ITBO20100712A1 - Giunto per accoppiare barre di armature per calcestruzzo armato - Google Patents

Description

GIUNTO PER ACCOPPIARE BARRE DI ARMATURE PER CALCESTRUZZO ARMATO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce alle armature per calcestruzzo armato.

È noto che il calcestruzzo armato, o conglomerato cementizio armato, comprende armature formate da barre o (“tondini†), di norma in acciaio o in ferro, conglobate nel calcestruzzo.

La resistenza strutturale di un manufatto edilizio in calcestruzzo armato à ̈ tale che il manufatto possa assorbire significativi sforzi di compressione, per la presenza del calcestruzzo, ed anche notevoli sforzi di trazione e taglio, grazie alle caratteristiche fisiche dell’armatura.

Come ampiamente noto dalla pratica e dalla letteratura del settore, di particolare criticità sono i cosiddetti “nodi†, cioà ̈ quelle parti del manufatto edilizio in calcestruzzo armato in cui concorrono perpendicolarmente due o più sottostrutture, quali pilastri e travi, oppure travi perimetrali ed elementi a sbalzo, come ad esempio i balconi, ecc…

La criticità dei nodi à ̈ dovuta al fatto che, sebbene tra le barre dell’armatura, che sono oggigiorno “ad aderenza migliorata†o “nervate†, ed il calcestruzzo che le congloba, si produca in pratica un vincolo equivalente o più forte di un cosiddetto vincolo ad incastro, tra una barra dell’armatura che definisce un pilastro ed una barra dell’armatura che definisce una trave, le quali incrociano perpendicolarmente in corrispondenza di un nodo, si possono sviluppare solo reazioni vincolari mediate dal calcestruzzo in cui tali barre sono annegate.

Di conseguenza, innanzitutto, visto che il manufatto edilizio può comprendere una molteplicità di nodi in cui si producono reazioni vincolari barra-calcestruzzo-barra, esso ha punti in cui la resistenza strutturale può essere inferiore al resto del manufatto e quindi inferiore all’ottimo.

Inoltre, soprattutto nel caso di balconi, o simili elementi a sbalzo sporgenti da una trave perimetrale, al fine di assicurare ai balconi stessi una sufficiente resistenza strutturale, le barre della loro armatura che proseguono internamente entro la trave, ed incrociano perpendicolarmente le barre dell’armatura della trave, debbono di necessità essere lunghe, e di fatto attraversare trasversalmente tutta la trave stessa, rendendo di fatto costosa la realizzazione dei balconi.

Ulteriormente, i medesimi limiti si riscontrano anche nelle porzioni del manufatto in cui si raccordano due sottostrutture in linea.

Infatti, nel caso ad esempio di un primo pilastro, o sezione di un pilastro, che prolunga in un ulteriore pilastro, o ulteriore sezione, a formare un pilastro più lungo, il manufatto edilizio comprenderà una zona in cui le barre longitudinali dell’armatura del primo pilastro risultano parallele alle barre longitudinali dell’ulteriore pilastro a definire un vincolo di reazione del tipo sopra specificato e cioà ̈ barra-calcestruzzo-barra, il quale, come sopra chiarito, à ̈ insoddisfacente. Scopo della presente invenzione à ̈ superare i limiti della tecnica nota, mediante un giunto, in accordo con la rivendicazione 1, per accoppiare saldamente due barre di diverse armature per calcestruzzo armato, le quali barre risultino disposte affiancate o sovrapposte l’una all’altra.

Il giunto proposto comprende: due piastre, ciascuna delle quali comprende almeno una gola per ricevere un tratto di una delle barre, ed almeno due falde laterali che originano ciascuna da un diverso orlo superiore della gola e sporgono lateralmente a quest’ultima fino ad un rispettivo bordo esterno; e mezzi di serraggio per forzare le falde di una piastra verso le falde dell’altra piastra.

Secondo quanto sancito dalla rivendicazione 1, le due piastre, in uso, sono disposte rispetto alle barre in modo da coprirle a panino, e le gole delle piastre sono di profondità e larghezza tali da consentire che le piastre stesse possano essere disposte, in uso e rispetto alle barre, o con le proprie gole che ricevono ciascuna un tratto di una diversa barra, nel caso in cui le barre si incrocino perpendicolarmente in un punto di incrocio, oppure con le gole definenti assieme un alloggiamento che alloggi tratti di entrambe le barre, nel caso in cui le barre siano affiancate e parallele in rispettivi tratti di affiancamento, a consentire che i mezzi di serraggio, forzando il mutuo avvicinamento delle falde laterali di diverse piastre, causino il mutuo serraggio delle barre o nel punto di incrocio, se esse incrociano perpendicolarmente, oppure lungo i tratti di affiancamento, se esse sono affiancate, dal che le barre ne risultano saldamente accoppiate.

Il giunto proposto supera totalmente gli inconvenienti della tecnica nota sia quando impiegato per accoppiare saldamente, a due a due, le barre dell’armatura di un pilastro con le barre dell’armatura di una trave, incrociantisi in un nodo del manufatto in calcestruzzo armato, sia quando applicate per accoppiare saldamente, a due a due, barre di diverse armature di un elemento del manufatto formato da due sezioni, una il prolungamento dell’altra, nella zona di “giunzione†in cui le barre di un’armatura sono per un rispettivo tratto parallele a barre dell’altra armatura.

Infatti, dal momento che le due barre che vengono saldamente accoppiate dal giunto sono serrate l’una all’altra dalle piastre del giunto stesso, in corrispondenza del loro accoppiamento, non solo non si può formare il vincolo di reazione barracalcestruzzo-barra della tecnica nota, ma altresì il tipo di vincolo che si forma tra esse (dopo la costruzione della cassaforma, la colata di calcestruzzo ed in generale la realizzazione del manufatto) à ̈ equivalente ad un vincolo di continuità barra-barra, in cui il calcestruzzo funge da mezzo per la distribuzione uniforme delle forze, a parte ovviamente la funzione di resistenza strutturale alla compressione che svolge in generale nel manufatto in calcestruzzo armato.

Un altro vantaggio dell’impiego del giunto proposto à ̈ quello che, prima e soprattutto durante la colata, le barre a cui esso à ̈ applicato, rimangono sempre in posizione, eliminando l’attuale aleatorietà della loro effettiva disposizione dentro al calcestruzzo una volta che il manufatto sia stato realizzato.

Il giunto può essere realizzato completamente in metallo, di preferenza acciaio o ferro, dimodoché non si sviluppino correnti galvaniche in corrispondenza della sia unione con le barre.

Per amore di chiarezza, precisiamo che con †̃tratto’ di una barra si intende una sua sezione longitudinale, chiaramente, e che le barre di diverse armature destinate al saldo accoppiamento da parte del giunto proposto sono o a contatto o in sufficiente prossimità perché la loro elasticità consenta il mutuo serraggio tramite le piastre del giunto.

Infine, precisiamo, se ce ne fosse bisogno, che quando si afferma che una barra à ̈ ricevuta in una gola, si intende ovviamente che la gola contatta una parte della superficie laterale di un tratto della barra.

Forme di realizzazione specifiche dell’invenzione, e vantaggiose caratteristiche tecnico-funzionali correlate a tali forme di realizzazione solo in parte derivabili dalla descrizione suesposta, saranno descritte nel seguito della presente trattazione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

- la figura 1 Ã ̈ una vista in assonometria del giunto proposto;

- le figure 2A e 3A sono rispettivamente viste dall’alto e da lato del giunto che accoppia due barre perpendicolari;

- le figure 2B e 3B sono le due viste precedenti, in cui alle due barre citate à ̈ unita tramite il giunto anche una terza barra ad esse perpendicolare;

- le figure dalla 4 alla 9 sono viste schematiche di possibili impieghi del giunto in funzione delle diverse disposizioni possibili delle barre;

- le figure 10, 11, 12 sono rappresentazioni schematiche di diverse applicazioni dell’invenzione, rispettivamente: ad un nodo tra base e pilastro e ad un balcone unito ad una trave; e

- le figure 13 e 14 sono rispettivamente viste dall’alto e da lato del giunto che accoppia due barre parallele.

Nelle figure allegate si à ̈ indicato con 1 il giunto proposto nella sua generalità, con 7 il calcestruzzo del manufatto, e con 5 e 6 le barre delle diverse armature nel manufatto da accoppiare saldamente, le quali barre 5,6, lo ricordiamo, sono in genere cilindriche.

Come à ̈ mostrato in molte delle figure, ciascun giunto 1 comprende due piastre 2,3, preferibilmente uguali, e di preferenza di profilo genericamente quadrato, e ad esempio con gli angoli arrotondati per ragioni di sicurezza durante la messa in opera, ciascuna delle quali piastre 2,3 comprende una gola 21,31, che può essere mediana nella rispettiva piastra 2,3 e preferibilmente si estende su tutta la lunghezza della relativa piastra 2,3.

Il vantaggio di avere giunti 1 tutti fatti di coppie di piastre 2,3 tutte uguali à ̈ dovuto dall’abbattimento dei costi di produzione.

Ciascuna piastra 2,3 Ã ̈ di preferenza realizzata in corpo monolitico.

Essendo che le gole 21,31 sono previste per ricevere un tratto di una delle barre 5,6, esse saranno di preferenza dotate di una superficie concava.

Di preferenza, la sezione trasversale di ciascuna gola 21,31 ha un profilo ad “U†svasata, che à ̈ ottimo per accogliere nelle modalità già discusse le barre 5,6, allorché cilindriche, sia quando incrociano perpendicolarmente (figg.2A e 2 B) sia quando sono affiancate e parallele (figg.13 e 14).

Inoltre, per migliorare la saldezza del vincolo che si forma quando le barre 5,6 sono accoppiate dal giunto 1, tale superficie concava à ̈ scabra (figura 1), il ché coopera funzionalmente con le nervature ricavate sulla superficie delle barre 5,6 per sviluppare un bloccaggio assiale incrementato delle barre 5,6 stesse, quando accoppiate saldamente dal giunto 1, ove sono frapposte alle piastre 2,3 che le coprono (o “chiudono†) a panino.

Le piastre 2,3 poi, come ad esempio à ̈ mostrato molto chiaramente in figura 1, hanno due (o più come vedremo) falde laterali 22,23,24,32,33,34 complanari che originano ciascuna da un diverso orlo superiore della rispettiva gola 21,31 e sporgono lateralmente a quest’ultima fino ad un rispettivo bordo esterno 230,240, 320.

Le falde 22,23,24,32,33,34 sono necessarie perché costituiscono delle parti della piastra 2,3 che sporgono rispetto alle gole 31,21, che in uso riscontrano ed impegnano le barre 5,6, e quindi sono disponibili per essere interessate dai mezzi di serraggio 40,41,42, i quali essendo impiegabili, in uso, per forzare le falde di una piastra 2,3 verso le falde dell’altra piastra 2,3, consentendo di forzare una gola 21,31 verso l’atra e quindi di stringere le barre 5,6 che sono comprese a panino tra le piastre 2,3.

Le falde 22,23,24,32,33,34 sono di preferenza complanari ed hanno fori passanti 20,30, (vd. figura 1) ad esempio in prossimità degli “angoli†, così che sia agevole impiegare come mezzi di bloccaggio e serraggio dei bulloni 40,41, ciascuno con ad esempio la sua rondella 42, uno per ciascun foro passante 20,30.

Di seguito spieghiamo come l’utilizzatore monta il giunto 1 proposto, con particolare riferimento alle figure 2A, 3A, 13 e 14.

L’utilizzatore prende le piastre 2,3 e le porta in corrispondenza o del summenzionato punto di incrocio o dei tratti paralleli delle barre 5,6.

Posiziona le piastre 2,3 in modo che le barre 5,6 stiano tra le piastre e vengano accolte nelle gole 21,31, nelle modalità già discusse.

In pratica, le gole 21,31 delle diverse piastre 2,3, sia nel caso di applicazione del giunto 1 a barre 5,6 perpendicolari (vd. figure 2A, 3A), che nel caso di applicazione a piastre orizzontali (figg. 13 e 14), sono disposte affacciate l’una all’altra, con l’interposizione delle barre 5,6, ma nell’un caso sono perpendicolari nello sviluppo longitudinale e nell’altro sono parallele.

Poi l’utilizzatore applica i bulloni 40,41 a coppie di fori passanti 20,30 delle piastre 2,3.

Si noti che se le piastre 2,3 hanno un profilo quadrato con i fori 20,30 in corrispondenza degli “angoli†, allora i fori 20,30 risultano sovrapposti (o allineati) sia nel caso di impiego con barre 5,6 perpendicolari che nel caso di impiego con barre 5,6 parallele (figure 2A e 13) .

L’utilizzatore poi stringe i bulloni 40,41, il che forza le piastre 2,3 l’una verso l’altra (figura 3A e figura 14), visto che i bulloni sono applicati alle falde e che queste sono parte delle piastre 2,3 che comprendono anche le gole 21,31.

L’azionamento del serraggio dei bulloni 40,41 provoca quindi il fondamentale risultato del mutuo avvicinamento delle gole 21,31 e, visto che queste riscontrano le barre 5,6, anche il mutuo serraggio delle barre 5,6 o nel punto di incrocio, se esse incrociano perpendicolarmente (figura 3A), oppure lungo i tratti di affiancamento, se esse sono affiancate (figura 14), con la conseguenza che le barre 5,6 stesse ne risultano saldamente accoppiate.

Poi, va da sé, dopo la costruzione delle casseforme e della colata di calcestruzzo, ecc.., il giunto 1 e le barre 5,6 accoppiate risultano annegate e poi conglobate dentro il calcestruzzo a formare quel vincolo barra-barra-calcestruzzo che supera in modo completo i limiti del vincolo di reazione barra-calcestruzzo-barra della tecnica nota.

Tra i vantaggi dell’impiego dei bulloni 40,41 c’à ̈ che l’utilizzatore, agendo su di essi, può regolare e mantenere una data distanza tra le falde di piastre 2,3 diverse, le barre 5,6 mantenendosi di conseguenza saldamente accoppiate.

Come si può vedere dalle figure dalla 4 alla 9, il giunto 1 può essere impiegato con tutte le possibili eventualità di incrocio o contiguità delle barre 5,6 anche quando ho interruzioni tra barre in linea 5’,5’’,6’,6’’ entro le gole 21,31 (cioà ̈ in pratica invece di una barra 5 ed una barra 6 ho due barre 5’,5’’ in linea, con uno spazio tra loro, e due barre 6,6’ in linea, con uno spazio).

Non solo, ma come bene illustrano le figure 11 e 12, il loro impiego consente di accorciare di molto le barre 5 dell’armatura dei balconi (o altri elementi aggettanti) che incrociano le barre 6 dell’armatura di una trave perimetrale, ad esempio.

Ancora, i giunti possono essere impiegati in nodi che si sviluppano tra una base ed un pilastro, come si vede nella figura 10.

Nel prosieguo, si descriveranno alcune forme di realizzazione dell’invenzione previste per unire a due barre 5,6 di armature diverse che incrociano in un nodo, una terza barra 8 perpendicolare alle prime due come bene mostrano le figure 2B e 3B.

In generale, in ciascuna piastra 2,3 può essere ricavato un passaggio 200,201,300,301 (vd. figura 1) di ampiezza sufficiente perché esso possa essere attraversato dalla terza barra 8.

Tale passaggio 200,201,300,301 dovrà essere posizionato nella rispettiva piastra 2,3 in modo tale che, una volta che le piastre 2,3 siano disposte con la rispettiva gola 21,31 che riceve una delle succitate barre perpendicolari e sovrapposte 5,6, allora il passaggio di una piastra 2,3 à ̈ almeno in parte sovrapposto a quello dell’altra a definire una sede per accogliere un tratto di una terza barra 8 (vd. figura 2A).

In questa maniera, il giunto 1 arriva ad unire in un unico e saldo vincolo dentro il manufatto, fino a tre barre 5,6,8 perpendicolari tra loro (vd. figure 2B e 3B).

Nel seguito viene spiegata una forma di attuazione ancora più vantaggiosa.

Ciascun passaggio può essere formato da una parte rettilinea 200,300 che origina da un bordo esterno 230,240 di una delle falde della rispettiva piastra 2,3, a definire due sotto-falde laterali 23,24,33,34 (si veda sempre la figura 1) la quale parte rettilinea 200,300 attraversa tutta la rispettiva falda fino ad originare una seconda parte 201,301, ricavata nella gola 21,31, la quale seconda parte 201,301 à ̈ definita da un bordo interno terminale 211,311 tondeggiante.

La seconda parte 201,301 in ciascuna piastra 2,3 à ̈ di dimensioni sufficienti perché, in uso, la terza barra 8 risulti discosta dal citato bordo terminale 211,311 risultando quindi a riscontro con le barre perpendicolari e sovrapposte 5,6 ricevute nelle gole 21,31 (vd. figura 2B).

Ne consegue che le barre perpendicolari 5,6 più volte citate risultano tensionate dalla presenza della terza barra 8 (che può essere anch’essa una barra di armatura od una barra prevista proprio per il tensionamento delle prime due).

Tale tensionamento, o pretensionamento perché si verifica prima della colata, serve a compensare la flessione, o “freccia†, iniziale che normalmente affligge le barre vincolate ad una sola estremità, e di conseguenza serve ad evitare possibili microfratture che si verificano allorché, durante la “presa†del calcestruzzo, le barre hanno tale freccia iniziale.

Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come nel seguito rivendicata.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Giunto per accoppiare saldamente due barre (5,6) di diverse armature per calcestruzzo armato, le quali due barre (5,6) siano disposte affiancate e/o sovrapposte l’una all’altra, caratterizzato dal fatto di comprendere: - due piastre (2,3), ciascuna delle quali comprende almeno una gola (21,31) per ricevere un tratto di una delle barre (5,6), ed almeno due falde laterali (22,23,24,32,33,34) che originano ciascuna da un diverso orlo superiore della gola (21,31) e sporgono lateralmente a quest’ultima fino ad un rispettivo bordo esterno (230,240,320), e - mezzi di serraggio (40,41,42) per forzare, in uso, le falde di una piastra (2,3) verso le falde dell’altra piastra (2,3), le due piastre (2,3) essendo disponibili rispetto alle barre (5,6) in modo che, in uso, le coprano a panino, e le gole (21,31) delle piastre (2,3) essendo di profondità e larghezza tali da consentire che le piastre (2,3) stesse possano essere disposte, in uso, o con le proprie gole (21,31) che ricevono ciascuna un tratto di una diversa barra (5,6), nel caso in cui le barre (5,6) si incrocino perpendicolarmente in un punto di incrocio, oppure con le gole (21,31) definenti assieme un alloggiamento che alloggi tratti di entrambe le barre (5,6), nel caso in cui le barre (5,6) siano affiancate e parallele lungo rispettivi tratti di affiancamento, a consentire che i mezzi di serraggio (40,41,42), forzando il mutuo avvicinamento delle falde laterali (22,23,24,32,33,34) di diverse piastre (2,3), causino il mutuo serraggio delle barre (5,6) o nel punto di incrocio, se esse incrociano perpendicolarmente, oppure lungo i tratti di affiancamento, se esse sono affiancate, dal che le barre (5,6) ne risultano saldamente accoppiate.
2. 2. Giunto secondo la rivendicazione precedente, in cui le falde (22,23,24,32,33,34) di ciascuna piastra (2,3) sono complanari e comprendono fori passanti (20,30) ed i mezzi di bloccaggio e serraggio comprendono un bullone (40,41) per ciascun foro passante (20,30), così che sia regolabile e mantenibile una distanza tra le falde di piastre (2,3) diverse, le barre (5,6) mantenendosi di conseguenza saldamente accoppiate.
3. 3. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in ciascuna piastra (2,3) à ̈ ricavato un passaggio (200,201,300,301) di ampiezza sufficiente perché esso possa essere attraversato da una barra di un’armatura per calcestruzzo, ciascun passaggio (200,201,300,301) essendo posizionato nella rispettiva piastra (2,3) in modo tale che, una volta che le piastre (2,3) siano disposte, in uso, con la rispettiva gola (21,31) che riceve una delle succitate barre perpendicolari e sovrapposte (5,6), riscontrandone un tratto, allora il passaggio (200,201,300,301) di una piastra (2,3) à ̈ almeno in parte sovrapposto a quello dell’altra a definire una sede per accogliere un tratto di una terza barra (8) perpendicolare a dette barre sovrapposte e perpendicolari (5,6).
4. 4. Giunto secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascun passaggio à ̈ formato da una parte rettilinea (200,300) che origina da un bordo esterno (230,240) di una delle falde della rispettiva piastra (2,3), a definire due sottofalde laterali (23,24,33,34), la quale parte rettilinea (200,300) attraversa tutta l’estensione della rispettiva falda fino ad originare una seconda parte (201,301), ricavata nella gola (21,31), la quale seconda parte (201,301) à ̈ definita da un bordo terminale tondeggiante (211,311), la seconda parte (201,301) essendo di dimensioni sufficienti perché, in uso, la terza barra (8) risulti discosta dal citato bordo terminale (211,311) risultando quindi a riscontro con le barre perpendicolari e sovrapposte (5,6) ricevute nelle gole (21,31).
5. 5. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le gole (21,31) delle piastre (2,3) hanno una superficie concava scabra.
6. 6. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le piastre (2,3) sono uguali.
7. 7. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, realizzato in metallo.
8. 8. Giunto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna piastra (2,3) Ã ̈ realizzata in corpo monolitico.