PT102968B

PT102968B - Cimbre com pré-esforço auto-ajustável e um método de reforçar cimbres recorrendoa pré-esforço auto-ajustável

Info

Publication number: PT102968B
Application number: PT102968A
Authority: PT
Inventors: Pedro Alvares Ribeiro Do Carmo Pacheco
Original assignee: Pedro Alvares Ribeiro Do Carmo Pacheco
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2007-09-04
Also published as: BG66412B1; HRP20150020T1; ZA200600108B; CY1116058T1; SI1639203T1; BG109405A; BRPI0411058B1; EA200501940A1; NO20055973L; CA2528099A1; CO5721024A2; IL172296A0; EP1639203B1; JP4790600B2; US7366634B2; EP1639203A1; BRPI0411058A; IL172296A; KR101152365B1; PT102968A

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM CIMBRE COM PRÉ- ESFORÇO AUTO-AJUSTÁVEL, E A UM MÉTODO DE AJUSTAR DE MODO AUTOMÁTICO O PRÉ-ESFORÇO EM CIMBRES PRÉ-ESFORÇADOS. DE ACORDO COM A PRESENTE INVENÇÃO, O CIMBRE PRÉ-ESFORÇADO POSSUI UNS SENSORES QUE PERMITEM MEDIR E ENVIAR CONTINUAMENTE DADOS SOBRE A ESTRUTURA DO CIMBRE A UNS MEIOS DE CONTROLO; SENDO ESSES MEIOS DE CONTROLO CAPAZES DE ANALISAR OS REFERIDOS DADOS E INDUZIR A ACTIVIDADE DE UNS ACTUADORES, O QUE SE MATERIALIZA NA VARIAÇÃO DE TENSIONAMENTO DOS CABOS DE PRÉ-ESFORÇO. A IMPLEMENTAÇÃO DAS VARIAÇÕES NO TENSIONAMENTO DOS CABOS DE PRÉ-ESFORÇO É REALIZADA ATRAVÉS DE SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS PERMANENTEMENTE INSTALADOS ENTRE OS CABOS E A ESTRUTURA. O USO DE PRÉ-ESFORÇO AUTO-AJUSTÁVEL EM CIMBRES TRAZ VÁRIAS MELHORIAS AO ESTADO DA TÉCNICA, NOMEADAMENTE EM TERMOS DE EFICIÊNCIA, RENTABILIDADE, FIABILIDADE E CONTROLO DE QUALIDADE.

Description

Descrição da invenção

A presente invenção visa solucionar uma série de problemas e deficiências do estado da arte através de un cimbre em que o pré-esforço ajusta-se de modo automático. É ainda um outro objectivo da presente invenção proporcionar um método de reforçar cimbres recorrendo a pré-esforço auto-ajustável.

Muito sucintamente, os referidos objectivos são alcançados através de um cimbre pré-esforçado que possui sensores que permitem medir e enviar continuamente dados sobre a estrutura do cimbre a cm sistema de controlo; sendo esse sistema de controlo capaz de analisar os referidos dados e promover a actividade de actuadores, o que se materializa na variação de tensionamento dos cabos de préesforço. A implementação das variações no tensionamento dos cabos de pré-esforço é realizada, por exemplo, através de sistemas servo-hidráulicos permanentemente instalados entre os cabos e o cimbre.

A presente invenção traz várias melhorias ao estado da técnica. Para além de uma substancial redução de perdas de pré-esforço, permite o uso de pré-esforço não só para compensar cargas permanentes mas, também, para compensar integralmente, ou quase integralmente, cargas variáveis. Note-se que não é possível fazer essa compensação com pré-esforço convencional, pois tal provocaria tensões e deformações excessivas no cimbre por levantamento. Alias, é solução corrente os cimbres serem dimensionados para a carga total, o que os torna onerosos e incapazes de servir para a construção de obras que impliquem cargas ou vãos significativamente superiores.

Por outro lado, ao contrário do que acontece nas soluções conhecidas de pré-esforço ajustável, com préesforço auto-ajustável, o ajuste é efectuado automaticamente, permitindo maior rentabilidade, maior fiabilidade e maior controlo de qualidade.

uso de pré-esforço auto-ajustável permite, não só reduzir o custo dos cimbres, como também, aumentar significativamente o número de reutilizações de um cimbre, pois o pré-esforço auto-ajustável assegura que um mesmo cimbre possa ser utilizado para vários níveis de carga (na construção de peças com pesos distintos) e/ou para vãos diferentes.

pré-esforço auto-ajustável constitui um avanço no estado da arte na medida em que integra as vantagens do pré-esforço ajustável numa tecnologia fácil de sistematizar, sem os inconvenientes desta última solução.

Breve explicação das figuras

Figura 1 representa esquemática um cimbre com pré-esforço auto-ajustável;

Figuras 2 e 3 representam uma peça da extremidade passiva; Figuras 4, 5 e 6 representam uma peça da extremidade activa com ancoragem passiva;

Figura 7 representa uma sela de desvio;

Figura 8 é um esquema do sistema de controlo;

Figura 9 é uma representação gráfica da implantação do algoritmo de controlo;

Figuras 10 e 11 representam uns sensores; Figura 12 é um esquema do circuito hidráulico;

Figuras 13 e 14 mostram os cabos de pre-esforço não aderentes;

Figura 15 mostra um pormenor indicativo de montagem de cabos de pré-esforço;

Figura 16 é un esquema simplificado do Quadro Eléctrico; Figura 17 representa a unidade de Comando.

Descrição sumária da acção dos principais elementos constituintes do sistema

De acordo com a Fig. 1, o cimbre 1 é localmente reforçado de forma a poderem ser instalados cabos de préesforço. Os cabos de pré-esforço podem assumir configurações distintas, interiores 4 ou exteriores 5 ao perímetro do cimbre. Os reforços 12 são montados essencialmente na vizinhança das extremidades dos cabos de pré-esforço e na vizinhança das bielas 13 que dão apoio às selas de desvio. A extremidade passiva 3 inclui uma ancoragem passiva e a extremidade activa 11 inclui o macaco hidráulico. São instalados sensores 2 a meio vão que permitem avaliar o comportamento da estrutura, transmitindo essa informação através de un circuito eléctrico 10 para o quadro eléctrico 6 onde está o controlador e onde a informação é processada. Quando necessário, são emitidos sinais para o grupo hidráulico 7 que, gerando fluxos de óleo através dos respectivos encanamentos 8, promove movimentos do êmbolo do macaco instalado na extremidade activa do cabo de pré-esforço. 0 circuito hidráulico é dotado de dispositivos de segurança 9 adequados. Quando o cimbre é carregado, por exemplo durante a betonagem de uma estrutura, o pré-esforço é auto-ajustado de forma a reduzir deformações e de forma a reduzir tensões nos elementos estruturais do cimbre.

Aplicação de pré-esforço auto-ajustável nm cimbre préexistente i^tení

Realiza-se a caracterização numérica da estrutura do cimbre que se pretende re-utilizar 1 recorrendo, por exemplo, a um programa de cálculo automático.

Atendendo às restrições físicas da aplicação em causa, define-se um traçado linear ou multi-linear, seguindo os critérios habituais de dimensionamento de pré-esforço em estruturas metálicas, procurando-se maximizar a excentricidade a meio vão. Esse traçado pode ser interior 4 ou exterior 5 ao perímetro do cimbre, dependendo da aplicação e do tipo de cimbre. No último caso, a excentricidade dos cabos é assegurada por bielas 13 que sustentam as selas de desvio 14 (ver Fig. 1 e Fig. 4). Caso necessário essas bielas poderão ser extensíveis fazendo-se uso de sistemas servo-hidráulicos.

Conhecidas as cargas das cofragens, o peso linear da estrutura que se pretende construir e outras cargas que se considerem relevantes, pré dimensiona-se o pré-esforço P total a aplicar.

valor de F pode ser determinado, por exemplo, de forma a anular a flecha a meio vão quando o cimbre esta submetido a todas as cargas de serviço, para o respectivo cálculo, seguem-se os procedimentos habituais, sendo que apenas se quantificam as perdas por atrito, ura vez que todas as outras perdas podem ser obviadas com pré-esforço auto-ajustável.

Conhecido P, seleccionam-se os cabos de pré-esforço a adoptar entre aquelas disponíveis no mercado. Os cabos de pré-esforço são não aderentes podendo ser monocordões 30 ou cabos com vários cordões 31(ver Fig. 9).

Seleccionam-se as ancoragens entre aquela disponíveis no mercado e em conformidade com a escolha dos cabos. As ancoragens poderão ser ambas passivas 16, tanto na extremidade passiva como na extremidade activa (onde se encontram os macacos) (ver Fig. 2 e Fig. 3).

Nos dois procedimentos anteriores deve atender-se à compatibilização da geometria dos cabos com a geometria do cimbre, de forma a que as peças de interface dos cabos com a estrutura não sejam excessivamente robustas. Se for caso disso, pode alterar-se o traçado e voltar a dimensionar o pré-esforço.

Definem-se os tipos de extremidades dos cabos, o que é diferente da definição do tipo de ancoragens, como a seguir se clarifica. As extremidades activas 11 têm os macacos integrados e as extremidades passivas 3 apenas incluem ancoragens passivas (ver Fig. 2 e Fig.3). É possível um cabo ter uma ou duas extremidades activas.

Caso se pretendam usar'macacos específicos de préesforço convencional, na extremidade activa não se usam ancoragens. Caso se pretendam usar macacos não específicos de pré-esforço 23, adoptam-se ancoragens passivas 16 em ambas as extremidades, pois estas são suportadas por peças especialmente desenhadas para cada aplicação (ver Fig. 3). Salienta-se o facto de ser possível usar ancoragens passivas nas extremidades activas.

Essas peças são projectadas de acordo com procedimentos habituais, atendendo às condições de apoio, as dimensões das ancoragens e às forças de pré-esforço máximas que podem ser aplicadas (ver Fig. 3 ).

No caso das extremidades passivas, as peças de suporte das ancoragens passivas 15 são directamente apoiadas no cimbre (ver Fig. 2). No caso das extremidades activas, as peças de suporte das ancoragens passivas 18 são apoiadas nos macacos hidráulicos, pelo que o seu dimensionamento exige o dimensionamento dos referidos macacos (ver Fig. 3).

Sendo conhecidas as forças envolvidas (anteriormente calculadas), pode à partida fixar-se a máxima pressão do óleo e dimensionar, de acordo com procedimentos habituais, o número de macacos e as respectivas dimensões.

Dispõe-se assim da informação necessária para dimensionar as peças de suporte das ancoragens passivas 18 (nas extremidades activas) e as placas de reacção 17, que são as peças de suporte dos macacos hidráulicos apoiam directamente no cimbre (ver Fig. 3) .

Atendendo as forças de pré-esforço e à geométrica do traçado, dimensionam-se as selas de e as peças que as sustent selas de desvio (peças cimbre que introduzem va: cabos) deverá atender-se pré-esforço. No dimensionamento destes elementos adoptam-se procedimentos habituais atender a eventuais defeitos construtivos na quantificação de esforços.

Se o atrito entre c muito elevado podem ser deslizantes (com cursos t.

Sendo já conhecidas ; dimensionadas as peças de suporte de ancoragens e as selas de desvio, e ainda, estando fixas as dimensões dos macacos, integram-se esses elem dimensionam-se os reforços necessário, nomeadamente e das ancoragens (ver Éig. habituais para o efeito.

Procede-se ao fal complementares de interface entre esforço e das peças de reforço, ancoragem passiva da extremidade montada depois do(s) respectivo(s) e que se definição desvio 14 .am 13 (ver Fig. 4 ) No desenho das de interface entre os cabos e o riação de direcção no traçado dos à curvatura mínima dos cabos de para o efeito, sendo fundamental s cabos e as selas de desvio for usadas selas de desvio com peças angentes aos cabos).

as forças de pré-esforço e estando entos no modelo de cálculo e metálicos 12 onde tal seja na vizinhança das selas de desvio

1) . Adoptam-se procedimentos brico e montagem das peças cimbre e cabos de préA peça de suporte da activa 18 só pode ser macaco(s).

Desenvolvimento dos .proaxmÃS....àa v*.

códigos de com técnicas

Os programas ou i desenvolvidos de acordd conhecidas, numa linguagem compatível seleccionado (autómato óu computador). atender ao tipo de sinai s de entrada e processamento são informáticas bem com o controlador As rotinas devem de saída (digitais ou analógicos) adoptados em cada caso para cada variável, o que tem uma correspondência directa com a montagem do quadro eléctrico posteriormente descrita.

Para além de outros programas complementares que se entendam necessários, são elaborados 3 programas de processamento:

PI - Programa teste

P2 - Programa principal

P3 - Modo de descarregamento programa P1 incorpora ura algoritmo elementar para promover um curso de esticamento e relaxamento do cabo de pré-esforço. Destina-se à realização de ensaios de calibração ou a realização de testes de manutenção.

programa P2 incorpora o algoritmo que reflecte a estratégia de controlo adoptada. É apresentada seguidamente uma possibilidade.

programa P3 incorpora um algoritmo elementar para promover o retorno dos actuadores a posição inicial. Pode, por exemplo, ser usado para aliviar o cimbre no fim da fase construtiva de uma estrutura não pré-esforçadas.

Na elaboração dos programas elementares PI e P3 é necessário assegurar que a implementação das acções é feita de forma suficientemente lenta. Para isso adoptam-se os mesmos critérios definidos para o efeito na rotina principal.

A estratégia de controlo do programa principal é desenvolvida com base no circuito de controlo representado na Fig. 5. Este diagrama distingue-se do habitual (em sistemas de controlo activo em estruturas) pelo facto do actuador estar incorporado na estrutura.

No actual quadro tecnológico é aconselhável o uso de autómatos (PLC's) em vez do uso de computadores, por motivos de fiabilidade e de robustez perante a agressividade do meio, embora ambas as soluções possam ser adoptadas.

Atendendo às especificidades de cada caso, podem ser elaborados vários tipos de estratégias de controlo. No caso geral, pode ser adoptada uma das seguintes duas:

el) Controlo de tensões na secção de controlo (secção inferior do meio vão) e2) Controlo da flecha (deslocamento vertical do meio vão do cimbre).

A estratégia de controlo el) desenvolvida para outras aplicações traduz-se num algoritmo simples, semelhante ao clássico on-off. Basicamente, para um cimbre com apenas um actuador, se na secção de controlo a tracção aumenta, o êmbolo do macaco percorre cursos elementares de afastamento (as forças de pré-esforço são ampliadas); contrariamente, se a tracção diminui, o macaco percorre cursos elementares de aproximação (as forças de pré-esforço são reduzidas). Esse algoritmo, traduzido por uma representação gráfica na Fig. 6, tem a seguinte tradução matemática:

<α_8ο,(θ) + <XQ) + ^nc. < ^Ad		= nc,
oscj (G) + (Q) + nct x > Ad		^net₊At = nc, +1
oscj(G) + o§cj(Q) + nc_t xãsJ < Aai		^nct+àt = nc, - 1
		Equação (1
onde,
♦ (G) é a tensão na secção de carga permanente;	controlo i devido à
^a sci (Q) θ ^a tensão na secção de	controlo i devido à

carga variável no instante t:

~~,i é o incremento de tensão na secção de controlo i produzido pelo actuador num curso elementar;

e são o número de cursos elementares que nc_tv,_£ afastam o cilindro da posição original nos instantes t e t+*t.

nc χσό θ ^{a tensao} secção de controlo i devido à ' acção do actuador no instante t;

\· ^e os níveis de tracção que induzem cursos de afastamento ou cursos de aproximação, respectivamente.

A adopção deste tipo de algoritmos deve ser acompanhada de medidas de fixação dos parâmetros de controlo de forma a evitar instabilidade.

Como na aplicação em causa os carregamentos são muito lentos (as betonagens de estruturas, por exemplo de tabuleiros de pontes, podem durar várias horas) é particularmente fácil evitar o efeito de ampliação dinâmica, bastando para isso garantir que cada curso elementar seja realizado num período de tempo várias vezes superior ao período de vibração natural da estrutura (do cimbre).

Para todos os efeitos, a ampliação dinâmica deve ser quantificada e deve ser verificada a seguinte condição:

Equação (2)

Onde, · representa o factor de ampliação dinâmico medido durante a acção exclusiva do actuador num curso e $ representa cada incerteza j.

Numa aplicação comum, as incertezas fundamentais a considerar são: a diferença de tensão na secção de controlo devido a uma extensão igual ao máximo erro de leitura dos extensómetros (*1) e a diferença de tensão na secção de controlo devido ao máximo erro de posicionamento do cilindro do macaco hidráulico num curso elementar (··) (esta última integra em si várias incertezas, nomeadamente, as que estão relacionadas com características materiais do cimbre e dos cabos, perdas de tensão e erros construtivos).

Mesmo que seja fornecida a quantificação dos referidos erros (ou os máximos desvios das propriedades dos materiais) pelos fornecedores dos equipamentos e materiais, devem proceder-se a ensaios para quantificar experimentalmente os respectivos valores durante o processo de calibração que é posteriormente descrito.

Neste tipo de aplicação, dada a grande duração do carregamento, são, no caso geral, desprezados os atrasos da resposta.

Paralelamente deve ser verificada a seguinte equação: a_Sc„(G)-A₀₁ <|σ*ί|“ΣΙ^Ι

Equação (3) cumprimento desta equação garante que na ausência de carga, o sistema retorna a posição original.

A fixação dos parâmetros de controlo é feita âo seguinte modo.

- 0 incremento de tensão na secção de controlo i produzido pelo actuador num curso elementar e definido em função do menor curso que o macaco é capaz de realizar com precisão aceitável (conhecido o curso, que é igual ao alongamento dos cabos, conhece-se o préesforço e pox¹ conseguinte, a respectiva variação de tensão na secção de controlo);

- Conhecido esse valor e conhecido o valor do

somatório	das	incertezas	(função do
equipamento	e	materiais	seleccionados),
determina-se	A,	fazendo uso da	Equação 3.
0 valor de · é previamente confirmado experimentalmente.	fixo e depois

- Finalmente fixa-se A_CI atendendo à Equação 2.

Este algoritmo pode ser facilmente generalizado para cimbres com vários actuadores. A estratégia de controlo e2) pode ser traduzida por um algoritmo semelhante.

a elaboração de estratégias mais robustas passa pela consideração de factores como a forma como a betonagem é feita ou a consideração de carregamentos não simétricos (por exemplo, tabuleiros de ponte em curva). Neste Último caso podem estudar-se sistemas de pré-esforço autoajustável com actuação independente.

Preoaracão e execucão do plano de instrumentação do cimbre

Em conformidade com a estratégia âe controlo adoptada, desenvolve-se um plano de instrumentação que determina a localização dos sensores a instalar e suas especificações.

Podem ser usados vários tipos de sensores, por exemplo: extensómetros eléctricos 19 colados nas barras da secção de controlo, o que permite medir variações de extensão e consequentemente variações de tensão (solução indicada para a estratégia el)); sensores de pressão 26 instalados num recipiente fechado 27 instalado a meio vão do cimbre na extremidade de um circuito hidráulico 28 que está ligado a um reservatório de água 29 num ponto fixo da obra, o que permite medir variações de pressão e consequentemente variações altimétricas de cota (solução indicada para a estratégia e2)) - ver Fig. 7.

Note-se que a tensão na secção de controlo pode ser determinada com base na leitura de extensões em mais do que uma barra (o que será o caso mais comum em cimbres com vigas treliçadas).

A medição da posição do êmbolo do macaco pode ser feita, por exemplo com um LVDT, que assegura o feedback da acção de controlo.

A especificação dos sensores é feita de acordo com procedimentos habituais para o efeito. Devem ser atendidos aspectos como: a grandeza das quantidades que vão ser medidas, as características dos materiais, a necessidade de compensação térmica, entre outras que se revelem relevantes em cada caso.

Apesar de não ser estritamente necessário, é aconselhável no plano de instrumentação prever a implementação de sensores complementares (alheios ao circuito de controlo). Por exemplo, podem colocar-se extensómetros em barras sujeitas a esforços elevados, podem montar-se sensores de temperatura ou podem montar-se outros sensores que se entendam relevantes no âmbito de uma determinada aplicação.

Procede-se à instrumentação de acordo com o plano estabelecido adoptando as técnicas indicadas para o efeito, que são bem conhecidas.

Dimensionamento e instalação do sistema hidráulico do actuador circuito hidráulico do actuador esquematicamente representado na Fig. 8 é trivial. Compreende, entre outros elementos, a bomba hidráulica 20 e o respectivo motor 21, as válvulas direccionais 22, as válvulas limitadoras de pressão 25 e outros dispositivos de segurança, o reservatório 24 e o macaco hidráulico (cilindro de esticamento) 23.

Este esquema base é adaptado em cada aplicação. Por exemplo, no caso de soluções de risco elevado, é instalada uma válvula de retenção pilotada entre a válvula direccional e o cilindro, evitando perdas de tensão no préesforço em cenários em que tal não seja admissível.

dimensionamento e a instalação do sistema hidráulico são efectuados de acordo com técnicas comuns indicadas para o efeito, sendo necessário que se cumpram os requisitos de dimensionamento que a seguir se descrevem:

rl) a força máxima de pré-esforço em cada macaco é igual à força de pré-esforço que este tem que produzir;

r2) o máximo curso de cada cilindro corresponde ao alongamento dos cabos que produz a máxima força de pré-esforço;

r3) a velocidade mínima de cada cilindro é tal que o período de resposta do sistema é igual ou inferior ao período de carregamento;

r4) a velocidade máxima do cilindro é tal que o factor * (factor de ampliação dinâmico) não implique instabilidade do sistema - ver Equação 2;

r5) a pressão máxima admissível em cada cilindro é tal que as suas dimensões são geometricamente compatíveis com a sua inserção no cimbre.

No caso de se preverem vários actuadores ligados em paralelo, o dimensionamento do sistema hidráulico é estudado em conformidade.

Fabrico e montagem dos cabos de nré-esforco a respectivas

Os cabos de pré-esforço são obrigatoriamente não aderentes, podendo ser constituídos por apenas um cordão 30 ou por vários cordões 31. Em ambos os casos as bainhas 32 são preenchidas com graxa 33 na envolvência de cada cordão 34. No caso de cabos constituídos por vários cordões 31, existem bainhas interiores a envolver os cordões e bainhas exteriores a envolver ds cordões embainhados e a graxa ver Fig. 9.

ãs peças dê suporte de ancoragens & de macacos têm orifícios para os cabos de pré-esforço - ver Fig. 2 e Fig. 3. Caso se entenda vantajoso, essas peças poderão ser originalmente desenhadas com rasgos transversais (com o mesmo diâmetro dos orifícios) - ver Fig. 10 - de forma as ancoragens passivas poderem ser acopladas aos cabos de préesforço em fábrica e a respectiva montagem no cimbre ser um procedimento mais fácil. Nesse caso devem ser previstos batentes transversais para os cabos 35 (ver Fig. 10) .

Alternativamente, se não se fizer a pré-instalação de ancoragens, os cabos são introduzidos através dos referidos orifícios e colocados na posição, sendo as ancoragens apenas colocadas posteriormente. Caso se usem macacos específicos de pré-esforço, o procedimento é análogo.

.....^léctricQ.....e......da.....unidade.....de comando

O quadro eléctrico é semelhante a quadros eléctricos montados noutros sistemas servo-hidráulicos sendo desenhado e montado de acordo com técnicas bem conhecidas. As componentes específicas são seleccionadas para cada aplicação sendo na generalidade adoptada uma estrutura com a organização apresentada na Fig. 11.

Os circuitos eléctricos 10 são ligados aos sensores 2 e às interfaces do processamento de sinal integradas no quadro eléctrico (Ver Fig. 1) . O sinal daí resultante é enviado para controlador que o processa de acordo com o algoritmo de controlo, emitindo, por sua vez, sinais para o contactor (que acciona o motor eléctrico 21) e para a válvula direccional 22 (que determina qual o sentido do fluxo de Óleo) (Ver Fig. 8). Os circuitos de ligação entre os diversos elementos exteriores ao quadro eléctrico deverão ser protegidos.

Dependendo do risco da obra, deve ser considerada a necessidade de dimensionamento e instalação de um sistema de fornecimento de energia de emergência (UPS), de forma a assegurar o fornecimento de energia por um período a definir em cada aplicação, para o caso de haver corte de energia.

A unidade de comando constitui o equipamento de interface do operador com o quadro eléctrico e inclui apenas as funções fundamentais de comando. Pode ser adoptada ura solução semelhante a esquematicamente representada na Fig. 12. São disponíveis os seguintes comandos: alarme 36, on-off 38, aceitar 39, muda de programa 40 o que é visualizado no visor de programa 37 e ainda ou os dígitos de código de acesso 41 que são visionados no visor de código de acesso 42 - Ver Fig. 12.

Tanto o quadro eléctrico como a unidade de comando são instalados em locais protegidos, sendo fundamental o Último estar também em local acessível do cimbre.

Calibração e ensaios preliminares

Concluída a adaptação do cimbre e a montagem do sistema de pré-esforço auto-ajustável, são realizados ensaios preliminares θ procedimentos de calibração.

Para o efeito, são levados a cabo procedimentos conhecidos para identificação de características mecânicas e estruturais utilizando o programa P1.

Avaliam-se as características e propriedades reais do cimbre (condições de apoio, ligações e módulo de elasticidade), dos cabos de pré-esforço (perdas e módulo de elasticidade do(s) cabo(s)) e avalia-se o desempenho dos sensores e o desempenho e precisão do sistema hidráulico do actuador.

Recorre-se nesta análise, em paralelo, aos meios de instrumentação complementares anteriormente descritos, o que permite avaliar incertezas.

Em conformidade com os resultados numa primeira série de ensaios, realizam-se as seguintes acções de calibração:

cl) - integrar a informação resultante no modelo numérico e verificar a segurança estrutural do cimbre; c2) - ajustar os parâmetros do algoritmo de controlo;

c3) - proceder ao ajuste ou a nova colocação de sensores c4) - proceder ao ajuste do comprimento dos cabos através da colocação de meias luas” de pequena espessura entre as ancoragens passivas e as peças que lhes dão apoio.

c5) - proceder à afinação do sistema servo-hidráulico;

Repetem-se sucessivamente os ensaios e OS procedimentos de calibração até serem desprezáveis as deficiências do sistema.

Realizam-se ensaios de carga previamente estipulados atendendo as especificidades da obra.

São instalados sistemas de alarme ligados aos sistemas de monitorização principal e aos sistemas de monitorização complementares, de acordo com a importância da obra e dos riscos envolvidos.

Utilização do cimbre com oré-esforco auto_ajustável

Por omissão está seleccionado o programa P3. iniciando-se a fase construtiva, o operador depois de aceder ao comando, digitando e confirmado o código de acesso, selecciona o programa P2 e liga o sistema seleccionando on*.

Para alcançar a máxima rentabilidade do sistema, deve ser seleccionado e activado o Programa P2 antes da colocação da cofragem sobre o cimbre.

No caso de estruturas pré-esforçadas o operador não volta a aceder ao comando até a fase construtiva em causa estar concluída. Note-se que a tensão nos cabos do cimbre é reduzida na razão inversa da aplicação do pré-esforço da própria-estrutura.

No caso de estruturas não pré-esforçadas, depois da estrutura construída ter ganho presa, deve ser seleccionado um modo de alívio anteriormente descrito (programa P3) .

Durante toda a operação deve ser feito um acompanhamento de grandezas medidas pelos sistemas de monitorização redundantes.

sistema deve ser desactivado logo que a estrutura construída esteja em funcionamento.

Na transposição de vãos (em estruturas com vários vãos} caso o traçado de pré-esforço seja exterior ao perímetro do cimbre, as bielas que sustentam as selas de desvio poderão ser recolhidas.

Todos os intervenientes da obra têm acesso ao comando alarme, sem necessidade de inserir o código de acesso. Este comando neutraliza o controlador e fecha o circuito hidráulico de forma a que o estado de tensão nos cabos de pré-esforço se mantenha inalterado até ser desactivado o alarme pelo operador.

Para aplicações posteriores devem ser repetidos os procedimentos anteriormente descritos, sendo que para variações de carga não muito elevadas, poderão ser utilizados integralmente os mesmos equipamentos usados na aplicação cessante.

Aplicação de pré-esforço auto-ajustável mus cimbre dimensionado para 0 efeito dimensionamento do cimbre é feito de acordo com os procedimentos habituais para o efeito atendendo às acções previstas. Neste caso, sendo prevista a acção de préesforço auto-ajustável, pode ser materializada uma significativa redução da secção de elementos estruturais, especialmente no que se refere aos elementos traccionados.

Conhecidas as propriedades do sistema, é vantajoso que o cimbre seja concebido com uma constituição modular de forma a poder ser utilizado ©m obras com vãos diferenciados.

Uma vez desenhado e executado 0 cimbre, os procedimentos a adoptar são semelhantes aos anteriormente descritos para cimbres pré-existentes.

Será evidente para um perito na matéria que poder-se-á fazer muitas mudanças e alterações a invenção descrita acima sem que se afaste muito do espirito ou âmbito da referida invenção.

Claims

1 Cimbre para construção compreendendo uma estrutura base de suporte de carga; pelo menos um cabo; uma primeira ancoragem para prender uma extremidade do referido cabo a referida estrutura base e uma segunda ancoragem para prender a extremidade oposta do referido cabo a outro ponto na referida estrutura base, caracterizado pelo facto de existir pelo menos um sensor, susceptivel de medir uma variação física indicativa de alterações nas forças internas ou de carga na dita estrutura base; uma interface electrónica capaz de converter as medições do referido pelo menos um sensor em dados electronicamente legíveis e enviálos para uns meios de controlo, os referidos meios de controlo sendo igualmente capazes de processar os referidos dados obtidos e calcular a intensidade e/ou direcção da força a ser aplicada por pelo menos um actuador, o gual se encontra permanentemente instalado entre a referida estrutura base e a primeira ou segunda ancoragem; o referido actuador sendo adaptado para receber sinais dos meios de controlo e, em consonância com esses sinais, afastar ou aproximar a referida primeira ou segunda ancoragem da estrutura base por forma a aumentar a tensão no referido cabo quando houver um aumento das forças internas ou carga no cimbre e reduzir a tensão no referido cabo quando houver uma diminuição das força internas ou carga no cimbre.

2. Cimbre para construção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos meios de controlo serem pelo menos um computador ou autómato capaz de executar pelo menos um programa de computador ou código de processamento.

3. Cimbre para construção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um cabo ser não aderente e estar instalado no interior ou exterior do contorno da referida estrutura base.

4. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o pelo menos um cabo não aderente ser linear ou multi-linear.

5. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o referido actuador ser um macaco hidráulico, um actuador piezoelectrico, um actuador maqnético ou qualquer outro dispositivo susceptível de aplicar forças internas ou deformações adequadas desde que obtenha enerqia suficiente.

6. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto do pelo menos um actuador estar instalado permanentemente entre a referida estrutura base e pelo menos uma sela de desvio que apoia o referido cabo não aderente.

7. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o suporte da sela de desvio ser extensível ou movivel, por translação ou rotação.

8. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado por o(s) sensor(es) serem colocados na vizinhança, na superfície ou no interior de componentes da referida estrutura base.

9. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado sensor(es) serem extensómetros, LVDTs, sensores de pressão, sensores laser, células de carga, inclinómetros ou sensores piezométricos ou aparelhos afins.

10. Cimbre para construção de acordo com as reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto dos dados recolhidos pelo(s) sensor(es) para o cálculo da referida intensidade e/ou direcção das forças a serem aplicadas pelo actuador serem pelo menos pressões, deslocamentos, rotações, deformações, tensões ou niveis de carqa.

11. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto da transmissão de dados entre o(s) referido(s) sensor(es) e os referidos meios de controlo e a transmissão dos referidos dados processados entre os referidos meios de controlo e o referido actuador ser feita através de um circuito electrónico, comunicação sem fios, comunicação por fibra óptica, RF, infravermelho WI-FI ou tecnologia BlueTooth ®.

12. Cimbre para construção de acordo com quaisquer das reivindicações precedente, caracterizado pelo facto ser utilizado em processos de betonagem in situ ou com peças pré-fabricadas.

13. Método de ajustar automaticamente o pré-esforço de um cimbre pré-esforçado por pelo menos um cabo não aderente caracterizado por compreender as fases de:

- uns meios de sensorização detectarem e registarem a alteração de forças internas ou cargas colocadas num cimbre pré-esforçado;

- os referidos meios de sensorização enviarem os dados recolhidos a uns meios de controlo, os quais recebem os referidos dados e os processam de acordo com algoritmos e parâmetros pré-definidos;

- após o processamento dos dados os meios de controlo enviarem sinais electrónicos para pelo menos um actuador permanentemente instalado entre a estrutura base do cimbre e uma primeira ou segunda ancoragem, as quais fixam as extremidades do referido cabo não aderente a referida estrutura base;

- consoante os sinais recebidos, o referido pelo menos um actuador permanente afastar ou aproximar a referida primeira ou segunda ancoragem da referida estrutura base de modo a aumentar ou diminuir a tensão do referido cabo não aderente.