ITUD20110137A1

ITUD20110137A1 - STRUCTURAL NODE FOR BUILDING CONSTRUCTION

Info

Publication number: ITUD20110137A1
Application number: IT000137A
Authority: IT
Inventors: Dino Merlo
Original assignee: Dino Merlo
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2013-03-01

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"NODO STRUTTURALE PER COSTRUZIONI EDILI" "STRUCTURAL NODE FOR BUILDING CONSTRUCTION"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad un nodo strutturale per la realizzazione di costruzioni edili, come ad esempio case, condomini, palazzi, capannoni industriali, ponti, sottopassi, ed altro. In particolare il nodo strutturale è adatto ad essere associato ad almeno un pilastro verticale e ad uno o più elementi strutturali orizzontali, per esempio per la realizzazione di solai. The present invention refers to a structural node for the construction of building constructions, such as for example houses, condominiums, palaces, industrial warehouses, bridges, underpasses, and the like. In particular, the structural node is suitable for being associated with at least one vertical pillar and with one or more horizontal structural elements, for example for the construction of floors.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

È nota la tecnica costruttiva che prevede l'utilizzo di elementi prefabbricati, come pareti o altro, che vengono prima realizzati nei luoghi di produzione, comprensivi di ogni accessorio, e poi montati e assemblati nel sito di destinazione. Questa metodica è vincolata a dimensioni e forme standardizzate, agli stampi per realizzare le singole parti e, a volte, anche alla costruzione in fabbrica di porzioni importanti della struttura. The construction technique is known which involves the use of prefabricated elements, such as walls or other, which are first made in the production sites, including all accessories, and then assembled and assembled at the destination site. This method is linked to standardized sizes and shapes, to the molds to make the individual parts and, at times, to the construction in the factory of important portions of the structure.

E' inoltre nota la realizzazione, direttamente sul sito di destinazione, di strutture, di solito per attività lavorative, quali i capannoni industriali, impiegando profilati, ad esempio a "C", che sono tagliati, sagomati e assemblati fra loro sul posto, in funzione delle specifiche esigenze costruttive. In questo caso, dopo aver realizzato la struttura, per completare la costruzione, si provvede quindi a realizzare i diversi tamponamenti, inserendo anche il voluto materiale isolante. It is also known the realization, directly on the destination site, of structures, usually for working activities, such as industrial sheds, using profiles, for example "C", which are cut, shaped and assembled together on site, in depending on the specific construction needs. In this case, after having made the structure, to complete the construction, the various infill panels are then created, also inserting the desired insulating material.

In particolare è noto un nodo strutturale per la realizzazione di una parete per opere di edilizia, il quale comprende una coppia di piastre metalliche orizzontali, adatte ad essere associate una ad un pilastro verticale inferiore e l'altra ad un pilastro verticale superiore, coassiali fra loro. Questo nodo strutturale noto comprende anche una serie di piatti verticali, interposti fra le due piastre orizzontali e saldati ad esse. In particular, a structural node is known for the construction of a wall for building works, which comprises a pair of horizontal metal plates, suitable for being associated one with a lower vertical pillar and the other with an upper vertical pillar, coaxial between They. This known structural node also comprises a series of vertical plates, interposed between the two horizontal plates and welded to them.

E' anche noto un nodo strutturale che comprende una piastra metallica orizzontale che viene resa solidale all'armatura metallica di un pilastro e dalla quale si dipartono due montanti metallici verticali, sostanzialmente paralleli fra loro e che definiscono due zone d'appoggio, su ognuna delle quali è adatta ad appoggiare una trave orizzontale. A structural node is also known which comprises a horizontal metal plate which is made integral with the metal reinforcement of a pillar and from which two vertical metal uprights branch off, substantially parallel to each other and which define two support areas, on each of the which is suitable for supporting a horizontal beam.

Questi nodi strutturali noti hanno però l'inconveniente di essere complessi e costosi, e non permettono il passaggio di altri elementi al loro interno, come cavi, cablaggi o tubazioni. These known structural nodes, however, have the drawback of being complex and expensive, and do not allow the passage of other elements inside them, such as cables, wiring or pipes.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un nodo strutturale che permetta di realizzare il collegamento statico di almeno un pilastro verticale con una o più travi orizzontali e che sia semplice ed economico, garantendo allo stesso tempo solidità e stabilità, e che permetta anche il passaggio di cavi e tubazioni al suo interno. An object of the present invention is to provide a structural node which allows the static connection of at least one vertical pillar to be made with one or more horizontal beams and which is simple and economical, guaranteeing solidity and stability at the same time, and which also allows the passage of cables and pipes inside.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, il Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the known art and to obtain these and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale. The present invention is expressed and characterized in the independent claim. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the main solution idea.

In accordo con i suddetti scopi, un nodo strutturale secondo il presente trovato, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, è adatto ad essere collegato ad almeno un elemento strutturale, che può essere un pilastro verticale, o una trave orizzontale, o inclinata. In accordance with the aforementioned purposes, a structural node according to the present invention, which overcomes the limits of the known art and eliminates the defects present therein, is suitable for being connected to at least one structural element, which can be a vertical pillar, or a horizontal or inclined beam.

Secondo una caratteristica principale del presente trovato, il nodo strutturale comprende una pluralità di elementi profilati, i quali sono collegati tra loro in modo da definire una forma sostanzialmente a parallelepipedo, cava internamente. In particolare, gli elementi profilati costituiscono i lati, ossia i bordi, o gli spigoli nella suddetta forma a parallelepipedo. According to a main feature of the present invention, the structural node comprises a plurality of profiled elements, which are connected together so as to define a substantially parallelepiped shape, hollow inside. In particular, the profiled elements constitute the sides, ie the edges, or the corners in the aforementioned parallelepiped shape.

Secondo una caratteristica secondaria del presente trovato, i suddetti elementi profilati, che, ad esempio, sono metallici ed uniti tra loro mediante saldatura, comprendono e/o definiscono mezzi di supporto per i corrispondenti elementi strutturali (pilastri e/o travi). In particolare, tali mezzi di supporto comprendono una serie di fori passanti, nei quali sono adatti ad essere inseriti corrispondenti bulloni, o altri elementi di collegamento, come rivetti o chiodi, per collegare il nodo strutturale alla testa dell'elemento strutturale. Inoltre, anche la cavità che viene formata in ciascuna faccia del nodo strutturale, può fungere da mezzo di supporto. Infatti, in ciascuna cavità può essere inserita la suddetta testa dell'elemento strutturale. According to a secondary characteristic of the present invention, the aforementioned profiled elements, which, for example, are metallic and joined together by welding, comprise and / or define support means for the corresponding structural elements (pillars and / or beams). In particular, these support means comprise a series of through holes, in which corresponding bolts or other connecting elements, such as rivets or nails, are suitable for connecting the structural node to the head of the structural element. Furthermore, the cavity which is formed in each face of the structural node can also act as a support means. In fact, the aforementioned head of the structural element can be inserted in each cavity.

Gli elementi profilati, in una particolare forma di realizzazione, hanno tutti la stessa lunghezza, per cui la forma del nodo strutturale è un cubo. The profiled elements, in a particular embodiment, all have the same length, so that the shape of the structural node is a cube.

Secondo una variante, compresa nell'ambito del presente trovato, gli elementi profilati hanno lunghezze diverse, per formare un nodo strutturale in cui almeno due facce contrapposte hanno una forma rettangolare. According to a variant, included in the scope of the present invention, the profiled elements have different lengths, to form a structural node in which at least two opposite faces have a rectangular shape.

Inoltre, secondo un'altra caratteristica secondaria del presente trovato, ciascun elemento profilato ha una sezione trasversale a forma di L, ad esempio con i due lati della L di uguali dimensioni, così che ogni elemento profilato copre la stessa porzione di area di una coppia di facce aderenti del nodo strutturale. Furthermore, according to another secondary characteristic of the present invention, each profiled element has an L-shaped cross section, for example with the two sides of the L having equal dimensions, so that each profiled element covers the same portion of area of a pair of adherent faces of the structural node.

E' evidente come, attraverso il nodo strutturale secondo il presente trovato, anche quando esso è associato agli altri elementi strutturali della costruzione edile, come i pilastri verticali e le travi orizzontali, cavi internamente, possano essere facilmente fatti passare gli impianti tecnici e tecnologici della costruzione che si vuole realizzare, prima di posizionare l'eventuale materiale isolante e gli eventuali tamponamenti. Tali impianti tecnici e tecnologici sono, ad esempio, cavi elettrici, cavi telefonici, tubi dell'acqua, tubi del gas e qualunque altro impianto di tipo noto o che sarà sviluppato in futuro. It is evident how, through the structural node according to the present invention, even when it is associated with the other structural elements of the building construction, such as the vertical pillars and the horizontal beams, internally hollow, the technical and technological systems of the construction that you want to create, before placing any insulating material and any infills. Such technical and technological systems are, for example, electric cables, telephone cables, water pipes, gas pipes and any other system of a known type or which will be developed in the future.

Con il nodo strutturale del presente trovato è possibile assemblare meccanicamente e a secco, ossia senza l'impiego di cemento, malta o calcestruzzo, che richiedono l'utilizzo di acqua, elementi standardizzati, quali pilastri e travi, ottenendo almeno i seguenti vantaggi: maggiori pianificazione e controllo del procedimento costruttivo, riduzione dei tempi e dei costi di lavoro, facilità di ispezione e di collaudo, facilità di montaggio e smontaggio, libertà di scelta dei materiali, ottenimento di una struttura ventilata. With the structural node of the present invention it is possible to assemble mechanically and dry, i.e. without the use of cement, mortar or concrete, which require the use of water, standardized elements, such as pillars and beams, obtaining at least the following advantages: greater planning and control of the construction process, reduction of working times and costs, ease of inspection and testing, ease of assembly and disassembly, freedom of choice of materials, obtaining a ventilated structure.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of a preferential embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la fig. 1 è una vista schematica, in assonometria, di un nodo strutturale secondo il presente trovato - fig. 1 is a schematic view, in axonometry, of a structural node according to the present invention

- la fig. 2 è una vista laterale di un elemento strutturale adatto ad essere collegato al nodo strutturale di fig. 1; - fig. 2 is a side view of a structural element suitable to be connected to the structural node of fig. 1;

- la fig. 3 è una vista frontale dell'elemento strutturale di fig. 2; - fig. 3 is a front view of the structural element of fig. 2;

- la fig. 4 è una sezione secondo la linea IV-IV dì fig. - fig. 4 is a section along the line IV-IV of fig.

2; 2;

la fig. 5 è una vista laterale del nodo strutturale di fig. 1 al quale sono collegati quattro elementi strutturali di fig. 2; fig. 5 is a side view of the structural node of fig. 1 to which four structural elements of fig. 2;

- la fig. 6 è una vista in assonometria di un travetto di collegamento adatto ad essere associato ad un elemento strutturale di fig. 2; - fig. 6 is an axonometric view of a connecting joist suitable to be associated with a structural element of fig. 2;

- la fig. 7 è una sezione trasversale del travetto di collegamento di fig. 6; - fig. 7 is a cross section of the connecting joist of fig. 6;

- la fig. 8 è una vista schematizzata e parziale della struttura di una costruzione edile che utilizza una pluralità di nodi strutturali secondo il presente trovato; - fig. 8 is a schematic and partial view of the structure of a building construction which uses a plurality of structural nodes according to the present invention;

- la fig. 9 è un particolare ingrandito di un nodo strutturale di fig. 8. - fig. 9 is an enlarged detail of a structural node of fig. 8.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF A PREFERENTIAL FORM OF PRODUCTION

Nelle figure, parti uguali o con funzioni uguali riportano numeri di riferimento uguali. In the figures, identical parts or parts having the same functions have the same reference numbers.

Con riferimento alla fig. 1, un nodo strutturale 20, secondo il presente trovato, comprende dodici elementi profilati 21 metallici, tutti uguali tra loro, aventi una sezione trasversale a forma di L, e disposti in modo che ognuno di essi definisca lo spigolo di un cubo. A titolo di esempio, la sezione trasversale di ciascun elemento profilato 21 ha le seguenti dimensioni: 50 mm x 50 mm, spessore di 5 mm. With reference to fig. 1, a structural node 20, according to the present invention, comprises twelve metal profiled elements 21, all identical to each other, having an L-shaped cross section, and arranged so that each of them defines the corner of a cube. By way of example, the cross section of each profiled element 21 has the following dimensions: 50 mm x 50 mm, thickness of 5 mm.

Le parti terminali di ogni elemento profilato 21 sono appuntite e formano un angolo di 45° rispetto al loro spigolo longitudinale. Inoltre, ciascun elemento profilato 21, per evitare che sia pericolosamente troppo appuntito, viene provvisto di uno smusso 22. The end parts of each profiled element 21 are pointed and form an angle of 45 ° with respect to their longitudinal edge. Furthermore, each profiled element 21, to avoid it being dangerously too sharp, is provided with a chamfer 22.

Gli elementi profilati 21 sono saldati fra loro in corrispondenza delle loro parti terminali appuntite e definiscono così sei cavità passanti 24 e un vano interno 25, così che essi sono collegati fra loro stabilmente e con continuità, per cui il nodo strutturale 20 risulta molto solido e in grado di supportare carichi notevoli. The profiled elements 21 are welded together at their pointed end parts and thus define six through cavities 24 and an internal compartment 25, so that they are connected to each other stably and continuously, so that the structural node 20 is very solid and capable of supporting heavy loads.

Il nodo strutturale 20 può essere utilizzato in qualunque tipo di costruzione edile, per collegare fra loro uno o più elementi strutturali 28, come ad esempio travi metalliche a forma di traliccio (figure 2, 3 e 4), di sezione trasversale sostanzialmente quadrata e cave internamente, che a seconda di come sono disposte, possono fungere sia da pilastri verticali (figure 5 e 9) sia da vere e proprie travi orizzontali. The structural node 20 can be used in any type of building construction, to connect one or more structural elements 28 together, such as metal beams in the shape of a lattice (Figures 2, 3 and 4), of substantially square and hollow cross-section internally, which depending on how they are arranged, can act both as vertical pillars (figures 5 and 9) and as real horizontal beams.

Nella fattispecie, ciascun elemento profilato 21 è provvisto, su ciascun lato, di una coppia di fori passanti 23 (fig. 1), che fungono da elementi di ancoraggio per gli elementi strutturali 28. In this case, each profiled element 21 is provided, on each side, with a pair of through holes 23 (fig. 1), which act as anchoring elements for the structural elements 28.

A titolo puramente indicativo, ciascun elemento strutturale a trave 28 (fig. 2) ha vantaggiosamente una lunghezza standardizzata ed è provvisto, su ognuna delle sue testate, di una piastra 31 metallica, adatta ad essere collegata al nodo strutturale 20 (fig· 5), ad esempio, tramite bulloni, o prigionieri, non rappresentati nei disegni e adatti ad essere inseriti nei fori passanti 23. Ciascuna piastra 31 è provvista di un foro centrale passante 32. Purely by way of indication, each beam structural element 28 (fig. 2) advantageously has a standardized length and is provided, on each of its ends, with a metal plate 31, suitable for being connected to the structural node 20 (fig. 5) , for example, by means of bolts, or studs, not shown in the drawings and suitable to be inserted in the through holes 23. Each plate 31 is provided with a central through hole 32.

In alternativa, ogni testata di ciascun elemento strutturale a trave 28, può essere sagomato in modo da poter essere inserita in una corrispondente cavità passante 24 (fig. 1) del nodo strutturale 20 e fissata a quest'ultimo con qualunque mezzo adatto allo scopo e noto ad una persona esperta del ramo. Alternatively, each head of each beam structural element 28 can be shaped so that it can be inserted into a corresponding through cavity 24 (fig. 1) of the structural node 20 and fixed to the latter by any means suitable for the purpose and known to a person skilled in the art.

Alle travi orizzontali 28, collegate al nodo strutturale 20, sono adatti ad essere collegati uno o più travetti di collegamento 29 (figure 6, 7, 8 e 9), anch'essi metallici ed aventi, ad esempio, una sezione trasversale a forma di I. I travetti di collegamento 29, in associazione con le travi orizzontali 28, possono costituire la base di un solaio 30 (figure 8 e 9). To the horizontal beams 28, connected to the structural node 20, are suitable to be connected one or more connecting joists 29 (Figures 6, 7, 8 and 9), also metallic and having, for example, a cross section in the shape of I. The connecting joists 29, in association with the horizontal beams 28, can form the base of a floor 30 (Figures 8 and 9).

E' chiaro quindi che, con una pluralità di nodi strutturali 20, è possibile realizzare una qualsiasi costruzione edile 40, come, ad esempio, quella illustrata schematicamente in fig. 8. Nella fattispecie, ciascuna parete esterna 41 (fig. 9) comprende un pannello isolante 42, ad esempio in MDF, su cui è applicata una coibentazione termo-acustica 43, sulla quale è, a sua volta, applicato un pannello a nido d'ape 44, avente la funzione di resistere ad eventuali urti accidentali, sul quale è applicata una barriera vapore 45, che è rivestita con uno strato di finitura 46 del tipo voluto. It is therefore clear that, with a plurality of structural nodes 20, it is possible to realize any building construction 40, such as, for example, the one shown schematically in fig. 8. In this case, each external wall 41 (fig. 9) comprises an insulating panel 42, for example in MDF, on which a thermo-acoustic insulation 43 is applied, on which, in turn, a honeycomb panel is applied. bee 44, having the function of resisting any accidental impacts, on which a vapor barrier 45 is applied, which is coated with a finishing layer 46 of the desired type.

Anche ciascun soffitto 50 di ciascun solaio 30 della costruzione edile 40 può comprendere un pannello isolante 42, uguale a quello della parete esterna 41, sotto il quale può essere applicata, opzionalmente, una coibentazione termmo-acustica 43. Su quest'ultima può essere applicato specificamente un controsoffitto 53, ad esempio in cartongesso. Also each ceiling 50 of each floor 30 of the building 40 can comprise an insulating panel 42, equal to that of the external wall 41, under which, optionally, a thermo-acoustic insulation 43 can be applied. specifically a false ceiling 53, for example in plasterboard.

Il pavimento 54 di ciascun solaio 30 può comprendere anch'esso un pannello isolante 42, una coibentazione termo-acustica 43 e un pannello a nido d'ape 44. Inoltre il pavimento 54 può essere provvisto di un circuito riscaldante 55 e di uno strato di finitura 56 del tipo voluto. The floor 54 of each floor 30 can also comprise an insulating panel 42, a thermo-acoustic insulation 43 and a honeycomb panel 44. Furthermore, the floor 54 can be provided with a heating circuit 55 and a layer of 56 finish of the desired type.

La costruzione edile 40, nel caso specifico (fig. 8), comprende anche un tetto 58, ottenuto mediante travi 47, simili agli elementi strutturali 28, disposte inclinate e collegate in qualsiasi modo noto ai corrispondenti nodi strutturali 20. Le travi 47 sostengono un sottotetto 59, una copertura superiore 60 e una grondaia 61. The building construction 40, in the specific case (fig. 8), also includes a roof 58, obtained by means of beams 47, similar to the structural elements 28, arranged inclined and connected in any known way to the corresponding structural nodes 20. The beams 47 support a attic 59, a top cover 60 and a gutter 61.

Sul tetto 58 possono anche essere installati pannelli solari 62, ad esempio fotovoltaici. On the roof 58 can also be installed solar panels 62, for example photovoltaic.

Sulla parte più alta della costruzione edile 40, all'estremità del tetto 58, può essere presente una chiusura di aerazione 64. Le frecce indicano il flusso dell'aria di aerazione, che sfrutta anche i vani interni 25 dei nodi strutturali 20 On the highest part of the building 40, at the end of the roof 58, there may be a ventilation closure 64. The arrows indicate the flow of the ventilation air, which also exploits the internal compartments 25 of the structural nodes 20

Nei condotti di aerazione possono essere collocati facilmente tutti gli impianti tecnici e tecnologici, prima dei tamponamenti. All the technical and technological systems can be easily placed in the ventilation ducts, before the cladding.

È chiaro che al nodo strutturale 20 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di nodo strutturale 20, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito. It is clear that modifications and / or additions of parts can be made to the structural node 20 described up to now, without thereby departing from the scope of the present invention. It is also clear that, although the present invention has been described with reference to a specific example, a person skilled in the art will certainly be able to realize many other equivalent forms of structural node 20, having the characteristics expressed in the claims and therefore all falling within the scope of the scope of protection defined by them.

Claims

CLAIMS 1. Structural node (20) for building constructions, suitable for being connected to at least one vertical, horizontal and / or inclined structural element (28), characterized in that said structural node (20) comprises a plurality of profiled elements (21) connected together so as to define a substantially parallelepiped shape, hollow inside and of which said profiled elements (21) constitute the sides.

2. Structural node as in claim 1, characterized in that said profiled elements (21) comprise support means for said structural element (28).

Structural node as in claim 2, characterized in that said support means comprise through holes (23) and / or at least one internal cavity (24) defined by said profiled elements (21).

4. Structural node as in claim 1, 2 or 3, characterized in that said profiled elements (21) have the same length, so that said parallelepiped is a cube.

5. Structural node as in claim 1, 2 or 3, characterized in that said profiled elements (21) have different lengths, so that said parallelepiped comprises at least two opposite rectangular faces.

6. Structural node as in any one of the preceding claims, characterized in that each of said profiled elements (21) has an L-shaped cross section.

Structural node as in any one of the preceding claims, characterized in that said profiled elements (21) are metallic and are connected to each other by welding.

8. Structural node as in any one of the preceding claims, characterized in that each of said profiled elements (21) has the terminal points cut, so as to form an angle of 45 ° with respect to the line defined by its own edge.