PT2072706E - Chão que compreende vigas e abobadilhas, assim como uma laje obtida por vazamento sem costura sobre estas vigas e abobadilhas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "Chão que compreende vigas e abobadilhas, assim como uma laje obtida por vazamento sem costura sobre estas vigas e abobadilhas" 0 invento refere-se a um chão que compreende vigas em betão e abobadilhas de prisão interpostas entre estas vigas e tendo os seus bordos apoiados sobres estas vigas, e uma laje de compressão obtida por vazamento sem costura sobre as vigas e as abobadilhas, comportando cada abobadilha duas porções de prisão que definem com cada viga cavidades que se prolongam ao longo destas vigas, formando o betão contido em cada cavidade um meio de chavetamento da laje que solidariza esta laje na viga, tendo cada porção de prisão em secção transversal uma forma de arco de concavidade virada para cima que delimita toda a face inferior do meio de chavetamento, compreendendo cada viga uma face superior assim como dois flancos pelo menos parcialmente envolvidos pelos meios de chavetamento da laje de compressão.

TÉCNICA ANTERIOR DO INVENTO

Quando do fabrico de um tal chão instalam-se as vigas e depois as abobadilhas entre cada par de vigas adjacentes, antes de vazar o betão sobre o conjunto para constituir a laje de compressão. A rigidez em flexão de um tal chão é condicionada pela qualidade da coesão entre as vigas e a laje que suporta. Esta coesão é considerada como sendo satisfatória quando a resistência ao corte da ligação entre a viga e a laje, paralelamente à viga, for superior a um valor de limite definido de modo regulamentar em função da configuração do chão.

Esta resistência pode ser avaliada ao exercer sobre a viga um esforço longitudinal de impulso destinado a extrai-la da laje, até ao valor de esforço que provoca a anulação da coesão da viga e da laje. A resistência ao corte é então deduzida deste valor e dos parâmetros geométricos da viga.

Quando a resistência for suficiente, o conjunto formado pela viga e a porção de laje que suporta constitui um todo rigidamente solidarizado. 0 momento de inércia deste conjunto é então elevado pois corresponde ao momento de inércia da secção que define em conjunto a viga e a porção de laje, o que confere ao chão uma rigidez em flexão considerável.

Se a resistência for excessivamente baixa, a viga deixa de estar solidarizada com a laje de modo que o momento de inércia deste conjunto corresponda então apenas à soma do momento de inércia da secção da viga e daquele da secção da porção de laje.

Como o momento de inércia de um elemento depende da sua altura elevada ao cubo, a soma dos momentos de inércia da viga e da porção de laje é muito inferior ao momento de inércia da viga e da laje considerados como um todo.

Esta resistência ao corte pode ser assegurada por costuras, quer dizer, ao prever ferros que sobressaiam das faces superiores de cada viga, e que sejam envolvidos na laje de compressão.

No entanto, a partir do momento em que o chão é obtido por vazamento sem costura, a resistência ao corte é obtida ao prever meios de chavetamento situados ao nivel da face inferior da laje, que vêm fechar os flancos da viga para aumentar a resistência ao corte da junção da viga com a laje.

No quadro regulamentar francês, é prática normal implementar um meio de chavetamento representado parcialmente na figura 1, de acordo com um plano de corte transversal em relação à direção das suas vigas. 0 mesmo compreende uma viga 1 que apresenta uma secção simétrica em relação a um plano de simetria médio PM vertical e tendo a forma da letra T invertida. A mesma compreende uma sapata 2 de secção retangular e uma alma 3 que apresenta uma secção em forma de cauda de andorinha que sobressai de uma face superior desta sapata 2. A alma está delimitada por uma face superior 4 plana, prolongada por dois flancos 6 e 7 planos que unem esta face superior 4 à sapata 2. Cada flanco está inclinado em relação ao plano médio PM num ângulo identificado por 5 para formar uma saliência identificada por 8.

Este chão comporta igualmente uma abobadilha parcialmente representada na figura 1 e encontrando-se ali identificada por 9. A mesma comporta um bordo inferior 10, apoiado sobre uma face superior lateral da sapata 2 e que ladeia a face lateral 7 da alma 3, assim como uma porção abobadada central 11 ligada a este bordo inferior por uma parede intermédia 12 de forma oca.

As orientações das curvaturas da porção central 11 e da parede intermédia são opostas: quando a abobadilha está no lugar, tal como na figura 1, a sua porção abobadada 11 tem a sua concavidade virada para baixo, enquanto que a concavidade da parede intermédia 12 está virada para cima.

Cada meio de chavetamento ladeia uma parte superior de alma 4 que vem apoiar-se sobre um flanco da mesma. A forma da secção transversal de um meio de chavetamento depende da parede intermédia oca 12 da abobadilha de prisão que delimita a sua face inferior.

Nas soluções conhecidas, a coesão entre a viga 1 e a laje de compressão é considerada como satisfatória quando a secção transversal da viga e do meio de chavetamento cumprem os critérios que se seguem. A alma de secção em cauda de andorinha deve apresentar flancos 6 e 7 inclinados num ângulo 5 que deverá valer pelo menos seis por cento, e esta alma deve ter uma altura tal que cada flanco 6, 7 forme uma saliência 8 de pelo menos quatro milímetros, tendo em conta a inclinação a seis por cento.

No que diz respeito à secção do meio de chavetamento, a mesma deve ter as dimensões suficientes para englobar uma secção de referência mínima de contorno trapezoidal identificada por 13.

Este contorno compreende uma base longa 14 de cem milímetros que prolonga a face superior 4, uma base curta 16 de trinta milímetros e um lado 17 de quarenta milímetros que une estas bases e ladeia o flanco 7.

Com esta disposição, a viga é apertada pelos meios de chavetamento a uma altura relativamente considerável para melhorar a resistência ao corte longitudinal da junção.

Por outro lado, como esta viga é em betão, a sua superfície apresenta asperezas, de modo que existe na interface da viga e da laje esforços de prisão que melhoram a resistência ao corte do conjunto. A FR 2 323 835 descreve um chão com as características do preâmbulo da reivindicação 1.

OBJETO DO INVENTO 0 propósito do invento é propor uma solução que permita reduzir a secção transversal dos meios de chavetamento a fim de diminuir o volume de betão necessário para obter por vazamento a laje de compressão.

RESUMO DO INVENTO

Com efeito, o invento tem por objeto um chão de acordo com as características da reivindicação 1.

Este perfil específico dos flancos de viga otimiza a distribuição dos esforços aplicados por esta viga à laje quando de uma solicitação em corte longitudinal. A secção transversal do meio de chavetamento pode então ser diminuída sem incidência sobre a resistência ao corte longitudinal da ligação da viga com a laje. 0 invento diz igualmente respeito a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada nervura apresentar em secção transversal um contorno que contém um retângulo que tem um lado pequeno paralelo à face superior e que mede pelo menos quatro milímetros, e um lado grande que mede pelo menos cinco milímetros. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada meio de chavetamento apresentar uma face inferior delimitada em secção transversal por um arco inferior inscrito num trapézio que tem uma base grande de cem milímetros paralela à face superior, uma base pequena de trinta milímetros, assim como um lado de quarenta milímetros que une estas bases, estando a junção do dito lado com a base grande situada sobre uma face lateral da nervura. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por o arco inferior que delimita a face inferior do meio de chavetamento ter uma forma de arco de uma elipse centrada sobre uma face lateral da nervura e tendo o seu eixo grande orientado de acordo com uma direção normal a esta face principal. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por a elipse da base do arco inferior ter um semieixo grande que mede pelo menos sessenta milímetros e um semieixo pequeno que mede quarenta milímetros. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada viga ter a sua superfície externa provida de asperezas e/ou de relevos. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada nervura que forma uma chaveta apresentar uma face dita superior que se prolonga no prolongamento da face superior da viga. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada nervura comportar uma face dita inferior orientada de modo oblíquo em relação à face principal que a mesma ultrapassa. 0 invento refere-se igualmente a um chão tal como definido acima, caracterizado por cada meio de chavetamento apresentar reforços divididos em intervalos regulares ao longo da viga, tendo cada reforço uma secção transversal que se prolonga para além do arco inferior.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A figura 1 já descrita é uma vista parcial em corte transversal de um chão do estado da técnica utilizada; a figura 2 é uma vista parcial em corte transversal de um chão de acordo com o invento; a figura 3 é uma representação esquemática que ilustra o ganho de tamanho do meio de chavetamento do chão de acordo com o invento em comparação com o meio de chavetamento do estado da técnica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO 0 chão de acordo com o invento que é representado na figura 2 compreende uma viga 1 que tem uma secção em T invertido, que é simétrica em relação a um plano médio vertical PM, assim como uma abobadilha de prisão e uma laje de compressão não representada que é obtida por vazamento sobre o conjunto sem costura. A viga comporta uma sapata 21 de secção retangular e uma alma 22 que sobressai de uma face superior desta sapata. A alma está delimitada por uma face superior plana 23 e por dois flancos 24 e 26 que prolongam esta face superior e que se prolongam de modo geralmente paralelo ao plano PM.

Mais particularmente, o flanco 24 compreende uma face principal 27 plana e paralela ao plano PM, e uma nervura 28 também conhecida por chaveta que se prolonga paralelamente à direção geral da viga, e que sobressai lateralmente da face principal 27 ao estar situada na zona da face principal 27 que está mais próxima da face superior 23.

Esta nervura está delimitada pela face superior 23 na parte superior, assim como por uma face lateral 29, e por uma face obliqua 31 que une esta face lateral 29 à face principal 27 . A face lateral 29 prolonga-se perpendicularmente à face superior 23, quer dizer paralelamente ao plano PM, enquanto que a face obliqua está inclinada em relação a este plano PM. A junção entre a face superior 23 e a face lateral 29 corresponde a uma aresta superior da viga, identificada por 32 . A espessura da nervura, indicada por 33 e correspondendo à distância que separa a face lateral 29 da face principal 27 de acordo com uma direção normal ao plano PM, vale entre quatro e seis milímetros.

Sendo a secção da viga simétrica em relação ao plano PM, o outro flanco, a saber o flanco 26, comporta ele também uma face principal identificada por 36, assim como uma nervura ou chaveta 37 que sobressai desta face principal.

Esta outra nervura 37 está ela também delimitada na parte superior pela face superior 23, lateralmente por uma face lateral 38 paralela ao plano PM, e na parte inferior por uma face obliqua 39. A junção da face superior 23 com a face lateral 38 corresponde a uma aresta superior da viga identificada por 41. Esta nervura 37 tem a mesma forma e as mesmas dimensões que a nervura 28. A abobadilha de prisão que está parcialmente representadas na figura 2 e estando ali identificada por 42 compreende um bordo inferior 43 apoiado sobre uma face superior lateral da sapata 21, e ladeando a face principal 36 do flanco 26.

Este bordo inferior 43 está ligado a uma porção abobadada central da abobadilha, identificada por 44, por uma parede intermédia oca 46, tendo a porção central 44 e a parede intermédia curvaturas opostas. Assim, quando a abobadilha está no lugar como na figura 2, a sua porção central abobadada 44 tem a sua face oca orientada para baixo enquanto que a parede intermédia 4 6 tem a sua face oca orientada para cima. 0 conjunto formado pelas abobadilhas e as vigas delimita uma superfície inferior sobre a qual se sujeita a vazamento sem costura a laje de compressão não representada. A parede intermédia 46 constitui uma porção oca de prisão da abobadilha cuja face superior oca delimita uma face inferior de um meio de chavetamento desta laje de compressão.

Este meio de chavetamento prolonga-se mesmo abaixo da chaveta 37, de modo que as três faces externas da chaveta ficam envolvidas pelo meio de chavetamento e a laje de compressão. 0 bordo inferior 43 da abobadilha ladeia a face principal 36 do flanco 26, de maneira a não deixar passar o betão entre este bordo e o flanco da viga. 0 meio de chavetamento é então delimitado do lado da viga por uma porção da face principal 36 e da nervura 37. A face inferior deste meio de chavetamento é, quanto a ela, delimitada pela parede intermédia oca ou abaulada 46.

Esta parede intermédia abaulada 46 apresenta uma secção em forma de um arco de elipse identificado por 47, que corresponde ao quarto inferior direito de uma elipse de base centrada na aresta num ponto identificado por 40.

Este ponto 40 está situado sobre a face lateral 38 da nervura 37, estando espaçado do bordo inferior desta face lateral numa distância identificada por 34, e que vale entre cinco e vinte cinco milímetros, preferencialmente dez milímetros. O semieixo grande desta elipse está orientado horizontalmente e mede sessenta milímetros, e o seu semieixo pequeno, que está orientado verticalmente, mede quarenta milímetros. O meio de chavetamento tem portanto um contorno, indicado por 48 na figura 2, que compreende um lado 4 9 formado por três segmentos consecutivos, um lado superior retilíneo 51 que se prolonga de modo paralelo à face superior 23, e um bordo inferior 47 em forma de arco de elipse. É de notar que o bordo superior 51 não está materializado fisicamente, atendendo a que corresponde à junção do corpo de laje com o meio de chavetamento, sendo o conjunto sujeito a vazamento numa única operação. 0 meio de chavetamento tem assim uma forma geral retilínea de secção transversal delimitada pelo contorno 48, sendo esta forma dada pela abobadilha e pelo flanco de viga. A viga em betão tem a sua superfície externa vantajosamente provida de asperezas ou de relevos, o que aumenta ainda mais a resistência ao corte longitudinal da junção.

De modo vantajoso, a abobadilha é proporcionada para completar esta forma de base, por exemplo todos os cento e cinquenta milímetros ao longo da viga, por um reforço transversal, que tem uma secção transversal significativamente superior à secção definida pelo contorno 48 .

Neste âmbito, a abobadilha é vantajosamente fabricada em material plástico moldado para formar ali sulcos regularmente espaçados e que se prolongam perpendicularmente à direção da viga, para moldar e delimitar estes reforços.

Um tal sulco situado na traseira do plano de corte da figura 2 está representado ali pelo traço 52 que corresponde à face inferior deste sulco.

No exemplo das figuras, a viga apresenta uma parte superior que se prolonga até à laje de compressão, quer dizer para além da face inferior desta laje de compressão. 0 invento não está limitado a esta estrutura de chão e o mesmo aplica-se também a uma estrutura na qual a face superior da viga está a um nível que coincide com o nível da face inferior da laje de compressão.

Lisboa, 2015-10-20

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES 1 - Chão que compreende vigas em betão (19) e abobadilhas (42) de prisão interpostas entre estas vigas (19) e tendo os seus bordos (43) apoiados sobre estas vigas (19), e uma laje de compressão sujeita a vazamento sem costura sobre as vigas (19) e as abobadilhas (42), comportando cada abobadilha (42) duas porções de prisão (46) que definem com cada viga (19) cavidades que se prolongam ao longo destas vigas (19), formando o betão contido em cada cavidade um meio de chavetamento da laje que solidariza esta laje na viga (19), tendo cada porção de prisão (46) em secção transversal uma forma de arco de concavidade virada para cima que delimita toda a face inferior do meio de chavetamento, compreendendo cada viga (19) uma face superior (23) assim como dois flancos (24, 26) pelo menos parcialmente envolvidos pelos meios de chavetamento da laje de compressão, caracterizado por os flancos (24, 26) de cada viga (19) apresentarem faces principais (27, 36) paralelas uma à outra, e em que cada flanco (24, 26) está provido de uma nervura longitudinal (28, 37) que forma uma chaveta que sobressai da sua face principal (27, 36), formando a nervura (28, 37) uma chave que é envolvida pelo meio de chavetamento e a laje de compressão.
2. 2 - Chão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada nervura (28, 37) apresentar em secção transversal um contorno que contém um retângulo que tem um lado pequeno paralelo à face superior e medindo pelo menos quatro milímetros e um lado grande que mede pelo menos cinco milímetros.
3. 3 - Chão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por cada meio de chavetamento apresentar uma face inferior delimitada em secção transversal por um arco inferior (47) inscrito num trapézio (13) que tem uma base grande (14) de cem milímetros paralela à face superior (23), uma pequena base (16) de trinta milímetros, assim como um lado (17) de quarenta milímetros que une estas bases (14, 16), estando a junção do dito lado com a base grande (14) situada sobre uma face lateral (29, 38) da nervura (28, 37).
4. 4 - Chão de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o arco inferior (47) que delimita a face inferior do meio de chavetamento ter uma forma de arco de uma elipse centrada sobre uma face lateral (29, 38) da nervura (28, 37) e tendo o seu eixo grande orientado de acordo com uma direção normal a esta face principal (27, 36) .
5. 5 - Chão de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a elipse de base do arco inferior (47) ter um semieixo grande que mede pelo menos sessenta milímetros e um semieixo pequeno que mede quarenta milímetros.
6. 6 - Chão de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por cada viga (19) ter a sua superfície externa provida de asperezas e/ou relevos.
7. 7 - Chão de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por cada nervura (28, 37) que forma uma chaveta apresentar uma face dita superior que se prolonga no prolongamento da face superior (23) da viga.
8. 8 - Chão de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por cada nervura (28, 37) comportar uma face dita inferior (31, 39) orientada de modo oblíquo em relação à face principal (27, 36) que a mesma ultrapassa.
9. 9 - Chão de acordo com uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por cada meio de chavetamento apresentar reforços divididos em intervalos regulares ao longo da viga, tendo cada reforço uma secção transversal que se prolonga para além do arco inferior (47). Lisboa, 2015-10-20