ITDP20140014U1 - Gabbia di armatura in materiale plastico per costruire pareti antisismiche e ventilate - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo della domanda di Brevetto per modello di utilità dal titolo:

“GABBIA DI ARMATURA IN MATERIALE PLASTICO PER

COSTRUIRE PARETI ANTISISMICHE E VENTILATE”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per modello di utilità si riferisce al settore dell'edilizia ed ha per oggetto elementi di connessione dei laterizi e/o altri elementi lapidei forati e posti a fori verticali per realizzare pareti murarie antisismiche e ventilate.

Come è noto, nel settore dell'edilizia, per realizzare le pareti murarie sono generalmente impiegati mattoni forati o blocchi forati in conglomerato di cemento, aventi una forma di parallelepipedo con sezione rettangolare, che si mettono in opera con malta e/o collanti di spessore da pochi millimetri a qualche centimetro.

Per realizzare il muro, viene disposta sul piano una prima fila di blocchi, affiancati tra loro e connessi con la malta e/o tramite connessione a secco per mezzo degli incastri verticali. Quindi per innalzare il muro, sul primo strato di blocchi mono strato o a più strati ( pareti a cassetta ), viene disposto un secondo strato di blocchi sfalsati rispetto ai blocchi sottostanti del primo strato.

Con lo stesso sistema si procede per posare il terzo strato e gli strati successivi.

Considerando che in genere un blocco ha una lunghezza di 250 mm, uno spessore che varia a seconda della coibentazione richiesta ed un'altezza di 250 mm, per erigere una parete lunga 5 mt ed alta 3 mt è necessario posare 240 blocchi oltre agli elementi di ancoraggio ed il materiale per creare la ventilazione della parete durante il periodo estivo.

Appare evidente che tale sistema di posa che utilizza blocchi secondo la tecnica nota, risulta essere eccessivamente lungo e faticoso per il posatore che deve movimentare pezzi pesanti ed utilizzare la malta-colla, che tra l'altro avrà bisogno di tempo per la presa e della bagnatura degli elementi per non bruciare la malta.

Inoltre, generalmente, le pareti realizzate con blocchi tradizionali, non presentano buone prestazioni dal punto di vista della resistenza sismica per effetto della massa elevata (F= m x a), della scarsa e, ampiamente documentata, resistenza a trazione della malta, nonché una scarsa resistenza termica per effetto della influenza negativa della malta ai fini della coibentazione sia termica che acustica.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un sistema di assemblaggio a secco degli elementi costituenti la parete che sia in grado di ridurre i tempi di posa, incrementare la sicurezza del posatore eliminando la preparazione e la posa della malta-colla e garantire alte prestazioni ai fini sismici e termici anche e sopratutto estivi con la ventilazione della facciata esposta ai raggi solari a costi di manodopera e materiali quasi nulli.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire elementi di connessione dei blocchi realizzati in materiale plastico proveniente da riciclo post consumo e/o da scarti di lavorazione destinati a smaltimento con l'intento di rendere il settore edile meno energivoro e più dedito all'ambiente con l'utilizzo di materiali eco sostenibili.

Altro scopo ancora della presente invenzione è quello di offrire alte garanzie per la tenuta delle pareti alle sollecitazioni meccaniche dovute ai terremoti.

Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un sistema di connessione che, per il potere isolante delle materie plastiche elimini i ponti termici dovuti alla malta per l'accoppiamento dei blocchi sia in orizzontale che in verticale.

Oltre a quanto sopra esposto la presente invenzione per la conformazione dei giunti in materiale plastico con gli opportuni fori predisposti sul piano di appoggio, permette la ventilazione della facciata esterna delle pareti e l'integrabilità impiantistica senza fare e richiudere tracce che, altrimenti, rendono la pareti più vulnerabili al sisma e fonte di ponti termici.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all'invenzione con le caratteristiche elencate nell'annessa rivendicazione indipendente 1

Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

La Gabbia di armatura delle pareti in materiale plastico per la costruzione di pareti antisismiche, secondo l'invenzione comprende due elementi fondamentali in plastica e/o altro materiale composito purché elastico. Il primo è costituito da un piano della misura dei blocchi con una serie di denti perpendicolare al piano che si andranno ad inserire nei fori dei blocchi oggetto già di brevetto n.000 1372820 del 6/4/2010.

Il secondo elemento è costituito da una fascia che fùngendo da tirante tra i piani sopra detti impedisce il sollevamento degli elementi parete ed interviene in fase di compressione scaricando parte delle forze sugli elementi in plastica in modo da impedire un intervento diretto degli elementi lapidei costituenti le pareti.

Questo insieme forma una gabbia per contenere gli elementi stessi siano di laterizio e/o altro materiale ogni corso e/o ogni due o più corsi a seconda dell'altezza della parete e collega questo con i corsi superiori in modo che le forze sismiche si scarichino sulle parti in plastica senza permettere la rottura degli elementi parete ed il successivo crollo anche per terremoti di alta intensità, permettendo tra l'altro un incremento di tempo per la fuoriuscita degli abitanti,

I giunti in plastica e le fasce utilizzati al posto della malta e/o collanti, quindi, hanno la prerogativa di resistere alle sollecitazioni dovute ai terremoti scaricandole notevolmente attenuate agli elementi costituenti le pareti e questi alle strutture, che se realizzate secondo le normative non dovranno subire danni catastrofici.

II requisito che aiuta il comportamento delle pareti sia in una struttura in cemento armato che in acciaio, che in legno che in muratura portante è quello di consentire un numero sempre maggiore di cerniere plastiche e quindi una maggiore capacità dissipativa.

I blocchi per realizzare pareti del tipo a cassetta con la predetta gabbia possono essere di altezza nettamente superiore ai 250 mm perché di peso contenuto, ad esempio con tavelloni di altezza di 600 mm, anche se doppi (parete a cassetta), mantenendo la larghezza di 250 mm su una parete di 5mt per 3mt avremo 100 blocchi quindi meno della metà (240) della tecnica tradizionale e i fori esterni comunicanti dal basso all'alto permetteranno la ventilazione della parete così come quelli interni permetteranno l'integrazione degli impianti riducendo al minimo le tracce.

Quindi i blocchi assemblati con la gabbia di armatura possono essere utilizzati per erigere una parete con un notevole risparmio di tempo e manodopera, perché occorre posare una quantità di blocchi pari a meno della metà rispetto ai blocchi tradizionali ed inoltre non essendoci malta che deve essiccare la parete può essere subito intonacata e rifinita, inoltre per la legge già evidenziata ( F = massa x accelerazione), una massa pari alla metà o meno di quella tradizionale creerà in fase di sisma spinte della metà.

Inoltre la gabbia di armatura, posando il giunto con i suoi denti, a cavallo di due blocchi, permette di posare i blocchi stessi senza sfalsamento in quanto è l'elemento in plastica che consente, con il posizionamento suddetto e l'intervento delle fasce di unione, di non inficiare la resistenza strutturale della parete nel piano e fuori dal piano.

Ε' con l’intervento, quindi, delle fasce (tiranti) che, opponendo una elevata resistenza a trazione e una buona resistenza a compressione, non si permette lo scollamento dei blocchi come accadrebbe con la malta e si garantisce ancor di più la capacità di resistenza ai terremoti.

Gli elementi fascia che collegano tra di loro i piani di appoggio formando la gabbia armata incrementano notevolmente la resistenza alle azioni fuori dal piano in quanto si comportano a trazione come le barre di armatura in acciaio delle strutture in cemento armato mentre i piani di appoggio, si comportano come le staffe. Gli elementi rigidi, resistenti a compressione sono quindi i laterizi e/o altri tipi di blocchi che si comportano così come, nel cemento armato, si comporta il calcestruzzo.

Anche un sistema a parete ventilata che prevede Γ impiego di ancoraggi puntuali di collegamento degli elementi di rivestimento alla muratura, affida la propria sicurezza esclusivamente alle prestazioni del tamponamento retrostante.

Tamponamento e rivestimento si comportano come un unico elemento che, essendo sollecitato dalla struttura a telaio dell’ edificio, se non correttamente inserito e vincolato alla struttura, può subire rotture e/o lesioni di entità assai rilevante.

Le modalità con le quali si possono manifestare danni e cedimenti del rivestimento dipendono quasi esclusivamente dal supporto murario retrostante.

Tamponamenti a cassetta con interposto isolante sono caratterizzati da fratture spesso accompagnate da cedimento (scoppio) e caduta della parete esterna, soventemente localizzato ai piani inferiori, soprattutto se la parete è in appoggio solo parziale sulle solette di piano.

I tamponamenti monostrato, realizzati con blocchi di grandi dimensioni in laterizio, calcestruzzo vibrocompresso o aerato autoclavato, sono in grado di offrire maggiore resistenza meccanica alle sollecitazioni di schiacciamento, spostamento e deformazione imposte dal movimento della struttura a telaio; pertanto tendono ad essere più rigidi e ad assorbire maggiori quantitativi di energia con la conseguenza, però, che, una volta superata la resistenza ultima del materiale, i danni possono essere spesso molto rilevanti.

Le lesioni più frequenti a carico della muratura, oltre a pregiudicarne la stabilità, influenzano anche il rivestimento e possono ricondursi essenzialmente a: fratture diagonali e, nei casi più gravi, con andamento a croce o doppia croce di Sant’ Andrea, rottura dell’interfaccia tra telaio e paramento murario, rottura per schiacciamento delle zone d’angolo, disgregazione dei giunti di malta, rottura per instabilizzazione fuori dal piano, rottura per scorrimento, oltre a combinazioni che risultano essere un mix tra le precedenti.

In tutti questi casi si presenta un “disammorsamento” (separazione) del tamponamento dal telaio, a volte abbinato a crolli o a instabile mantenimento in loco del tamponamento stesso, cosa evitata dalla invenzione poiché i giunti e le fasce cioè la gabbia di armatura in materiale plastico permette scorrimento degli elementi sia in verticale che in orizzontale con l'adeguamento della parete allo spostamento delle strutture con drift fino a 10 cm su tre metri di altezza cosa improbabile con qualsiasi altro tipo di tamponamento. Quindi con le strutture costruite “A NORMA” le tamponature possono resistere anche a terremoti di forte intensità grazie all'elasticità della plastica usata come connessione degli elementi lapidei al posto della malta e/0 dei collanti.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita alle forme di realizzazione puramente esemplificative e quindi non limitative, illustrate nei disegni annessi: , La Fig. 1 è ima vista in proiezione ortogonale del giunto, illustrante una prima forma di realizzazione del giunto secondo l'invenzione.

La Fig. 2 è una vista della fascia (tirante).

La Fig. 3 è una vista in prospettiva del giunto secondo l'invenzione.

La Fig. 4 è una vista in pianta del giunto con fori di alleggerimento.

La Fig. 5 è una vista del particolare di connessione delia fascia ( tirante).

La Fig.6 è una vista della fascia inserita nei giunti per formare la gabbia di armatura

La Fig. 7 è una vista dei blocchi parete connessi con i giunti superiore ed inferiore e le relative fasce che costituiscono la gabbia di armatura oggetto della presente invenzione.

Con l'ausilio delle figure viene descritta la gabbia di armatura per la realizzazione delle pareti antisismiche secondo l'invenzione, indicato complessivamente con il numero di riferimento ( 00 ).

Per ora con riferimento alle Fig. 1 viene illustrata una prima forma della realizzazione del giunto dove con la lettera P è indicato l'intero piano di appoggio, con D i denti che, all'esterno indicati con la lettera F sono di norma forati per permettere la ventilazione della parete e il passaggio degli impianti e chiusi con la lettera C per creare camere d'aria ferma onde incrementare la resistenza termica della parete; con la lettera I è indicato l'incastro per le fasce verticali, rappresentate in Fig. 2 con la lettera F

Preferibilmente il giunto e le fasce sono realizzate con Polipropilene additivato con gomma in modo da renderlo più elastico e/o PET proveniente da riciclo di bottiglie post consumo e/o nylon ecc.

I giunti sono sostanzialmente uguali nella forma e possono variare le dimensioni del piano di appoggio e dei denti a seconda del tipo di blocco o della quantità e qualità degli elementi da connettere. Il numero e la forma dei denti potrà variare a seconda del numero e della forma dei fori del blocco nonché dalla capacità richiesta alla parete di rispondere alle forze telluriche dipendenti dalla zona sismica considerata.

Con riferimento alle figg. 3 e 4 viene illustrata la vista in pianta e prospettica dei giunti che sono esemplificative e non limitative sia per la forma che per le dimensioni.

Con riferimento alla fig. 5 viene illustrato il particolare della fascia ( tirante) sempre esemplificativo e non limitativo del sistema che con l'asola A si aggancerà al giunto.

La fig. 6 rappresenta la fascia (F) agganciata con l'asola (A) sul piano dei giunti facendo scaricare sulla gabbia le forze di trazione e compressione prima di compromettere gli elementi lapidei normalmente più fragili.

La fig. 7 mostra la gabbia di armatura oggetto delfinvenzione sottoposta a brevetto ( 00 ) assemblata, con tutti i particolari sopra descritti dove si notano i giunti posti a cavallo tra un elemento parete e l'altro e quindi la sovrapposizione dei blocchi senza bisogno di sfalsamento.

Tutto ciò permette come già detto di far scorrere orizzontalmente e verticalmente, gli elementi lapidei, assicurando, di conseguenza, di raggiungere il fine dell'invenzione di assecondare le forze sismiche per non causare rotture e crolli improvvisi che generalmente provocano perdita di vite umane e gravi danni anche alle strutture con i'obbligo di ricostruzioni di interi fabbricati.

Alle presenti forme di realizzazione della gabbia di armatura oggetto dell'invenzione, possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l'ambito delfinvenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Gabbia di armatura per la costruzione di pareti antisismiche caratterizzato dal fatto di comprendere due elementi in materiale plastico (piano di appoggio con denti ) e (fasce di connessione dei piani) atti a formare una struttura di contenimento dei blocchi lapidei e preservarli durante le azioni sismiche assecondando i movimenti tellurici con le proprietà elastiche del materiale.
2. 2) Gabbia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i piani di appoggio e le fasce possono avere forme e dimensioni diverse in base ai blocchi da connettere e contenere.
3. 3) Gabbia secondo le rivendicazioni precedenti 1 o 2 caratterizzata dal fatto che i piani di appoggio possono avere rinforzi lungo i setti degli elementi lapidei e nel punto di aggancio delle fasce verticali.
4. 4) Gabbia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la fascia di connessione dei piani di appoggio ha alle estremità l'asola posta a distanza secondo l'altezza dei blocchi rinforzata a seconda del modulo elastico e carico di rottura del materiale utilizzato per la realizzazione.
5. 5) Gabbia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la fascia di connessione dei piani di appoggio ha nell'asola denti tali da intromettersi nel punto di aggancio del piano di appoggio onde evitare la fuoriuscita durante le sollecitazioni della parete.
6. 6) Gabbia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che può essere realizzata nei suoi componenti di materiali plastici di diverse proprietà meccaniche, intervenendo, per avere le caratteristiche preposte, all'occorrenza, sugli spessori e le forme di questi.
7. 7) Gabbia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il piano di appoggio con i suoi denti può avere zone aperte per il passaggio degli impianti e/o il passaggio di aria per la ventilazione naturale o artificiale della parete.