duttile. In case of flexural yielding of beam C, the horizontal load increases until the internal steel reinforcements fail, therefore the load? however supported, guaranteeing ductile behavior.
Il comportamento desiderato di un giunto A deve essere duttile per garantire la dissipazione dell'energia applicata dalla sollecitazione esterna (ad esempio un sisma o un urto). The desired behavior of a joint A must be ductile to ensure the dissipation of energy applied by external stress (e.g. an earthquake or shock).
Il dispositivo 1 aggiunge una ulteriore dissipazione esterna al giunto A, ed ? concepito e calcolato per migliorare il comportamento complessivo dell'insieme giunto A e dispositivo 1. Device 1 adds further external dissipation to joint A, and ? conceived and calculated to improve the overall behavior of the joint A and device 1 assembly.
Il comportamento carico-spostamento del giunto A, attraverso il dispositivo 1, pu? essere modificato in quanto il dispositivo 1 stesso ? progettato per avere la stessa resistenza delle travi C quando le travi C cedono a flessione prima di cedere a taglio. The load-displacement behavior of joint A, through device 1, can? be modified as the device 1 itself ? designed to have the same strength as the C beams when the C beams fail in bending before failing in shear.
Tuttavia, il dispositivo 1 potrebbe essere progettato per attivarsi prima che le travi C cedano a taglio, migliorando il comportamento dissipativo del giunto. However, device 1 could be designed to activate before the C beams fail in shear, improving the dissipative behavior of the joint.
Ci? protegge la trave C e garantisce che il comportamento del giunto A sia sempre duttile. There? protects beam C and ensures that the behavior of joint A is always ductile.
Il comportamento di tutti i giunti non confinati rinforzati con i dispositivi 1 secondo il trovato ? maggiormente dissipativo, il che aumenta la duttilit? complessiva della struttura. The behavior of all unconfined joints reinforced with devices 1 according to the invention? more dissipative, which increases the ductility? overall structure.
Inoltre, il dispositivo 1 secondo il trovato pu? essere accoppiato con un sistema sismico parallelo se il taglio alla base o la rigidezza strutturale non sono sufficienti. Furthermore, the device 1 according to the invention can? be coupled with a parallel seismic system if base shear or structural stiffness are not sufficient.
Il dispositivo 1 secondo il trovato comprende unit? 3 di dissipazione isteretica o viscosa collegate ai giunti A con organi di ancoraggio 2 preferibilmente realizzati in acciaio (sebbene non sia esclusa l'adozione di differenti materiali). The device 1 according to the invention includes units 3 of hysteretic or viscous dissipation connected to joints A with anchoring members 2 preferably made of steel (although the adoption of different materials is not excluded).
Il dispositivo 1 pu? essere costituito da unit? 3 in acciaio collegate all'organo di ancoraggio 2. Tali unit? (in tal caso) potranno proficuamente essere precompresse e progettate con diversi diametri e carichi di snervamento del materiale, per garantire la resistenza e la duttilit? desiderate. Device 1 can? be made up of units? 3 in steel connected to the anchoring element 2. These units? (in this case) can they profitably be pre-stressed and designed with different diameters and yield strengths of the material, to guarantee the resistance and ductility? you want.
Il dispositivo 1 secondo il trovato ? molto flessibile e la sua resistenza e duttilit? possono essere facilmente calibrate, come illustrato in precedenza. Device 1 according to the invention? very flexible and its resistance and ductility? they can be easily calibrated, as illustrated above.
I dispositivi 1 secondo il trovato sono altamente personalizzabili in quanto possono essere utilizzati singolarmente o in gruppi di pi? dispositivi 1 con differenti orientamenti; inoltre in ciascun dispositivo si pu? adottare una singola unit? 3, oppure diverse unit? 3 con caratteristiche anche differenti le une dalle altre (cos? da calibrarne perfettamente il comportamento meccanico). The devices 1 according to the invention are highly customizable as they can be used individually or in groups of several. devices 1 with different orientations; furthermore, in each device you can? adopt a single unit? 3, or several units? 3 with characteristics that are also different from each other (so as to perfectly calibrate their mechanical behavior).
E' inoltre possibile combinare diverse tecnologie di dispositivi 1 su uno stesso giunto A, sia in modo simmetrico sia asimmetrico. It is also possible to combine different device technologies 1 on the same joint A, both symmetrically and asymmetrically.
Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un dispositivo 1 per il rinforzo di giunti strutturali A tra elementi per costruzioni B, C che garantisce un incremento della resistenza meccanica del giunto A nei confronti di specifiche sollecitazioni esterne. Advantageously, the present invention solves the problems stated previously, proposing a device 1 for the reinforcement of structural joints A between construction elements B, C which guarantees an increase in the mechanical resistance of the joint A against specific external stresses.
Utilmente dispositivo 1 secondo il trovato ? in grado di dissipare una predefinita quantit? di energia, limitando i danneggiamenti strutturali sul giunto A. Usefully device 1 according to the invention? capable of dissipating a predefined quantity? of energy, limiting structural damage to joint A.
Convenientemente il dispositivo 1 secondo il trovato presenta costi contenuti. Conveniently, the device 1 according to the invention has low costs.
Proficuamente il dispositivo 1 secondo il trovato risulta di semplice installazione. Profitably, the device 1 according to the invention is simple to install.
Positivamente il dispositivo 1 secondo il trovato ? facilmente riconfigurabile anche dopo l'installazione (ci? in relazione al fatto che potrebbe essere riconfigurato il pre-caricamento delle unit? 3, come illustrato in precedenza, anche dopo un lungo lasso di tempo dopo la prima installazione). Device 1 according to the invention positively? easily reconfigurable even after installation (this is related to the fact that the pre-loading of units 3 could be reconfigured, as illustrated above, even after a long period of time after the first installation).
Favorevolmente il dispositivo 1 secondo il trovato ? regolabile allo scopo di garantire uno specifico comportamento meccanico del giunto A. Favorably device 1 according to the invention? adjustable in order to guarantee a specific mechanical behavior of joint A.
Validamente il dispositivo 1 secondo il trovato risulta essere relativamente semplice realizzazione pratica e ci? lo rende una innovazione di sicura applicazione. Validly, the device 1 according to the invention turns out to be a relatively simple practical implementation and this? makes it an innovation of safe application.
Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The found, what? conceived, ? susceptible to numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept; furthermore, all details may be replaced by other technically equivalent elements.
In particolare si evidenzia che ciascun dispositivo potr? essere equipaggiato con sensori volti alla misura delle sollecitazioni e/o delle deformazioni. In particular, it is highlighted that each device can be equipped with sensors aimed at measuring stresses and/or deformations.
In particolare questi sensori potranno essere associati all'organo di ancoraggio 2, alle unit? 3 (ad una sola di esse o ad almeno una parte quelle presenti) o essere disposto in corrispondenza della superficie di interfaccia tra il giunto A ed il dispositivo 1. In particular, these sensors can be associated with the anchoring member 2, with the units 3 (to only one of them or to at least part of those present) or be placed in correspondence with the interface surface between joint A and device 1.
I sensori, in ogni caso, saranno preferibilmente dotati di mezzi di trasmissione di segnale (ad esempio in radiofrequenza o con qualsiasi altra metodica che preveda una connessione elettrica via cavo o meno) cos? da poter trasmettere dati relativi alle deformazioni e sollecitazioni registrate ad un rispettivo elaboratore di controllo. The sensors, in any case, will preferably be equipped with means of signal transmission (for example in radio frequency or with any other method involving an electrical connection via cable or otherwise) so? to be able to transmit data relating to the deformations and stresses recorded to a respective control computer.
Non si esclude comunque di adottare sensori dotati di un supporto di memoria entro cui siano immagazzinati tutti gli eventi registrati: in questo modo, dopo un sisma sar? possibile ricostruire esattamente tutte le fasi dello stesso. However, we cannot rule out adopting sensors equipped with a memory medium in which all the recorded events are stored: in this way, after an earthquake there will be possible to exactly reconstruct all the phases of the same.
Non ? neppure esclusa, in futuro, l'installazione di unit? 3 di tipo attivo: in tal caso al posto di un dissipatore 6 per smorzamento viscoso (del tipo di quello descritto in precedenza) si potr? installare un vero e proprio martinetto opportunamente alimentato i cui eventuali movimenti (in caso di sollecitazioni esterne) saranno determinati da un controllo in retroazione basato su quanto rilevato dai citati sensori. Not ? not even excluded, in the future, the installation of units? 3 of active type: in this case instead of a heat sink 6 for viscous damping (of the type described previously) it will be possible? install a proper properly powered jack whose possible movements (in case of external stresses) will be determined by a feedback control based on what is detected by the aforementioned sensors.
Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realt? intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the illustrated implementation examples, individual characteristics, reported in relation to specific examples, may actually be interchanged with other different characteristics, existing in other embodiments.
In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as? the dimensions may be any according to needs and the state of the art.
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