ITPD20010064A1

ITPD20010064A1 - Struttura portante per la realizzazione di opere edili

Info

Publication number: ITPD20010064A1
Application number: IT2001PD000064A
Authority: IT
Inventors: Vittorio Pareti
Original assignee: Vittorio Pareti
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-16
Also published as: DE60211412D1; ATE326594T1; ES2262719T3; EP1249551A1; EP1249551B1; DE60211412T2; US20020166304A1

Description

“STRUTTURA PORTANTE PER LA REALIZZAZIONE DI OPERE EDILI”

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto una struttura portante per la realizzazione di opere edili.

Il trovato è particolarmente adatto in edilizia ad esempio per edifici, ponti, strutture edili soggette ad agenti atmosferici.

Com’è noto, per le opere edili sono molto usate strutture portanti utilizzanti travature in profilati metallici (tipicamente acciaio) o in calcestruzzo, per lo più armato con gabbie interne in tondini di ferro.

Limiti riconosciuti delle strutture realizzate con queste travature sono soprattutto il peso e la laboriosa messa in opera.

Il compito principale del presente trovato è quello di mettere a punto una nuova struttura portante per la realizzazione di opere edili che si presenti più leggera delle attuali in calcestruzzo armato e contemporaneamente presenti migliori caratteristiche meccaniche.

Nell’ambito del compito sopra esposto, conseguente primario scopo è quello di migliorare la resistenza delle opere edili ad eventi destabilizzanti quali sismi, alluvioni, piene di fiumi, azione delle maree, agenti atmosferici e simili.

Ancora un importante scopo è quello di mettere a punto una struttura portante per la realizzazione di opere edili la cui posa in opera sia più semplice e rapida delle attuali.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da una struttura portante per la realizzazione di opere edili caratterizzata dal fatto di essere costituita da corpi a sviluppo longitudinale comprendenti ciascuno almeno uno strato esterno in fibra di carbonio impregnata con almeno una resina epossidica.

Vantaggiosamente detti corpi a sviluppo longitudinale presentano un’anima in materia plastica porosa che riempie lo spazio interno a detto almeno uno strato in fibra di carbonio.

Opportunamente detta materia plastica ha struttura porosa a cella aperta.

Opportunamente detta materia plastica ha struttura a nido d’ape. Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune sue forme realizzative illustrate a titolo indicativo, ma non limitativo della sua portata nelle allegate tavole di disegni in cui:

- Le figg. da 1 a 3 sono viste prospettiche di rispettivi corpi secondo il trovato;

- La fig. 4 è una vista prospettica di una zona di giunzione fra montanti e travi con struttura secondo il trovato;

- La fig. 5 è prospettica parzialmente in esploso della zona di giunzione di fig. 4;

- La fig. 6 è una vista ingrandita della zona di giunzione di fig. 4; - La fig. 7 è una vista dall’alto del montante inferiore della zona di giunzione di fig. 4;

- La fig. 8 è una vista dal basso in esploso della zona di giunzione di fig. 4.

Con riferimento alle figure precedentemente citate, una struttura portante per la realizzazione di opere edili è costituita da corpi 10 a sviluppo longitudinale con sezione ad esempio poligonale (quadra, rettangolare), a T, ad H, ad L o nelle usuali sezioni impiegate per i profilati metallici.

I corpi a sviluppo longitudinale 10 comprendono ciascuno almeno uno strato esterno 11 in fibra di carbonio impregnata con almeno una resina epossidica.

II tessuto in fibra di carbonio può essere realizzato anche con trefoli secondo la domanda di brevetto per invenzione industriale PD2000A5 del 13 gennaio 2000, che sono composti da fili dei quali almeno uno è in metallo ed almeno uno in fibra di carbonio.

Può essere previsto anche l’intreccio del tessuto in fibra di carbonio con fibre ceramiche.

Per quanto riguarda la resina epossidica impregnante, che agisce anche da collante, può essere usata una resina che polimerizza a temperatura ambiente comunemente reperibile sul mercato, in particolare sul mercato USA, prodotta dalla CIBA GEIGY.

Può essere utilizzata anche una resina che si attiva a temperatura superiore a quella ambiente nel caso sia disponibile una camera di riscaldamento.

I corpi 10 a sviluppo longitudinale presentano ciascuno un’anima 12 in materia plastica porosa, ad esempio una resina schiumata, che riempie lo spazio interno a detto almeno uno strato 11 in fibra di carbonio.

E preferibile una resina schiumata con struttura porosa a cella aperta ad esempio del tipo a nido d’ape.

Dal punto di vista produttivo, a titolo di esempio, può essere prevista dapprima la realizzazione di uno stampo metallico sul quale viene realizzato lo strato esterno 11 usuali tecniche impiegate per la fibra di carbonio.

Dopo estrazione dello stampo, lo strato esterno 11 viene riempito con lanima 12 che polimerizzando aderisce completamente ad esso formando continuità strutturale che la fa partecipare alla resistenza meccanica alle sollecitazioni, in particolare a quelle vibrazionali.

E’ da mettere in evidenza che il numero di strati 11 per ciascun corpo 10 a sviluppo longitudinale è vantaggiosamente proporzionale al carico che la trave è destinata a sopportare.

Nel caso di corpi 10 per edifici il numero di strati 11 può essere quindi convenientemente inferiore per le travi destinate ai piani superiori rispetto a quelle destinate ai piani inferiori.

Ancora secondo il trovato, alle teste dei corpi 10 sono solidali elementi di vincolo maschio 13 e/o femmina 14 complementari per la giunzione ad esempio fra trave e montante quando i corpi 10 stessi svolgono queste funzioni (vedi nelle figure da 4 a 8 trave 10a e pilastro 10b, con quest’ultimo a testa opportunamente allargata).

L’elemento di vincolo maschio 13 è costituito da una calotta 15 in magnete permanente, preferibilmente di forma emisferica, in tutt’uno o applicata al corpo del pilastro 10b (ad esempio mediante incastro 18 e unione solidale con collanti o simili), posta di testa in un numero di esemplari corrispondente alle travi IOa da disporre con vincolo di appoggio (nelle figure le calotte 15 sono disposte a croce perché sul pilastro 10b concorrono quattro travi IOa).

Si può anche prevedere che Γ incastro 18, come visibile in fig. 6 abbia un gioco che permette in opera assestamenti traslazionali (vedi frecce 22).

L’elemento di vincolo femmina 14 è costituito da un corpo 16, in tutt’uno o applicato al corpo della trave 10a, a culla rovesciata controsagomata alla calotta 15 e con parete concava definita da uno strato 17 in materiale che possa essere attratto dal magnete permanente che costituisce la calotta 15 stessa, ad esempio materiale ferromagnetico.

In questa maniera si realizza un vincolo stabile fra trave 10a e pilastro 10b, vincolo che si può prevedere anche suscettibile di leggeri movimenti di assestamento (snodo sferico, vedi frecce 19 e 20 in fig. 4 e il tratteggio 21, molto amplificato per chiarezza, di fig. 6) semplicemente intervenendo sulla grandezza o tipo del magnete e quindi sulla forza di attrazione da esso esplicata.

E’ prevedibile che la sagoma degli elementi di vincolo 13 e 14 anziché emisferica sia emidiscoidale e che l’elemento femmina sia disposto sul pilastro 10b (a culla) e l’elemento maschio sulla trave 10a.

Un corpo 10, in questo caso il pilastro 10b può essere dotato nelle zone libere dagli elementi di vincolo maschio 13, zona centrale e zone d’angolo, di elementi di vincolo maschio 13a, dello stesso tipo a calotta in magnete permanente, per il montaggio di un altro montante 10c dotato di elementi di vincolo femmina 14a dello stesso tipo dei già citati 14.

Si è in pratica constatato come siano stati raggiunti il compito e gli scopi preposti al presente trovato.

Calcoli della capacità portante assiale di pilastro (incastrato ad una estremità) caricato di punta hanno infatti messo in evidenza i vantaggi in termini di resistenza meccanica e di peso (riassunti in tabella) fra una trave con corpo a sezione quadra (200mm X 200mm, spessore strato 11 di 4 mm, anima 12 in resina epossidica) con struttura secondo il trovato e una trave con corpo a sezione quadra (200mm X 200mm) in calcestruzzo armato composto dal miglior cemento (che secondo lo standard industriale di resistenza dei calcestruzzi ha una resistenza di 450 Kg/cm2) col 20% di ferro da 400Mpa.

Π trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i particolari possono essere sostituiti da altri elementi In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l’uso tecnicamente equivalenti, contingente, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Struttura portante per la realizzazione di opere edili caratterizzata dal fatto di essere costituita da corpi a sviluppo longitudinale comprendenti ciascuno almeno uno strato esterno in fibra di carbonio impregnata con almeno una resina epossidica.
2) Struttura come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti corpi a sviluppo longitudinale presentano ciascuno un’anima in materia plastica porosa che riempie lo spazio interno a detto almeno uno strato in fibra di carbonio.
3) Struttura come alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta materia plastica ha struttura porosa a cella aperta.
4) Struttura come alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta materia plastica ha struttura a nido d’ape.
5) Struttura come alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta anima è in resina epossidica.
6) Struttura come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto almeno uno strato in fibra di carbonio è realizzato con trefoli che sono composti da fili dei quali almeno uno è in metallo ed almeno uno in fibra di carbonio.
7) Struttura come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che è previsto l’intreccio della in fibra di carbonio con fibre ceramiche.
8) Struttura come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta resina epossidica impregnante, che agisce anche da collante, è una resina che polimerizza a temperatura ambiente.
9) Struttura come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta resina epossidica impregnante è una resina che si attiva a temperatura superiore a quella ambiente nel caso sia disponibile una camera di riscaldamento.
10) Struttura come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che alle teste dei detti corpi a sviluppo longitudinale sono solidali elementi di vincolo maschio e/o femmina complementari di giunzione.
11) Struttura come alla rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che uno di detti elementi di vincolo maschio è costituito da una calotta in magnete permanente in tutt’uno o applicata al corrispondente corpo a sviluppo longitudinale.
12) Struttura come alla rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che uno di detti elementi di vincolo femmina è costituito da un corpo a culla in tutt’uno o applicato al corrispondente corpo a sviluppo longitudinale, detta culla essendo controsagomata alla detta calotta e con parete concava definita da uno strato in materiale che possa essere attratto dal magnete permanente che costituisce la calotta stessa.
13) Struttura come ad una o più delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzata dal fatto che detta calotta e detta culla sono di forma emisferica.
14) Struttura come ad una o più delle rivendicazioni da 10 a 12, caratterizzata dal fatto che detta calotta e detta culla sono di forma emidiscoidale.
15) Struttura come alla rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti elementi di incastro maschio e femmina sono resi solidali ai corrispondenti corpi a sviluppo longitudinale a loro volta mediante incastro e unione solidale con collanti o simili.
16) Struttura come alla rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti elementi di incastro maschio e femmina sono vincolati ai corrispondenti corpi a sviluppo longitudinale in modo da poter avere in opera degli assestamenti traslazionali.
17) Struttura portante per la realizzazione di opere edili come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.