ITAP20100003A1 - STRUCTURE IN METALLIC CARPENTRY FOR PROTECTION FROM CROLLI WITHIN BUILDINGS - Google Patents
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- E04H9/027—Preventive constructional measures against earthquake damage in existing buildings
Description
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto una struttura in carpenteria metallica atta a mettere a disposizione degli occupanti di un edificio un riparo di emergenza grazie al quale incrementare notevolmente la possibilità di salvezza in caso di imminenti crolli dovuti a cedimenti strutturali a seguito di terremoti o altri eventi catastrofici come, ad esempio, smottamenti, maremoti, esplosioni, atti terroristici. The present patent application for industrial invention relates to a metal carpentry structure designed to make an emergency shelter available to the occupants of a building, thanks to which the possibility of salvation is considerably increased in the event of imminent collapses due to structural failures following earthquakes or other catastrophic events such as, for example, landslides, tsunamis, explosions, terrorist acts.
Per quanto riguarda la protezione degli occupanti di edifici pubblici o privati in caso di crolli, le attuali normative impongono la costruzione di edifici antisismici progettati e realizzati per garantire sufficienti caratteristiche di resistenza a carichi orizzontali dovuti ad eventi sismici, o altri eventi catastrofici, riducendo la possibilità di crollo della struttura Anche se la costruzione di edifici antisismici aumenta la possibilità di sopravvivenza degli abitanti in caso di calamità naturali, non risolve il problema della protezione da crolli in quanto: As regards the protection of the occupants of public or private buildings in the event of collapses, current regulations require the construction of anti-seismic buildings designed and built to guarantee sufficient characteristics of resistance to horizontal loads due to seismic events, or other catastrophic events, reducing the possibility of collapse of the structure Although the construction of anti-seismic buildings increases the possibility of survival of the inhabitants in the event of natural disasters, it does not solve the problem of protection from collapses because:
• risulta impossibile eliminare la possibilità di crolli causati da terremoti o eventi catastrofici di entità imprevedibilmente superiore a quella considerata in fase di progettazione e realizzazione dell* edificio; • it is impossible to eliminate the possibility of collapses caused by earthquakes or catastrophic events of an unpredictably greater extent than that considered in the design and construction phase of the building;
• è impossibile l’adeguamento di tutti gli edifici esistenti di cui gran parte non costruiti secondo l’attuale normativa; • it is impossible to adapt all existing buildings, most of which are not built according to current legislation;
• al verificarsi deH’imminente cedimento strutturale gli occupanti potrebbero non avere alcuna possibilità di salvezza, soprattutto stazionando su livelli sopraelevati dell’edificio; • upon the occurrence of the imminent structural failure, the occupants may have no chance of salvation, especially if they are stationed on raised levels of the building;
• pur applicando i principi della costruzione antisismica non è previsto alcun specifico sistema o prescrizione da attuare in caso di emergenza crolli. • while applying the principles of anti-seismic construction, there is no specific system or prescription to be implemented in the event of a collapse emergency.
Tuttavia vi sono vari modi per cercare dì accrescere il livello dì protezione degli occupanti di edifici in caso di eventi catastrofici; However, there are various ways to try to increase the level of protection of the occupants of buildings in the event of catastrophic events;
• evacuazione dell’ edificio, attuabile solo nel caso in cui Γ entità e la rapidità del crollo Io consenta mediante eventuali uscite e/o scale di emergenza previste però solo in particolari tipologie di edificio; • evacuation of the building, feasible only in the event that the extent and speed of the collapse permits through any exits and / or emergency stairs provided, however, only in particular types of building;
» cercare riparo posizionandosi in corrispondenza di architravi di porte o al di sotto di tavoli, letti, attuabile quando si ravvisi l’impossibilità di evacuazione delPedificio ma dall’esito incerto in quanto tali strutture non sono adibite a sopportare i carichi derivanti dal crollo dei piani sovrastanti; »Seek shelter by positioning yourself in correspondence with door lintels or under tables, beds, which can be carried out when it is not possible to evacuate the building but with an uncertain outcome as these structures are not used to withstand the loads deriving from the collapse of the floors overlying;
• allestimento in corrispondenza dell’ edificio di stanze ad elevata resistenza strutturale come burtker o strutture accessorie per agevolare la protezione e l’evacuazione degli occupanti come nel brevetto italiano n. 0001345944, tali sistemi sono destinati a risultare inservibili in caso di elevata rapidità del crollo o comunque ad essere essi stessi interessati da un eventuale crollo; • setting up in correspondence with the building of rooms with high structural resistance such as burtker or accessory structures to facilitate the protection and evacuation of occupants as in Italian patent no. 0001345944, these systems are destined to be unusable in case of high speed of the collapse or in any case to be themselves affected by a possible collapse;
• istallazione di celle salvavita, da integrare all’interno di armadi e/o elementi architettonici, entro cui rinchiudersi in caso di imminente crollo, offrono protezione ad una o al massimo a poche persone e possono facilmente venire occluse o impiegate come ripostiglio rendendone impossibile l’utilizzo in caso di reale necessità. • installation of life-saving cells, to be integrated into cabinets and / or architectural elements, within which to lock oneself in the event of an imminent collapse, offer protection to one or at most a few people and can easily be occluded or used as a closet making it impossible to 'use in case of real need.
Scopo della presente invenzione è quello di ideare una struttura, realizzata mediante unioni saldate e/o bullonate di elementi in carpenteria metallica, da installare, senza necessitare di ancoraggi alle strutture portanti di edifici di nuova costruzione o già esistenti, attraverso semplice integrazione architettonica ottenendo un notevole incremento delle possibilità di salvezza degli occupanti, in particolare di quel piano o delle stanze attigue, rendendo disponibile in tempi ridottissimi, dell’ordine di pochi secondi, un riparo anti-schiacciamento atto a sostenere i carichi derivanti dall’ imminente crollo delle sovrastanti strutture in latero-cemento. The purpose of the present invention is to devise a structure, made by means of welded and / or bolted joints of metal carpentry elements, to be installed, without requiring anchors to the load-bearing structures of new or existing buildings, through simple architectural integration, obtaining a considerable increase in the possibility of salvation of the occupants, in particular of that floor or of the adjoining rooms, making available in a very short time, in the order of a few seconds, an anti-crushing shelter capable of supporting the loads deriving from the imminent collapse of the overlying structures in brick-concrete.
Lo scopo citato viene ottenuto in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni. La struttura in carpenteria metallica secondo il trovato consente di: The cited object is achieved in accordance with what is reported in the claims. The metal carpentry structure according to the invention allows to:
• non sottrarre spazio utile in quanto comporta un modesto aumento di spessore di una ipotetica parete divisoria interna di un edificio, ed inoltre, non preclude il normale accesso all’area occupata dalla struttura; • do not subtract useful space as it involves a modest increase in the thickness of a hypothetical internal partition wall of a building, and also does not preclude normal access to the area occupied by the structure;
• evitare la possibilità di occlusione o dislocamento di oggetti ingombranti nell’area protetta, ad esempio, installando la struttura secondo il trovato in zone di passaggio come ingressi condivisi fra più stanze, corridoi; • avoid the possibility of occlusion or displacement of bulky objects in the protected area, for example, by installing the structure according to the invention in transit areas such as shared entrances between several rooms, corridors;
• ospitare, in caso di emergenza, più persone contemporaneamente in modo da ottenere, oltre alla auspicata protezione da crolli, un valido metodo per incoraggiare la ricongiunzione degli occupanti deU’edifirio consentendo la prestazione di aiuto reciproco in attesa dei soccorsi; • host, in an emergency, several people at the same time in order to obtain, in addition to the desired protection from collapses, a valid method to encourage the reunification of the occupants of the building allowing mutual aid to be provided while waiting for help;
• essere ripetuta in più punti delPedificio a seconda dell’estensione di quest’ultimo e del numero di occupanti che si prevede possano essere contemporaneamente ospitati; • be repeated in several points of the building depending on the extension of the latter and the number of occupants that are expected to be accommodated at the same time;
• essere facilmente ridefinita, anche in modalità modulare, mantenendo lo stesso schema costruttivo che può essere concepito per adattarsi alla diversa conformazione della zona da proteggere; • be easily redefined, even in modular mode, maintaining the same construction scheme that can be designed to adapt to the different conformation of the area to be protected;
• evitare l’addestramento degli occupanti dell’edificio a particolari procedure, sfruttando invece, la naturale propensione alla fuga in caso di emergenza; • avoid training the occupants of the building in particular procedures, exploiting instead the natural propensity to flee in an emergency;
• consentire un notevole incremento delle condizioni di sicurezza legata al crolli con un economico adeguamento anche in edifici esistenti; • allow a significant increase in safety conditions linked to collapses with an economic adaptation also in existing buildings;
Detta struttura in carpenteria metallica comprende, riproducendo il perimetro dell’area da proteggere, una base, in acciaio profilato, integralmente elettro-saldata ed avente un ridotto ingombro verticale in modo da essere facilmente inglobata al di sotto della superficie calpestabile del pavimento; imbullonate nella zona perimetrale della detta base si innalzano più colonne ognuna delle quali realizzate con profilato angolare, ad ali uguali in acciaio, a formare una struttura reticolare planare elettro-saldata ad alta resistenza meccanica e dal ridotto ingombro; l’estremo verso l’alto delle dette colonne è imbullonato ad una intelaiatura superiore costituita da una struttura reticolare spaziale realizzata mediante unioni bullonate o elettro-saldate di profilati angolari, ad ali uguali in acciaio, in modo da assicurare una elevata resistenza meccanica ed una efficace trasmissione delle forze, gestita mediante un apposito sistema di interconnessione, alle dette colonne sottostanti This metal carpentry structure includes, reproducing the perimeter of the area to be protected, a base, in profiled steel, fully electro-welded and having a reduced vertical dimensions so as to be easily incorporated under the walkable surface of the floor; bolted in the perimeter area of said base, several columns rise, each of which is made with an angular profile, with equal steel wings, to form a planar electro-welded reticular structure with high mechanical strength and reduced bulk; the upward end of said columns is bolted to an upper frame consisting of a spatial reticular structure made by means of bolted or electro-welded joints of angular profiles, with equal steel wings, so as to ensure a high mechanical resistance and a effective transmission of forces, managed by means of a special interconnection system, to the said underlying columns
Per maggior chiarezza esplicativa la descrizione del trovato prosegue con riferimento alle tavole di disegno allegate che mostrano una preferita forma di realizzazione, ed aventi solo valore illustrativo e non certo limitativo, In cui: For greater clarity of explanation, the description of the invention continues with reference to the attached drawing tables which show a preferred embodiment, and having only illustrative and certainly not limiting value, in which:
• la figura I mostra, con una rappresentazione schematica assonometrica, la struttura in carpenteria metallica secondo il trovato, • figure I shows, with an axonometric schematic representation, the metal carpentry structure according to the invention,
• la figura 2 mostra, con una rappresentazione schematica, il sistema dì interconnessione (a) della intelaiatura superiore (8) alle colonne (5) della struttura in carpenteria metallica secondo il trovato; Figure 2 shows, with a schematic representation, the interconnection system (a) of the upper frame (8) to the columns (5) of the metal carpentry structure according to the invention;
• la figura 3 mostra, con una rappresentazione schematica assonometrica, la struttura in carpenteria metallica secondo il trovato realizzata con modalità tecnicamente equivalenti ma applicata, a tìtolo di esempio, ad un’area da proteggere di forma e dimensioni diverse • Figure 3 shows, with an axonometric schematic representation, the metal carpentry structure according to the invention made with technically equivalent methods but applied, by way of example, to an area to be protected of different shapes and sizes
Con particolare riferimento alla suddetta figura 1, la struttura in carpenteria metallica secondo il trovato presenta una base (1), in profilati di acciaio (2), integralmente elettrosaldata ed avente un ridotto ingombro verticale in modo da essere facilmente inglobata al di sotto della superficie calpestabile del pavimento; detta base (1) presenta più coppie di elementi elettro-saldati, in profilato angolare (3) ad ali uguali di acciaio, aventi una estremità rivolta verso Paltò per consentire il collegamento mediante bulloni (4) delle estremità inferiori dì più colonne (5), quest’ultime disposte sul perimetro esterno della detta base (1) delimitando l’area protetta dalla struttura secondo il trovato. With particular reference to the aforementioned figure 1, the metal carpentry structure according to the invention has a base (1), made of steel sections (2), fully electro-welded and having a reduced vertical size so as to be easily incorporated under the surface walkable of the floor; said base (1) has several pairs of electro-welded elements, in angular profile (3) with equal steel wings, having one end facing the pole to allow the connection by means of bolts (4) of the lower ends of several columns (5) , the latter arranged on the outer perimeter of said base (1) delimiting the area protected by the structure according to the invention.
Dette colonne (5) sono formate da una struttura reticolare planare costituita da due montanti (6) verticali paralleli interconnessi da più rinforzi (7) elettro-saldati, il tutto interamente realizzato con profilato angolare (3); tale configurazione costruttiva consente di ottenere oltre alla necessaria resistenza meccanica anche un ridotto ingombro in direzione ortogonale al piano individuato dai due montanti (6) in modo da comportare un modesto incremento di spessore da una eventuale parete e consentire una agevole integrazione architettonica, ad esempio, mediante rivestimento in cartongesso. Said columns (5) are formed by a planar reticular structure consisting of two parallel vertical uprights (6) interconnected by several electro-welded reinforcements (7), all made entirely with angular profile (3); this construction configuration allows to obtain in addition to the necessary mechanical resistance also a reduced bulk in the orthogonal direction to the plane identified by the two uprights (6) so as to involve a modest increase in thickness from a possible wall and allow an easy architectural integration, for example, by means of plasterboard cladding.
L’estremità superiore delle dette colonne (5) è collegata mediante l’apposito sistema di interconnessione (a) alla intelaiatura superiore (8) quest’ultima costituita da una struttura reticolare spaziale elettro-saldata, interamente realizzata mediante profilati angolari (3), e suddivisa in due semi-capriate (9), in modo da agevolare il trasporto ed il montaggio, ricongiunte mediante bulloni (4); costruita in tal modo, detta intelaiatura superiore (8) assicura una elevata resistenza meccanica rendendo la struttura secondo il trovato, leggera ed economica, pratica da installare, esente da ogni ancoraggio alla struttura portante dell’edificio, idonea a sopportare i carichi, sia verticali che orizzontali, derivanti da un eventuale crollo. The upper end of the said columns (5) is connected by means of the special interconnection system (a) to the upper frame (8), the latter consisting of an electro-welded spatial reticular structure, entirely made of angular profiles (3), and divided into two half-trusses (9), in order to facilitate transport and assembly, joined together by means of bolts (4); constructed in this way, said upper frame (8) ensures a high mechanical resistance making the structure according to the invention, light and economical, practical to install, free from any anchoring to the load bearing structure of the building, suitable for supporting loads, both vertical than horizontal, resulting from a possible collapse.
Con particolare riferimento alla suddetta figura 2, la struttura in carpenteria metallica secondo il trovato presenta un sistema di interconnessione (a), ripetuto in corrispondenza di ogni colonna (5), costituito da una coppia di listelli (12), realizzati in profilati angolari (3), paralleli fra di loro ed elettro-saldati alla detta intelaiatura superiore (8) in orientamento verticale, sia in corrispondenza della traversa superiore (10) che della traversa inferiore (11), ed infine fissati mediante bulloni (4) all’estremità superiore delle menzionate colonne (5); in tal modo si ottiene un incremento della resistenza globale della struttura secondo il trovato dovuto ad un efficiente trasferimento delle forze dalla intelaiatura superiore (8) alle colonne (5), evitando il concentrarsi delle tensioni in particolari punti cosa che provocherebbe un incremento delle deformazioni localizzate propedeutico al cedimento della struttura. With particular reference to the aforementioned figure 2, the metal carpentry structure according to the invention has an interconnection system (a), repeated at each column (5), consisting of a pair of strips (12), made of angular profiles ( 3), parallel to each other and electro-welded to said upper frame (8) in vertical orientation, both in correspondence with the upper crosspiece (10) and the lower crosspiece (11), and finally fixed by bolts (4) at the end top of the aforementioned columns (5); in this way an increase in the overall resistance of the structure according to the invention is obtained due to an efficient transfer of forces from the upper frame (8) to the columns (5), avoiding the concentration of tensions in particular points which would cause an increase in localized deformations preparatory to the collapse of the structure.
Con particolare riferimento alla suddetta figura 3 è possìbile evidenziare come la struttura secondo il trovato può essere ridefinita per essere applicata ad un’area di forma e dimensioni diverse, ad esempio con pareti inclinate o curvate, variando la sagoma della base (1), conseguentemente la forma della intelaiatura superiore (8), ed il numero di colonne (5); in particolare è possibile determinare la spaziatura ira due colonne (5) successive in modo da non ostacolare Faccesso attraverso porte, vani scale, corridoi, consentendo, oltre al normale transito senza impedimenti, il rapido accesso in caso di emergenza. With particular reference to the aforementioned figure 3 it is possible to highlight how the structure according to the invention can be redefined to be applied to an area of different shape and size, for example with inclined or curved walls, by varying the shape of the base (1), consequently the shape of the upper frame (8), and the number of columns (5); in particular, it is possible to determine the spacing between two successive columns (5) so as not to obstruct access through doors, stairwells, corridors, allowing, in addition to normal transit without impediments, rapid access in case of emergency.
Nelle spaziature fra due colonne (5) successive in corrispondenza di pareti, o nei vani lasciati vuoti della intelaiatura superiore (8) e della base (1), è possibile prevedere diagonali di controventatura (13) per un aggiuntivo aumento della resistenza, altresì lamine di acciaio, o altri materiali, allo scopo di proteggere gli occupanti, oltre che da! crollo strutturale, anche dall’ intrusione di corpi esterni all'interno della struttura secondo il trovato. In the spacing between two successive columns (5) in correspondence with walls, or in the empty compartments of the upper frame (8) and of the base (1), it is possible to provide bracing diagonals (13) for an additional increase in resistance, as well as laminae steel, or other materials, to protect occupants, as well as from! structural collapse, also from the intrusion of external bodies inside the structure according to the invention.
Possono essere predisposti eventuali maniglioni (14), come mostrato in fig. 1, da attivare come ulteriore irrobustimento della struttura ed appiglio per gli occupanti in caso di crollo, in oltre, detta struttura, può essere dotata di cassetta dì primo soccorso, torce, riserve di acqua e cibo, radiotrasmittenti, e quanto potrebbe far parte di strumentazione utile in caso di emergenza. Any handles (14) can be arranged, as shown in fig. 1, to be activated as a further strengthening of the structure and foothold for the occupants in the event of collapse, in addition, said structure can be equipped with a first aid box, torches, water and food reserves, radio transmitters, and what could be part of useful instrumentation in case of emergency.
Per la realizzazione della struttura secondo il trovato, oltre ai detti profilati angolari (3) con lati uguali di acciaio, possono essere utilizzatati profilati di forma e materiali diversi, come ad esempio profilati a “T” o ad “U", tecnicamente equivalenti che il tecnico esperto del settore può all’occorrenza adottare allo scopo di ottenere lo stesso livello di resistenza della menzionata struttura; altresì per quanto riguarda le unioni realizzate mediante bulloni (4), possono essere ali 'occorrenza adottati altri sistemi di fissaggio tecnicamente equivalenti come, ad esempio, chiodature, rivettature, saldatura in loco. For the realization of the structure according to the invention, in addition to said angular profiles (3) with equal steel sides, profiles of different shapes and materials can be used, such as for example "T" or "U" profiles, technically equivalent that the skilled person in the field can, if necessary, adopt in order to obtain the same level of resistance as the aforementioned structure; also as regards the joints made by means of bolts (4), other technically equivalent fastening systems can be adopted if necessary, such as, for example, nailing, riveting, on-site welding.
Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive tecnicamente equivalenti sì intendono rientrati nell’ambito protettivo della presente struttura in carpenteria metallica secondo il trovato, come sopra descritto e nel seguito rivendicato. It is understood that the above has been described by way of non-limiting example, whereby any technically equivalent construction variants are intended to be included in the protective scope of the present metal structure according to the invention, as described above and claimed hereinafter.
Claims (1)
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Citations (3)
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2010
- 2010-03-23 IT IT000003A patent/ITAP20100003A1/en unknown
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