IT202000016588A1 - SYSTEM AND METHOD OF FOUNDATION WITH SEISMIC ISOLATION OF BUILDINGS - Google Patents
SYSTEM AND METHOD OF FOUNDATION WITH SEISMIC ISOLATION OF BUILDINGS Download PDFInfo
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Description
?Sistema e metodo di fondazione con isolamento sismico di edifici" ?System and method of foundation with seismic isolation of buildings"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
[0001]Campo tecnico [0001]Technical field
[0002]Forma l?oggetto della presente invenzione un sistema e un metodo di fondazione con isolamento sismico di edifici, ad esempio di strutture ed infrastrutture in ambito civile, industriale, militare. L?invenzione riguarda un sistema e un metodo per la realizzazione di fondazioni con isolamento sismico particolarmente adatto a edifici esistenti la cui struttura non ? adeguata per eventi sismici o per elevati carichi dinamici orizzontali. [0002] The object of the present invention is a foundation system and method with seismic isolation of buildings, for example structures and infrastructures in the civil, industrial and military fields. The invention concerns a system and a method for the construction of foundations with seismic isolation particularly suitable for existing buildings whose structure is not? suitable for seismic events or for high dynamic horizontal loads.
[0003]Stato della tecnica [0003] State of the art
[0004]Nel campo dell'ingegneria civile e dell'architettura con il termine ?isolamento sismico? si intendono le caratteristiche costruttive che servono a isolare la struttura portante degli edifici dagli effetti di un terremoto, in generale dagli effetti di scosse dinamiche orizzontali del terreno su cui gli edifici sono fondati. Analogamente, con il termine ?isolatori sismici? si intendono quei dispositivi idonei a isolare la struttura portante degli edifici dagli effetti di un terremoto o di qualsiasi vibrazione orizzontali del suolo. [0004] In the field of civil engineering and architecture with the term ?seismic isolation? we mean the construction characteristics that serve to insulate the load-bearing structure of the buildings from the effects of an earthquake, in general from the effects of horizontal dynamic shocks of the ground on which the buildings are founded. Similarly, with the term ?seismic isolators? means those devices suitable for isolating the load-bearing structure of buildings from the effects of an earthquake or any horizontal vibration of the ground.
[0005]Le caratteristiche funzionali essenziali degli isolatori sismici sono la loro elevata deformabilit? orizzontale a taglio che permette un movimento orizzontale relativo tra la struttura in elevazione e la fondazione. Gli isolatori possono avere anche un effetto smorzante capace di dissipare una parte dell?energia di movimento. [0005] The essential functional characteristics of seismic isolators are their high deformability? horizontal shear allowing relative horizontal movement between the elevated structure and the foundation. Insulators can also have a damping effect capable of dissipating part of the energy of movement.
[0006]Interponendo gli isolatori sismici tra le fondazioni e le strutture in elevazione, si disaccoppiano le frequenze del sisma dalle frequenze naturali della struttura in elevazione evitando l'insorgere di fenomeni di risonanza e/o significative amplificazioni dinamiche. In questo modo la struttura isolata si comporta, durante un sisma, quasi come un corpo rigido che tende a rimanere fermo rispetto ad un sistema di riferimento assoluto, il che implica un atto di moto rigido rispetto al terreno di fondazione e una drastica riduzione delle azioni sulla struttura isolata. [0006] By placing the seismic isolators between the foundations and the structures in elevation, the frequencies of the earthquake are decoupled from the natural frequencies of the structure in elevation, avoiding the occurrence of resonance phenomena and/or significant dynamic amplifications. In this way the isolated structure behaves, during an earthquake, almost like a rigid body which tends to remain stationary with respect to an absolute reference system, which implies an act of rigid motion with respect to the foundation soil and a drastic reduction of the actions on the isolated structure.
[0007]La riduzione delle forze orizzontali agenti sulla struttura in elevazione e, di conseguenza, sulla fondazione ? dovuta, da un lato, alla possibilit? di movimento orizzontale relativo e, quindi, all'aumento del periodo fondamentale della struttura isolata, e dall?altro lato allo smorzamento di una parte dell?energia di movimento. [0007] The reduction of the horizontal forces acting on the structure in elevation and, consequently, on the foundation? due, on the one hand, to the possibility? of relative horizontal movement and, therefore, to the increase of the fundamental period of the isolated structure, and on the other hand to the damping of a part of the movement energy.
[0008]Tra i vari dispositivi di isolamento sono noti gli isolatori elastomerici aventi una elevata rigidezza verticale e una bassa rigidezza orizzontale che consente di portare il periodo proprio della struttura isolata in campi in cui l?accelerazione indotta dai terremoti ? molto ridotta. Gli isolatori elastomerici sono costituiti da un corpo isolatore in elastomero (a basso o ad alto smorzamento) armato con lamierini metallici e, talvolta, possono essere forniti di un nucleo di piombo, inserito nel corpo isolatore, per aumentarne la capacit? di dissipare energia. [0008] Among the various isolation devices, elastomeric insulators are known having a high vertical stiffness and a low horizontal stiffness which allow the proper period of the isolated structure to be brought into fields in which the acceleration induced by earthquakes ? very reduced. Elastomeric insulators consist of an elastomer insulator body (with low or high damping) reinforced with metal laminations and, sometimes, they can be supplied with a lead core, inserted in the insulator body, to increase its capacity. to dissipate energy.
[0009]Sono, inoltre, noti isolatori ?a scorrimento?, questi sono generalmente attivati tramite l?attingimento di un valore soglia (generalmente molto basso) delle forze orizzontali agenti sulla struttura. Gli isolatori a scorrimento noti includono ad esempio isolatori a scorrimento su superfici piane ad attrito radente (ad es. acciaio-teflon) con o senza lubrificazione, isolatori a scorrimento su superfici sferiche che consentono un auto-ricentraggio della struttura dopo il sisma, nonch? isolatori metallici a rotolamento. [0009] Furthermore, "sliding" insulators are known, these are generally activated by drawing on a threshold value (generally very low) of the horizontal forces acting on the structure. The known slip insulators include for example insulators in slip on flat surfaces with sliding friction (for example steel-Teflon) with or without lubrication, insulators in slip on spherical surfaces which allow a self-centring of the structure after the earthquake, as well as metal rolling insulators.
[0010]Per edifici di nuova costruzione, l?installazione di isolatori sismici durante la costruzione ? agevole, altamente efficiente, e ben collaudata. [0010]For new buildings, the installation of seismic isolators during construction? smooth, highly efficient, and well-proven.
[0011]Di contro, ad oggi non esistono soluzioni soddisfacenti al problema dell?isolamento sismico di edifici esistenti. L?adozione degli isolatori sismici tradizionali sotto edifici esistenti ? talmente complicata e costosa da essere stata provata solo in via sperimentale e su edifici di modeste dimensioni. Il problema ?, quindi, di grandissima rilevanza, soprattutto in aree in cui vi ? la presenza di costruzioni non idonee a sopportare carichi sismici. [0011]On the other hand, to date there are no satisfactory solutions to the problem of seismic isolation of existing buildings. The adoption of traditional seismic isolators under existing buildings? so complicated and expensive that it has only been tested experimentally and on modest-sized buildings. The problem is, therefore, of great importance, above all in areas where there is the presence of buildings unsuitable for withstanding seismic loads.
[0012]? molto diffuso l?uso dei cosiddetti ?micropali? per riparare e rinforzare le fondazioni di edifici esistenti. Il micropalo, con riferimento all'ingegneria civile, ? un palo di fondazione avente dimensioni tipicamente comprese tra 90 mm e 300 mm di diametro. [0012]? the use of the so-called ?micropiles? to repair and reinforce the foundations of existing buildings. The micropile, with reference to civil engineering, ? a foundation pile having dimensions typically between 90 mm and 300 mm in diameter.
[0013]I sistemi di fondazione con micropali non richiedono grandi spazi di lavoro e di deposito e vengono quindi frequentemente utilizzati in ambito urbano, grazie alla limitata invasivit? delle attrezzature necessarie alla loro realizzazione, che pu? essere eseguita anche all?interno di vani. [0013] Foundation systems with micropiles do not require large working and storage spaces and are therefore frequently used in urban areas, thanks to the limited invasiveness of the foundations. of the equipment necessary for their realization, which can? also be performed inside rooms.
[0014]Il singolo micropalo ha una capacit? portante inferiore ad un palo di medio o grande diametro a parit? di lunghezza del palo e di stratigrafia del suolo, ma utilizzando una sufficiente quantit? e lunghezza dei micropali ? possibile ottenere un appoggio stabile. [0014]The single micropile has a capacity? load-bearing lower than a pole of medium or large diameter on equal terms? length of the pile and stratigraphy of the soil, but using a sufficient amount? and length of the micropiles ? stable footing can be obtained.
[0015]L?installazione dei micropali comprende l?esecuzione di una perforazione nel terreno, l?inserimento di un tubo metallico di armatura nella perforazione nel terreno, l?iniezione all?interno ed esterno del montante di armatura di una miscela di consolidamento cementizia o in resina in pressione, ed il collegamento (ancoraggio) della testa del micropalo all?edificio. [0015]The installation of the micropiles includes the execution of a hole in the ground, the insertion of a metal reinforcement tube in the hole in the ground, the injection of a cement consolidation mixture inside and outside the reinforcement upright or resin under pressure, and the connection (anchoring) of the head of the micropile to the building.
[0016]Uno svantaggio del micropalo ? la sua scarsa resistenza a sforzi di taglio, in particolare a forze trasmesse orizzontalmente alla testa dei pali provenienti dalle strutture in elevazione, in occasione di azioni orizzontali come scosse sismiche. [0016]A disadvantage of the micropile? its poor resistance to shear stresses, in particular to forces transmitted horizontally to the head of the poles coming from the structures in elevation, during horizontal actions such as seismic tremors.
[0017]Scopo dell?invenzione [0017] Purpose of the invention
[0018]Lo scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema e un metodo di fondazione con isolamento sismico particolarmente idonei per isolare sismicamente edifici esistenti. [0018] The purpose of the present invention ? that of providing a system and a foundation method with seismic isolation particularly suitable for seismic isolation of existing buildings.
[0019]Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di fornire un sistema e un metodo di fondazione di edifici mediante micropali, capace di ovviare agli inconvenienti dovuti alla scarsa resistenza a sforzi di taglio dei micropali stessi. [0019]A further object of the invention? that of providing a system and a foundation method for buildings using micropiles, capable of overcoming the drawbacks due to the poor resistance to shear stresses of the micropiles themselves.
[0020]Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di fornire un sistema e metodo di fondazione di edifici con isolamento sismico, che sia di semplicissima installazione e manutenzione. [0020]A further object of the invention? that of providing a foundation system and method for buildings with seismic isolation, which is extremely simple to install and maintain.
[0021]Descrizione sintetica dell?invenzione [0021] Brief description of the invention
[0022]Almeno alcuni di questi obiettivi vengono conseguiti mediante un sistema di fondazione con isolamento sismico per edifici secondo la rivendicazione 1 e mediante un metodo di fondazione con isolamento sismico per edifici secondo la rivendicazione 13. [0022] At least some of these objectives are achieved by a seismic isolated foundation system for buildings according to claim 1 and by a seismic isolated foundation method for buildings according to claim 13.
[0023]Le rivendicazioni dipendenti riguardano forme di realizzazione preferite e vantaggiose. [0023] The dependent claims relate to preferred and advantageous embodiments.
[0024]In accordo con un aspetto dell?invenzione, un sistema di fondazione con isolamento sismico per edifici comprende: [0024] In accordance with one aspect of the invention, a foundation system with seismic isolation for buildings comprises:
A) un montante di armatura (preferibilmente metallico) adatto ad essere inserito in una perforazione nel terreno per la realizzazione di una fondazione a micropali, detto montante di armatura definisce un?asse longitudinale e comprende: A) a reinforcement upright (preferably metallic) suitable for being inserted in a hole in the ground for the construction of a micropile foundation, said reinforcement upright defines a longitudinal axis and comprises:
- una pluralit? di segmenti di montante aventi ciascuno due estremit? opposte formanti ciascuna una porzione di collegamento montante collegabile con una corrispondente porzione di collegamento montante di un segmento di montante adiacente, - a plurality? of upright segments each having two ends? opposite each other forming a post connecting portion connectable with a corresponding post connecting portion of an adjacent post segment,
B) un dispositivo di isolamento sismico definendo un asse centrale e comprendente: B) a seismic isolation device defining a central axis and comprising:
- un corpo di supporto inferiore e un corpo di supporto superiore, - a lower support body and an upper support body,
- un corpo di isolamento deformabile a taglio in una direzione trasversale o perpendicolare all?asse centrale, - a shear deformable insulation body in a transverse or perpendicular direction to the central axis,
detto corpo di isolamento essendo fissato a e interposto tra il corpo di supporto inferiore e il corpo di supporto superiore, in modo tale da permettere un movimento relativo tra il corpo di supporto superiore e il corpo di supporto inferiore nella direzione trasversale all?asse centrale, in cui il corpo di supporto inferiore e il corpo di supporto superiore formano ciascuno una porzione di collegamento isolatore collegabile con la porzione di collegamento montante, per un collegamento del dispositivo di isolamento sismico tra le estremit? adiacenti di due di detti segmenti di montante in modo tale che l?asse centrale e l?asse longitudinali siano paralleli o concentrici. said insulating body being fixed to and interposed between the lower support body and the upper support body, so as to allow relative movement between the upper support body and the lower support body in the direction transverse to the central axis, in wherein the lower support body and the upper support body each form an insulator connection portion connectable with the upright connection portion, for a connection of the seismic isolation device between the ends? of two of said upright segments in such a way that the central axis and the longitudinal axis are parallel or concentric.
[0025]Grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico tra due segmenti di montante del montante di armatura del micropalo, si ovvia efficacemente a danneggiamenti del micropalo in caso di sollecitazioni orizzontali in occasione di scosse sismiche, senza dover aumentare la resistenza a sforzi di taglio dei singoli segmenti di montante. [0025] Thanks to the interposition of the seismic isolation device between two upright segments of the micropile reinforcement upright, damage to the micropile is effectively prevented in the event of horizontal stresses during seismic tremors, without having to increase the resistance to cutting of individual mast segments.
[0026]Inoltre, sempre grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico tra due segmenti di montante del montante di armatura, il micropalo cos? configurato pu? fungere da fondazione antisismica e pu? essere impiegato per isolare sismicamente soprattutto edifici esistenti, sfruttando la facilit? e versatilit? di esecuzione delle fondazioni a micropali. [0026]Moreover, again thanks to the interposition of the seismic isolation device between two upright segments of the reinforcement upright, the micropile thus configured can? act as an anti-seismic foundation and pu? be used to seismically isolate above all existing buildings, taking advantage of the facility? and versatility execution of micropile foundations.
[0027]In accordo con un ulteriore aspetto dell?invenzione, un metodo di fondazione con isolamento sismico di un edificio, comprende le fasi: [0027] In accordance with a further aspect of the invention, a foundation method with seismic isolation of a building comprises the phases:
A) realizzazione di una fondazione a micropali, mediante: A) construction of a micropile foundation, by means of:
- assemblaggio di un montante di armatura (preferibilmente metallico) definente un?asse longitudinale, collegando tra loro una pluralit? di segmenti di montante, - assembly of a reinforcement upright (preferably metallic) defining a longitudinal axis, connecting a plurality of of mast segments,
- inserimento del montante di armatura in una perforazione del terreno, - insertion of the reinforcement upright in a ground drilling,
- consolidamento del montante di armatura e della perforazione del terreno mediante una miscela di consolidamento tramite getto o iniezione, - consolidation of the reinforcement post and the ground perforation by means of a consolidation mixture by casting or injection,
B) collegamento della fondazione a micropali all?edificio, mediante: B) connection of the micropile foundation to the building, by means of:
- collegamento di un segmento di montante superiore del montante di armatura ad una parte di sostegno dell?edificio, - connection of an upper post segment of the reinforcement post to a supporting part of the building,
C) isolamento sismico dell?edificio dal terreno, mediante: C) seismic isolation of the building from the ground, by means of:
- collegamento di un dispositivo di isolamento sismico tra estremit? adiacenti di due di detti segmenti di montante dopo il consolidamento mediante la miscela di consolidamento, in cui detto dispositivo di isolamento sismico ? deformabile a taglio in una direzione trasversale all?asse longitudinale del montante di armatura e posizionato ad una distanza al disotto di una zona di collegamento del segmento di montante superiore con la parte di sostegno. - connection of a seismic isolation device between ends? of two of said post segments after consolidation by the consolidation mixture, wherein said seismic isolation device is shear deformable in a direction transverse to the longitudinal axis of the reinforcement post and positioned at a distance below a connection area of the upper post segment with the support part.
[0028]Grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico tra due segmenti di montante del montante di armatura del micropalo, il micropalo cos? configurato pu? fungere come fondazione antisismica e pu? essere impiegato per isolare sismicamente edifici gi? esistenti, sfruttando la facilit? e versatilit? di esecuzione delle fondazioni a micropali. [0028]Thanks to the interposition of the seismic isolation device between two upright segments of the micropile reinforcement upright, the micropile is so? configured can? act as anti-seismic foundation and pu? be used to isolate buildings seismically already? existing, taking advantage of the ease? and versatility execution of micropile foundations.
[0029]Inoltre, sempre grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico tra due segmenti di montante del montante di armatura del micropalo, si ovvia efficacemente a danneggiamenti del micropalo in caso di sollecitazioni orizzontali in occasione di scosse sismiche, senza dover aumentare la resistenza a sforzi di taglio dei singoli segmenti di montante. [0029] Furthermore, again thanks to the interposition of the seismic isolation device between two upright segments of the micropile reinforcement upright, damage to the micropile in the event of horizontal stresses during seismic tremors is effectively avoided, without having to increase the resistance to shear stresses of individual mast segments.
[0030]Descrizione delle figure [0030] Description of the figures
[0031]Per meglio comprendere l'invenzione e apprezzarne i vantaggi, verr? di seguito fornita la descrizione di alcune forme di realizzazione esemplificative, non limitative, facendo riferimento alle figure, in cui: [0031]To better understand the invention and appreciate its advantages, will the description of some exemplifying, non-limiting embodiments is given below, with reference to the figures, in which:
- la figura 1 ? una vista esplosa di un sistema di fondazione secondo una forma di realizzazione, - figure 1 ? an exploded view of a foundation system according to one embodiment,
- le figure 2 e 3 sono viste laterale e in sezione di un tubo di guida e ancoraggio del sistema di fondazione secondo una forma di realizzazione, figures 2 and 3 are side and sectional views of a guide and anchor tube of the foundation system according to an embodiment,
- la figura 4 ? una vista in prospettiva di una porzione del sistema di fondazione assemblato e installato, secondo una forma di realizzazione, - figure 4 ? a perspective view of a portion of the assembled and installed foundation system, according to one embodiment,
- la figura 5 ? una vista laterale del sistema di fondazione in configurazione deformata a taglio sotto sollecitazione sismica, - figure 5 ? a side view of the foundation system in shear-deformed configuration under seismic stress,
- le figure 6 e 7 sono viste in sezione e prospettiva di un dispositivo di isolamento sismico del sistema di fondazione secondo due forme di realizzazione, - figures 6 and 7 are sectional and perspective views of a seismic isolation device of the foundation system according to two embodiments,
- la figura 8 ? una vista laterale del sistema di fondazione secondo una forma di realizzazione, - la figura 9 ? una vista dall?alto del sistema di fondazione in figura 8, - figure 8 ? a side view of the foundation system according to one embodiment, - figure 9 ? a top view of the foundation system in figure 8,
- la figura 10 ? una vista in sezione secondo il piano di sezione XX in figura 9, - figure 10 ? a sectional view according to the sectional plane XX in figure 9,
- la figura 11 ? una vista in prospettiva di un dispositivo di isolamento sismico secondo una forma di realizzazione, - figure 11 ? a perspective view of a seismic isolation device according to one embodiment,
- la figura 12 ? una vista in sezione verticale del dispositivo di isolamento sismico in figura 11, - la figura 13 ? una vista laterale di un dispositivo di isolamento sismico secondo un?ulteriore forma di realizzazione, - figure 12 ? a vertical sectional view of the seismic isolation device in figure 11, - figure 13 ? a side view of a seismic isolation device according to a further embodiment,
- la figura 14 ? una vista in sezione secondo il piano di sezione XIV-XIV in figura 13, - figure 14 ? a sectional view according to the XIV-XIV section plane in figure 13,
- la figura 15 ? una vista in sezione verticale del dispositivo di isolamento sismico in figura 14, - la figura 16 ? una vista parziale in prospettiva di un dispositivo di isolamento sismico secondo un?ulteriore forma di realizzazione, - figure 15 ? a vertical sectional view of the seismic isolation device in figure 14, - figure 16 ? a partial perspective view of a seismic isolation device according to a further embodiment,
- la figura 17 ? una vista in sezione verticale del dispositivo di isolamento sismico in figura 16, - la figura 18 ? una vista in sezione orizzontale del dispositivo di isolamento sismico in figura 16, - figure 17 ? a vertical sectional view of the seismic isolation device in figure 16, - figure 18 ? a horizontal sectional view of the seismic isolation device in figure 16,
- le figure da 19 a 25 illustrano fasi di un metodo di fondazione secondo una forma di realizzazione, - figures 19 to 25 illustrate steps of a foundation method according to an embodiment,
- le figure 26 e 27 sono viste tridimensionali delle fasi di metodo delle figure 21 e 24. - figures 26 and 27 are three-dimensional views of the method steps of figures 21 and 24.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione Detailed description of embodiments
[0032]Con riferimento alle figure, un sistema 1 di fondazione con isolamento sismico per edifici 2 comprende: [0032] With reference to the figures, a foundation system 1 with seismic isolation for buildings 2 comprises:
A) un montante di armatura 3 (preferibilmente metallico) adatto ad essere inserito in una perforazione 4 nel terreno 5 per la realizzazione di una fondazione a micropali, detto montante di armatura definente un?asse longitudinale 6 e comprendente: A) an armor upright 3 (preferably metallic) suitable for being inserted in a perforation 4 in the ground 5 for the construction of a micropile foundation, said armor upright defining a longitudinal axis 6 and comprising:
- una pluralit? di segmenti di montante 7 aventi ciascuno due estremit? opposte 8, 8? formanti ciascuna una porzione di collegamento montante 9, 9? collegabile con una corrispondente porzione di collegamento montante 9?, 9 di un segmento di montante 7 adiacente, - a plurality? of upright segments 7 each having two ends? opposite 8, 8? each forming an upright connecting portion 9, 9? connectable with a corresponding upright connecting portion 9?, 9 of an adjacent upright segment 7,
B) un dispositivo di isolamento sismico 10 definendo un asse centrale 11 e comprendente: - un corpo di supporto inferiore 12 e un corpo di supporto superiore 13, B) a seismic isolation device 10 defining a central axis 11 and comprising: - a lower support body 12 and an upper support body 13,
? un corpo di isolamento 14 deformabile a taglio in una direzione trasversale o perpendicolare all?asse centrale 11, ? an insulating body 14 shear deformable in a transverse or perpendicular direction to the central axis 11,
detto corpo di isolamento 14 essendo fissato a e interposto tra il corpo di supporto inferiore 12 e il corpo di supporto superiore 13, in modo tale da permettere un movimento relativo tra il corpo di supporto superiore 13 e il corpo di supporto inferiore 12 nella direzione trasversale all?asse centrale 11, said insulating body 14 being fixed to and interposed between the lower support body 12 and the upper support body 13, so as to allow a relative movement between the upper support body 13 and the lower support body 12 in the transverse direction to the ?central axis 11,
in cui il corpo di supporto inferiore 12 e il corpo di supporto superiore 13 formano ciascuno una porzione di collegamento isolatore 15, 15? collegabile con la porzione di collegamento montante 9, 9?, per un collegamento del dispositivo di isolamento sismico 10 tra le estremit? di segmento 8 adiacenti di due di detti segmenti di montante 7 con l?asse centrale 11 e l?asse longitudinali 6 paralleli o concentrici. wherein the lower support body 12 and the upper support body 13 each form an insulator connecting portion 15, 15? connectable with the upright connection portion 9, 9?, for a connection of the seismic isolation device 10 between the ends? of segment 8 adjacent to two of said upright segments 7 with the central axis 11 and the longitudinal axis 6 parallel or concentric.
[0033]Grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico 10 tra due segmenti di montante 7 del montante di armatura 3 del micropalo, si ovvia efficacemente a danneggiamenti del micropalo in caso di sollecitazioni orizzontali in occasione di scosse sismiche, senza dover aumentare la resistenza a sforzi taglianti dei singoli segmenti di montante 7. [0033] Thanks to the interposition of the seismic isolation device 10 between two upright segments 7 of the reinforcement upright 3 of the micropile, damage to the micropile in the event of horizontal stresses during seismic tremors is effectively avoided, without having to increase the resistance to shear stresses of the individual mast segments 7.
[0034]Inoltre, sempre grazie all?interposizione del dispositivo di isolamento sismico 10 tra due segmenti di montante 7 del montante di armatura 3 del micropalo, il micropalo cos? configurato pu? fungere come fondazione antisismica e pu? essere impiegato per isolare sismicamente strutture, in particolare edifici 2 esistenti, sfruttando la facilit? e versatilit? di esecuzione delle fondazioni a micropali. [0034]Moreover, again thanks to the interposition of the seismic isolation device 10 between two upright segments 7 of the reinforcement upright 3 of the micropile, the micropile is so? configured can? act as anti-seismic foundation and pu? be used to seismically isolate structures, in particular existing buildings 2, taking advantage of the facility? and versatility execution of micropile foundations.
[0035]In accordo con una forma di realizzazione (figura 1), i segmenti di montante 7 hanno una forma tubolare, preferibilmente cilindrica, possibilmente a parete continua o a gabbia o a intreccio di armatura, con estensione longitudinale rettilinea lungo l?asse longitudinale 6, preferibilmente con un diametro costante, compreso nell?intervallo da 90 mm a 300 mm, preferibilmente con una lunghezza di segmento nell?intervallo da 0.5 m a 2 m. [0035] In accordance with one embodiment (figure 1), the upright segments 7 have a tubular shape, preferably cylindrical, possibly with a continuous wall or cage or reinforcement weaving, with a rectilinear longitudinal extension along the longitudinal axis 6, preferably with a constant diameter, ranging from 90 mm to 300 mm, preferably with a segment length in the range from 0.5 m to 2 m.
[0036]Alternativamente alla forma generalmente tubolare, i segmenti di montante 7 possono essere elementi allungati con sezione trasversale piena o a traliccio non tubolare. [0036] As an alternative to the generally tubular shape, the upright segments 7 can be elongated elements with a solid cross section or a non-tubular trellis.
[0037]I segmenti di montante 7 sono, preferibilmente, in acciaio o altro metallo o alternativamente in materiale composito polimerico rinforzato con fibre o in cemento armato, ad esempio armato di fibre. [0037] The upright segments 7 are preferably made of steel or other metal or alternatively made of fiber-reinforced polymer composite material or reinforced concrete, for example reinforced with fibers.
[0038]Secondo forme di realizzazione (figure 1, 10) le porzioni di collegamento montante 9, 9? possono essere filettate per un loro collegamento reciproco tramite avvitamento. [0038] According to embodiments (figures 1, 10) the upright connection portions 9, 9? they can be threaded for their reciprocal connection by screwing.
Alternativamente o in aggiunta, le porzioni di collegamento montante 9, 9? possono essere configurate per un inserimento reciproco, del tipo maschio-femmina, in modo tale da creare un collegamento resistente a flessione e taglio. Vantaggiosamente, le porzioni di collegamento montante 9, 9? comprendono porzioni tubolari maschio filettate esternamente e corrispondenti porzioni tubolari femmina filettate internamente ed avvitabili sulle porzioni tubolari maschio. In accordo con una forma di realizzazione preferita, ciascun segmento di montante 7 forma, ad una sua prima estremit? di segmento 8, una prima porzione di collegamento montante 9 maschio esternamente filettata e, ad una sua seconda estremit? di segmento 8?, una seconda porzione di collegamento montante 9? femmina filettate internamente. Alternatively or additionally, the upright connecting portions 9, 9? they can be configured for a reciprocal, male-female style, to create a bending and shear resistant connection. Advantageously, the upright connecting portions 9, 9? they comprise externally threaded male tubular portions and corresponding internally threaded female tubular portions which can be screwed onto the male tubular portions. In accordance with a preferred embodiment, each upright segment 7 forms, at its first end, segment 8, a first externally threaded male upright connection portion 9 and, at its second end? of segment 8?, a second upright connection portion 9? female internally threaded.
[0039]In aggiunta o in alternativa (in particolare quando i segmenti di montante 7 sono realizzati in cemento armato o rinforzato di fibre o in materiale composito) il collegamento reciproco delle loro porzioni di collegamento montante 9, 9? pu? comprendere un incollaggio tramite resina polimerica. [0039] Additionally or alternatively (particularly when the post segments 7 are made of reinforced or fiber-reinforced concrete or composite material) the reciprocal connection of their post connection portions 9, 9? can? include bonding using polymer resin.
[0040]Secondo forme di realizzazione (figure 1, 10) le porzioni di collegamento isolatore 15,15? possono essere filettate per un loro collegamento con le corrispondenti porzioni di collegamento montante 9, 9? tramite avvitamento. Alternativamente o in aggiunta, le porzioni di collegamento isolatore 15,15? possono essere configurate per un inserimento reciproco con le corrispondenti porzioni di collegamento montante 9, 9?, del tipo maschio-femmina, in modo tale da creare un collegamento resistente a flessione e taglio. Vantaggiosamente, le porzioni di collegamento isolatore 15,15? comprendono porzioni tubolari maschio filettate esternamente e porzioni tubolari femmina filettate internamente, avvitabili rispettivamente con le porzioni di collegamento montante femmina 9? e le porzioni di collegamento montante maschio 9 dei segmenti di montante 7. In accordo con una forma di realizzazione preferita, ciascun dispositivo di isolamento sismico 10 forma, ad uno dei corpi di supporto inferiore 12 e superiore 13, una prima porzione di collegamento isolatore 15 maschio esternamente filettata e, all?altro dei corpi di supporto inferiore 12 e superiore 13, una seconda porzione di collegamento isolatore 15? femmina internamente filettata. [0040] According to embodiments (figures 1, 10) the insulator connection portions 15,15? can they be threaded for their connection with the corresponding upright connection portions 9, 9? by screwing. Alternatively or additionally, the insulator connection portions 15,15? can be configured for mutual insertion with the corresponding upright connection portions 9, 92, of the male-female type, so as to create a connection resistant to bending and shearing. Advantageously, the insulator connection portions 15,15? comprise externally threaded male tubular portions and internally threaded female tubular portions, respectively screwable with the female upright connecting portions 9? and the male upright connection portions 9 of the upright segments 7. In accordance with a preferred embodiment, each seismic isolation device 10 forms, to one of the lower 12 and upper 13 support bodies, a first insulator connection portion 15 externally threaded male and, to the other of the lower 12 and upper 13 support bodies, a second insulator connection portion 15? internally threaded female.
[0041]I corpi di supporto inferiore 12 e superiore 13 formano una piastra di acciaio 16, orientata trasversalmente (preferibilmente ortogonale) all?asse centrale 11, ed avente rigidezza superiore alla rigidezza del corpo di isolamento 14, in modo tale da assicurare una trasmissione di forze il pi? uniforme possibile tra il dispositivo di isolamento sismico 10 e i segmenti di montante 7 ad esso collegati (figure 6, 7, 10,12,15,17). La piastra di acciaio 16 pu? avere una forma circolare (figure 1, 6, 7), ad esempio di diametro identico al diametro dei segmenti di montante 7, oppure una forma poligonale, ad esempio rettangolare, quadrata o esagonale (figure 11,14,18), al fine di agevolare la presa di utensili di avvitamento e/o per consentire l?impiego di isolatori sismici, ad esempio rettangolari, commercialmente disponibili a costi ridotti per impieghi di isolamento sismico tradizionale. Le porzioni di collegamento isolatore 15,15? possono essere saldate su una superficie esterna della piastra di acciaio 16 dei corpi di supporto inferiore 12 e/o superiore 13. [0041] The lower 12 and upper 13 support bodies form a steel plate 16, oriented transversally (preferably orthogonal) to the central axis 11, and having a stiffness higher than the stiffness of the insulating body 14, so as to ensure a of forces the pi? uniform as possible between the seismic isolation device 10 and the riser segments 7 connected to it (figures 6, 7, 10,12,15,17). Steel plate 16 can have a circular shape (figures 1, 6, 7), for example with a diameter identical to the diameter of the upright segments 7, or a polygonal shape, for example rectangular, square or hexagonal (figures 11,14,18), in order to facilitate gripping of screwing tools and/or to allow the use of seismic insulators, for example rectangular, commercially available at reduced costs for uses of traditional seismic isolation. The insulator connection portions 15,15? can be welded on an external surface of the steel plate 16 of the lower 12 and/or upper 13 support bodies.
[0042] In accordo con una forma di realizzazione (figure 6, 12), il corpo di isolamento 14 forma un blocco in materiale elastomerico 17 avente un?elevata rigidezza in direzione dell?asse centrale 11 e una elevata cedevolezza in direzione trasversale (preferibilmente ortogonale) all?asse centrale 11. Il blocco di materiale elastomerico 17 pu? essere armato mediante lamierini metallici 18 posti in piani paralleli tra loro e ortogonali all?asse centrale 11 (figure 12,15). In aggiunta, il corpo di isolamento 14 pu? delimitare internamente una cavit? 19 riempita di piombo (figure 7, 15), la cui deformazione plastica ciclica in caso di deformazione ciclica a taglio del corpo di isolamento 14 aumenta la dissipazione di energia del movimento relativo tra i due segmenti di montante 7 adiacenti al dispositivo di isolamento sismico 10. [0042] In accordance with one embodiment (figures 6, 12), the insulating body 14 forms a block of elastomeric material 17 having a high stiffness in the direction of the central axis 11 and a high compliance in the transverse direction (preferably orthogonal) to the central axis 11. The block of elastomeric material 17 can? be reinforced by means of metal laminations 18 placed in planes parallel to each other and perpendicular to the central axis 11 (figures 12,15). In addition, the insulation body 14 can internally delimit a cavity? 19 filled with lead ( Figs. 7 , 15 ), the cyclic plastic deformation of which in case of cyclic shear deformation of the isolation body 14 increases the energy dissipation of the relative movement between the two strut segments 7 adjacent to the seismic isolation device 10 .
[0043]In accordo con forme di realizzazione preferite, il blocco di materiale elastomerico 17 ? in materiale scelto nel gruppo costituito da: [0043] In accordance with preferred embodiments, the block of elastomeric material 17 is in material selected from the group consisting of:
isoprene, che ? una gomma naturale, isoprene, what? a natural rubber,
neoprene, che ? una gomma sintetica, neoprene, what? a synthetic rubber,
neoprene con additivi (ad es. nerofumo; silicio etc.). neoprene with additives (e.g. carbon black; silicon etc.).
[0044]in accordo con forme di realizzazione preferite, le caratteristiche di deformabilit?, resistenza meccanica, comportamento visco-elastico del materiale elastomerico del blocco di materiale elastomerico 17 (non anche del possibile materiale metallico di rinforzo) sono scelte negli intervalli seguenti: [0044] in accordance with preferred embodiments, the characteristics of deformability, mechanical strength, visco-elastic behavior of the elastomeric material of the block of elastomeric material 17 (not also of the possible metallic reinforcing material) are selected in the following ranges:
- modulo elastico tangenziale dinamico (Gdin) nell?intervallo 0.4 MPa - 1.4 MPa, - dynamic tangential elastic modulus (Gdin) in the range 0.4 MPa - 1.4 MPa,
- modulo di elasticit? longitudinale (E) nell?intervallo 1500 ? 3000 Mpa, - modulus of elasticity? longitudinal (E) in the range 1500? 3000Mpa,
- capacit? deformativa a taglio superiore al 100%, - capacity? shear strain greater than 100%,
- smorzamento relativo compreso nell?intervallo 2% - 4% (Low Damping Rubber Bearing), oppure - relative damping in the range of 2% - 4% (Low Damping Rubber Bearing), or
- smorzamento relativo compreso nell?intervallo 10% - 20% (High Damping Rubber Bearing), oppure - relative damping in the range 10% - 20% (High Damping Rubber Bearing), or
- smorzamento relativo compreso nell?intervallo 15% - 35% (Lead Rubber Bearing) in presenza di anima in piombo. - relative damping in the range of 15% - 35% (Lead Rubber Bearing) in the presence of a lead core.
[0045]In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione, il corpo di isolamento 14 forma una o pi? interfacce di scorrimento piane o curve, ad attrito radente (ad es. acciaio-teflon), con o senza lubrificazione (figura 17), oppure uno o pi? corpi volventi interposti tra il corpo di supporto inferiore 12 e il corpo di supporto superiore 13 (non illustrato nelle figure). [0045] In accordance with a further embodiment, the insulating body 14 forms one or more? flat or curved sliding interfaces, with sliding friction (e.g. steel-Teflon), with or without lubrication (figure 17), or one or more? rolling bodies interposed between the lower support body 12 and the upper support body 13 (not shown in the figures).
[0046]In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione, il sistema di fondazione 1 pu? comprendere, per ciascun montante di armatura 3, un tubo di guida e ancoraggio 20 (figure 2,3,4) avente una forma e dimensione tale da essere scorrevolmente inseribile sul montante di armatura 3, vale a dire sui segmenti di montante 7, per poter posizionare e guidare il montante di armatura 3 durante il suo inserimento nel terreno 5. [0046] In accordance with a further embodiment, the foundation system 1 can comprise, for each armor upright 3, a guide and anchor tube 20 (figures 2,3,4) having a shape and size such as to be slidably insertable on the armor upright 3, i.e. on the upright segments 7, for be able to position and guide the reinforcement upright 3 during its insertion into the ground 5.
[0047]Il tubo di guida e ancoraggio 20 ? inoltre destinato e predisposto per essere collegato all?edificio 2, ad esempio inglobato in una parte di sostegno (ad es. una fondazione in cemento armato) 21 dell?edificio 2, e per essere rigidamente fissato con il montante di armatura 3 per poter realizzare un collegamento rigido tra una porzione superiore 21 (porzione di testa) del montante di armatura 3 e l?edificio 2. [0047]The guide and anchor tube 20 ? also intended and arranged to be connected to building 2, for example incorporated in a support part (e.g. a reinforced concrete foundation) 21 of building 2, and to be rigidly fixed with the reinforcement upright 3 in order to be able to realize a rigid connection between an upper portion 21 (head portion) of the reinforcement upright 3 and the building 2.
[0048]Il fissaggio rigido del montante di armatura 3 al tubo di guida e ancoraggio 20 pu? avvenire tramite saldatura e/o bullonatura e/o spine. Per migliorare la trasmissione di forze tra l?edificio 2 (in particolare la parte di sostegno 21) e il tubo di guida e ancoraggio 20, il tubo di guida e ancoraggio 20 pu? formare su una sua superficie esterna una o pi? sporgenze o nervature 22, ad esempio una pluralit? di nervature anulari (figura 4). [0048] The rigid fastening of the reinforcement upright 3 to the guide and anchoring tube 20 can be done by welding and/or bolting and/or pins. To improve the transmission of forces between the building 2 (in particular the support part 21) and the guide and anchor tube 20, the guide and anchor tube 20 can form on its external surface one or more? protrusions or ribs 22, for example a plurality? of annular ribs (figure 4).
[0049]Al fine di agevolare possibili operazioni di precaricamento verticale del montante di armatura 3 e/o del micropalo 26 ottenuto in seguito a iniezione e solidificazione di una miscela di consolidamento attraverso il montante di armatura 3, il tubo di guida e ancoraggio 20 forma vantaggiosamente una o pi? sedi di accoppiamento, ad esempio alette, per il collegamento di un martinetto di precaricamento al tubo di guida e ancoraggio 20. [0049] In order to facilitate possible vertical preloading operations of the reinforcement upright 3 and/or of the micropile 26 obtained following the injection and solidification of a consolidation mixture through the reinforcement upright 3, the guide and anchor tube 20 forms advantageously one or more? coupling seats, for example lugs, for connecting a preloading jack to the guide and anchor tube 20.
[0050]Il tubo di guida e ancoraggio 20 pu? inoltre formare fori 23 (figure 3,4) per ricevere spine o bulloni di bloccaggio per bloccare la posizione relativa tra il tubo di guida 20 e la testa del montante di armatura 3 dopo il precaricamento. [0050] The guide and anchor tube 20 can further forming holes 23 (figures 3,4) to receive locking pins or bolts for locking the relative position between the guide tube 20 and the head of the armature post 3 after preloading.
[0051]Per l?iniezione della miscela di consolidamento, ad esempio cementizia o in resina, nel montante di armatura 3, il sistema di fondazione 1 comprende inoltre un condotto di iniezione 24 esteso lungo e nel montante di armatura 3 (durante l?esecuzione dell?iniezione), nonch? collegabile ad una pompa di iniezione a pressione 25 (figura 23). [0051] For the injection of the consolidation mixture, for example cementitious or resin, into the reinforcement upright 3, the foundation system 1 further comprises an injection duct 24 extended along and into the reinforcement upright 3 (during execution of? injection), as well as? connectable to a pressure injection pump 25 (figure 23).
[0052]Nel sistema di fondazione 1 installato, il dispositivo di isolamento sismico 10 forma una regione di discontinuit? strutturale localizzata del montante di armatura 3 e del corrispondente micropalo 26 al disotto del tubo di guida e ancoraggio 20 e ad una distanza dall?edificio 2, in particolare dalla parte di sostegno 21 (ad esempio una fondazione in cemento armato), che permette l?isolamento sismico dell?edificio 2 dal terreno 5 grazie alla possibilit? di deformazione a taglio del dispositivo di isolamento sismico 10 illustrata in figura 5. [0052] In the installed foundation system 1, the seismic isolation device 10 forms a region of discontinuity localized structure of the reinforcement upright 3 and of the corresponding micropile 26 below the guide and anchor tube 20 and at a distance from the building 2, in particular from the support part 21 (for example a reinforced concrete foundation), which allows the seismic isolation of building 2 from the ground 5 thanks to the possibility of shear deformation of the seismic isolation device 10 shown in figure 5.
[0053]L?invenzione riguarda inoltre un metodo di fondazione con isolamento sismico di un edificio 2, comprendente le fasi di: [0053] The invention also relates to a foundation method with seismic isolation of a building 2, comprising the steps of:
A) realizzazione di una fondazione a micropali 26, mediante: A) construction of a foundation with micropiles 26, by means of:
- assemblaggio di un montante di armatura 3 definente un?asse longitudinale 6, collegando tra loro una pluralit? di segmenti di montante 7, - assembling a reinforcement upright 3 defining a longitudinal axis 6, connecting a plurality of of mast segments 7,
- inserimento del montante di armatura 3 in una perforazione 4 nel terreno 5, - insertion of the reinforcement post 3 in a drilling 4 in the ground 5,
- se necessario, consolidamento del montante di armatura 3 e della perforazione 4 del terreno 5 mediante una miscela di consolidamento tramite getto o iniezione, - if necessary, consolidation of the reinforcement post 3 and the ground perforation 4 5 by means of a consolidation mixture by casting or injection,
B) collegamento della fondazione a micropali 26 all?edificio 2, mediante: B) connection of the micropile foundation 26 to building 2, by means of:
- collegamento di un segmento di montante 7 superiore del montante di armatura 3 ad una parte di sostegno 21 dell?edificio 2, - connection of an upper post segment 7 of the reinforcement post 3 to a support part 21 of the building 2,
C) isolamento sismico dell?edificio 2 dal terreno 5, mediante: C) seismic isolation of building 2 from the ground 5, by:
- collegamento di un dispositivo di isolamento sismico 10 tra estremit? di segmento 8, 8? adiacenti di due di detti segmenti di montante 7, - connection of a seismic isolation device 10 between extremities? of segment 8, 8? adjacent to two of said upright segments 7,
in cui detto dispositivo di isolamento sismico 10 ? deformabile a taglio in una direzione trasversale all?asse longitudinale 6 del montante di armatura 3 e posizionato al disotto di una zona di collegamento del segmento di montante 7 con la parte di sostegno 21. wherein said seismic isolation device 10 ? deformable in shear in a transverse direction to the longitudinal axis 6 of the reinforcement upright 3 and positioned below a connection area of the upright segment 7 with the support part 21.
[0054]Secondo forme di realizzazione, la parte di sostegno 21 pu? essere una parte di fondazione, ad esempio in cemento armato o in acciaio, oppure una struttura di sostegno, ad esempio in acciaio o in cemento armato, disposta sopra il livello del terreno, ad esempio a met? altezza del primo piano di un edificio o ad un?altezza nell?intervallo da 0 cm a 500 cm dal livello del terreno. [0054] According to embodiments, the support part 21 can be a part of the foundation, for example in reinforced concrete or steel, or a support structure, for example in steel or reinforced concrete, placed above ground level, for example in the middle? height of the first floor of a building or at a height in the range of 0 cm to 500 cm above ground level.
[0055]Secondo una forma di realizzazione, la fase di isolamento sismico dell?edificio 2 dal terreno 5 comprende la realizzazione di un?intercapedine verticale 27 tra l?edificio 2 ed il terreno 5 per permettere movimenti relativi orizzontali tra l?edificio 2 e il terreno 5. [0055] According to one embodiment, the phase of seismic isolation of the building 2 from the ground 5 comprises the creation of a vertical cavity 27 between the building 2 and the ground 5 to allow relative horizontal movements between the building 2 and the ground 5.
[0056]Secondo una forma di realizzazione, la fase di collegamento del montante di armatura 3 alla parte di sostegno 21 comprende l?inglobamento del tubo di guida e ancoraggio 20 nella parte di sostegno 21 e il fissaggio, tramite inserimento e saldatura e/o bullonatura e/o spine, del segmento di montante 7 superiore nel tubo di guida e ancoraggio 20. [0056] According to one embodiment, the step of connecting the reinforcement upright 3 to the support part 21 comprises the incorporation of the guide and anchor tube 20 in the support part 21 and the fixing, by insertion and welding and/or bolting and/or pins, of the upper upright segment 7 in the guide and anchor tube 20.
[0057]L?inserimento del montante di armatura 3 nel terreno 5 pu? avvenire tramite calo del montante di armatura 3 in una perforazione 4 precedentemente realizzata nel terreno 5 o tramite infissione auto-perforante del montante di armatura 3 nel terreno 5, in cui la realizzazione della perforazione 4 e l?inserimento del montante di armatura 3 nella perforazione 4 avvengono contemporaneamente. [0057]The insertion of the reinforcement post 3 in the ground 5 can? take place by lowering the reinforcement upright 3 into a perforation 4 previously made in the ground 5 or by means of self-perforating driving of the reinforcement upright 3 into the ground 5, in which the realization of the perforation 4 and the insertion of the reinforcement upright 3 in the perforation 4 they occur simultaneously.
[0058]In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione, l?inserimento e l?assemblaggio del montante di armatura 3 avviene alternando passi di inserimento del montante di armatura 3 solo parzialmente assemblato con passi di montaggio di ulteriori segmenti di montante 7 ad un?estremit? superiore del montante di armatura 3 parzialmente assemblato. Ci? permette di realizzare micropali 26 di profondit? elevata e di lavorare in condizioni di spazio ristrette, ad esempio in presenza di sporgenze (balconi, gronde) o solai sovrastanti dello stesso edificio 2 o di edifici adiacenti al cantiere. [0058] In accordance with a further embodiment, the insertion and assembly of the reinforcement upright 3 takes place by alternating insertion steps of the only partially assembled reinforcement upright 3 with assembly steps of further upright segments 7 at a end? top of the 3 partially assembled armor post. There? allows you to build micropiles 26 deep? high and to work in confined spaces, for example in the presence of overhangs (balconies, eaves) or overhanging floors of the same building 2 or of buildings adjacent to the construction site.
[0059]In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione, le fasi di inserimento del montante di armatura 3 e di consolidamento tramite la miscela di consolidamento (se prevista) vengono eseguite prima del montaggio del dispositivo di isolamento sismico 10 nel montante di armatura 3. Ci? permette un accesso libero all?interno del montante di armatura 3 ed una pi? agevole applicazione delle attrezzature e sollecitazioni meccaniche necessarie per infiggere il montante di armatura 3 nel terreno 5. [0059] In accordance with a further embodiment, the steps of inserting the reinforcement upright 3 and consolidating it using the consolidation mixture (if envisaged) are performed before mounting the seismic isolation device 10 in the reinforcement upright 3 . There? allows free access inside the upright of reinforcement 3 and a more? easy application of the equipment and mechanical stresses necessary to drive the reinforcement upright 3 into the ground 5.
[0060]Vantaggiosamente, dopo il completamento dell?inserimento del montante di armatura 3 e (se previsto) del consolidamento tramite la soluzione di consolidamento, il segmento di montante 7 superiore viene smontato dalla parte sottostante del montante di armatura 3, ovvero del micropalo 26, e il dispositivo di isolamento sismico 10 viene inserito e fissato tra il segmento di montante 7 superiore e la parte sottostante del montante di armatura 3. [0060] Advantageously, after completion of the insertion of the reinforcement post 3 and (if provided) of the consolidation using the consolidation solution, the upper segment of the post 7 is disassembled from the underlying part of the reinforcement post 3, i.e. of the micropile 26 , and the seismic isolation device 10 is inserted and fixed between the upper post segment 7 and the underside of the reinforcement post 3.
[0061]Con particolare vantaggio, l?edificio 2 ? preesistente alla realizzazione della fondazione a micropali 26 e la parte di sostegno 21 viene realizzata e collegata all?edificio 2 esistente, prima dell?inserimento del montante di armatura 3 nel terreno 5. [0061]With particular advantage, building 2? pre-existing to the construction of the micropile foundation 26 and the support part 21 is created and connected to the existing building 2, before the reinforcement upright 3 is inserted into the ground 5.
[0062]Con ulteriore vantaggio, la parte di sostegno 21 viene collegata all?edificio 2 esistente, realizzando fori 31 in elementi portanti 28 dell?edificio 2 e realizzando la parte di sostegno 21 in cemento armato ed estesa nei fori 31 (figure 21,22). [0062] With a further advantage, the support part 21 is connected to the existing building 2, making holes 31 in the load-bearing elements 28 of the building 2 and making the support part 21 in reinforced concrete and extending into the holes 31 (figures 21, 22).
[0063]Infatti, il metodo di fondazione secondo l?invenzione ? particolarmente vantaggioso per un adeguamento di edifici esistenti alle stesse sollecitazioni sismiche previste per la progettazione di edifici di nuova costruzione. [0063]In fact, the foundation method according to the invention ? particularly advantageous for adapting existing buildings to the same seismic stresses foreseen for the design of new buildings.
[0064]Secondo una forma di realizzazione preferita (figure 19-27), partendo da uno stato di fatto dell?edificio 2 esistente con elementi portanti 28 verticali a livello di fondazione, o superiore, con rinterro 29 originario (figura 19), si procede mediante le fasi di: [0064] According to a preferred embodiment (figures 19-27), starting from an existing state of building 2 with vertical load-bearing elements 28 at the foundation level, or above, with original backfill 29 (figure 19), one proceeds through the steps of:
[0065]- realizzazione di uno scavo 30, di forma e dimensione pianificata, in corrispondenza degli elementi portanti 28 (figura 20), [0065]- construction of an excavation 30, of planned shape and size, in correspondence with the load-bearing elements 28 (figure 20),
[0066]- realizzazione di fori 31 nell?elemento portante 28 (figura 21) con possibile disposizione di uno strato separatore inferiore 32, ad esempio una pellicola polimerica, in una zona di intradosso inferiore di ciascun foro 31, [0066]- making holes 31 in the load-bearing element 28 (figure 21) with possible arrangement of a lower separating layer 32, for example a polymeric film, in a lower intrados area of each hole 31,
[0067]- realizzazione della parte di sostegno 21 in cemento armato in corrispondenza dell?elemento portante 28 e con penetrazione della parte di sostegno 21 nei fori 31 per un collegamento portante della parte di sostegno 21 con l?elemento portante 28 dell?edificio 2 (figura 22). La parte di sostegno 21 pu? essere configurata come una struttura a trave/i o a piastra. Grazie ai separatori inferiori 32 precedentemente posizionati nella zona di intradosso inferiore dei fori 31, la parte di sostegno 21 risulta sconnessa da una possibile porzione sottostante dell?elemento portante 28, ad esempio da una parte di sostegno esistente dell?edificio 2. [0067]- construction of the support part 21 in reinforced concrete in correspondence with the load-bearing element 28 and with penetration of the support part 21 into the holes 31 for a load-bearing connection of the support part 21 with the load-bearing element 28 of the building 2 (figure 22). The support part 21 pu? be configured as a beam(s) or plate structure. Thanks to the lower separators 32 previously positioned in the lower intrados area of the holes 31, the support part 21 is disconnected from a possible underlying portion of the load-bearing element 28, for example from an existing support part of the building 2.
[0068]Durante la realizzazione della parte di sostegno 21 in cemento armato ? vantaggioso inglobare il tubo di guida e ancoraggio 20 nella parte di sostegno 21 (figura 22). [0068]During the construction of the support part 21 in reinforced concrete? it is advantageous to incorporate the guide and anchor tube 20 in the support part 21 (figure 22).
[0069]- Inserimento del montante di armatura 3 dall?alto verso il basso, attraverso il tubo di guida e ancoraggio 20 (che pu? fungere come riferimento di posizionamento e guida) inglobato in o collegato alla parte di sostegno 21, e inserimento del montante di armatura 3 nel terreno 5, in cui il montante di armatura 3 ? ancora privo del dispositivo di isolamento sismico 10 (figura 23), [0069]- Insertion of the reinforcement upright 3 from top to bottom, through the guide and anchor tube 20 (which can act as a positioning and guide reference) incorporated in or connected to the support part 21, and insertion of the armor post 3 in terrain 5, where armor post 3 ? still without the seismic isolation device 10 (figure 23),
[0070]- se prevista, iniezione di miscela di consolidamento attraverso il montante di armatura 3 per ancorare il montante di armatura 3 al terreno 5 che accoglie il montante di armatura 3 per realizzare il micropalo 26 (figura 23), [0070]- if foreseen, injection of consolidation mixture through the reinforcement upright 3 to anchor the reinforcement upright 3 to the ground 5 which welcomes the reinforcement upright 3 to create the micropile 26 (figure 23),
[0071]- dopo il completamento dell?inserimento del montante di armatura 3 e del consolidamento mediante la miscela di consolidamento, smontaggio del segmento di montante 7 superiore dalla parte sottostante del montante di armatura 3, ovvero del micropalo 26, e fissaggio del dispositivo di isolamento sismico 10 tra il segmento di montante 7 superiore e la parte sottostante del montante di armatura 3 (figura 24), [0071]- after completion of the insertion of the reinforcement post 3 and the consolidation by means of the consolidation mixture, disassembly of the upper segment of the post 7 from the underlying part of the reinforcement post 3, or of the micropile 26, and fastening of the seismic isolation 10 between the upper 7 strut segment and the underlying part of the 3 armor strut (Fig. 24),
[0072]- precaricamento dall?alto del montante di armatura 3 (e dell?intero micropalo 26), incluso il dispositivo di isolamento sismico 10 in esso integrato, ad esempio tramite un martinetto 33 che impegna il tubo di guida e ancoraggio 20 e il segmento di montante 7 superiore e che spinge il montante di armatura 3 verso il basso rispetto al tubo di guida e ancoraggio 20, e fissaggio del segmento di montante 7 superiore, ad esempio tramite saldatura, bulloni e/o spine, al tubo di guida e ancoraggio 20 (figura 24), [0072]- preloading of the reinforcement upright 3 (and of the entire micropile 26) from above, including the seismic isolation device 10 integrated therein, for example by means of a jack 33 which engages the guide and anchor tube 20 and the upper post segment 7 and pushing the armor post 3 downwards relative to the guide and anchor tube 20, and fastening the upper post segment 7, for example by welding, bolts and/or pins, to the guide tube and anchor 20 (fig. 24),
[0073]- realizzazione dell?intercapedine verticale 27 tra l?edificio 2 ed il terreno 5 per permettere movimenti relativi orizzontali tra l?edificio 2 e il terreno 5 (figura 25), [0073]- construction of the vertical cavity 27 between the building 2 and the ground 5 to allow relative horizontal movements between the building 2 and the ground 5 (figure 25),
[0074]- taglio orizzontale 35 dell?elemento portante 28 sotto il collegamento dell?elemento portante 28 con la parte di sostegno 21 per sconnettere l?edificio 2 da una sua parte originaria sottostante l?elemento portante 28 (figura 25), [0074]- horizontal cut 35 of the load-bearing element 28 under the connection of the load-bearing element 28 with the support part 21 to disconnect the building 2 from its original part below the load-bearing element 28 (figure 25),
[0075]- realizzazione di un pozzetto di ispezione 34 in corrispondenza della posizione del dispositivo di isolamento sismico 20 nel montante di armatura 3 (figura 25) e/o realizzazione di fori verticali nella parte di sostegno 21 per il passaggio di una telecamera d?ispezione per visionare il dispositivo di isolamento sismico 10, [0075]- creation of an inspection well 34 in correspondence with the position of the seismic isolation device 20 in the reinforcement post 3 (figure 25) and/or creation of vertical holes in the support part 21 for the passage of a camera d? inspection to view the seismic isolation device 10,
[0076]? opzionalmente, riempimento dello scavo 30 con terreno intorno al pozzetto di ispezione 34 (figura 25). [0076]? optionally, filling of the excavation 30 with soil around the inspection shaft 34 (figure 25).
[0077]La sequenza delle fasi di metodo descritte ? stata indicata a titolo di esempio non limitativo, ma particolarmente vantaggioso. Secondo forme di realizzazione alternative, uno o pi? fasi possono essere omesse o eseguite in ordine differente rispetto a quella descritta. [0077] The sequence of the method steps described ? indicated by way of non-limiting, but particularly advantageous, example. According to alternative embodiments, one or more? phases can be omitted or performed in a different order than the one described.
[0078]L?esperto del settore apprezzer? che il metodo di fondazione secondo l?invenzione ? applicabile in modo molto versatile sia per edifici di nuova costruzione sia per una riabilitazione sismica di edifici gi? esistenti, nonch? in condizioni di spazio ristretto come ad esempio in ambienti urbani e densamente edificati. [0078]A sector expert will appreciate the that the foundation method according to the invention? applicable in a very versatile way both for new buildings and for seismic rehabilitation of already existing buildings. existing, as well as in confined space conditions such as urban and densely built environments.
Elenco dei riferimenti: Reference list:
1 sistema di fondazione 1 foundation system
2 edificio 2 building
3 montante di armatura 3 mast of armor
4 perforazione 4 drilling
5 terreno 5 ground
6 asse longitudinale 6 longitudinal axis
7 segmenti di montante 7 mast segments
8 prima estremit? di segmento (maschio) 8 first end? segment (male)
8? seconda estremit? di segmento (femmina) 8? second end? segment (female)
9 porzione di collegamento montante maschio 9 male riser connection portion
9? porzioni di collegamento montante femmina 9? female upright connecting portions
10 dispositivo di isolamento sismico 10 seismic isolation device
11 asse centrale 11 central axis
12 corpo di supporto inferiore 12 lower support body
13 corpo di supporto superiore 13 upper support body
14 corpo di isolamento 14 insulation body
15 prima porzione di collegamento isolatore (maschio) 15 first insulator connection portion (male)
15? seconda porzione di collegamento isolatore (femmina) 15? second insulator connection portion (female)
16 piastra di acciaio 16 steel plate
17 blocco di materiale elastomerico 17 block of elastomeric material
18 lamierini metallici 18 metal sheets
19 cavit? riempita di piombo 19 cavities? filled with lead
20 tubo di guida e ancoraggio 20 guide tube and anchor
21 parte di sostegno 21 support part
22 nervature del tubo di guida 23 fori del tubo di guida 22 guide tube ribs 23 guide tube holes
24 condotto di iniezione 24 injection duct
25 pompa di iniezione 25 injection pump
26 micropalo 26 micropile
27 intercapedine verticale 28 elementi portanti 27 vertical cavity 28 bearing elements
29 rinterro originario 29 original backfill
30 scavo 30 excavation
31 fori negli elementi portanti 32 strato separatore inferiore 33 martinetto 31 holes in the bearing elements 32 lower separating layer 33 jack
34 pozzetto di ispezione 34 inspection pit
35 taglio orizzontale 35 horizontal cut
Claims (21)
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