PT8657U

PT8657U - Viga perfilada

Info

Publication number: PT8657U
Application number: PT8657U
Authority: PT
Original assignee: Spelten Hans
Priority date: 1986-01-08
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 1996-07-31
Also published as: YU1687A; ZA8718B; CA1288571C; PT84082A; AU6891487A; AU591403B2; SI8710016B; NZ218857A; NO873724L; DK465587A; HUT44303A; CS17387A2; SI8710016A; CN87100148A; DD261181A5; OA08653A; IL81180A; DK465587D0; BR8607080A; CS259547B2

Description

Ref.: G55720-mr DESCRIÇÃO DO MODELO DE UTILIDADEn.° ^ ς < REQUERENTE: HANS SPELTEN, alemão, residente em Frankstr. 21, 4054 Nettetal 2, República Federal da Alemanha EPÍGRAFE: "Viga perfilada" INVENTORES:

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883. República Federal da Alemanha, 8 de Janeiro de 1986, sob o NQ.: G 8600280.5 INPI. MOD 11* 1®32 15 t» RESUMO "VIGA PERFILADA"

Descreve-se uma viga perfilada que compreende dois banzos e uma alma que interliga estes últimos e está fixada nos mesmos. A alma é formada com ondulações que se situam al^ ternadamente num e no outro lado da viga perfilada. A alma ondulada é formada a partir de material plano, de modo a não possuir quaisquer arestas vivas. Os banzos são fixados nos dois bordos longitudinais da alma ao longo de todo o comprimento destes bordos e sem interrupções.

" VIGA PERFILADA" O presente modelo de utilidade refere-se a uma viga perfilada que compreende dois banzos e uma alma que os interliga e neles fixada e munida de ondulações que se estendem alternadamente até um e ao outro lado da viga perfilada.

Vigas perfiladas desta natureza são conhecidas, por exemplo, da DE-GM 84 20 684.5. Na forma de execução de acordo com a Fig. 3 desta publicação provisória, a alma está, nas zonas das ondulações, fixada nos dois banzos por meio de uma costura de soldadura localmente limitada e colocada no lado exterior da alma. De acordo com a Fig. 2 desta publicação provisória, a fixação da alma dos dois banzos é realizada por meio de costuras de soldadura nos dois lados, as quais são colocadas limitadas localmente na zona dos troços centrais entre as ondulações.

Verificou-se na prática que, apesar da versatilidade na aplicação das barras metálicas perfiladas desta natureza, não é possível comprovar com exactidão a capacidade de carga das mesmas com a consequência de se verificarem necessariamente sobredimensionamentos. Porém, os sobredimencionamentos significam um peso aumentado das vigas perfiladas e, consequentemente, uma falta de economia na manutenção e na utilização na prática. ο f O presente modelo de utilidade baseia-se no problema de aperfeiçoar as vigas perfiladas, conhecidas da DE-GM 84 20 684.5, de tal maneira que a capacidade de carga das mesmas possa ser comprovada com exactidão, a fim de se poder evitar sobredimensionamentos desnecessários.

Este problema é resolvido, de acordo com o presente modelo de utilidade, por os banzos da viga perfilada serem fixados nos dois bordos longitudinais da alma colocada entre os banzos, ao longo de todo 0 comprimento dos bordos da alma e sem interrupções. Deste modo, proporciona-se uma barra metálica perfilada de construção leve, que pode ser utilizada universalmente em todos os sistemas estáticos e modos de carregamento, sem dever ser dimensionada com sobredimensões desnecessárias. Toma-se assim possível fabricar de maneira simples e favorável vigas perfiladas desta natureza e obter ao mesmo tempo economias muito grandes de material, de massa e de peso. As vigas perfiladas desta natureza podem ser fabricadas sem equipamento especial de produção e em todos os países, incluindo os países em desenvolvimento, obtendo-se preços e qualidades favoráveis.

Nestas condições, as vantagens técnicas do dispositivo segundo o presente modelo de utilidade relativamente ao estado da técnica conhecido e também em relação aos documentos DE 1 058 458 e FR 2 108 984 reside no facto de se propor uma barra estrutural soldada com uma alma de estrutura trapezoidal a qual compreende as partes principais da alma trapezoidal que se estendem na direcção longitudinal da barra (distinção relativamente ao documento DE 1 058 458) e em que se evitam as dobragens ou retorceduras acentuadas da alma trapezoidal (distinção relativamente ao documento FR 2 108 984). 3

Os banzos, consistindo em metal, e a alma igualmen te metálica da viga perfilada, são preferivelmente fixados en tre si por meio de pelo menos uma costura de soldadura contínua que se estende, por exemplo, num lado ou em ambos os lados da alma. De acordo com outras características, os banzos sao fixados na alma por meio de duas costuras de soldadura contínuas e opostas, portanto sem interrupções.

De acordo com uma outra característica do presente modelo de utilidade, a alma é curvada em ondulações a partir de material plano, sendo os dois flancos oblíquos de cada ondulação ligados um ao outro por meio de zonas integrais cur vas aproximadamente na forma de um arco de círculo. Deste modo, evitam-se transições ou cantos com arestas vivas, que de veriam causar alterações da estrutura metálica e, assim, enfraquecimentos nas zonas dos cantos da alma e das ligações da mesma nos banzos. Visto os enfraquecimentos deste tipo que se riam incontroláveis, serem evitados com certeza, torna-se pojs sível, pela primeira vez, proporcionar, ao longo de todo o comprimento da alma, propriedades idênticas e formar costuras de soldadura, para a ligação da alma central aos dois banzos interligados pela mesma, produzindo-se assim uma barra me tálica perfilada sem serem necessários equipamentos complicados de produção e de ensaio. /*

Graças ao presente modelo de utilidade, torna-se possível fabricar vigas metálicas perfiladas cuja capacidade de carga pode ser calculada simplesmente e, corresponden temente, comprovada. Podem fabricar-se vigas perfiladas com zonas direitas, angulares, cónicas e de outra forma, cujas almas têm secções transversais com uma forma essencialmente trapezoidal. As vigas perfiladas podem ser fabricadas em alu mínio e também em aço ou em qualquer outro material conveniente, obtendo-se em qualquer destes casos uma viga de cons^ trução leve. É possível uma fabricação automática sem falhas. Os cantos arredondados entre as zonas trapezoidais ou ondulatórias das almas garantem em todos os seus comprimentos propriedades uniformes e, consequentemente, com uma capa cidade de carga uniforme. As vigas perfiladas de acordo com o presente modelo de utilidade podem, portanto, ser utilizadas de maneira óptima para todas as situações de carga. Podem aplicar-se formas tanto simétricas como também assimétri_ cas da secção transversal. Os banzos podem ser fixados em po sições paralelas entre si ou em posições angulares, por exem pio formando um ângulo recto ou oblíquio com a alma.

As curvaturas da alma formam com os banzos um ângu lo compreendido entre 10° e 170° e, de preferência, entre 60° e 120°. As paredes laterais das ondulações estendem-se sob um ângulo de Io a 89° em relação ao eixo longitudinal ou ã direcção longitudinal da viga perfilada ou, respectivamente, ã alma da mesma.

Na forma de realização mais simples, os banzos da viga perfilada podem consistir em banda chata ou em qualquer outro material plano. Mas também podem ser formados de quaisquer perfilados abertos ou fechados, numa disposição qualquer. Também podem ser formados por um bloco integral de metal laminado a quente.

Visto que, graças ao presente modelo de utilidade, a deformação e, assim, a capacidade de carga das vigas perfi ladas podem ser comprovadas com certeza, as vigas não somente podem ser formadas optimamente, mas também determinadas em todas as suas formas de secção transversal ou perfilados, e fabricadas de um modo lógico e económico.

Os desenhos anexos mostram esquematicamente alguns exemplos de execução das vigas perfiladas de acordo com o presente modelo de utilidade, e as suas figuras mostram: a fig. 1 - uma vista em perspectiva de uma das extremidades de uma viga perfilada de acordo com uma das formas de execução; a fig. 2 - um corte longitudinal horizontal feito através da viga perfilada da fig. 1 e ao longo de um plano paralelo aos banzos e entre os mesmos; e as fig 3 a 9 - cortes longitudinais semelhantes ao corte mostrado na fig. 2, mostrando formas de execução modifi cadas da viga perfilada. A viga perfilada 1 compreende um banzo superior 2 e um banzo inferior 3, os quais são ligados um ao outro por meio de uma alma 4 cuja secção transversal está vertical, como se ve na fig. 1. Embora os banzos 2 e 3 estejam dispostos na fig. 1 em posições paralelas entre si e essencialmente perpendicularmente à alma 4, podem também estender-se de modo a formar com a alma 4 um ângulo diferente de 90°, formando entre si um ângulo. O ângulo formado com a alma pode situar-se entre 30° e 150° e está de preferencia compreendido entre 60° e 120°, e ainda mais preferivelmente entre 75° e 105°.

Os banzos 2 e 3 são, de acordo com a fig. 1 formados a partir de material em banda ou material plano. Podem também consistir em perfilados de qualquer forma, por exemplo perfilados em U, em H, em forma de cantoneira ou numa forma semelhante, ou perfilados ocos com uma secção transversal redonda, rectangular ou quadrada. A alma 4 é formada com ondulações longitudinais de tal modo que as ondulações 5 e 6 assim formadas estejam orien tadas alternadamente para um ou para o outro lado da viga per ,/1 vr filada. Os flancos 7 das ondulações formam com o eixo longitudinal da viga perfilada 1 um ângulo compreendido entre Io e 89°, enquanto a zona 9 de cada ondulação 5 ou 6, que interliga os flancos 7 e 8, se estende essencialmente na direcção longitudinal da viga perfilada 1.

As transições entre os flancos 7 e a zona longitudinal 9 de cada ondulação são formadas por zonas arerdonda das 8 que são curvadas com um determinado raio de curvatura. Deste modo evitam-se arestas vivas entre as zonas das ondula ções 5 e 6 e entre estas zonas e as transições curvas, arestas estas que poderiam causar alterações incontroláveis das propriedades do material da alma 4.

Os banzos 2 e 3 são fixados nos bordos longitudinais correspondentes da alma 4, de acordo com a fig. 2, por meio de uma costura de soldadura 10 contínua e ininterrupta. Na forma de execução de acordo com a fig. 3 a fixação é execu tada por meio de duas costuras de soldadura 11 e 12 situadas em ambos os lados da alma 4. É de compreender que, por causa dos arredondamentos 8 entre as zonas individuais 7 e 9 das ondulações 5 e 6, as duas costuras de soldadura 10 e 11 têm formas e comprimentos iguais, estendendo-se continuamen-te e sem interrupções, e podem ser executadas de um modo igual. δ

Na forma de execução de acordo com a fig. 4, as costuras de soldadura 13 e 14 são executadas alternadamente num lado e no outro da alma 4 e tendo comprimentos determinados; no entanto, estas costuras de soldadura alterna das formam conjuntamente uma ligação contínua entre a alma 4 e os banzos 2 e 3.

Enquanto nas formas de execução de acordo com as figs. 1 a 4, a viga perfilada 1 compreende uma alma 4 que é curvada a partir de material plano, nas formas de execução de acordo com as figs. 5 e 6, os banzos 2 e 3 são ligados entre si por meio de duas almas 14 e 15 que têm, cada uma delas, uma costura de soldadura 16 e respectivamente 17 as quais são executadas continuamente ao longo do lado exterior das almas. Enquanto na forma de execução de acordo com a fig. 5 as ondulações 18 e 19 das respectivas almas se situam, nos lados exteriores da viga, uma em frente da outra, situam--se na forma de execução de acordo com a fig. 6 desencontradas umas em relação âs outras. No restante, também as almas 14 e 15 são curvadas a partir de material plano, de modo a não apresentarem arestas vivas.

Os banzos 2 e 3 podem, no entanto, ser também interligados por meio de mais do que duas almas curvadas a partir de material plano. 9

Os arredondamentos 8 sao escolhidos de tal modo que o seu raio de curvatura seja pelo menos igual a 1,5 ve zes a espessura do material da alma 4 ou 14,15. Deste modo evitam-se com certeza zonas enfraquecidas nos arredondamentos das almas contínuas. A característica essencial é que as almas 4 ou 14,15 consistem em material ininterrupto de chapa ou de ban da, e são formadas com ondulações aproximadamente trapezoi. dais com zonas curvas 8 arredondadas, porque, caso contrário, um cálculo da capacidade de carga e, assim, um dimensionamento óptimo da viga ou barras perfilada, não são possí veis.

Verificou-se que as barras ou vigas perfiladas, fabricadas de acordo com o presente modelo de utilidade podem também ser calculadas quanto à sua capacidade de carga nos casos em que as suas almas, curvas com ondulações trapezoidais, são meramente ligadas aos banzos de um modo parcial, isto é, ao longo de certas zonas com um comprimento de finido. As fig. 7 a 9 mostram formas de execução correspondentes .

De acordo com a fig. 7, a alma é munida de costuras de soldadura 21 com um comprimento determinado e situadas sempre no mesmo lado da alma, ao longo das zonas longitu dinais 22 das ondulações trapezoidais da alma 4, ligando estas costuras longitudinais 21 a alma 4 aos banzos 2 e 3. A alma 4 é portanto somente ligada aos banzos 2 e 3 ao longo das suas zonas 22 que se estendem na direcção longitudinal dct viga perfilada 1, enquanto as zonas oblíquas 23 da alma, estendendo-se entre as zonas 22, não são ligadas aos banzos 2 e 3. Verificou-se também que as barras ou vigas perfiladas, construídas deste modo, podem ser calculadas quanto à sua capacidade de carga, de modo que as mesmas podem também ser fabricadas a partir de material plano, e de construção leve .

De acordo com a fig. 8, a alma 4 que se estende perpendicularmente entre os banzos 2 e 3 é, de maneira análoga à forma de execução mostrada na fig. 7, soldada nos banzos 3 e 4 ao longo das zonas rectas e longitudinais 22 da al^ ma da viga 1, mas, neste caso, as costuras de soldadura 21 são colocadas alternadamente num e no outro lado da viga.

Na forma de execução de acordo com a fig. 9, também só as zonas rectas e longitudinais 22 da alma da viga perfilada 1 são ligadas aos banzos 2 e 3, mas, neste caso, as costuras de soldadura 21 são colocadas em ambos os lados das zonas rectas 22 da alma 4 da viga perfilada.

Embora o presente modelo de utilidade tenha sido descrito anteriormente com referência a barras ou vigas perfiladas consistindo em metal, as vigas perfiladas podem também consistir em material sintético ou numa combinação de ma terial sintético e madeira ou de material sintético e metal. 0 importante é que as almas 4 soldadas em forma de trapézios consistam numa banda ou tira ininterrupta e não compreen dam arestas vivas que possam prejudicar a resistência mecânica .

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. - Viga perfilada que tem um comprimento longitudinal e uma largura lateral que compreende elementos de banzo e alma separados, soldados entre si para proporcionar uma viga perfilada com características de suporte de cargas uniforme, compreendendo os referidos elementos de banzo banzos superior e inferior metálicos susceptíveis de ser soldados estendendo-se ao longo do comprimento longitudinal e da largura lateral da viga perfilada, tendo cada um dos referidos banzos uma espessura substancialmente unifome estendendo-se ao longo do comprimento e da largura da viga perfilada, compreendendo o referido elemento de alma uma placa plana de metal susceptível de ser soldada com uma altura substancialmente uniforme estendendo-se entre extremidades superior e inferior respectivamente ligadas por soldaduras contínuas aos referidos banzos superior e inferior e ondulações que se estendem em sentidos laterais alternados para os bordos laterais opostos da referida viga perfilada, tendo a referida placa plana em si as ondulações dispostas numa forma trapezoidal com o fundo aberto e compreendendo as referidas ondulações secções angulares da referida placa plana unidas por -> porções curvas da referida placa plana, caracterizada por a referida placa compreender uma tira de metal substancialmente contínua e ininterrupta com uma sua porção curva (8) com um raio de curvatura de pelo menos 1,5 vezes a espessura da tira de metal da referida alma.
2. - Viga perfilada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as referidas soldaduras contínuas serem uma soldadura ininterrupta.
3. - Viga perfilada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada um dos referidos banzos estar ligado à referida alma por meio de duas soldaduras contínuas opostas.
4. - Viga perfilada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as referidas ondulações da referida alma serem inclinadas em relação aos banzos segundo um ângulo compreendido entre 10° e 170°, em corte longitudinal e em secção recta transversal.
5. - Viga perfilada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as referidas secções angulares incluírem