LE 6 DOMANDE PIù COMUNI SULLA TECNOLOGIA ACTIVE MASS DAMPER. E COME ISAAC risponde.
In questo articolo abbiamo raccolto e organizzato le risposte alle principali domande ricevute dai nostri interlocutori, con l’obiettivo di fornire uno strumento chiaro e aggiornato per comprendere meglio le soluzioni ISAAC.
Affronteremo i seguenti temi:
1. Affidabilità (sicurezza)
2. Cosa succede in assenza di alimentazione elettrica?
3. Come si interfaccia con un solaio esistente?
4. Come è possibile collaudare il sistema?
5. Si può installare su qualsiasi edificio?
6. Cosa occorre per fare uno studio di prefattibilità gratuita
1. Affidabilità e sicurezza
L’affidabilità del sistema si basa sui principi di ridondanza e sul controllo tramite software. L’attivazione avviene solo quando almeno l’80% dei nodi di misura rileva un’accelerazione superiore alla soglia predefinita. In presenza di un evento sismico, i motori attivano gli assi meccanici generando forze di stabilizzazione calcolate in modo deterministico, escludendo automaticamente i nodi con letture non coerenti.
Le accelerazioni strutturali vengono monitorate da nodi di misura dotati ciascuno di tre accelerometri triassiali. Se uno di questi sensori fornisce dati incoerenti, il sistema ignora il segnale e segnala la necessità di manutenzione. Se invece almeno due dei tre sensori risultano incoerenti, l’intero nodo viene disabilitato.
Il sistema è gestito da un PLC che controlla diversi drive responsabili dell’azionamento dei motori elettrici degli assi inerziali. Il software di gestione è suddiviso in moduli che comunicano tra loro attraverso variabili globali. Il quadro elettrico è protetto da serratura, mentre l’accesso all’interfaccia utente è limitato da password.
Ogni asse meccanico è protetto da due sistemi di limitazione: uno software e uno meccanico. La limitazione software interviene quando la massa mobile si avvicina eccessivamente al fine corsa, attivando una frenata di sicurezza. La limitazione meccanica è costituita da un bumper che arresta la corsa della massa. In caso di contatto con il bumper, l’asse viene immediatamente disattivato. Il sistema può operare anche in modalità a “prestazioni ridotte” qualora un asse presenti anomalie. Le due limitazioni sono necessarie per motivi di sicurezza. Tuttavia, se viene effettuata una progettazione precisa e consapevole, essi non vengono mai raggiunti.
Ogni attuatore viene testato sia in fabbrica sia sul campo, per verificare la corretta erogazione della forza di riferimento. Il sistema incorpora logiche di sicurezza che monitorano in tempo reale la capacità di dissipazione dell’energia e il corretto funzionamento degli assi meccanici. Tutti i componenti vengono validati sperimentalmente durante il collaudo in campo.
Infine, il software è progettato secondo criteri fail-safe, garantendo il mantenimento della sicurezza anche in caso di guasti. Sono stati effettuati test approfonditi, tra cui collaudi in stabilimento e prove dinamiche su strutture reali sottoposte a sismi simulati, che hanno dato esiti positivi.
2. Cosa succede in assenza di alimentazione elettrica?
Ciascun asse meccanico, con relativi sensori e parte elettronica di controllo, è alimentato da un pacco batteria. Le batterie vengono mantenute costantemente cariche attraverso la rete elettrica. In caso di interruzione dell’alimentazione, sono in grado di garantire il funzionamento del sistema sia durante il sisma principale (main shock), sia in occasione di eventuali scosse successive, come nel caso di uno sciame sismico.
3. Come si interfaccia con un solaio esistente?
La massa mobile ha un peso che varia tra i 200 e i 1000/1100kg, il carter e il resto del sistema macchina fa arrivare il dispositivo al massimo a 1150/1250kg. La macchina ha un ingombro di 70cm per 2.5/4m, e tendenzialmente per masse massime si aggira attorno i 3.0m/3.5m. Questo comporta che, il peso della macchina per metro lineare è di circa 1250kg/3.5m=360kg/ml. Considerato che le coperture normalmente hanno una portata tra i 300 e i 400kg/m2, nella maggior parte dei casi non sono necessari interventi per il rinforzo della struttura esistente.
4. Come è possibile collaudare il sistema?
Il collaudo del sistema si divide in un due parti:
· Collaudo interno in fabbrica
· Collaudo in sito
Il collaudo interno consente di verificare l’intera componentistica elettronica, assicurandone il corretto funzionamento prima dell’installazione dei quadri elettrici. Il collaudo in loco, invece, permette di confermare l’efficacia complessiva del sistema direttamente sulla struttura. Inoltre, mediante l’utilizzo di vibrodine, è possibile misurare l’impatto del sistema in termini di smorzamento delle vibrazioni.
5. Si può installare su qualsiasi edificio?
Il sistema di controllo attivo può essere installato su qualsiasi edificio. Il primo requisito tecnico fondamentale è la presenza di una superficie piana. Gli assi inerziali devono lavorare su una superficie orizzontale per esercitazione le forze di controllo necessarie per ridurre le oscillazioni della struttura. Essi vengono, solitamente, posizionati sulla copertura (se questa è piana), 5oppure in un piano sottotetto.
Per l’applicazione del sistema su di un edificio in muratura, questa va considerata caso per caso. Infatti, per consentire il corretto funzionamento degli assi e un’idonea ripartizione della forza di controllo, la struttura deve garantire un comportamento scatolare.
6. Cosa occorre per richiedere uno studio di prefattibilità?
Per lo svolgimento di una prefattibilità occorrono i dati base della struttura:
· Coordinate del sito
· Materiale della costruzione
· Dimensione e numero di piani della struttura
· Tipo di copertura (o sottotetto)
· Disegni della struttura
· Stima dello stato iniziale (IS-V) e obiettivo da raggiungere
· Budget a disposizione
Questi parametri sono il minimo indispensabile per avere una stima approssimata dell’efficacia del sistema di controllo. Per avere uno studio di prefattibilità più accurato si possono utilizzare, se disponibili, altre informazioni:
· Analisi modale della struttura
· Studio di vulnerabilità iniziale
· Eventuali progetti di miglioramento/adeguamento con tecniche tradizionali
· Eventuali modelli ad elementi finiti
Contatti e richiesta informazioni
Le tecnologie ISAAC rappresentano una risposta concreta ed efficace alla crescente esigenza di sicurezza sismica.
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