BR202015024049Y1

BR202015024049Y1 - Disposição construtiva introduzida em elementos de estruturas tubulares dotados de cruzetas

Info

Publication number: BR202015024049Y1
Application number: BR202015024049-5U
Authority: BR
Inventors: Frank Bollmann
Original assignee: Steelmast Metalúrgica Ltda.
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2021-03-23
Also published as: BR202015024049U2

Abstract

disposição construtiva introduzida em elementos de estruturas tubulares dotados de cruzetas o presente modelo de utilidade se refere a uma estrutura (100) compreendendo um primeiro módulo (200), um segundo módulo (300), opcionalmente um ou mais módulos adicionais, uma ou mais cruzetas passantes (400) e elementos de fixação (500). o segundo módulo (300) é dotado de pelo menos uma, preferencialmente de duas janelas (350) dispostas em planos paralelos e diametralmente opostos entre si, configurando uma abertura passante (351) de eixo perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300), a qual é dotada de uma placa de fixação (360) perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300) e dotada de furações de fixação (361). a cada abertura passante (351) é atribuída uma cruzeta passante (400), a qual é dotada de um corpo central (410) e de um ou dois braços (420), em que a parte superior do corpo central (410) é dotada de uma ou mais furações de fixação (415), preferencialmente passantes. cada um dos braços (420) possui um ou mais furos (425), em que ditas cruzetas passantes (400) são formadas preferencialmente de um só elemento, sendo que seu(s) braço(s) (420) se forma(m) a partir do estreitamento do corpo central (410), de uma região mais larga (421) para uma região menos larga (422), havendo uma zona de transição (423), preferencialmente arredondada.

Description

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM ELEMENTOS DE ESTRUTURAS TUBULARES DOTADOS DE CRUZETAS

Campo de aplicação

[001] O presente modelo de utilidade pertence ao campo da engenharia mecânica, notadamente de elementos de construção de mastros, postes, torres e afins.

Introdução

[002] O presente modelo de utilidade se refere a elementos de estruturas tubulares com cruzetas, em que dita estrutura tubular é formada por elementos tubulares engastados entre si, destinada à construção de qualquer estrutura tubular alongada, preferencialmente de mastros, postes, torres e afins, especialmente de postes para a transmissão e/ou distribuição de energia elétrica, telecomunicações, transmissão de dados e afins, sendo estas estruturas tubulares dotados de uma ou mais cruzetas passantes.

Estado da técnica

[003] Existem diferentes sistemas e tipos construtivos de estruturas tubulares, especificamente de postes ou mastros destinados a portar linhas de transmissão e/ou distribuição de energia elétrica, telecomunicações, transmissão de dados e afins que possuem, dentre outras características, a de serem de elevada altura. É de se notar que elevada altura, na presente descrição, designa, porém de forma não limitante, postes ou mastros com mais de 10 metros de altura.

[004] A forma construtiva mais comum para postes ou mastros de elevada altura, de acordo com o presente modelo de utilidade, contempla postes tubulares ou maciços, de concreto armado que a partir de certo comprimento são divididos em segmentos para facilitar e até mesmo possibilitar o transporte e manuseio dos mesmos.

[005] Ditos postes de concreto, entretanto, apresentam diversas desvantagens, a começar pelo seu elevado peso que demanda a utilização de guindastes de grande capacidade para seu içamento e manuseio para transporte e instalação. Mesmo quando os postes de concreto maiores são divididos em segmentos, os segmentos resultantes continuam extremamente pesados, somando-se a essa característica ainda a dificuldade e onerosidade da conexão dos respectivos segmentos entre si.

[006] Outro problema são as microfissuras ou trincas na estrutura de concreto quando o mesmo é submetido ao transporte e, especialmente, às cargas de operação, fazendo com que a umidade penetre no seu corpo reagindo com o aço da sua amarração e comprometendo a sua resistência mecânica, o que se torna um problema maior em regiões litorâneas onde a reação é mais acelerada devido à maresia.

[007] Outra problemática dos postes de concreto de elevada altura resulta do diâmetro da base, de proporções elevadas e que se reflete de modo negativo especialmente em áreas urbanas, onde ditos modelos dificultam ou até mesmo obstruem a passagem de pedestres em calçadas, ocupando espaço precioso e valioso no solo.

[008] Postes de concreto desta envergadura demandam altíssima precisão na instalação, especialmente no que diz respeito à posição angular das furações ou dispositivos de fixação das cruzetas, a qual, caso fora de posição, demandará oneroso retrabalho podendo até mesmo comprometer o andamento da instalação.

[009] Alternativas aos postes e mastros de concreto são seus equivalentes do estado da técnica construídos utilizando-se de concreto e outros materiais, como metais e alternativas executadas puramente em metal, mais especificamente em aço, mas que também possuem alguns inconvenientes e desvantagens a serem superados.

[010] Um exemplo de estrutura de elevada altura que mistura aço e concreto é descrito pelo documento patentário US 4,242,851, que revela um poste modular formado por elementos ocos de aço unidos entre si por meio de corpos anulares de concreto dispostos nas extremidades dos elementos. Embora haja redução significativa de peso em relação aos modelos de concreto e relativa flexibilidade de ajuste por torção especialmente do último e mais alto segmento, resta ainda a dificuldade da união entre os módulos por meio do concreto, característica altamente desvantajosa, especialmente na prática da instalação em campo. Seu uso demanda a aplicação de cruzetas de fixação externa, por grampos, amarrações de aço ou treliças e mãos-francesas.

[011] Um exemplo de poste de aço é o revelado pelo documento patentário US 8,302,368, o qual mostra um poste formado por elementos de aço ocos e cônicos dotados de extremidades que permitem o encaixe dos mesmos entre si, sendo prevista a fixação de um módulo em outro por meio de parafusos transversais. Há aqui uma clara limitação da altura possível de uma estrutura dessa natureza, tanto pelo modo de encaixe quanto pela forma de fixação. Além disso, a fixação de cruzetas também deverá ser externa, por grampos, amarrações de aço ou treliças e mãos-francesas.

[012] Outro exemplo de poste de aço é revelado pelo documento patentário US 1,870,770 no qual é descrita uma estrutura formada por módulos ocos e cônicos de aço, encaixados entre si por pressão e fixados entre si por elementos de fixação externos e salientes à estrutura. Uma das desvantagens desse tipo de solução está exatamente relacionada à saliência dos elementos de fixação e das limitações de montagem relativos aos mesmos em estruturas mais altas. Além disso, o modo de engastamento previsto limita o comprimento dos módulos individuais, aumentando o número dos mesmos necessário a construções mais elevadas. Esse último fenômeno também pode ser verificado na solução revelada pelo documento patentário US 3,865,498. Ambos os documentos revelam soluções que demandam a aplicação de cruzetas de fixação externa, por grampos, amarrações de aço ou treliças e mãos-francesas.

[013] Formas alternativas de construção e fixação de postes de aço são reveladas, por exemplo, no documento patentário WO 2011 06526, que revela postes formados por diversas placas perimetrais dispostas ao redor de anéis concêntricos, no documento patentário CN201236515Y, que revela módulos conectados entre si por flanges, mas sem nenhuma forma de centralização ou orientação de montagem ou engastamento e, por fim, no documento patentário EP 2 192 245, que revela segmentos modulares fixados entre si por flanges, porém internos à estrutura, igualmente sem nenhuma forma de centralização ou orientação específica de montagem ou engastamento. Todas estas três últimas soluções carecem de alternativas ao uso de cruzetas de fixação externa.

[014] Finalmente, devem ser notadas soluções como as reveladas pelos documentos patentários DE2742417, WO9800615 e CN102296866, todas dizendo respeito a estruturas tubulares, com a melhoria de dispor de cruzetas passantes, mas ainda insistindo em desvantagens conhecidas do estado da técnica. Além de se referirem a estruturas feitas de materiais compósitos ou meramente cimento, não se verificam ensinamentos quanto a cruzetas passantes formadas em um só elemento nem de placas de fixação. Inclusive, há ensinamentos sobre fixação das cruzetas com argamassa nestes documentos, exemplificando com clareza as limitações do estado da técnica conhecido.

[015] Existe, portanto, espaço para uma disposição construtiva aprimorada introduzida em elementos de estruturas tubulares com cruzetas, capaz de sanar as deficiências do estado da técnica e prover uma melhoria funcional no uso de cruzetas dessa natureza. Esta disposição construtiva deve oferecer maior praticidade de instalação e transporte, além de confiabilidade no uso e na fixação dos elementos, dispensando o uso de cruzetas de fixação externa e elementos acessórios como grampos, treliças, amarrações de aço, argamassa e mãos-francesas.

Objetivos do modelo de utilidade

[016] O objetivo da presente modelo de utilidade é prover uma disposição construtiva de acordo com as características da reivindicação independente de número 1 do quadro reivindicatório anexo.

Breve descrição das figuras

[017] Para melhor entendimento e visualização do objeto do presente modelo de utilidade, o mesmo será agora descrito com referência às figuras anexas, representando a melhoria funcional obtida, em que, esquematicamente:

[018] Figura 1: apresenta uma vista lateral de um sistema de elementos de estruturas tubulares com cruzetas passantes de acordo com o modelo de utilidade e de uma estrutura tubular resultante correspondente;

[019] Figura 2: apresenta uma vista lateral ampliada em corte parcial do detalhe A da figura 1;

[020] Figura 3: apresenta uma vista superior ampliada em corte parcial do detalhe A da figura 1;

[021] Figura 4: apresenta uma vista frontal ampliada em corte parcial do detalhe A da figura 1;

[022] Figura 5: apresenta uma vista em perspectiva ampliada do detalhe B da figura 1;

[023] Figura 6: apresenta uma vista lateral de uma cruzeta de acordo com o modelo de utilidade; e

[024] Figura 7: apresenta uma vista lateral de outra cruzeta de acordo com o modelo de utilidade.

Descrição detalhada do modelo de utilidade

[025] As figuras anexas mostram uma estrutura tubular com cruzetas passantes ou simplesmente estrutura (100) de acordo com o modelo de utilidade e uma estrutura tubular (150) correspondente.

[026] A estrutura (100) compreende:

[027] (i) um primeiro módulo (200);

[028] (ii) um segundo módulo (300);

[029] (iii) opcionalmente um ou mais módulos adicionais (não mostrados);

[030] (iv) uma ou mais cruzetas passantes (400); e

[031] (v) elementos de fixação (500).

[032] O primeiro módulo (200), preferencialmente um tubo metálico, é o que será fixado ao piso ou base (não mostrados) de modo conhecido do estado da técnica, a partir de uma de suas extremidades.

[033] Na extremidade oposta, o primeiro módulo (200) possui flanges de fixação (230) dotados de furos (235) dispostos de modo equidistante ao longo de sua face perimetral. Os furos (235) são, preferencialmente, furos passantes dotados de rosca.

[034] O segundo módulo (300), preferencialmente um tubo metálico, é um tubo de diâmetro menor que o do primeiro módulo (200) e possui uma coroa de fixação (310) dotada de furos passantes (315) dispostos de modo equidistante ao longo de sua face perimetral, sendo que seu distanciamento é tal que suas linhas de centro coincidam com as linhas de centro dos furos (235) dos flanges de fixação (230) do primeiro módulo (200), de modo que possam ser unidos por meio de elementos de fixação (500). Dita coroa de fixação (310) está posicionada a uma distância da extremidade do segundo módulo (300) capaz de permitir o engastamento do segundo módulo (300) no primeiro módulo (200).

[035] Nessa mesma extremidade, o segundo módulo (300) é dotado de protrusões de estabilização (320) para auxiliar no alinhamento e centralização do segundo módulo (300) em relação ao primeiro módulo (200).

[036] Na extremidade oposta à descrita acima, o segundo módulo (300), descrevendo-o de cima para baixo, é dotado de pelo menos uma, preferencialmente de duas janelas (350) dispostas em planos paralelos e diametralmente opostos entre si, de modo a configurarem uma abertura passante (351) de eixo perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300).

[037] Esta abertura passante (351) é dotada de uma placa de fixação (360), fixada de modo perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300), preferencialmente nos segmentos de arco da borda superior da abertura passante (351).

[038] A placa de fixação (360), por sua vez, é dotada de duas ou mais furações de fixação (361), preferencialmente passantes.

As cruzetas passantes (400)

[039] Cada uma das cruzetas passantes (400) de acordo com o modelo de utilidade é dotada de um corpo central (410) e de um ou dois braços (420), em que a parte superior do corpo central (410) é dotada de uma ou mais furações de fixação (415), preferencialmente passantes, e cada um dos braços (420) possui um ou mais furos (425) para finalidades de fixação das linhas de transmissão e/ou de distribuição ou similar.

[040] É de se notar que as cruzetas passantes (400) são formadas preferencialmente de um só elemento, sendo que seu(s) braço(s) (420) se forma(m) a partir do estreitamento do corpo central (410), de uma região mais larga (421) para uma região menos larga (422), havendo uma zona de transição (423), preferencialmente arredondada.

[041] Cada uma das cruzetas passantes (400) é transpassada pela abertura passante (351) do segundo módulo (300) até que os eixos longitudinais dos furos de fixação (361, 415) coincidam para que possa ser fixada a este segundo módulo (300), especificamente em sua placa de fixação (360), por meio de elementos de fixação (500) utilizados nos furos de fixação (361, 415).

[042] Uma estrutura tubular (150) de acordo com o modelo de utilidade é uma estrutura dotada dos elementos da estrutura (100) de acordo com o modelo de utilidade, ou seja, uma estrutura tubular (150) dotada de um primeiro módulo (200), de um segundo módulo (300), opcionalmente um ou mais módulos adicionais (não mostrados), de uma ou mais cruzetas passantes (400) e de elementos de fixação (500).

Claims

Disposição construtiva introduzida em elementos de estruturas tubulares dotados de cruzeta, em que dita estrutura (100) compreende um primeiro módulo (200), um segundo módulo (300), opcionalmente um ou mais módulos adicionais e elementos de fixação (500), possui uma ou mais cruzetas passantes (400), em que o segundo módulo (300) é dotado de duas janelas (350) dispostas em planos paralelos e diametralmente opostos entre si, configurando uma abertura passante (351) de eixo perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300), dita estrutura sendo caracterizada pelo fato de que é dotada de uma placa de fixação (360) perpendicular ao eixo longitudinal dos módulos (200, 300) e dotada de furações de fixação (361), em que a cada abertura passante (351) é atribuída uma cruzeta passante (400), a qual é dotada de um corpo central (410) e de um ou dois braços (420), em que a parte superior do corpo central (410) é dotada de uma ou mais furações de fixação (415) passantes, e cada um dos braços (420) possui um ou mais furos (425), em que ditas cruzetas passantes (400) são formadas de um só elemento, sendo que seu(s) braço(s) (420) se forma(m) a partir do estreitamento do corpo central (410), de uma região mais larga (421) para uma região menos larga (422), havendo uma zona de transição (423) arredondada.