ITTV20100037A1 - Struttura muraria armata in laterizio e mattone per la costruzione di tale struttura muraria - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“STRUTTURA MURARIA ARMATA IN LATERIZIO E MATTONE PER LA COSTRUZIONE DI TALE STRUTTURA MURARIAâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad una struttura muraria armata in laterizio e mattone per la costruzione di tale struttura muraria.

Più in dettaglio, la presente invenzione à ̈ relativa ad una parete da tamponamento/portante in laterizio con struttura armata, che può essere vantaggiosamente utilizzata nella costruzione di edifici antisismici di altezza solitamente non superiore a due-tre piani; impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Com’à ̈ noto, anziché essere realizzati con uno scheletro portante in cemento armato e/o acciaio e/o legno in cui si concentrano tutti i carichi verticali della struttura, gli edifici antisismici di uno o due piani possono anche essere costruiti utilizzando delle pareti da tamponamento portanti in laterizio con struttura armata, che suppliscono in tutto od in parte allo scheletro portante.

In altre parole, le pareti da tamponamento perimetrali e/o interne dell’edificio sono rimpiazzate da pareti portanti in laterizio che inglobano al loro interno una serie di tondini da cemento armato, che sono disposti all’interno della parete in posizione orizzontale e verticale, in modo tale da essere circondati dai mattoni, e da incrociarsi ad una distanza prestabilita uno dall’altro così da formare una struttura reticolare in materiale metallico.

Più in dettaglio, i tondini verticali sono collocati nello spazio interstiziale tra due mattoni adiacenti della stessa fila o strato orizzontale di mattoni, all’interno di una sede o vano passante che à ̈ destinata ad essere completamente riempia da una congrua quantità di malta assieme al resto dello spazio interstiziale, ed à ̈ formata da due gole o scanalature complementari che sono ricavate sui fianchi laterali esterni dei due mattoni che delimitano lo spazio interstiziale, in modo tale da essere parallele ed affacciate tra loro; mentre i tondini orizzontali sono annegati nel letto di malta che separa e collega tra loro due file o strati sovrapposti di mattoni.

In altre parole, i mattoni forati che vengono utilizzati per la costruzione delle odierne pareti in laterizio con struttura armata, hanno la forma di un prisma con base a forma sostanzialmente a C, e sono destinati ad essere accostati uno all’altro in modo tale da disporre le due gole una di fronte all’altra, così da formare, nella zona di accoppiamento, una sede o vano passante di sezione sufficiente per accogliere almeno un tondino da cemento armato ed una congrua quantità di malta.

Questa soluzione permette di scaricare una notevole parte dei carichi verticali sulle pareti perimetrali e/o interne dell’edificio, con tutti i vantaggi che questo comporta.

Questo tipo di edifici a struttura portante distribuita, infatti, offre, a parità di costi di costruzione, una miglior resistenza agli eventi sismici, perché la muratura armata à ̈ in grado di resistere efficacemente anche a sollecitazioni di trazione, ed à ̈ inoltre più duttile di una muratura normale, garantendo quindi una maggiore capacità di deformazione prima del crollo. Particolarità che permette un miglior assorbimento delle sollecitazioni sismiche attraverso la dissipazione di energia.

Le pareti portanti in laterizio con struttura armata, inoltre, hanno un peso specifico minore a parità di resistenza meccanica della struttura intelaiata.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di incrementare ulteriormente la capacità di assorbimento delle sollecitazioni sismiche offerta dalle odierne pareti in laterizio con struttura armata tradizionale.

In accordo con questi obiettivi, secondo la presente invenzione viene realizzato un mattone per la costruzione di una struttura muraria armata in laterizio come definito nella rivendicazione 1 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti.

Secondo la presente invenzione viene inoltre realizzata una struttura muraria armata in laterizio come definita nella rivendicazione 11 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di una parete portante in laterizio con struttura armata realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista in pianta di un mattone realizzato secondo i dettami della presente invenzione; - la figura 3 Ã ̈ una vista in pianta di un primo particolare della parete in laterizio con struttura armata illustrata in figura 2;

- la figura 4 Ã ̈ una vista in pianta di un secondo particolare della parete in laterizio con struttura armata illustrata in figura 2; mentre

- la figura 5 Ã ̈ una vista frontale della parete in laterizio illustrata in figura 4, sezionata lungo il piano di mezzeria del mattone e con parti asportate per chiarezza.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un mattone di forma sostanzialmente parallelepipeda, che à ̈ appositamente strutturato per poter realizzare una struttura muraria armata in laterizio 101, che si sviluppa preferibilmente, ma non necessariamente, in direzione verticale, ed à ̈ particolarmente adatta per realizzare le pareti perimetrali e/o interne di un edificio con caratteristiche antisimiche.

Più in dettaglio, la struttura muraria 101 à ̈ formata essenzialmente da una serie di file o strati orizzontali di mattoni 102 che sono posizionati uno al disopra dell’altro, opportunamente sfalsati tra loro in senso orizzontale e con l’interposizione di un letto di malta 103; da un primo fascio di barre metalliche 104 rettilinee, che sono inserite in modo passante all’interno di una pluralità di strati sovrapposti di mattoni 102, ad una distanza prestabilita una dall’altra, e sono orientate in modo tale da essere sostanzialmente verticali, ossia sostanzialmente perpendicolari al piano di giacitura dello strato di mattoni 102; e da un secondo fascio di barre metalliche 105 rettilinee, che sono annegate, in posizione sostanzialmente orizzontale, all’interno di alcuni dei letti di malta 103 che collegano tra loro i vari strati di mattoni 102, e sono disposte localmente parallele alla direttrice lungo cui sono allineati i mattoni dei due strati di mattoni 102 immediatamente adiacenti il letto di malta 103, in modo tale da incrociarsi con le barre metalliche 104 ad intervalli regolari e formare una struttura o armatura reticolare interna in materiale metallico.

Nell’esempio illustrato, in particolare, le barre metalliche 104 e 105 sono preferibilmente, ma non necessariamente, costituite da comuni tondini da cemento armato con diametro nominale maggiore od uguale ad un centimetro, e non verranno quindi ulteriormente descritte.

Ciascuno strato di mattoni 102 della struttura muraria 101 à ̈ invece formato da una successione di mattoni di forma sostanzialmente parallelepipeda, che sono allineati ed accostati uno all’altro, con l’interposizione di uno strato intermedio di malta 106 che riempie completamente lo spazio interstiziale tra due mattoni consecutivi.

Con riferimento alle figure 1 e 2, diversamente dai mattoni tradizionali, il mattone 1 à ̈ costituito da un corpo monolitico 1 rigido di forma sostanzialmente parallelepipeda, che à ̈ centralmente dotato di due fori passanti trasversali, ciascuno dei quali à ̈ dimensionato in modo tale da essere impegnato in modo passante da una qualsiasi delle barre metalliche 104 che formano l’armatura reticolare interna; ed almeno uno strato di mattoni 102 della struttura muraria 101 à ̈ formato da una successione di tali mattoni 1.

Più in dettaglio, il mattone 1 à ̈ costituito da un corpo monolitico 1 rigido di forma parallelepipeda che à ̈ realizzato preferibilmente, ma non necessariamente, in un materiale ceramico non vetrinato a pasta porosa (come ad esempio l’argilla), ed ha un’altezza nominale h preferibilmente, ma non necessariamente, maggiore od uguale a 10 centimetri.

Diversamente dai mattoni attualmente conosciuti, il corpo monolitico rigido 1 à ̈ però dotato di un guscio tubolare perimetrale o camicia perimetrale 2 esterna di forma sostanzialmente rettangolare, con altezza nominale uguale a quella del corpo monolitico 1; di due manicotti tubolari 3 centrali che sono disposti all’interno della camicia perimetrale 2, ad una distanza d prestabilita uno dall’altro sul piano di mezzeria M della camicia perimetrale 2, e sono dimensionati in modo tale da essere impegnati in modo passante da una qualsiasi delle barre metalliche 104 che formano l’armatura reticolare interna; e di una serie di setti piani radiali 4 che si estendono dai due manicotti tubolari 3 centrali alla camicia perimetrale 2 esterna in modo tale da collegare i due manicotti tubolari 3 in modo rigido alla camicia perimetrale 2.

In altre parole, le pareti laterali maggiori della camicia perimetrale 2 sono parallele ed equidistanti dal piano di mezzeria M della camicia; le pareti laterali minori della camicia perimetrale 2 sono localmente perpendicolari al piano di mezzeria M della camicia; ed i due manicotti tubolari 3 giacciono su di uno stesso piano di riferimento localmente coincidente con il piano di mezzeria M della camicia perimetrale 2, in modo tale da essere contemporaneamente equidistanti dalle due pareti laterali maggiori della camicia perimetrale 2, ed equidistanti dalle due pareti laterali minori della stessa camicia.

Nell’esempio illustrato, inoltre, i due manicotti tubolari 3 centrali hanno una sezione trasversale di forma preferibilmente, ma non necessariamente, ellittica; sono disposti sul piano di mezzeria M della camicia perimetrale 2, in modo tale che i due fuochi dell’ellisse giacciano sul piano di mezzeria M della camicia; e sono posizionati ad una distanza d uno dall’altro che à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, maggiore od uguale a metà della lunghezza l delle pareti laterali maggiori della camicia perimetrale 2 esterna.

In altre parole, i due manicotti tubolari 3 sono posizionati all’interno della camicia perimetrale 2, in modo tale che il diametro maggiore dmaxdell’ellisse sia parallelo alle pareti laterali maggiori della camicia perimetrale 2, e che il diametro minore dmindell’ellisse sia parallelo alle pareti laterali minori della camicia perimetrale 2.

Con riferimento alla figura 2, il corpo monolitico 1 di forma parallelepipeda che forma il mattone 1, Ã ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, dotato anche di una serie di setti piani divisori 5, che si estendono a cavallo tra le due pareti laterali maggiori/minori della camicia perimetrale 2, rimanendo paralleli e distanziati tra loro, e si saldando ai setti piani radiali 4 ed ai manicotti tubolari 3 nei punti di intersezione con i medesimi, in modo tale da formare un corpo unico con questi ultimi.

Preferibilmente, ma non necessariamente, il corpo monolitico 1 di forma parallelepipeda che forma il mattone 1, à ̈ infine provvisto di una serie di coppie di linee preferenziali di frattura f che si dipartono dai manicotti tubolari 3 in direzione radiale verso la prospiciente parete laterale maggiore o minore della camicia perimetrale 2, mantenendosi da bande opposte del piano diametrale maggiore dell’ellisse (localmente coincidente con il piano di mezzeria M della camicia) o da bande opposte del piano diametrale minore dell’ellisse (localmente ortogonale al piano di mezzeria M della camicia), in modo tale da formare tra di loro un angolo piano a di ampiezza preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 15° e 30°.

Nell’esempio illustrato, in particolare, le linee preferenziali di frattura f sono disposte in modo tale da essere preferibilmente, ma non necessariamente, localmente sostanzialmente tangenti ad alcuni setti piani radiali 4 del corpo monolitico 1.

Con riferimento alle figure 3 e 4, ciascuna coppia di linee preferenziali di frattura f consente l’asportazione selettiva di un corrispondente spicchio o settore 1a del corpo monolitico 1 avente forma sostanzialmente troncoconica convergente verso il manicotto tubolare 3, in modo tale da realizzare, sul corpo monolitico 1, uno o più intagli passanti trasversali 7 a profilo sostanzialmente troncoconico convergente vero il manicotto tubolare 3, ciascuno dei quali attraversa la parete laterale maggiore o minore della camicia perimetrale 2, e collega la cavità passante all’interno del manicotto tubolare 3 con l’esterno del corpo monolitico 1.

Gli intagli passanti trasversali 7 sono dimensionati in modo tale da essere attraversati dalle barre metalliche 104 verticali che devono essere collocate all’interno dei manicotti tubolari 3 del mattone 1.

In alternativa, il corpo monolitico 1 di forma parallelepipeda che forma il mattone 1, può essere provvisto fin dall’origine di uno o più intagli passanti 7 trasversali a profilo troncoconico convergente vero il manicotto tubolare 3, ciascuno dei quali si estende dalla parete laterale maggiore o minore della camicia perimetrale 2 verso il manicotto tubolare 3 immediatamente prospiciente, in modo tale da collega la cavità all’interno del manicotto tubolare 3 con l’esterno del corpo monolitico 1.

Anche in questo caso, ovviamente, gli intagli passanti 7 trasversali a profilo troncoconico convergente vero il manicotto tubolare 3, hanno un angolo piano a di ampiezza preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 15° e 30°.

Con riferimento alla figura 2, nell’esempio illustrato, in particolare, il corpo monolitico 1 ha un’altezza nominale h (coincidente con l’altezza della camicia perimetrale 2 e dei manicotti tubolari 3) preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 150 millimetri, e comunque compresa tra 100 e 200 millimetri; lo spessore nominale delle pareti laterali maggiori e minori del guscio tubolare o camicia perimetrale 2 à ̈ maggiore di 6 millimetri e preferibilmente, ma non necessariamente, compreso tra 8 e 14 millimetri; la parate laterale maggiore della camicia perimetrale 2 ha un lunghezza l’ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 490 millimetri, e comunque compresa tra 450 e 550 millimetri; e la parate laterale minore della camicia perimetrale 2 ha un lunghezza l†preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 250 millimetri, e comunque compresa tra 200 e 300 millimetri.

Per quanto riguarda invece i manicotti tubolari 3, la distanza d tra i due manicotti tubolari 3 à ̈ invece uguale a circa 250 millimetri, mentre il rapporto tra il diametro maggiore dmaxed il diametro minore dmindell’ellisse à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 1,25, ed à ̈ comunque compreso tra 1,2 e 1,3.

Più in dettaglio, nell’esempio illustrato, il diametro maggiore dmaxdell’ellisse à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 75 millimetri, ed à ̈ comunque compreso tra 70 e 80 millimetri; mentre il diametro minore dmindell’ellisse à ̈ preferibilmente, ma non necessariamente, uguale a circa 60 millimetri, ed à ̈ comunque compreso tra 55 e 65 millimetri.

Il funzionamento della struttura muraria 101 à ̈ analogo a quello di una tradizionale struttura muraria armata in laterizio, e non necessità di ulteriori spiegazioni.

Con riferimento alle figure 4 e 5, assumendo che la distanza tra le due barre metalliche 104 adiacenti sia sostanzialmente uguale alla distanza d tra i centri dei due manicotti tubolari 3, il mattone 1 à ̈ invece dimensionato in modo tale da consentire ad un persona di inserire il mattone 1 di sbieco tra due barre metalliche 104 adiacenti, e poi di ruotare il mattone 1 in posizione orizzontale in modo tale da far entrare le due barre metalliche 104 all’interno dei due manicotti tubolari 3.

La posa in opera del mattone 1 si completa con il riempimento dei due manicotti tubolari 3 e dei relativi intagli passanti trasversali 7 con una quantità di malta sufficiente a riempire completamente ogni spazio vuoto.

I vantaggi connessi all’utilizzo del mattone 1 sono notevoli. Prove sperimentali hanno evidenziato, che il posizionamento delle barre metalliche 104 all’interno del perimetro esterno del mattone 1, ossia all’interno della camicia perimetrale 2 di forma sostanzialmente rettangolare, e la contestuale presenza dei setti piani radiali 4 all’interno del mattone 1, conferiscono alla struttura muraria 101 una resistenza meccanica molto superiore a quella offerta da una parete in laterizio con struttura armata di spessore equivalente e con la stessa armatura interna.

Inoltre, l’utilizzo dei mattoni 1 sopra descritti rende molto più rapida la posa in opera della struttura muraria 101 rispetto ad una parete in laterizio con struttura armata di tipo convenzionale.

Risulta infine chiaro che al mattone 1 ed alla struttura muraria 101 sopra descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Per esempio, in una variante realizzativa non illustrata gli intagli passanti trasversali 7 che collegano i manicotti tubolari 3 con l’esterno del corpo monolitico 1, possono essere delle fessure o feritoie a larghezza costante.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Mattone (1) per la costruzione di strutture murarie armata in laterizio (101) caratterizzato dal fatto di essere costituito da un corpo monolitico rigido (1) di forma sostanzialmente parallelepipeda, il quale à ̈ dotato di un guscio tubolare perimetrale (2) di forma sostanzialmente rettangolare; di due manicotti tubolari (3) centrali che sono posizionati all’interno del guscio tubolare perimetrale (2), ad una distanza (d) prestabilita uno dall’altro sostanzialmente sul piano di mezzeria (M) di detto guscio tubolare perimetrale (2), e sono dimensionati in modo tale da essere impegnati in modo passante dalle barre metalliche (104) che compongono l’armatura reticolare interna della struttura muraria armata in laterizio (101); e di una serie di setti piani radiali (4) che si estendono dai due manicotti tubolari (3) al guscio tubolare perimetrale (2), in modo tale da collegare i due manicotti tubolari (3) in modo rigido a detto guscio tubolare perimetrale (2).
2. 2. Mattone secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo monolitico rigido (1) Ã ̈ dotato anche di una serie di setti piani divisori (5), che si estendono a cavallo tra le due pareti laterali maggiori o minori del guscio tubolare perimetrale (2), rimanendo paralleli e distanziati tra loro, e si saldando ai setti piani radiali (4) ed ai manicotti tubolari (3) nei punti di intersezione con i medesimi, in modo tale da formare un corpo unico con questi ultimi.
3. 3. Mattone secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il corpo monolitico rigido (1) à ̈ dotato anche di almeno un intaglio passante trasversale (7) che si estende dalla parete laterale maggiore o minore del guscio tubolare perimetrale (2) verso il manicotto tubolare (3) immediatamente prospiciente, in modo tale da collega la cavità all’interno del manicotto tubolare (3) con l’esterno del corpo monolitico rigido (1).
4. 4. Mattone secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto intaglio passante trasversale (7) ha un profilo sostanzialmente troncoconico convergente vero il manicotto tubolare (3).
5. 5. Mattone secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il corpo monolitico rigido (1) à ̈ dotato di almeno una coppia di linee preferenziali di frattura (f) che si dipartono da un manicotto tubolare (3) verso la prospiciente parete laterale maggiore o minore del guscio tubolare perimetrale (2); detta coppia di linee preferenziali di frattura (f) consentendo l’asportazione selettiva di un corrispondente spicchio o settore (1a) del corpo monolitico rigido (1), in modo tale da realizzare un corrispondente intaglio passante trasversale (7).
6. 6. Mattone secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le linee preferenziali di frattura (f) si dipartono da un manicotto tubolare (3) in direzione radiale, in modo tale da consentire l’asportazione selettiva di uno spicchio o settore (1a) del corpo monolitico rigido (1) avente una forma sostanzialmente troncoconica.
7. 7. Mattone secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le linee preferenziali di frattura (f) sono localmente sostanzialmente tangenti ad alcuni setti piani radiali (4) del corpo monolitico rigido (1).
8. 8. Mattone secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun manicotto tubolare (3) ha una sezione trasversale di forma sostanzialmente ellittica, con i due fuochi dell’ellisse che giacciano sul piano di mezzeria (M) del guscio tubolare perimetrale (2).
9. 9. Mattone secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il rapporto tra il diametro maggiore (dmax) ed il diametro minore (dmin) dell’ellisse à ̈ compreso tra 1,2 e 1,3.
10. 10. Mattone secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo monolitico rigido 1 di forma parallelepipeda à ̈ realizzato in un materiale ceramico non vetrinato a pasta porosa.
11. 11. Struttura muraria armata (101) in laterizio comprendente: - una serie di file o strati orizzontali di mattoni (102) che sono posizionati uno al disopra dell’altro con l’interposizione di un letto di malta (103); ed - un primo fascio di barre metalliche (104) sostanzialmente rettilinee, che sono inserite in modo passante all’interno di una pluralità di strati sovrapposti di mattoni (102), ad una distanza prestabilita una dall’altra, e sono orientate in modo tale da essere sostanzialmente perpendicolari al piano di giacitura dello strato di mattoni (102); ciascuno strato di mattoni (102) essendo formato da una successione di mattoni (1) di forma sostanzialmente parallelepipeda, che sono allineati ed accostati uno all’altro, con l’interposizione di uno strato intermedio di malta (106); la struttura muraria armata (101) essendo caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti strati di mattoni (102) à ̈ formato da una successione di mattoni (1) come definiti in una qualsiasi delle rivendi-cazioni precedenti.
12. 12. Struttura muraria armata (101) secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di comprendere anche un secondo fascio di barre metalliche (105) sostanzialmente rettilinee, che sono annegate all’interno di alcuni dei letti di malta (103) che collegano tra loro i vari strati di mattoni (102), e sono disposte localmente sostanzialmente parallele alla direttrice lungo cui sono allineati i mattoni dei due strati di mattoni (102) immediatamente adiacenti al letto di malta (103), in modo tale da incrociarsi con le barre metalliche (104) del primo fascio ad intervalli regolari e formare una armatura reticolare interna in materiale metallico.
13. 13. Struttura muraria armata (101) secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che le barre metalliche (104; 105) del primo e/o secondo fascio sono dei tondini da cemento armato.