Ancoraggi semplificati con dispositivi Sismocell per elementi prefabbricati

L’esperienza che Sismocell ha conseguito in oltre 10 anni di fornitura di sistemi e dispositivi antisismici per la realizzazione di connessioni dissipative tra elementi strutturali, ha permesso di focalizzare gli aspetti a cui prestare più attenzione in fase di progetto e di posa in opera degli interventi di miglioramento della prestazione di strutture prefabbricate esistenti nei confronti dell’azione sismica.

Individuare già in fase di progetto i punti critici che possono emergere per le imprese in fase di installazione consente di ottimizzare il lavoro dei vari attori coinvolti in un intervento di riduzione del rischio sismico di un edificio esistente, e un notevole risparmio di tempo e di costi in fase di esecuzione dei lavori.

Tra questi, l’ottimizzazione dell’ancoraggio dei dispositivi antisismici alla struttura esistente, sia in termini di carpenteria metallica sia di ancoranti è sicuramente uno degli aspetti su cui concentrare maggiormente l’attenzione.

Innovazione per un ancoraggio semplificato dei dispositivi

L’innovazione tecnologica è nel DNA di Sismocell, sempre alla ricerca di nuove soluzioni in grado di ottimizzare e semplificare gli interventi di riduzione del rischio sismico nel settore industriale.

Il continuo confronto sul campo del nostro staff con tecnici e imprese, attraverso il supporto personalizzato messo a disposizione da Sismocell per individuare per ogni intervento la soluzione più efficace, ha sottolineato l’importanza di avere a disposizione dispositivi molto compatti e dalla configurazione flessibile per il collegamento.

Nasce così una nuova versione dei dispositivi di Sismocell Box che offre la possibilità di un ancoraggio semplificato del dispositivo agli elementi prefabbricati esistenti.

Si tratta di una versione ancora più compatta di Sismocell Box che consente l’installazione in una posizione più vicina all’elemento prefabbricato di copertura, riducendo quindi gli ingombri e semplificando l’installazione, con l’ulteriore vantaggio di ridurre le sollecitazioni sugli ancoranti utilizzati per il fissaggio agli elementi esistenti.

In particolare, i due fori di diametro 14 mm previsti ad una delle due estremità della versione Installazione B offrono la possibilità di ancorarsi direttamente all’elemento strutturale mediante due ancoranti (chimici o meccanici) M12 anche in situazioni in cui le dimensioni geometriche disponibili per l’ancoraggio dell’elemento prefabbricato, in particolare la trave, sono particolarmente limitate.

 
Elementi prefabbricati di copertura: dimensioni geometriche e armature interne

Gli elementi prefabbricati di copertura dei capannoni esistenti sono caratterizzati da una grande varietà geometrica, spesso con sezioni particolari e sempre diverse tra i vari prefabbricatori.

Le sezioni degli elementi, con una fitta presenza di armature e/o trefoli necessari per coprire grandi luci, vengono ottimizzate, anche a livello geometrico, per esigenze funzionali, tecniche ed economiche. La conseguenza è quella di avere sezioni di travi ed elementi di copertura quali tegoli, copponi e lastre, caratterizzate da bordi, spessori e superfici molto ridotti, che rendono necessario utilizzare un dispositivo per il collegamento antisismico il più compatto possibile per facilitare ed ottimizzare l’installazione.

Alle dimensioni geometriche molto limitate di alcune parti degli elementi, si aggiunge il fatto che la sezione varia, sia nello spessore sia in altezza, nel caso ad esempio di travi a doppia pendenza, lungo la luce della trave stessa. Questo comporta, tra le altre cose, una variazione dell’altezza della parte inclinata della faccia laterale della trave che rende complicato adattare la carpenteria metallica di ancoraggio alla geometria dell’elemento, a meno di effettuare un rilievo molto preciso e punto per punto in sito.

Di seguito alcuni esempi di sezioni di travi di copertura prefabbricate, con dimensioni geometriche piuttosto diffuse tra gli edifici esistenti, in cui è evidente la variazione della sezione lungo l’asse della trave stessa, ad esempio tra la sezione di estremità e quella di mezzeria.

L’assenza di una configurazione di ancoraggio predefinita che caratterizza i dispositivi Sismocell consente una completa flessibilità e adattabilità del fissaggio alla struttura, solitamente realizzato mediante carpenteria metallica e ancoranti. Questo permette di progettare e adattare l’installazione sia alla forma geometrica degli elementi strutturali, sia alla distribuzione delle armature interne.

 
Dispositivi Sismocell Box per il collegamento di elementi prefabbricati di copertura

Il principale scopo della realizzazione di collegamenti tra elementi strutturali di copertura mediante dispositivi Sismocell è quello di eliminare l’elevata vulnerabilità dovuta all’assenza di connessioni efficaci tra elementi strutturali, nella maggior parte dei casi non in grado di rispondere alla domanda di spostamento relativo tra gli elementi in funzione dell’accelerazione che la struttura subisce.

L’effetto di fusibile dissipativo, ottenuto grazie al legame costitutivo elasto–plastico dei dispositivi, permette di evitare la perdita di equilibrio, limitando allo stesso tempo il valore degli sforzi trasferiti al resto della struttura grazie all’assorbimento di energia dato dalla deformazione plastica della sezione. Il sistema di connessione con dispositivi Sismocell consente, oltre al controllo della forza trasmessa nel sistema di collegamento, un effetto di disaccoppiamento degli elementi di copertura rispetto alla struttura sottostante ed una dissipazione di energia associata allo spostamento tra gli elementi strutturali che, opportunamente diffusa nella struttura, produce un miglioramento delle prestazioni sismiche dell’edificio.

Il singolo dispositivo impedisce i movimenti relativi fra le parti collegate fino al raggiungimento di una soglia di forza. Al superamento di tale forza, entra in funzione dissipando energia fino al raggiungimento della massima deformazione a trazione e compressione (valore standard pari a 40 mm). Al raggiungimento della massima deformazione, il dispositivo Sismocell Box impedisce i movimenti relativi fra le parti collegate fino ad un determinato valore di resistenza massima. L’ancoraggio dei dispositivi e della carpenteria metallica agli elementi strutturali esistenti deve essere in ogni caso dimensionato per la forza massima indotta dall’azione sismica per lo stato limite considerato, tenendo conto degli adeguati coefficienti di sicurezza e di sovraresistenza.

Le due versioni disponibili dei dispositivi Sismocell Box (Installazione A e B) si differenziano per la configurazione e disposizione dei fori nelle flange di estremità dei dispositivi che rendono possibili diverse modalità di ancoraggio all’elemento prefabbricato e/o agli elementi di carpenteria metallica.

I massimi ingombri esterni dei dispositivi Sismocell Box variano tra i 15 e i 18 cm in tutte e tre le dimensioni. L’installazione tipo B prevede addirittura una delle 3 dimensioni con un ingombro inferiore ai 10 cm, che solitamente viene sfruttata per posizionare il baricentro del dispositivo il più possibile vicino agli elementi di copertura, con l’ulteriore vantaggio di ridurre le sollecitazioni di momento sugli ancoranti utilizzati per il fissaggio agli elementi esistenti.

Garantire un’elevata flessibilità di ancoraggio si è dimostrato essere di fondamentale importanza quando si interviene su un edificio prefabbricato esistente, per adattarsi alla disposizione delle armature interne e, in particolare se adibito ad attività produttive, per la presenza di numerosi elementi non strutturali o impiantistici in corrispondenza dei nodi di copertura.

 
Sismocell Box - Installazione A



Sismocell Box - Installazione B

Per approfondire visita il sito di Sismocell