ITMI930732A1 - Componente strutturale per la realizzazione di costruzioni edili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto un componente strutturale per la realizzazione di costruzioni edili.

Come ? noto, nel settore dell'edilizia, vi ? una continua ricerca di componenti strutturali per la realizzazione di edifici civili o industriali che possano ridurre notevolmente i costi, nonch? i tempi di costruzione.

Questa ricerca ha portato alla realizzazione di una svariata gamma di componenti strutturali prefabbricati che possono essere posti in opera in tempi ridotti.

I componenti prefabbricati, tuttavia, a fronte di una riduzione dei tempi di posa in opera, presentano un costo di produzione relativamente elevato ed offrono prestazioni non sempre soddisfacenti nell'utilizzo per l'edilizia privata in quanto presentano ridotte caratteristiche di isolamento termo-acustico.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di risolvere il problema sopra esposto escogitando un componente strutturale che possa essere utilizzato per la realizzazione di pareti, solette o soffitti di edifici e che richieda ridotti tempi di posa in opera e costi sensibilmente inferiori rispetto ai componenti prefabbricati di tipo noto.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di proporre un componente strutturale che possa essere realizzato in opera o prefabbricato a seconda delle esigenze.

Un altro scopo del trovato ? quello di realizzare un componente strutturale portante che possa essere utilizzato come parete, soletta, soffitto.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di realizzare un componente strutturale che presenti elevate caratteristiche di isolamento termo-acustico.

Un altro scopo ancora del trovato ? quello di realizzare un componente strutturale che consenta di adottare un procedimento di costruzione modulare in grado di soddisfare le pi? svariate esigenze sia di tipo funzionale che di tipo estetico.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare un componente strutturale che consenta di ottenere edifici con un'elevata resistenza agli effetti sismici.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un componente strutturale per la realizzazione di costruzioni edili, caratterizzato dal fatto di comprendere un'anima a perdere realizzata in materiale a ridotta densit? e costituita da una pluralit? di moduli accostati tra loro e con interstizi tra moduli contigui, detta anima essendo inglobata tra due strati di materiale strutturale, di maggiore densit? rispetto a detta anima, applicati alle due facce opposte di detta anima ed uniti tra loro dallo stesso materiale strutturale riempiente gli interstizi tra detti moduli e costituente nel suo complesso una struttura alveolare.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del componente strutturale secondo il trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra il componente secondo il trovato, in sezione, nella forma di esecuzione per l'impiego come parete;

la figura 2 illustra il componente secondo il trovato, in sezione, nella forma di esecuzione per l'impiego come soletta o soffitto;

la figura 3 illustra l'anima a perdere in alzato laterale;

la figura 4 illustra l'anima a perdere vista in pianta;

la figura 5 illustra un modulo dell'anima a perdere in vista prospettica;

la figura 6 illustra una porzione di anima a perdere vista in pianta e con applicata un'armatura;

la figura 7 illustra una porzione dell'anima a perdere e dell'armatura in vista prospettica in esploso;

la figura 8 illustra, in sezione verticale, la zona di giunzione di due componenti strutturali secondo il trovato nell'esecuzione di una soletta, o soffitto;

la figura 9 illustra una sezione verticale della zona di giunzione di due pareti e di una soletta realizzate con componenti strutturali secondo il trovato;

la figura 10 illustra, in una sezione orizzontale, la zona di incontro di quattro pareti costituite da componenti strutturali secondo il trovato;

la figura 11 illustra, vista in pianta, la zona di incontro di quattro componenti strutturali secondo il trovato nella realizzazione come solette;

la. figura 12 ? una sezione in un piano verticale di un esempio di giunzione a terra con una soletta ed una parete verticale con un elemento compensatore;

la figura 13 illustra, in sezione verticale, un esempio di chiusura al tetto con soffitto e parete costituiti da componenti strutturali secondo il trovato;

la figura 14 illustra, in una sezione eseguita in un piano verticale, l'esecuzione di una riduzione di spessore di parete in corrispondenza di una soletta;

la figura 15 illustra, in sezione verticale, un giunto tra due pareti ed una soletta con elemento compensatore; e

le figure 16 e 17 illustrano una variante di esecuzione del componente strutturale secondo il trovato con anima a perdere in due strati.

Con riferimento alle figure citate, il componente strutturale secondo il trovato, indicato nelle forme di esecuzione illustrate nelle figure 1 e 2 con i numeri di riferimento 1a e 1b, comprende un'anima a perdere 2 che ? realizzata in materiale a ridotta densit? e che ? costituita da una pluralit? di moduli 3 che sono accostati tra loro e con interstizi tra i moduli contigui; tale anima 2 ? inglobata in un materiale strutturale 4, avente una densit? maggiore rispetto al materiale dell'anima 2, che riveste almeno le due facce opposte di maggiore estensione dell'anima e i due strati di materiale strutturale contrapposti sono uniti tra loro dallo stesso materiale strutturale che riempie gli interstizi esistenti tra i -moduli 3 e che costituisce nel suo complesso una struttura di tipo alveolare

L'anima a perdere 2 ? preferibilmente realizzata in materiale espanso, come ad esempio polistirolo espanso o altri materiali di ridotta densit? e di basso costo. I vari moduli 3 vengono ottenuti mediante stampaggio del materiale espanso e ciascun modulo presenta preferibilmente una conformazione sostanzialmente cubica con le facce rivolte verso gli altri moduli sagomate leggermente a tronco di piramide con un aggetto centrale 5 che ha la funzione di collegare tra loro due moduli contigui e contemporaneamente di mantenerli correttamente distanziati in modo tale da definire con estrema precisione la dimensione degli interstizi destinati ad essere riempiti dal materiale strutturale 4.

Preferibilmente, i vari moduli 3 sono accostati tra loro in uno stesso piano in modo tale che l 'anima presenti nel suo complesso una conformazione sostanzialmente parailelepipedica.

Il materiale strutturale impiegato per il rivestimento dell'anima a perdere 2 ? costituito preferibilmente da calcestruzzo, eventualmente alleggerito con materiali di comune impiego nell'edilizia, come ad esempio fibre, microsfere di espansi o di altro materiale a densit? specifica molto bassa, come pure granuli di pomice, prodotti di scarto da plastica macinata, ceneri, o altri materiali di alleggerimento di tipo noto.

Nei due strati di materiale strutturale che ricoprono le due facce di maggiore estensione dell'anima a perdere 2, ? opportunamente annegata un'armatura 6, preferibilmente con una struttura a rete, ad esempio un'armatura di tondini metallici.

Le varie maglie dell'armatura 6 sono correttamente posizionate sulle due facce dell'anima a perdere 2 mediante appositi aggetti 7 dei vari moduli 3 dell'anima situati in corrispondenza del centro delle facce dei moduli rivolte verso il relativo strato di materiale strutturale. Tali aggetti 7 presentano incavi a croce 8 entro i quali sono inseribili i due tondini dell'armatura 6 che si intersecano in tale zona.

Inoltre, sulle stesse facce dei moduli 3 che presentano gli aggetti 7, sono definiti solchi 15 i cui prolungamenti si intersecano idealmente in corrispondenza degli aggetti 7 in modo corrispondente alle maglie dell'armatura 6 in modo tale che, in corrispondenza dell'armatura6, si abbia un adeguato spessore di materiale strutturale 4.

Inoltre, le armature 6 disposte sulle due facce opposte dell'anima 2 possono essere eventualmente collegate tra loro mediante tondini di collegamento annegati negli interstizi esistenti tra i vari moduli 3.

La gettata del materiale strutturale 4 che ingloba l'anima a perdere 2 pu? essere realizzata in fabbrica per l'ottenimento di pannelli prefabbricati, oppure direttamente in cantiere mediante casseri di contenimento delle anime. E' da notare che gli aggetti 7 fungono anche da distanziatori dell'anima rispetto alle due pareti opposte del cassero.

Il riempimento degli interstizi esistenti tra i moduli 3 e il rivestimento dell'anima a perdere 2 pu? essere eseguito in opera anche manualmente e, in questo caso, gli aggetti 7 fungono da testimone o da riferimento per l'operazione di rivestimento effettuata manualmente.

Nel caso che il componente strutturale secondo il trovato sia prefabbricato, i lati perimetrali del componente strutturale potranno avere le conformazioni tipiche dei prefabbricati di tipo noto, come ad esempio una conformazione con due ali 9a e 9b distanziate tra loro da un incavo 9c nel caso che il componente strutturale sia destinato a costituire una parete, oppure con un'espansione centrale 10 che definisce sui due lati opposti del componente due sedi 11a e 11b atte ad accoppiarsi con le alette 9a e 9b di altri componenti associabili a questo perpendicolarmente. Il componente strutturale secondo il trovato pu? essere infatti utilizzato, come illustrato in particolare nella figura 1, per la realizzazione di pareti di edifici, oppure, come illustrato in particolare nella figura 2, per al realizzazione di solette o soffitti.

E' da notare che nell'anima a perdere 2, che potr? essere realizzata anche in poliuretano, isofenolo o altro isolante termo-acustico espanso, potranno essere predefiniti, ad esempio mediante una semplice operazione di riscaldamento ad una temperatura superiore alla temperatura di fusione del materiale espanso, vani o canali destinati ad alloggiare condotti per gli impianti elettrici, idrici, o di riscaldamento dell'edificio da realizzare.

A seconda delle esigenze dimensionali della parete, soletta o soffitto da realizzare, il componente strutturale secondo il trovato, come evidenziato nelle figure 16 e 17, nelle quali il componente strutturale ? contraddistinto dai numeri di riferimento 20a e 20b potr? inglobare un'anima costituita da moduli disposti in due strati sovrapposti, ovvero due anime del tipo illustrato nelle figure 1 e 2. In questo caso, il materiale strutturale 4 ingloba l?anima in due strati, gli interstizi esistenti tra i moduli 3 che costituiscono le anime nonch? lo spazio esistente tra le due anime. Anche in questo caso, viene prevista preferibilmente un'armatura 6 sulle due facce opposte di maggiore estensione dell'anima costituita dai due strati, nonch? un'armatura sulle due facce reciprocamente affacciate dei due strati di anima.

Nella figura 16 viene illustrata una porzione di un componente strutturale 20a con anima a due strati destinato ad essere impiegato come parete, mentre nella figura 17 ? illustrato un componente strutturale 20b con anima a due strati destinato ad essere impiegato come soletta o soffitto.

E' da notare che, nel caso che l'anima sia realizzata in due strati, fermo restando l'inglobamento di ciascuno strato in due strati di materiale strutturale, nel materiale strutturale posto tra i due strati di anima potr? essere definita un'intercapedine eventualmente riempibile con materiale isolante termo-acustico. In alternativa a questa soluzione, potranno essere impiegati due componenti strutturali la o 1b reciprocamente affacciati e distanziati tra loro con eventuale interposizione di uno strato di materiale isolante termo-acustico, in modo tale da raggiungere un elevato effetto di isolamento termo-acustico tra l'interno e l'esterno di una costruzione.

A seconda delle esigenze, le armature 6 potranno sporgere dai lati del componente strutturale in modo tale da essere eventualmente annegati in gettate di materiale strutturale da effettuare in opera per eseguire la giunzione tra componenti strutturali secondo il trovato.

Nella figura 8 viene illustrata ad esempio l'esecuzione di un giunto di solette complanari mediante 1'impiego di un travetto armato 30 di rinforzo gettato in opera.

Nella figura 9 viene illustrata la giunzione tra due solette costituite dai componenti 1b, complanari, e due pareti verticali sovrapposte costituite dai componenti strutturali 1a. Come si pu? vedere, la giunzione viene eseguita mediante armatura con successivo riempimento con materiale strutturale del punto nodale imprigionando nella gettata anche le armature 6 dei componenti strutturali secondo il trovato.

Nella figura 10 viene illustrata la giunzione di quattro pareti verticali costituite da componenti strutturali 1a convergenti a croce con armatura e riempimento con gettata in loco del punto nodale. Anche in questo caso, l'armatura fuoriuscente dai componenti strutturali secondo il trovato viene imprigionata nel getto eseguito in loco.

La figura 11 illustra una confluenza d'angolo di quattro solette costituite da componenti strutturali 1b. Anche in questo caso la giunzione tra le varie solette pu? essere eseguita mediante armatura e riempimento delle zone di giunzione con materiale strutturale gettato in loco.

La figura 12 illustra un esempio di giunzione a terra con una parete verticale costituita dal componente strutturale 1a appoggiata su una soletta costituita dal componente strutturale 1b e su un elemento compensatore 40 con 1'interspazio esistente tra i vari componenti riempito con una gettata di materiale strutturale eseguita in loco. Nella stessa figura 12 viene prospettata la possibilit? di ampliamento dal lato dell'elemento compensatore 40 con un'ulteriore parete verticale la e un'ulteriore soletta 1b tratteggiate nel disegno. In caso di ampliamento, lina porzione dell'elemento compensatore 40 potr? essere asportata sfruttando un'apposita zona di indebolimento 41.

La figura 13 illustra un esempio di chiusura al tetto con l'uso di una gronda prefabbricata 42 che si incastra con un soffitto costituito dal componente strutturale 1b e con una parete verticale costituita da un componente strutturale 1a e con applicato superiormente un tetto 43.

La figura 14 illustra l'esecuzione di una riduzione di spessore della parete verticale in corrispondenza della zona di giunzione con una soletta costituita da un componente strutturale 1b. Pi? particolarmente, sull'estremit? superiore di un componente strutturale di spessore maggiorato, come ad esempio un componente strutturale 20a, viene disposto un elemento compensatore 40 e si appoggia all'estremit? di un componente strutturale 1b che costituisce la soletta. Superiormente a questi, si appoggia l'estremit? inferiore di una parete verticale costituita da un componente strutturale 1a. Nella stessa figura, viene evidenziata la possibilit? di ampliamento mediante componenti strutturali 1a e 1b tratteggiati.

Infine, nella figura 15, viene illustrato un esempio di giunto tra pareti la e soletta 1b con l'impiego di un elemento compensatore 50.

Il componente strutturale secondo il trovato consente di realizzare edifici con tempi e costi sensibilmente ridotti rispetto alle tecniche di costruzione tradizionale consentendo di adottare ima tecnica di costruzione modulare ove ciascun modulo della costruzione ? costituito da una soletta, da un soffitto e da almeno quattro pareti costituite da componenti strutturali secondo il trovato associati tra loro. Partendo da questo elemento modulare ? possibile realizzare un edificio associando tra loro vari elementi modulari sempre utilizzando componenti strutturali secondo il trovato fino ad ottenere un edificio composto di moduli portanti legati tra loro che, proprio per questo fatto, presentano un'elevata resistenza contro gli effetti derivanti da fenomeni sismici

E' da notare che le dimensioni dei moduli che costituiscono l'anima a perdere sono preferibilmente dei sottomultipli delle dimensioni delle pareti o solette da realizzare, nonch? delle aperture da definire all'interno delle pareti per alloggiare porte, serramenti, o altri elementi della costruzione. Inoltre, il lato di ciascun modulo presenta prefribilmente una lunghezza compresa sostanzialmente tra 50 mm e 500 mm.

A seconda delle esigenze di isolamento termico e acustico, gli interstizi esistenti tra i vari moduli potranno essere in parte occlusi con lo stesso materiale che costituisce l'anima 2, prima dell*inglobamento dell'anima nel materiale strutturale, in modo tale da ridurre il ponte termico tra le due facce opposte del componente strutturale.

Per la realizzazione di pareti, o solette, potranno essere utilizzati spezzoni di ?nime accostate tra loro, in modo tale da soddisfare pienamente qualsiasi esigenza di tipo dimensionale.

E' da notare che la possibilit? di flessione dell'anima a perdere pu? essere sfruttata per la realizzazione di pareti a profilo curvo.

Si ? in pratica constatato come il componente strutturale secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto, pur presentando ottime caratteristiche di resistenza che lo rendono idoneo ad essere utilizzato come elemento strutturale portante per la costruzione di edifici, consente un notevole risparmio per quanto riguarda i costi di acquisto dei materiali, nonch? dei costi per la posa in opera.

Un ulteriore vantaggio ? rappresentato dalle elevate caratteristiche di isolamento termo-acustico del componente strutturale secondo il trovato.

Il componente strutturale cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purch? compatibili con l'uso specifico, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1. Componente strutturale per la realizzazione di costruzioni edili, caratterizzato dal fatto di comprendere un'anima a perdere realizzata in materiale a ridotta densit? e costituita da una pluralit? di moduli accostati tra loro e con interstizi tra moduli contigui, detta anima essendo inglobata tra due strati di materiale strutturale, di maggiore densit? rispetto a detta anima, applicati alle due facce opposte di detta anima ed uniti tra loro dallo stesso materiale strutturale riempiente gli interstizi tra detti moduli e costituente nel suo complesso una struttura alveolare.
2. 2. Componente strutturale, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto materiale strutturale ? costituito da calcestruzzo.
3. 3. Componente strutturale, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale strutturale ? costituito da calcestruzzo alleggerito.
4. 4. Componente strutturale, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta anima ? realizzata in materiale espanso.
5. 5. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun modulo di detta anima presenta una conformazione sostanzialmente cubica con le facce affacciate ai moduli contigui presentanti un aggetto centrale di unione e di distanziamento dei moduli contigui.
6. 6. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detti due strati di materiale strutturale ricoprente le due facce opposte di detta anima, ? annegata un'armatura.
7. 7. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta armatura ? costituita da una struttura a rete.
8. 8. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, sul lato dei moduli di detta anima rivolto verso detti due strati di materiale strutturale, sono previsti aggetti di posizionamento e di ritenzione di detta armatura.
9. 9. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, sul lato dei moduli di detta anima rivolto verso detti due strati di materiale strutturale, sono previsti solchi intersecantisi sostanzialmente perpendicolarmente tra loro corrispondentemente alle maglie di detta armatura.
10. 10. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta anima comprende una pluralit? di detti moduli disposti secondo due strati paralleli e distanziati tra loro ed inglobati tra due strati di materiale strutturale applicati alle due facce opposte di detta anima ed uniti tra loro dallo stesso materiale strutturale riempiente gli interstizi tra detti moduli e l'interspazio esistente tra detti due strati di moduli.
11. 11. Componente strutturale, secondo tuia o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detto interspazio ? definita un1intercapedine.
12. 12. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine ? riempita -con materiale isolante termo-acustico.
13. 13. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detto materiale strutturale, ? annegata un'armatura costituita da strutture a rete affacciate alle facce tra loro parallele degli strati di detta anima.
14. 14. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, internamente a detta anima a perdere, sono definiti vani o condotti di alloggiamento di componenti di impianti della costruzione da realizzare.
15. 15. Componente strutturale, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che alcuni di detti interstizi sono preventivamente occlusi con il materiale costituente detta anima per una riduzione del collegamento, realizzato da detto materiale strutturale, tra detti due strati di materiale strutturale.
16. 16. Anima a perdere per la realizzazione di componenti strutturali per l'edilizia, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralit? di moduli in materiale a ridotta densit?, accostati tra loro e con interstizi definiti tra moduli contigui, detti interstizi essendo riempibili con materiale strutturale.
17. 17. Anima a perdere, secondo la rivendicazione 16, caratterizzata dal fatto di essere realizzata in materiale espanso.
18. 18. Anima a perdere, secondo le rivendicazioni 16 e 17, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti moduli presenta una conformazione sostanzialmente cubica con le facce rivolte verso i moduli contigui presentanti un aggetto centrale di unione e di distanziamento dei moduli contigui.
19. 19. Anima a perdere, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti moduli sono affiancati tra loro su uno stesso piano e dal fatto che le facce dei moduli parallele a detto piano presentano centralmente aggetti di posizionamento e di ritenzione di un'armatura.
20. 20. Anima a perdere, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, sulle facce dei moduli parallele a detto piano, sono definiti solchi intersecantisi sostanzialmente perpendicolarmente tra loro corrispondentemente alle maglie di detta armatura.
21. 21. Anima a perdere, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le dimensioni di ciascuno di detti moduli sono dei sottomultipli delle dimensioni della parete o delle aperture da definire in detta parete.
22. 22. Anima a perdere, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il lato di detti moduli ? sostanzialmente compreso tra 50 mm e 500 mm.
23. 23. Anima a perdere, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere realizzata in polistirolo espanso.
24. 24. Pannello prefabbricato per l'edilizia, caratterizzato dal fatto di comprendere materiale strutturale inglobante un'anima a perdere secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, detto materiale strutturale inglobando detta anima e riempiendo gli interstizi esistenti tra detti moduli.
25. 25. Pannello prefabbricato, secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto che negli strati di materiale strutturale ricoprenti le due facce opposte di maggiore estensione di detta anima sono annegate armature.
26. 26. Procedimento di costruzione modulare di edifici nel quale ciascun modulo di costruzione ? composto da una soletta, un soffitto e almeno quattro pareti costituiti da componenti strutturali secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, i vari moduli essendo collegati tra loro mediante pareti, solette e soffitti costituiti anch'essi da componenti strutturali secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti.
27. 27. Componente strutturale per la realizzazione di costruzioni edili, caratterizzato dal fatto di comprendere ima o pi? delle caratteristiche descritte e/o illustrate.