ITBS20120104A1 - Sistema nodale costruttivo di rapido assemblaggio, per strutture portanti, corpi di fabbrica e manufatti di polivalente utilizzo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un sistema nodale per strutture portanti, di tipo permanente e semipermanente. In particolare l’invenzione riguarda un sistema nodale costruttivo di rapido montaggio e smontaggio, per strutture portanti, corpi di fabbrica e manufatti di polivalente utilizzo.

Il settore delle strutture portanti sta conoscendo una notevole diffusione data la necessità di realizzare costruzioni di rapido montaggio e smontaggio, e che possano essere facilmente adattate o riconfigurate a seconda della destinazione d’uso assegnata, ad esempio commerciale, abitativa, civile o sociale.

Dette strutture portanti a telaio sono generalmente realizzate in materiale ferroso o in altro materiale, ad esempio in legno, in funzione delle necessità costruttive. Tali strutture sono particolarmente adatte a sorreggere corpi di fabbrica o manufatti di rapido montaggio/smontaggio, per realizzare edifici o costruzioni, eventualmente compatibili con sistemi antisismici, per fruitori pubblici e privati.

Una struttura portante comprende generalmente una pluralità di elementi, quali sistemi nodali, travi e pilastri, uniti a mezzo bullone, saldature o altri sistemi di ritenuta, a formare un telaio.

I sistemi tradizionali di assemblaggio di tali strutture portanti risultano particolarmente vincolanti poiché il sistema nodale à ̈ realizzato tramite saldatura delle travi e/o dei pilastri di acciaio oppure con profili ad “L“, definiti squadre o lineari, e successivo assemblaggio dei vari componenti tramite bulloni, dimensionalmente diversi.

Tali sistemi tradizionali, prevedendo una fase di saldatura, non consentono di recuperare i componenti strutturali senza rischi di danneggiamento e non ne consento il riutilizzo previa ulteriore lavorazione e/o adattamento.

Un esempio di struttura portante in cui il sistema nodale à ̈ realizzato senza saldature à ̈ rappresentato dal documento brevettuale US6390719, in cui tale sistema nodale à ̈ realizzato tramite un elemento scatolare e una serie di elementi laterali a forma di L, uniti tramite bulloni all’elemento scatolare ed atti a sostenere le travi, sempre fissate tramite bulloni.

Tale tipo di sistema nodale, comprendendo un elevato numero di componenti, risulta particolarmente complesso da montare/smontare e dispendioso in termini di tempo di montaggio.

La necessità percepita relativamente alle strutture portanti a telaio à ̈ quella di comprendere un sistema nodale in grado di consentire un rapido assemblaggio/smontaggio degli elementi ed a al tempo stesso offrire un’ottimale tenuta alle sollecitazioni statiche della struttura.

Scopo della presente invenzione à ̈ di risolvere i problemi dell’arte nota tenendo conto delle necessità del settore.

Il sistema nodale dell’invenzione risulta particolarmente innovativo per rapidità costruttiva e resistenza, per semplicità d'uso, facilità di trasporto in loco e movimentazione cantieristica e per essere completamente riutilizzabile successivamente alla sua rimozione, senza incorrere in gravosi danneggiamenti degli elementi di cui à ̈ composto.

Tale scopo à ̈ raggiunto da un sistema nodale, un metodo di assemblaggio e da una chiave di bloccaggio secondo le rivendicazioni 1, 15 e 20 seguenti. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite o vantaggiose del sistema nodale.

Le caratteristiche ed i vantaggi del sistema nodale secondo la presente invenzione sono evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:

- la figura 1 mostra una vista assonometrica di un sistema nodale per una struttura portante, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista esplosa di un sistema nodale, secondo la presente invenzione;

- la figura 3 mostra una vista assonometrica di una chiave di bloccaggio di un sistema nodale, secondo la presente invenzione;

- le figure 4a e 4b mostrano una vista piana di una chiave di bloccaggio, rispettivamente in configurazione di ingresso e in configurazione di bloccaggio, di un sistema nodale secondo la presente invenzione;

- la figura 5 mostra un dettaglio del sistema nodale di figura 1;

- le figure 6a e 6b mostrano una vista assonometrica, rispettivamente della faccia di uscita e della faccia di ingresso, di un elemento di bloccaggio verticale di un sistema nodale, secondo la presente invenzione;

- la figura 7 mostra una vista assonometrica di una struttura portante comprendente una pluralità di sistemi nodali, secondo la presente invenzione;

- le figure da 8a a 8l mostrano le fasi di un metodo di assemblaggio di un sistema nodale, secondo la presente invenzione;

- la figura 9a mostra una sezione di una trave del sistema nodale di figura 2 secondo un piano di sezione II-II;

- la figura 9b mostra una sezione di una trave del sistema nodale di figura 2 secondo una variante realizzativa.

Con riferimento alle figure allegate, ed in particolare alla figura 7, Ã ̈ rappresentata una struttura portante 100.

La struttura portante 100 comprende una pluralità di elementi, quali travi 10,10’ e pilastri 20. La connessione trave/trave e/o trave/pilastro, chiamata nodo 101, à ̈ realizzata tramite un sistema nodale 30. Nelle figure 1, 2 e 5, à ̈ rappresentato nodo 101 realizzato tramite il sistema nodale 30.

La trave 10 ha una sezione sostanzialmente ad I e comprende una parete verticale 11, interposta tra una base inferiore 13 ed una base superiore 12.

Almeno un’estremità della trave 10 comprende un tratto di connessione 19 atto ad essere connesso al nodo 101 tramite il sistema nodale 30.

Almeno un’estremità della base inferiore 13 e della base superiore 12, preferibilmente nel tratto di connessione 19, presentano tagli obliqui 14 atti a conferire all’estremità stessa una forma sostanzialmente trapezoidale.

Almeno un’estremità della base inferiore 13 e della base superiore 12, preferibilmente nel tratto di connessione 19, sono dotate di fori 16, per l’alloggio di viti e bulloni.

Almeno un’estremità della parete verticale 11, preferibilmente nel tratto di connessione 19, à ̈ dotata di fori 18, per l’alloggio di viti e bulloni.

La trave 10’, o trave tronca 10’, comprende una parete verticale 11’, interposta tra una base inferiore 13’ ed una base superiore 12’. Preferibilmente, la base inferiore 13’ e la base superiore 12’ hanno forma sostanzialmente trapezoidale con tagli obliqui 14’. Preferibilmente, la base inferiore 13’ e la base superiore 12’ sono dotate di fori 16’, per l’alloggio di viti e bulloni. Inoltre, la parete verticale 11’ à ̈ dotata di fori 18’ per l’alloggio di viti e bulloni. Almeno un’estremità della trave tronca 10’ comprende un tratto di connessione 19’ atto ad essere connesso ad un nodo 101 tramite il sistema nodale 30. Preferibilmente l’intera trave tronca 10’ à ̈ un tratto di connessione 19’.

La trave tronca 10’ à ̈ un elemento di completamento della struttura portante 100, utilizzata in sostituzione di una trave 10. Tipicamente la trave 10’ à ̈ posizionata in prossimità di angoli o spigoli della struttura portante 100, ad esempio in ogni nodo 101 comprendente meno di quattro travi 10. La trave tronca 10’ à ̈ un punto di chiusura del nodo 101, ma non necessariamente un punto di chiusura della struttura portante 100, in quanto in corrispondenza di una trave tronca 10’ potrebbe essere collegato un ulteriore elemento di sviluppo della struttura portante 100, O qualsiasi altro elemento portante o non portante, come ad esempio una tettoia.

Preferibilmente, la trave 10 e la trave tronca 10’ sono elementi monoblocco.

I tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’ sono convergenti tra loro verso un nodo 101 fino a realizzare uno spazio interstiziale, mostrato nelle figure 4a e 4b. Preferibilmente, lo spazio interstiziale à ̈ definito dalle estremità delle travi 10,10’ e dai tratti obliqui 14,14’.

I tagli obliqui 14,14’ posso avere differenti inclinazioni a seconda delle necessità di utilizzo, in particolare, come mostrato nelle figure 9a e 9b, tali tagli obliqui 14,14’ sono asimmetrici rispetto alla parete verticale 11,11’ o all’anima della trave 10,10’. Preferibilmente, un primo taglio obliquo 14a,14’a à ̈ posizionato ad una distanza maggiore A rispetto alla parete verticale 11,11’, ed un secondo taglio obliquo 14b,14’b à ̈ posizionato ad una distanza minore B rispetto alla parete verticale 11,11’.

Preferibilmente, il primo taglio obliquo 14a,14’a à ̈ più corto rispetto al secondo taglio obliquo 14b,14’b. La maggior lunghezza del secondo taglio obliquo 14b,14’b à ̈ rappresentata dal tratto W, definito come la distanza tra i punti di incontro di ciascun taglio obliquo 14a,14’a,14b,14’b con il rispettivo lato della base inferiore 13,13’.

Il pilastro 20 comprende un corpo centrale 21 dotato, almeno ad una estremità, di un tratto di connessione 29 atto ad essere connesso ad un nodo 101 tramite il sistema nodale 30.

Il pilastro 20 comprende inoltre, preferibilmente nel tratto di connessione 29, un elemento di bloccaggio verticale 22,23 dotato di fori 26 per l’alloggio di viti e bulloni. Preferibilmente, l’elemento di bloccaggio verticale 22,23 à ̈ un piedistallo 22,23. Ancora più preferibilmente, il piedistallo 22,23 à ̈ in pezzo unico con il pilastro 20.

Preferibilmente, il pilastro 20 comprende un piedistallo inferiore 23 ed un piedistallo superiore 22 Preferibilmente, il pilastro 20 Ã ̈ un elemento monoblocco.

Il sistema nodale 30 comprende inoltre una chiave di bloccaggio 40, atta ad operare in rotazione per realizzare la connessione del nodo 101, vale a dire la connessione meccanica trave/trave e/o trave/pilastro e/o pilastro/pilastro.

Preferibilmente, come mostrato nelle figure 4a e 4b, la chiave di bloccaggio 40, con asse Z, Ã ̈ atta a passare da

- una configurazione di ingresso (figura 4a), in cui la chiave di bloccaggio 40 à ̈ inseribile nello spazio interstiziale definito dai tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’, ad

- una configurazione di bloccaggio (figura 4b), ruotata attorno all’asse Z rispetto alla configurazione di ingresso, in cui la chiave di bloccaggio 40 à ̈ adatta a realizzare una connessione meccanica tra i tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’.

Preferibilmente, nella configurazione di bloccaggio la chiave di bloccaggio 40 Ã ̈ ruotata di 45° rispetto alla configurazione di ingresso.

Il verso di rotazione della chiave di bloccaggio 40 à ̈ definito in relazione della distanza maggiore A. Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 à ̈ ruotata in direzione del primo taglio obliquo 14a,14’a, e quindi in direzione della distanza maggiore A. Nella configurazione mostrata in figura 9a, la chiave di bloccaggio 40 à ̈ ruotata in senso antiorario. Nella variante mostrata in figura 9b, la chiave di bloccaggio 40 à ̈ ruotata in senso orario.

Come mostrato in figura 3, la chiave di bloccaggio 40 comprende un corpo centrale 41, sostanzialmente cilindrico, allungato lungo l’asse Z.

La chiave di bloccaggio 40 comprende almeno una sporgenza o ala 42, che protrude dal corpo centrale 41 e si estende radialmente ad esso. L’ala 42, ad esempio, à ̈ applicata per saldatura, pressofusione o altri sistemi di fissaggio, lungo il corpo centrale 41 della chiave di bloccaggio 40.

Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 comprende una pluralità di ali 42, angolarmente equispaziate attorno al corpo centrale 41. Il numero di ali 42 dipende delle esigenze strutturali del nodo 101, ed in generale della struttura portante 100. Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 comprende quattro ali 42. Preferibilmente, le ali 42 sono disassate rispetto all’asse Z del corpo centrale 41.

Preferibilmente, l’ala 42 à ̈ sostanzialmente rettangolare, ancora più preferibilmente trapezoidale. La forma trapezoidale delle ali 42 agevola la rotazione della chiave di bloccaggio 40 dalla configurazione di ingresso alla configurazione di bloccaggio. Infatti, la presenza di lati obliqui dovuti alla forma trapezoidale, con base maggiore lungo il corpo centrale 41, evita che la rotazione delle ali 42 sia ostacolata da eventuali protuberanze o sporgenze presenti sulle travi 10,10’, come ad esempio viti e bulloni.

Preferibilmente, l’ala 42 comprende fori 48 per l’alloggio di viti e bulloni, longitudinalmente disposti.

Preferibilmente, le ali 42 della chiave di bloccaggio 40 assicurano il montaggio orizzontale delle travi 10,10’ a formare il nodo 101. Ancora più preferibilmente, le ali 42 della chiave di bloccaggio 40 assicurano anche un secondo allineamento delle travi 10,10’ e conseguentemente la verifica statica delle travi stesse. variando la forma delle ali 42 e la posizione dei fori 48 à ̈ possibile realizzare anche un montaggio obliquo delle travi 10,10’.

La chiave di bloccaggio 40 comprende inoltre almeno un elemento di forma 43,44 posizionato ad un’estremità assiale del corpo centrale 41.

Preferibilmente, l’elemento di forma 43,44 à ̈ poligonale, ad esempio rettangolare, quadrato, preferibilmente a stella.

Preferibilmente, l’elemento di forma 43,44 comprende sporgenze o spigoli 45, che protrudono radialmente rispetto al corpo centrale 41. Gli spigoli 45 protrudono radialmente dal corpo centrale 41 in corrispondenza delle ali 42. Preferibilmente, l’elemento di forma 43,44 comprende quattro sporgenze 45 angolarmente equispaziate

Preferibilmente, l’elemento di forma 43,44 à ̈ inscrivibile in un quadrato, in cui gli spigoli 45 sono posti sostanzialmente in corrispondenza delle diagonali del quadrato.

Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 comprende due elementi di forma, un elemento di forma superiore 43 ed un elemento di forma inferiore 44.

Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 Ã ̈ in pezzo unico o monoblocco.

In fase di montaggio della chiave di bloccaggio 40 nel nodo 101, come mostrato nelle figure 4a e 4b, la chiave di bloccaggio 40 viene inserita, in una configurazione di ingresso, nello spazio interstiziale tra le travi 10, 10’. Lo spazio interstiziale deve essere tale da consentire il passaggio delle ali 42 e dell’elemento di forma 43,44. In particolare, l’ampiezza dello spazio interstiziale à ̈ regolata agendo sulla diversa lunghezza dei tagli obliqui 14a,14’a e 14b,14’b, e quindi agendo sul tratto W.

Una volta inserita, la chiave di bloccaggio 40 viene ruotata in una configurazione di bloccaggio, configurazione ruotata attorno all’asse Z rispetto alla configurazione di ingresso, in cui le ali 42 si trovano tra la base inferiore 13,13’ e la base superiore 12,12’ di ciascuna trave 10, 10’, in modo tale che la chiave di bloccaggio 40 non possa essere estratta dallo spazio interstiziale tra le travi 10,10’.

Nella configurazione di bloccaggio, le ali 42 si trovano in battuta contro la parete verticale 11,11’ dei tratti di connessione 19,19’ di ciascuna trave 10, 10’. La posizione dissassata delle ali 42 rispetto al corpo centrale 41 consente di realizzare un corretto allineamento delle ali 42 in battuta contro la parete verticale 11,11’ di ciascuna trave 10,10’. Inoltre, l’ala 42 à ̈ in battuta contro la parete verticale 11,11’ dal lato della distanza maggiore A, distanza che consente di ospitare adeguatamente lo spessore dell’ala stessa.

Una volta che le ali 42 si trovano in battuta contro la parete verticale 11,11’ di ciascuna trave 10, 10’, i fori 48 delle ali 42 risultano allineati con i fori 18,18’ della parete verticale 11,11’, così da consentire il passaggio di viti e bulloni.

Preferibilmente, sull’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 o su un diverso elemento di appoggio del nodo 101, à ̈ previsto un elemento fermacorsa che facilita l’allineamento dei fori 48 delle ali 42 con i fori 18,18’ della parete verticale 11,11’.

Preferibilmente, la chiave di bloccaggio 40 à ̈ assicurata in configurazione di bloccaggio tramite l’accoppiamento delle ali 42 con le pareti verticali 11,11’ delle travi 10, 10’, accoppiamento realizzato tramite viti e bulloni 108 inseriti contemporaneamente in un foro 48 ed in un foro 18,18’, in modo da impedire eventuali rotazioni della chiave di bloccaggio 40 in senso opposto rispetto alla rotazione della configurazione di bloccaggio.

In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il sistema nodale 30 comprendente:

- tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’, convergenti tra loro verso un nodo 101 fino a realizzare uno spazio interstiziale;

- una chiave di bloccaggio 40, con asse Z, avente una configurazione di ingresso, in cui la chiave di bloccaggio 40 à ̈ inseribile nello spazio interstiziale, ed una configurazione di bloccaggio, ruotata attorno all’asse Z rispetto alla configurazione di ingresso, in cui la chiave di bloccaggio 40 à ̈ adatta a realizzare una connessione meccanica tra i tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’;

- mezzi di ritenuta 18,18’,48,108 atti a connettere la chiave di bloccaggio 40 con i tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’ in modo da renderli solidali tra loro.

Preferibilmente, i mezzi di ritenuta 18,18’,48,108 comprendono i fori 48 realizzati sulle ali 42, i fori 18,18’ realizzati sulle travi 10,10’, viti e bulloni 108.

Preferibilmente, il sistema nodale 30 comprende inoltre almeno una elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 atto a collaborare meccanicamente con la chiave di bloccaggio 40 per realizzare la connessione del nodo 101, vale a dire la connessione trave/trave e/o trave/pilastro e/o pilastro/pilastro.

L’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 può avere qualsiasi forma, preferibilmente quadrata, rettangolare, ancora più preferibilmente sostanzialmente circolare.

Preferibilmente, l’elemento di bloccaggio verticale à ̈ una piastra 50. Preferibilmente, il sistema nodale 30 comprende due piastre 50, ciascuna atta a collaborare meccanicamente con uno degli elementi di forma 43,44 della chiave di bloccaggio 40 per realizzare la connessione del nodo 101, vale a dire la connessione trave/trave e/o trave/pilastro e/o pilastro/pilastro. In una variante di realizzazione, l’elemento di bloccaggio verticale 22,23 à ̈ un pezzo unico con un pilastro 20. Preferibilmente l’elemento di bloccaggio verticale à ̈ il piedistallo 22,23 di un pilastro 20.

L’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 comprende fori 56 per l’alloggio di viti e bulloni atti a realizzare il fissaggio meccanico tra l’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 ed il pilastro 20 e/o tra l’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 e una o più travi 10, 10’. Inoltre, i fori 56 possono alloggiare viti e bulloni atti a realizzare il fissaggio meccanico tra l’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 e altri elementi costruttivi.

L’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 comprende inoltre un’apertura 51. Preferibilmente, l’apertura 51 à ̈ centralmente disposta sull’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50.

Preferibilmente, l’apertura 51 ha forma poligonale, ad esempio rettangolare, quadrata, preferibilmente a stella.

L’apertura 51 comprende:

- pareti atte a consentire l’ingresso dell’elemento di forma 43,44, in configurazione di ingresso, e

- un riscontro 52 atto a realizzare un vincolo assiale all’estrazione dell’elemento di forma 43,44, in configurazione di bloccaggio.

L’elemento di forma 43,44 della chiave di bloccaggio 40 à ̈ infatti inseribile, nella configurazione di ingresso, nell’apertura 51, ed à ̈ atto a realizzare un accoppiamento di forma che realizza un vincolo assiale con l’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 nella configurazione di bloccaggio.

Per realizzare un corretto accoppiamento di forma, l’elemento di forma 43,44 della chiave di bloccaggio 40 ha una forma inscrivibile nell’apertura 51 e accoppiabile con la forma di tale apertura 51 in un sistema ad incastro.

Preferibilmente, l’apertura 51 dell’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 à ̈ un’apertura passante. Detta apertura 51 si presenta, su ciascuna faccia dell’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50, con una forma diversa o con la stessa forma ma ruotata.

Il sistema nodale 30 comprendente inoltre mezzi di fissaggio 16,16’,56,106 atti a connettere meccanicamente l’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 con i tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’ in modo da renderli solidali tra loro.

Preferibilmente, i mezzi di fissaggio 16,16’,56,106 comprendono i fori 56 realizzati sull’elemento di bloccaggio verticale 22,23,50 e/o i fori 16,16’ realizzati sulle travi 10,10', viti e bulloni 106.

Preferibilmente i fori 16,18,26,48,56 del sistema nodale 30 sono già filettati per consentire il bloccaggio senza dadi e/o ospitare altri mezzi di ritenuta insiti all'origine.

In una forma di realizzazione dell’invenzione, una struttura portante 100, comprende una pluralità di travi 10,10’ e pilastri 20, e la connessione trave/trave e/o trave/pilastro e/o pilastro/pilastro à ̈ realizzata tramite un sistema nodale 30 in accordo con l’invenzione.

Nelle figure da 8c ad 8e à ̈ illustrato un metodo di assemblaggio di nodo 101 di una struttura portante 100. Il metodo di assemblaggio di un sistema nodale 30 per una struttura portante 100, comprende le fasi di:

- predisporre tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’, una chiave di bloccaggio 40 e mezzi di ritenuta 18,18’,48,108 fra detti tratti di connessione 19,19’ e detta chiave di bloccaggio 40;

- disporre detti tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’ convergenti verso un nodo 101 fino a realizzare uno spazio interstiziale (figura 8c);

- inserire la chiave di bloccaggio 40, in una configurazione di ingresso, in detto spazio interstiziale (figura 8d);

- ruotare la chiave di bloccaggio 40 in una configurazione di bloccaggio, ruotata rispetto alla configurazione di ingresso (figura 8d);

- fissare la chiave di bloccaggio 40, in configurazione di bloccaggio, a detti tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’ tramite detti mezzi di ritenuta 18,18’,58,108 in modo da renderli solidali tra loro (figura 8d).

Il metodo di assemblaggio comprende inoltre, prima della fase di inserire la chiave di bloccaggio 40, le fasi di:

- predisporre un elemento di bloccaggio verticale 22,50 inferiore avente un’apertura 51 e mezzi di fissaggio 16,16’,56,106 (figura 8b);

- fissare detti tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’ all’elemento di bloccaggio verticale 22,50 inferiore tramite detti mezzi di fissaggio 16,16’,56,106 in modo da renderli solidali tra loro (figura 8b).

Il metodo di assemblaggio comprende inoltre, dopo la fase di fissare la chiave di bloccaggio 40, le fasi di: - predisporre un elemento di bloccaggio verticale 23,50 superiore avente un’apertura 51 atta al passaggio di detto elemento di forma 43;

- calzare detto elemento di bloccaggio verticale 23,50 superiore sopra l’elemento di forma 43 della chiave di bloccaggio 40 (figura 8e);

- ruotare detto elemento di bloccaggio verticale 23,50 superiore sopra la chiave di bloccaggio 40 in modo da realizzare un accoppiamento di forma che realizza un vincolo assiale con detta chiave di bloccaggio 40 (figura 8e);

- fissare detti tratti di connessione 19,19’ di travi 10,10’ a detto elemento di bloccaggio verticale 23,50 superiore tramite detti mezzi di fissaggio 16,16’,56,106 in modo da renderli solidali tra loro (figura 8e).

Preferibilmente, per un corretto assemblaggio del sistema nodale 30, à ̈ essenziale rispettare una precisa sequenza di montaggio, riassunta nelle fasi successive. Fase A: porre in opera un elemento di bloccaggio verticale 22,50 dotato di un’apertura 51; disporre le travi 10,10’ in modo che i fori 16,16’ della base inferiore 13,13’ siano in corrispondenza con i fori 56,26 predisposti sull’elemento di bloccaggio verticale 22,50 e in modo che i tratti di connessione 19,19’ realizzino uno spazio interstiziale; procedere al fissaggio (elemento di bloccaggio verticale - travi) attraverso gli opportuni sistemi di fissaggio 106; inserire la chiave di bloccaggio 40 nello spazio interstiziale realizzato tra i tratti di connessione 19,19’ delle travi 10,10’, assicurandosi di aver penetrando l’apertura 51 dell’elemento di bloccaggio verticale 22,50 con l’elemento di forma 44 della chiave di bloccaggio 40.

Fase B: ruotare la chiave di bloccaggio 40 di 45° (o altra graduazione secondo le necessità dettate dal sistema nodale 30) in modo da ottenere il bloccaggio della chiave di bloccaggio 40 e l’allineamento dei fori 48 delle ali 42 con i fori 18,18’ della parete verticale 11,11’ delle travi 10,10’; procedere al fissaggio (chiave di bloccaggio - travi) attraverso gli opportuni mezzi di ritenuta 108.

Fase C: chiudere il sistema nodale 30 inserendo un ulteriore elemento di bloccaggio verticale 23,50, dotato di un’apertura 51, sulla chiave di bloccaggio 40, in modo che l’elemento di forma 43 della chiave di bloccaggio 40 penetri l’apertura 51 dell’ulteriore elemento di bloccaggio verticale 23,50; ruotare l’ulteriore elemento di bloccaggio verticale 23,50 di 45° (o altra graduazione secondo le necessità dettate dal sistema nodale 30) in modo da ottenere il bloccaggio dell’ulteriore elemento di bloccaggio verticale 23,50 e l'allineamento dei fori 56,26, predisposti sull’ulteriore elemento di bloccaggio verticale 22,50, con i fori 16,16’ della base superiore 12,12’ delle travi 10,10’; procedere al fissaggio (ulteriore elemento di bloccaggio verticale - travi) attraverso gli opportuni sistemi di ritenuta 106.

Ciascun nodo 101 può avere varie configurazioni di sviluppo orizzontale, a seconda dell’utilizzo di più o meno travi tronche 10’ (che preferibilmente realizzano un punto di chiusura della struttura) di più o meno travi 10 (che preferibilemente realizzano un punto di sviluppo della struttura). Alcune delle configurazioni possibili del nodo 101, mostrate in figura 7, sono, ad esempio:

- nodo singolo 101a, composto da tre travi tronche 10’ ed una trave 10;

- nodo doppio 101b, composto da due travi tronche 10’ e due travi 10;

- nodo triplo 101c, composto da una trave tronca 10’ e tre travi 10;

- nodo quadruplo 101d, composto da quattro travi 10. Nelle figure da 8b ad 8l à ̈ illustrato un metodo di assemblaggio di un modulo 120 di una struttura portante 100.

Il metodo di assemblaggio di un modulo 120 della struttura portante 100 comprende le fasi di:

- realizzare una base inferiore 121 del modulo 120 tramite travi 10,10’: connettere ciascuna trave 10, ad entrambe le estremità, con un’altra trave 10 tramite un primo sistema nodale 30 (figure da 8c a 8e);

- realizzare l’altezza 122 del modulo 120 tramite pilastri 20: fissare, tramite mezzi di fissaggio 16,16’,56,106, ciascun pilastro 20 all’elemento di bloccaggio verticale 23,50 superiore del primo sistema nodale 30 (figura 8f);

- realizzare la base superiore 123 del modulo 120 tramite travi 10,10’: connettere ciascuna trave 10, ad entrambe le estremità, con un’altra trave 10 tramite un secondo sistema nodale 30, e fissare, tramite mezzi di fissaggio 16,16’,56,106, ciascun pilastro 20 all’elemento di bloccaggio verticale 22,50 inferiore del secondo sistema nodale 30 (figure da 8g a 8l).

Nelle figure da 8a ad 8l à ̈ illustrato un metodo di assemblaggio di una struttura portante 100.

Il metodo di assemblaggio di una struttura portante 100 comprende le fase di realizzare una pluralità di moduli 120 (figure da 8b a 8l).

Preferibilmente, il metodo di assemblaggio di una struttura portante 100 comprende inoltre, prima della fase di realizzare una pluralità di moduli 120, le fasi di:

- predisporre dei plinti 60 di supporto (figura 8a); - fissare eventuali dispositivi antisismici 70, preferibilmente un dissuasore sismico, sui plinti 60 di supporto tramite mezzi di ritenuta (figura 8a);

Gli elementi costituenti il sistema nodale (chiave di bloccaggio ed elemento di bloccaggio) possono essere realizzati in qualsiasi lega metallica, preferibilmente ferro o acciaio, in legno e derivati, in materiale composto metallo e legno, in materiale plastico, in vetro. Preferibilmente, tali elementi costituenti sono realizzati con materiali sostenibili e riciclabili con processi industriali tradizionali.

Preferibilmente, gli elementi costituenti il sistema nodale (chiave di bloccaggio ed elemento di bloccaggio) presentano finiture speciali contro agenti atmosferici e usura del tempo, o quant'altro sia invasivo e deteriorante in relazione al tipo di utilizzo e al materiale scelto.

Il sistema nodale si può presentare anche in forme diverse, ma à ̈ essenziale che la soluzione tecnica di bloccaggio venga realizzata dalla presenza composta di due forme diverse (elemento di forma della chiave di bloccaggio – apertura dell’elemento di bloccaggio) perfettamente penetrabili in una soluzione di ingresso e successivamente rotabili in una soluzione di uscita che ne determina il bloccaggio. Tale bloccaggio à ̈ ulteriormente irrigidito da un sistema di ritenuta di varia natura e forma (ad esempio viti e bulloni), anche derivante da una tradizionale serratura applicata preferibilmente sulla chiave di bloccaggio, in modo da garantire una maggior sicurezza protettiva nei confronti di manomissioni da parte di terzi o di accesso al sistema centrale, oltre che svolgere una funzione di ulteriore irrigidimento della struttura. La serratura potrebbe comprendere uno o più componenti mobili, preferibilmente flessibili, e avere quindi il compito di permettere o impedire l’oscillazione del sistema nodale.

Preferibilmente, per un corretto assemblaggio e montaggio del nodo à ̈ essenziale che le forature dei vari elementi costituenti (travi, pilastri, chiave di bloccaggio, elemento di bloccaggio) siano dimensionalmente costanti così da consentire un perfetto allineamento dei fori per il montaggio dei vari elementi, e una semplificazione delle relative tipologie di mezzi di ritenuta.

Innovativamente, un sistema nodale per strutture portanti secondo la presente invenzione consente un rapido assemblaggio e disassemblaggio dei componenti ed al tempo stesso offre un’ottimale tenuta alle sollecitazioni statiche della struttura.

Vantaggiosamente, un sistema nodale per strutture portanti secondo la presente invenzione consente una riconfigurazione ed una diversa direzionalità dei componenti trave/pilastro secondo le esigenze del caso. Vantaggiosamente, un sistema nodale per strutture portanti secondo la presente invenzione permette estensioni/ritenzioni dei singoli moduli della struttura portante senza necessariamente intervenire con modifiche sull’intera struttura nel suo complesso. Vantaggiosamente, un sistema nodale per strutture portanti secondo la presente invenzione garantisce semplicità costruttiva e rapidità di montaggio.

Vantaggiosamente, un sistema nodale per strutture portanti secondo la presente invenzione implica un minore sforzo costruttivo ed una minore movimentazione pesi.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, non necessitando di lavorazioni in loco ma solamente del montaggio sequenziale dei componenti, consente l'impiego di personale non qualificato, con conseguente riduzione di costi.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, essendo composto da pochi elementi, uguali, accoppiabili od impilabili in sicurezza, permette l'ottimizzazione degli spazi di imballaggio e di trasporto degli elementi stessi, nonché la rimozione di tali elementi senza incorrere in danneggiamenti dei materiali che lo costituiscono, tali da obbligarne alla sostituzione.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, consente di semplificare gli attuali sistemi logistici di trasporto e stoccaggio cantieristico e/o di eliminare completamente le aree di stoccaggio, in quanto la struttura può essere montata man mano che il mezzo di trasporto utilizzato viene svuotato.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, essendo modularmente implementabile e facilmente trasportabile, à ̈ particolarmente adatto anche alla commercializzazione attraverso kit di montaggio di strutture “tipo†e/o di loro implementazioni predefinite. Un tale sistema di commercializzazione può contribuire a semplificare le fasi di gestione del magazzino di produzione e la spedizione automatizzata, consentendo un notevole risparmio in termini di tempo, costi, organizzazione con conseguente riduzione dell'impatto ambientale e dell'inquinamento diretto ed indiretto.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, essendo ripetibile nella struttura portante ed immediatamente assemblabile, può essere subito utilizzato in loco senza necessità di grandi spazi di stoccaggio.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, consente una notevole riduzione dell'impatto ambientale e dell'inquinamento diretto ed indiretto.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, à ̈ adatto alla realizzazione di: strutture commerciali, abitazioni; edifici e spazi pubblici; tralicci per scale antincendio, per ascensori; passerelle ad uso ciclo-pedonale, per uso ferroviario/stradale, per pensiline, per parcheggi in struttura; gazebo; ponti; tribune; stand; palchi; pedane; serre; coperture metalliche; strutture di contenimento per opere di scavo; strutture accessorie per l'industria in generale, per le telecomunicazioni, per energie rinnovabili, per servire un sistema edilizio non invasivo adattabile a contesti a rischio, per sistemi travi lamellari per coperture, più in generale per sostituire sistemi costruttivi tradizionali senza limiti di utilizzo, di fruizione, di estensione, e di destinazione d'uso.

Vantaggiosamente, un sistema nodale secondo la presente invenzione, Ã ̈ adatto ad essere combinato con sistemi strutturali tradizionali e materiali compatibili, quali sistemi di tensostrutture o similari, e/o ad essere conseguenza di una struttura preesistente, ad esempio essendo impiegato nella realizzazione di sovralzi, ampliamenti e consolidamenti strutturali interni, esterni, sotterranei di edifici tradizionali.

E' chiaro che un tecnico del settore potrebbe apportare modifiche al dispositivo sopra descritto, tutte contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema nodale (30) per una struttura portante (100), comprendente: - tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’), convergenti tra loro verso un nodo (101) fino a realizzare uno spazio interstiziale; - una chiave di bloccaggio (40), con asse Z, avente una configurazione di ingresso, in cui detta chiave di bloccaggio (40) à ̈ inseribile in detto spazio interstiziale, ed una configurazione di bloccaggio, ruotata attorno all’asse Z rispetto alla configurazione di ingresso, in cui detta chiave di bloccaggio (40) à ̈ adatta a realizzare una connessione meccanica tra detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’); - mezzi di ritenuta (18,18’,48,108) atti a connettere detta chiave di bloccaggio (40) con detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) in modo da renderli solidali tra loro.
2. 2. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 1, in cui detta chiave di bloccaggio (40), comprende un corpo centrale (41) e ali (42), che protrudono dal corpo centrale (41) e si estendono radialmente ad esso, e in cui detti mezzi di ritenuta (18,18’,48,108) comprendono fori (48) realizzati sulle ali (42).
3. 3. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 1 o 2, comprendente quattro ali (42) angolarmente equispaziate attorno al corpo centrale (41) e aventi forma sostanzialmente trapezoidale.
4. 4. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 2 o 3, in cui, nella configurazione di bloccaggio, le ali (42) sono in battuta contro una parete verticale (11,11’) di detti tratti di connessione (19,19’) delle travi (10,10’) in modo che i fori (48) delle ali (42) siano allineati con fori (18,18’) provvisti su detta parete verticale (11,11’).
5. 5. Sistema nodale (30), in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno un elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) avente un’apertura (51) dotata di un riscontro (52), e in cui detta chiave di bloccaggio (40) comprende un rispettivo elemento di forma (43,44) inseribile, nella configurazione di ingresso, nell’apertura (51), e atto a realizzare un accoppiamento di forma che realizza un vincolo assiale con detto elemento di bloccaggio verticale (22,23,50), nella configurazione di bloccaggio.
6. 6. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 5, in cui le pareti che delimitano detta apertura (51) sono atte a consentire l’ingresso di detto elemento di forma (43,44), in configurazione di ingresso, ed il riscontro (52) à ̈ atto a realizzare un vincolo assiale all’estrazione di detto elemento di forma (43,44), in configurazione di bloccaggio, e/o in cui detto elemento di forma (43,44) à ̈ posizionato all’estremità assiale del corpo centrale (41) e comprende spigoli (45) che protrudono radialmente rispetto al corpo centrale (41).
7. 7. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 5 o 6, comprendente inoltre mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) atti a connettere meccanicamente detto almeno un elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) con detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) in modo da renderli solidali tra loro, e in cui detti mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) comprendono fori (56) realizzati su detto almeno un elemento di bloccaggio verticale (22,23,50).
8. 8. Sistema nodale (30), in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui il sistema nodale (30), comprende almeno un tratto di connessione (29) di un pilastro (20), e in cui almeno un elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) Ã ̈ in pezzo unico con detto pilastro (20), e/o in cui almeno un elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) Ã ̈ una piastra (50).
9. 9. Sistema nodale (30), in accordo con la rivendicazione 8, comprendente inoltre: - almeno un tratto di connessione (29) di un pilastro (20), e - mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) atti a connettere meccanicamente detta piastra (50) con detto tratto di connessione (29) di un pilastro (20) in modo da renderli solidali tra loro, in cui detti mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) comprendono fori (56) realizzati sulla piastra (50).
10. 10. Struttura portante (100), comprendente una pluralità travi (10,10’) e pilastri (20), in cui la connessione trave/trave e/o trave/pilastro e/o pilastro/pilastro à ̈ realizzata tramite un sistema nodale (30) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
11. 11. Metodo di assemblaggio di un sistema nodale (30) per una struttura portante (100), comprendente le fasi di: - predisporre tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’), una chiave di bloccaggio (40) e mezzi di ritenuta (18,18’,48,108) fra detti tratti di connessione (19,19’) e detta chiave di bloccaggio (40); - disporre detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) convergenti verso un nodo (101) fino a realizzare uno spazio interstiziale; - inserire la chiave di bloccaggio (40), in una configurazione di ingresso, in detto spazio interstiziale; - ruotare la chiave di bloccaggio (40) in una configurazione di bloccaggio, ruotata rispetto alla configurazione di ingresso; - fissare la chiave di bloccaggio (40), in configurazione di bloccaggio, a detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) tramite detti mezzi di ritenuta (18,18’,48,108) in modo da renderli solidali tra loro.
12. 12. Metodo di assemblaggio, in accordo con la rivendicazione 11, in cui detta chiave di bloccaggio (40) comprende un elemento di forma (44) inseribile, nella configurazione di ingresso, in detta apertura (51), e atti a realizzare un accoppiamento di forma che realizza un vincolo assiale con detto elemento di bloccaggio verticale (22,50), nella configurazione di bloccaggio, e comprendente inoltre, prima della fase di inserire la chiave di bloccaggio (40), le fasi di: - predisporre un elemento di bloccaggio verticale (22,50) avente un’apertura (51) e mezzi di fissaggio (16,16’,56,106); - fissare detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) all’elemento di bloccaggio verticale (22,50) tramite detti mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) in modo da renderli solidali tra loro.
13. 13. Metodo di assemblaggio, in accordo con la rivendicazione 11 o 12, in cui detta chiave di bloccaggio (40) comprende un elemento di forma (43), e comprendente inoltre, dopo la fase di fissare la chiave di bloccaggio (40), le fasi di: - predisporre un elemento di bloccaggio verticale (23,50) avente un’apertura (51) atta al passaggio di detto elemento di forma (43); - calzare detto elemento di bloccaggio verticale (23,50) sopra l’elemento di forma (43) della chiave di bloccaggio (40); - ruotare detto elemento di bloccaggio verticale (23,50) sopra la chiave di bloccaggio (40) in modo da realizzare un accoppiamento di forma che realizza un vincolo assiale con detta chiave di bloccaggio (40); - fissare detti tratti di connessione (19,19’) di travi (10,10’) a detto elemento di bloccaggio verticale (23,50) tramite detti mezzi di fissaggio (16,16’,56,106) in modo da renderli solidali tra loro.
14. 14. Metodo di assemblaggio di un modulo (120) per una struttura portante (100), comprende le fasi di: - realizzare una base inferiore (121) del modulo (120) tramite travi (10,10’): connettere ciascuna trave (10), ad entrambe le estremità, con un’altra trave (10) tramite un primo sistema nodale (30) secondo il metodo in accordo con la rivendicazione 18; - realizzare l’altezza (122) del modulo (120) tramite pilastri (20): fissare, tramite mezzi di fissaggio (16,16’,56,106), ciascun pilastro (20) all’ulteriore elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) del primo sistema nodale (30); - realizzare la base superiore (123) del modulo (120) tramite travi (10,10’): connettere ciascuna trave (10), ad entrambe le estremità, con un’altra trave (10) tramite un secondo sistema nodale (30) secondo il metodo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 18, e fissare, tramite mezzi di fissaggio (16,16’,56,106), ciascun pilastro (20) all’elemento di bloccaggio verticale (22,23,50) del secondo sistema nodale (30).
15. 15. Chiave di bloccaggio (40), atta a realizzare una connessione meccanica tra componenti, comprendente: - un corpo centrale (41) con asse Z; - ali (42), che protrudono dal corpo centrale (41), si estendono radialmente ad esso, e comprendono fori (48); - due elementi di forma (43,44) posizionati alle estremità del corpo centrale (41) e comprendenti spigoli (45) che protrudono radialmente rispetto al corpo centrale (41); in cui detta chiave di bloccaggio (40) à ̈ adatta a passare da una configurazione di ingresso, in cui detta chiave di bloccaggio (40) à ̈ atta ad essere inserita tra componenti da connettere meccanicamente, ed una configurazione di bloccaggio, ruotata attorno all’asse Z rispetto alla configurazione di ingresso, in cui detta chiave di bloccaggio (40) à ̈ adatta a realizzare una connessione meccanica tra i componenti da connettere tramite le ali (42) e gli elementi di forma (43,44).