ITMI20131316A1

ITMI20131316A1 - Collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo trave-pilastro, trave-trave, trave-tegolo o simile.

Info

Publication number: ITMI20131316A1
Application number: IT001316A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Cersosimo
Original assignee: Interbau S R L
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-03

Description

B159826 "COLLEGAMENTO ANTISISMICO TRA DUE ELEMENTI STRUTTURALI, PARTICOLARMENTE TRA DUE ELEMENTI STRUTTURALI PREFABBRICATI, DEL TIPO TRAVE -PILASTRO, TRAVE -TRAVE, TRAVE-TEGOLO O SIMILE"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo travepilastro, trave- trave, trave-tegolo o simile.

Gli eventi sismici che si sono verificati in Italia negli ultimi anni hanno messo in luce un aspetto fondamentale della vulnerabilità degli edifici industriali prefabbricati non originariamente progettati per le zone a rischio sismico: la mancanza o l'inadeguatezza dei collegamenti tra gli elementi strutturali quali i collegamenti travi -pilastri, travi -tegoli di copertura o simili.

In molti casi, tale problematica ha provocato il crollo totale o parziale delle strutture di copertura per perdita di appoggio delle travi B159826 dalla testa dei pilastri a seguito degli eccessivi spostamenti indotti dal sisma.

Risulta pertanto evidente, nell'ambito di interventi per la messa in sicurezza e il miglioramento della resistenza agli eventi sismici di questo tipo di costruzioni, la necessità di procedere alla realizzazione di opportune connessioni che garantiscano adeguate condizioni di vincolo tra i vari elementi strutturali, generalmente del tipo "a cerniera" in modo da non alterare lo schema strutturale originario.

Le soluzioni a queste problematiche attualmente di maggiore diffusione sono costituite da vincoli di tipo meccanico, in cui la connessione tra gli elementi strutturali da collegare è ottenuto mediante l'impiego di piastre metalliche opportunamente imbullonate agli elementi strutturali, previa realizzazione di fori ed inghisaggio di barre filettate di opportune dimensioni per resistere agli sforzi di taglio attesi per effetto degli eventi sismici sulla connessione .

B159826 Queste soluzioni attualmente in uso possono presentare problemi di applicabilità legati alle usuali tecniche costruttive che caratterizzano gli elementi strutturali prefabbricati utilizzati per la realizzazione delle coperture di edifici industriali. Nella quasi totalità dei casi, infatti, sia le travi che i tegoli coprono grandi luci (15-30 m) ed il relativo sistema costruttivo adottato in fase di prefabbricazione è quello del calcestruzzo armato precompresso (c.a.p.), motivo per cui tali elementi strutturali sono caratterizzati da una diffusa presenza di armature di precompressione, buona parte delle quali è disposta nelle zone inferiori della sezione dell'elemento strutturale ed ancorate proprio nelle testate dell'elemento strutturale che sono le zone che generalmente sono interessate dalle perforazioni per eseguire il fissaggio delle piastre metalliche di connessione.

Di conseguenza, le perforazioni degli elementi strutturali potrebbero causare il danneggiamento delle armature di precompressione e le esigue B159826 sezioni di calcestruzzo possono risultare particolarmente vulnerabili in caso di sisma.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo travepilastro, trave-trave, trave- tegolo o simile, che offra adeguate garanzie delle condizioni di vincolo per resistere ad eventi sismici limitando al minimo o addirittura evitando il pericolo di danneggiamento delle armature degli elementi strutturali .

Nell'ambito di questo compito, uno scopo particolare del presente trovato è quello di realizzare un collegamento antisismico tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo trave-pilastro, trave-trave, trave-tegolo o simile, che limiti al minimo o addirittura eviti il pericolo di danneggiamento delle armature di precompressione generalmente presenti negli elementi strutturali prefabbricati in particolare B159826 negli elementi strutturali utilizzati per coprire luci di rilevante lunghezza, come nel caso delle coperture di edifici industriali.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo trave -pilastro, trave -trave, trave-tegolo o simile che presenti un'ottima capacità di adattamento alle dilatazioni termiche degli elementi strutturali di elevata lunghezza.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo trave-pilastro, trave- trave, trave-tegolo o simile che risulti di semplice esecuzione.

Un altro scopo ancora del trovato è quello di realizzare un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo trave -pilastro, trave- trave, trave-tegolo o simile B159826 che risulti economicamente competitivo.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo travepilastro, trave-trave, trave-tegolo o simile, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un profilo in acciaio, fissato ad almeno uno dei due elementi strutturali mediante un collante, ed almeno una fascia di collegamento, in materiale composito con matrice di resina, vincolante detto almeno un profilo in acciaio ad almeno uno dei due elementi strutturali, detta fascia di collegamento essendo fissata a detto almeno uno dei due elementi strutturali e alla faccia di detto profilo in acciaio opposta rispetto alla faccia rivolta verso lo stesso elemento strutturale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato, risulteranno maggiormente dalla descrizione di tre forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del collegamento secondo il B159826 trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

le figure da 1 a 7 illustrano una prima forma di esecuzione del collegamento secondo il trovato relativa al collegamento tra un pilastro e due travi di larghezza diversa da quella del pilastro, più particolarmente:

la figura 1 illustra il collegamento in vista prospettica, completamente assemblato;

la figura 2 illustra il collegamento della figura 1, visto da una diversa angolazione e con asportata una delle travi;

la figura 3 illustra il collegamento della figura 2 con alcuni elementi in esploso;

la figura 4 illustra il collegamento della figura 1 in alzato frontale;

la figura 5 è una sezione della figura 4 eseguita lungo l'asse V-V;

la figura 6 illustra un particolare ingrandito della figura 5;

la figura 7 illustra un profilo in acciaio del collegamento nella prima forma di esecuzione, in B159826 vista prospettica;

le figure da 8 a 14 illustrano una seconda forma di esecuzione del collegamento secondo il trovato relativa al collegamento tra un pilastro e due travi di larghezza uguale a quella del pilastro, più particolarmente:

la figura 8 illustra il collegamento in vista prospettica, completamente assemblato;

la figura 9 illustra il collegamento della figura 8, visto da una diversa angolazione e con asportata una delle travi;

la figura 10 illustra il collegamento della figura 9 con alcuni elementi in esploso;

la figura 11 illustra il collegamento della figura 8 in alzato frontale;

la figura 12 è una sezione della figura 11 eseguita lungo l'asse XII-XII;

la figura 13 illustra un particolare ingrandito della figura 12;

la figura 14 illustra un profilo in acciaio del collegamento nella seconda forma di esecuzione, in vista prospettica;

B159826 le figure da 15 a 21 illustrano una terza forma di esecuzione del collegamento secondo il trovato relativa al collegamento tra una trave e due tegoli disposti trasversalmente alla trave, più particolarmente:

la figura 15 illustra il collegamento in vista prospettica, completamente assemblato;

la figura 16 illustra il collegamento della figura 15 con asportato uno dei tegoli;

la figura 17 illustra il collegamento della figura 8 in alzato frontale, parzialmente sezionato;

la figura 18 è una sezione della figura 17 eseguita lungo l'asse XVIII-XVIII;

la figura 19 è una sezione della figura 17 eseguita lungo l'asse XIX-XIX;

la figura 20 illustra un particolare ingrandito della figura 18;

la figura 21 illustra un profilo in acciaio del collegamento nella terza forma di esecuzione, in vista prospettica.

Con riferimento alle figure citate, il B159826 collegamento secondo il trovato, indicato globalmente nelle tre forme di esecuzione illustrate con i numeri di riferimento la, lb, le, comprende almeno un profilo 2a, 2b, 2c in acciaio che è fissato ad almeno uno dei due elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c mediante un collante 5 ed almeno una fascia di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c, in materiale composito con matrice di resina, che vincola il profilo 2a, 2b, 2c ad almeno uno dei due elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 4c. La fascia di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c è fissata, mediante la sua matrice di resina ed eventualmente anche mediante un collante, ad almeno uno dei due elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 4c e alla faccia del profilo 2a, 2b, 2c opposta rispetto alla sua faccia rivolta verso lo stesso elemento strutturale 3a, 4a, 3b, 4b, 4c.

Il collante eventualmente utilizzato per fissare la fascia di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c al profilo 2a, 2b, 2c e/o all'elemento strutturale 3a, 4a, 3b, 4b, 4c è preferibilmente B159826 costituito dallo stesso collante 5 utilizzato per fissare il profilo 2a, 2b, 2c all'elemento strutturale 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c.

Opportunamente, il profilo 2a, 2b, 2c definisce spallamenti di arresto per almeno uno dei due elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 4c lungo due direzioni orizzontali che sono sostanzialmente perpendicolari tra loro, più precisamente lungo una direzione parallela e lungo una direzione perpendicolare allo sviluppo longitudinale della trave 4a, 4b o tegolo 4c. Preferibilmente, nelle forme di esecuzione illustrate nelle figure da 1 a 14, il profilo 2a, 2b, 2c definisce spallamenti di arresto lungo due direzioni orizzontali sostanzialmente perpendicolari tra loro per ambedue gli elementi strutturali 3a, 3b, 4a, 4b .

Preferibilmente, il profilo 2a, 2b, 2c è fissato mediante il collante 5 a due facce contigue, sostanzialmente perpendicolari tra loro, di almeno uno dei due elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 4c.

B159826 Inoltre, il profilo 2a, 2b, 2c è fissato mediante il collante 5 preferibilmente ad ambedue gli elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c da collegare tra loro.

Più particolarmente, nella prima forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 1 a 7, che si riferisce ad un collegamento tra un pilastro 3a, prefabbricato in calcestruzzo armato, e due travi 4a, prefabbricate in calcestruzzo armato, aventi una larghezza minore rispetto alla larghezza del pilastro 3a, il collegamento tra il pilastro 3a e ciascuna trave 4a è realizzato mediante due profili 2a ciascuno dei quali è ricavato mediante piegatura di un elemento piastriforme in acciaio. Ciascun profilo 2a presenta due piegature parallele in modo tale che le due porzioni di estremità 8a, 9a risultino sostanzialmente parallele tra loro e perpendicolari alla porzione intermedia IOa. Una di queste porzioni di estremità, più precisamente la porzione di estremità 8a, è fissata, mediante il collante 5, alla faccia di testa di una trave B159826 4a, mentre l'altra porzione di estremità 9a si affaccia "di testa", e cioè mediante una delle facce di minore estensione o spessore del profilo 2a, ad una delle due facce laterali verticali o fianchi della trave 4a. Questa porzione di estremità 9a del profilo 2a è fissata "di testa" alla faccia laterale o fianco della trave 4a mediante il collante 5. Questa porzione di estremità 9a e un tratto della porzione intermedia IOa del profilo 2a sono dotate di un prolungamento inferiore che è fissato, mediante il collante 5, a due facce laterali contigue del pilastro 3a in prossimità di un suo spigolo, a ridosso della sua estremità superiore.

In questo caso, la porzione di estremità 8a definisce, mediante una delle due facce di maggiore estensione del profilo 2a, uno spallamento di arresto per la trave 4a lungo una direzione parallela allo sviluppo longitudinale della stessa trave 4a e la "testa" della porzione di estremità 9a definisce uno spallamento di arresto lungo una direzione perpendicolare allo B159826 sviluppo longitudinale, ovvero lungo una direzione trasversale, della trave 4a.

Analogamente, il prolungamento inferiore della porzione di estremità 9a e il prolungamento inferiore della porzione intermedia IOa definiscono due spallamenti di arresto perpendicolari tra loro per il pilastro 3a.

In corrispondenza delle piegature del profilo 2a, sul lato concavo, sono applicate, ad esempio mediante saldatura, squadrette di rinforzo Ila, 12a che hanno la funzione di incrementare la resistenza del profilo 2a. La squadretta di rinforzo Ila, più prossima alla testa della trave 4a, definisce anche un ulteriore spallamento di arresto per la faccia laterale della trave 4a che contrasta lo spostamento trasversale della trave 4a .

Opportunamente, la porzione di estremità 8a del profilo 2a, che è fissata alla faccia di testa della trave 4a, è alloggiata in un incavo 13a che è definito nel corpo della trave 4a mediante la parziale rimozione del calcestruzzo "copriferro" .

B159826 Alla porzione di estremità 8a del profilo 2a affacciata al fondo di questo incavo 13a è applicato, ad esempio mediante lo stesso collante 5, uno spessoramento 14a costituito da un piatto di acciaio. Il fissaggio tra trave 4a e spessoramento 14a è attuato ancora mediante il collante 5.

Il fissaggio dei profili 2a al pilastro 3a e alle travi 4a è completato da tre fasce di collegamento, rispettivamente: una prima fascia di collegamento 6a che circonda il pilastro 3a in prossimità della sua estremità superiore circondando i prolungamenti inferiori delle porzioni di estremità 9a e delle porzioni intermedie IOa dei profili 2a fissati al pilastro 3a mediante il collante 5 e due seconde fasce di collegamento 7a ciascuna delle quali è applicata alla faccia esterna delle porzioni dei profili 2a, che sporgono superiormente dal pilastro 3a e che si affacciano ad una stessa trave 4a, e alla relativa trave 4a.

Le estremità delle seconde fasce di B159826 collegamento 7a sono bloccate sulla porzione di estremità 9a dei profili 2a mediante piatti 15a in acciaio che sono fissati al relativo profilo 2a mediante viti 16a. I piatti 15a sono fissati anche, mediante altre viti 16a, al prolungamento inferiore della porzione di estremità 9a dei profili 2a.

In sostanza, in questa prima forma di esecuzione, ciascun profilo 2a definisce, mediante il prolungamento inferiore della porzione intermedia 10a e della porzione di estremità 9a, due spallamenti di arresto che si impegnano con due facce laterali perpendicolari tra loro del pilastro 3a e, con la "testa" della stessa porzione di estremità 9a e con l'altra porzione di estremità 8a, due spallamenti di arresto perpendicolari tra loro che contrastano spostamenti orizzontali della trave 4a rispetto al pilastro 3a rispettivamente lungo una direzione perpendicolare e lungo una direzione parallela allo sviluppo longitudinale della trave 4a.

Nella seconda forma di esecuzione, illustrata B159826 nelle figure da 8 a 14, che si riferisce ad un collegamento tra un pilastro 3b, prefabbricato in calcestruzzo armato, e due travi 4b, prefabbricate in calcestruzzo armato, aventi larghezza uguale a quella del pilastro 3b, il collegamento tra il pilastro 3b e ciascuna trave 4b è realizzato mediante due profili 2b ciascuno dei quali è ricavato mediante piegatura di un elemento piastriforme in acciaio. Ciascun profilo 2b presenta una piegatura in una zona intermedia in modo tale da presentare due ali 8b, 9b sostanzialmente perpendicolari tra loro che sono fissate, mediante il collante 5, rispettivamente alla faccia di testa e ad una delle facce laterali verticali o fianchi della trave 4b. Una di queste due ali, più precisamente l'ala 9b, presenta un prolungamento inferiore con un'ulteriore ala 10b ad esso perpendicolare. Il prolungamento inferiore dell'ala 9b e l'ulteriore ala 10b sono fissate, mediante il collante 5, a due facce verticali del pilastro 3b che concorrono in uno stesso spigolo in prossimità della sua estremità superiore.

B159826 In questo caso, l'ala 8b definisce, mediante una delle due facce di maggiore estensione del profilo 2b, uno spallamento di arresto per la trave 4b lungo una direzione parallela allo sviluppo longitudinale della stessa trave 4b e l'ala 9b definisce, mediante la stessa faccia del profilo 2b, uno spallamento di arresto lungo una direzione perpendicolare allo sviluppo longitudinale, ovvero lungo una direzione trasversale, della trave 4b.

Analogamente, il prolungamento inferiore dell'ala 9b e l'ulteriore ala 10b definiscono due spallamenti di arresto perpendicolari tra loro per il pilastro 3b.

Opportunamente, l'ala 8b del profilo 2b che è fissata alla faccia di testa della trave 4b è alloggiata in un incavo 13b che interessa anche lo spigolo della trave e che è ricavato mediante la rimozione del calcestruzzo "copriferro". L'incavo 13b determinato da questa rimozione è riempito con il collante 5 mediante il quale il profilo 2b è fissato alla trave 4b .

B159826 Il fissaggio dei profili 2b al pilastro 3b e alle travi 4b è completato da tre fasce di collegamento, rispettivamente: una prima fascia di collegamento 6b che circonda il pilastro 3b in prossimità della sua estremità superiore circondando i prolungamenti inferiori delle ali 9b e le ulteriori ali dei profili 2b fissati al pilastro 3b mediante il collante 5 e due seconde fasce di collegamento 7b ciascuna delle quali è applicata alla faccia esterna delle ali 8b, 9b dei profili 2b, che sporgono superiormente dal pilastro 3b e che si affacciano ad una stessa trave 4b, e alla relativa trave 4b .

Anche in questa seconda forma di esecuzione, le estremità delle seconde fasce di collegamento 7b sono bloccate sull'ala 9b dei profili 2b mediante piatti 15b in acciaio che sono fissati al relativo profilo 2b mediante viti 16b. I piatti 15b sono fissati anche, mediante altre viti 16b, al prolungamento inferiore dell'ala 9b dei profili 2b .

In sostanza, in questa seconda forma di B159826 esecuzione, ciascun profilo 2b definisce, mediante il prolungamento inferiore dell’ala 9b e l'ulteriore ala 10b, due spallamenti di arresto che si impegnano con due facce laterali perpendicolari tra loro del pilastro 3b e, con le due ali 8b e 9b impegnate con la trave 4b, due spallamenti di arresto che sono rispettivamente perpendicolare allo sviluppo longitudinale della trave 4b e parallelo allo sviluppo longitudinale della trave 4b e quindi in grado di contrastare eventuali spostamenti della trave 4b sia in direzione longitudinalmente che in direzione trasversale in orizzontale.

Nella terza forma di esecuzione, illustrata nelle figure da 15 a 21, che si riferisce ad un collegamento tra una trave 3c, prefabbricata in calcestruzzo, e due tegoli 4c, prefabbricati in calcestruzzo, disposti trasversalmente alla trave 3c, il collegamento tra la trave 3c e ciascun tegolo 4c è realizzato mediante due profili 2c ciascuno dei quali è composto da una prima parte 17c ricavata mediante piegatura di un elemento B159826 piastriforme in acciaio solidarizzata, ad esempio mediante saldatura, ad una seconda parte o piastra di base 18c.

La prima parte 17c presenta due piegature parallele in modo tale che le due porzioni di estremità 8c, 9c risultino sostanzialmente parallele tra loro e perpendicolari alla zona intermedia 10c. Una di queste due porzioni di estremità, più precisamente la porzione di estremità 8c, è fissata, mediante il collante 5, alla faccia di testa di un tegolo 4c, mentre l'altra porzione di estremità 9c si affaccia "di testa", e cioè mediante una delle facce di minore estensione o spessore della prima parte 17c del profilo 2c, ad uno dei fianchi o facce laterali del tegolo 4c.

Questa porzione di estremità 9c del profilo 2c è fissata "di testa" al fianco del tegolo 4c mediante il collante 5 ed è opportunamente inclinata per accoppiarsi con la superficie inclinata del fianco del tegolo 4c.

In questo caso, la porzione di estremità 8c B159826 definisce, mediante una delle due facce di maggiore estensione del profilo 2c, uno spallamento di arresto che contrasta lo spostamento del tegolo 4c lungo una direzione parallela al suo sviluppo longitudinale, mentre la "testa" dell'altra porzione di estremità 9c definisce uno spallamento di arresto che contrasta lo spostamento in orizzontale del tegolo 4c lungo una direzione perpendicolare al suo sviluppo longitudinale ovvero lungo un direzione trasversale .

Opportunamente, la porzione di estremità 8c del profilo 2c che è fissata alla faccia di testa del tegolo 4c è alloggiata in un incavo 13c che è definito nel corpo del tegolo 4c mediante rimozione del calcestruzzo "copriferro" .

Alla porzione di estremità 8c del profilo affacciata al fondo di questo incavo 13c è applicato, ad esempio mediante lo stesso collante 5, uno spessoramento 14c costituito da un piatto di acciaio. Il fissaggio tra tegolo 4c e spessoramento 14c è attuato ancora mediante il B159826 collante 5 .

La piastra di base 18c del profilo 2c è fissata alla faccia superiore della trave 3c mediante il collante 5. Il fissaggio può essere eventualmente rinforzato mediante tirafondi 19c o simili .

Il fissaggio dei profili 2c alla trave 3c e ai tegoli 4c è completato da due fasce di collegamento 7c ciascuna delle quali è applicata alla faccia esterna della prima parte 17c del relativo profilo 2c, che si erge dalla piastra di base 18c e che si affaccia ad uno stesso tegolo 4c, e al relativo tegolo 4c.

Le estremità di queste fasce di collegamento 7c sono bloccate ai profili 2c mediante clip di ancoraggio 2Oc che sono calzate sulle porzioni di estremità 9c che si affacciano "di testa" al fianco del relativo tegolo 4c.

In tutte le forme di esecuzione, illustrate, le zone dei profili 2a, 2b, 2c che sono a contatto con il collante 5 o almeno le zone dei profili 2a, 2b, 2c che sono applicate mediante il collante 5 B159826 ad un elemento strutturale 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c sono lavorate in modo da presentare una corrugazione a rugosità superficiale prefissata, preferibilmente almeno pari a 8N.

Le fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c sono realizzate in materiale composito rinforzato con fibre (FRP = Fiber Reinforced Polymers) in particolare fibre di carbonio e/o fibre aramidiche e/o fibre di vetro in una matrice di resina. Più particolarmente, le fasce di collegamento 6a, 7a, 6b , 7b, 7c sono preferibilmente realizzate con tessuti unidirezionali in fibre di carbonio ad alto modulo elastico (390 GPa) da 400 g/m<2>che vengono impregnate con resine polimeriche in cantiere .

Opportunamente, i profili 2a, 2b, 2c presentano, sulla loro faccia destinata a contattare le fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c, una placcatura costituita da materiale composito rinforzato con fibre di vetro in modo da preservare adeguatamente i profili 2a, 2b, 2c dall'ossidazione. Questa placcatura viene B159826 preferibilmente eseguita mediante un tessuto bidirezionale in fibra di vetro "E" da 260 g/m<2>.

Il collante 5 è preferibilmente costituito da un collante epossidico che presenta un modulo elastico comparabile con quello del calcestruzzo (20 GPa) al fine di consentire la congruenza delle deformazioni calce struzzo -acciaio .

Il fissaggio delle fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c ai pilastri 3a, 3b e/o alle travi 4a, 4b, 3c e/o ai tegoli 4c e alla faccia esterna dei profili 2a, 2b, 2c può essere eseguito utilizzando la matrice polimerica con la quale viene impregnato il tessuto delle fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c ed eventualmente può essere rafforzato mediante il collante epossidico 5 compatibile con tale resina.

Le piegature dei profili 2a, 2b, 2c, nelle varie forme di esecuzione, hanno un adeguato raggio di raccordo per evitare di creare zone di innesco di rotture.

Il comportamento del collegamento secondo il trovato in occasione di un evento sismico che B159826 genera spinte orizzontali sulle travi 4a, 4b o sui tegoli 4c è il seguente.

Nelle prime due forme di esecuzione, nel caso di una spinta parallela allo sviluppo longitudinale della trave 4a, 4b in direzione del pilastro 3a, 3b, l'equilibrio del sistema è garantito per effetto della coppia di reazioni nelle fasce di collegamento 7a, 7b chiamate in causa dalla deformazione delle porzioni di estremità 8a e ali 8b dei profili 2a, 2b causata dalla trave 4a, 4b che, spingendo sui profili 2a, 2b, tende a deformarli in corrispondenza della zona di contatto. La reazione delle fasce di collegamento 7a, 7b è garantita dalla presenza, all'altra estremità, del piatto 15a, 15b che fissa stabilmente l'estremità della fascia di collegamento 7a, 7b al profilo 2a, 2b.

Nel caso di una spinta parallela allo sviluppo longitudinale della trave 4a, 4b in direzione opposta rispetto al pilastro 3a, 3b, l'equilibrio è garantito dal collegamento presente all'estremità opposta della trave 4a, 4b.

B159826 Nel caso di una spinta secondo una direzione orizzontale trasversale alla trave 4a, 4b l'equilibrio è garantito dalla reazione del profilo 2a, 2b su cui tende a spingere la trave 4a, 4b la quale provoca sollecitazioni di taglio di tranciamento nella sezione orizzontale del profilo 2a, 2b . Queste sollecitazioni sono equilibrate da sforzi di trazione che si sviluppano nelle fasce di collegamento 7a, 7b.

Nella terza forma di esecuzione , nel caso di una spinta parallela allo sviluppo longitudinale del tegolo 4c in direzione della trave 3c, l'equilibrio del sistema è garantito per effetto della coppia di reazioni nelle fasce di collegamento 7c chiamate in causa dalla deformazione delle porzioni di estremità 8c dei profili 2c causata dal tegolo 4c che, spingendo sui profili 2c, tende a deformarli in corrispondenza della zona di contatto. La reazione delle fasce di collegamento 7c è garantita dalla presenza, all'altra estremità, della clip di ancoraggio 2Oc che fissa stabilmente l'estremità B159826 della fascia di collegamento 7c al profilo 2c.

Nel caso di una spinta parallela allo sviluppo longitudinale del tegolo 4c in direzione opposta rispetto alla trave 3c, l'equilibrio è garantito dal collegamento presente all'estremità opposta del tegolo 4c.

Nel caso di una spinta secondo una direzione orizzontale trasversale al tegolo 4c l'equilibrio è garantito dalla reazione del profilo 2c su cui tende a spingere il tegolo 4c producendo un potenziale scorrimento orizzontale del profilo 2c. Questo scorrimento viene impedito dall'azione resistente del collante 5 e degli eventuali tirafondi 19c che fissano la piastra di base 18c all'estradosso della trave 3c.

E' da notare che un collegamento analogo a quello descritto ed illustrato con riferimento alle figure da 15 a 21 può essere adottato per collegare tra loro una trave e due travi che si appoggiano su questa e che si sviluppano trasversalmente alla stessa. Infatti, a stretto rigore, un tegolo non è altro che una trave di B159826 particolare conformazione.

Si desidera sottolineare il fatto che le fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c in materiale composito rinforzato con fibre in matrice di resina (FRP) collegano tra loro almeno due profili 2a, 2b, 2c (quattro nei pilastri 3a, 3b e due nelle travi 4a, 4b o tegoli 4c) che sono applicati ad almeno due zone distanziate tra loro degli elementi strutturali 3a, 4a, 3b, 4b, 4c. Questo collegamento, attuato dalle fasce di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c, fa sì che, anche se per effetto dell'azione sismica i profili 2a, 2b, 2c siano sollecitati singolarmente, deformandosi sottopongano a trazione la relativa fascia di collegamento 6a, 7a, 6b, 7b, 7c che, essendo ancorata anche ad almeno un altro profilo 2a, 2b, 2c, in particolare ad un profilo in posizione opposta, trasmette la sollecitazione a tale altro profilo e ne sollecita la reazione. In questo modo, le sollecitazioni derivanti dall'azione sismica vengono distribuite su vari profili 2a, 2b, 2c che lavorano contemporaneamente evitando B159826 cosi concentrazioni di tensioni su uno solo di essi .

Si è in pratica constatato come il collegamento antisismico secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto, grazie all 'utilizzo dei profili in acciaio connessi agli elementi strutturali mediante collante e mediante fasce di collegamento in materiale composito, offre adeguate garanzie delle condizioni di vincolo per resistere ad eventi sismici con l'ulteriore vantaggio di limitare al minimo o addirittura di evitare il pericolo di danneggiamento delle armature di precompressione generalmente presenti negli elementi strutturali prefabbricati .

Un altro vantaggio del collegamento antisismico secondo il trovato è quello di equilibrare le sollecitazioni di taglio che si sviluppano all'estremità delle travi o tegoli in occasione di interventi sismici attraverso sforzi di trazione delle fasce di collegamento in materiale composito, grazie all'impiego dei B159826 profili in acciaio interposti tra le fasce di collegamento e l'elemento strutturale.

Il collegamento antisismico, così concepito, è 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 .

In pratica, i materiali impiegati nonché le dimensioni, salvo quanto diversamente specificato sopra, potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

B159826 R I V E N D I C A Z I O N I 1. Collegamento antisismico tra due elementi strutturali, particolarmente tra due elementi strutturali prefabbricati, del tipo travepilastro, trave-trave, trave-tegolo o simile, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un profilo (2a, 2b, 2c) in acciaio, fissato ad almeno uno dei due elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c) mediante un collante (5), ed almeno una fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c), in materiale composito con matrice di resina, vincolante detto almeno un profilo (2a, 2b, 2c) in acciaio ad almeno uno dei due elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 4c), detta fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c) essendo fissata a detto almeno uno dei due elementi strutturali {3a, 4a, 3b, 4b, 4c) e alla faccia di detto profilo (2a, 2b, 2c) in acciaio opposta rispetto alla faccia rivolta verso lo stesso elemento strutturale (3a, 4a, 3b, 4b, 4c).
2. Collegamento antisismico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che B159826 detto profilo (2a, 2b, 2c) definisce spallamenti di arresto per almeno uno di detti due elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 4c) lungo due direzioni orizzontali sostanzialmente perpendicolari tra loro.
3. Collegamento antisismico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b, 2c) è fissato mediante detto collante (5) a due facce contigue, sostanzialmente perpendicolari tra loro, di detto almeno uno dei due elementi strutturali {3a, 4a, 3b, 4b, 4c).
4. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b, 2c) è fissato mediante detto collante (5) ad ambedue gli elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c) da collegare tra loro.
5. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b) definisce spallamenti di arresto lungo due direzioni B159826 orizzontali sostanzialmente perpendicolari tra loro per ambedue gli elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b).
6. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un profilo (2a, 2b, 2c) comprende almeno due profili (2a, 2b, 2c) applicati ad almeno due zone distanziate tra loro di almeno uno di detti elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 4c), detta almeno una fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c) collegando tra loro detti almeno due profili (2a, 2b, 2c) per una distribuzione delle sollecitazioni tra detti almeno due profili (2a, 2b, 2c).
7. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c) è realizzata in materiale composito rinforzato con fibre di carbonio e/o fibre aramidiche e/o fibre di vetro in detta matrice di resina.
8. Collegamento antisismico, secondo una o più B159826 delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c) è fissata ad almeno uno dei due elementi strutturali (3a, 4a, 3b, 4b, 4c) mediante un collante (5).
9. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto collante (5) è costituito da un collante epossidico avente un modulo elastico pari ad almeno 11 GPa.
10. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno la zona di detto profilo (2a, 2b, 2c) applicata mediante detto collante (5) a detto almeno un elemento strutturale (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c) presenta una corrugazione a rugosità superficiale prefissata.
11. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta rugosità superficiale prefissata è almeno pari ad 8N.
12. Collegamento antisismico, secondo una o B159826 più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la faccia di detto profilo (2a, 2b, 2c) alla quale è applicata detta fascia di collegamento (6a, 7a, 6b, 7b, 7c) presenta una placcatura costituita da materiale composito rinforzato con fibre di vetro.
13. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b, 2c) comprende un elemento piastriforme in acciaio presentante, lungo il suo sviluppo, almeno una piegatura per definire detti spallamenti di arresto.
14. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti spallamenti di arresto sono definiti da una delle due facce di maggiore estensione di detto profilo (2a, 2b, 2c).
15. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che uno di detti due spallamenti è definito "di testa" e cioè da una delle facce di minore estensione di detto profilo (2a, 2c). B159826
16. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a) presenta, sulla sua faccia rivolta verso detto almeno un elemento strutturale (4a), squadrette di rinforzo (Ila) definenti ulteriori spallamenti di arresto per detto almeno un elemento strutturale (4a).
17. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b, 2c) è alloggiato, con una sua porzione, in un incavo (13a, 13b, 13c) definito in detto almeno un elemento strutturale (4a, 4b, 4c).
18. Collegamento antisismico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto profilo (2a, 2b, 2c) comprende una prima parte (17c) costituita da un elemento piastriforme piegato per definire detti spallamenti di arresto lungo due direzioni orizzontali sostanzialmente perpendicolari tra loro per un elemento strutturale (4c) dei due elementi strutturali (3c, 4c) e solidarizzata ad B159826 una seconda parte o piastra di base (18c) fissata alla faccia dell'altro elemento strutturale {3c} sulla quale si appoggia detto un elemento strutturale (4c) dei due elementi strutturali (3c, 4c) .