BR102019015543B1 - Sistema construtivo modular por encaixe e travamento de peças - Google Patents

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Abstract

SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR POR ENCAIXE E TRAVAMENTO DE PEÇAS. A presente invenção refere-se a um inovador sistema construtivo modular que utiliza um painel formado pela associação entre placas planas de fechamento, elementos alongados de estruturação e uma base de encaixe, que interagem entre si em encaixe e travamento, formando um conjunto único resistente e passível de preenchimento, cuja conformação e associação é variável de acordo com a utilização prevista.

Description

Campo da inovação
[001] A presente inovação pertence ao campo das estruturas para edificações, mais especificamente, descreve um sistema construtivo modular que utiliza um conjunto de partes que se unem entre si por meio de encaixes e fixando-se de modo a formar uma estrutura para uso com ou sem preenchimento.
Histórico da inovação
[002] A busca por eficiência nos processos construtivos é atividade contínua na construção civil que, em alguns países, ainda se baseia no método artesanal, ou seja, o empilhamento de tijolos para a edificação de paredes.
[003] Nesta esteira, desenvolve-se a construção modular, que junta secções ou módulos que foram fabricados em um certo local e depois são transportados e montados na localização desejada, utilizando materiais resistentes e leves, per-mitindo erguer simultaneamente as paredes, pisos, tetos e coberturas.
[004] No contexto do estado da arte, o documento US3958388 se refere a um elemento de construção tendo duas faces de parede lateral e uma face de extre-midade adjacente, uma das faces tendo uma calha se estendendo nela, uma rampa para agarrar por uma braçadeira, funcionando como um encaixe em cauda de andorinha, formado adjacente ao fundo da calha e se estendendo ao longo de uma parede do calha e uma saliência em relação ao fundo da calha formada por uma parede da calha, uma porção da referida face, outra face e a rampa, a saliência e a calha tendo a configuração de um trilho de espiga de meia cauda de andorinha modificado.
[005] O documento US2016289960 trata de um componente de construção, em que apresenta flange que se estende para dentro ao longo de uma primeira borda de uma parede lateral de modo que uma superfície externa do flange forme uma superfície de rampa. Uma ranhura se estende ao longo de uma se-gunda borda oposta da parede lateral. O componente é acoplado a um compo-nente semelhante pelo movimento dos componentes um em direção ao outro. Os flanges são recebidos em ranhuras predefinidas da componente de constru-ção semelhante.
[006] O WO2015107369 trata de conjunto que apresenta um par de placas de contenção espaçadas separadas por um núcleo isolante interno, onde o núcleo isolante interno inclui um canal colocado perifericamente para receber uma es-trutura rígida externa periférica de baixo perfil. O canal é afastado e localizado entre as placas de contenção. A estrutura define um par de canais longitudinais espaçados, que se estendem em torno de um painel isolado estrutural retangu-lar e se estendem no espaço entre as placas de contenção.
[007] Como vantagens, temos menor tempo de execução da obra, menos proble-mas com defeitos, possibilidade de aumentar a edificação, juntar secções ou módulos após prontos, menor impacto da obra para a vizinhança e a possibilidade de levar para outros lugares, já que pode ser colocado em qualquer piso, desde que suficientemente compactado.
[008] Porém, tais sistemas ainda apresentam algumas dificuldades, onde se des-tacam as etapas de construção, que envolvem a associação de materiais ou de partes componentes do sistema construtivo de um modo específico, cuja reali-zação exige não só destreza, como maquinário e instalações apropriadas, de-mandando condições muito restritivas para sua consecução.
[009] Assim, visando apresentar um modo mais prático e intuitivo de realização de uma edificação, surge a inovação aqui proposta, onde um sistema construtivo se compõe de partes facilmente associáveis entre si, por meio de encaixes e engates, em um sistema “clicável” de macho e fêmea, proporcionando uma estrutura básica modular que pode, então, ser utilizado com ou sem o preenchimento com materiais estruturantes, como argamassa, concreto, pedras, com materiais isolantes, como isopor, espuma, gesso, lã de rocha ou quaisquer outros materiais apropriados para a finalidade da edificação.
Descrição das figuras
[010] A Figura 1 representa uma vista em corte do painel (1) da presente inova-ção, onde se percebem a peça estruturante (2), a chapa fresada (3) e a base de encaixe (4).
[011] A Figura 2 representa vistas em perspectiva de dois modelos de peça estru- turante (2), uma de parede contínua (6) e outra de parede segmentada (7), am-bas dotadas de uma coluna central (5).
[012] A Figura 3 representa vistas em perspectiva da chapa fresada (3), onde se percebem os pares de frisos (8) dispostos espaçadamente ao longo da peça.
[013] A Figura 4 representa uma vista em perspectiva da base de encaixe (4), onde se percebem as calhas laterais (9) para assentamento.
[014] A Figura 5 representa uma vista em corte da interação de uma peça estru- turante (2A) com a chapa fresada (3), onde se visualizam os engates (10) da peça estruturante (2A) e as reentrâncias (11) do friso (8).
[015] A Figura 6 representa uma vista em corte da interação de uma peça estru- turante (2C) com a chapa fresada (3), onde se visualizam os engates (10) da peça estruturante (2C) e as reentrâncias (11) do friso (8).
[016] A Figura 7 representa uma vista em perspectiva de uma coluna formada com a presente inovação.
[017] A Figura 8 representa uma vista em perspectiva e em corte de uma parede erigida com a presente inovação.
[018] A Figura 9 representa vistas em perspectiva de dois modelos alternativos de peça estruturante (2D, 2E), dotadas de dois ou quatro pares de engates (10A) a partir da parede lateral.
[019] A Figura 10 representa vistas em perspectiva de um elemento construtivo formado a partir de uma aplicação da presente inovação utilizando modelos al-ternativos de peça estruturante (2D, 2E) e chapas intermediárias (3A) entre as chapas fresadas (3).
Descrição da inovação
[020] O objeto da presente solicitação de patente consiste em um inovador sis-tema construtivo modular para erigir edificações baseado na associação de par-tes componentes que se encaixam e engastam entre si, formando elementos es-truturais de diferentes conformações, tamanhos e combinações.
[021] O intuito é ser uma alternativa aos sistemas construtivos conhecidos como “steelframe” e “woodframe”, os quais utilizam, respectivamente, estruturas em ferro ou madeira para formar um “esqueleto” no qual se encaixam painéis para formação das paredes.
[022] O sistema da presente inovação abrange a cofragem permanente para pa-redes de concreto para partes externas ou internas, consistindo em painéis (1) de sanduíche leves criados pela conexão por engaste de chapas rígidas (3), dota-das de frisos (8), a perfis estruturantes (2).
[023] As chapas rígidas (3) são dotadas de frisos (8) para engaste e podem ser confeccionadas em quaisquer materiais adequados ao uso, tais como fibroci-mento, PVC, madeira, MDF, compensado etc., desde que suportem as cargas da edificação e resistam à tração no perfil (8) de engaste. Já os perfis estruturan- tes (2) são dotados de engates (10) para interação com as reentrâncias (11) do friso (8) e podem ser confeccionados em quaisquer materiais adequados ao uso, tais como aço, PVC, PET etc., desde que se deformem plasticamente para o en-gaste, suportem as cargas da edificação e resistam à tração no perfil (8) de en-gaste.
[024] Os painéis (1) são montados com rapidez e simplicidade no local e, em se-guida, utilizados como divisórias, ou, alternativamente, preenchidos com mate-riais estruturantes, como argamassa, concreto, pedras, com materiais isolantes, como isopor, gesso, lã de rocha, espuma de poliuretano ou quaisquer outros materiais apropriados para a finalidade da edificação, visando alcançar paredes de suporte de carga. A cobertura rígida (3) permanece no local como cofragem de sacrifício, e fornece um excelente substrato para acabamentos aplicados, como revestimento superficial, acrílico e pintura.
[025] Os referidos painéis (1) são formados pela associação de peças estruturan- tes (2) dispostas verticalmente e engastadas ao longo da superfície de pares de placas de fechamento (3) assentadas sobre uma base de encaixe (4).
[026] As peças estruturantes (2) se constituem em elementos essencialmente rí-gidos e alongados, com seção reta em forma de “H”, cujo eixo de união forma uma coluna central (5) que une paredes, que podem ser contínuas (6), segmen-tadas (7) ou com outras formas apropriadas, tais como dotadas de orifícios de formas variadas, de acordo com a necessidade ou conveniência. A finalidade da segmentação ou da inserção de orifícios na parede, destina-se a permitir a pas-sagem de fiação ou tubulação no interior de paredes de edificações.
[027] As extremidades das paredes (6 e 7) são dotadas de engates (10), caracte-rizados por serem projeções laterais externas para engaste com as correspon-dentes reentrâncias (11) do friso (8) formado na superfície da chapa fresada (3), de modo a promover não só o encaixe mas também a apreensão da peça estru- turante (2) na chapa fresada (3), de modo a possibilitar a fixação entre das peças entre si.
[028] Para possibilitar esse engaste da peça estruturante (2) na chapa fresada (3), as extremidades se deformam ligeiramente, de forma elástica, para dentro, per-mitindo que os engates (10) escorreguem para dentro do friso (8) e se encaixem nas reentrâncias (11), impedindo que sejam sacados. Para removê-los, é neces-sário deformar elasticamente as extremidades, aproximando-as entre si e per-mitindo que o engate (10) saia da reentrância (11) correspondente.
[029] Em uma configuração, retratada na Figura 5, a peça estruturante (2A) é do-tada de dois engates (10) em cada extremidade para interação com as reentrân-cias dos frisos (8) da chapa fresada (3).
[030] Em uma configuração alternativa, retratada na Figura 6, a peça estrutu- rante (2C) é dotada de quatro engates (10) em cada extremidade para interação com as reentrâncias dos frisos (8) da chapa fresada (3), permitindo uma fixação mais rígida do conjunto, desejável para painéis (1) mais robustos.
[031] As chapas fresadas (3), retratadas na Figura 3, são usadas pelo menos em pares e se constituem em superfícies de espessura variável, de acordo com a necessidade de resistência do painel (1) a ser conformado. Formam as faces ex-ternas frontal e traseira do painel (1), encerrando o interior no qual se alocam as estruturas de fiação e tubulação (não representadas) e que, caso desejado, po-derá ser preenchido com o material de construção.
[032] Na face interna de cada chapa fresada (3) traçam-se frisos (8) paralelos e espaçados entre si, no sentido vertical ao solo, de modo a permitir que as duas placas de fechamento (3) tenham frisos confrontantes, ou sejam, coincidentes entre si.
[033] A base de encaixe (4), por sua vez, consiste em uma peça plana essencial-mente retangular, com projeções laterais de paredes duplas, formando canale- tas (9) onde as placas de fechamento (3) são inseridas para formar o painel (1).
[034] A montagem do painel (1) se dá mediante uma sequência de etapas como a abaixo sugerida: a) alocação da base de encaixe (4) no local de uso; b) posicionamento da primeira chapa fresada (3), verticalmente apoiada e inse-rida na canaleta posterior da base de encaixe (4); c) encaixe das peças estruturais (2) ao longo da face da chapa fresada (3) já po-sicionada na base de encaixe (4); d) fechamento do painel (1) com a segunda chapa fresada (3), inserindo-a na canaleta (9) e pressionando-a contra as peças estruturais (2) já encaixadas; e) preenchimento do interior do painel (1) com o material desejado, se neces-sário.
[035] De acordo com o tipo de edificação a ser realizada, o painel (1) pode assu-mir diversas formas, como peças de canto, peças vazadas para alocação de por-tas ou janelas, peças planas para edificação de muros e divisórias.
[036] Ainda, pode assumir distintos graus de resistência, variando a espessura da placa de fechamento, a espessura do painel (1) formado ou mesmo inserindo elementos estruturais, como vergalhões, no interior do painel (1), permitindo conferir maior resistência mecânica à peça formada.
[037] Também é possível utilizar tais princípios na construção de edificações de diversos estágios ou andares, variando a combinação de partes com maior ou menor grau de resistência.
[038] A utilização de peças estruturais (2) de diferentes formas (fechada ou va-zada) permite a conformação de painéis (1) para diferentes propósitos. Em um primeiro exemplo, a utilização de peças estruturais segmentadas (2B) permite a passagem de tubos hidráulicos ou conduítes elétricos no interior do painel (1), facilitando a construção de edificações planejadas.
[039] Em um segundo exemplo, a utilização de peças estruturais fechadas (2A) permite a conformação de um painel (1) sólido, mais resistente, apropriado para funções estruturais.
[040] Em um terceiro exemplo, ilustrado na Figura 10, as peças estruturantes (2D, 2E) é dotada de pares de engates (10A) adicionais, projetando-se perpendicular-mente a partir da parede lateral da peça estruturante (2D, 2E), como ilustrado na Figura 9, possibilitando a alocação de chapas intermediárias (3A) entre as chapas externas (3)
[041] Ainda, a combinação de partes preenchidas ou não, permite a criação de painéis (1) com diferentes funções, incluindo as de decoração ou de divisão de ambientes, cuja necessidade de preenchimento é reduzida.
[042] Deste modo, o sistema construtivo da presente inovação assume uma fle-xibilidade ímpar, uma vez que o painel (1) pode assumir variadas formas e fun-ções, de acordo com a combinação de peças e preenchimento. Por exemplo, em uma variação construtiva, o painel (1) pode ser preenchido com material estru- turante e formar uma laje, formando uma superfície plana de concreto que se assemelha a uma placa, dimensionada para suportar cargas como telhado e caixa d’água, distribuindo-a para as vigas.
[043] Em uma segunda variação construtiva, o painel (1) pode ser preenchido com material estruturante e formar estruturas mais robustas e resistentes, como muros, muros de arrimo ou paredes de contenção, tal como ilustrado na Figura 8.
[044] Em uma terceira variação construtiva, o painel (1) pode ser preenchido com material estruturante e formar paredes de entrada, elementos de fundação, paredes de vedação, pode ser usado como elemento estrutural em uma edificação, pode fazer o papel de elemento divisor, similar ao drywall. Também pode substituir sistemas construtivos como “wood frame” ou ”steel frame”. Ainda, pode formar estruturas como caixas de plantador e poços de escada, dentre outros.
[045] Em uma quarta variação construtiva, o painel (1) pode ser preenchido com material estruturante e formar vigas e pilares, tal como ilustrado na Figura 7, a serem utilizados em uma edificação qualquer, podendo assumir formas retangu-lares ou cilíndricas, utilizar concreto armado e ser dimensionadas para suportar as cargas para distribui-las para as fundações.
[046] Esta inovação não se limita às representações aqui comentadas ou ilustra-das, devendo ser compreendida em seu amplo escopo. Muitas modificações e outras representações do invento virão à mente daquele versado na técnica à qual essa inovação pertence, tendo o benefício do ensinamento apresentado nas descrições anteriores e desenhos anexos. Além disso, é para ser entendido que o invento não está limitado à forma específica revelada, e que modificações e outras formas são entendidas como inclusas dentro do escopo das reivindica-ções anexas. Embora termos específicos sejam empregados aqui, eles são usa-dos somente de forma genérica e descritiva e não como propósito de limitação.

Claims (3)

1) Sistema construtivo modular por encaixe e travamento de peças caracterizado por compreender um painel (1) formado pela associação de peças estruturan- tes (2) dispostas verticalmente e engastadas ao longo da superfície de pares de chapas fresadas (3) assentadas sobre uma base de encaixe (4), sendo as ditas peças estruturantes (2) elementos essencialmente rígidos e alongados, com seção reta em forma de “H”, cujo eixo de união forma uma coluna central (5) que une paredes (6, 7), as extremidades das ditas paredes (6 e 7) são dotadas de engates (10) para engaste com as correspondentes reentrâncias (11) do friso (8) na superfície das ditas placas de fechamento (3), usadas em pares para formar as faces externas frontal e traseira do painel (1), sendo que, na face interna de cada chapa fresada (3), apresentam-se frisos (8) paralelos e espaçados entre si, ditas placas de fechamento (3) sendo posicionadas na dita base de encaixe (4), inserindo-se nas canaletas (9).
2) Sistema construtivo modular por encaixe e travamento de peças, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um painel (1) preen chido com material estruturante.
3) Sistema construtivo modular por encaixe e travamento de peças, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um painel (1) preen chido com material isolante.
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