Un TMD - tuned mass damper, noto anche come smorzatore a massa accordata con un principio di funzionamento in grado di ridurre le vibrazioni, può essere utilizzato in molteplici applicazioni come grattacieli, ponti e torri.
Il tuned mass damper, con il principio di funzionamento basato sulla legge di conservazione dell'energia, è una risorsa fondamentale per l’ingegneria sismica.
Durante un evento sismico, che può manifestarsi con attività telluriche anche di forte entità, le strutture sono sottoposte a notevoli sollecitazioni.
I TMD, integrati negli edifici, assorbono l’energia cinetica generata dalle vibrazioni delle strutture e si muovono in direzione opposta per contrastare il movimento della struttura principale, riducendo così gli effetti delle oscillazioni sismiche.
Questa forza d’inerzia riduce efficacemente le vibrazioni, migliorando la stabilità strutturale dell'edificio.
Il TMD, composto principalmente da una massa, un sistema di smorzamento e un sistema di accordatura, può essere integrato efficacemente nelle strutture come grattacieli, torri e ponti.
L'integrazione di TMD nei grattacieli e nelle altre strutture, fondamentale per garantire una maggiore stabilità strutturale, permette di realizzare strutture edili più resilienti alle sollecitazioni indotte dalle scosse telluriche.
Questi dispositivi, riducendo il rischio di danni strutturali durante un terremoto, contribuiscono significativamente a incrementare gli standard di sicurezza e la durata delle costruzioni.
I tuned mass damper, fondamentali per migliorare la stabilità strutturale e mitigare gli effetti dei terremoti, possono essere istallati strategicamente negli edifici per garantire maggiore resistenza alle sollecitazioni meccaniche.
La struttura di un tuned mass damper, versatile nelle sue applicazioni e con un principio di funzionamento fondamentale per assorbire l’energia cinetica generata dalle vibrazioni degli edifici, è composta con una massa, un ammortizzatore e un sistema di accordatura.
Integrati nella struttura dei grattacieli, dei ponti e delle torri, i TMD permettono di mitigare gli effetti delle scosse sismiche e delle forti raffiche di vento.
La massa, di solito costituita da un peso metallico o un sistema di contrappesi, si muove in opposizione alle vibrazioni della struttura principale, assorbendo e dissipando parte dell'energia cinetica generata.
Per realizzare un TMD adatto alle specifiche esigenze, si possono impiegare diversi tipi di ammortizzatori.
Gli ammortizzatori viscosi, considerati i più comuni, utilizzano fluidi viscosi per dissipare l'energia, mentre quelli a frizione sfruttano l'attrito tra le superfici.
Le molle, realizzate in materiali metallici, assorbono e dissipano l'energia, mentre gli smorzatori magnetoreologici regolano le loro proprietà viscoelastiche in base ai campi magnetici.
La scelta dell'ammortizzatore più adatto dipende dalle dimensioni, dalle caratteristiche strutturali e dalle frequenze di vibrazione desiderate.
Il tuned mass damper, noto anche come smorzatore a massa accordata, è un dispositivo progettato per ridurre le vibrazioni indesiderate all'interno di una struttura.
Il suo funzionamento, necessario per soddisfare le esigenze dell’Ingegneria sismica, si basa su principi fisici di dinamica strutturale e smorzamento delle vibrazioni.
Quando una struttura è sottoposta a forze esterne, come le vibrazioni causate da un terremoto o da forti raffiche di vento, essa inizia a oscillare, generando energia cinetica.
Il TMD, integrato nella struttura in una posizione che permette di massimizzare le sue proprietà, aumenta la stabilità strutturale degli edifici.
La massa del tuned mass damper, notevolmente inferiore rispetto a quella dell’edificio, si muove in modo opposto alle vibrazioni principali, assorbendo parte dell'energia cinetica generata dalla vibrazione della struttura principale.
Questo movimento crea una forza d’inerzia che agisce in opposizione alle vibrazioni principali della struttura, contribuendo a ridurne l'ampiezza e la durata.
Inoltre, il TMD è accordato per rispondere alle specifiche frequenze di risonanza della struttura in cui è installato.
Il TDM, riducendo le vibrazioni indesiderate, permette di migliorare la stabilità complessiva della struttura, riducendo il rischio di danni strutturali e migliorando il comfort.
I tuned mass damper possono essere integrati in strutture come grattacieli, ponti sospesi, torri di telecomunicazioni, impianti industriali, strutture marittime e aeroportuali.
Nei grattacieli, riducendo le oscillazioni generate dalle raffiche di vento e dai movimenti sismici, i TMD permettono di migliorare la stabilità e la resilienza dei giganti di calcestruzzo.
Analogamente, nei ponti sospesi, contribuiscono a mitigare le vibrazioni causate dal traffico veicolare, dal vento e dagli eventi sismici, aumentando la sicurezza e riducendo il rischio di danni strutturali.
I tuned mass damper, integrati nelle torri per le telecomunicazioni per garantire le migliori condizioni di trasmissione dei segnali, permettono di ridurre le vibrazioni dovute al vento e alle condizioni ambientali.
Nei grandi impianti industriali, i TMD possono ridurre le vibrazioni provocate dai macchinari in funzione, migliorando la sicurezza delle strutture e del personale.
I TDM, riducendo le vibrazioni causate dalle maree, dal traffico aereo e da possibili condizioni meteorologiche avverse, migliorando la sicurezza e l'efficienza delle infrastrutture marittime e aeroportuali.
I tuned mass damper, sviluppati con un principio di funzionamento idoneo per assorbire l’energia cinetica generata dalle vibrazioni degli edifici, garantiscono maggiore sicurezza e stabilità strutturale in una vasta gamma d’applicazioni.
Il Quotidiano Online dell'Ateneo
Niccolò Cusano di Roma
Quotidiano telematico. Registrato al n.12/2015 del 21 gennaio 2015 Tribunale di Roma.
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