ITUB20154241A1

ITUB20154241A1 - Anti-seismic device, with elasto-plastic behavior called "Elastolegno Sedini model"

Info

Publication number: ITUB20154241A1
Application number: ITUB2015A004241A
Authority: IT
Inventors: Marco Terzitta
Original assignee: Soc Di Ingegneria Denominata Marco Terzitta Associati Srl; Marco Terzitta
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2016-01-12

Description

DESCRIZIONE (1/3) DESCRIPTION (1/3)

La presente invenzione si riferisce ad un sistema strutturale antisismico utilizzabile nel campo delle costruzioni. L’oggetto del presente trovato è costituito da un Dispositivo antisismico, a comportamento elasto-plastico denominato "Elastolegno Modello Sedini", utilizzabile, per esempio, per la distribuzione uniforme dei carichi provenienti dalle strutture soprastanti sulle strutture sottostanti e più in generale per il collegamento di strutture. Assimilabile per comportamento ad un cordolo (sia intermedio che di sommità), ad esempio, per la distribuzione uniforme del carico proveniente dal tetto lungo le strutture sottostanti. The present invention refers to an anti-seismic structural system usable in the construction field. The object of the present invention consists of an anti-seismic device, with elastic-plastic behavior called "Elastolegno Model Sedini", which can be used, for example, for the uniform distribution of the loads coming from the structures above on the underlying structures and more generally for the connection of structures. It can be assimilated by behavior to a curb (both intermediate and at the top), for example, for the uniform distribution of the load coming from the roof along the underlying structures.

In generale, il cordolo è un elemento costruttivo, parte dì un edificio, situato in corrispondenza di ogni piano, installato lungo il perimetro dei solai per fare da tramite tra il solaio e la muratura sottostante e soprastante. Il cordolo svolge la funzione di distribuire i carichi trasmessi dalie murature soprastanti, ma anche di cucire tra loro le murature stesse, in modo che non si aprano sotto l'effetto di determinate sollecitazioni, come ad esempio quelle indotte da un sisma, lì sisma è un fenomeno prodotto da movimenti tellurici che generano dei movimenti del suolo e quindi, delle accelerazioni che inducono delie azioni inerziali sulle masse costituenti le strutture. Ad oggi, lo stato della tecnica, prevede in genere l’utilizzo di cordoli a sviluppo longitudinale realizzati in cemento o muratura armata (con l'uso di tondini longitudinali e di staffe in acciaio), che presentano notevoli limiti in caso di utilizzo in campo sismico, come ben dimostrato dagli effetti del sisma che ha colpito l’Umbria nel 1997. Infatti l’elevata rigidità delle strutture di impiego comune non permette la dissipazione dell’energia proveniente dall’azione sismica attraverso la deformazione, causando perdita di continuità strutturale, con gravi danni sulla struttura su cui è installato, e su di un’eventuale struttura adiacente a causa del “martellamento sismico”, fenomeno causato dallo spostamento orizzontale del cordolo. Il congegno oggetto della seguente descrizione rappresenta un’adeguata soluzione tecnica al problema appena descritto. Il presente trovato assolve alla sua funzione strutturale garantendo un’elevata e sufficiente dissipazione di energia sismica, ed è in grado di offrire le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell’uso, mantenendo nel contempo i vantaggi dell’economicità realizzati va e di installazione derivanti anche dalla facilità di reperimento dei materiali utilizzati. La funzione cordolo di collegamento, nonché le ulteriori funzioni sopra accennate ed altre, che potranno, eventualmente, essere meglio evidenziate in seguito, vengono garantite dal dispositivo oggetto di domanda di brevetto. In general, the curb is a constructive element, part of a building, located at each floor, installed along the perimeter of the floors to act as a link between the floor and the masonry below and above. The curb has the function of distributing the loads transmitted by the masonry above, but also of sewing the masonry together, so that they do not open under the effect of certain stresses, such as those induced by an earthquake. a phenomenon produced by earth movements that generate ground movements and therefore accelerations that induce inertial actions on the masses making up the structures. To date, the state of the art generally provides for the use of longitudinal curbs made of concrete or reinforced masonry (with the use of longitudinal rods and steel brackets), which present considerable limits in case of use in the field. seismic, as well demonstrated by the effects of the earthquake that hit Umbria in 1997. In fact, the high rigidity of the structures in common use does not allow the dissipation of the energy coming from the seismic action through deformation, causing loss of structural continuity, with serious damage to the structure on which it is installed, and to any adjacent structure due to the “seismic hammering”, a phenomenon caused by the horizontal displacement of the curb. The device object of the following description represents an adequate technical solution to the problem just described. The present invention fulfills its structural function by ensuring a high and sufficient dissipation of seismic energy, and is able to offer the widest guarantees of reliability and safety in use, while maintaining the advantages of the realized economy and of installation also deriving from the ease of finding the materials used. The connecting curb function, as well as the additional functions mentioned above and others, which may possibly be better highlighted later, are guaranteed by the device which is the subject of the patent application.

DESCRIZIONE (2/3) DESCRIPTION (2/3)

Questo è caratterizzato, sostanzialmente, da una serie di elementi parallelepipedi contigui realizzati in materiale avente comportamento elastico (quale ad esempio legno lamellare), connessi per mezzo di chiodature ad un elemento di forma laminare avente comportamento eiasto-piastico (quale ad esempio l’acciaio), resistente a trazione (Tav. i, Figura i -schematizzazione di una porzione del congegno in 3D). Durante la descrizione del presente trovato, si farà più volte riferimento alle tavole allegate (i-5); al fine di agevolare la comprensione del dispositivo e del suo funzionamento. Nel richiamo ai disegni, non si farà riferimento al singolo disegno, ma all’elemento del dispositivo, contraddistinto nelle varie figure da una singola lettera: ad. Es. agli elementi parallelepipedi costituenti il dispositivo, corrisponde la lettera ‘a’ in tutti i disegni; per cui, per semplicità, questo verrà indicato semplicemente con (a), salvo il caso in cui non sia necessario uno specifico richiamo alla figura. Nella Tavola 1-Fig. i, è raffigurata la schematizzazione di una porzione del congegno in 3D. Questo, è costituito essenzialmente da una serie di elementi parallelepipedi (a), realizzati in materiale a comportamento elastico (quale ad esempio il legno), caratterizzati dall’avere uno sviluppo prevalentemente longitudinale, connessi per mezzo di chiodature (c) ad un elemento di forma laminare (b) avente comportamento eìasto-plastico (quale ad esempio l’acciaio). This is essentially characterized by a series of contiguous parallelepiped elements made of material having an elastic behavior (such as for example laminated wood), connected by means of nails to a laminar-shaped element having an eiasto-piastic behavior (such as steel ), resistant to traction (Table i, Figure i -schematization of a portion of the device in 3D). During the description of the present invention, reference will be made several times to the attached tables (i-5); in order to facilitate understanding of the device and its operation. In reference to the drawings, reference will not be made to the single drawing, but to the element of the device, distinguished in the various figures by a single letter: ad. Eg. The letter 'a' corresponds to the parallelepiped elements making up the device in all drawings; for which, for simplicity, this will be indicated simply with (a), except in the case in which a specific reference to the figure is not necessary. In Table 1-Fig. i, the schematization of a portion of the device in 3D is shown. This essentially consists of a series of parallelepiped elements (a), made of material with elastic behavior (such as wood), characterized by having a mainly longitudinal development, connected by means of nails (c) to an element of laminar form (b) having easto-plastic behavior (such as for example steel).

Nella Tavola 2 sono illustrate le caratteristiche principali del dispositivo ed in particolare: Table 2 illustrates the main characteristics of the device and in particular:

Fig. 2, vista laterale del dispositivo; Fig. 2, side view of the device;

Fig. 3, Sezione frontale del dispositivo; Fig. 3, Front section of the device;

Fig. 4, vista in pianta; Fig. 4, plan view;

Nella Tavola 3 è illustrata una forma preferita di installazione del dispositivo ed in particolare: Table 3 shows a preferred form of installation of the device and in particular:

Fig. 5, vista dall’alto; Fig. 5, top view;

Fig. 6, sezione longitudinale di in assenza di sollecitazioni sismiche; Fig. 6, longitudinal section of in the absence of seismic stresses;

Nella Tavola 4-Fig.7, è illustrata la sezione trasversale di una forma preferita di installazione del dispositivo; In Table 4-Fig.7, the cross section of a preferred form of installation of the device is shown;

La Tavola 5-Fig.8, invece, illustra la sezione longitudinale di una forma preferita di installazione del dispositivo, a seguito di sollecitazioni sismiche; Table 5-Fig.8, on the other hand, illustrates the longitudinal section of a preferred form of installation of the device, following seismic stresses;

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo, che costituisce l’oggetto dei presente brevetto di invenzione, potranno essere meglio comprese mediante l’ausilio della seguente Further features and advantages of the device, which is the subject of this invention patent, can be better understood with the aid of the following

DESCRIZIONE (3/3) DESCRIPTION (3/3)

descrizione di una forma preferita di esecuzione del dispositivo medesimo, illustrata, a titolo puramente indicativo, ma non limitativo, nei disegni allegati. description of a preferred embodiment of the device itself, illustrated, purely by way of indication, but not of limitation, in the attached drawings.

Nella tavola 3 - figura 5 è mostrata, schematicamente, la vista in pianta del dispositivo installato sulla sommità de! muro perimetrale (d), in cui sono visibili gli assi delle travi (e) che poggiano sull’elemento laminare (b), vincolato agli elementi parallelepipedi (a) per mezzo delle chiodature (c), la testa del tassello (f) con cui viene vincolato il congegno al muro sottostante (d). Table 3 - Figure 5 schematically shows the plan view of the device installed on the top of the perimeter wall (d), in which the axes of the beams (e) which rest on the laminar element (b) are visible, constrained to the parallelepiped elements (a) by means of the riveting (c), the head of the anchor (f) with which the device is bound to the underlying wall (d).

Per meglio comprendere l’applicazione sono state schematizzate; To better understand the application, they have been schematized;

- tavola 3 - figura 6: sezione longitudinale, in cui è mostrato come le travi (e), poggiano sul congegno, in corrispondenza della parte centrale dell’elemento parallelepipedo (a), fissato alla lamina superiore per mezzo di chiodature (c). Nell’ intorno delle travi, sono installali due ancoraggi (f) che svolgono la funzione di fissare il dispositivo sul muro sottostante (d); - table 3 - figure 6: longitudinal section, which shows how the beams (e) rest on the device, in correspondence with the central part of the parallelepiped element (a), fixed to the upper sheet by means of riveting (c). Around the beams, two anchors are installed (f) which perform the function of fixing the device on the underlying wall (d);

- tavola 4 - figura 7: sezione trasversale in cui sono riportati i! muro (d), il parallelepipedo (a), la lamina (b), Sa trave (e). - table 4 - figure 7: cross section showing the! wall (d), the parallelepiped (a), the lamina (b), Sa beam (e).

- tavola 5 - figura 8: sezione longitudinale del sistema deformato al seguito dei verificarsi di un fenomeno sismico. E’ evidente il modo in cui dispositivo si deforma in maniera solidale con la muratura su cui poggia, mantenendo e garantendo quindi l’accoppiamento del sistema e la uniforme distribuzione dei carichi puntuali trasmessi dalle travi verso il dispositivo. - table 5 - figure 8: longitudinal section of the deformed system following the occurrence of a seismic phenomenon. The way in which the device is deformed in solidarity with the masonry on which it rests is evident, thus maintaining and guaranteeing the coupling of the system and the uniform distribution of the point loads transmitted by the beams towards the device.

Con questa soluzione, viene di fatto eliminato l’effetto di martellamento su un eventuale edificio adiacente, in quanto la distanza tra gli elementi contigui, permette di ammortizzare e dissipare le forze trasmesse orizzontalmente dal sisma sulla struttura. Il congegno, non subisce flessioni orizzontali indotte dalla spinta laterale del tetto, per effetto del lavoro svolto dall’eiemento laminare in materiale elastico (ad esempio acciaio), installato sulla superficie superiore degli elementi parallelepipedi. With this solution, the hammering effect on any adjacent building is effectively eliminated, as the distance between the contiguous elements allows to cushion and dissipate the forces transmitted horizontally by the earthquake on the structure. The device does not undergo horizontal bending induced by the lateral thrust of the roof, due to the work done by the laminar element in elastic material (for example steel), installed on the upper surface of the parallelepiped elements.

A dimostrazione della pratica attuabilità e delle caratteristiche generali della presente Invenzione, per cui, allo stesso, potranno essere apportate tutte quelle varianti e modifiche alla portata di un esperto del ramo e suscettibili di rientrare nell’ambito dei concetti innovativi sopra esposti. In particolare, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi, tecnicamente equivalenti. Inoltre, ì materiali impiegati, nonché le dimensioni e !e forme contingenti, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze As a demonstration of the practical feasibility and general characteristics of this invention, therefore, all those variations and modifications within the reach of an expert in the art and likely to fall within the scope of the innovative concepts set out above may be made to it. In particular, all the details may be replaced by other technically equivalent elements. Furthermore, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements

Claims

CLAIMS (1/1) 1) Anti-seismic device with elasto-plastic behavior called "Elastolegno Model Sedini", particularly designed for the reduction of the seismic response of buildings, characterized by the fact that it is essentially constituted by a series of contiguous elements in the shape of a parallelepiped with elastic behavior, prevailing longitudinal development, all having the same dimensions, constrained by means of riveting to a laminar element having an elastic-plastic behavior (such as for example steel).

2) Anti-seismic device with eìasto-piastie behavior called "Elastolegno Model Sedini", as in the previous claims, all, in essence, as more fully described and illustrated in the previous report and in the various figures of the attached drawings, which form an integral part of this Patent application for Industrial Invention.