PT1481137E - Conjunto de módulos estruturais para a construção de edifícios - Google Patents

Description

Descrição "Conjunto de módulos estruturais para a construção de edifícios"

Campo da invenção A presente invenção refere-se no geral a um conjunto para a construção de edifícios, composto por módulos estruturais de plástico que são interligáveis para criar a parte exterior de uma casa de habitação ou outro edifício, e em particular a um conjunto deste tipo em que os módulos se encontram interligados por uniões de encaixe para criar as paredes da parte exterior.

Estado da técnica anterior: a necessidade de habitações de baixo custo que se encontrem disponíveis rapidamente torna-se mais premente quando existe uma afluência de pessoas, a uma comunidade, que se encontram à procura de tais habitações mas não podem sustentar o custo de uma habitação normal ou não podem esperar o período prolongado que leva normalmente a construir uma habitação normal.

Uma tal situação surgiu no fim da II Guerra Mundial quando milhares de veteranos voltaram para as suas cidades e vilas para se tornarem a unir às suas famílias ou casarem-se e para encontrar uma habitação apropriada para as suas famílias. A patente US 1.958.124 refere-se a esta situação, pelo que descreve um conjunto para a construção de edifícios, composto por módulos de aço ocos semelhantes a blocos 2 manufacturados em fábricas que quando interligados no local do edifício criam a parte exterior básica de uma casa de habitação habitável.

Mas a aceitação comercial de um conjunto para construção de módulos de aço não foi grande, porque foi desencorajada pela necessidade de soldar vários de tais módulos. Esta exigência era adicionada substancialmente ao custo de erguer a parte exterior de aço do edifício e o tempo para tal.

De grande interesse da técnica anterior é a patente US 5.729.944 de 1999 atribuída a De Zen que lida com um conjunto de componentes estruturais termoplásticos interligáveis adaptados para criar a parte exterior de um edifício, tal como realiza um conjunto para construção de acordo com a presente invenção.

Os componentes estruturais descritos na patente De Zen encontram-se, cada um, munidos ao longo da sua extensão com reentrâncias adaptadas para corresponderem a flanges de interligação de um ligador de caixa que serve para interligar componentes contíguos. Uma desvantagem séria da forma de realização de De Zen é o de ser necessário deslizar os componentes estruturais alongados para dentro dos ligadores da caixa, sendo difícil efectuar isto no local da construção. Também de interesse da técnica anterior são as patentes 5.706.620 e 5.974.751 de De Zen que apresentam conjuntos de construção semelhantes àqueles da patente 944 atribuída a De Zen. 3 São conhecidas também estruturas de edifícios descritas na US 5247773. Nesta patente encontram-se descritos componentes estruturais modulares extrudidos em plástico. As estruturas são utilizadas para construir uma parede, tecto, telhado etc. As estruturas podem ser ligadas através de meios macho e fêmea proporcionados no centro de paredes curtas, transversais dos módulos. Para este efeito, o componente macho de um módulo apresenta flanges elásticas que podem ser forçadas para dentro de uma fenda fêmea correspondente do módulo contíguo. Importante para a presente invenção é a forma de realização apresentada nas figuras 9, 10 ilustrando uma junta dedicada que compreende duas saliências de bloqueio macho viradas para direcções opostas e adaptadas para a inserção em depressões fêmeas correspondentes feitas nos módulos. A desvantagem desta solução encontra-se no facto de terem que ser aplicadas forças relativamente elevadas à junta dos módulos, dado que a força é para ser aplicada perpendicularmente à parede transversal do módulo e deve ser suficiente para deflectir as duas flanges elásticas do componente macho, fazendo com que este conjunto se torne complicado e inconveniente. Isto torna a montagem complicada e inconveniente. Além disso, a disposição das depressões fêmeas no centro da parede transversal permite unir os módulos simplesmente num relacionamento lado a lado e não num novo relacionamento transversal. 4

Sumário da invenção

Tendo em conta o anterior, o objectivo principal da presente invenção é o de proporcionar um conjunto para a construção de edifícios, composto por módulos termoplásticos fabricados em fábricas, passíveis de serem interligados rapidamente e sem dificuldade no local do edifício para erguer a parte exterior permanente ou armação de uma estrutura residencial ou outro edifício.

Maís particularmente, o objectivo da invenção é o de proporcionar um conjunto para a construção de edifícios do tipo acima mencionado em que os módulos são interligados encaixando uniões de face dupla e de quatro faces, sendo os módulos unidos um ao outro simplesmente por uma acção de encaixe.

Entre as vantagens significativas da invenção, encontram-se as seguintes:

Io As uniões de encaixe ultrapassam a dificuldade encontrada nos conjuntos da técnica anterior em que é necessário deslizar os módulos em relação às suas uniões de modo a interligar os mesmos; 2o As uniões de encaixe interligam os módulos de modo que não existe qualquer espaço livre entre os mesmos em paredes construídas destes módulos; do edifício 3o As uniões de encaixe facilitam o erguer da parte extericr do edifício completo no local da 5 construção, mesmo edifícios complexos, em algumas horas, em vez de dias ou semanas; 4o 0 custo de erguer uma parte exterior de um edifício interligando módulos por meio de uniões de encaixe é relativamente baixo, embora as interligações sejam fortes e duráveis; 5o Uma parte exterior criada por módulos interligados de acordo com a invenção pode facilmente ser ancorada num apoio da terra no local da construção, tornando possível após isto completar rapidamente a estrutura interna do edifício.

Resumindo, estes objectivos são obtidos com um conjunto para a construção de edifícios, composto por módulos estruturais termoplásticos manufacturados em fábrica que quando interligados no local do edifício criam toda a parte exterior do edifício que apresenta paredes laterais e um telhado. Cada módulo é formado por um par de painéis paralelos suportados por redes transversais e munidos a toda a sua extensão com um par de flanges de engrenagem flexíveis que se projectam dos painéis.

Quando se montam este módulos para criar a parte exterior do edifício, os módulos contíguos são interligados numa relação coplanar por uma junta de face dupla sendo que em cada face se encontra um par de dentes. Quando uma face da junta é pressionada contra o lado de um módulo, as suas flanges de engrenagem flectem posteriormente para encaixar 6 dentro e por detrás do dente para ligar a junta a este módulo. A outra face da junta é de modo semelhante ligada ao lado de um módulo contíguo em que os módulos são depois interligados numa relação coplanar.

Quando se tornar necessário interligar quatro módulos numa formação em cruz, é utilizada então uma junta quadrada com quatro faces sendo que em cada uma das faces se encontra um par de dentes para engrenar nas flanges de engrenagem do módulo unido a esta face.

Descrição dos desenhos

Para uma melhor compreensão da invenção assim como de outros objectivos e características da mesma, deverá ser feita referência aos desenhos anexos. As figuras representam: Figura 1 vista em perspectíva de uma residência só com rés-do-chão construída no local do edifício, cuja parte exterior é formada por um conjunto de módulos de plástico, interligados de acordo com a invenção; Figura 2 ilustra a quilha de um telhado de duas águas do edifício apresentado na figura 1;

Figura 3 ilustra um dos módulos incluídos no conjunto;

Figura 4 junta quadrada de quatro faces que liga o segundo módulo a um terceiro módulo em ângulos rectos com o mesmo;

Figura 5 vista da extremidade da junta de face dupla;

Figura 6 vista em planta de uma junta de face dupla para interligar módulos contíguos numa relação coplanar; 7

Figura 7 ilustra como a junta interliga módulos contíguos; e Figura 8 vista em planta da junta quadrada de quatro faces.

Descrição pormenorizada da invenção

Em relação agora às figuras 1 e 2 dos desenhos, apresentado nas mesmas encontra-se uma casa 10 só com rés-do-chão apropriada como residência familiar, cuja parte exterior define as paredes e tecto da casa. A parte exterior é erguida nc local do edifício interligando um conjunto de módulos estruturais 11 de acordo com a invenção.

Estes módulos são manufacturados em fábrica numa base de produção em massa para produzir um conjunto de módulos apropriados para a arquitectura do edifício. O conjunto é depois transportado para o local do edifício onde é somente necessário interligar os módulos 11 para erguer as paredes laterais 12 e 13 da casa e o seu telhado de duas águas 14. Os módulos que formam as paredes encontram-se estruturados para proporcionar aberturas rectangulares para acomodar uma porta 15 e janelas 16 e 17. 0 telhado de duas águas 14 é formado por módulos interligados 11 que formam lados angulados em cuja ponta se encontra uma quilha 18. Cobrindo a quilha 18 e cobrindo a sua junção com os lados angulados do telhado encontra-se uma capa protectora 19 que serve para tornar o telhado estanque à água. A parte exterior da casa 10 encontra-se ancorada por hastes de ancoragem ou outros meios a um apoio de betão armado rectangular P no chão. A arquitectura da casa 10 ilustrada nas figuras 1 e 2 serve somente como exemplo. Na prática, o conjunto dos módulos pode ser construído à medida para criar um edifício com qualquer concepção que apresente paredes laterais que são verticais, horizontais ou anguladas. Quando uma colónia de casas pré-fabricadas é planeada, cada uma erguida por um conjunto de módulos de acordo com a invenção, é depois desejável que as casas na colónia apresentem diferentes desenhos para evitar a arregimentação e para proporcionar uma comunidade mais natural.

Cada módulo 11, tal como apresentado na figura 3, é extrudido de material termoplástico de elevada resistência tal como PVC, polietileno ou policarbonato, do modo descrito por exemplo nas patentes De Zen acima mencionadas. Na prática, o material plástico pode ser de fibra reforçada com vidro, carbono ou outras fibras que actuam para aumentar a resistência do módulo. 0 módulo 11 compreende painéis paralelos 20 e 21 suportados por uma fila de redes transversais 22 igualmente espaçadas, solidarizadas aos painéis para formar uma estrutura leve altamente resistente a forças de compressão e flexão. Dado que os módulos não são pesados, eles são fáceis de manusear no lado da construção. O espaço de ar entre os painéis quando os módulos são interligados para formar uma parede pode ser utilizado para acomodar fios eléctricos ou canalização de água. O espaço de 9 ar capturado proporciona propriedades isoladoras térmicas à parede.

Estendendo-se das extremidades opostas dos painéis do módulo 20 e 21 encontram-se flanges de engrenagem flexíveis Cl e C2 que correm a toda a extensão do módulo e encontram-se munidas com engates incluídos. As flanges Cl e C2 projectam-se para lá das redes 22 nas extremidades opostas da fila da rede, sendo que dado que as flanges de engrenagem são flexíveis, elas podem ser deflectidas de um modo a ser posteriormente explicado para engrenar no dente de uma junta de módulo.

Para unir módulos contíguos 11Ά e 11B que se encontram em linha um com o outro de modo a estarem numa relação coplanar, encontra-se proporcionada, tal como apresentado nas figuras 4, 5 e 6, uma junta de face dupla J que apresenta um par de faces rectangulares opostas F1 e F2. Projectando-se da face F1 encontra-se um par de dentes paralelos TA e TD que apresentam uma secção transversal trapezoidal, sendo inclinado somente o lado externo do dente para funcionar como uma rampa. Projectando-se da face F2 que se encontra oposta à face 1, encontra-se um par igual de dentes TA e TB.

As dimensões da junta J de face dupla complementam aquelas dos módulos 11A e 11B a serem interligados. Deste modo, quanto a face F1 da junta J é pressionada contra o lado do módulo 11A, os seus dentes TA e TB que se projectam engrenam nas flanges de engrenagem Cl e C2 no lado deste 10 módulo, fazendo com que as flanges flictam e encaixem em, e atrás dos dentes e deste modo liguem a junta J de ligação ao módulo 11A. E quando a face F2 da junta J é pressionada contra o lado do módulo contíguo 11B para ligar a junta ao mesmo, os módulos 11A e 11B são depois interligados numa relação lado-a-lado, coplanar, tal como apresentado na figura 7 .

Quando os módulos são interligados pela junta J de face dupla, a junta J de face dupla é depois confinada dentro do espaço entre as redes 22 da extremidade dos módulos contíguos tal como apresentado na figura 4. Deste modo, não existe qualquer espaço livre entre os módulos quando eles são interligados para formar uma parede planar do edifício.

Quando é necessário unir uma parede planar a outra parede planar em ângulo recto com a mesma, então, tal como apresentado nas figuras 4 e 8, tem que se utilizar para este efeito uma junta SJ quadrada de quatro faces, sendo que cada esquina arredondada das mesmas se encontra definida por um par de dentes TX e TY em ângulos rectos uma para outra. Deste modo as faces paralelas opostas 23 e 24 da junção SJ quadrada de quatro faces encontram-se cada uma munida com um par de dentes TX, enquanto que as faces paralelas opostas 25 e 26 se encontram em ângulos rectos para as faces 23 e 24 e se encontram cada uma munida cc-m um par de dentes TY.

Encaixando no par de dentes de cada face da junta SJ quadrada encontram-se as flanges de engrenagem flexíveis Cl, 11 C2 que se estendem do lado de um módulo. Deste modo, a figura 4 apresenta um terceiro módulo 11C unido a uma face da junção quadrada SJ de modo que se encontra em ângulo recto para o segundo módulo 11B. Um quarto módulo (não apresentado) pode ser unido à face 25 da junção de modo a que o mesmo se encontra em ângulo recto com o terceiro módulo, podendo um quinto módulo (não apresentado) ser unido à face 23 de modo que se encontra em linha com o segundo módulo. Desde modo, quando os módulos se encontram ligados a todas as quatro faces da junta quadrada SJ, eles encontram-se numa formação em cruz simétrica.

As uniões de face dupla e de quatro faces tornam possível criar a parte exterior de um edifício que apresenta paredes planas em ângulos rectos umas para as outras. Se a geometria da parte exterior for de modo a exigir uma junta para proporcionar um ângulo agudo entre uma parede e outra, as uniões de quatro faces apresentam para este efeito então uma forma apropriada de paralelogramo.

Embora tenha sido apresentado um conjunto de módulos interligáveis para erguer a parte exterior do edifício, deverá ser entendido que podem ser efectuadas várias alterações sem fugir dos escopo da invenção tal como definido pelas reivindicações anexas. Deste modo os módulos, em vez de serem extrudidos no material termoplástico podem ser formados de alumínio extrudido.

Lisboa, 23 de Fevereiro de 2007

Claims (14)

1 Reivindicações 1. Conjunto para a construção de edifícios, compreendendo: a) um grupo de módulos (11) , que são interligáveis para criar uma parte exterior de um edifício (10), sendo cada módulo (11) no grupo definido por um par de painéis paralelos longitudinais laterais (20, 21) que apresentam extremidades opostas, em que os referidos painéis laterais se encontram suportados por pelo menos uma rede transversal (22) que se estende entre os painéis, b) uma junta (I, SJ) para interligar os módulos no grupo, apresentando a referida junta pelo menos duas faces (Fl, F2) caracterizado por cada painel lateral (20, 21) terminar, em cada uma das extremidades opostas do mesmo, numa flange de engrenagem flexível (Cl, C2) que apresenta um troço longo e um curto, troço flectido e, cada face (J, SJ) da junta se encontrar munida com um par de dentes (TA, TB, TX, TY) que, quando pressionados contra o lado de um módulo a ser unido a outro módulo, faz com que as flanges de engrenagem do mesmo flicta e encaixe no, e atrás do, par de dentes para ligar o módulo à junta.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, em que a junta (J) apresenta duas faces opostas (Fl, F2) , cada uma das 2 quais munida com um par de dentes (TA, TB) adaptado para interligar dois módulos (11A, 11B) num relacionamento lado a lado, coplanar.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, em que a junta (SJ) apresenta quatro faces (23, 24, 25, 26) proporcionadas numa formação em quadrado, encontrando-se as referidas faces adaptadas para interligar quatro módulos num relacionamento em cruz.

4. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, em. que os referidos módulos (11) no grupo se encontram adaptados para ser feitos numa fábrica e encontram-se adaptados para serem unidos um ao outro no local do edifício para criar a referida parte exterior.

5. Conjunto de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os referidos módulos (11), quando interligados, se encontrarem adaptados para criar uma parte exterior de um edifício que apresenta paredes (12, 13) e um telhado (14) .

6. Conjunto de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por cada módulo (11) ser formado por um material termoplástico. 3

7. Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o material termoplástico ser extrudido para definir um par de painéis laterais paralelos (21) e uma fila de redes transversais (22) que suportam os painéis.

8. Conjunto de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por cada uma das referidas flanges de engrenagem (Cl, C2) se estender do respectivo painel lateral (21) e se encontrar solidarizada ao mesmo.

9. Conjunto de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o troço longitudinal das flanges de engrenagem (Cl, C2) se encontrar ao mesmo nivel do painel lateral respectivo (21).

10. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida parte exterior do referido edifício se encontrar adaptada para ser ancorada num apoio de betão armado (P) no local do edifício.

11. Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido dente (TA, TB) apresentar uma secção transversal trapezoidal com um lado inclinado, que, quando engrenado pelas referidas flanges de engrenagem (Cl, C2), funciona como uma rampa. 4

12. Junta (J, SJ) adaptada para interligar pelo menos dois módulos (11), apresentando cada módulo (11) um par de painéis laterais paralelos (21) suportados por pelo menos uma rede transversal (22), em que cada um dos referidos painéis laterais termina numa flange de engrenagem flexível (Cl, C2) munida com um troço longo, e um troço curto, flectido, caracterizado por a referida junta (J, SJ) apresentar pelo menos duas faces (Fl, F2, 23, 24, 25, 26), encontrando-se cada uma das faces munida com um par de dentes (TA, TB, TX, TY), que são engrenáveis por qualquer das flanges de engrenagem (Cl, C2) que flecte e encaixa no dente.

13. Junta (J) de acordo com a reivindicação 12, que apresenta um par de faces (Fl, F2) , encontrando-se essas faces opostas uma à outra.

14. Junta (SJ) de acordo com a reivindicação 12, que apresenta quatro faces (23, 24, 25, 26) proporcionadas numa formação quadrada. Lisboa, 23 de Fevereiro de 2007