Come è stato costruito il simulatore di onde sismiche di Eucentre | Ingegneri.info

Come è stato costruito il simulatore di onde sismiche di Eucentre

Abbiamo intervistato Filippo Dacarro, ingegnere responsabile e direttore tecnico dei laboratori Eucentre

Red earthquake Graph with scale and grid
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Nel laboratorio della fondazione Eucentre di Pavia, a settembre, è stato inaugurato il nuovo simulatore sismico multi-assiale per studi sperimentali su elementi non strutturali. A questo proposito abbiamo contattato il direttore dei laboratori, Ing. Filippo Dacarro, con cui abbiamo ripercorso la costruzione del nuovo laboratorio.

La sicurezza di una costruzione e dei suoi occupanti, è ovviamente funzione della robustezza delle sue strutture portanti, ma un’importanza non trascurabile, non solo per l’incolumità degli utenti, ma anche per l’operatività dell’edificio, è attribuita ai cosiddetti elementi secondari.

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Nel caso ad esempio di un impianto produttivo, una volta terminata la sequenza sismica, è opportuno che si configuri la seguente situazione: veloce riparazione dei danni a cui deve seguire un altrettanto veloce ritorno alla piena operatività, il che si traduce in tempi ragionevoli dedicati al ripristino ed un altrettanto veloce ritorno alla quotidianità.
Effettuate le riparazioni, affinché un impianto produttivo sia considerato tale, occorre che tutti gli elementi impiantistici e produttivi al suo interno siano funzionanti.
In un’ottica preventiva, quali sono gli elementi la cui rottura e/o danneggiamento può comportare un ritardo all’operatività quotidiana? Per esempio:
– componenti elettrici o meccanici legati ad esempio al sistema di sicurezza di una centrale nucleare;
– connessioni supporti, dispositivi di protezione di circuiti elettrici ad elevata intensità di corrente;
– gruppi di continuità ed attrezzature di emergenza;
– controsoffitti e pareti divisorie non portanti;
– apparecchi di fissaggio per impianti e tubature.
È possibile, anche per questi elementi, valutare la sicurezza nei confronti del sisma?

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La risposta a questa domanda arriva dal laboratorio della fondazione Eucentre di Pavia, dove, a settembre, è stato inaugurato il nuovo simulatore sismico multi-assiale per studi sperimentali su elementi non strutturali. A questo proposito abbiamo contattato il direttore dei laboratori, Ing. Filippo Dacarro, con cui abbiamo ripercorso la costruzione del nuovo laboratorio.

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Il laboratorio sorge nella nuova struttura Eucentre 3 e si compone di una tavola vibrante guidata da un sistema di attuatori alimentati da un impianto oleodinamico con rete di distribuzione in tubazioni rigide in acciaio al carbonio, una serie di gruppi di accumulo ed una centrale di pompaggio dotata di sistema di raffreddamento completano la struttura sperimentale.
Il sistema tavola vibrante è vincolato ad una massa di 1600 tonnellate in calcestruzzo post-compresso ad alta resistenza, la massa appoggia su un sistema di isolamento costituito da 16 isolatori elastomerici “atto a ridurre l’effetto delle vibrazioni indotte sull’edificio”.

La tavola vibrante

Caratteristiche 4 g. di l. 6 g. di l.
Corsa ± 250 mm X ± 500 mm
Y ± 500 mm
Corsa Z 140 mm 140 mm
Carico limite 30 t 30 t
νmax 0.45 m/s 2 m/s
Forza X-Y 1400 kN 1400 kN

Il sistema consiste in una piastra di acciaio flangiata estremamente rigida, avente dimensioni in pianta 4.80 m x 4.80 m ed è comandata da:
– 2 attuatori orizzontali a doppio effetto con capacità in forza pari a 1000 kN,
– 2 hold down verticali con capacità pari a 1250 kN,
– 4 bearings verticali con capacità pari a 2000 kN,
– 4 pattini laterali utili a vincolare il grado di libertà trasversale,
questi ultimi verranno rimossi per una futura evoluzione del sistema a 6 gradi di libertà (g. di l.), al fine di consentire lo spostamento trasversale”.

Quali modelli sono stati considerati per il suo progetto esecutivo e quali condizioni al contorno?
“Per la progettazione esecutiva del sistema, sono stati studiati centinaia di modelli FEM parametrici, al fine di valutare tutti i possibili schemi di vincolo e le varie condizioni di carico sia statiche che dinamiche.
Il nuovo sistema di prova è particolarmente adatto per protocolli di qualifica sismica di elementi non strutturali in generale: impianti, sistemi di collegamento di impianti alla struttura principale, controsoffitti, pareti di tamponamento, pavimenti galleggianti, quadri elettrici, generatori di corrente, trasformatori, UTA.
Attraverso l’utilizzo di un’elettronica e di un software di ultima generazione è possibile soddisfare le richieste degli standard internazionali che definiscono i protocolli di prova per la qualifica sismica di elementi non strutturali.

Chi è l’Ing. Filippo Dacarro

Ing. Filippo Dacarro Ingegnere, attualmente è responsabile e direttore tecnico dei laboratori Eucentre. Laureatosi nel 1998, ha lavorato dal 1999 al 2004 presso il Laboratorio Prove Materiali e Strutture del Dipartimento di Meccanica Strutturale – Università degli Studi di Pavia. Dal 1998 al 1999 ha partecipato al progetto di modellazione FEM e monitoraggio della Basilica di San Gaudenzio (NO) in collaborazione con il prof. Armando Gobetti docente di Dinamica delle Strutture. Nel 2001 è stato collaboratore per la redazione del progetto strutturale definitivo del Dipartimento di Emergenza e Accettazione (DEA). Dal 2002 al 2003 ha ideato e realizzato il sistema di monitoraggio della Basilica di san Pietro a Roma in collaborazione con il prof. Giorgio Macchi e con il prof. Antonino Gallo Curcio. Nel 2003 è stato collaboratore nella progettazione e direzione lavori dell’edificio Laboratorio Eucentre e delle relative strutture di prova, nel 2006 ha partecipato, sempre come collaboratore alla progettazione dell’edificio Eucentre adibito ad uffici ed aula multimediale. Sempre nel 2006 è stato collaboratore per la progettazione strutturale esecutiva dei lavori di ristrutturazione del Collegio Cardinale Riboldi e della chiesa Santi Giacomo e Filippo in Via Luigi Porta a Pavia. Dal 2011 al 2014 ha ideato ed installato i seguenti sistemi di monitoraggio: i) Basilica di Santo Stefano a Pavia; ii) Ciminiera storica istituto Golgi Redaelli di Abbiategrasso; iii) Istituto Fondazione Maugeri di Montescano; iv) Torre dell’Orologio a Pavia.
Ha partecipato a numerosi progetti sperimentali sia presso il Laboratorio TreesLab che in situ.
Nel 2016-2017 è stato responsabile dell’allestimento tecnologico del nuovo laboratorio EUCENTRE e della progettazione e installazione della nuova tavola vibrante multi-assiale per la simulazione dei terremoti.

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