PT89599B

PT89599B - Processo para a realizacao da ligacao mecanica de aneis de betao

Info

Publication number: PT89599B
Application number: PT89599A
Authority: PT
Inventors: Alain Bernard
Original assignee: Techniport Sa
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1994-01-31
Also published as: DK48189A; KR940008311B1; ES2039677T5; JPH01295958A; NO890432L; PT89599A; NO890432D0; JPH083238B2; NO176848B; DE3877739T3; MY103809A; FI890509A; CN1046205A; FR2639054B2; NO176848C; FI90457C; CN1035834C; EP0327770A1; DE3877739T2; US5158527A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA DO INVENTO para

PROCESSO PARA A REALIZAÇÃO DA LIGAÇÃO MECÂNICA DE ANEIS DE BETÃO que apresenta

TECHNIPORT S. A., francesa, industrial e comercial, com sede em 276 Avenue de la Marne, 59700 MARCO-EN-BAROEUL, França

RESUMO:

A invenção refere-se a um processo de realização | de ligação mecânica de anéis de betão a um anel de betão que permite a realizaçao do mencionado processo como a uma ligação mecânica de anéis de betão assim realizada. Encontra a sua aplicação principalmente no campo da construção de elementos de construção ou de edifícios de concreto.

i i

Segundo a invenção, o processo de realizaçao de ligação mecânica de anéis de betão, pelo qual se permite a ligação de anéis cLe betão (1,2) cujas extremidades são ros cadas, com a ajuda de tubos de ligação furados (3), caracte riza-se pelo facto de, antes da abertura dos fios de rosca, comprimir-se a frio a ou as extremidades dos anéis de betão I a ligar.

Relatório Descrito da Patente de Invenção PROCES( SO PARA A REALIZAÇÃO DA LIGAÇÃO MECÂNICA DE ANÉIS DE BETÃO, ί A invenção refere-se a um processo para a realiza ção da ligação mecânica de anéis de betão, a um anel de betão em que se utiliza o referido processo, assim como a uma ligação mecânica de anéis de betão assim realizada. Ela eni contra a sua aplicação principalmente no campo da construção i| de elementos de construção ou de elemento de construções e de edifícios de betão.

Para unir os anéis de betão é comum realizar junções cujo papel é assegurar a transmissão do esforço de trac ção. Ela deve, além disso, ser cómoda na sua operação e ecoI nómica. Diferentes soluções são propostas pelos construtores ί para assegurar a junção mecânica dos anéis de betão tais co mo o sistema por recobertura, ou a utilização de uma ligação mecânica por meio de roscas cónicas ou o engate das extremidades dos anéis de betão a unir.

ί

Estas soluções apresentam inúmeros inconvenientes : em relação à sua fabricação ou à sua operação ou à sua utilização .

Estas técnicas conhecidas apresentam além disso, ; uma resistência mecânica às vezes discutível, o que obriga ! frequentemente os utilizadores a superdimensionar os anéis de betão e as suas junções.

Posto isto, no plano de regulamentação quanto à utilização de tais ligações mecânicas de anéis de betão, é naturalmente prescrito que estas d.evem ser aptas a resistir aos esforços últimos de ruptura e certos países, principali mente anglo-saxões, impõem normas de controlo do desli samen ! to muito severas.

Na Grã-Bretanha por exemplo, a Norma BS-81 10: Par te 1: 1985-3·12.8.16.2 dispõe que os anéis de betão unidos

devem poder suportar um ensaio de tracçao no qual os anéis são submetidos a um esforço correspondente a 60% do limite elástico, após o que o alongamento permanente não deve exce der 0,1 mm. Em outros países, estas normas são ainda mais se veras.

Estes ensaios, quando são efectuados no local, são delicados para serem operados e necessitam o emprego de chaves dinamométricas, o que aumenta o custo da ligação realizada .

Além disso, se o trabalho à máquina dos diferentes não for realizada com precisão, pode acontecer que efectua o ensaio, r --------destas normas.

o que não é sem importância em relação ao preço de

Entretanto, as fabricações com uma precisão elevada cessitam o emprego de mão de obra tão grande e uma atenção particular de tal maneira que a solução não é económica.

elementos quando se critérios Ção, to.

a junção mecânica não obedece aós

É então necessário recomeçar a ligacusne0 objectivo principal da presente invenção é proporcionar um processo para a realização da ligação mecânica de anéis de betão, um anel de betão que utóliza o mencionado processo, assim como uma ligação mecânica de anéis de be. tão assim realizada que oferecem as vantagens de uma grande segurança de competitivo, eidos.

emprego, de uma operação cómoda e de um custo reduzindo os inconvenientes dos sistemas conhe

No plano da segurança de utilização, graças à pre sente invenção, os ensaios de resistência à traeção que foram realizados mostram que a ruptura se produz sempre em plena haste e não ao nível de ligação mecânica como se observa tra dicionalmente.

te invenção não constitui uma zona de debilidade.

Em consequência, a ligação mecânica da prese

Além disso, a facilidade de operação é procurada graças ao emprego de um tubo cie ligação furado. Esta permite principalmente a regulação do posicionamento

técnica dos de betão e a necessidade de material de aperto é limitada o que é particularmente bem adaptado para a sua utilização em construção.

No plano económico, a técnica da presente invenção necessita a efectivação de um trabalho à máquina limitado e o emprego de meios convencionais não embaraçosos.

Um dos objectivos da presente invenção é proporcio nar um processo de realização da ligação mecânica de anéis de betão a um anel de betão que utiliza o citado processo, assim como uma ligação mecânica de anéis de betão assim realizada, os quais permitem respeitar os critérios muito severos de deformação impostos por certas normas ou certos regulamentos que impõem ensaios até 80% da resistência elástica

Um dos objectivos da presente invenção é proporcio nar um processo de realização da ligação mecânica de anéis de betão que permite realizar ligações mecânicas em que todos os anéis de betão ligados são ensaiados, o que é fundamental no plano do controlo de qualidade e o que acrescenta uma garantia importante para a obra.

Outros objectivos e vantagens da presente invenção serão expostos na descrição seguinte e que são descritos exclusivamente a título indicativo e não têm por finalidade limitá-la.

De acordo com a invenção, o processo de realização da ligação mecânica de anéis de betão que encontrará a sua aplicação principalmente no domínio da construção de elemen tos ou de edifícios de betão, por meio do qual se permite a ligação de anéis de, cujas extremidades são roscadas com o auxílio de tubos de ligação furados, caracteriza-se pelo fac to de antes de se efectuar a operação de abertura de roscas,

—i submeter-se a compressão a frio a ou as extremidades dos anéis ' de betão a unir.

anel de betão, que se destina à realização do pro ' cesso de acordo com a invenção, caracteriza-se pelo facto de:

|| possuir pelo menos uma extremidade comprimida roscada.

’ A ligação mecânica do anel de betão, realizada pela operação do processo de acordo com a presente invenção, no qual dois anéis de betão são reunidos sensivelmente coaxialmente por intermédio de um tubo furado de ligação, carac

I teriza-se pelo facto de que a ou as extremidades dos anéis ( de betão a ligar apresentam uma compressão no nível da par! te roscada para reforçá-la.

A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição seguinte acompanhada dos desenhos em anexo nos quais:

I - a Figura 1 esquematiza a ligação de dois anéis de bei tão pelo processo de acordo com a operação da presente inven Ção;

ι - a Figura 2 ilustra uma ligação mecânica de anéis de ι betão fixos;

- a Figura 5 ilustra um terceiro exemplo de ligação me! cânica de anéis de betão no nível de um ponto de fixação;

- a Figura 4 mostra esquematicamente um dispositivo de pré-aperto dos anéis de betão de acordo com a presente inver. ção.

A presente invenção refere-se a um processo de rea lização da ligação mecânica de anéis de betão que permite a operação na prática do dito processo, assim como a uma ligaçao mecânica de aneis de betão assim realizada que encontrarão principalmente aplicação no campo de construção de elementos de construção ou de edifícios de betão.

Neste campo, utilizam-se tirantes que atravessam de um ledo a outro os elementos de betão que são colocados sob tensão para originar um esforço de compressão no betão A regulação do esforço de tracção e a escolha da localização dos tirantes devem ser cuidadosamente determinadas por cálculos prévios.

Na prática, os tirantes são formados por uma associação de anéis de betão colocados um ao lado do outro. A junção utilizada para unir os anéis de betão deve poder receber o esforço de tracção, ser facilmente colocada no lugar e igualmente ser económica.

Actualmente, várias soluções tais como junção por revestimento ou por engaste são propostas mas elas obrigam a sérios imperativos para sua realização e apresentam inúmeros inconvenientes.

A ligação mecânica de acordo com a presente invenção permite assegurar a fixação de dois anéis de betão 1 e furado 3 é utilizado

2, lado a lado, sensivelmente coaxialmente tal como está ilqs trado na Figura 1. Um tubo de ligação para receber as extremidades roscadas 4 e 5 respectivas dos anéis de betão 1 e 2.

No que se refere à abertura de roscas e à realização de furações, pode-se pretender duas soluções, a saber: utilização de extremidades de hastes que apresentam o mesmo tipo de fios de rosca direito ou esquerdo (neste caso, é necessário obter o aperto por rotação da haste 1 ou 2) ou então a utilização de extremidades roscadas 4 e 5 que apresen tam sentidos de abertura de rosca inverso: direito e esquerdo e o mesmo para o tubo furado 3, em que o aperto é obtido pela rotação do tubo 3 de ligação. A realização da presente invenção não cria nenhuma limitação a este nível.

No entanto, se se realiza uma simples abertura de

fios de rosca na extremidade dos anéis de betão 1 e 2, os ensaios de tracção mostram que a ruptura das hastes tem sempre lugar no local da rosca de uma delas. Pode-se explicar este fenómeno pelo facto de a secção transversal da haste ser reduzida neste ponto. Com efeito, os fios de rosca praticados na superfície do anel de betão afecta e diminui a área da secção resistente e sendo esta menor, cria-se uma fragilida de.

Com a ligação mecânica da presente invenção, procede-se ao reforço da extremidade do anel de betão de tal modo que esta seja mais resistente que a parte central da haste.

Assim, no caso de esforços de tracção, a ruptura na parte central da haste e não ao nível da junção, da secção do anel de betão pode ser feita em funproduz-se A escolha ção da resistência a obter na parte central da haste e não na parte fragilizada da ligação como acontece tradicionalmen te. Com resistência igual, os anéis de betão utilizados no quadro da presente invenção são de secção mais frágil, o que permite realizar uma economia substancial.

De acordo com a característica principal da presen

I a unir te invenção, o reforço da extremidade do anel de betão é obtido, antes da abertura dos fios de rosca, por uma pressão realizada a frio.

comil preciso insistir sobre o carácter limitado ração contrária aos usos neste campo. A técnica tradicional de compressão a frio faz com que se obtenham modificações d:.mencionais da peça trabalhada superiores a 50%. Por exemplo, um diâmetro de 4-0 mm comprimido a frio de acordo com as técnicas tradicionais origina um diâmetro da ordem de 55 mm. Ora, uma tal deformação do material não conduz aos resultados desejados e chega-se a uma perda de resistência. Esta lo da ope i

caliza-se essencialmente ao nível da zona de mudança de diâmetro. Ensaios de resistência à tracção mostram que a ruptura se produz a este nível.

De acordo com a invenção, a extremidade é reforçada na extensão da parte roscada por uma compressão realizada a frio que provoca um aumento dos diâmetros, igual ao inferior a 50% θ principalmente compreendido entre 10 e ^CP/c.

Este valor permite ao mesmo tempo obter um aumento da resistência devido ao aumento da secção e igualmente

aumento

aperto interno para não fragilizar o anel de betão ao nível da mudança de diâmetro.

quadro 1 seguinte indica, a título de exemplo, valores de diâmetro de compressão a obter antes da abertura da rosca em função do diâmetro nominal da haste empregada dando bons resultados em uso.

I!

i'

QUADRO 1

! 0 1 ι nominal 1 [ mm 1 1	-i----------------------r ! di ; l , l ι parte ι 1 1 ) roscada [ 1 ΤΠΤΠ 1 1 1	----------------------------------------, 1 1 dl - 0 í
1	1 ι	1
1 16	; 20 1	25% ;
; 2o 1	1 1 ¹ 24 ¹ 1 1 ι 1	20% ;
! 25 1	! 30 1 _ 1	20% ! ι
! 32	1 1 1 56 1 1 1	12% ;
; 4o 1 .	1 ι í !	12% {
! 50 1	! 56 ! 1 . 1	12% ; 1
1 56	! 64 ! 1 1	14% ! L

Os valores indicados mostram que a compressão a

- 9 Os valores indicados mostram que a compressão a frio pode ser em percentagem tanto mais fraca quanto maior for o diâmetro da haste. A secção transversal do anel de be j| tão ao nível do fundo da rosca da extremidade comprimida de ;! ve ser pelo menos ligeiramente superior à secção corrente do ,! anel de betão a ligar.

¹

I A operaçao de compressão da presente invenção deve de preferência ser efectuada a fril. Com efeito, a compressão a quente apresenta o inconveniente de fragilizar a zona de trasição em razão do arrefecimento não controlado. Produz li

-se geralmente uma super-têmpera que enfraquece o metal. 0 processo a quente deve também ser colocado em operação fora ' da oficina pois que necessita de fornos que devem ser alimen tados com energia frequentemente não disponível na oficina.

' Os anéis de betão, sendo geralmente realizados de aços de elevados teores de carbono e maganês, são muito sensíveis aos choques térmicos e, em consequência preconiza-se

I a compressão a frio.

|| A extensão da parte roscada realizada na extremidade dos anéis de betão corresponde sensivelmente ao diâmetro 0 do referido anel para haver segurança, considerando '' que comprimentos de parte roscada iguais a 0,7 vezes o diâ|| metro são suficientes para resistir à tracção. No entanto, ele poderia ser superior.

A ligação mecânica de acordo com a presente inven ção pode igualmente ser realizada no caso de anéis de betão |l fixos, que não se podem afastar, tal como está ilustrado na , Figura 2, Neste caso, uma das hastes 1 compreende uma parte I roscada 4 de comprimento duplo realizado em volta de uma ex j! tremidade comprimida e o tubo 3 colocado inicialmente em tor li no da parte roscada 4 será deslocado por rotação para vir co brir a parte roscada dos anéis de betão 2. Os fios de rosca e 5 são no mesmo sentido.

É preciso igualmente que a realização da ligação mecânica da presente invenção possa igualmente realizar-se ao nível dos pontos de fixação de anéis de betão 1 tal como ilustra na Figura 3. Neste caso, a extremidade roscada 4 anel de betão recebe previamente uma compressão realizad se do a frio para reforçá-lo e esta extremidade é fixada encaixe de fixação 6 soldado ao bloco 7 de betão.

resistên

Além disso, para resistir aos ensaios de cia à tracção impostos por certas normas de segurança, a ex tremidade 4 e/ou 5 do anel de betão 1 e/ou 2 reforçada por uma compressão, é previamente apertada.

Este prévio aperto permite anular todos os desloe principalmente ensaios de segu camentos e alongamentos cios anéis de betão de suas extremidades quando se realizam os rança.

Além disso, graças a este aperto prévio, não se torna necessário empregar na oficina chaves dinamométricas nem realizar partes roscadas com uma precisão mecânica muito grande.

Assim, para realizar as ligações mecânicas de anéis de betão, segundo a invenção, procede-se de maneira seguinte :

a frio ligar, previamente à abertura dos fios de rosca, comprime-se a ou as extremidades 4, 5 dos anéis de betão 1 e 2 a

- em seguida, realiza-se a abertura da ou dades comprimidas 4, 5, segundo as técnicas de rosca tradicionais, das extremiabertura de

- finalmente, apresentam-se previamente a midades 4, ou as extre5 comprimidas roscadas do anel de betão, isto an

tes da montagem da ligação no local.

Para proceder a este aperto prévio, a Figura 4 ilús tra a título de exmplo um aparelho que pode ser utilizado.

Il Para apertar previamente a extremidade comprimida il ~ ~ i roscada 4 do anel de betão 1, por exemplo, dispoe-se sobre j este um tubo de ligação de apoio 11 roscado que é em segui, da inserido entre uma placa de apoio 7 e a extremidade 8 do ) macaco; depois imobiliza-se o anel de betão assim equipado I e submete-se a extremidade considerada 4 à acção de um maca I co 6 ou dispositivo semelhante.

j Quando o macaco 6 é accionado, bloqueia-se então o tubo 11 sobre a placa de apoio 7 θ o macaco actua directa mente sobre a extremidade a ser previamente apertada. Além disso, a fim de marcar a extremidade previamente apertada, a extremidade 8 do macaco pode ser equipada com um marcador que realiza uma marca indeléver ao nível da extremidade com primida 4.

De acordo com os critérios das normas a respeitar., i efectua-se um aperto prévio com uma força equivalente compre endida entre 70 e 95% do limite elástico do anel de betão.

Este processo de realização de anel de betão permite a obtenção de um anel de betão 1 ou 2 que apresenta uma extremidade comprimida roscada previamente apertada 4 ou 5·

Naturalmente outras formas de realização da presen te invenção, poderiam ser visadas, sem no entanto sair deste quadro.

Claims

lê. - processo para a realização da ligação mecâí nica de anéis de betão, que encontra a sua aplicação princi; palmente no campo da construção de elementos de edifícios dí! J betão com o qual se consegue a ligação de anéis de betão (1, i 2), cujas extremidades são roscadas (4,5), com a ajuda de tubos de ligação furados (3), caracterizado pelo facto de, ί previamente à formação dos fios de rosca, comprimir-se a frio i! a ou as extremidades (4,5) dos anéis de betão (1,2) a ligar.

i
2ê. - Processo de acordo com a reivindicação 1, ca H racterizado pelo facto de a compressão ser efectuada ao lon-j i go da parte roscada da mencionada extremidade (4,5) e se rea lizar de tal modo que a área da secção do anel de betão (l,í i ao nível do fundo da rosca da citada extremidade comprimida (4,5) seja, pelo menos igual ou superior à área da secção da corrente do anel de betão (1,2) a ligar.
3^â· - Processo de acordo com qualquer cações anteriores caracterizado pelo facto de a das reivindi t

seguir à aber tura de roscas da antes da montagem ou das extremidades comprimidas (4,5) e da ligação, se apertar a ou as extremidades (4,5) comprimidas e roscadas do anel de betão (1,2).
4â. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de se efectuar um pré-aperto com uma força equivalente compreendida entre 70 e 9% do limite elástico do anel de concreto.
5-· - Anel de betão, que encontra a sua aplicação; principalmente no campo da construção de elementos ou ae edl η ficios de betão e permite a realização do processo de acordi | com qualquer d.as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo ’ facto de possuir pelo menos uma extremidade comprimida ros- cada (4-,5)
6â. - Anel de betão de acordo com a reivindicação

5, caracterizado pelo facto de que a mencionada extremidade j comprimida roscada (4-,5) ser previamente apertada.

|
7-» - Anel de betão de acordo com as reivindicações j 5 θ 6, caracterizado pelo facto de a citada extremidade (4-,5) do anel de betão (1,2) ser reforçada num comprimento correspondente sensivelmente a seu diâmetro.
8â. - Ligação mecânica de um anel de betão realizada pela utilização do processo de acordo com a reivindica! ção 1, na qual dois anéis de betão (1,2) são sensivelmente coaxialmente ligados por intermédio de um tubo de ligação fu. rado (5), caracterizada pelo facto de a ou as extremidades (4-,5) dos anéis de betão (1,2), a serem ligados possuirem uma compressão ao nível da parte roscada para a reforçar.
9^· ~ Ligação mecânica de um anel de betão de acoí i do com a reivindicação 8, caracterizada pelo facto de a com; pressão corresponder a uma taxa de aumento de diâmetro da I parte ligada igual ou inferior a 50%.
10â. - Ligação mecânica de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo facto de a compressão ser tanto 1 mais importante quanto mais frágil for 0 diâmetro do anel li gado e corresponder, pelo menos, à profundidade dos fios de rosca efectuados.