ITDP990002A1 - Piano per la realizzazione di un sistema costruttivo antisismico con autosufficenza energetica. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE

PIANO PER LA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA COSTRUTTIVO

ANTISISMICO CON AUTOSUFFICIENZA ENERGETICA

RIASSUNTO

La realtà urbana presenta la carenza di edifici strutturalmente adatta a resistere a scosse sismiche di alto livello. Vogliamo quindi trovato una soluzione a tale problema, privilegiando ove possibile, l’utilitas (l’utilità), la venustas (l’estetica) e la firmitas (la stabilità).

La presente relazione si pone l’obbiettivo di illustrare un sistema costruttivo antisismico che nell’insiemé presenta anche un sistema di produzione energetica non inquinante. Descriveremo passo dopo passo, tutti i suoi singoli componenti e le loro funzioni e come assemblarli in un unico corpo costruttivo. Inoltre, dobbiamo aggiungere, che questo progetto viene ad essere applicato ad un edificio che presenta come utenza quella alberghiera, ma naturalmente può essere adattato a qualsiasi edificio di qualunque utenza. Premettiamo che il suddetto sistema si compone di:

a) Fondazione a platea in c.a.;

b) Piattaforma in acciaio affogata nella fondazione a platea, unita ad un cono e ad una sfera in acciaio;

c) Piattaforma ad ombrello rovesciato, composto da travi a doppia T saldati a due a due, ad un tamburo centrale anch’esso composto da travi a doppia T saldati tra loro;

d) 50 pompe idrauliche disposte per ogni lato della fondazione;

e) Griglia geometrica a maglia quadrata, costituita da travi a doppia T incastrati tra loro;

f) 8 guide in acciaio affogate nella fondazione a platea, ed esattamente agli angoli e ai lati, per impedire la traslazione della piattaforma;

g) Stanza motore posta al livello della fondazione;

h) Leva composta da travi a doppia T congiunta ad una trave a T;

Serbatoio per l’olio idraulico.

DESCRIZIONE DI INVENZIONE TECNOLOGICA

- Sistema costruttivo antisismico

Il vantaggio che comporta questo nuovo sistema costruttivo, è quello di permettere a qualsiasi struttura in ferro di compiere oscillazioni senza subire il collasso del’edificio.

Nella fig. 1 si può notare che tra tutti i tipi di fondazione, è stata scelta quella a platea, in quanto ripartisce i carichi distribuendoli su una superficie maggiore. Inoltre si è pensato a rendere più pesante la fondazione, riempiendola, oltre che con il tradizionale c.a., anche con materiali pesanti, come ad esempio il piombo o comunque materiali inerti in questo modo, avendo la fondazione più pesante della struttura che regge, si garantirebbe una maggiore sicurezza, nel momento in cui ledificio oscillerà in quanto la fondazione, collegata ad esso tramite altri componenti che descriveremo in seguito, tenderà a ripristinare la posizione ideale della struttura e cioè quella verticale.

Infine, nella parte centrale della fondazione, in corrispondenza dell’incrocio delle travi rovescio principali, è stata pensata una piattaforma in acciaio di metri 3 di diametro, dalla quale si diramano tondini di ferro. A questa piattaforma è collegato un cono in acciaio dell’altezza di metri 1, sul quale poggia una sfera in acciaio di 60 cm. di diametro. (Vedi fig. 2).

Nella fig. 1 viene ad essere illustrata in pianta la piattaforma che poggia sulla sfera e sul sistema delle pompe idrauliche, e guardando la sezione della fig. 3, si può notare in che modo il tutto viene ad essere assemblato . Inoltre è stato pensato un cordolo d’acciaio costituito da trave a doppia T, che circonda tutta la fondazione per rendere più compatta e resistente. La stessa fondazione infine nelle figg. 4-5 vengono illustrati le pompe idrauliche le quali sono ancorate sula fondazione e assieme alla sfera sono gli unici punti di contatto con la piattaforma. Ricordiamo inoltre che per rendere più leggera e allo stesso tempo resistente la piattaforma, si

Claims (1)

1. è deciso di realizzarla tramite un assemblaggio di travi reticolari, consolidati tra loro da tralicci trasversali e ancorati nell’ insieme ad un tamburo centrale, anche questo idealizzato con là stessa tecnica costruttiva, e che nel complesso costituiscono una sorta di ombrello rovesciato poggiante sulla sfera, (vedi figg. 2-3). Questo tamburo, il quale assume la forma di cassa ottagonale, sorregge da ognuno dei suoi otto lati, le travi reticolari, sopra menzionati, i quali risultano fissati ad esso per gruppi di quattro. Inoltre nella fig. 6 si può notare la griglia geometrica, ancora nella parte superiore della piattaforma, ed è a maglia quadrata di lato 4,50 metri, composta da travi a doppia T. La dove queste travi s’incrociano, saranno fissati i pilastri della struttura sopraelevata. - Leva All’ interno della fondazione verrà inserita una leva in acciaio formata da una trave a doppia T unita ad una trave a T, questa trave, che si estende per una lunghezza pari ad un lato della fondazione sarà coadiuvata, da: (vedi fi4) a) Cuscinetto; b) Leva inserita nel cuscinétto e collegata ad un moto riduttore; c) Fulcro; d) Peso o più pesi in acciaio da fissare sulla trave e da regolare a secondo delle esigenze; e) Asse in ferro, fissato ad un estremità della leva e tangente alla piattaforma. - Accumulatore idraulico e serbatoio L’accumulatore idraulico (fig. 7) è composto da: a) Valvola di scarico; b) Accumulatori idraulici; ' c) Motore idraulico; d) Generatore elettrico; e) Valvola di ammissione dell’ olio proveniente dalle pompe idrauliche; f) Fondo emisferico dell’accumulatore idraulico;: Il serbatoio per l’olio idraulico e’ composto da: a) Serbatoio: b) tubo d’entrata: c) Tubo d’uscita; d) Tubo di scarico: naturalmente sia l accumulatore idraulico che il serbatoio possono essere posizionati in qualsiasi stanza di servizio delledificio, ed essere collegati alle pompe idrauliche tramite lina serie di tubazioni che si confondono con i normali impianti di riscaldamento, di ventilazione, ecc.. DESCRIZIONE FUNZIONAMENTO Il sistema costruttivo concentra il suo funzionamento sulla piattaforma (figg. 1-3), infatti, può compiere dei moti oscillatori infinitesimi, grazie all’azione del vento, degli stessi fruitori che abitano l edificio, e in casi estremi, in cui dovessero presentarsi scosse sismiche, quei moti oscillatori rimarrebbero sempre infinitesimi, perchè ad impedire oscillazioni pericolosi vi sono: a) Le pompe idrauliche che ammortizzano e regolano i movimenti della piattaforma; b) Il peso della fondazione, che sarà maggiore della struttura, e tenderà a riportarla alla normalità: c) Le guide in acciaio, affogate nella fondazione, le quali evitano eventuali traslazioni della struttura. Queste oscillazioni mettono in azione le pompe idrauliche, le quali pompano l’olio idraulico al’intero di un circuito continuo costituito da tubazioni che collegano tutte le pompe tra loro e all’accumulatore idraulico il quale riceve quest’olio e lo rimette in circolo facendolo prima passare attraverso un motore idraulico il quale a sua volta aziona un generatore elettrico, che produce energia elettrica pulita per alimentare l’impianto elettrico di tutto l’edificio. Dopo il generatore elettrico l’olio sarà ricondotto al serbatoio, da dove il ciclo ricomincia. Nel caso in cui l’edificio per qualche imprevisto, non dovesse più subire oscillazioni, entrerebbe automaticamente in funzione un motore alimentato da una serie di batterie, che metterebbero in funzione un asse (fig. 4) incastrato ad un cuscinetto che a sua volta sarà inserito nella leva di cui abbiamo già parlato precedentemente. Questa leva, poggiante su un fulcro posto ad 1 metro dall’estremità della leva stessa, si metterà cosi in movimento e tramite l’asse in ferro fissato ad un'estremità, rimetterà in movimento la piattaforma, e cosi il ciclo potrà ricominciare. Da sottolineare il fatto che il motoriduttore, per muovere la leva, dovrà compiere uno sforzo pari a quello che si usa per digitare un tasto di pianoforte. Inoltre, il movimento da far compiere alla leva può essere regolato da una serie di pesi posti sulla leva, a secondo del peso della struttura soprastante. Infine, nelle (figg. 3-8). è possibile notare che la piscina posta all’ultimo livello, pende da un lato, per mantenere costante il contatto tra la piattaforma e l’asse in ferro collegato ad un’estremità della leva. Questo sistema può essere adottato alle punte elettriche sostituendo i normali ammortizzatori con delle pompe idrauliche a doppio effetto da circa 1 cavallo in grado di azionare un alternatore per la ricarica delle batterie in quanto la struttura dell’automezzo agisce come forza esterna, pertanto non assorbe energia come nel caso trattato precedentemente, ed elimina il problema dlla ricarica o la sostituzione delle batterie. In conclusione, nelle (figg. 6-8), vengono riportate il piano tipo e il piano terra dell’albergo, per dimostrare la facilità con cui è possibile progettare una tipologia edilizia, rispettando la griglia geometrica di cui abbiamo scritto precedentemente. Inoltre anche interessante notare che il peso della fondazione deve essere maggiore di quello della struttura per controbilanciare eccessive oscillazioni e ciò garantisce una maggiore sicurezza. Infine le pompe idrauliche, sono state progettate in modo da potere essere sostituite in caso di imprevisti.