ITRA20060013A1 - SYSTEM AND RELATED DEVICES FOR INSULATING BUILDINGS, BRIDGES AND OTHER STRUCTURES FROM ALL THE HORIZONTAL COMPONENTS OF A SISMA. - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Description
“SISTEMA E RELATIVI DISPOSITIVI PER ISOLARE EDIFICI, PONTI ED ALTRE STRUTTURE DA TUTTE LE COMPONENTI ORIZZONTALI DI UN SISMA”. "SYSTEM AND RELATED DEVICES FOR ISOLATING BUILDINGS, BRIDGES AND OTHER STRUCTURES FROM ALL THE HORIZONTAL COMPONENTS OF AN EARTHQUAKE".
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Le tecniche d'isolamento sismico consistono in linea di massima nel predisporre, tra la struttura da isolare e la sottostruttura solidale al terreno, un adeguato numero di ‘‘isolatori" generalmente dotati di elevata rigidezza per carichi verticali ma non per quelli orizzontali mirando a salvaguardare la struttura sovrastante dalle sollecitazioni sismiche orizzontali poiché le più rovinose. The seismic isolation techniques generally consist in arranging, between the structure to be insulated and the substructure integral to the ground, an adequate number of "insulators" generally with high rigidity for vertical loads but not for horizontal ones, aiming to safeguard the overlying structure from the horizontal seismic stresses as the most ruinous.
Attualmente esistono tre tipi di isolatori sismici corrispondenti ad altrettante metodologie di costruzione: Currently there are three types of seismic isolators corresponding to as many construction methods:
- isolatori in materiale elastomerico e acciaio; - insulators in elastomeric material and steel;
- isolatori elasto-plastici; - elastic-plastic insulators;
- isolatori a scorrimento o a rotolamento. - sliding or rolling insulators.
Gli isolatori in materiale elastomerico e acciaio sono costituiti da strati di gomma od altro materiale idoneo e lastre di acciaio che svolgono una funzione di confinamento dell’elastomero riducendone la deformabilità per carichi verticali e lasciandolo invece fortemente deformabile per carichi orizzontali. The elastomeric and steel insulators consist of layers of rubber or other suitable material and steel plates that perform a confinement function of the elastomer by reducing its deformability for vertical loads and leaving it highly deformable for horizontal loads.
Gli isolatori elasto-plastici sono costituiti da elementi che si mantengono elastici in presenza di soli carichi verticali ed invece plasticizzano in presenza di azioni orizzontali superiori ad una soglia prefissata. Elasto-plastic insulators consist of elements which remain elastic in the presence of only vertical loads and instead plasticize in the presence of horizontal actions exceeding a predetermined threshold.
Gli isolatori a scorrimento o a rotolamento, costituiti rispettivamente da appoggi in acciaio e teflon e da appoggi su rulli o sfere, sono caratterizzati tutti da bassi valori delle resistenze per attrito. Pertanto, mentre per gli isolatori elasto-plastici e per quelli di materiale elastomerico e acciaio lo smorzamento necessario a contenere gli spostamenti relativi delle due strutture separate è assicurato dal comportamento fortemente isteretico del materiale con cui sono formati, per gli isolatori a scorrimento e per quelli a rotolamento è invece necessario disporre, in parallelo, opportuni dissipatori di energia. The sliding or rolling insulators, made up respectively of steel and Teflon supports and of supports on rollers or balls, are all characterized by low values of resistance due to friction. Therefore, while for the elastic-plastic insulators and for those of elastomeric material and steel the damping necessary to contain the relative displacements of the two separate structures is ensured by the highly hysteretic behavior of the material with which they are formed, for the sliding insulators and for the on the other hand, it is necessary to arrange, in parallel, suitable energy dissipators.
Alcuni dissipatori, detti viscoelastici, sfruttano il comportamento viscoso di materiali come le materie plastiche, gli oli minerali ed il silicone. Altri dissipatori, detti elastoplastici, sfruttano la plasticizzazione di materiali metallici per dissipare energia in cicli di isteresi. Infine i cosiddetti dissipatori ad attrito sfruttano l’attrito tra superfici metalliche opportunamente trattate ed in scorrimento relativo tra loro. Some heat sinks, called viscoelastic, exploit the viscous behavior of materials such as plastics, mineral oils and silicone. Other heat sinks, called elastoplastics, exploit the plasticization of metallic materials to dissipate energy in hysteresis cycles. Finally, the so-called friction dissipators exploit the friction between suitably treated metal surfaces and in relative sliding between them.
Ai fini della durabilità sono rilevanti, oltre all’invecchiamento degli elastomeri (gomme) e dei polimeri termoplastici (teflon), anche le caratteristiche fisiche e chimiche degli adesivi utilizzati per incollare le lamiere di acciaio alla gomma, nonché quelle dei polimeri organici del silicio a catena lineare (oli e grassi siliconici) utilizzati nei dissipatori visco-elastici eventualmente disposti in parallelo agli isolatori a scorrimento o a rotolamento. In addition to the aging of elastomers (rubbers) and thermoplastic polymers (Teflon), the physical and chemical characteristics of the adhesives used to glue steel sheets to rubber, as well as those of the organic polymers of silicon a linear chain (silicone oils and greases) used in visco-elastic heat sinks possibly arranged in parallel with sliding or rolling insulators.
Occorre anche considerare che gli isolatori elasto-plastici e quelli in materiale elastomerico e acciaio sono particolarmente vulnerabili in caso di incendio e devono essere opportunamente protetti da tale evenienza oppure affiancati da dispositivi in grado di sostituirli in caso di distruzione. It is also necessary to consider that the elastic-plastic insulators and those in elastomeric material and steel are particularly vulnerable in the event of fire and must be suitably protected from this eventuality or supported by devices capable of replacing them in the event of destruction.
Meno problematici risultano, sotto questo aspetto, gli isolatori meccanici a rotolamento descritti nel brevetto “MICALI” N. 1146596 poiché realizzati interamente in acciaio od altro materiale rigido idoneo e formati ciascuno da una coppia di elementi circolari concavi con frapposta una sfera di diametro non inferiore alla somma delle altezze delle due concavità. Secondo tale brevetto, incastonando gli elementi concavi in due platee o strutture reticolari di cemento armato poggianti una direttamente sul terreno e l'altra sulle sfere, soltanto la platea o la struttura reticolare inferiore è costretta a subire gli eventuali movimenti sismici orizzontali del terreno mentre quella superiore, grazie al rotolamento delle sfere sottostanti, può assecondare l'inerzia di quiete dell'edificio e restare pressoché immobile poiché costretta soltanto alle brevi traslazioni in altezza dovute al momentaneo spostamento degli elementi concavi inferiori rispetto a quelli superiori in essa incastonati. L'unico limite di tali isolatori meccanici a rotolamento riguarda la resistenza a compressione delle sfere a causa dell’esiguo contatto con le relative sedi concave di rotolamento e la conseguente necessità di grandi numeri o di grandi dimensioni. In this respect, the mechanical rolling insulators described in the "MICALI" patent N. 1146596 are less problematic since they are made entirely of steel or other suitable rigid material and each formed by a pair of concave circular elements with a sphere of no less than a diameter between them. to the sum of the heights of the two concavities. According to this patent, by setting the concave elements in two reinforced concrete slabs or reticular structures resting one directly on the ground and the other on the spheres, only the slab or the lower reticular structure is forced to undergo any horizontal seismic movements of the ground while the thanks to the rolling of the underlying spheres, it can accommodate the quiet inertia of the building and remain almost motionless as it is forced only to short transitions in height due to the momentary displacement of the lower concave elements compared to the upper ones embedded in it. The only limitation of these mechanical rolling insulators concerns the compressive strength of the balls due to the low contact with the relative concave rolling seats and the consequent need for large numbers or large dimensions.
E' scopo del presente trovato unire ai pregi di un isolatore meccanico a rotolamento i vantaggi di una più elevata resistenza a compressione che, a parità di condizioni, consenta di limitare il numero e/o le dimensioni degli isolatori sui quali poggiare la struttura da isolare. It is an object of the present invention to combine the advantages of a rolling mechanical insulator with the advantages of a higher compressive strength which, under the same conditions, allows to limit the number and / or dimensions of the insulators on which the structure to be insulated rests. .
Una tale peculiarità è addirittura irrinunciabile quando le dimensioni in altezza della struttura da isolare rispetto allo sviluppo in pianta della stessa sono tali da richiedere, alla base, un tale affollamento di isolatori a rotolamento del vecchio tipo da rendere problematica se non addirittura impossibile la loro collocazione in opera nel rispetto del D.M. Such a peculiarity is even indispensable when the height dimensions of the structure to be insulated with respect to the development in plan of the same are such as to require, at the base, such a crowding of rolling insulators of the old type as to make their location problematic if not impossible. in place in compliance with the D.M.
16/1/1996 punto B.1 relativamente alle linee guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo di strutture isolate dal sisma. Infatti, secondo il suddetto D.M., “l’alloggiamento degli isolatori ed il loro collegamento alla struttura devono essere concepiti in modo tale da assicurarne l’accesso e rendere gli isolatori stessi ispezionabili e sostituibili”. 16/1/1996 point B.1 regarding the guidelines of the Superior Council of Public Works for the design, execution and testing of structures isolated from the earthquake. In fact, according to the aforementioned Ministerial Decree, "the housing of the insulators and their connection to the structure must be designed in such a way as to ensure access and make the insulators themselves inspectable and replaceable".
In considerazione delle esigenze esposte, il trovato in oggetto, destinato ad escludere gli edifici, i ponti ed altre strutture da tutte le componenti orizzontali di un sisma, propone che la struttura da isolare e la struttura sottostante, quella esposta all'energia cinetica dei terremoti, vengano separate l'una dall'altra frapponendo ad esse un adeguato numero di isolatori meccanici costituiti ciascuno da un rullo o da una sfera stazic nanfe tra due opposte piste canaliformi di rotolamento dal profil longitudinale concavo e dal profilo trasversale combaciante con I generatrice dell’elemento volvente ma, soprattutto, pronte ad orientar tempestivamente ed automaticamente nella direzione orizzontale sisma essendo predisposte radialmente nelle ralle girevoli di due cuscinetti che, idonei a sopportare elevati carichi assiali ed anche radiali, sono tra loro identici ma sfalsati e con i rispettivi assi di rotazione paralleli alla verticale passante, in condizione di quiete, per il centro di entrambe le piste canaliformi di rotolamento e dell’elemento volvente che vi permane per gravità. In consideration of the above requirements, the present invention, intended to exclude buildings, bridges and other structures from all the horizontal components of an earthquake, proposes that the structure to be isolated and the underlying structure, the one exposed to the kinetic energy of earthquakes , are separated from each other by interposing to them an adequate number of mechanical insulators, each consisting of a roller or a static ball between two opposite channel-shaped rolling tracks from the concave longitudinal profile and the transverse profile mating with the generatrix of the rolling element but, above all, ready to promptly and automatically orientate in the horizontal earthquake direction being radially arranged in the swivel washers of two bearings which, suitable to withstand high axial and even radial loads, are identical to each other but staggered and with their respective rotation axes parallel to the passing vertical, in a condition of rest, through the center of both the channel-shaped rolling tracks and the rolling element which remains there by gravity.
Pertanto, gli scuotimenti orizzontali imposti dal sisma alla struttura solidale al terreno e l’inerzia di quiete della sovrastante struttura isolata determinano l’immediato orientamento automatico delle piste canaliformi di rotolamento degli isolatori nella stessa direzione del sisma e se necessario anche il rotolamento degli elementi volventi di dette piste in relazione allo spostamento residuo relativo delle due strutture. Therefore, the horizontal shaking imposed by the earthquake on the structure integral with the ground and the inertia of rest of the overlying isolated structure determine the immediate automatic orientation of the channel-shaped rolling tracks of the insulators in the same direction as the earthquake and, if necessary, also the rolling of the rolling elements. of said tracks in relation to the relative residual displacement of the two structures.
Queste ed altre caratteristiche del trovato sono di seguito descrìtte più dettagliatamente con l’ausilio di dodici tavole di disegno dove, a solo titolo indicativo e non limitativo, sono rappresentate: These and other features of the invention are described in more detail below with the aid of twelve drawing tables where, for indicative and non-limiting purposes only, are represented:
- le FIGG. 1-2-3-4-5-6 che mostrano un isolatore a rotolamento realizzato secondo una preferita forma di attuazione del sistema ideato e qui rappresentato, bloccato in assetto di stoccaggio e trasporto, con sei figure comprendenti, nell’ordine, una prima vista laterale, la vista dall'alto, la sezione verticale AA, una seconda vista laterale, la sezione orizzontale BB e la sezione verticale CC; - FIGS. 1-2-3-4-5-6 which show a rolling insulator made according to a preferred embodiment of the system conceived and represented here, locked in the storage and transport position, with six figures comprising, in order, a first side view, the top view, the vertical section AA, a second side view, the horizontal section BB and the vertical section CC;
- la FIG. 7 che mostra una vista laterale dell'isolatore con i due cuscinetti reciprocamente bloccati nel giusto assetto d’impiego e del plinto della sottostruttura sul quale ancorare l'isolatore; - FIG. 7 which shows a side view of the insulator with the two bearings mutually locked in the correct order of use and of the plinth of the substructure on which to anchor the insulator;
- la FIG. 8 che mostra la vista dall'alto DD del plinto della sottostruttura completo di piastra di ancoraggio per l’isolatore; - FIG. 8 showing the top view DD of the plinth of the substructure complete with anchoring plate for the insulator;
- le FIGG. 9 e 10 che mostrano la vista dall'alto parzialmente sezionata dei rulli che separano i cuscinetti ed anche le modalità d’impiego dei martinetti che, attuando lo spostamento laterale della struttura isolata ed il conseguente sollevamento della stessa per la concavità delle piste canaliformi di rotolamento, consentono l'ispezione e la sostituzione degli isolatori oltre a determinare, quando occorre, il ricentraggio dei cuscinetti secondo le FIGG. 22-23-24; - FIGS. 9 and 10 which show the partially sectioned top view of the rollers that separate the bearings and also the methods of use of the jacks which, by carrying out the lateral displacement of the insulated structure and the consequent lifting of the same due to the concavity of the channel-shaped rolling tracks , allow the inspection and replacement of the insulators as well as determining, when necessary, the re-centering of the bearings according to FIGS. 22-23-24;
- le FIGG. 30-31-32 che, attraverso una vista dall’alto e le sezioni verticali PP e QQ, mostrano in dettaglio una porzione orizzontale della sottostruttura che scavalca ad incrociare una trave della struttura isolata; - FIGS. 30-31-32 which, through a view from above and the vertical sections PP and QQ, show in detail a horizontal portion of the substructure that crosses a beam of the insulated structure;
- le FIGG 33 e 34 che mostrano, nell’ordine e durante una sollecitazione sismica, la sezione verticale LL e la sezione orizzontale MM di un isolatore a rotolamento realizzato secondo una possibile forma di attuazione avente quale elemento volvente una sfera; - Figures 33 and 34 which show, in the order and during a seismic stress, the vertical section LL and the horizontal section MM of a rolling insulator made according to a possible embodiment having a sphere as a rolling element;
- le FIGG. 35-36-37 che mostrano, schematicamente, una sequenza del comportamento dei due cuscinetti dell’isolatore delle FIGG. 33 e 34 al verificarsi di scuotimenti sismici paralleli alle piste canaliformi di rotolamento della sfera; - FIGS. 35-36-37 which schematically show a sequence of the behavior of the two bearings of the insulator of FIGS. 33 and 34 upon the occurrence of seismic shaking parallel to the canal-shaped rolling tracks of the sphere;
- le FIGG. 38-39-40-41-42 che mostrano una sequenza del comportamento dei due cuscinetti dell'isolatore precedente al verificarsi di scuotimenti sismici obliqui o perpendicolari alle piste canaliformi di rotolamento della sfera e durante il loro successivo ricentraggio. - FIGS. 38-39-40-41-42 which show a sequence of the behavior of the two bearings of the isolator prior to the occurrence of oblique or perpendicular seismic shaking to the canal-shaped rolling raceways of the ball and during their subsequent re-centering.
Con riferimento alle FIGG. 3-6-10-15, raffiguranti altrettante sezioni verticali dell’isolatore al quale si riferiscono le prime sette tavole di disegno allegate, un rullo cilindrico 1 è situato all’interno di due opposte piste canaliformi di rotolamento 2A aventi il profilo longitudinale concavo e quello trasversale combaciante con la generatrice di detto rullo. With reference to FIGS. 3-6-10-15, depicting as many vertical sections of the insulator to which the first seven attached drawing tables refer, a cylindrical roller 1 is located inside two opposite channel-shaped rolling tracks 2A having a concave longitudinal profile and the transversal one mating with the generatrix of said roller.
Le suddette piste canaliformi 2A sono predisposte radialmente nelle ralle girevoli 2 di due cuscinetti sovrapposti che, realizzati per sopportare elevati carichi assiali ed anche radiali in quanto destinati al sostegno della struttura sovrastante ed anche all'isolamento della stessa dalle componenti orizzontali di un sisma, sono identici ma sfalsati ed hanno gli assi di rotazione paralleli alla verticale passante, in condizione di quiete, per il centro di entrambe le piste canaliformi 2A e del rullo 1 che vi staziona per gravità. The aforesaid channel-shaped tracks 2A are arranged radially in the revolving washers 2 of two superimposed bearings which, made to withstand high axial and also radial loads as they are intended to support the overlying structure and also to isolate it from the horizontal components of an earthquake, are identical but staggered and have their rotation axes parallel to the vertical passing through, in a quiet condition, for the center of both the channel-shaped tracks 2A and of the roller 1 which is stationed there by gravity.
La ralla girevole 2 e quella fissa 7 di ciascuno dei due cuscinetti di un isolatore sono separate da una corona di rulli conici 8 i cui assi, grazie alle piste di rotolamento predisposte nelle due ralle, sono orientati a convergere perpendicolarmente all’asse di rotazione del cuscinetto. The rotating washer 2 and the fixed one 7 of each of the two bearings of an insulator are separated by a crown of tapered rollers 8 whose axes, thanks to the raceways arranged in the two washers, are oriented to converge perpendicularly to the rotation axis of the bearing.
Ciò consente tra l'altro l’impiego di una gabbia distanziatrice 9, perfettamente piana ed ottenibile per semplice taglio di una lastra di materiale idoneo. Among other things, this allows the use of a spacer cage 9, perfectly flat and obtainable by simply cutting a sheet of suitable material.
Ovviamente i suddetti rulli conici 8 sono preposti alle sollecitazioni assiali mentre a quelle radiali è preposta la corona di sfere 5 avente anche il compito di mantenere le ralle 2 e 7 reciprocamente e girevolmente vincolate a serrare la corona di rulli conici 8 ad esse frapposta. Obviously, the aforementioned conical rollers 8 are responsible for axial stresses, while the crown of spheres 5 is responsible for the radial ones, also having the task of keeping the washers 2 and 7 mutually and rotatably constrained to clamp the crown of conical rollers 8 between them.
Infatti la corona di sfere 5, situata con la propria gabbia distanziatrice cilindrica 6 in un varco circolare 7C realizzato al centro della ralla 7, è serrata tra l’apposito restringimento anulare dello stesso varco e l’allargamento anulare di un elemento 4 che, addentrandosi nel suddetto varco, accoglie in una propria cavità troncopiramidale la corrispondente protuberanza 2D della ralla 2 alla quale è fissato con una semplice vite 3 vantaggiosamente esclusa, grazie a tale accoppiamento, da qualsiasi sollecitazione di taglio ed anche di svitamento. In fact, the crown of balls 5, located with its own cylindrical spacer cage 6 in a circular opening 7C made in the center of the fifth wheel 7, is clamped between the specific annular narrowing of the same opening and the annular widening of an element 4 which, penetrating in the aforesaid opening, it accommodates in its own truncated pyramidal cavity the corresponding protuberance 2D of the fifth wheel 2 to which it is fixed with a simple screw 3 advantageously excluded, thanks to this coupling, from any shear and even unscrewing stress.
Come si evince soprattutto dalle FIGG. 1-3-7-10, particolari appigli ad uncino 2B e 7B, tra loro identici ma orientati gli uni verso gli altri, si protendono lateralmente dalle ralle 2 e 7 di ogni cuscinetto dell’isolatore per consentirne il bloccaggio reciproco con l’ausilio di collari rettangolari 10 e di piastre rettangolari 11. As can be seen above all from FIGS. 1-3-7-10, particular hook grips 2B and 7B, identical to each other but oriented towards each other, protrude laterally from the washers 2 and 7 of each insulator bearing to allow mutual locking with the aid of rectangular collars 10 and rectangular plates 11.
In pratica ogni coppia di appigli ad uncino 2B e 7B verticalmente allineati riceve l'inserimento frontale di un collare rettangolare 10 ivi mantenuto da una piastra rettangolare 11 inserita trasversalmente negli opposti incavi verticali degli stessi appigli e quindi fermata con una o due viti 12 inserite nei fori coincidenti della stessa piastra 11 e del retrostante collare 10. In practice, each pair of vertically aligned hook grips 2B and 7B receives the front insertion of a rectangular collar 10 held there by a rectangular plate 11 inserted transversely into the opposite vertical recesses of the same grips and then stopped with one or two screws 12 inserted in the coinciding holes of the same plate 11 and of the rear collar 10.
A tale riguardo è sufficiente che sia filettato anche soltanto uno dei due fori coincidenti interessati da una medesima vite 12. In this regard, it is sufficient that even only one of the two coinciding holes affected by the same screw 12 is threaded.
Poiché durante il trasporto, lo stoccaggio e la posa in opera dell'isolatore, nonché durante la costruzione della sovrastante struttura da isolare, necessita anche il bloccaggio reciproco dei due cuscinetti di ogni isolatore, ulteriori appigli ad uncino 2C, che si protendono anch’essi dalle ralle girevoli 2 ma orientati in senso opposto agli appigli 2B trattandosi in questo caso di coppie di appigli verticalmente allineati ma appartenenti alle ralle 2 di due cuscinetti sovrapposti, vengono vincolati a coppie con l'inserimento frontale di un collare rettangolare 10 ivi fermato, come nelle coppie di appigli 2B e 7B, da una piastra trasversale 11 e da una o due viti 12. Since during transport, storage and installation of the insulator, as well as during the construction of the overlying structure to be insulated, the two bearings of each insulator also need to be reciprocally locked, further hook grips 2C, which also extend by the revolving washers 2 but oriented in the opposite direction to the grips 2B since in this case they are pairs of vertically aligned grips but belonging to the washers 2 of two superimposed bearings, they are constrained in pairs with the front insertion of a rectangular collar 10 stopped there, as in the pairs of grips 2B and 7B, by a transverse plate 11 and one or two screws 12.
In merito agli appigli ad uncino 2B e 2C delle ralle girevoli 2, è bene notare che la loro disposizione è tale da consentire il bloccaggio dei singoli cuscinetti ed anche dell’intero isolatore sia nell’assetto di stoccaggio e trasporto delle FIGG.1, 3 e 6, e sia in quello d'impiego delle FIGG. 7 e 10. With regard to the hooked grips 2B and 2C of the rotating washers 2, it should be noted that their arrangement is such as to allow the locking of the individual bearings and also of the entire insulator both in the storage and transport position of FIGS. 1, 3 and 6, and both in that of use of FIGS. 7 and 10.
Anche se dopo la costruzione della sovrastante struttura da isolare i cuscinetti superiori degli isolatori in essa ancorati sono obbligati ad una sorta di complanarità ed alla verticalità dei loro assi di rotazione, prima del rigido collegamento di tutti gli isolatori può capitare che il solo bloccaggio reciproco dei due cuscinetti trasversalmente alle piste canaliformi di rotolamento, come nelle FIGG. 7 e 9, non basti ad impedire un seppur minimo dondolio del cuscinetto superiore sul rullo 1. Ciò può essere evitato con l’ausilio di appositi cunei o zeppe da frapporre alle ralle 2 dei due cuscinetti durante il trasporto, lo stoccaggio e soprattutto durante la costruzione della sovrastante struttura da isolare. Poiché il movimento relativo dei due cuscinetti, grazie al profilo longitudinale concavo delle piste di rotolamento del rullo determina il contemporaneo sollevamento del cuscinetto superiore, non è che, le ralle girevoli 2 di un isolatore, ovvero quelle contenenti il possano essere conformate per presentare, in condizione di quiete, dei punti di contatto reciproco che impediscano al cuscinetto superiore di dondolare sul rullo 1 pur senza ostacolare il movimento consentito ai due cuscinetti dal rotolamento dello stesso rullo nelle piste canaliformi 2A. Even if after the construction of the overlying structure to be insulated, the upper bearings of the insulators anchored in it are forced to a sort of coplanarity and verticality of their rotation axes, before the rigid connection of all the insulators it can happen that the only mutual locking of the two bearings transversely to the raceways, as in FIGS. 7 and 9, are not enough to prevent even a slight rocking of the upper bearing on roller 1. This can be avoided with the aid of special wedges or wedges to be placed between the washers 2 of the two bearings during transport, storage and especially during the construction of the overlying structure to be insulated. Since the relative movement of the two bearings, thanks to the concave longitudinal profile of the roller raceways, determines the simultaneous lifting of the upper bearing, it is not that the revolving washers 2 of an insulator, or those containing the, can be shaped to present, in condition of rest, of the mutual contact points that prevent the upper bearing from swinging on the roller 1 without hindering the movement allowed to the two bearings by the rolling of the same roller in the channel-shaped tracks 2A.
Sarebbe inoltre possibile raggiungere lo stesso scopo con guarnizioni intercambiabili di materiale idoneo (materiale antifrizione, materie plastiche, gomma od altro) applicate perimetralmente a sigillare o quasi, in assetto di quiete, il vano formato dalle due piste canaliformi di rotolamento del rullo. It would also be possible to achieve the same purpose with interchangeable seals of suitable material (anti-friction material, plastic materials, rubber or other) applied around the perimeter to seal or almost seal, in a quiet position, the compartment formed by the two channel-shaped roller rolling tracks.
Occorrendo tener conto della eventuale necessità di rimuovere e sostituire celermente gli isolatori installati, per il loro fissaggio in opera, ovvero per fissarli sopra ai plinti 18A della sottostruttura 18 e sotto i corrispondenti plinti 19A della struttura 19 da isolare, è previsto l'impiego dei mezzi di ancoraggio 13 e 14 delle TAVV. 4 e 6 onde potere agganciare saldamente e simultaneamente le sporgenze perimetrali 7A delle ralle 7 e le adiacenti lastre metalliche 16 che ricoprono la base orizzontale dei suddetti plinti e presentano a tale scopo un adeguato numero di asole 16A in corrispondenza di altrettante scatole 17, fissate contro la faccia posteriore delle lastre 16 e preferibilmente corredate di alette oblique o zanche 17A (FIGG. 9-10-15) per un più saldo aggrappaggio del conglomerato cementizio. Taking into account the possible need to quickly remove and replace the installed insulators, for their fixing in place, or to fix them above the plinths 18A of the substructure 18 and under the corresponding plinths 19A of the structure 19 to be insulated, the use of anchoring means 13 and 14 of the TAVV. 4 and 6 in order to be able to firmly and simultaneously hook the perimeter protrusions 7A of the washers 7 and the adjacent metal plates 16 which cover the horizontal base of the aforementioned plinths and for this purpose have an adequate number of slots 16A in correspondence with as many boxes 17, fixed against the rear face of the slabs 16 is preferably equipped with oblique fins or brackets 17A (FIGS. 9-10-15) for a more firm grip of the cementitious conglomerate.
E’ opportuno osservare che, qualora i plinti di cemento armato venissero formati in opera, la lastra 16 dei plinti inferiori 18A avrebbe, come nelle FIGG. 7 e 8, un’apertura centrale 16B attraverso la quale immettere il conglomerato cementizio fino al totale riempimento del cassero ricoperto dalla lastra stessa. It should be noted that, if the reinforced concrete plinths were formed on site, the slab 16 of the lower plinths 18A would have, as in FIGS. 7 and 8, a central opening 16B through which to enter the cement conglomerate up to the total filling of the formwork covered by the slab itself.
Invece, come risulta dalle FIGG. 9 e 10, la formazione dei plinti superiori 19A richiede il fissaggio preventivo della lastra 16 sull’isolatore bloccato in assetto d’impiego e completato dalla formazione di un cassero avente quale fondo a perdere la suddetta lastra 16. Instead, as shown in FIGS. 9 and 10, the formation of the upper plinths 19A requires the preventive fixing of the plate 16 on the insulator locked in the position of use and completed by the formation of a formwork having the aforementioned plate 16 as a disposable bottom.
Da un esame dettagliato dei mezzi di ancoraggio 13 e 14 delle TAVV. 4 e 6 risulta che l'elemento 13 è costituito da un corpo cilindrico 13A dalle cui opposte estremità si protendono trasversalmente, nella stessa direzione, i denti 13B e 13C che, dopo l’inserimento dell’estremità col dente 13C in una delle asole 16A, realizzano l’ancoraggio delle ralle 7 con una semplice rotazione di circa 90°. From a detailed examination of the anchoring means 13 and 14 of the TAVV. 4 and 6 it results that the element 13 is constituted by a cylindrical body 13A from whose opposite ends the teeth 13B and 13C project transversely in the same direction which, after inserting the end with the tooth 13C in one of the slots 16A , carry out the anchoring of the fifth wheels 7 with a simple rotation of about 90 °.
Per bloccare detto elemento 13 in assetto di ancoraggio ed anche per coadiuvarlo durante le sollecitazioni di taglio imposte dagli scuotimenti orizzontali del sisma, questo viene affiancato da un fermo 14 costituito da un corpo cilindrico 14A di uguale diametro e da un dente forato 14B che si protende trasversalmente. In virtù di tale fermo, dal corpo cilindrico 13A dell’elemento 13 si protende trasversalmente anche una porzione 13D a due spessori dovendo poggiare in parte contro la faccia esterna della lastra 16 ed in parte sopra il dente 14B del fermo 14 da sormontare aggirando il corpo cilindrico 14A. In order to block said element 13 in the anchoring position and also to assist it during the shear stresses imposed by the horizontal shaking of the earthquake, this is flanked by a stop 14 consisting of a cylindrical body 14A of the same diameter and a perforated tooth 14B which protrudes transversely. By virtue of this stop, a two-thickness portion 13D also extends transversely from the cylindrical body 13A of the element 13, having to rest partly against the external face of the plate 16 and partly above the tooth 14B of the stop 14 to be surmounted by going around the body cylindrical 14A.
L’inserimento di una vite 15 nei fori coincidenti delle due porzioni sovrapposte e di cui almeno uno filettato, consente di vincolare il gancio ed il relativo fermo nell’assetto di ancoraggio delle FIGG. 13 e 15. The insertion of a screw 15 in the coinciding holes of the two overlapping portions and of which at least one is threaded, allows to constrain the hook and its stop in the anchoring position of FIGS. 13 and 15.
Il comportamento meccanico dell’isolatore descritto è raffigurato in sequenza nei disegni della TAV. 7 dove sono schematizzati: The mechanical behavior of the described insulator is shown in sequence in the drawings of the TAV. 7 where they are schematized:
- il cuscinetto inferiore Ci, ovvero quello ancorato alla sottostruttura 18 e direttamente esposto ai movimenti tellurici del terreno; - the lower bearing Ci, that is the one anchored to the substructure 18 and directly exposed to the earthquake movements of the ground;
- il cuscinetto superiore Cs, ovvero quello ancorato sotto la struttura isolata 19; - the upper bearing Cs, that is the one anchored under the insulated structure 19;
- il rullo 1, owero l’elemento volvente frapposto ai due cuscinetti e situato all'interno delle rispettive piste canaliformi di rotolamento indicate con Pi quella del cuscinetto inferiore Ci e con Ps quella del cuscinetto superiore Cs. - the roller 1, that is the rolling element placed between the two bearings and located within the respective channel-shaped rolling tracks indicated with Pi that of the lower bearing Ci and with Ps that of the upper bearing Cs.
In condizione di quiete (FIG. 17) il cuscinetto superiore Cs di ogni isolatore è sfalsato rispetto al cuscinetto inferiore Ci, mentre sono reciprocamente affacciate, owero coincidenti in proiezione orizzontale, le piste canaliformi di rotolamento Ps e Pi contenenti il rullo cilindrico 1 e predisposte nelle ralle girevoli 2 dei suddetti cuscinetti. In the quiescent condition (FIG. 17) the upper bearing Cs of each insulator is offset with respect to the lower bearing Ci, while the channel-shaped rolling tracks Ps and Pi containing the cylindrical roller 1 are mutually facing, or coincident in horizontal projection, in the swivel washers 2 of the aforementioned bearings.
In presenza di scosse sismiche S parallele alle suddette piste canaliformi di rotolamento queste, come alle FIGG. 18 e 19, mantengono inalterato il loro orientamento nel mentre il rotolamento del rullo 1 consente alla struttura isolata di assecondare la propria inerzia di quiete ed il cuscinetto inferiore Ci si muove con il terreno, in un senso o nell’altro, rispetto al cuscinetto superiore Cs relativamente immobile. In the presence of seismic tremors S parallel to the aforesaid channel-shaped rolling tracks, these, as in FIGS. 18 and 19, keep their orientation unchanged while the rolling of the roller 1 allows the insulated structure to accommodate its own inertia of rest and the lower bearing One moves with the ground, in one direction or another, with respect to the upper bearing Cs relatively immobile.
Grazie al profilo longitudinale concavo delle due piste canaliformi di rotolamento, al cessare del movimento tellurico (FIG.20) i due cuscinetti risultano nello stesso assetto precedente al sisma e conseguentemente pronti a neutralizzare le componenti orizzontali di qualsiasi successivo movimento tellurico. Thanks to the concave longitudinal profile of the two channel-shaped rolling tracks, when the earthquake movement ceases (FIG.20) the two bearings are in the same position prior to the earthquake and consequently ready to neutralize the horizontal components of any subsequent earthquake movement.
In presenza di scosse sismiche S oblique, od anche perpendicolari all piste canaliformi di rotolamento, il movimento orizzontale rettilineo del terreno con i cuscinetti inferiori Ci e l’inerzia di quiete della struttura isolata con i cuscinetti superiori Cs determinano la rotazione simultanea delle ralle 2 dei due cuscinetti di ogni isolatore costrette dal rullo 1 ad orientare le rispettive piste canaliformi di rotolamento Pi e Ps nella direzione di volta in volta definita dalla posizione dei suddetti due cuscinetti come mostrano le FIGG. 20 e 21, dove si evince anche la momentanea traslazione lineare del cuscinetto inferiore C1 nella direzione assunta dalle due piste canaliformi di rotolamento. Al cessare delle scosse sismiche (FIG. 22), i due cuscinetti di ogni isolatore ripristinano automaticamente soltanto la cosiddetta coincidenza delle rispettive piste canaliformi di rotolamento ma non il precedente orientamento della FIG. 20. In the presence of seismic shocks S oblique, or even perpendicular to the canal-shaped rolling tracks, the rectilinear horizontal movement of the ground with the lower bearings Ci and the inertia of rest of the isolated structure with the upper bearings Cs determine the simultaneous rotation of the washers 2 of the two bearings of each insulator forced by the roller 1 to orient the respective channel-shaped rolling races Pi and Ps in the direction each time defined by the position of the aforesaid two bearings as shown in FIGS. 20 and 21, which also show the momentary linear translation of the lower bearing C1 in the direction assumed by the two channel-shaped rolling raceways. When the seismic tremors cease (FIG. 22), the two bearings of each insulator automatically restore only the so-called coincidence of the respective channel-shaped rolling tracks but not the previous orientation of FIG. 20.
Il ripristino dell’orientamento iniziale delle piste canaliformi di rotolamento, ininfluente per il funzionamento degli isolatori, serve soltanto a riportare la struttura isolata nell’esatta posizione pianimetrica conferitale allorigine. The restoration of the initial orientation of the channel-shaped rolling tracks, irrelevant for the operation of the insulators, only serves to bring the isolated structure back to the exact planimetric position given to it at the origin.
A tale riguardo, come indicato nella FIG. 23 ed ancor meglio nelle TAV.8-9-10, il sistema ideato prevede l’intervento di almeno due coppie di martinetti M1 e M2 che, disposti per poter convergere orizzontalmente ciascuna coppia in un medesimo attacco 25, agiscono simultaneamente tra la sottostruttura 18 e due punti della struttura isolata 19 fino ad imporre a quest’ultima lo spostamento massimo consentito dalle canaliformi di rotolamento in tal modo costrette ad orientarsi automaticamente nella stessa direzione loro imposta allorigine. Pertanto, al cessare dell’azione dei martinetti M1 e M2, il profilo longitudinale concavo piste canaliformi di rotolamento del rullo 1 e la forza di gravità ripristinano perfettamente la cosiddetta coincidenza delle due piste ed anche l'esatta posizione pianimetrica della struttura 19 aH’origine (FIGG. 17-24). In this regard, as indicated in FIG. 23 and even better in Tables 8-9-10, the system devised provides for the intervention of at least two pairs of jacks M1 and M2 which, arranged to be able to converge horizontally each pair in the same attachment 25, act simultaneously between the substructure 18 and two points of the insulated structure 19 to the point of imposing on the latter the maximum displacement allowed by the rolling raceways thus forced to orient themselves automatically in the same direction as originally imposed on them. Therefore, when the action of the jacks M1 and M2 ceases, the longitudinal concave channel-shaped rolling tracks of the roller 1 and the force of gravity perfectly restore the so-called coincidence of the two tracks and also the exact planimetric position of the structure 19 at the origin. (FIGS. 17-24).
Interventi simili a quello appena descritto consentono, all'occorrenza, quelle ispezioni e quelle eventuali sostituzioni di cui al già citato D.M. Interventions similar to the one just described allow, if necessary, those inspections and any replacements referred to in the aforementioned Ministerial Decree
16.01.1996 punto B.1. 16.01.1996 point B.1.
Infatti, grazie alla concavità delle piste canaliformi di rotolamento del rullo, lo spostamento pressoché orizzontale imposto alla struttura isolata 19 dalle due o più coppie di martinetti M1 e M2 è accompagnato da un innalzamento della stessa struttura sufficiente per poterla puntellare temporaneamente in prossimità dell'eventuale isolatore da rimuovere e sostituire, magari con l’ausilio di un apposito carrello da disporre sotto il cuscinetto superiore Cs prima dello sganciamento dal plinto 19A e del riposizionamento del medesimo sul cuscinetto inferiore Ci insieme al quale rimuoverlo. In fact, thanks to the concavity of the roller raceways, the almost horizontal displacement imposed on the insulated structure 19 by the two or more pairs of jacks M1 and M2 is accompanied by a raising of the same structure sufficient to be able to temporarily prop it up near any insulator to be removed and replaced, perhaps with the aid of a special carriage to be placed under the upper bearing Cs before unhooking from the plinth 19A and repositioning it on the lower bearing Ci together with which to remove it.
Pur senza escludere altri mezzi ed altre modalità con cui ottenere il suddetto spostamento della struttura isolata 19 per l’ispezione e l'eventuale sostituzione degli isolatori, il trovato propone che ciascuno dei due martinetti M1 ed M2, come illustrato nelle FIGG. 25-26-27-28-29, venga vincolato alla sottostruttura 18, nella fattispecie alla staffa 27 fissata al muro di sostegno 18B, mediante un giunto cardanico 28 per consentire al martinetto di ruotare dall'assetto di riposo della FIG. 26 a quello di aggancio nell'attacco formato dalla staffa forata 25 e dal 26, nonché di assecondare il successivo sollevamento della struttura come nella FIG. 29. Without excluding other means and other methods by which to obtain the aforementioned displacement of the insulated structure 19 for the inspection and possible replacement of the insulators, the invention proposes that each of the two jacks M1 and M2, as illustrated in FIGS. 25-26-27-28-29, is constrained to the substructure 18, in this case to the bracket 27 fixed to the supporting wall 18B, by means of a cardan joint 28 to allow the jack to rotate from the rest position of FIG. 26 to the coupling in the attachment formed by the perforated bracket 25 and 26, as well as to support the subsequent lifting of the structure as in FIG. 29.
Ciascuno di tali martinetti è fissato stabilmente su una sorta di carrello 29 che ne agevola la movimentazione conferendogli anche quella orizzontalità od altro assetto comunque necessario per inforcare perfettamente la staffa forata 25 con una semplice rotazione piana. Each of these jacks is fixed stably on a sort of carriage 29 which facilitates its handling, also giving it the horizontality or other arrangement however necessary to perfectly fit the perforated bracket 25 with a simple flat rotation.
E' assodato a questo punto che l'orientamento degli isolatori in opera ed il posizionamento delle coppie di martinetti M1 e M2 sono interdipendenti e necessariamente preordinati in fase di progetto della struttura da isolare. It is established at this point that the orientation of the insulators in place and the positioning of the pairs of jacks M1 and M2 are interdependent and necessarily preordained in the design phase of the structure to be insulated.
Dagli stessi disegni che mostrano la coppia di martinetti M1 e M2 si evince che, per escludere la seppur remota possibilità di fuoriuscita accidentale dei rulli 1 dagli isolatori, ovvero dalle piste canaliformi di rotolamento dei cuscinetti Ci e Cs ai quali sono frapposti, alcune porzioni della struttura isolata 19, nella fattispecie le travi 19B, sono scavalcate ad incrociare da porzioni orizzontali 18C della sottostruttura 18. From the same drawings showing the pair of jacks M1 and M2 it can be seen that, to exclude the remote possibility of accidental release of the rollers 1 from the insulators, or from the raceways of the bearings Ci and Cs to which they are interposed, some portions of the isolated structure 19, in this case the beams 19B, are crossed by horizontal portions 18C of the substructure 18.
La distanza di dette porzioni 18C dalle sottostanti travi 19B è tale da consentire alla strutura isolata 19 soltanto l'innalzamento conseguente al massimo spostamento orizzontale relativo dei due cuscinetti di un isolatore (FIG. 29) onde escludere l’eventualità di spostamenti più ampi o di sobbalzi che possano permettere ai rulli 1 di uscire dalle loro piste canaliformi di rotolamento. The distance of said portions 18C from the underlying beams 19B is such as to allow the insulated structure 19 only the raising consequent to the maximum relative horizontal displacement of the two bearings of an insulator (FIG. 29) in order to exclude the possibility of larger displacements or jolts that can allow the rollers 1 to come out of their channel-like rolling tracks.
In merito allo scavalcamento ad incrociare delle travi 19B della struttura isolata ad opera di porzioni orizzontali 18C della With regard to the crossing over of the beams 19B of the insulated structure by horizontal portions 18C of the
delle TAVV. 8-9-10 ed in particolare le FIGG. 30-31- 32 mostrano che zone dei due elementi 19B e 18C esposte ad event tuali reciproci urti strisciamenti sono protette da una sorta di scudo intercambiabile 20, preferibilmente metallico e con all'interno uno strato di gomma 21. Detto scudo 20, che sulle travi 19B può essere poggiato come una sella, negli elementi sovrastanti 18C viene inserito dal basso ed ivi mantenuto da quattro ganci girevoli 22 che, agganciando i due spigoli superiori dei suddetti elementi 18C, gli consentono di traslare senza danni verso l'alto qualora lo strato di gomma 21 venisse schiacciato dall'innalzamento momentaneo della sottostante trave 19B. of the TAVV. 8-9-10 and in particular FIGS. 30-31- 32 show that areas of the two elements 19B and 18C exposed to possible reciprocal collisions and sliding are protected by a sort of interchangeable shield 20, preferably metallic and with a rubber layer 21 inside. Said shield 20, which on the beams 19B can be placed like a saddle, in the overlying elements 18C it is inserted from below and held there by four rotating hooks 22 which, by hooking the two upper edges of the aforementioned elements 18C, allow it to move upwards without damage if the layer rubber 21 was crushed by the momentary raising of the underlying beam 19B.
Al fine di evitare alla struttura isolata di oscillare per la spinta del vento ed altre sollecitazioni non sismiche, è prevista la presenza di spine intercambiabili 23 che, destinate per dimensioni e materiali a cedere soltanto a sollecitazioni di elevata frequenza come quelle di un sisma, vengono inserite nei fori passanti e verticalmente allineati degli elementi 18C e delle sottostanti travi 19B dove permangono in virtù di uno spinotto trasversale 23A od altro elemento sporgente lateralmente dall'estremità superiore di dette spine ad impedirne lo sfilamento verso il basso per caduta. In order to prevent the insulated structure from oscillating due to wind thrust and other non-seismic stresses, the presence of interchangeable pins 23 is foreseen which, due to their size and materials, are designed to yield only to high frequency stresses such as those of an earthquake. inserted in the through holes and vertically aligned of the elements 18C and of the underlying beams 19B where they remain by virtue of a transverse pin 23A or other element protruding laterally from the upper end of said pins to prevent them from slipping downwards by falling.
Secondo quanto rappresentato nei disegni, sia l’elemento 18C come la sottostante trave 19B presentano due fori passanti verticali, preferibilmente rivestiti e disposti in modo che le spine intercambiabili 23 in essi inserite risultino al centro della porzione attraversata ed accostate alle due facce verticali dell’altra porzione così inforcata. According to what is shown in the drawings, both the element 18C and the underlying beam 19B have two vertical through holes, preferably coated and arranged so that the interchangeable pins 23 inserted in them are in the center of the crossed portion and approached the two vertical faces of the another portion thus forked.
Mentre le spine intercambiabili 23 attraversanti gli elementi orizzontali 18C sono trattenute da uno spinotto trasversale 23A inserito a sporge vicino all’estremità superiore, le spine 23 attraversanti le travi 19B struttura isolata vengono fermate da uno spinotto trasversale 23A attraversante in questo caso l’estremità inferiore della suddetta spina ed anche il rivestimento cilindrico 24 sporgente con essa dalla faccia inferiore della trave 19B. While the interchangeable pins 23 passing through the horizontal elements 18C are held by a transversal pin 23A inserted and protruding near the upper end, the pins 23 crossing the beams 19B isolated structure are stopped by a transversal pin 23A crossing in this case the lower end of the aforesaid pin and also the cylindrical covering 24 protruding with it from the lower face of the beam 19B.
Ovviamente tutte le operazioni per le quali necessita l’intervento dei martinetti M1 ed M2 per lo spostamento momentaneo della struttura isolata 19 sono precedute, come nella FIG. 27, dalla rimozione temporanea di tutte le spine 23 o quanto meno di quelle che potrebbero contrastare il suddetto spostamento. Obviously, all the operations requiring the intervention of the M1 and M2 jacks for the momentary displacement of the insulated structure 19 are preceded, as in FIG. 27, from the temporary removal of all the thorns 23 or at least of those that could oppose the aforementioned displacement.
Per quanto esaminato fino a questo punto è evidente che quando l'elemento volvente frapposto ai due cuscinetti di un isolatore è il rullo 1 , questo obbliga le due piste canaliformi di rotolamento 2A ad avere lo stesso orientamento costringendo le rispettive ralle 2 a ruotare simultaneamente durante lo spostamento di uno qualsiasi dei due cuscinetti in una direzione non coincidente con quella delle suddette piste canaliformi di rotolamento. From what has been examined up to this point, it is evident that when the rolling element placed between the two bearings of an insulator is the roller 1, this forces the two raceways 2A to have the same orientation, forcing the respective washers 2 to rotate simultaneously during the displacement of any one of the two bearings in a direction which does not coincide with that of the aforesaid raceways.
Nel caso in cui, come nella variante delle TAVV. 11 e 12, l’elemento volvente è la sfera 30, le relative piste canaliformi di rotolamento 31 A, predisposte nelle ralle girevoli 31 dei due cuscinetti dell'isolatore, possono assumere orientamenti diversi tra loro ed anche reciprocamente perpendicolari come nella FIG. 33. In the event that, as in the variant of the TAVV. 11 and 12, the rolling element is the ball 30, the relative channel-shaped rolling tracks 31 A, arranged in the rotating washers 31 of the two bearings of the insulator, can assume different orientations between them and also mutually perpendicular as in FIG. 33.
Anche in questo caso, analogamente alla versione già descritta, in condizione di quiete (FIG. 35) il cuscinetto superiore Cs di ogni isolatore è sfalsato rispetto al cuscinetto inferiore Ci, mentre sono reciprocamente affacciate, ovvero coincidenti in proiezione orizzontale, le piste canaliformi di rotolamento Ps e Pi contenenti la sfera 30 e predisposte nelle ralle girevoli 31 dei suddetti cuscinetti. Also in this case, similarly to the version already described, in the quiescent condition (FIG. 35) the upper bearing Cs of each insulator is offset with respect to the lower bearing Ci, while the channel-shaped tracks of rolling Ps and Pi containing the ball 30 and arranged in the revolving washers 31 of the aforementioned bearings.
In presenza di scosse sismiche S parallele alle suddette piste canaliformi di rotolamento queste, come alle FIGG. 36 e 37, mantengono inalterato il loro orientamento nel mentre il rotolamento della sfera 30 consente alla struttura isolata di assecondare la propria inerzia di quiete ed il cuscinetto inferiore Ci si muove con il terreno, in un senso o nell’altro, rispetto al cuscinetto superiore Cs relativamente immobile. Pertanto, grazie al profilo longitudinale concavo delle due piste canaliformi di rotolamento, al cessare del movimento tellurico (FIG. 38) i due cuscinetti risultano nello stesso assetto precedente al sisma e conseguentemente pronti a neutralizzare le componenti orizzontali di qualsiasi successivo movimento tellurico. In the presence of seismic tremors S parallel to the aforesaid channel-shaped rolling tracks, these, as in FIGS. 36 and 37, maintain their orientation unchanged while the rolling of the sphere 30 allows the isolated structure to accommodate its own inertia of rest and the lower bearing One moves with the ground, in one direction or another, with respect to the upper bearing Cs relatively immobile. Therefore, thanks to the concave longitudinal profile of the two channel-shaped rolling tracks, when the earthquake movement ceases (FIG. 38) the two bearings are in the same position prior to the earthquake and consequently ready to neutralize the horizontal components of any subsequent earthquake movement.
In presenza di scosse sismiche S oblique od anche perpendicolari alle piste canaliformi di rotolamento Pi e Ps (FIG. 39) queste assumono orientamenti diversi tra loro fino a quando lo spostamento del cuscinetto inferiore Ci rispetto a quello superiore Cs non sarà tale da obbligare le due piste al medesimo orientamento per l'allineamento della sfera 30 con il centro dei due cuscinetti. In the presence of seismic shocks S oblique or even perpendicular to the canaliform rolling tracks Pi and Ps (FIG. 39) these assume different orientations until the displacement of the lower bearing Ci with respect to the upper one Cs is such as to force the two races at the same orientation for the alignment of the ball 30 with the center of the two bearings.
Poiché nell’esempio della FIG. 39 lo spostamento sismico del cuscinetto inferiore Ci non è sufficientemente ampio da determinare l’allineamento delle due piste canaliformi di rotolamento, al cessare del movimento tellurico (FIG. 40) la pista superiore Ps ripristina automaticamente per gravità il proprio centraggio sulla sfera 30 nel mentre questa si dispone al centro della pista inferiore Pi. Since in the example of FIG. 39 the seismic displacement of the lower bearing Ci is not large enough to determine the alignment of the two canal-shaped rolling tracks, when the earth movement ceases (FIG. 40) the upper track Ps automatically restores its centering on the sphere 30 by gravity. this is arranged in the center of the lower track Pi.
Restano però da ripristinare la coincidenza delle due piste canaliformi ed il loro precedente orientamento della FIG. 38. However, the coincidence of the two canal-shaped tracks and their previous orientation of FIG. 38.
A tale riguardo, come indicato nella FIG. 41 ed analogamente a quanto descritto per la versione precedente, almeno due coppie di martinetti M1 ed M2 agiscono tra la sottostruttura e la struttura isolata imponendo a quest'ultima ed ai cuscinetti superiori Cs lo spostamento massimo consentito dalle due piste canaliformi Ps e Pi nonché l'orientamento allineato di queste ultime nella stessa direzione loro imposta all’origine (FIG. 41). Dopo l’intervento delle coppie di martinetti M1 e M2, il profilo longitudinale concavo delle piste canaliformi di rotolamento della sfera 30 e la forza di gravità ripristinano perfettamente la coincidenza delle due piste ed anche l'esatta posizione pianimetrica della struttura isolata all’origine (FIGG. 35-42). In this regard, as indicated in FIG. 41 and similarly to what has been described for the previous version, at least two pairs of jacks M1 and M2 act between the substructure and the insulated structure, imposing on the latter and on the upper bearings Cs the maximum displacement allowed by the two channel-like tracks Ps and Pi as well as the aligned orientation of the latter in the same direction imposed on them at the origin (FIG. 41). After the intervention of the pairs of jacks M1 and M2, the concave longitudinal profile of the canal-shaped rolling tracks of the ball 30 and the force of gravity perfectly restore the coincidence of the two tracks and also the exact planimetric position of the structure isolated at the origin ( FIGS. 35-42).
E’ ovvio che, il sistema ideato, ferme restando le caratteristiche di massima illustrate e descritte, potrò essere suscettibile di eventuali modifiche e varianti comunque comprese nel presente ambito breve e che potrebbero tra l’altro riguardare la sostituzione degli elementi volventi dei cuscinetti con altri di forme diverse o con appoggi a strisciamento in acciaio e teflon od altro materiale antifrizione idoneo. It is obvious that, without prejudice to the general characteristics illustrated and described, the system conceived may be susceptible to any modifications and variations included in the present short term and which could, among other things, involve the replacement of the rolling elements of the bearings with other of different shapes or with sliding supports in steel and Teflon or other suitable anti-friction material.
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