BRPI0606571A2 - barra de reforço, junção para interconectar a primeira e a segunda barra de reforço e método de conectar uma primeira e uma segunda barras de reforço - Google Patents

Abstract

BARRA DE REFORçO, JUNçãO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORçO E MéTODO DE CONECTAR UMA PRIMEIRA E UMA SEGUNDA BARRAS DE REFORçO. Compreendendo uma barra de reforço 10 contendo um fuste 11 se estendendo ao longo de uma porção do comprimento da barra e uma terminação 12 se estendendo ao longo da extremidade da barra. A terminação incorporando uma face de acoplamento 15 que por sua vez incorpora formações de travamento (16, 17, 18, 19) assim arranjadas para interacoplar com uma terminação de formato complementar, para formar um intertravamento 51 operativo para acomodar carga axial.

Description

"BARRA DE REFORÇO, JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO E MÉTODO DE CONECTAR UMA PRIMEIRA E UMA SEGUNDA BARRAS DE REFORÇO"

Campo Técnico

A presente invenção se refere genericamente a reforço para concreto ou outras construções que contenham cimento. Em particular, a invenção é dirigida à junção de barras de reforço, e será aqui descrita nesse contexto.

Entretanto, deve ser levado em conta que a invenção tem aplicação mais ampla e pode ser utilizada na junção de uma barra de reforço a outros objetos rígidos, tais como placas de metal ou assemelhados.

Histórico da Invenção

Na indústria da construção, estruturas (tais como paredes, pisos, lajes e pilares), de concreto são produzidas pela colocação de reforço, como por exemplo barras de aço de reforço em uma região onde o concreto é então lançado para produzir a estrutura. As barras são suportadas nas posições desejadas e muitas vezes há a necessidade de se juntar lanços de barras entre si para garantir que o reforço não só está posicionado corretamente, mas também que é capaz de transmitir a carga através da união, de tal forma que as barras possam acomodar uma grande parte ou mesmo a totalidade da sua capacidade de suporte axial, seja de tração ou de compressão.

No passado, arames de amarração ou empacotamentos foram amarrados ao redor de terminações superpostas de barras adjacentes para mantê-las fixas, uma à outra, antes do lançamento do concreto.

Cargas axiais são transferidas de uma barra para outra barra superposta, através do concreto envolvendo as duas barras unidas. Esse método utiliza mais barra do que o necessário, pois o comprimento de superposição somente é necessário para proporcionar transferência das cargas axiais, sendo que esses comprimentos de superposição podem se constituir em uma considerável massa de barras de reforço em uma estrutura.

Em outro arranjo, as barras são formadas com pequenas porções terminais roscadas externamente, e uma luva, com porções internas roscadas com rosca esquerda e rosca direita em cada ponta, é usada para permitir que se unam, uma à outra, as extremidades das barras adjacentes.

A formação das porções externas roscadas nas extremidades das barras resulta em um diâmetro menor nessa região, do que o diâmetro do restante da barra, o que é indesejável, pois os requisitos de engenharia podem determinar que seja usada uma barra com diâmetro pré-determinado. Uma maneira de se superar essa dificuldade é utilizar barras superdimensionadas. Isso garante que a extremidade roscada da barra seja ainda de um diâmetro igual ou maior do que aquele determinado pelos requisitos da engenharia.

Entretanto, com esse arranjo, a maioria das barras terá uma bitola maior do que a necessária.

Idealmente, as propriedades da junção, tais como sua resistência a esforço axial e ductilidade, devem ser ao menos as mesmas que a porção maior da barra e que apenas um pequeno escorregamento longitudinal possa ocorrer quando a junção é submetida à carga. Se essas propriedades não estão dentro de certas tolerâncias, então a junção pode comprometer significativamente o desempenho da estrutura resultante. Por exemplo, se ocorrer um escorregamento longitudinal excessivo, isso poderá causar rachaduras localizadas em excesso, e assim aumentar o risco de corrosão ou deflexão excessiva. Se a junção não for tão dúctil como o restante da barra, isso poderá causar concentração de tensões localizadas, que potencialmente poderá resultar em falha catastrófica da junção.

O uso de elementos separados de união, como a luva roscada mencionada acima, pode ser problemático onde o canteiro de obras tenha barras de reforço de diferentes resistências, pois há o perigo potencial de um casamento errôneo da luva com as barras. Além disso, a utilização de uma junção roscada requer que haja certa maneabilidade entre os componentes para permitir uma fácil instalação, a qual pode por outro lado resultar em um escorregamento longitudinal inaceitável sob a ação da carga. Há além disso um risco contínuo de que as junções não sejam apertadas adequadamente no campo, o que poderá comprometer o desempenho delas.

Sumário da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto, criou-se uma barra de reforço contendo um fuste se estendendo ao longo de uma parte do comprimento da barra e uma terminação se estendendo ao longo da extremidade da barra, terminação essa que incorpora uma face de acoplamento que por sua vez incorpora formações de travamento arranjadas de forma a se intertravarem com uma terminação complementar conformada para se constituir em um intertravamento que opera para suportar carga axial, e as formações de travamento tendo sido moldadas de tal forma que a força reativa, na junção submetida a esforço axial, não induza à separação das terminações.

No contexto da especificação, "carga axial" significa carga que é aplicada na direção em que a terminação se estende, de tal forma que a junção esteja submetida a tensões de tração ou compressão. Além disso, o termo "intertravamento" significa um arranjo no qual os componentes são unidos de uma maneira que evita a separação sob carga em ao menos uma direção, ainda que os componentes estejam livres para se separar sob carga em outra direção.

De acordo com a invenção, uma barra de reforço é criada de forma que, graças à terminação, torna possível a conexão direta da barra com outro objeto, como por exemplo outra barra de reforço, formada com uma terminação complementar. A vantagem desse arranjo é que a integridade da junção é aumentada, pois ela não requer o uso de outros componentes para transmitir a carga axial através do intertravamento. Além disso, ao fazer as terminações de tamanho e forma apropriados, o inventor constatou que é possível ter uma junção que atenda os requisitos de ductilidade e capacidade de suporte de carga axial.

Além disso, o escorregamento longitudinal pode ser mantido em níveis aceitáveis.

Em um formato, a terminação constitui um corpo único com o fuste da barra. Nesse arranjo, em uma forma, a terminação é aumentada quando comparada com o fuste da barra, de tal forma que o intertravamento exibe características adequadas de desempenho (por exemplo, resistência sob carga axial e ductilidade).

Em outro formato, para garantir características adequadas de desempenho do intertravamento, a terminação é feita de um material diferente do material do fuste da barra de reforço ou do mesmo material que o fuste mas com as propriedades materiais alteradas. Nesses últimos arranjos, a terminação pode ser do mesmo tamanho que o fuste da barra, ou menor, ou pode ser aumentada como no arranjo anterior.

Em um aspecto ulterior, a invenção proporciona uma barra de reforço contendo um fuste se estendendo ao longo de uma parte do comprimento da barra e uma terminação se estendendo ao longo da extremidade da barra, e sendo integralmente conformada com o fuste, a terminação sendo alargada em comparação com o fuste e a terminação incorporando uma face de travamento que por sua vez incorpora formações de travamento, arranjadas de forma a se intertravar com a terminação complementar conformada para compor um intertravamento arranjado para acomodar carga axial.

Em um formato, as formações de travamento são perfiladas de tal forma que o intertravamento é arranjado para acomodar parte substancial de toda carga axial.

Em um modelo, um dispositivo de retenção pode ser utilizado para reter as terminações acopladas, mas esse dispositivo não é projetado necessariamente para ser colocado sob carga em carregamento axial do reforço.

Em um terceiro aspecto, a presente invenção proporciona uma junção para interconectar primeira e segunda barras de reforço, contendo essa junção:

- a primeira e a segunda terminações se estendendo ao longo da extremidade da primeira e da segunda barras de reforço respectivamente, tendo ao menos uma das barras de reforço sua terminação integralmente formada por um fuste desta barra de reforço, e sendo aumentada em comparação com o fuste, cada terminação contendo uma face de acoplamento que incorpora formações de travamento, as faces de acoplamento das terminações estando justapostas em oposição, com as formações de travamento se ajustando para formar um intertravamento; e

- um dispositivo de retenção disposto ao redor do intertravamento para reter as faces de travamento justapostas em oposição, uma em relação à outra.

De acordo com um quarto aspecto, provê-se uma junção para interconectar a primeira e segunda barras de reforço, a junção contendo:

- a primeira e segunda terminações se estendendo ao longo da extremidade da primeira e da segunda barras de reforço respectivamente, cada terminação contendo uma face de travamento, incorporando formações de travamento, as faces de travamento das terminações estando justapostas em oposição, com as formações de travamento se ajustando para formar um intertravamento; e

- um dispositivo de retenção disposto ao redor das terminações justapostas para reter as faces de travamento justapostas em oposição, uma em relação à outra, no qual a junção é arranjada de tal forma que o intertravamento acomoda carga axial sem induzir qualquer carga substancial no dispositivo de retenção.

Em um modelo particular, a terminação é conformada para formar um intertravamento com uma terminação complementar de forma idêntica. Como tal, a primeira e segunda terminação são as mesmas. Tal arranjo é benéfico no sentido de não necessitar que as terminações sejam manuseadas, tornando portanto mais fácil a instalação no campo.

Em uma forma particular, as formações de travamento contêm várias saliências espaçadas se estendendo transversalmente através da face de acoplamento e um ou mais recessos dispostos entre as saliências adjacentes. Em uso, as saliências e recessos se encaixam nas saliências e recessos dispostos na terminação complementar conformada para formar o intertravamento.

Em um modelo particular, as saliências contêm paredes laterais opostas que são interconectadas por uma porção de ligação. Além disso, as paredes laterais opostas adjacentes às saliências podem definir os respectivos recessos.

Em uma forma particular, as paredes laterais incorporam superfícies suportantes, as quais são arranjadas para se engrenar para formar o intertravamento.

Em uma forma particular, as saliências são escalonadas de forma descendente ao longo da face de acoplamento, em direção à parte terminal da barra. Esse arranjo possibilita a distribuição mais uniforme através da terminação. Em um modelo, as saliências são de tamanhos diferentes de forma a facilitar o posicionamento correto das saliências nos recessos correspondentes da outra terminação. Em um modelo, em uso, a junção é capaz de acomodar carga axial, a qual é no mínimo igual à capacidade axial dos fustes das barras de reforço, e apresenta ductilidade aumentada em comparação com os fustes das barras. Em algumas situações, a junção pode ser usada com vantagem para conectar barras de reforço que tenham diâmetros diferentes. Isso é comumente desejável em construções nas quais as condições de carga mudam ao longo da estrutura. Usando a junção de ao menos um modelo da presente invenção, isso pode ser conseguido utilizando-se reforço que tenha terminação que seja normalmente superdimensionada para aquele fuste de barra mas que é a forma complementar para reforçar fustes de barras de maiores diâmetros.

Em uma forma, as superfícies suportantes se estendem geralmente perpendicularmente à direção da carga axial. Com esse arranjo as forças de reação aplicadas na junção estão contidas dentro das terminações e não há vetor força significante que carregará um dispositivo de retenção circundante sob condições de carga elástica normal. Além disso, tendo-se as superfícies suportantes geralmente perpendiculares à direção da carga axial, o escorregamento longitudinal dentro da junção pode ser contido dentro de limites aceitáveis sem a necessidade de um ajuste com tolerância muito apertada entre o dispositivo de retenção e as terminações, para inibir o movimento lateral dos intertravamentos.

Nesse arranjo qualquer movimento lateral entre as terminações (digamos, por exemplo, que isso pode ser possível devido ao espaçamento entre o dispositivo de retenção e as terminações intertravadas), não vai se traduzir em um deslocamento longitudinal. Alternativamente, a tolerância apertada entre o dispositivo de retenção e as terminações pode ser proporcionada através de uma conformação posterior dos dispositivos de retenção (como por exemplo, quando uma luva é usada, forçando-se essa luva com um mandril), ou usando-se junta, como calço ou cunha ou similar, entre as terminações de intertravamento e o dispositivo de retenção. Nessa última forma, a inclinação da superfície de suporte não é crítica.

Em uma forma particular, as superfícies de suporte se estendem em um ângulo de até 10° em relação à perpendicular à direção do carregamento axial e preferivelmente em um ângulo de até 5o em relação à perpendicular.

Em um modelo particular a luva envolvente tem um módulo da seção que é capaz de proporcionar resistência à carga de cisalhamento maior do que a capacidade de carga do fuste da barra de reforço. Dessa maneira, as juntas podem ser usadas quando carregadas como um conector a cisalhamento.

Em ainda um aspecto posterior, a presente invenção proporciona um método de conectar a primeira e a segunda barras de reforço, método esse que compreende os seguintes passos:

- interconectar a primeira e a segunda barras de reforço pela conformação de um intertravamento entre as terminações formadas nas extremidades das barras de reforço, tendo ao menos uma das barras de reforço sua terminação formando um corpo único com um fuste daquela barra de reforço, e sendo alargada em comparação à dimensão do fuste, sendo o intertravamento formado pelas formações de travamento de ajuste formadas nas respectivas terminações; e

- proporcionando um dispositivo de travamento ao redor intertravamento para reter as formações de travamento em condição de acoplamento.

Em ainda mais um aspecto, a presente invenção proporciona um método de transferir carga entre a primeira e segunda barras de reforço, método esse que compreende os seguintes passos:

- interconectar a primeira e segunda barras de reforço através da formação de um intertravamento entre as terminações formadas nas extremidades das barras de reforço, o intertravamento se estendendo ao longo de um eixo e sendo formado pelas formações de travamento de ajuste, formadas nas respectivas terminações;

- proporcionar um dispositivo de ajuste ao redor do intertravamento para reter as formações de travamento em condição de ajuste; e

- transferir o carregamento através do intertravamento na direção do eixo de intertravamento sem induzir qualquer carga substancial para o dispositivo de retenção.

Descrição dos Desenhos

É conveniente descrever em seguida um modelo da presente invenção com referência aos desenhos que acompanham esse relato. Deve ser levado em conta, entretanto, que a particularidade dos desenhos e a respectiva descrição não devem ser entendidas como uma limitação da ampla descrição precedente da invenção.

Nos desenhos:

A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma terminação de uma barra de reforço;

A Fig. 2 é uma vista em planta da terminação da Fig. 1;

A Fig. 3 é uma seção em elevação da terminação ao longo das linhas de corte Ill - Ill of Fig. 2;

A Fig. 4 é uma vista detalhada em uma escala ampliada das formações de travamento na terminação da barra da Fig. 1;

A Fig. 5 é uma vista explodida mostrando os componentes de uma junção de duas barras de reforço da Fig. 1;

A Fig. 6 é uma vista de uma seção transversal da junção da Fig. 5;

A Fig. 7 é uma vista de uma seção transversal de uma variação da junta da Fig. 5, quando instalada como um conector a cisalhamento; A Fig. 8 é uma vista em perspectiva de uma variação da terminação da Fig. 1 com um perfil de face de acoplamento diferente; e

A Fig. 9 é uma vista lateral de mais uma variação da terminação da Fig. 1.

Descrição Detalhada dos Desenhos

Virando primeiramente para as Figuras. 1 a 3, uma vista parcial de uma barra de reforço 10 é mostrada. A barra 10, a qual é normalmente feita de aço, incorpora um fuste 11 que se estende ao longo da maior parte do comprimento da barra 10. Enquanto que apenas uma pequena porção do fuste é mostrada, deve ser levado em conta que esse fuste pode se estender por muitos metros. Essas barras são feitas em comprimentos contínuos e são cortadas no tamanho correto, dependendo dos requisitos de um trabalho em particular. Além disso, por conveniência, o fuste 11 conforme mostrado é liso. Novamente, deve ser levado em conta que o fuste pode incluir nervuras, e que tal barra é normalmente chamada de barra deformada.

A barra de reforço 10 contém além disso uma terminação 12 que se estende ao longo de uma extremidade da barra até o terminal 13 da barra de reforço 10. Na forma ilustrada, a terminação 12 é parte integrante do fuste 11 e é alargada em comparação com o fuste (isto é, se estende radialmente para fora a partir de um eixo central CL da barra de reforço a uma distância maior do que a do fuste). Uma zona de transição 14 está presente entre o fuste 11 e a terminação alargada 12.

A terminação alargada 12 é normalmente formada pela deformação da extremidade da barra. Nesse arranjo, antes da formação, o comprimento total da barra 10 tem um diâmetro correspondente ao diâmetro do fuste 11.

A terminação 12 contém uma face de acoplamento 15, que se estende ao longo de um certo comprimento da barra 10 e se projeta para fora a partir daí. Essa face de acoplamento é perfilada de forma a conter formações de travamento, as quais possibilitam a barra 10 ser casada com outra barra ou outro objeto para compor um intertravamento, conforme será discutido em mais detalhes abaixo. As formações de travamento na forma ilustrada contêm várias saliências separadas 16, 17, 18e19e vários recessos 20, 21, 22 e 23. A maioria desses recessos 21, 22 e 23 se estende entre as saliências adjacentes (16, 17, 18 e 19). O primeiro dos recessos 20 se estende entre início da deformação 24 da terminação e a mais próxima saliência 16.

Conforme mais bem ilustrado nas Figuras. 2 e 3, a terminação é configurada como parte de um cilindro tendo um diâmetro que é maior do que o do eixo do fuste 11. Além disso, a face de acoplamento 15 é formada efetivamente como um "recortado" da terminação cilíndrica. Entretanto, deve ser levado em conta que, enquanto a face de acoplamento 15 pode ser considerada como uma porção recortada, ela não é limitada a tal método de manufatura, pois a terminação pode ser formada por uma operação do tipo forjamento, sem a necessidade de remoção substancial de material. Uma Solicitação Internacional conjuntamente pendente arquivada pelo Solicitante e denominada "Um Método e Dispositivo para conformar Reforço de Metal" revela o processo para manufatura de barra de reforço 10, usando uma operação de forjamento, e o conteúdo dessa solicitação está aqui incorporado como referência cruzada.

Conforme mais bem ilustrado na Fig. 3, cada uma das saliências (16, 17, 18 e 19) contém paredes laterais opostas 25, que são interligadas por uma porção de ligação 26. Além disso, a parte inicial da deformação 24 da terminação 12 contém uma parede lateral 27. Com esse arranjo, as paredes 25, 27 também atuam como paredes laterais para os recessos. As partes de base 28 interligam essas paredes laterais adjacentes para formar a base dos respectivos recessos (20, 21, 22, 23).

As paredes laterais 25 na forma ilustrada são lineares e se estendem através de toda face de acoplamento 15. Além disso as porções de ligação 26 e as bases 28 são também formadas como superfícies planas. Conforme mais bem ilustrado na vista ampliada da Fig. 4, cada uma das paredes laterais é formada a partir de três componentes. O primeiro componente é uma superfície de suporte 29 que está disposta em uma região média da parede lateral e que é perpendicular à linha de centro (CL) da barra 10. Uma primeira região de transição 30 é formada acima da superfície de suporte 29 e compõe a interseção entre a superfície de suporte 29 e a porção de ligação 26. Uma região de transição mais baixa 31 se estende da superfície de suporte 29 até a porção da base 28. Tanto a região superior de transição quanto a inferior (30 e 31) contêm um raio, sendo o raio da região de transição superior 30 menor do que o raio da região de transição inferior 31.

As saliências e recessos da face de acoplamento 15 são formadas de tal forma que a terminação 12 se constituirá num intertravamento com a terminação de mesmo formato.

A saliência final 19 adjacente ao final do terminal 13 da barra 10 é mais larga do que as outras saliências. Além disso, o recesso mais remoto é também mais largo de forma a poder receber uma saliência do formato da saliência final 19. Este arranjo é proporcionado para facilitar o casamento 20 adequado das terminações na formação do intertravamento.

Finalmente como mais bem ilustrado na Fig. 3, as saliências são arranjadas com escalonamento decrescente em direção ao fim do terminal 13. Com esse arranjo, as faces de suporte 29 das várias saliências não estão alinhadas axialmente, mas ao contrário, estão em diferentes distâncias radiais a partir da linha de centro CL. Isso é vantajoso pois possibilita uma distribuição mais uniforme de tensão através da terminação quando ela estiver acoplada com outra terminação.

Virando agora para as Figuras. 5 e 6, uma junção 50 é revelada, a qual é formada a partir da interconexão da terminação 12 de uma barra de reforço com uma terminação idêntica de uma barra similar. Por conveniência, na seguinte descrição da junção 50, uma barra de reforço é designada usando o sobrescrito I enquanto que a outra barra de reforço está associada ao sobrescrito Il com as características correspondentes identificadas dadas com designações.

A junção 50 é formada pela interconexão das terminações 121 e 12" para formar o intertravamento 51. Com as saliências de uma terminação se ajustando com os correspondentes recessos da outra terminação. O intertravamento se estende ao longo de um eixo (designado A-A) o qual, na forma ilustrada, é coaxial com o eixo central das respectivas barras de reforço 10 e 10". Além disso, uma vez que as terminações 121 e 12" são interconectadas ao longo das suas faces de acoplamento 151 e 15", a face exterior da terminação forma um cilindro completo (o qual, na forma ilustrada é um cilindro circular) tendo um diâmetro que é maior do que o diâmetro dos respectivos fustes 11' e 11".

A junção 50 também contém um dispositivo de retenção 52, o qual é arranjado de forma a evitar a separação das terminações. Na forma ilustrada, o dispositivo de retenção 51 está na forma de uma luva, normalmente uma luva de metal que tem um diâmetro interno que é ligeiramente maior do que o diâmetro externo do cilindro formado pelas terminações interconectadas. Dessa forma a luva pode deslizar sobre as terminações superpostas e é normalmente mantida no lugar por um arame de amarração ou similar.

Em uso, as barras de reforço 101 e 10" são arranjadas para serem embutidas no concreto de forma a acomodar a carga induzida pela estrutura resultante. Normalmente há dois tipos de condições de carga. A primeira é carga axial, que se estende primariamente na direção dos eixos das barras CL. Essa carga axial pode ser de tração ou compressão. A outra condição de carga é cisalhamento, na qual a carga está em uma direção perpendicular à linha de centro CL. A junção 50 está arranjada para acomodar cargas em ambas as condições, como será discutido em maiores detalhes abaixo.

Sob carga axial, as barras de reforço 101 e 10" podem ser forçadas para se separar (sob compressão), ou forçadas para se aproximar, se a tração for a condição predominante. Essa carga axial é acomodada pela junção 50 através do interacoplamento das saliências nas duas terminações 121 e 12". Em particular, as saliências são arranjadas para se acoplar ao longo de suas superfícies de suporte 29', 29" formadas nas paredes laterais. Essas formam as regiões de contato das saliências sob carga axial e em particular, não há pontos de contato entre as regiões de transição 30, 31 por causa do pequeno raio do topo da região de transição 30 quando comparado à região de transição inferior 31. Por estarem as superfícies de suporte 29', 29" dispostas perpendicularmente à direção da carga, não há vetor força desenvolvido para carregar a luva envolvente 51. Como tal, essa carga axial está totalmente contida dentro das terminações.

Para acomodar a carga de cisalhamento, o dispositivo de retenção 51 tem um módulo da seção que é suficiente para acomodar a carga de cisalhamento de projeto. Com esse arranjo, não é necessário orientar as barras de reforço, pois o cisalhamento é acomodado pelo intertravamento.

A Fig. 7 ilustra uma junção a cisalhamento 60, que é uma variação da junção 50. Como uma junção a cisalhamento contém os componentes da junção 50 descrita acima, por conveniência as características semelhantes receberam números de referência semelhantes. Além disso, para facilidade de descrição, sobrescrito é utilizado para distinguir as duas barras de reforço presentes na junção 60.

O conector a cisalhamento 60 é utilizado para interconectar o reforço de uma parede 100 ao reforço de uma laje 101. Para formar essa conexão, a parede 100 é construída em primeiro lugar incorporando as barras de reforço 10. Em vez de se estender somente no plano da parede 100, as barras de reforço 101 são dobradas de forma a se estender para a face 102 da parede 100. A parede 100 é fundida com recessos 103 que se projetam da face 102 de forma a expor as terminações 121 e tornar essas terminações accessíveis a partir da face 102 da parede 100. Dessa forma essas terminações 121 estarão prontas para receber as barras de reforço 1011 no arranjo do reforço para a laje 101.

Na forma ilustrada, as terminações 12' 12" são de comprimento menor, tendo somente três saliências em vez de quatro saliências conforme modelo anterior. Com esse arranjo, as terminações 121 não se projetam para fora da face 102 da parede 100.

Ao montar o reforço para a laje 101, as barras de reforço 10" podem simplesmente ser conectadas às barras de reforço 101, formando um intertravamento 61 através da interconexão da terminação 12" com as terminações 12. As luvas 62 são então dispostas sobre os intertravamentos para reter as terminações em condição de acoplamento. Além disso as luvas 62 têm um módulo da seção que é suficiente para acomodar a carga de cisalhamento de projeto na junção 60.

Uma vez que o reforço esteja conectado, o concreto pode então ser lançado para formar a luva. Ao se lançar o concreto, os recessos 103 são totalmente preenchidos de forma a garantir que haja uma cobertura adequada sobre o reforço.

As Figuras. 8 e 9 mostram outras variações no perfil das terminações 12 reveladas acima. Novamente, como essas terminações incluem muitas das características descritas acima, aquelas que são semelhantes receberam números de referência semelhantes.

No modelo da Fig. 18, as saliências 16, 17 e 18 das terminações 12 são de um projeto mais complexo, sendo arqueadas em vez de linear como nos modelos anteriores.

A Fig. 9 ilustra ainda uma variação nova do perfil da terminação 12. Nesse modelo, as saliências são mais onduladas que nos modelos anteriores. Nos modelos de ambas as Figuras. 8 e 9, as superfícies de suporte formadas na parede lateral são inclinadas em relação à perpendicular à direção da carga axial. Esse é o caso particular do modelo da Fig. 9. Como tal, nesses modelos, o carregamento na forma de carga axial provocará uma transferência de força ao dispositivo de retenção, embora a maior parte da carga possa ser absorvida através da barra. Além disso, por causa da forma dessas saliências, pode ser necessário se ter uma tolerância bem apertada entre as terminações e o dispositivo de retenção para minimizar o escorregamento lateral. Essa tolerância pode ser conseguida pela pós-conformação do dispositivo de retenção ou pelo uso de do empacotamento conforme descrito acima.

Uma solução de junção conforme descrito acima tem benefícios práticos substanciais. Como cada terminação se estende a partir do fuste da barra, a resistência da terminação pode ser adequadamente igualada à resistência da barra, particularmente onde a terminação é formada do mesmo material da barra. Um grande problema com junções mais antigas que usam componentes separados é causado pelo uso de barras com resistências diferentes (por exemplo, os nominais 500 MPa/bar podem representar uma tensão máxima admissível de 650 Mpa). Isso significa que essas junções podem ser combinadas erradamente com barras extremamente resistentes o que exige que as junções precisam ser feitas de forma a acomodar essa possível combinação errada. Isso pode trazer outros problemas decorrentes, pois se pode prejudicar a ductilidade da junção, ao se produzir essa junção com resistência maior do que a necessária. Uma junção que faz um corpo único com o fuste da barra torna mais óbvio o erro dessa combinação e permite adicionar ductilidade e resistência à junção, de forma a se ter um casamento correto com as características do fuste da barra.

Normalmente ao se juntar um final alargado com a face de acoplamento perfilada e ao se ter o material da terminação idêntico ao do fuste da barra, consegue-se uma resistência na junção maior do que a da barra sendo unida. Em uma forma, a junção tem uma resistência de aproximadamente 110% da resistência da barra , embora deva ser levado em conta que isso pode ser alterado ao se mudar as dimensões dos vários componentes da terminação.

Mesmo com essa resistência aumentada, a junção exibe maior ductilidade do que a do fuste da barra, e testes conduzidos pelo inventor confirmaram esse fato. Sem ser conduzido pela teoria, pode-se dizer que esse aumento de ductilidade mostrou ocorrer na forma de deformação plástica, e que as saliências tendem a colapsar o que permite alongamento ao longo da junção.

Também, as faces de suporte perpendiculares limitam o escorregamento longitudinal da junção sob carga. Novamente, os testes conduzidos pelo inventor indicaram que há escorregamento de menos de 0,1 mm sob condições de carga de teste pré-estabelecida (normalmente sob 300 Mpa de carga axial). A característica de se ter as faces de suporte perpendiculares à direção da carga axial, traz associado o fato de que o escorregamento não depende do ajuste entre a luva 51 e as terminações unidas. Com esse arranjo a luva não precisa ser fabricada dentro de uma tolerância precisa.

Além disso, a junção tem um perfil relativamente delgado, o que é vantajoso, pois pode permitir em determinadas circunstâncias o uso de seções mais delgadas de concreto, ainda que a cobertura adequada de concreto sobre o reforço esteja garantida.

Finalmente, uma vantagem da junção é que se torna fácil de instalar no campo e fácil de ser avaliada quanto à correta instalação. Se as terminações não foram conectadas adequadamente, então pode não ser possível localizar a luva sobre as terminações unidas e/ou será facilmente observado que parte da terminação se projeta para além do comprimento da luva.

Nas reivindicações que se seguem e nas descrições precedentes da invenção, exceto onde o contexto exige o contrário, por limitação de linguagem ou implicação necessária, a palavra "conter" ou variações como "contém" ou "contendo", é usada em um sentido exclusivo, isto é, para especificar a presença de características afirmadas, mas não impede a presença ou adição de novas características nos vários modelos da invenção.

Variações e modificações podem ser introduzidas às partes previamente descritas, sem que isso implique desvio do espírito ou âmbito da invenção.

Claims (29)

1. "BARRA DE REFORÇO", caracterizada por conter um fuste se estendendo ao longo de uma porção do comprimento da barra e uma terminação se estendendo ao longo de uma extremidade da barra, a terminação incorporando uma face de acoplamento que por sua vez incorpora formações de travamento arranjadas para intertravar com uma terminação com forma complementar, para formar um intertravamento que opera para suportar carga axial, sendo as formações de travamento formadas de modo que a força de reação no intertravamento sob carga axial não provoque separação das terminações.

2. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da terminação compor um corpo único com o fuste da barra.

3. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada pelo fato da terminação ser alargada em comparação ao fuste da barra.

4. "BARRA DE REFORÇO", caracterizada pelo fato de conter um fuste se estendendo ao longo de uma porção do comprimento da barra e uma terminação se estendendo ao longo de uma extremidade da barra, compondo um corpo único com o fuste da barra, sendo a terminação alargada em relação ao fuste, e a terminação incorporando uma face de acoplamento, que por sua vez incorpora formações de travamento, assim arranjadas de forma a se intertravar com uma terminação com forma complementar, para formar um intertravamento arranjado para acomodar carga axial.

5. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato da terminação ser conformada para formar um intertravamento com uma terminação com forma complementar de idêntico formato que a dita terminação.

6. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato das formações de travamento conter várias saliências espaçadas se estendendo transversalmente através da face de acoplamento, e vários recessos dispostos entre as saliências adjacentes correspondentes, e na qual, em uso, as saliências e os recessos intertravam com as saliências e recessos dispostos na terminação com forma complementar.

7. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de cada saliência conter paredes laterais opostas interligadas por uma porção de ligação, e na qual as paredes laterais opostas adjacentes às saliências definem os recessos respectivos.

8. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato das paredes laterais incorporarem superfícies de suporte que são arranjadas para se acoplar na terminação com forma complementar no intertravamento.

9. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato d as superfícies de suporte se estenderem em um ângulo de até 10° em relação à perpendicular à direção do eixo do intertravamento e preferivelmente dentro de 5o em relação à perpendicular.

10. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizada pelo fato das saliências serem escalonadas de forma decrescente ao longo da face de acoplamento em direção à extremidade terminal da barra.

11. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações de 6 a 10, caracterizada pelo fato de uma saliência dita primeira se estender na direção longitudinal da terminação a uma distância maior do que uma dita segunda saliência.

12. "BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que barra é formada de aço.

13. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", a junção caracterizada por conter: (i) primeira e segunda terminações se estendendo ao longo de uma extremidade da primeira e segunda barras respectivamente, tendo, ao menos uma das barras de reforço sua terminação integralmente composta com o fuste daquela barra de reforço, e sendo alargada em comparação ao fuste, cada terminação contendo uma face de acoplamento incorporando formações de travamento, estando as faces de acoplamento das terminações justapostas e em oposição em relação às formações de acoplamento correspondentes para formar um intertravamento; e (ii) um dispositivo de retenção disposto ao redor do intertravamento para reter as faces de acoplamento unidas em oposição, uma em relação à outra.

14. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", a junção caracterizada por conter: (i) primeira e segunda terminações se estendendo ao longo de uma extremidade da primeira e segunda barras de reforço respectivamente, cada terminação contendo uma face de acoplamento, que por sua vez incorpora formações de travamento, sendo que as faces de acoplamento das terminações estão justapostas e em oposição em relação às formações de travamento correspondentes para formar um intertravamento; e (ii) um dispositivo de retenção disposto ao redor das terminações justapostas em oposição, para reter as faces de acoplamento na posição justaposta oposta uma em relação à outra, no qual a junção é arranjada de forma que o intertravamento possa acomodar carga axial sem transmitir qualquer carga substancial ao dispositivo de travamento.

15. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato das barras de reforço ainda conterem fustes se estendendo ao longo de uma porção dos respectivos comprimentos, e nas quais ao menos uma das terminações compõe um corpo único com o respectivo fuste.

16. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que ao menos uma terminação, com o corpo integral com o respectivo fuste, seja alargada em comparação ao diâmetro do fuste.

17. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 16, caracterizada pelo fato do dispositivo de retenção ser na forma de uma luva.

18. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato da luva ser deslizante sobre as terminações justapostas.

19. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato da luva ter uma resistência a cisalhamento superior à resistência de ao menos uma das barras de reforço.

20. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações de 13 a 19, caracterizada pelo fato de que a primeira e a segunda terminação são idênticas na forma.

21. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer das reivindicações de 13 a 20, caracterizada pelo fato das formações de travamento conter diversas saliências espaçadas que se estendem transversalmente através da face de acoplamento, e vários recessos dispostos entre as saliências adjacentes, na qual as saliências e recessos da primeira terminação se intertravam com as saliências e recessos dispostos na segunda terminação.

22. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que cada saliência contém paredes laterais opostas interligadas por uma porção de ligação, e na qual as paredes laterais opostas adjacentes à cada saliência definem os respectivos recessos.

23. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que as paredes laterais incorporam superfícies de suporte, com as superfícies de suporte da primeira terminação se acoplando com as superfícies de suporte da segunda terminação para formar o intertravamento.

24. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato das superfícies de suporte se estenderem em um ângulo de até 10° em relação à perpendicular à direção do eixo do intertravamento, e de preferência de até 5o em relação à perpendicular.

25. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo como uma das reivindicações de 21 a 24, caracterizada pelo fato de que em cada terminação as saliências são escalonadas de forma decrescente ao longo da face de acoplamento em direção à extremidade da respectiva barra.

26. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 21 a 25, caracterizada pelo fato de que uma primeira dita saliência é mais larga do que uma segunda dita saliência.

27. "JUNÇÃO PARA INTERCONECTAR A PRIMEIRA E SEGUNDA BARRA DE REFORÇO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 26, caracterizada pelo fato de que as barras de reforço são formadas de aço.

28. "MÉTODO DE CONECTAR UMA PRIMEIRA E UMA SEGUNDA BARRAS DE REFORÇO", caracterizado por conter os seguintes passos: (i) interconectar a primeira e a segunda barras de reforço através da criação de um intertravamento entre as terminações formadas nas extremidades das barras de reforço, sendo que ao menos uma das barras de reforço tem a terminação formando um corpo integral com o respectivo fuste, e sendo esse terminal alargado em comparação com o fuste, o intertravamento sendo formado por formações de travamento de ajuste conformadas nas respectivas terminações; e (ii) proporcionar um dispositivo de retenção ao redor do intertravamento para reter as formações de travamento na condição de intertravamento.

29. "MÉTODO DE CONECTAR UMA PRIMEIRA E UMA SEGUNDA BARRAS DE REFORÇO", caracterizado por compreender os seguintes passos: (i) interconectar a primeira e a segunda barras de reforço pela formação de um intertravamento entre as terminações formadas nas extremidades das barras de reforço, o intertravamento se estendendo ao longo de um eixo, e sendo formado pelo interacoplamento das formações de acoplamento formadas nas respectivas terminações; (ii) proporcionar um dispositivo de retenção do intertravamento para reter as formações de travamento na relação de acoplamento; e (iii) transferir a carga através do intertravamento na direção do eixo do intertravamento sem induzir nenhuma carga substancial no dispositivo de retenção.