ITVI20110036U1 - Trave - Google Patents

Description

Domanda di Brevetto per Modello di Utilità:

“TRAVE”

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il presente trovato è applicabile al campo dell’edilizia e riguarda elementi strutturali quali travi, architravi, arcate o altro.

Più in dettaglio, il presente trovato si riferisce a travi comprendenti corpi realizzati in materiale trasparente con particolare riferimento al vetro.

Stato della tecnica

Da alcuni anni è noto l’uso di materiale trasparente, ed in particolare vetro, per la realizzazione di elementi strutturali quali travi, architravi, pilastri, arcate o similari. È evidente che l’uso di tali elementi presenta aspetti di design rilevanti. Inoltre, elementi strutturali in vetro aiutano a realizzare interventi di restauro che risultano visivamente poco invasivi.

In particolare, sono noti elementi strutturali realizzati mediante l’unione in un multistrato di lastre di vetro temprato. La superiore resistenza del vetro temprato rispetto al vetro non temprato ha infatti indotto i primi progettisti a impiegarlo come componente essenziale di elementi strutturali in vetro.

Poiché questi devono comunque assolvere a specifiche di sicurezza con particolare riferimento alla tenuta agli sforzi, lo spessore delle lastre ed il loro numero viene scelto in base ai calcoli strutturali eseguiti in fase di progettazione.

In questo senso, poiché il vetro temprato in caso di rottura produce il collasso completo della lastra che si riduce ad una infinità di schegge di piccole dimensioni, per evitare il rischio di rottura di tutte le lastre in fase progettuale la sicurezza dell'elemento strutturale risulta demandata alla presenza di un numero di lastre ridondanti rispetto a quanto effettivamente necessario per sostenere i carichi di progetto. In ogni caso, la lesione con frammentazione di tutte le lastre comporta il completo cedimento dell’elemento strutturale così realizzato non essendo presente alcuna risorsa post rottura.

Sono anche noti elementi strutturali realizzati con lastre di vetro non temprato.

Contrariamente a quanto avviene nel caso del vetro temprato, infatti, il vetro non temprato si lesiona, ma non frammenta. In particolare si osserva che elementi strutturali realizzati con un multistrato di lastre di vetro non temprato, qualora vengano lesionate tutte le lastre, possono mantenere una resistenza agli sforzi a condizione che le regioni lesionate di vetro ed il materiale frapposto tra le lastre, tipicamente costituito da un polimero, riescano insieme a sostenere le azioni esterne. In questo senso, a differenza degli elementi strutturali realizzati in vetro temprato, nel caso di elementi strutturali realizzati in vetro non temprato è possibile evitare il collasso strutturale.

In realtà il collasso viene semplicemente posticipato in quanto il materiale frapposto fra le lastre, sia esso policarbonato, SGP, o altro, è tipicamente molto meno rigido del vetro. In caso di rottura, ad esempio per eventi accidentali o imprevisti, di tutte le lastre, il carico graverebbe esclusivamente sul materiale frapposto. Si creerebbe una localizzazione delle deformazioni in corrispondenza delle sezioni di rottura dei vetri che provocherebbe in breve tempo la lacerazione del materiale frapposto. Di conseguenza, per quanto il fenomeno sia posticipato, si arriva lo stesso al collasso dell’elemento strutturale.

Sono quindi noti elementi edili strutturali come quelli descritti in EP 1432 881 B1, dove, per evitare i fenomeni di localizzazione sopra descritti, vengono utilizzati elementi di rinforzo tipicamente posizionati lungo il bordo inferiore dell’elemento strutturale, essendo soggetto a sforzi di trazione, e ad esso vincolato. Infatti, le lastre di vetro, per quanto danneggiate, sono comunque in grado di affrontare sforzi per compressione, ma non sforzi per trazione. L’aggiunta degli elementi di rinforzo, quindi, consente all’elemento strutturale di affrontare entrambi tali sforzi nonostante il danneggiamento di tutte le lastre di vetro che lo compongono.

Generalmente, come elemento di rinforzo sono utilizzati elementi laminari o barre aventi rigidezza e resistenza superiore a quella del vetro. Tali rinforzi devono essere perfettamente aderenti al bordo dell'elemento strutturale in vetro stratificato al fine di far si che, in caso di rottura delle lastre, il rinforzo possa ridistribuire le sollecitazioni esterne alle regioni di vetro rotte, ma ancora costituenti lo stratificato.

Tuttavia, uno degli inconvenienti riscontrati da tali elementi strutturali deriva dalla normativa applicata. Essa infatti prevede che elementi strutturali come travi, architravi o similari non possano essere realizzati in vetro. In altri termini, non è concesso l’uso, in campo edile, di vetro che abbia funzioni strutturali se non, eventualmente, dietro apposito permesso rilasciato a seguito di controlli strutturali particolarmente approfonditi.

Presentazione dell’invenzione

Scopo del presente trovato è superare almeno parzialmente gli inconvenienti sopra evidenziati mettendo a disposizione una trave la cui tenuta strutturale è assicurata da materiali di tipo standard approvati per tale uso dalle normative vigenti.

Un altro scopo del presente trovato è che, visivamente, la trave del trovato sia quanto più possibile approssimabile ad un elemento strutturale in vetro o equivalente materiale trasparente.

In altri termini, uno scopo del presente trovato è realizzare una trave che somiglia ad una trave in vetro, ma la cui parte portante è realizzata in materiali approvati dalle normative vigenti.

Un altro scopo del presente trovato, quindi, è realizzare una trave in cui la parte strutturale sia visivamente poco intrusiva rispetto alla trave nella sua interezza.

Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiaramente nel seguito, sono raggiunti da una trave in accordo con le rivendicazioni che seguono le quali sono parte integrante della presente descrizione.

In particolare, la trave potrà presentare un corpo sagomato a sviluppo prevalentemente longitudinale. Quest’ultimo potrà comprendere almeno un primo elemento strutturale a sviluppo prevalentemente longitudinale, disposto nella parte inferiore della trave ed avente ciascuna delle estremità vincolate ad un rispettivo punto di appoggio.

Secondo un altro aspetto del trovato, il corpo sagomato potrà comprendere almeno un secondo elemento strutturale a sviluppo prevalentemente longitudinale disposto nella parte superiore della trave.

Inoltre, il corpo sagomato potrà anche comprendere uno o più corpi in materiale trasparente interposti tra il primo ed il secondo elemento strutturale.

Secondo un altro aspetto del trovato, il primo elemento strutturale ed il secondo elemento strutturale potranno interagire con i corpi in materiale trasparente solo in corrispondenza, rispettivamente, del bordo inferiore e del bordo superiore degli stessi in modo da evitare di sovrapporsi almeno parzialmente alle loro superfici laterali.

Vantaggiosamente, il primo elemento strutturale potrà supportare totalmente il carico cui è sottoposta la trave scaricandolo sui muri cui è associato alle sue estremità. Tale primo elemento potrà quindi essere quello che assicura completamente la tenuta strutturale della trave.

I corpi in in materiale trasparente, di conseguenza, potranno risultare esclusivamente riempitivi della trave trasmettendo il carico cui essa è sottoposta al primo elemento strutturale. Di fatto, quindi, i corpi in in materiale trasparente potranno avere solo funzione estetica.

In questo senso, il secondo elemento strutturale potrà, vantaggiosamente, svolgere la funzione di ridistribuire i carichi uniformemente su tutta la trave consentendo ai corpi in vetro di svolgere l’unica funzione di trasferimento del carico dal secondo elemento strutturale al primo qualsiasi sia la disposizione effettiva del carico sul secondo elemento strutturale.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, almeno uno tra il primo elemento strutturale ed il secondo elemento strutturale potrà essere stabilmente vincolato ai corpi in materiale trasparente. In particolare, il vincolo tra il primo elemento strutturale ed i corpi in materiale trasparente consentirebbe, vantaggiosamente, un miglior trasferimento del carico. Il vincolo del secondo elemento strutturale ai corpi in materiale trasparente, invece, assicurerebbe vantaggiosamente una maggiore resistenza della trave agli sforzi torsionali.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una trave secondo il trovato, illustrata a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG.1 rappresenta una trave secondo il trovato in vista frontale;

la FIG.2 rappresenta la trave di FIG.1 in sezione;

le FIGG. 3 e 4 rappresentano alcune varianti esecutive della trave di FIG.

1.

Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Con riferimento alle figure citate, ed in particolare alla fig. 1, si descrive una trave 1 secondo il trovato e che presenta un corpo sagomato 2 a sviluppo prevalentemente longitudinale.

Tale corpo sagomato 2 comprende un primo elemento strutturale 3 anch’esso a sviluppo prevalentemente longitudinale. Esso è disposto nella parte inferiore della trave 1 ed ha ciascuna delle estremità 5 e 6 vincolate ad un rispettivo punto di appoggio M1, M2.

Il primo elemento strutturale 3 è quindi portante per la trave 1 ed è suo compito scaricare il carico cui è sottoposta la trave 1 sui muri su cui essa poggia.

Per quanto concerne l’associazione tra il corpo sagomato 2 della trave 1 e il primo elemento strutturale 3, in fig.2 si osserva che quest’ultimo è incollato al corpo sagomato 2 consentendo un aumento del momento di inerzia della trave 1 stessa. Tuttavia ciò non deve essere considerato limitativo per differenti forme di esecuzione. Ad esempio, nelle figg. 3 e 4 si osserva che il primo elemento strutturale 103, 203 almeno parzialmente compenetra almeno una porzione del corpo sagomato 102, 202. In altri casi, non rappresentati, il corpo sagomato può semplicemente poggiare sul primo elemento strutturale senza vincolo alcuno..

Nel caso della compenetrazione, è evidente che diviene rilevante la sagomatura del primo elemento strutturale 103, 203. In fig. 4 si osserva che esso è sostanzialmente laminare, per cui nella porzione inferiore della trave 201 è presente un apposito scanso adatto a riceverlo. In fig.3 invece si osserva che esso presenta, in sezione, una sagomatura a forma di T. In quest’ultimo caso sul bordo inferiore della trave 101 è presente una fessurazione adatta ad accogliere la gamba di tale T.

Anche lo sviluppo longitudinale del primo elemento strutturale 3 non deve essere considerato limitativo. Nelle figure si osserva che esso è un arco, tuttavia il raggio di curvatura di tale arco non deve essere considerato limitativo. Inoltre, esso potrebbe essere anche sostanzialmente rettilineo o mistilineo senza uscire dall’ambito di tutela del presente brevetto. Ad esempio, esso potrebbe essere sagomato sostanzialmente a V.

Opportunamente, il corpo sagomato 2 comprende anche un secondo elemento strutturale 8 a sviluppo prevalentemente longitudinale disposto nella parte superiore della trave 1. Tale secondo elemento strutturale 8 ha come prima funzionalità quella di essere collettore di tutti i carichi cui la trave 1 è sottoposta e ridistribuirli su di essa uniformemente. I carichi, infatti, sono generalmente approssimabili a carichi localizzati o a carichi di punta i quali sottoporrebbero la trave 1 a sforzi non ottimizzati. Il secondo elemento strutturale 8 consente innanzitutto, quindi, di superare tale inconveniente.

Analogamente a quanto detto per il primo elemento strutturale 3, anche il secondo elemento strutturale 8 è incollato al corpo sagomato 2 della trave 1. Ciò consente di aumentare la resistenza torsionale della trave 1.

Anche in questo caso, tuttavia, ciò non deve essere considerato limitativo per differenti forme di esecuzione del trovato nelle quali, ad esempio, il secondo elemento strutturale 108, 208 almeno parzialmente compenetra almeno una porzione della trave 101, 201. Analogamente a quanto detto in precedenza, secondo una variante esecutiva non rappresentata il secondo elemento strutturale può semplicemente poggiare sul corpo sagomato.

Nel caso di semplice appoggio senza vincolo, il secondo elemento strutturale perde la funzionalità di aumentare la resistenza della trave a sforzi torsionali, ma conserva la funzione di redistribuzione dei carichi.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, anche il secondo elemento strutturale 8 presenta le due estremità 10, 11 ciascuna vincolata ad un rispettivo punto di appoggio M1, M2. In questo senso, il secondo elemento strutturale 8 non solo aumenta ancor più la resistenza a sforzi torsionali della trave 1, ma collabora anche a scaricare sui muri M1 ed M2 i carichi agenti sulla trave 1.

È evidente che tanto le estremità 5, 6 del primo elemento strutturale 3 quanto le estremità 10, 11 del secondo elemento strutturale 8 possono essere associate ai rispettivi muri M1, M2 direttamente o, secondo possibili varianti esecutive, mediante l’interposizione di appositi corpi di giunzione.

È anche evidente che il fatto che anche il secondo elemento strutturale sia vincolato ai muri non deve essere considerato limitativo per differenti varianti esecutive nelle quali ciò non avviene.

Secondo un altro aspetto del trovato, tra i due elementi strutturali 3 e 8 sono interposti una pluralità di corpi in materiale trasparente 9. Tipicamente, ma non necessariamente, il materiale trasparente è vetro così come tipicamente, ma non necessariamente, gli elementi strutturali 3 e 8 sono realizzati almeno parzialmente in materiale metallico. Ovviamente anche i materiali sia dei corpi trasparenti 9 che degli elementi strutturali 3 e 8 non sono da intendersi in senso limitativo per differenti forme di esecuzione in cui vengono utilizzati materiali o combinazioni di materiali differenti.

Per quanto fin qui detto è evidente che i corpi trasparenti non hanno funzione strutturale, ma si limitano a trasferire i carichi dal secondo 8 al primo elemento strutturale 3. Ciò è sicuramente facilitato dalla presenza del secondo elemento strutturale 8 che distribuisce i carichi equamente su tutta la trave 1.

Di conseguenza, anche il numero di corpi trasparenti 9 è assolutamente non limitativo. In figura si osserva che il corpo trasparente 9 è unico, tuttavia secondo varianti esecutive non rappresentate i corpi trasparenti possono essere in numero qualsivoglia e anche separati tra loro da interspazi vuoti.

Tipicamente, come rappresentato, essi sono costituiti da pannelli in vetro multistrato o da pannelli in altro materiale trasparente multistrato, ma anche tale caratteristica non è limitativa per il presente trovato.

Ciò che si osserva, quindi, è che la trave presenta pregio estetico grazie al fatto che, nella sostanza, il corpo sagomato 2 è costituito quasi completamente dai corpi trasparenti 9 e quindi risulta quasi completamente trasparente.

Tuttavia, come detto, gli elementi strutturali 3 e 8, e soprattutto il primo elemento strutturale 3, data la funzione che svolgono, non possono, per le normative vigenti, essere realizzati in materiale trasparente.

Al fine di non compromettere l’effetto estetico, pur assicurando la tenuta strutturale della trave 1, secondo un altro aspetto del trovato il primo elemento strutturale 3 ed il secondo elemento strutturale 8 interagiscono con i corpi trasparenti 9, ossia con il corpo sagomato 2, solo in corrispondenza, rispettivamente, del bordo inferiore e del bordo superiore degli stessi. In questo modo si evita che gli elementi strutturali 3 e 8 si sovrappongano almeno parzialmente alle superfici laterali dei corpi trasparenti 9 salvaguardando, vantaggiosamente, l’aspetto estetico.

Si vuole sottolineare, tra l’altro, che l’aspetto estetico è rilevante e non è fine a se stesso. Infatti, esso può compromettere l’uso delle travi in molte situazioni quali, ad esempio, il restauro di costruzioni antiche o la realizzazione di percorsi su zone archeologiche.

Alla luce di quanto precede, si comprende quindi che la trave descritta supera gli inconvenienti della tecnica nota presentando una tenuta strutturale assicurata da materiali di tipo standard approvati per tale uso dalle normative vigenti.

Essa, tuttavia, risulta esteticamente equivalente ad un elemento strutturale in vetro o in qualsiasi altro materiale trasparente.

In altri termini, la trave del trovato somiglia ad una trave in vetro, ma la sua parte strutturale è realizzata con materiali approvati dalle normative vigenti.

Tali parti strutturali, inoltre, sono esteticamente poco intrusive rispetto alla trave nella sua interezza.

La trave del trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito del trovato.

Anche se la trave del trovato è stata descritta con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato.

Claims (10)

1. Domanda di Brevetto per Modello di Utilità: “TRAVE” RIVENDICAZIONI 1. Una trave avente un corpo sagomato (2, 102, 202) a sviluppo prevalentemente longitudinale e comprendente: − almeno un primo elemento strutturale (3, 103, 203) a sviluppo prevalentemente longitudinale, disposto nella parte inferiore di detta trave (1, 101, 201) ed avente ciascuna delle estremità (5, 6) vincolate ad un rispettivo punto di appoggio (M1, M2); − almeno un secondo elemento strutturale (8) a sviluppo prevalentemente longitudinale disposto nella parte superiore di detta trave (1, 101, 201); − uno o più corpi in materiale trasparente (9) interposti tra detto primo (3) e detto secondo elemento strutturale (8), detti primo elemento strutturale (3, 103, 203) e secondo elemento strutturale (8) interagendo con detti corpi in materiale trasparente (9) solo in corrispondenza, rispettivamente, del bordo inferiore e del bordo superiore di detti corpi in materiale trasparente (9) in modo da evitare di sovrapporsi almeno parzialmente alle superfici laterali di detti corpi in materiale trasparente (9).
2. 2. Trave secondo la rivendicazione 1, in cui anche detto secondo elemento strutturale (8) presenta ciascuna delle estremità (10, 11) vincolate ad un rispettivo punto di appoggio (M1, M2).
3. 3. Trave secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui almeno uno tra detti primo elemento strutturale (3, 103, 203) e secondo elemento strutturale (8) è stabilmente vincolato a detti corpi in materiale trasparente (9).
4. 4. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una porzione di almeno uno tra detti primo elemento strutturale (103, 203) e secondo elemento strutturale (108, 208) è inserito in un rispettivo scanso realizzato rispettivamente su detto bordo inferiore e su detto bordo superiore di detta trave (101, 201).
5. 5. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detti primo elemento strutturale (3, 103, 203) e secondo elemento strutturale (8) è incollato al rispettivo di detti bordo inferiore e superiore di detti corpi in materiale trasparente (9).
6. 6. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti corpi in materiale trasparente (9) sono costituiti da una o più lastre stabilmente associate tra loro.
7. 7. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto materiale trasparente è vetro.
8. 8. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detti primo elemento strutturale (3, 103, 203) e secondo elemento strutturale (8) presenta almeno una porzione realizzata in materiale metallico.
9. 9. Trave secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo elemento strutturale presenta dette estremità vincolate ai rispettivi punti di appoggio mediante l’interposizione di rispettivi corpi di giunzione presenti alle rispettive estremità di detta trave.
10. 10. Trave secondo la rivendicazione 9, in cui anche detto secondo elemento strutturale presenta dette estremità vincolate ai rispettivi muri mediante l’interposizione di rispettivi corpi di giunzione presenti a dette rispettive estremità di detta trave.