LInear COntrolled Rocking Device

Senza LiCoRD

Con LiCoRD

Cos’è LiCoRD e come funziona

è il primo sistema antisismico, di tipo idraulico, per il consolidamento, la protezione sismica e il monitoraggio degli edifici in muratura (Figura 1).

La soluzione combina il tradizionale uso dei tiranti metallici con innovativi ammortizzatori viscosi accoppiati ad un dispositivo lineare (molla a compressione).

Figura 1

  1. Clamp di collegamento
  2. Tenditore speciale
  3. Ammortizzatori
  4. Molla a compressione
  5. Tubi guida
  6. Fusibile Meccanico

Schema 3D delle componenti principali del LICORD
Il sistema LICORD funge da presidio e sistema di monitoraggio del fabbricato nelle condizioni ordinarie (Stato limite di Esercizio) o per terremoti di bassa intensità.

Attivandosi, in caso di terremoti di medio/alta intensità, il dispositivo è in grado di sottrarre parte dell’energia trasferita dal sisma alla struttura, ridurre le azioni agenti sul tirante e contenere l’attivazione di meccanismi di danno locale.

Figura 2

Il riscontro finale che si genera sul fabbricato è quello di incrementare la sua capacità di smorzamento, che si traduce con un abbattimento della domanda sismica e un incremento della capacità di spostamento fuori piano delle pareti.

Perchè usare LiCoRD

Soluzioni tradizionali: punti di forza e limiti

Le catene o tiranti metallici sono comunemente presenti negli edifici (Figura 2a). La loro diffusione risale a secoli addietro e caratterizza anche molti edifici storici, oltre a essere molto presente nell’edilizia urbana.
Il loro scopo, ben noto agli addetti ai lavori, è quello di stabilizzare pareti contrapposte di fabbricati in muratura, favorendone sia la mutua solidarietà, sia il corretto collegamento degli orizzontamenti (solai, coperture) alle pareti. Il loro inserimento ex-post è inoltre un tipico intervento di riqualificazione strutturale e antisismica, sancito anche dai vigenti strumenti normativi.
Le recenti esperienze dei terremoti su scala planetaria hanno mostrato come un fenomeno distruttivo frequente negli edifici è la rotazione fuori dal proprio piano di pannelli o intere pareti murarie. In molti casi questa rotazione (noto come rocking) produce il ribaltamento del manufatto, con conseguenze spesso distruttive per l’intero edificio o sue rilevanti parti (Figura 2b). In questi casi il ruolo delle catene e tiranti può essere decisivo per assicurare quanto meno la salvaguardia della vita degli occupanti, se non anche l’integrità del fabbricato.

  1. Clamp di collegamento
  2. Tenditore speciale
  3. Ammortizzatori
  4. Molla a compressione
  5. Tubi guida
  6. Fusibile Meccanico

Figura 2. (a) schema applicativo delle catene antisismiche; (b) ribaltamento delle pareti fuori piano

Un problema che si è riscontrato, dall’osservazione dei danni negli edifici colpiti da sismi rilevanti o distruttivi, è che le catene – nel caso di attivazione di rotazioni fuori piano – sono soggette ad un elevato incremento degli sforzi di trazione durante il sisma. 

Figura 3. Limiti delle tecniche tradizionali: (a) strappo della catena; (b) punzonamento della parete; (c) foto di una catena collassata dopo un terremoto

Ciò può produrre strappi delle catene o rotture della muratura nell’intorno degli ancoraggi in muratura (effetto di punzonamento). In entrambi i casi si ha la perdita di funzionalità della catena con pericolose conseguenze nei riguardi della stabilità del fabbricato.

Vantaggi tecnici della soluzione LICORD

Il dispositivo Licord, superando i limiti delle tecniche tradizionali, rappresenta una nuova soluzione in grado di:

  • garantire la scatolarità dell’edificio in condizioni di Stato Limite di Esercizio;
  • controllare i moti fuori piano in condizioni di Stato Limite Ultimo;
  • ridurre gli sforzi sul tirante;
  • ridurre fenomeni di punzonamento della muratura;
  • garantire l’operatività del fabbricato in caso di ispezione, manutenzione o sostituzione del dispositivo mantenendo sempre in tiro la catena metallica.
  • migliorare le prestazioni delle strutture, con un incremento dell’Indice di sicurezza sismico del 70%
  • aumento della classe di rischio del fabbricato
  • ridurre i costi di riparazione
  • minima invasività e reversibilità dell’intervento
  • costi di installazione e manutenzione ridotti
  • monitorare lo stato di salute del fabbricato e controllare l’integrità del sistema installato

Figura 4. (a) Edificio privo di incatenamenti vulnerabile ai moti fuori piano; (b) intervento tradizionale con uso di tiranti e (c) intervento innovativo con LiCoRD.

Figura 6. Fusibile meccanico per il controllo di attivazione

Figura 5. Classi di rischio

LICORD

Come si installa

LICORD

Monitoraggio

Miglioramento Progettuale

L’utilizzo del sistema LICORD

L’utilizzo del sistema LICORD consente di contenere e controllare i meccanismi di danneggiamento durante gli eventi sismici dissipando l’energia in ingresso generata dall’azione sismica.

Le analisi numeriche condotte su differenti geometrie murarie, confrontando il sistema tradizionale delle catene metalliche con quello LICORD, hanno evidenziato un incremento dell’indice di sicurezza sismico (IS) del 40% per pareti tipo dell’edilizia residenziale (Figura 7) e superiore all’80% nel caso di pareti di edifici monumentali (Figura 8).

I risultati sono ottenuti mediante l’applicazione delle procedure di verifica ben note e descritte all’interno delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018).

Nello specifico si fa riferimento all’analisi cinematica non lineare (Circolare NTC 2018 – C8.7.1.2.1.6).

Figura 7. Analisi numeriche: geometria di riferimento parete ordinaria (Edificio tipo civile abitazione – ribaltamento fuori piano)

Figura 8. Analisi numeriche: geometria di riferimento parete monumentale (Chiesa San Michele Arcangelo, Ascoli Piceno)

Figura 9 Paragone tra parete con tirante e parete con LiCoRD in termini di curva di domanda e capacità: parete (3) edifici monumentali

Tabella 1. Verifica cinematica non lineare delle pareti nelle due configurazioni

L’analisi dinamica
non lineare di blocchi rigidi 

Analisi di Rocking

La crescente diffusione di modelli di calcolo avanzati permette di effettuare analisi dinamiche di tipo non lineari.

Attualmente gli standard nazionali ed internazionali consentono l’utilizzo di questi approcci in grado di cogliere fenomeni dinamici non identificabili con i metodi di analisi semplificati.

Figura 10. Modello di blocco rigido in configurazione vincolata da tirante (a); e vincolata con LiCoRD (b)

  • Riduzione dello sforzo sul tirante metallico
  • Controllo della capacità di spostamento della parete

 

SOFTWARE

LiCoRD

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LICORD supporta lo Studio di progettazione dell’intervento per garantire il miglior risultato in termini di miglioramento o adeguamento sismico del fabbricato. Il team di Licord fornisce consulenze in merito al numero di dispositivi e il loro posizionamento all’interno dell’edificio.

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