IT201900011763A1 - Modulo autoportante per solaio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Modulo autoportante per solaio”

La presente invenzione ha per oggetto un modulo autoportante per solaio. In particolare, la presente invenzione ha per oggetto un modulo autoportante per solaio per il settore delle costruzioni.

I solai, oltre a definire le zone di pavimentazione e di copertura dei vani dell’edificio, hanno la funzione di ripartire i carichi sulle travi della struttura di elevazione dell'edificio.

Tipicamente i solai comprendono una parte portante, che può essere realizzata in legno, calcestruzzo armato o acciaio, e una porzione di alleggerimento, ad esempio realizzata con elementi in laterizio o polistirene.

In genere il solaio viene completato con un getto di calcestruzzo che, una volta indurito, lo rende collaborante la struttura portante.

La posa del solaio prevede generalmente una fase di realizzazione di una struttura provvisoria di supporto (detta banchinaggio) comprendente una serie di puntelli provvisori che sostengono la porzione portante e la porzione di alleggerimento nella fase di montaggio e nella fase successiva di completamento con il calcestruzzo.

I puntelli, tipicamente in acciaio, per poter sorreggere il peso proprio e quello degli operai, devono essere predisposti tipicamente a distanze comprese tra 1,5 m e 3 m, per cui per realizzare solai con luci di grandi dimensioni è necessaria la predisposizione di numerosi puntelli.

Il Richiedente ha rilevato come la componente solaio nelle strutture di qualsiasi tipologia di edificio è quella che incide maggiormente rispetto agli altri componenti quali pilastri e travi, sia in termini di costo che di tempo, per cui ottenere una riduzione dei tempi e dei costi semplificando la fase di posa dei solai risulta di grande importanza.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un modulo autoportante per solaio che superi uno o più degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un modulo autoportante per solaio che sia di peso molto contenuto e che non necessiti dell’impiego di strutture provvisorie di sostegno per essere installato, riducendo tempi e costi di messa in opera.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un modulo autoportante per solaio, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. In particolare la presente invenzione prevede un modulo autoportante per solaio comprendente un corpo di alleggerimento estendentesi lungo una direzione longitudinale tra pareti di estremità opposte e presentante due scanalature longitudinali continue, sfocianti nelle pareti di estremità e definenti rispettivi canali di contenimento.

Preferibilmente il corpo di alleggerimento presenta una porzione centrale e due porzioni laterali, in cui ciascuna scanalatura è interposta tra la porzione centrale ed una rispettiva porzione laterale.

Preferibilmente il modulo comprende inoltre due travature longitudinali innestate all’interno delle scanalature longitudinali e vantaggiosamente sporgenti nella direzione longitudinale oltre le pareti di estremità per rispettivi tratti terminali definenti porzioni di appoggio del modulo autoportante.

Preferibilmente ciascuna travatura comprende almeno una parete di appoggio ed almeno una parete di irrigidimento ergentesi trasversalmente dalla parete di appoggio e sviluppantesi longitudinalmente lungo un rispettivo canale di contenimento.

Vantaggiosamente dunque l’ “autoportanza” del modulo è ottenuta grazie alla presenza di due travature longitudinali innestate all’interno del corpo di alleggerimento, in modo da sorreggerlo, e dotate di tratti terminali sporgenti che consentono di appoggiare il modulo su una struttura portante (ad esempio tra due travi) e di sostenere al tempo stesso il peso proprio, quello del corpo di alleggerimento e del completamento con il calcestruzzo.

In questo modo è possibile realizzare rapidamente un solaio senza la necessità di prevedere strutture provvisorie di sostegno come i puntelli. Vantaggiosamente il modulo autoportante oggetto della presente invenzione consente di coprire lunghezze fino a 12 metri.

Il modulo secondo la presente invenzione essendo autoportante sull’intera luce comporta una netta riduzione del tempo di posa in opera garantendo una corrispondente riduzione dei costi diretti ed indiretti di quelli normalmente sostenuti.

Vantaggiosamente inoltre il solaio ottenuto utilizzando i moduli autoportanti in accordo con la presente invenzione è collaudato, di fatto, direttamente in corso d’opera, dovendo, nella sua formulazione iniziale, sostenere l’intero carico del calcestruzzo di completamento e dei carichi accidentali derivanti dai posatori.

Il modulo autoportante appoggiando sulle strutture portanti (tipicamente travi o muri portanti) solo con i profili sporgenti delle travature longitudinali riduce gli ingombri che si avrebbero se anche il corpo di alleggerimento appoggiasse sulla struttura portante, pertanto la sezione della trave su cui poggia non viene neanche minimamente ridotta.

Arretrando il corpo di alleggerimento rispetto al bordo della trave, è possibile realizzare una fascia piena di cls (armato o non), alle due estremità del modulo.

Il modulo autoportante consente quindi l’adozione di tutte le prescrizioni della normativa vigente: fascia piena agli appoggi, travi rompitratta nella parte mediana del solaio e ogni altro accorgimento che il progettista ritenga necessario ed utile.

Le rivendicazioni dipendenti, qui incorporate per riferimento, corrispondono a differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un modulo autoportante per solaio, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica schematica di un solaio comprendente una pluralità di moduli autoportanti in accordo con la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista ingrandita di un dettaglio di figura 1, in cui un modulo autoportante è illustrato in spaccato per mettere in evidenza alcuni componenti,

- la figura 3 è una vista prospettica schematica del corpo di alleggerimento del modulo autoportante secondo la presente invenzione,

- la figura 4 è una vista frontale del corpo di alleggerimento di figura 3,

- la figura 5 è una sezione ingrandita di figura 4, e

- la figura 6 è una vista prospettica schematica di una travatura longitudinale del modulo autoportante secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è stato complessivamente indicato un modulo autoportante per solaio, d’ora e in avanti semplicemente modulo 1.

Con riferimento alla figura 2, il modulo 1 comprende un corpo di alleggerimento 2 estendentesi lungo una direzione longitudinale X tra pareti di estremità 2a opposte.

Il modulo 1 presenta due scanalature longitudinali 3 continue sfocianti nelle pareti di estremità 2a e definenti rispettivi canali di contenimento. Vantaggiosamente i canali di contenimento sono adatti a ricevere un materiale di riempimento, ad esempio calcestruzzo.

Il corpo di alleggerimento 2 presenta una porzione centrale 4 e due porzioni laterali 5, in cui ciascuna scanalatura longitudinale 3 è interposta tra la porzione centrale 4 ed una rispettiva porzione laterale 5.

Il modulo 1 comprende inoltre due travature longitudinali 6 innestate all’interno delle scanalature longitudinali 3 e sporgenti nella direzione longitudinale X oltre alle pareti di estremità 2a per rispettivi tratti terminali 6a definenti porzioni di appoggio del modulo 1.

In altri termini i tratti terminali 6a definiscono un prolungamento di tratti interni di travatura 6 inseriti nelle scanalature longitudinali 3: i tratti terminali 6a sono dunque sporgenti esternamente al corpo di alleggerimento 2.

Preferibilmente i tratti terminali 6a hanno una lunghezza compresa tra 10 mm e 900 mm, preferibilmente pari a 300 mm.

Secondo la presente invenzione inoltre ciascuna travatura 6 comprende almeno una parete di appoggio 7 ed almeno una parete di irrigidimento 8 ergentesi trasversalmente dalla parete di appoggio 7 e sviluppantesi longitudinalmente lungo un rispettivo canale di contenimento.

Preferibilmente la parete di appoggio 7 è planare per consentire un appoggio stabile in corrispondenza delle porzioni di appoggio.

Preferibilmente ciascuna travatura 6 presenta due pareti di irrigidimento 8 contrapposte e distanziate tra loro per delimitare trasversalmente almeno in parte il rispettivo canale di contenimento.

In altre parole le pareti di irrigidimento 8 sono attestate ai fianchi interni del canale di contenimento, per cui la distanza tra le pareti di irrigidimento 8 è pari alla larghezza del canale di contenimento, ovvero alla dimensione trasversale del canale stesso

Con riferimento alla figura 6, inoltre preferibilmente ciascuna travatura 6 presenta struttura monolitica in cui le pareti di irrigidimento 8 si ergono da un’unica parete di appoggio 7.

Con riferimento alle figure 3, 4 e 5 inoltre preferibilmente il corpo di alleggerimento 2 comprende almeno una coppia di intagli 8a, 8b che si sviluppano trasversalmente a partire da ciascuna scanalatura 6 in allontanamento reciproco.

Con riferimento alla figura 3, preferibilmente ciascun intaglio 8a, 8b ha una dimensione trasversale limitata, rispetto alla direzione longitudinale X, che si sviluppa in allontanamento dalla scanalatura 3 all’interno della porzione centrale 4 o della porzione laterale 5, e una dimensione longitudinale, parallela alla direzione longitudinale X, prevalente rispetto alla dimensione trasversale e passante per la porzione centrale 4 o una porzione laterale 5.

Rispettivamente ciascuna travatura 6 comprende almeno una coppia di alette di trattenimento 9a, 9b sviluppantisi trasversalmente in allontanamento reciproco, ciascuna a partire da una rispettiva parete di irrigidimento 8 e innestate all’interno di un rispettivo intaglio trasversale 8a, 8b.

Vantaggiosamente le coppie alette di trattenimento 9a, 9b consentono di impedire lo sfilamento in direzione verticale delle travature 6 dalle scanalature 3, essendo realizzate parzialmente nella porzione centrale 4 e parzialmente nelle porzioni laterali 5.

Vantaggiosamente la presenza delle coppie di alette di trattenimento 9a, 9b consente, una volta che il modulo 1 è appoggiato in corrispondenza dei tratti terminali 6a, al corpo di alleggerimento 2 del modulo 1 di essere portato dalle travature longitudinali 6 senza dover poggiare direttamente sulle travi T, come illustrato in figura 1.

Con particolare riferimento alla forma di realizzazione del modulo 1 illustrata nelle figure allegate, preferibilmente ciascuna travatura 6 comprende due coppie di alette di trattenimento 9a, 9b parallele tra loro e perpendicolari alla parete di appoggio 7, definendo una forma a doppia T rovesciata. Le due coppie di alette di trattenimento 9a, 9b sono disposte all’interno di rispettive coppie di intagli 8a, 8b.

Una prima coppia di alette di trattenimento inferiore 9a giace nello stesso piano in cui si sviluppa la parete di appoggio 7 e ne definisce sostanzialmente un prolungamento della stessa, mentre una seconda coppia di alette di trattenimento superiori 9b è realizzata in prossimità dell’estradosso del corpo di contenimento 2.

Con riferimento alla figura 1 preferibilmente il corpo di alleggerimento 2 è definito da una pluralità di elementi di alleggerimento 2’ accostati tra loro lungo la direzione longitudinale X.

Preferibilmente, ciascun elemento di alleggerimento 2’ si estende lungo la direzione longitudinale X tra rispettive pareti di estremità 2’a opposte.

Gli elementi di alleggerimento 2’ possono avere lunghezza, misurata lungo la direzione longitudinale X, differente in funzione delle dimensioni del vano da coprire.

Preferibilmente, una prima parete di estremità 2’a delle pareti di estremità 2’a comprende un elemento distanziale 10 attestato ad una rispettiva seconda parete di estremità 2’a di un elemento di alleggerimento 2a adiacente e definente un’intercapedine trasversale 11, preferibilmente perpendicolare rispetto alla direzione longitudinale X, del corpo di alleggerimento 2.

Come illustrato in figura 2, preferibilmente il modulo 1 comprende almeno un elemento di connessione trasversale 12 adatto a connettere tra loro le due travature longitudinali 6.

L’elemento di connessione trasversale 12 è alloggiato all’interno dell’intercapedine trasversale 11 del corpo di alleggerimento 2 ed è interposto tra rispettive porzioni centrali di due elementi di alleggerimento 2a adiacenti.

Ancora più preferibilmente l’elemento di connessione trasversale 12 ha forma di X, ancora più preferibilmente a forma di croce di Sant’Andrea. Preferibilmente l’elemento di connessione trasversale 12 è saldato alle rispettive travature longitudinali 6.

Vantaggiosamente, a differenza dei solai tradizionali in cui le travature longitudinali sono poste ad una distanza variabile dai 30 ai 70 cm senza che abbiano alcun collegamento fra di loro, grazie alla presente invenzione gli elementi di connessione trasversale 12 permettono il collegamento fra le armature, a qualunque distanza poste.

Questo accorgimento, reso possibile dalla particolare conformazione del corpo di alloggiamento 2 che prevede la presenza di intercapedini trasversali 11, incrementa la portanza del solaio nella fase iniziale, prima che il calcestruzzo collabori insieme alle travature longitudinali 6.

Preferibilmente l’elemento di connessione trasversale 12 può essere realizzato con elementi metallici, quali ad esempio tondi, quadri, profilati chiusi o aperti.

Preferibilmente il modulo 1 comprende inoltre uno strato adesivo, non illustrato nelle figure allegate, interposto tra le travature longitudinali 6 e le scanalature longitudinali 3 per prevenire scorrimenti longitudinali tra le travature longitudinali 6 e il corpo di alleggerimento 2.

Ancora più preferibilmente lo strato adesivo è applicato almeno in corrispondenza delle rispettive interfacce tra le pareti di appoggio 8 e parti di collegamento 3’ del corpo di alleggerimento 2 definita tra la scanalatura 3, la porzione centrale 4 e la porzione laterale 5.

Preferibilmente le porzioni laterali 5 presentano rispettivi fianchi laterali 5a sagomati in modo innestarsi ad un fianco laterale di una corrispondente porzione laterale di un modulo adiacente (i.e con almeno un profilo ricurvo o spalla).

Nella forma di realizzazione preferita, le porzioni laterali 5 di un singolo modulo presentano rispettivi fianchi laterali 5a tra loro controsagomati. Vantaggiosamente in questo modo l’accoppiamento tra moduli 1 adiacenti risulta semplificato e garantisce una chiusura ermetica evitando spiacevoli colature attraverso l’intradosso del solaio durante le fasi di getto.

Vantaggiosamente dunque l’accoppiamento di forma così ottenibile consente inoltre di evitare la casseratura inferiore per le fasi di getto, ottimizzando ancora di più tempi e costi.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione è prevista inoltre una struttura orizzontale edile 100 comprendente almeno due travi T presentanti rispettive fasce laterali T1 adatte a ricevere un solaio S in appoggio comprendente una pluralità di moduli autoportanti 1 secondo la presente invenzione.

Come illustrato in figura 1, i moduli 1 sono accostati tra loro in corrispondenza di rispettivi fianchi laterali 5a delle porzioni laterali 5 e disposti tra le due travi T in modo che rispettive porzioni di appoggio definite dai tratti terminali 6a delle travature longitudinali 6 siano disposte su rispettive fasce laterali T1.

Si noti che con il termine “travi” si intende indicare qualunque struttura orizzontale o inclinata adatta a ricevere in appoggio un solaio per chiudere un vano.

Vantaggiosamente dunque i tratti terminali 6a sporgenti sono l’unico appoggio dei moduli 1 sulle travi T e la struttura orizzontale edile 100. Operativamente, una volta realizzate le travi T è possibile disporre una pluralità di moduli 1, comprendenti un corpo di alleggerimento 2 formato da uno o più elementi di alleggerimento 2a (ad esempio in numero pari a 6 nella figura 1), in accostamento tra loro appoggiandoli sulle travi T esclusivamente mediante le porzioni di appoggio, cioè mediante i tratti scoperti delle rispettive travature longitudinali 6.

Non vi è alcuna necessità di predisporre dunque vantaggiosamente alcuna opera provvisionale che supporti i moduli 1, essendo autoportanti. A questo punto è possibile procedere con una fase di getto di un materiale di riempimento, ad esempio calcestruzzo, per rendere collaborante le travi T con il solaio S appena installato.

Vantaggiosamente il materiale di riempimento è disposto all’interno dei canali di contenimento dei moduli 1, sopra l’estradosso dei moduli 1 e sopra l’estradosso delle travi 2, in modo da definire uno strato di caldana preferibilmente a spessore uniforme.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione è inoltre previsto un metodo di assemblaggio di un modulo 1 secondo la presente invenzione, che prevede le fasi di:

a) disporre gli elementi di alleggerimento 2’ attestati tra loro lungo la direzione longitudinale X fino a raggiungere la lunghezza del modulo 1 da realizzare,

b) inserire le due travature longitudinali 6 lungo la direzione longitudinale X all’interno delle rispettive scanalature longitudinali 3, preferibilmente inserendo le coppie di alette di trattenimento 9a, 9b all’interno delle rispettive coppie di intagli 8a, 8b;

c) disporre gli elementi di connessione trasversale 12 tra le due travature longitudinali 6 in corrispondenza dell’elemento distanziale 10;

d) saldare gli elementi di connessione trasversale 12 alle due travature longitudinali 6.

Vantaggiosamente il collegamento trasversale tra le due travature 6 ad intervalli prestabiliti consente di aumentare la rigidezza del solaio e l’autoportanza dello stesso.

La presente invenzione raggiunge gli scopi proposti, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota e mettendo a disposizione un modulo autoportante per solaio caratterizzato da una eccezionale semplicità produttiva, da una notevole leggerezza e rapidità di messa in opera che consente di ottimizzare tempi e costi dei cantieri.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Modulo autoportante (1) per solaio comprendente: - un corpo di alleggerimento (2) estendentesi lungo una direzione longitudinale (X) tra pareti di estremità (2a) opposte e presentante due scanalature longitudinali (3) continue, sfocianti in dette pareti di estremità (2a) e definenti rispettivi canali di contenimento; detto corpo di alleggerimento (2) presentando una porzione centrale (4) e due porzioni laterali (5), in cui ciascuna scanalatura longitudinale (3) è interposta tra la porzione centrale (4) ed una rispettiva porzione laterale (5); - due travature longitudinali (6) innestate all’interno di dette scanalature longitudinali (3) e sporgenti nella direzione longitudinale (X) oltre dette pareti di estremità (2a) per rispettivi tratti terminali (6a) definenti porzioni di appoggio di detto modulo autoportante (1); in cui ciascuna travatura longitudinale (6) comprende almeno una parete di appoggio (7) ed almeno una parete di irrigidimento (8) ergentesi trasversalmente da detta parete di appoggio (7) e sviluppantesi longitudinalmente lungo un rispettivo canale di contenimento.
2. 2. Modulo autoportante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo di alleggerimento (2) è definito da una pluralità di elementi di alleggerimento (2’) accostati tra loro lungo la direzione longitudinale (X).
3. 3. Modulo autoportante secondo la rivendicazione 2, in cui ciascun elemento di alleggerimento (2’) si estende lungo la direzione longitudinale (X) tra rispettive pareti di estremità (2’a) opposte ed in cui una prima parete di estremità (2’a) comprende un elemento distanziale (10) attestato ad una rispettiva seconda parete di estremità (2’a) di un elemento di alleggerimento (2a) adiacente e definente un’intercapedine trasversale (11) del corpo di alleggerimento (2).
4. 4. Modulo autoportante (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente almeno un elemento di connessione trasversale (12) adatto a connettere tra loro le due travature longitudinali (6), detto elemento di connessione trasversale (12) essendo alloggiato all’interno di detta intercapedine trasversale (11) del corpo di alleggerimento (2) ed interposto tra le porzioni centrali (4) di due elementi di alleggerimento (2’) adiacenti, detto elemento di connessione trasversale (12) avendo preferibilmente forma di X.
5. 5. Modulo autoportante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna travatura longitudinale (6) presenta due pareti di irrigidimento (8) contrapposte e distanziate per delimitare trasversalmente almeno in parte il rispettivo canale di contenimento.
6. 6. Modulo autoportante (1) secondo la rivendicazione 5, in cui ciascuna travatura longitudinale (6) presenta struttura monolitica in cui le pareti di irrigidimento (8) si ergono da un’unica parete di appoggio (7).
7. 7. Modulo autoportante (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detto corpo di alleggerimento (2) comprende almeno una coppia di intagli (8a, 8b) che si sviluppano trasversalmente a partire da ciascuna scanalatura longitudinale (3) in allontanamento reciproco; in cui ciascuna travatura longitudinale (6) comprende almeno una coppia di alette di trattenimento (9a, 9b) sviluppantisi trasversalmente in allontanamento reciproco, ciascuna a partire da una rispettiva parete di irrigidimento (8) e innestate all’interno di un rispettivo intaglio trasversale (8a, 8b) di detta coppia di intagli trasversali (8a, 8b).
8. 8. Modulo autoportante (1) secondo la rivendicazione 7, in cui ciascuna travatura longitudinale (6) comprende due coppie di alette di trattenimento (9a, 9b) parallele tra loro e perpendicolari a detta almeno una parete di appoggio (7).
9. 9. Modulo autoportante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente uno strato adesivo interposto tra dette travature longitudinali (6) e dette scanalature longitudinali (3) per prevenire scorrimenti longitudinali tra le travature longitudinali (6) e il corpo di alleggerimento (2).
10. 10. Modulo autoportante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti tratti terminali (6a) di dette travature longitudinali (6) hanno una lunghezza compresa tra 10 mm e 900 mm, preferibilmente pari a 300 mm.
11. 11. Modulo autoportante (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui dette porzioni laterali (5) presentano rispettivi fianchi laterali (5a) tra loro controsagomati.
12. 12. Struttura orizzontale edile (100) comprendente: - almeno due travi (T) presentanti rispettive fasce laterali (T1) adatte a ricevere un solaio (S) in appoggio, e - un solaio (S) comprendente una pluralità di moduli autoportanti (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti accostati tra loro in corrispondenza di rispettivi fianchi laterali (5a) delle porzioni laterali (5) e disposti tra le due travi (T) in modo che rispettivi tratti terminali (6a) delle travature longitudinali (6) siano disposte in appoggio su rispettive fasce laterali (T1).