BRPI0300763B1 - disposição construtiva em piscina modular - Google Patents

Abstract

"disposição construtiva em reservatórios modulares". cujas paredes são constituídas por painéis metálicos, formados pela dobragem de chapas metálicas, compreendendo um fundo composto por uma estrutura que serve de apoio a uma pluralidade de painéis metálicos - telhas estando as ditas paredes vinculadas com a dita estrutura de fundo formando uma estrutura única e indeformável, sendo todos os elementos do reservatório unidos entre si por meios semi-permanentes tais como parafusos e porcas, dispensando o uso de soldagem bem como de concretagem de base ou piso de fundo. a facilidade de montagem e desmontagem destes reservatórios permite utilizá-los em aplicações recreativas, arquitetônicas, residenciais e industriais, compreendendo piscinas recreativas e terapêuticas, espelhos d'água, caixas d'água, tanques e outros.

Description

DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR Campo da invenção Refere-se a presente invenção à construção de piscinas e, mais particularmente, a piscinas formadas por módulos de dimensões padronizadas.

Descrição do estado da técnica A crescente popularidade de piscinas para uso recreacional, terapêutico e doméstico tem levado à criação de uma variedade de tipos e modelos, destinados a satisfazer às mais variadas expectativas do mercado. Entre outros, pode-se citar, como os mais difundidos, os seguintes: • piscinas de concreto, revestidas com azulejos, pastilhas ou bolsões de vinil; • piscinas de fiberglass, fabricadas com dimensões e formas padronizadas; • piscinas de tipo misto, com base (fundo) de concreto e laterais de blocos, tijolos ou placas metálicas, normalmente impermeabilizadas com bolsões de vinil ou casca de fiberglass.

No entanto, a construção de piscinas dos tipos acima citados constitui processo relativamente complexo, demorado e oneroso posto que, além de requererem mão de obra especializada, possuem desvantagens inerentes à sua natureza.

Com efeito, é sabido que as estruturas de concreto exigem a confecção de formas que, depois de utilizadas, são descartadas, acarretando considerável desperdício de material.

As piscinas de fiberglass, apesar de não padecerem deste inconveniente, requerem a escavação de um buraco no solo com dimensões adequadas, bem como o provimento de um fundo de apoio em concreto.

Além disso, tanto as piscinas de concreto como as de fiberglass não podem ser removidas para outro local, nem podem ter suas dimensões (comprimento, largura, formato, profundidade) alteradas, tendo-se que se conviver com as dimensões originais para sempre. No caso de uma piscina construída numa determinada época para uso de crianças pequenas, por exemplo, torna-se impossível aumentar a profundidade quando estas crianças tiverem crescido.

As piscinas convencionais apresentam ainda outros inconvenientes, tais como a necessidade de técnicas especiais para instalar focos de iluminação subaquática (que deve ser prevista no ato da construção) , não sendo possível alterar o número ou a posição destes focos após o término da construção.

Os inconvenientes supracitados tem levado à procura de soluções que se baseiam em técnicas modulares, com o intuito de tornar seus custos mais acessíveis, bem como reduzir o tempo de montagem tornando-a mais fácil. Essa tendência encontra-se exemplificada pelos documentos de patente US 3798857, US 3820174 e US 4047340, que descrevem técnicas baseadas no emprego de módulos padronizados.

No entanto, os inventos descritos nos documentos acima citados apresentam inconvenientes que limitam sua utilidade, como será visto a seguir. 0 documento US 3798857 descreve uma piscina cujas paredes são formadas por módulos confeccionados em chapa de aço, providos de engates entre as bordas verticais dos módulos adjacentes, cuja montagem provê a parede lateral da piscina, segundo ilustrado na Fig. 1. Todavia, a piscina ilustrada tem que ser embutida no terreno, exigindo, portanto - a exemplo do que ocorre com as piscinas de fiberglass - que seja aberta uma escavação para sua construção.

Além disso, o invento não leva em conta o fundo da piscina, cuja confecção requer mão de obra especializada e, portanto, onerosa. A mesma mão de obra é necessária para confecção dos blocos de concreto que provêm a retenção dos tirantes de ancoragem das paredes. Além desse inconveniente, o prazo de execução é longo, em decorrência do tempo necessário para o endurecimento do concreto. 0 documento US 3820174 descreve uma piscina cujas paredes são formadas por módulos de chapa de aço, complementados por uma estrutura treliçada, segundo pode ser visto nas Figs. 2 e 3. O objetivo deste invento é o provimento de um arranjo estrutural para montagem dos corrimões da escada, bem como o apoio de um deck de concreto ou calçada que rodeia a piscina. Assim como no exemplo anterior, o fundo da piscina exige o concurso de mão de obra especializada, a qual também é necessária para confecção da calçada de concreto, operações estas que envolvem a demora necessária para endurecimento do concreto. A patente US 4047340 descreve uma piscina cujas paredes são formadas por elementos modulares em forma de placas que são dotadas, em suas bordas verticais, de encaixes macho-fêmea, sendo o apoio dessas placas contra os empuxos horizontais provido por peças premoldadas em forma de "X", consoante o ilustrado nas figuras 4 e 5. 0 arranjo ilustrado requer o emprego de um fundo de concreto (referenciado como 90 na figura 5) para apoio dos módulos de parede 32, sobre os quais se apoiam, ainda as bordas internas dos módulos do deck 20. A extremidade distai destes últimos é suportada por um dos braços 50 da peça em forma de "X", cujo braço inferior 50d se apoia numa sapata metálica 80 que assenta sobre o solo ou - conforme cita o documento - uma base de concreto, não ilustrada na figura, base esta necessária em virtude de serem os esforços decorrentes do empuxo da água sobre as paredes descarregados nesta sapata. No objeto desta patente também são aplicáveis as mesmas considerações quanto à demora introduzida no prazo de construção pelo tempo necessário para endurecimento do concreto.

Os três exemplos do estado da técnica apresentados acima padecem, ainda, de inconvenientes comuns, dos quais um dos mais evidentes consiste no fato das piscinas terem profundidades fixas, posto que as paredes são constituídas por módulos de tamanho predefinido. Outro inconveniente grave destes modelos reside na possível ocorrência de danos estruturais no caso de recalque diferencial do solo em que se assenta a piscina.

Com efeito, nos objetos descritos nos documentos US 3798857 e US 4047340, qualquer deformação do solo em que se assentam as sapatas ou blocos de concreto resultará na deformação das paredes da piscina. Outrossim, o recalque diferencial no terreno em que se assenta o fundo produzirá esforços que poderão resultar no surgimento de fendas com prováveis fissuras nos bolsões de revestimento e consequentes infiltrações que aceleram o processo de deterioração das piscinas.

Objetivos da invenção Em vista do exposto, constitui um primeiro objetivo da invenção o provimento de uma disposição construtiva que resulte numa piscina na qual sejam minimizados os efeitos de irregularidades na resistência à compressão do solo.

Constitui um segundo objetivo o provimento de um método construtivo que permita a montagem fácil e rápida de piscinas dispensando, na medida do possivel, o concurso de mão de obra especializada.

Constitui outro objetivo o provimento de uma disposição construtiva que permita a fácil desmontagem e remontagem da piscina.

Constitui ainda outro objetivo o provimento de uma disposição construtiva que dispense a utilização de fundo ou paredes de concreto, blocos ou tijolos.

Constitui mais outro objetivo o provimento de uma disposição construtiva que incorpore a estrutura de um deck.

Constitui outro objetivo adicional o provimento de uma disposição construtiva que permita a fácil alteração das dimensões e do formato da piscina.

Constitui mais um objetivo o provimento de uma disposição construtiva que permita a montagem da piscina tanto enterrada como acima do nível do solo.

Descrição resumida da invenção Os objetivos acima, bem como outros, são atingidos pela invenção mediante uma disposição construtiva na qual os módulos que constituem o fundo e as paredes estão interligados por meios de união semi-permanentes de modo a formar uma estrutura única e indeformável.

De acordo com outra característica da invenção, os ditos módulos são confeccionados em chapa de aço, o que lhes confere leveza, portabilidade e facilidade de montagem.

De acordo com uma característica adicional da invenção, os módulos que formam as paredes são confeccionados com diversas alturas padronizadas tendo todos a mesma dimensão horizontal, permitindo obter diversas profundidades mediante o empilhamento dos módulos adequados.

De acordo com mais outra característica da invenção, o revestimento interno da piscina é provido por um bolsão de Vinil aplicado após o término da montagem da estrutura da piscina.

De acordo com outra característica da invenção, o fundo da piscina é constituído por uma estrutura de base recoberta por painéis modulares de fechamento.

De acordo com mais uma característica da invenção o deck é constituído por elementos padronizados e faz parte da estrutura.

De acordo com mais outra característica da invenção, a montagem da piscina dispensa o emprego de soldas ou concretagem, sendo todos os seus componentes unidos entre si por meio de parafusos e porcas de dimensões padronizadas.

De acordo com mais uma característica da invenção o conjunto de módulos compreende módulos com abertura para luminárias subaquáticas, módulos próprios para skimmer e módulos para ralo de fundo.

Descrição das figuras As demais vantagens e características da invenção serão mais facilmente entendidas através da descrição de uma forma preferida de concretização e das figuras que a ela se referem, nas quais: As figuras 1, 2, 3, 4 e 5 ilustram piscinas construídas de acordo com a técnica conhecida. A figura 6 ilustra, através de uma vista en perspectiva, o aspecto da estrutura de uma piscina construída de acordo com os princípios da invenção. A figura 7 ilustra, através de vistas em elevação, diversas combinações de painéis modulares laterais correspondentes a piscinas de diferentes profundidades. A figura 8 ilustra a confecção de um painel típico, de acordo com os princípios da invenção. A figura 9 ilustra, mediante uma vista em perspectiva, o detalhamento da montagem dos painéis que formam a parede num dos cantos da piscina. A figura 10 ilustra, mediante uma vista em perspectiva, as características dos painéis de parede num canto com ângulo diferente de 90°. A figura 11 ilustra, através de uma vista explodida, os elementos que constituem a estrutura de fundo da piscina, de acordo com os princípios da invenção. A figura 12 ilustra, mediante uma vista em perspectiva, parte da estrutura do fundo da piscina após montagem. A figura 13 ilustra, mediante vista em corte, a junção dos painéis laterais com a estrutura do fundo, de acordo com os princípios da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção Reportando-se agora mais detalhadamente à Fig.6, que mostra uma piscina exemplificativa da invenção, não num sentido limitativo desta, compreende a piscina 10, de formato retangular e profundidade uniforme, duas paredes laterais 11 e 12, duas cabeceiras 13, 14 bem como o fundo 15, todos estes elementos sendo constituídos por painéis construtivos modulares, conforme descrito a seguir.

Uma vez que na concretização exemplificativa descrita a piscina tem uma profundidade padrão de 1 metro, as laterais 11, 12 e as cabeceiras 13, 14 são compostas pelos painéis 17 sobrepostos aos painéis 18 que, por sua vez, vão sobrepostos aos painéis 19. Todos estes painéis tem o mesmo comprimento, correspondente a um módulo padrão, que poderá ter qualquer medida conveniente, sendo adotado, na presente concretização, o valor de 1 metro. Os painéis 17 têm altura útil de 500mm, os painéis 18 a altura de 300mm e os painéis 19, 200mm. Somando-se estas alturas obtém-se a profundidade total de 1 metro. A altura total dos painéis 17 é de 630mm, a fim de deixar uma folga de 130mm entre a superfície da água e a borda da piscina.

Ainda de acordo com a figura 6, o fundo 15 da piscina é formado pelos painéis 16, doravante denominados "telhas", que revestem totalmente a superfície do fundo, e que se apoiam sobre uma base (não visível na figura) composta por um reticulado de vigas cruzadas, modulares, de dimensões padronizadas.

Ainda, de acordo com os princípios da invenção, todos os componentes da piscina têm dimensões que permitem carregá-los em picapes ou pequenos caminhões, proporcionando transporte fácil e de baixo custo.

Na concretização exemplificativa ora descrita, a dimensão da maior peça, correspondente às vigas de base do fundo, é de apenas 2 metros. Isto permite o transporte nos elevadores de edifícios, reduzindo substancialmente os custos do transporte vertical para montagem das piscinas em apartamentos de cobertura. A figura 7 ilustra alguns arranjos exemplificativos de painéis laterais de diferentes alturas que permitem compor piscinas com diversas profundidades. No desenho 7a, a profundidade de 1 metro é obtida mediante a sobreposição de um painel 17, com altura útil de 500mm, um painel 18 com altura de 300mm e um painel 19 com 200mm de altura.

No desenho 7b, a profundidade de 1,2 metros resulta da sobreposição de um painel 17 de 500mm, um painel 21 com altura de 400mm e uml painel 18 com 300mm. A figura 7c mostra uma profundidade de 1,3 metros obtida mediante a sobreposição de um painel 17, dois painéis 18 e um painel 19, enquanto na figura 7d a profundidade de 1,5 metros resulta da sobreposição de um painel 17 (500mm) , um painel 21 (400mm) e três painéis 19 (200mm cada um).

Uma regra geral adotada na composição das paredes da piscina, consiste em utilizar painéis de maior altura junto à superfície, adotando-se painéis de alturas progressivamente menores quanto maior a profundidade.

Observa-se ainda que, na presente concretização, a altura do painel 17 é maior do que 500mm, correspondendo o excedente 21 à folga entre a superfície da água 23 e o topo do dito painel 22.

Os desenhos da figura 8 ilustram, de forma detalhada, como é formado um painel da piscina, a partir de uma chapa metálica 30. Segundo mostra a figura 8a, a chapa desenvolvida compreende uma porção central retangular 31 tendo as faixas 32, 33, 34, 35 contíguas com os lados do dito retângulo, e separadas deste pelas linhas de dobra 31a até 31d. Estas faixas tem largura padronizada e estão providas dos furos passantes 36, todos do mesmo diâmetro e localizados em posições predefinidas de acordo com o padrão adotado. Após a dobragem destas abas no sentido indicado pelas setas 37, o painel fica com o aspecto ilustrado na figura 8b, onde a porção central retangular 31 irá formar a parede lateral da piscina. A pressão hidrostática 38 é aplicada sobre esta porção central 31, produzindo esforços de flexão nas direções horizontal e vertical. Os primeiros são absorvidos pelas abas horizontais 32 e 34, que desempenham a função de nervuras de uma viga. As abas verticais 33 e 35 conferem a necessária rigidez contra os esforços de flexão no plano vertical. Além da função estrutural, as referidas abas provém os meios de união com os demais painéis da parede que lhe são adjacentes. A figura 9 mostra o arranjo dos elementos que constituem parte das paredes e um canto da piscina retangular, formado pelo encontro das ditas paredes a 90 graus. A primeira parede que compreende os conjuntos 41 e 42, cada um dos quais formado pelo empilhamento dos módulos 17, 18 e 19. De acordo com a invenção, os módulos adjacentes na direção vertical são unidos mediante os elementos parafuso-porca 44-45, que atravessam os furos passantes 35 nas abas horizontais justapostas, por exemplo no caso presente, a aba 34 do módulo 17 com a aba 32 do módulo 18. Na direção horizontal, são unidos os módulos do mesmo tipo, ou seja, o módulo 17 do conjunto 41 com o módulo 17 do conjunto 42, e assim por diante, os mesmos elementos 44-45 provendo a união permanente entre os ditos módulos. A figura 9 ilustra, ainda, como é estruturada a união em ângulo reto entre o primeiro conjunto 43 da segunda parede e a primeira parede da piscina. De acordo com esta figura, as abas 33 e 35 dos módulos de mesmo tipo fazem um ângulo α entre si o qual, na presente concretização exemplif icativa, é igual a 90°. A união entre estes elementos é provida pela cantoneira 46, cujas abas fazem igualmente um ângulo α = 90°, e cuja furação é coincidente com os furos das referidas abas. Os mesmos elementos parafuso-porca 44-45 são empregados para prover a união dos ditos elementos.

Deve-se ressaltar que o arranjo ilustrado não se limita aos ângulos retos, podendo o ângulo entre paredes ter valores diferentes de 90°, tal como por exemplo 120°, para piscina de formato hexagonal. Neste caso, as abas laterais 33' e 35' voltadas para a esquina entre paredes serão dobradas em ângulos diferentes de 90°, uma vez que é conveniente manter o ângulo reto entre as abas da cantoneira 46, a fim de preservar a necessária rigidez da estrutura. No presente exemplo, os referidos ângulos são iguais a 75°, conforme mostra a figura 10. O piso da piscina está constituído por uma estrutura de apoio sobre a qual são colocados os painéis de fechamento, denominados "telhas". A estrutura compõe-se de uma grade retangular formada pelas longarinas no sentido longitudinal tendo montadas entre estas as travessas, sendo todos estes elementos dimensionados de forma modular. A figura 11 mostra, através de uma vista explodida, os elementos que formam a dita estrutura de apoio, compreendendo: • as longarinas 51, formadas por uma ou mais vigas modulares intermediárias 52 na porção central tendo em ambas as extremidades as vigas modulares de ponta 53; • empalmes 54 para unir as referidas vigas, através de juntas de topo, formados por vigas curtas com secção em "U", dimensionados de modo a encaixar dentro das vigas modulares; • travessas modulares 56 montadas entre as referidas longarinas por meio das cantoneiras 55.

Os ditos elementos estruturais são unidos entre si por meio de parafusos e porcas 44-45 (não ilustrados nesta figura) do mesmo tipo e dimensões utilizados na montagem das paredes.

Na figura 12 está ilustrada parte da estrutura montada do piso da piscina, formando uma grade retangular de passo igual ao módulo m. Esta grade serve de suporte para as telhas lisas do piso 57, que se apoiam nas vigas 56. Segundo ilustrado na figura, as referidas telhas possuem abas laterais 57a que atuam como nervuras provendo a necessária rigidez para resistir à flexão decorrente da pressão hidrostática sobre o fundo. Além das telhas lisas 57, são providas telhas especiais para funções diversas, tal como a telha 58 que é dotada de uma abertura central 59 para montagem de um ralo de fundo. A figura 12 mostra ainda as cantoneiras 61 que constituem os elementos de montagem dos painéis laterais, provendo a necessária vinculação entre as paredes e o fundo da piscina. Estas cantoneiras 61 são providas de furos passantes 62a nas suas abas verticais, cooperantemente alinhados com os furos 62b providos nas vigas (travessas e longarinas) perimetrais da estrutura da base, às quais são fixadas por meio dos parafusos 44 e porcas 45. De acordo com a vista esquemática em corte da figura 13, os painéis inferiores das paredes, tais como por exemplo, os painéis 19, são fixados às abas horizontais das ditas cantoneiras, mediante os conjuntos parafuso-porca 44-45 e furos passantes 63, resultando a formação de um bloco único através da referida vinculação. Em consequência, são descarregados na estrutura do piso os esforços horizontais aplicados aos referidos painéis pela pressão hidrostática.

Se bem que a descrição precedente tenha se referido a piscinas, as características construtivas da invenção proporcionam uma ampla gama de aplicações. Uma destas refere-se à construção de reservatórios de água gelada para sistemas de ar condicionado em prédios já construídos, sem necessidade de obras civis ou alterações estruturais. Com efeito, a invenção permite a montagem de um reservatório sobre pisos já existentes, por exemplo em garagens ou páteos, sendo a isolação térmica provida por placas de isopor ou poliuretano interpostas entre as paredes e fundo e o bolsão de vinil.

Fica, portanto, entendido que modificações poderão ser introduzidas por técnicos no assunto mantendo-se dentro dos limites conceituais da invenção, ficando esta delimitada pelo conjunto de reivindicações que se segue.

Claims (8)

1. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR compreendendo uma ou mais fileiras sobrepostas de painéis metálicos modulares (17, 18, 19, 21) de mesma largura, interconectadas de modo a formar paredes laterais (11, 12, 13, 14) ditos painéis modulares compreendendo uma porção retangular vertical central (31) provida de flanges (32, 33, 34, 35) ao longo de suas bordas horizontais e verticais, os planos dos flanges ao longo das bordas horizontais superior (31a) e inferior (31c) sendo porção retangular vertical central (31) caracterizada pelo fato de compreender uma estrutura de base reticulada formada por uma pluralidade de travessas metálicas (56) dispostas ortogonalmente a uma pluralidade de longarinas metálicas (51) paralelamente dispostas, ditas travessas e ditas longarinas compreendendo vigas metálicas, confeccionadas pela dobragem de chapas de aço, com secção transversal em forma de "U" tendo suas almas verticalmente orientadas, ditas paredes sendo vinculadas a dita estrutura de base através da justaposição e fixação dos flanges inferiores (34) dos painéis modulares (19) da dita fileira inferior às abas horizontais de vigas (61) com perfil em cantoneira, cujas abas verticais são justapostas e fixadas às almas verticais de ditas vigas metálicas.

2. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dita fixação é provida por meios semi-permanentes compreendendo parafusos e porcas (44, 45) .

3. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de serem ditas travessas (56) unidas em ângulo reto com ditas longarinas (51) por meio de cantoneiras (55).

4. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de serem ditas longarinas (51) formadas pela junção de topo de vigas mais curtas (52, 53) unidas por meio de empalmes (54).

5. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o fundo da piscina compreender uma pluralidade de elementos de fechamento consistindo de telhas metálicas modulares (16, 57, 58) cujas extremidades estão apoiadas sobre os flanges superiores de ditas travessas (56) de dita estrutura de base, ditas telhas modulares formando uma superfície substancialmente plana.

6. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma de ditas telhas modulares (58) está provida de uma abertura circular (59) correspondente ao dreno de fundo da piscina.

7. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o plano do flange (33, 35) provido ao longo de pelo menos uma das bordas verticais (31b, 31d) de porção retangular vertical central (31) ser ortogonal ao plano de dita porção retangular vertical central.

8. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM PISCINA MODULAR de acordo com as reivindicações 1 ou 7, caracterizada pelo fato de que o plano do flange (33, 35) provido ao longo de pelo menos uma das bordas verticais (31b, 31d) de porção retangular vertical central (31) fazer um ângulo diferente de 90° com o plano de dita porção retangular vertical central.