ITVR20010067A1 - PROCEDURE TO PRODUCE A PRECOMPRESSED CONCRETE ALVEOLAR SHEET AND SO OBTAINED - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDIMENTO PER PRODURRE UNA LASTRA ALVEOLARE IN CALCESTRUZZO PRECOMPRESSO E LASTRA COSE OTTENUTA PROCEDURE TO PRODUCE A PRE-COMPRESSED CONCRETE ALVEOLAR SHEET AND OBTAINED THINGS SHEET
La presente invenzione riguarda un procedimento per produrre una lastra o trave prefabbricata in calcestruzzo normale o precompresso e lastra o trave così ottenuta, particolarmente per l'ottenimento di solai alveolari o impalcati in genere.. The present invention relates to a process for producing a prefabricated slab or beam in normal or prestressed concrete and a slab or beam thus obtained, particularly for obtaining hollow core floors or decks in general.
Allo stato attuale della tecnica la costruzione di solai in edilizia civile ed industriale ottenuti con l'impiego di lastre alveolari prefabbricate tra loro accostate o di altri elementi a trave prodotti con la medesima tecnologia con macchine finitrici od estrusori, ha avuto larga diffusione in tutto il mondo. In the current state of the art, the construction of floors in civil and industrial buildings obtained with the use of prefabricated hollow core slabs placed side by side or other beam elements produced with the same technology with finishing machines or extruders, has had widespread diffusion throughout the world.
Il successo ed il sempre più largo impiego di elementi prefabbricati prodotti con le ben note lastre alveolari è dovuto agli specifici vantaggi produttivi, tecnologici e di impiego, quali: The success and the increasingly widespread use of prefabricated elements produced with the well-known honeycomb sheets is due to the specific production, technological and use advantages, such as:
- la tecnologia produttiva a ciclo continuo, fortemente automatizzabile, di grande potenzialità e con calcestruzzi di elevata resistenza, con bassa incidenza di manodopera e quindi economicamente molto valida; - the production technology in a continuous cycle, highly automatable, of great potential and with highly resistant concretes, with a low incidence of labor and therefore economically very valid;
- minima incidenza di manodopera anche nel cantiere di realizzazione della costruzione, in quanto che minimi sono i getti e le armature integrative in opera per ottenere il solaio o l'impalcato finito; - minimum incidence of labor even in the construction site, as there are minimal castings and additional reinforcements in place to obtain the finished floor or deck;
- la competitività economica rispetto a qualsiasi altro componente strutturale per solaio a parità di prestazioni statiche tanto più quando si abbia a che fare con luci, sovraccarichi od altezze di interpiano elevati; - economic competitiveness with respect to any other structural component for floors with the same static performance, even more so when dealing with spans, overloads or high inter-floor heights;
- la semplicità e velocità di posa in opera in quanto tre o quattro operai possono montare 500-600 m<2 >di solaio al giorno; - the simplicity and speed of installation as three or four workers can assemble 500-600 m <2> of floor slab per day;
- l'autoportanza per cui non sono richiesti puntelli o rompitratta ed è possibile caricare il solaio immediatamente dopo il montaggio, anche senza integrazione con getti strutturali di completamento; - self-supporting capacity for which no props or section bars are required and it is possible to load the floor immediately after assembly, even without integration with structural completion castings;
- la notevole rigidezza, ossia la sua molto contenuta deformazione elastica e viscosa; - the remarkable stiffness, that is its very limited elastic and viscous deformation;
- l'ottima durabilità e resistenza alla carbonatazione, elevata resistenza al fuoco; - l'ottima finitura dell'intradosso tanto da richiedere, quando fosse indispensabile, la sola verniciatura senza rasatura od intonaco nella maggior parte dei casi. - excellent durability and resistance to carbonation, high resistance to fire; - the excellent finish of the intrados so as to require, when indispensable, only painting without skimming or plaster in most cases.
Esiste, tuttavia, l'inconveniente che, alle estremità le lastre, in uso, prendono appoggio su una trave prefabbricata, generalmente a T rovescio od a L, e questa per forza di cose rimane ribassata rispetto al solaio e parzialmente in vista nell'intradosso, interrompendo così la continuità visiva del solaio, il che risulta spesso indesiderabile quantomeno dal punto di vista estetico ed architettonico per il maggior ingombro totale dello spessore del solaio più lo spessore della trave. There is, however, the drawback that, at the ends, the slabs, in use, rest on a prefabricated beam, generally with an inverted T or L, and this necessarily remains lowered than the floor and partially visible in the intrados. , thus interrupting the visual continuity of the floor, which is often undesirable at least from an aesthetic and architectural point of view due to the greater overall dimensions of the thickness of the floor plus the thickness of the beam.
Per ovviare in parte a questo inconveniente sono già state proposte travi reticolari in acciaio, con spessore della lastra in acciaio di circa 5 mm. Anche questa soluzione si è peraltro dimostrata insoddisfacente sia perché la piastra in acciaio rimane comunque in vista nell'intradosso e sia, soprattutto, perché la lastra in acciaio offre scarsa resistenza al fuoco. To partially obviate this drawback, steel reticular beams have already been proposed, with a thickness of the steel plate of about 5 mm. However, this solution too has proved unsatisfactory both because the steel plate remains visible in the intrados and, above all, because the steel plate offers poor fire resistance.
Scopo precipuo della presente invenzione è quello di fornire una variante migliorativa del procedimento industriale tradizionale al fine di produrre una lastra alveolare oppure una trave prefabbricata in calcestruzzo normale o precompresso, le quali, pur conservando tutti i vantaggi economici e produttivi della tecnologia tradizionale di produzione, consenta di ottenere solai con superficie di intradosso senza interruzioni di continuità tanto tra una lastra e l'altra del solaio quanto tra trave o travi prefabbricate di sostegno del solaio ed il solaio stesso. The main purpose of the present invention is to provide an improvement variant of the traditional industrial process in order to produce a hollow core slab or a prefabricated beam in normal or prestressed concrete, which, while retaining all the economic and productive advantages of the traditional production technology, allows to obtain floors with an intrados surface without interruption of continuity both between one slab and the other of the slab and between the beam or prefabricated beams supporting the slab and the slab itself.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una lastra alveolare e/o una trave prefabbricate di nuova concezione per la formazione di solai, le quali siano in grado di eliminare gli svantaggi sopra lamentati con l'impiego delle lastre alveolari e le travi prefabbricate, prodotte con la tecnologia produttiva tradizionale. Another object of the present invention is to provide a new conception hollow core slab and / or a prefabricated beam for the formation of floors, which are able to eliminate the aforementioned disadvantages with the use of hollow core slabs and prefabricated beams, produced with traditional production technology.
Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento di produzione di lastre alveolari o di elementi a trave prefabbricati in calcestruzzo, il quale sia relativamente facile e rapido da realizzare, così da risultare competitivo anche dal punto di vista economico. Not least object of the present invention is to provide a process for the production of hollow core slabs or prefabricated concrete beam elements, which is relatively easy and quick to produce, so as to be competitive also from an economic point of view.
Questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da un procedimento per la produzione di una lastra alveolare o di un elemento a trave prefabbricati in calcestruzzo normale o precompresso, secondo la presente invenzione, il quale comprende le seguenti fasi produttive in sequenza: These and other purposes which will appear more clearly later are achieved by a process for the production of a hollow core slab or a prefabricated beam element in normal or prestressed concrete, according to the present invention, which comprises the following production steps in sequence:
- getto in continuo con macchine formatrici e senza casseforme di calcestruzzo su pista in acciaio sulla quale siano già stati predisposti cavi di precompressione opportunamente distribuiti e tesati, - continuous casting with forming machines and without concrete formwork on a steel track on which precompression cables have already been suitably distributed and stretched,
- presa e stagionatura del getto, così da ottenere un manufatto compatto, - setting and curing of the casting, so as to obtain a compact product,
- rilascio della tesatura dei cavi e conseguente precompressione del manufatto, - sezionamento di detto manufatto per ottenere spezzoni di travi o lastre alveolari per solaio, - release of the stringing of the cables and consequent prestressing of the product, - sectioning of said product to obtain sections of beams or hollow core slabs for floors,
e si caratterizza per il fatto di comprendere and is characterized by the fact of understanding
- l'esecuzione di due tagli di intestatura tra loro inclinati in corrispondenza di almeno una estremità di ciascuna lastra, o spezzone per ottenere uno spallamento di appoggio terminale. - the execution of two mutually inclined head cuts at at least one end of each slab, or segment, to obtain an end support shoulder.
Vantaggiosamente, i tagli di intestatura vengono eseguiti in contemporanea, così da limitare al massimo i tempi di lavorazione delle lastre. Advantageously, the head cuts are performed simultaneously, so as to limit the processing times of the sheets as much as possible.
L'invenzione sarà descritta più dettagliatamente qui di seguito con riferimento a due suoi esempi di realizzazione attualmente preferiti, dati a titolo illustrativo e non limitativo, con riferimento agli uniti disegni riguardanti lastre alveolari e nei quali: The invention will be described in more detail below with reference to two of its currently preferred embodiments, given for illustrative and non-limiting purposes, with reference to the accompanying drawings concerning honeycomb sheets and in which:
la Figura 1 mostra in vista prospettica schematica uno spezzone di lastra alveolare e di una segatrice a due dischi di taglio per effettuare il taglio di intestatura aventi asse di rotazione inclinato di 90° l'uno rispetto all'altro; Figure 1 is a schematic perspective view of a section of a honeycomb plate and of a sawing machine with two cutting discs for carrying out the end-cutting cut having an axis of rotation inclined by 90 ° with respect to each other;
la Figura 2 illustra una vista prospettica di una lastra alveolare secondo la presente invenzione con spallamenti concordi di intestatura terminali a "sedia" per l'appoggio su di una trave prefabbricata senza sporgenza inferiore; Figure 2 illustrates a perspective view of a honeycomb plate according to the present invention with matching "chair" end abutting shoulders for resting on a prefabricated beam without lower projection;
la Figura 3 è una vista prospettica di una lastra alveolare simile a quella di Fig. 2 con intestature terminali a "sedia" ottenute con l'impiego di un filo di taglio; la Figura 4 è una vista prospettica parziale di un pilastro di sostegno di una trave orizzontale di appoggio a T rovescia per l'appoggio delle estremità intestate di due lastre alveolari contrapposte senza che vi sia soluzione di continuità tanto nell’intradosso che nell'estradosso del solaio formato dalle lastre; Figure 3 is a perspective view of a honeycomb plate similar to that of Figure 2 with "chair" end notches obtained with the use of a cutting wire; Figure 4 is a partial perspective view of a supporting pillar of an inverted T-shaped horizontal support beam for supporting the headed ends of two opposing honeycomb sheets without there being a solution of continuity both in the intrados and in the extrados of the attic formed by the slabs;
la Figura 5 mostra in vista prospettica schematica due lastre alveolari con Figure 5 shows in a schematic perspective view two honeycomb plates with
intestature terminali a "coda di rondine" per l'appoggio su una trave orizzontale "dovetail" end grooves for resting on a horizontal beam
reticolare in acciaio; e steel lattice; And
la Figura 6 mostra un particolare in scala ingrandita di Fig. 5 relativo all'appoggio Figure 6 shows a detail on an enlarged scale of Fig. 5 relating to the support
di un'estremità intestata a "coda di rondine" di una lastra alveolare o trave su una of a "dovetail" headed end of a hollow core slab or beam on one
4/ <: “>4 trave reticolare in acciaio con rivestimento resistente alla fiamma a filo 4 / <: “> 4 steel truss beam with flush flame resistant coating
dell'intradosso. the soffit.
Nelle varie Figure dei disegni componenti uguali o simili sono stati In the various Figures of the drawings the same or similar components have been
contraddistinti con lo stesso numero di riferimento. marked with the same reference number.
Con riferimento dapprima alle Figure da 1 a 4, si noterà come una lastra Referring first to Figures 1 to 4, it will be noted as a plate
alveolare 1 in calcestruzzo precompresso presenti un certo numero di alveoli honeycomb 1 in prestressed concrete has a certain number of cavities
interni 2 estendentisi paralleli in senso longitudinale alla lastra tra una propria internal 2 extending parallel in a longitudinal direction to the plate between one of its own
soletta di estradosso 3 ed una soletta di intradosso 4 e, nell'esempio illustrato, extrados slab 3 and an intrados slab 4 and, in the illustrated example,
aventi una luce oblunga nel senso dell'altezza della lastra. having an oblong light in the sense of the height of the plate.
Ciascuna lastra 1 presenta un rispettivo spallamento a "sedia" o gradino Each plate 1 has a respective "chair" or step shoulder
rovescio 5 concorde (ossia ricavato dalla stessa parte in corrispondenza della reverse 5 concorde (i.e. obtained from the same part in correspondence of the
propria soletta di intradosso 4) ed ottenuto mediante due tagli di intestatura own intrados slab 4) and obtained by means of two notching cuts
effettuati lungo due piani di taglio tra loro inclinati (ad esempio, tipicamente, di carried out along two mutually inclined cutting planes (for example, typically, of
90°) : uno perpendicolare e l'altro parallelo ai piani di giacitura delle solette di 90 °): one perpendicular and the other parallel to the planes of the slabs of
intradosso 4 ed estradosso 3 della lastra. L'altezza degli spallamenti 5 può variare intrados 4 and extrados 3 of the slab. The height of the shoulders 5 can vary
da pochi cm fino a 25 cm ed oltre, mentre la profondità può essere anche di from a few cm up to 25 cm and more, while the depth can also be
lunghezza minore dell'altezza. length less than height.
Come è noto allo stato della tecnica, una lastra alveolare in calcestruzzo As is known in the state of the art, a honeycomb concrete slab
normale o precompresso viene prodotta prevalentemente secondo due modalità. normal or pre-compressed is mainly produced in two ways.
La produzione si effettua in stabilimento su piste in acciaio, solitamente lunghe 120-150 m, sulle quali è predisposto un numero prestabilito di armature continue e/o cavi in acciaio di precompressione, i quali sono opportunamente distribuiti sulla larghezza della pista e tesati mediante appositi dispositivi tenditori con controllo sistematico della tensione dei cavi e degli allungamenti. Production is carried out in the factory on steel tracks, usually 120-150 m long, on which a predetermined number of continuous armatures and / or prestressed steel cables are arranged, which are suitably distributed over the width of the track and stretched by means of special tensioning devices with systematic control of cable tension and elongation.
Si procede quindi ad effettuare il getto in continuo di calcestruzzo sulla pista in acciaio, sulla quale sono già state predisposte le armature e/o i cavi di precompressione opportunamente distribuiti e tesati. Per la formazione del getto si può adottare un procedimento di vibrofinitura tramite una o più apposite macchine vibrofinitrici, mediante le quali il calcestruzzo viene convogliato entro settori mobili ed ipervibrato da parte di batterie di vibratori a frequenze differenziate. The concrete is then poured continuously on the steel track, on which the reinforcement and / or prestressing cables have already been suitably distributed and stretched. To form the casting, a vibratory finishing process can be adopted by means of one or more special vibratory finishing machines, by means of which the concrete is conveyed into mobile and hyper-vibrated sectors by batteries of vibrators at different frequencies.
Solitamente, il getto viene effettuato in una due o tre fasi successive o contemporanee per la formazione della soletta di intradosso 4, per la formazione delle nervature 6 tra un alveolo 2 e l'altro e per la formazione della soletta di estradosso 3. Usually, the casting is carried out in two or three successive or simultaneous phases for the formation of the intrados slab 4, for the formation of the ribs 6 between one cell 2 and the other and for the formation of the extrados slab 3.
Il getto può anche essere formato secondo un procedimento ad estrusione mediante macchine formatrici, nelle quali il calcestruzzo viene forzato, ad esempio da coclee, a costiparsi per realizzare la sezione finita di una lastra in una sola fase. The casting can also be formed according to an extrusion process by means of forming machines, in which the concrete is forced, for example by augers, to compact to create the finished section of a slab in a single phase.
Si richiedono calcestruzzi di qualità molto elevata e costanza sia nella composizione granulometrica che nel dosaggio del cemento e dell'acqua per garantire in primo luogo stabilità istantanea di forma per la realizzazione degli alveoli 2, elevate resistenze meccaniche iniziali, onde consentire l'eventuale precompressione e scasserò in tempi brevi ed un'ottimale aderenza delle armatori (costituite, come è noto, dai cavi pretesi e da eventuali armature lente inserite nel getto). Very high quality concretes and consistency are required both in the granulometric composition and in the dosage of cement and water to ensure first of all instant stability of shape for the realization of the alveoli 2, high initial mechanical strengths, in order to allow any pre-compression and I will break in a short time and an optimal adherence of the shipowners (constituted, as is known, by the pretended cables and by any slow armatures inserted in the casting).
Subito dopo il getto si praticano manualmente nel calcestruzzo ancora fresco degli intagli o fori prestabiliti da progetto per eventuali passaggi di canalizzazioni verticali. Immediately after casting, predetermined notches or holes are made manually in the still fresh concrete for any passages of vertical channels.
Dopo la formazione si lascia a riposo per la presa e la stagionatura, così da ottenere un manufatto compatto. Per una maturazione o stagionatura accelerata, si copre solitamente il getto per tutta la sua lunghezza con teli impermeabili e si procede a riscaldarlo omogeneamente fino al raggiungimento della resistenza richiesta per il rilascio delle armature pretese e, successivamente, per lo scasserò. La resistenza viene determinata sperimentalmente mediante rottura di provini soggetti ad identico trattamento vibrante e termico. In generale, alla prova di compressione al ventottesimo giorno il calcestruzzo presenta resistenze cubiche superiori a 55 Mpa. After forming, it is left to rest for setting and maturing, in order to obtain a compact product. For accelerated curing or curing, the casting is usually covered for its entire length with waterproof sheets and heated homogeneously until the required resistance is reached for the release of the required reinforcements and, subsequently, for breaking it. The resistance is experimentally determined by breaking test pieces subjected to identical vibrating and thermal treatment. In general, in the compression test on the twenty-eighth day, the concrete exhibits cubic strengths greater than 55 Mpa.
Nel caso più frequente delle lastre alveolari, si effettua, come sanno gli esperti del settore, il controllo sistematico della resistenza del calcestruzzo prima di procedere al rilascio della tesatura dei cavi ed alla conseguente precompressione del manufatto stagionato. In the most frequent case of alveolar sheets, as experts in the field know, a systematic check of the strength of the concrete is carried out before proceeding with the release of the stringing of the cables and the consequent prestressing of the cured product.
A maturazione ultimata, si procede ad effettuare il sezionamento del manufatto praticando tagli con disco abrasivo o diamantato 10, 11 per le lunghezze previste degli spezzoni di manufatto che andranno a costituire il solaio, onde isolare gli elementi o lastre alveolari 1. Indi si procede, eventualmente dopo aver trasferito ciascuna lastra 1 su un banco di posa e lavoro, a ricavare i due appoggi terminali a "sedia" 5 mediante esecuzione di due tagli di intestatura a 90° l'uno rispetto all'altro in corrispondenza di entrambe le estremità di ciascuna lastra 1 (Fig. 1), ad esempio mediante macchina intestatrice (ad esempio di un tipo noto adatto qualsiasi) a due dischi di taglio 10 ed 11 rotanti attorno ad assi di rotazione 10', 11' tra loro normali od altrimenti reciprocamente inclinati. In questo modo si ottengono lastre alveolari 1 secondo la presente invenzione con sezione longitudinale a T o ad L per la formazione di solai con intradosso ed estradosso piano senza soluzione di continuità in corrispondenza delle travi di appoggio 7 a T rovescia od a L (Fig. 4). When the maturation is complete, the product is cut off by making cuts with an abrasive or diamond disc 10, 11 for the lengths of the pieces of the product that will form the floor, in order to isolate the elements or hollow core slabs 1. Then proceed, eventually, after having transferred each slab 1 onto a laying and work bench, to obtain the two "chair" end supports 5 by making two butting cuts at 90 ° with respect to each other at both ends of the each slab 1 (Fig. 1), for example by means of a facing machine (for example of a known type suitable for any) with two cutting discs 10 and 11 rotating around rotation axes 10 ', 11' normal to each other or otherwise reciprocally inclined . In this way, alveolar sheets 1 according to the present invention are obtained with a T or L-shaped longitudinal section for the formation of floors with flat intrados and extrados without interruption in correspondence with the supporting beams 7 in the shape of an inverted T or L (Fig. 4).
La Figura 3 illustra un modo alternativo per ricavare gli appoggi terminali a "sedia" 5, ossia invece dell'impiego di dischi 10, 11 si ricorre al taglio con filo 9, che, in generale, produce appoggi terminali a sedia 5 con angoli e spigoli arrotondati. Figure 3 illustrates an alternative way of obtaining the "chair" end supports 5, i.e. instead of using discs 10, 11 we resort to cutting with wire 9, which, in general, produces end chair supports 5 with corners and rounded edges.
Quando fosse richiesto dal calcolo di progetto, durante la produzione si possono prevedere e posizionare apposite armature di rinforzo in corrispondenza delle testate da intagliare per appoggio a "sedia". Tali armature di rinforzo possono essere costituite da staffe inserite nei setti verticali tra gli alveoli 2 prima del getto mediante macchina formatrice oppure possono essere inserite manualmente ed ammarrate negli alveoli o subito dopo la formatura, quando il calcestruzzo è ancora fresco, oppure dopo la maturazione e lo scasserò della lastra alveolare, prima della consegna al cantiere di destinazione. When required by the design calculation, special reinforcement armatures can be foreseen and positioned during production in correspondence with the heads to be carved for "chair" support. These reinforcement reinforcements can consist of brackets inserted in the vertical partitions between the cavities 2 before casting by means of a forming machine or they can be inserted manually and anchored in the cavities or immediately after forming, when the concrete is still fresh, or after curing and I will break the hollow core slab before delivery to the destination site.
Allo scasserò le lastre alveolari 1 presentano intradosso liscio da cassero (pista) metallico e fiancate ed estradosso scabri così da assicurare un'efficace solidarizzazione con i getti in opera delle unioni tra una lastra e l'altra e/ o tra lastra e soletta collaboranti. At the break-in the hollow core slabs 1 have smooth intrados from metal formwork (track) and rough sides and extrados so as to ensure effective solidarity with the castings in situ of the joints between one slab and another and / or between slab and collaborating slab.
Le Figure 5 e 6 mostrano lastre alveolari con appoggi terminali a "coda di rondine" 5a, ossia con pareti di delimitazione dell'appoggio reciprocamente inclinate di un angolo minore di 90°, per l'impiego con travi reticolari in acciaio 8, di preferenza dotate di rivestimento 8a in materiale resistente al fuoco sull'intradosso. L'intaglio a "coda di rondine" assicura un miglior aggrappaggio del rivestimento 8a al di sotto della lamiera 8, rivestimento che di preferenza è costituito da uno strato di malta coibentante e resistente al fuoco. Figures 5 and 6 show alveolar sheets with "dovetail" end supports 5a, i.e. with walls delimiting the support mutually inclined at an angle of less than 90 °, for use with steel reticular beams 8, preferably equipped with coating 8a in fire-resistant material on the intrados. The "dovetail" notch ensures better adhesion of the coating 8a below the sheet 8, which coating preferably consists of a layer of insulating and fire-resistant mortar.
Come si vede meglio nelle Figg. 4 e 5, una lastra alveolare 1 secondo la presente invenzione si può impiegare per la formazione di solai sostenuti tanto da travi portanti prefabbricate 7 in calcestruzzo armato oppure da travi reticolari in acciaio 8 o dalle ben note travi semiprefabbricate con staffe emergenti (non illustrate nei disegni), le quali necessitano, come le travi reticolari in acciaio 8, un completamento con getto in opera. As can be seen better in Figs. 4 and 5, a honeycomb slab 1 according to the present invention can be used for the formation of floors supported both by prefabricated load-bearing beams 7 in reinforced concrete or by reticular steel beams 8 or by the well-known semi-prefabricated beams with emerging brackets (not illustrated in the drawings), which, like the steel reticular beams 8, need to be completed with on-site casting.
L'invenzione sopra descritta è suscettibile di numerose modifiche e varianti entro l'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni The invention described above is susceptible of numerous modifications and variations within the scope of protection defined by the claims
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