PT8449U - Aperfeicoamentos nas coberturas com malhas rigidas e quebradas para edificios com iluminacao zenital e vertentes simetricas e assimetricas - Google Patents

Description

CIPRIANO VILLOSLADA MARTIN "APERFEIÇOAMENTOS NAS COBERTURAS COM MALHAS RlGIDAS E QUEBRADAS PARA EDIFÍCIOS COM ILUMINAÇÃO ZENITAL E VERTENTES SIMÉTRICAS E ASSIMÉTRICAS" 0 presente modelo de utilidade refere-se à aplicação de determinados aperfeiçoamentos introduzidos nas coberturas com estruturas metálicas previstas para iluminação zenital dos edifí. cios onde sao instaladas, obtendo-se com as mesmas uma grande iluminação e um grande isolamento térmico, bem como uma facilidade, tanto para a sua mecanizaçao como para a sua montagem, que lhe confere claras vantagens sobre os processos tradicionais.

Utilizam-se actualmente edifícios industriais com coberturas de duas vertentes, nos quais é difícil a aplicação da iluminação zenital, ou ainda outros tipos de estrutura, denomina dos "em dente de serra", cujo elemento de sustentação é utilizado simultaneamente como clarabóia, com uma grande quantidade de barras, perdendo-se no mesmo uma parte da iluminação e toda a estética interior.

Além disso, estas naves não permitem um tecto falso isolante, com a formação de uma boa caixa de ar para melhorar -2- / ι. . este isolamento, ou não permitem esconder totalmente a estrutura, ou ambas as coisas.

Além disso, deve notar-se que os processos de cálculo conduzem, para as asnas de formação da cobertura, a perfis de pequena secção, cuja obtenção no mercado é cada vez mais difícil, sendo também evidentes os perigos de corrosão.

As exigências cada vez maiores de uma modulação racional que facilite os processos de mecanização têm usualmente como consequência uma diminuição da flexibilidade ou de adaptaçao a naves de planta irregular.

Ultimamente, são também construídas naves com cobertura basculante ou compensada, em torno de um elemento de suporte que já eliminam alguns defeitos mas que padecem de outros diferentes, além de terem pouca estabilidade e grande deformabilidade face a factores eólicos excepcionais, com ruptura nos elementos de cobertura devido às deformações produzidas por esses factores.

Basicamente, o aperfeiçoamento consiste em que a viga mestra de suporte fica no interior da câmara, como se descreve no seguimento : - VIGA RESISTENTE : Basicamente será dos tipos (A), (B), (C) e (D) (fig. 1 a 6), isto é, triangulada e calculada -3- t

isostaticamente, a qual se apoia em pilares previstos para esse efeito. A viga resistente será de ângulo variável, conforme o tipo de modulação, e poderá ser de qualquer tipo de triangulação, sendo no entanto os mais simples e básicos os indicados anterior-mente. Estas vigas têm na sua corda superior, e coincidindo com os montantes ou nós, um sistema de chapas que fazem com que o elemento que suportam (vigas quebradas) seja contínuo (união rígida nas mudanças de inclinação), sendo no entanto a ligação à viga articulada. - VIGAS QUEBRADAS : ou vigas de banco de directiz quebrada e dos tipos "a" ou "b". Estas vigas "a" e "b" ligam-se rigidamente nas mudanças de inclinação, formando uma viga contínua ao longo do edifício e cujo número depende do comprimento do referido edifício e da modulação escolhida. A viga resultante das combinações "a" e "b" é contínua, com uniões rígidas, tanto nas inflexões como no apoio na viga resistente.

Os tipos de viga, tais como se representam graficamente nos desenhos anexos, cujas figuras mostram vistas esquemáticas em alçado das mesmas, bem como a combinação (a-b), estão indicadas nas fig. 1 e 4; a possibilidade (a-a) nas fig. 2 e 5 e a (b-b) nas fig. 3 e 6, as quais dao as diferentes configurações da cobertura. -4- /

Consegue-se deste modo formar no troço de maior inclinação uma linha de janelas corridas ou interrompidas paralelamente à viga resistente, mas em planos diferentes (no espaço intermédio entre duas vigas resistentes), eliminando-se desse modo os obstáculos de elementos estruturais que dificulta a passagem da luz nos sistemas tradicionais.

Os ângulos formados pelas três vertentes da viga quebrada são variáveis e adaptáveis â latitude do lugar, para se obter uma melhor iluminação. - VIGAS DE LIGAÇÃO (Fig. 1 a 6) : No sentido transversal e paralelamente à directriz da viga resistente colocam-se perfis metálicos (c), cujo vigamento serve para fixar os elementos de cobertura (d) que geralmente serão placas de fibrocimento, chapas galvanizadas ou prelacadas, alumínio ou qualquer material apropriado existente no mercado. Estas vigas de ligação fixam-se nas vigas quebradas, dependendo a sua distribuição do material a colocar na cobertura. 0 conjunto destes elementos será convenientemente escorado para conferir ao sistema estabilidade, indeformabilidade e rigidez, de acordo com as normas vigentes. 0 conjunto dos elementos citados (vigas de ligação, vigas quebradas, vigas resistentes e escoramentos) formam uma -5.- / / Λ !. ^ malha rígida na cobertura, de modo que transmitem os esforços aos meios de sustentação de maneira uniforme, absorvendo as descompensações devidas quer às cargas (peso, neve e vento) quer ã forma geométrica particular da cobertura.

Uma vez disposta desta maneira a cobertura do edifício, com os elementos de cobertura colocados, a captaçao de águas faz-se por um algeroz (e), de preferência de chapa galvanizada. Este algeroz será colocado na parte mais baixa e paralelamente à direcção das janelas da abertura. A forma de fixação do algeroz será um apoio contínuo nas vigas de ligação que limitam as duas vertentes adjacentes (fig. 1 a 6).

Como complemento, formar-se-á um tecto falso isolante térmico (f), que dá origem a uma câmara de ar entre o material de cobertura e o referido tecto falso (fig. 1 a 6).

Para fixar o tecto falso colocar-se-ão perfis metálicos longitudinais (g) paralelos ã linha de janelas nos quais se fixam os listrões perpendiculares de madeira, nos quais se fixa com grampos o material do tecto falso, evitando assim a formação de uma ponte térmica.

As janelas corridas dispõem-se e fixam-se, como se indica nas fig. 1 a 6 (h), nas vigas de ligaçao que se dispõem para esse fim e que coincidem com as que fixam tanto o algeroz -6- / /

como o cavalete de mudança de inclinação.

Os materiais possíveis a empregar são, além dos tradicionais, ã base de resinas com carga de fibras de vidro, os mais modernos, como o policarbonato, o metacrilato, etc., com possibilidades de elementos inclináveis. Todavia, a grande vantagem no que respeita à iluminação é a sua colocação entre as vigas resistentes e em planos diferentes, o que faz com que as janelas fiquem livres de obstáculos quase na sua totalidade. 0 sistema assim descrito da malha estrutural completado com os materiais de cobertura e o tecto falso conduz a uma série de vantagens que a seguir são indicadas :

1. ILUMINAÇÃO A intensidade e a distribuição da luz, devido ao facto de as janelas não se situarem no mesmo plano que a viga resistente, apresenta uma vantagem clara relativamente aos sistemas tradicionais nestes edifícios com iluminação zenital, por se reduzirem ao mínimo os obstáculos de barras metálicas intermédias que dificultam a passagem da luz. A configuração especial faz com que, sem afectar elementos estruturais, possam obter-se janelas abatíveis para ventilação, sem ter de se realizar alterações da malha estrutural. -7- { <* A inclinação da zona de iluminação favorece a limpeza da mesma, tanto pela chuva como pela aplicação de água por meio de mangueiras.

2. TECTO FALSO A forma geométrica da cobertura combinada com a do tecto falso faz com que entre os dois elementos se crie uma câmara interior que tem vantagens múltiplas, listadas a seguir : 1§) Serve de regulador térmico entre o exterior e o interior do edifício, funcionando como isolante. 2§) Produz um efeito estético agradável, ocultando a maior parte dos perfis metálicos. 3§) Protege a estrutura da malha contra gases e outros agentes prejudiciais que possam libertar-se, evitando a corrosão. 4§) Funciona como retardador do fogo, o que conduz a uma economia de pinturas ignífugas e intumescentes, caras tanto na sua aplicaçao como na manutenção posterior, tão necessária nas referidas pinturas. -8- -8-

/ \ 5§) Funciona como anteparo reflector, quer pela sua geometria especial como pela sua composição de alumínio ondulado, que faz com que a distribuição da luz seja óptima e uniforme. A composição será ã base de alumínio brilhante, com isolamento de acordo com as necessidades e fixação por grampos nos listrões de madeira. Isso conduz a uma estanqueidade elevada por não existirem guias de juntas, evitando-se além disso o dipolo Fe-Al que acelera a corrosão.

3. UTILIZAÇÃO DE PERFIS

Segundo a tendência actual do mercado, o sistema favorece a utilização de perfis maiores que, convenientemente distribuídos, fazem com que os pesos totais sejam idênticos aos das estruturas tradicionais. 0 emprego destes perfis maiores supões uma economia de pintura, visto ser menor a relação superfície/peso unitário, bem como uma diminuição dos possíveis efeitos de corrosão e como consequência da possível ruína do edifício.

4. FABRICAÇÃO

Facilita-se a fabricação em série, com base em utensi-lhagem moderna, que conduz a uma maior simplicidade e uma maior fiabilidade, por se utilizarem menos peças mas mais robustas. -9-

5. MONTAGEM A configuração especial faz com que a malha estrutural se monte no solo, fixada com parafusos na quase totalidade, formando módulos prontos para a sua elevação, aproveitando as gruas modernas e potentes actualmente usadas. Tudo isto faz com que a montagem seja rápida e simples, além de evitar os riscos humanos, por se trabalhar no solo em grande parte da referida montagem.

6. RECUPERAÇÃO

De tudo o que foi exposto anteriormente, deduz-se a grande aplicaçao em edifícios precários, visto que a desmontagem é também muito simples, podendo recuperar-se praticamente todos os materiais para o seu aproveitamento posterior.

7. VERSATILIDADE 0 sistema descrito é aplicável em qualquer instalação, por muito complexa que seja, sem grandes dificuldades, vantagem difícil de ser conseguida com os sistemas basculantes dada a comprovada instabilidade quando se produzem assimetrias geométricas. Além disso, devido ã sua configuração e acabamento especiais, tanto exterior como interior, pode aplicar-se a qualquer actividade (industrial, cultural, recreativa, etc.). -10-

8. ELIMINAÇÃO DE JUNTAS A disposição com base numa directriz quebrada faz com que as variações ou dilatações térmicas se traduzam em pequenas reconversões angulares (efeito de harmónio), o que evita as juntas no sentido longitudinal.

Este sistema estrutural apresenta dificuldades no cálculo, por se afastar dos processos clássicos da mecânica gráfica. Este problema tornaria a solução inviável se não existissem as máquinas apropriadas para realizar de maneira rápida e segura os cálculos e os dimensionamentos para realizar com grande velocidade e segurança absoluta os referidos dimensionamentos. Mas este último facto permite tornar esta solução um processo bom e actual, desde que se possua a preparação suficiente.

Esta configuração especial da estrutura metálica descrita, bem como a simplicidade de montagem e as caracteris-ticas fundamentais do conjunto, constituem uma novidade notável e uma vantagem sobre todos os sistemas de cobertura semelhantes actualmente existentes, como pode deduzir-se da descrição. A forma, os materiais e as dimensões poderão ser variáveis e, em geral, tudo quanto seja acessório e secundário, desde que não altere, modifique ou varie a essência do objecto do presente modelo de utilidade. -11- /

Os termos em que a presente memória descritiva está redigida são o reflexo certo e fiel do objecto descrito, devendo ser tomados na sua acepção ampla e nunca em forma e sentido limitativos.

Claims (4)

1. -12- /

   / ( REIVINDICAÇÕES 1. Aperfeiçoamentos nas coberturas com malhas rígidas e quebradas para edifícios com iluminação zenital e vertentes simétricas e assimétricas, caracterizados por se prever a montagem na viga resistente em gelosia de vigas quebradas com duas ou três pendentes de inclinações apropriadas para formar a janela livre de obstáculos, sendo estas vigas quebradas fixadas em apoios simples nas cordas superiores das vigas mestras principais resistentes, colocando-se sobre estas vigas quebradas as terças de formação do vigamento de fixação dos elementos de cobertura e formação de janelas e sendo, pela sua natureza, o conjunto de secções unitárias superiores às tradicionais.
2. 2. Aperfeiçoamentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo facto de se obter a disposição das janelas afastadas das vigas mestras resistentes mediante a organização dos planos de cobertura dados pelas vigas de directrizes quebradas.
3. 3. Aperfeiçoamentos de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizados pelo facto de se montar a cobertura opaca nos tramos assimétricos e a transparente no tramo de grande inclinação, formando janelas de grande superfície e num plano de maior inclinação que a do resto do conjunto. -13- /
4. 4. Aperfeiçoamentos de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizados por sobre as terças inferiores ou listrões suspensos das vigas quebradas, solidárias com os mesmos, se colocar o isolamento térmico sem criar obstáculos ã entrada da luz, visto que a terça que chega ao bordo inferior da janela fá-lo sob um ângulo maior do que 90°, deixando portanto perfeitamente liberta a superfície do mesmo que se dobra interiormente com outro material translúcido, sendo também a janela formada com uma câmara de ar, dispondo-se o elemento exterior ou interior translúcido em ambas as faces do tramo maior pendente do banco.

   V, -14'- / i RESUMO "APERFEIÇOAMENTOS NAS COBERTURAS COM MALHAS RlGIDAS E QUEBRADAS PARA EDIFÍCIOS COM ILUMINAÇÃO ZENITAL E VERTENTES SIMÉTRICAS E ASSIMÉTRICAS" 0 presente modelo de utilidade refere-se a aperfeiçoamentos nas coberturas de malhas rígidas e quebradas para edifícios com iluminação zenital e com vertentes simétricas e assimétricas . Tais aperfeiçoamentos sao caracterizados por se montar na viga mestra resistente vigas quebradas, com duas ou três pendentes de inclinações apropriadas para formar janelas sem qualquer obstáculo para a entrada da luz. As referidas vigas quebradas são fixadas em apoios simples nas cordas superiores das vigas mestras principais resistentes. Sobre as referidas vigas quebradas são colocadas as terças para a formação do viga-mento para fixar os elementos de cobertura e formar as janelas. Os elementos opacos da cobertura são montados nos tramos assimétricos e os elementos transparentes no tramo de grande inclinação, formando janelas de grande superfície e num plano com maior inclinação que o resto do conjunto. -15-S443 FIGURA 1