PT92794B

PT92794B - Processo de fixacao para construcao de edificios

Info

Publication number: PT92794B
Application number: PT92794A
Authority: PT
Inventors: Syed Riaz-Ul Hasan; Frederick Anthony Kish; Robert Harrington Jenkins; Juergen Oskar Rathgeber
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1997-12-31
Also published as: EP0377514B1; PT92794A; DE69003818T2; NO900042D0; FI900054A0; ES2046685T3; NO900042L; FI900054A; US5161342A; ATE95870T1; CA2007104C; EP0377514A1; IE900053L; DK0377514T3; DE69003818D1; IE64182B1; CA2007104A1; GR3009915T3

Description

presente invento refere-se a um processo de fixação para a construção de edifícios.

já é do conhecimento a utilização de ripas na construção de telhados. As ripas são geralmente faixas metálicas ou barras que são utilizadas para segurar ou prender materiais na construção de telhados. Na construção de telhados, uma ou mais membranas de cobertura flexíveis, tais como folhas termo/ plásticas ou elastoméricas sao colocadas sobre um substrato rí gido para formarem uma parte da estrutura do telhado· As membranas flexíveis servem para vedarem a estrutura do telhado contra a penetração de líquidos, e também servem para proporei, onarem um efeito isolante. Tais membranas são mantidas no lugar utilizando faixas de ripa ou traves que são colocadas em intervalos espaçados sobre a membrana flexível. Os fixadores com cabeça, tais como parafusos ou pregos são então introduzidos no sentido descendente através das faixas de ripa ou orifjí cios pré-perfurados, e as membranas flexíveis para segurarem as ripas e membranas ao substrato do telhado. As faixas de ri. pa devem ser de tal natureza que permitam que um fixador mecânico pontiagudo passe através delas sem destruir a capacidade de segurança da trave de faixa. Em certas condições, o vento pode levantar a membrana, provocando o seu arrancamento no sen tido ascendente causando ruptura ou rasgão da faixa de ripa pe lo fixador, com o arrancamento dos fixadores com cabeça através das faixas de ripa de modo que já não segura a faixa de ripa, nem a membrana ao substrato do telhado· Ag barras de ripa para serem satisfatórias devem ter uma grande resistência ao arranca mento, isto é terem nas extremidades uma boa resistência á ras gadura e rompimento, onde os fixadores mecânicos pontiagudos p£ netram nas traves.

As barras de ripa também podem ser usadas de acordo com o presente invento para segurarem uma camada ou camadas de isola mento ao substrato de telhado ou nas paredes verticais de edifícios. Também podem ser usadas para segurarem revestimentos em edifícios e noutras aplicações de fixação, em que sejam uti.

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lizadas faixas ou barras. Por exemplo, as faixas de ripa” podem ser utilizadas em barras terminais para segurarem membranas dos bordos de paredes de parapeitos verticais à estrutura em bruto ao longo da periferia do telhado· Assim, tal como usado aqui, o termo faixa de ripa não se limita a ripas de telhados, mas inclui meios de fixação em aplicações de construção de edifícios, em que as faixas ou barras são úteis na fixação de componentes de edifícios.

As barras de ripas de telhados não devem torcer, dobrar ou destorcer indevidamente quando penetradas por um fixador. As barras de ripa metálicas feitas em folha de metal têm sido usadas, mas tais traves são relativamente pesadas constituindo um relativo peso morto no telhado do edifício, e pode ser difícil de penetrar por um fixador mecânico roscado, a menos que aí se providenciem aberturas pré-perfuradas. As barras metálicas também são conhecidas por serem corroídas e diminuírem a segurança da estrutura do telhado· Ag barras de ripa de alumínio também têm sido usadas, mas são mais caras a não ser que a espessura seja completamente sujeita à ondulação, dobragem ou destorção quando penetradas por um fixador roscado· As traves de madeira deterioram-se.

Foram também propostas as faixas de ripa plásticas. A pa tente americana n⁹· 4 718 211 descreve barras de ripa de uma configuração particular feita em plástico. A patente americana n⁹· 4 445 506 descreve do mesmo modo uma barra de ripa alargada feita em plástico, a qual tem uma superfície de ripa plana e uma superfície de topo convexa. As faixas de ripa e as barras de fixação descritas nestas patentes têm uma espessura num ponto de cerca de 6,55 mm e têm orifícios pré-perfurados para receberem os fixadores.

É um objectivo principal deste invento proporcionar um processo de fixação útil para a construção de edifícios.

É um outro objectivo deste invento proporcionar processos de fixação os quais podem ser facilmente e rapidamente realiza^ dos para segurar componentes na construção de edifícios.

É um outro objectivo deste invento proporcionar processos

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-4’/Σ t?' para aplicação de barras de ripa, para segurar elementos, de modo a manterem efectivamente a função de barras de ripa.

Ainda ó um outro objectivo do invento proporcionar novos processos para segurarem as membranas do telhado a uma estrutura de substrato do telhado.

As vantagens do invento serão mais perceptíveis pela descri, ção que se segue juntamente com os desenhos, nos quais:

A Figura 1 ó uma vista parcial em corte transversal de uma estrutura de telhado de acordo com o invento·

A Figura 2 é uma vista semelhante à Figura 1 ilustrando uma segunda concretização do invento·

As Figuras 3 a 9 ilustram diagramaticamente a acção postula da de partes de ripa empregues de acordo com este invento, quando penetradas por um fixador mecânico com cabeça.

A Figura 10 é a representação gráfica da elongação por compressão em função da carga de uma única faixa de ripa de plástico .

A Figura 11 ó uma representação gráfica da elongação por compressão em função da carga de duas faixas de ripa de plástico sobrepostas.

Referindo à Fig. 1, e parcialmente mostrado uma cobertura de telhado metálico ondulado convencional 3» sobre o qual é colo cada uma camada de material isolante 5· Cobrindo o isolamento, está uma folha de membrana flexível 8 que pode ser fabricada em qualquer material flexível à prova de água. As membranas de te> lhado convencionais compreendem frequentemente folhas de poll(cloreto de vinilo), polietileno clorossulfonado (Hypalon), neopreno, poliisobutileno e monómero de propileho-dieno-etileno (MPDE). Para segurar a membrana flexível 8 ao substrato de telhado de modo que resista ao vento, sao colocadas uma plural ida. de de faixas de ripa flexíveis em plástico sobrepostas 10 e 12 com intervalos, espaçados sobre a membrana. As faixas de ripa sobrepostas 10 e 12 são penetradas por e fixadas à cobertura do telhado metálico por fixadores mecânicos com cabeça 15·

As faixas de ripa 10 e 12 compreendem faixas de plástico relativamente finas. A espessura das barras de ripa individuais

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80/2529/47 usadas de acordo com este invento é inferior a 5,0Q mm. Caractje risticamente, as faixas de ripa 10 e 12, tendo cada uma uma espessura de 0,508 mm-O,655'mm e tem uma largura aproximadamente de 25,4 mm, embora as dimensões possam variar. As faixas de ripa têm superfícies de topo e fundo substancialmente planas com porções ou nervuras engrossadas prolongando-se longitudinalmente para limitar a curvatura das faixas ao longo duma linha transver sal.

As faixas de ripa lo e 12 podem ser feitas a partir de uma variedade de diferentes materiais em plástico, extrudível resistente à corrosão, tais como policloreto de vinilo, polietileno, polipropileno, policarbonato, nylon e poliésteres. Uma folha de material plástico preferida, extrudida e orientada, nas quais as barras de ripa podem ser cortadas no comprimento e largura desejados, á descrita no pedido de patente n?. 92 725 pedida em 5 cie Janeiro de 1990 cuja descrição é aqui incorporada.

Para produzir bons resultaâos, particularmente no que respeita à prevenção da remoção dos fixadores com cabeça através das ripas sob fortes condições de vento, é importante que as fajl xas de ripa não sejam tão rígidas que incapacitem a curvatura ou flexibilidade em resposta às forças que tendem a remover da ripa os fixadores com cabeça. Foi descoberto que uma pluralidade de faixas de ripa sobrepostas finas produzem uma resistência significativamente maior à remoção, do que uma só faixa de ripa com a mesma espessura. Por exemplo, foi descoberto:

Resistência à remoção (Kg.) Inclinação simples Inclinação dupla

Ripa de plástico com a es pessura de 0,86 mm com fT xador #11

Ripa de plástico com a e£ pessura de 0,55 ¹¹¹¹¹¹ com fT xador#11

Ripa de plástico com a es_ pessura de 0,65 mm com fi. xador# 12

107,0	231,3
70,3	148,7
117,9	254,9

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A resistência à remoção é a força necessária para causar o arrancamento ou rompimento da faixa de ripa próxima do fixador, com a remoção do fixador com a cabeça na faixe de ripa.

Na prática do presente invento são empregues, pelo menos, duas faixas de ripa sobrepostas, pelo menos, na área dos fixado res· A Figura 1 mostra duas barras de ripa 10 e 12 que são adjacentes no comprimento, enquanto que a Figura 2 mostra uma outra concretização do invento na qual se aplica uma camada múlti pia de barras de ripa apenas na área circundante à entrada dos fixadores com cabeça. Pode-se formar uma camada múltipla de barras de ripa de acordo com o invento das faixas de ripa sobrjs postas soltas, ou pode-se formar um laminado de duas ou mais barras de ripa ligando intimamente em conjunto duas ou mais bar ras de ripa. Por exemplo, podem-se juntar uma pluralidade de barras de ripa numa relação de sobreposição através de adesivos solventes, soldagem ultra-sónica, co-extrusão, adesivos fundidos a quente e similares. Devido às inesperadas vantagens úteis do processo de ripas deste invento, as faixas de ripa não precisam de ser pré-perfuradas em intervalos específicos para receberem os fixadores com cabeça. Isto permite uma maior flexibilidade no uso das barras de ripa na construção de edifícios, principal^ mente os fixadores podem ser localizados e espaçados como se de. sejar.

Os desenhos das Figs. 3 a 9 ilustram diagramaticamente acções postuladas de barras de ripa e empregues de acordo com este invento, quando penetradas por um fixador mecânico com cabeça .

Assim, as Figs. 3 e 4 ilustram graficamente, que com o uso duma pluralidade de faixas de ripa flexíveis sobrepostas, a resistência à remoção do fixador pode aumentar devido a um aumento no número de bordos através dos quais a cabeça do fixador tem de passar para o arranjar. Assim, como a cabeça do fixador é puxado para baixo através das faixas de ripa sobrepostas, a curvatura das ripas flexíveis ocorre no raio da curvatura (Rj) da ripa mais abaixo 10, sendo menor que o raio da curvatura (R2) da ripa 12 mais acima. Para compensar a alteração do raio pela

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-7curvatura, a faixa de ripa 10 mais abaixo projecta-se para dentro, criando um outro bordo 10A o qual juntamente com o bordo da ripa 12A resiste à remoção do fixador com cabeça. Assim, com a disposição das ripas em camadas múltiplas o fixador com cabeça encontra uma resistência à remoção por ambos os bordos 10A e 12A.

Do mesmo modo, é pressuposto que as faixas de ripa plásticas do invento, sendo flexíveis e dobráveis ao contrário dos ma teriais rígidos, tais como metais ou madeira, tendem a voltar à sua posição não dobrada original, como representado na Fig· 5· Assim os bordos dianteiros 10A e 12A das barras de ripa 10 e 12 após terem sido dobrados para baixo à medida que o fixador pene /

tra através dos mesmos, tendem a regressar no sentido das setas aos seus estados não dobrados anteriores exercendo portanto uma força ascendente contra a cabeça do fixador.

Os fixadores com cabeça, tais como os pregos e parafusos utilizados para segurarem as barras de ripa aos materiais de su bstrato têm geralmente um bordo penetrante pontiagudo. Tal como se pode ver na Fig. 6, as faixas de ripa em camadas múltiplas flexíveis utilizadas de acordo com este invento são consideradas como inerentemente flexíveis ou cederem à flexão pela penetração da ponta do fixador, em vez do rompimento brusco como no caso de ripas rígidas, tal como as barras de ripa metálicas. Assim, o orifício produzido nas faixas de ripa sobrepostas é efectivamente mais pequeno do que o diâmetro externo do fixador de penetração. Assim, as faixas de ripa plásticas flexíveis exercem uma maior força de travamento no fixador, e portanto conseguem uma maior resistência à saída do fixador das faixas.

Tal como se vê na Fig. 7, as faixas de ripa flexíveis sobrepostas são concebidas para curvar tal como o fixador com cabeça 15 penetra nelas e a curvatura dos bordos 10A e 12A seguem o contorno do interior do fixador 15, apresentando uma área de contacto aumentada entre as ripas e o fixador. Uma vez que a pressão requerida para provocar a remoção dos fixadores nas ripas ó inversamente proporcional à área de contacto entre elas, a disposição das faixas de ripa de acordo com este invento,

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-8proporcionando uma maior área de contacto, aumenta a pressão ex_i gida para provocar a remoção ou saída do fixador.

Também se crê pela Pig. 8 que a camada múltipla das faixas de ripa apresentam maiores forças contraíveis (tensão de superfí cie) devido a um grande número de superfícies 12X, 12Y, 10X e 10Y, do que o caso de uma única faixa de ripa. Isto proporciona uma vez mais uma maior resistência de remoção ao fixador com cabeça durante condições de muito vento.

A Pig. 9 ilustra graficamente que se uma das faixas de ripa sobrepostas parte ou se rompe, a fenda X não se propaga à seguin te faixa de ripa adjacente devido à sua tensão de superfície independente .

A Pig. 10 é um gráfico mostrando o prolongamento-compressão/ /resistência duma única faixa de ripa metálica, tendo uma espessura de 1,524 mm.

A Pig. 11 é um gráfico mostrando o prolongamento-compressão/ /resistência de duas faixas de ripa plásticas sobrepostas, tendo cada uma a espessura de 0,762 mm. Tal como se pode ver, a área sob a curva é menor para a disposição de ripa de duas camadas, indicando uma maior flexibilidade do que a apresentada pela única faixa de ripa metálica. Quanto maior for a flexibilidade da disposição das ripas, menor é a tendência para sofrer fadiga sob fortes ventos.

Claims

-REIVINDICAÇÔES1-· - Processo de fixação para a construção de edifícios, em que um componente de edifício é fixado a um substrato por meio de uma faixa de fixação sobreposta ao componente de edifício, a qual é penetrada por um fixador mecânico, caracterizado por as faixas de fixação múltiplas, sobrepostas, de plástico S£ rem penetradas em determinadas localizações por fixadores mecânicos com os quais se obtém a fixação·
2 5. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as faixas de aperto terem superfícies de topo e fundo substancialmente planas.
3⁵· - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma camada de material isolante ser o componente de edifício fixado a um substrato.
4&. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma camada de material Isolante ser 0 componente de edifício fixado a um substrato de telhado.
5-. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma camada de material isolante ser o componente de edifício fixado a um substrato que é uma parede de edifício que se prolonga verticalmente.
6 5. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o componente de edifício estar fixado a um substrato como revestimento.
7-, - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as faixas de fixação incluírem faixas de uma composição extrudida e orientada de cerca de 80 a 97$ em peso de teraftalato de polietileno, de cerca de 3 a 20$ de polipropileno e de 1 a 5$ de uma poliolefina carboxilada.

85. - Processo de fixação para a construção de telhados em que uma membrana flexível de telhado é fixada a um substrato por meio de ripas de telhado espaçadas penetradas por fixadores mecâ nicos,caracterizado por as faixas de ripa flexíveis sobrepostas, de plástico serem penetradas em determinadas localizações por fi xadores mecânicos, com os quais se obtém a fixação.

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-109- . - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as faixas de ripa plásticas terem superfícies de topo e fundo súbstancialmente planas.
10- Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a espessura das faixas de ripa de plástico individuais ser inferior a 5»θ⁸ ram.
11&. - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a espessura das faixas de ripa de plástico individu ais ser cerca de 0,655 mm.