PT9320U

PT9320U - OCA STRUCTURE FORMED BY BETAO PREFABRICATED PANELS

Info

Publication number: PT9320U
Application number: PT932096U
Authority: PT
Inventors: Stefan Westberg
Original assignee: Abetong Miljo Ab
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1999-11-30
Also published as: PT9320T

Description

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DESCRIÇÃO ESTRUTURA OCA FORMADA POR PAINÉIS PRÉ-FABRICADOS DE BETÃO" O presente Modelo de Utilidade diz respeito a um processo de construção de uma estrutura oca formada por painéis pré-fabricados de betão, nomeadamente, para depósitos de liquidos em forma de prisma poligonal aproximada a um cilindro.DESCRIPTION OCA STRUCTURE FORMED BY PREFABRICATED CONCRETE PANELS " The present Utility Model relates to a method of constructing a hollow structure formed by prefabricated concrete panels, namely for liquid deposits in the form of a polygonal prism approximated to a cylinder.

Actualmente, existem diferentes tipos de estruturas pré-fabricadas, formadas por painéis justapostos formando um recipiente rectangular. São, também, conhecidas estruturas ocas formadas por painéis pré-fabricados de betão, que compreendem vários painéis dispostos uns ao lado dos outros de modo a definirem, no seu interior, vim volume, essencialmente, em forma de prisma poligonal.Currently, there are different types of prefabricated structures, formed by juxtaposed panels forming a rectangular container. There are also known hollow structures formed by prefabricated concrete panels which comprise several panels arranged side by side so as to define, in their interior, a volume, essentially in the shape of a polygonal prism.

Os referidos painéis são montados sobre uma soleira comum, formando estes painéis juntas verticais entre cada dois painéis contíguos e uma junta horizontal com a soleira. 0 processo fundamental para o fabrico das referidas estruturas consiste em: 1. executar "in situ" uma soleira de betão em solo previamente nivelado; 2. Colocar os painéis pré-fabricados sobre a soleira; e h :- 2 \lfSaid panels are mounted on a common sill, these panels forming vertical joints between each two contiguous panels and a horizontal joint with the sill. The fundamental process for the manufacture of said structures consists of: 1. performing " in situ " a concrete sill in previously leveled ground; 2. Place the prefabricated panels on the sill; and h: - 2 μl

3. Betonar as juntas verticais e a junta horizontal.3. Tighten the vertical joints and the horizontal joint.

Estas estruturas apresentam uma série de inconvenientes:These structures present a number of drawbacks:

Em primeiro lugar, os painéis têm nervuras de reforço muito pronunciadas para suportar a pressão exercida pelo líquido, repercutindo-se no peso dos painéis e, por isso , no custo e dificuldade de manuseamento dos mesmos.Firstly, the panels have very pronounced reinforcing ribs to withstand the pressure exerted by the liquid, affecting the weight of the panels and, therefore, the cost and difficulty of handling them.

Em segundo lugar, as juntas verticais terão de ser vedadas e unidas com silicone, caso contrário terão de permitir o enchimento do seu interior com betão.Secondly, vertical joints must be sealed and bonded with silicone, otherwise they will have to be filled with concrete.

No primeiro caso, a estanquecidade não é fiável sobretudo no caso de estruturas poligonais em que a superfície de contacto entre dois painéis contíguos é mínima.In the first case, the sealing is not reliable especially in the case of polygonal structures in which the contact surface between two contiguous panels is minimal.

No segundo caso, o betão das juntas verticais está submetido à tracção com o risco de fissuras e, deste modo, a fugas do líquido.In the second case, the concrete of the vertical joints is subjected to traction with the risk of cracking and, thus, leakage of the liquid.

Por outro lado, é necessário proceder à preparação da cofragem para a betonagem, prolongando o tempo de execução do depósito.On the other hand, it is necessary to prepare the formwork for the concreting, prolonging the time of execution of the deposit.

Deve-se, também ter em atenção que a união dos painéis na base de assentamento obriga a deixar a soleira a meia construção, esperando pela colocação dos painéis, armá-los por debaixo para uni-los aos estribos da soleira e betonar o resto da soleira.It should also be noted that the joining of the panels in the laying base obliges to leave the half-sill, waiting for the panels to be placed, to assemble them underneath to join them to the abutments of the sill and to concrete the rest of the threshold.

Todas estas operaçoes exigem, como óbvio, um consumo de tempo que se repercutirá nos custos de construção. 0 presente Modelo de Utilidade vem obviar a todos os inconvenientes citados. A estrutura oca formada por painéis pré-fabricados de betão, objecto do presente Modelo, compreende vários painéis dispostos uns ao lado dos outros de modo a definirem, no seu interior, um volume em forma de prisma poligonal, sendo os referidos painéis montados sobre uma soleira comum.All these operations require, of course, a time consumption that will have an impact on construction costs. This Utility Model will obviate all the above mentioned drawbacks. The hollow structure formed by prefabricated concrete panels, object of the present Model, comprises several panels arranged side by side so as to define therein a volume in the form of a polygonal prism, said panels being mounted on a common sill.

Estes painéis formam juntas verticais entre cada dois painéis contíguos e uma junta horizontal com a soleira. E, segundo o conceito da Reivindicação principal é caracterizada pelo facto de os painéis compreenderem, na zona correspondente à junta vertical, pelo menos uma concavidade num painel e pelo menos um dente no painel contíguo, para o acoplamento mútuo dos painéis. A mencionada concavidade e o respectivo dente definem uma cavidade que será preenchida por betão. A forma das concavidades e dentes tal como os diversos ângulos entre os painéis mantêm sempre a referida cavidade. E caracterizada, também, pelo facto de compreender pelo menos um cabo de pré-esforçado que rodeia o conjunto dos painéis de modo aThese panels form vertical joints between each two contiguous panels and a horizontal joint with the sill. According to the concept of the main claim, the panels comprise, in the area corresponding to the vertical joint, at least one concavity in a panel and at least one tooth in the contiguous panel, for the mutual coupling of the panels. Said concavity and the respective tooth define a cavity to be filled by concrete. The shape of the concavities and teeth as the various angles between the panels always maintains said cavity. It is also characterized in that it comprises at least one prestressing cable which surrounds the panel assembly in such a way as to

4 permitir que as Juntas trabalhem com compressão. A configuração dos painéis permite uma união perfeita das Juntas verticais, Já que os mencionados painéis dispõem, pelo menos, de duas arestas de contacto e a concavidade formada entre estas é preenchida por betão.4 allow the Joints to work with compression. The configuration of the panels allows a perfect union of the vertical joints, since the said panels have at least two contact edges and the concavity formed therebetween is filled with concrete.

Por sua vez, os painéis e o betão ao serem submetidos à compressão, asseguram, por um lado, o contacto entre os painéis mesmo quando existe a pressão do liquido que tende a separa-los e, por outro, evitam que o betão apresente fissuras.On the other hand, the panels and concrete when subjected to compression ensure, on the one hand, the contact between the panels even when there is pressure of the liquid that tends to separate them and, on the other hand, prevent the concrete from cracking .

Uma outra vantagem importante do Modelo consiste no facto de os painéis não apresentarem nervuras muito pronunciadas Já que a pressão do líquido não é unicamente suportada pelos painéis mas também pelos cabos de pré-esforçado que os rodeiam.Another important advantage of the Model is that the panels do not have very pronounced ribs. Since the pressure of the liquid is not only supported by the panels but also by the prestressing cables surrounding them.

Isto representa uma poupança importante de material e por conseguinte um menor custo de fabrico.This represents a significant saving of material and therefore a lower manufacturing cost.

Preferencialmente, o dente de cada painel compreende uma protuberância que se encaixa folgadamente na concavidade complementar, permitindo o contacto com a superficie da respectiva concavidade para diferentes ângulos entre os painéis contíguos. A estrutura compreende na sua base uma laje perimetral exterior de betão que se prolonga interiormente até à Junta horizontal através dos espaços existentes entre umas peças de nivelamentoPreferably, the tooth of each panel comprises a protrusion which loosely engages the complementary concavity, allowing contact with the surface of the respective concavity at different angles between the contiguous panels. The structure comprises at its base an external perimeter slab of concrete that extends inwardly to the horizontal joint through the spaces existing between leveling pieces

dispostas por debaixo dos painéis. A estrutura compreende, também, vários estribos circunferenciais solidários com a malha da soleira e também com vários estribos para a fixação da laje.arranged underneath the panels. The structure also comprises a plurality of circumferential abutments integral with the mesh of the sill and also with several abutments for fixing the slab.

Uma outra característica da estrutura reside no facto de que cada painel compreende várias nervuras de reforço verticais e horizontais.Another feature of the structure lies in the fact that each panel comprises several vertical and horizontal reinforcing ribs.

Tal como anteriormente mencionado, as nervuras de reforço não são muito pronunciadas.As previously mentioned, the reinforcing ribs are not very pronounced.

Numa forma vantajosa de execução, a estrutura compreende uma faixa de material que se expande em presença da àgua, na zona de ligação entre a parede exterior dos painéis e a laje perimetral.In an advantageous embodiment, the structure comprises a strip of material which expands in the presence of water, in the area between the outer wall of the panels and the perimetral slab.

Esta faixa funciona como junta de estanquecidade, para evitar a fuga de água na zona mais vulnerável.This range acts as a watertight gasket to prevent water leakage in the most vulnerable zone.

Preferencialmente, o betão que preenche a cavidade das juntas verticais deverá conter aditivos expansíveis.Preferably, the concrete filling the cavity of the vertical joints should contain expandable additives.

Desta forma, só depois da secagem do betão se assegura que a cavidade esteja completamente preenchida, assegurando estanquecidade das juntas. 0 processo para o fabrico da estrutura oca descrita é mais simples, que o processo tradicional. 6In this way, it is only after drying of the concrete that the cavity is completely filled, ensuring that the seals are sealed. The process for manufacturing the described hollow structure is simpler than the traditional process. 6

Basicamente consiste em: a) Executar "in situ" uma soleira de betão em solo previamente nivelado, dispondo de um par de estribos circunferenciais solidários com a malha da soleira e vários estribos na parte da soleira exterior aos painéis. b) Colocar os painéis pré-fabriçados sobre a soleira dispondo-se as peças de nivelamento entre os painéis e a soleira. c) Dispor na base exterior dos painéis uma junta de um material que se expande em presença da água. d) Executar uma única cofragem que rodeia a parte exterior da base dos painéis, e e) Proceder'à betonagem da referida cofragem, de modo a formar uma laje perimetral exterior e ao mesmo tempo proceder à união da junta horizontal enquanto o betão escorre através dos espaços existentes entre os painéis e a soleira , fazendo-se a betonagem com aditivos expansiveis nas juntas verticais sem necessidade de cofragem ou cofragens correspondentes.Basically it consists of: a) Execute " in situ " a concrete sill in previously leveled ground, having a pair of circumferential abutments integral with the sill mesh and several abutments in the part of the sill outside the panels. b) Place the pre-fabricated panels on the sill with the leveling parts between the panels and the sill. (c) have at the outer surface of the panels a joint of a material which expands in the presence of water. (d) make a single formwork which surrounds the outer part of the base of the panels, and (e) process the formwork in such a way as to form an outer perimetral slab and at the same time join the horizontal joint while the concrete slides through the spaces between the panels and the sill, and the concreting with expansible additives in the vertical joints without the need for formwork or corresponding formwork.

Como se pode verificar, para betonar as juntas verticais não é necessária a cofragem já que a cavidade entre os painéis está perfeitamente fechada e permite a betonagem directa para o seu interior. 7As can be seen, to form vertical joints, the formwork is not necessary since the cavity between the panels is perfectly closed and allows direct concreting into the interior. 7

Por outro lado, não é necessário deixar a soleira por acabar para a montagem dos painéis, já que estes se nivelam sobre a soleira e a betonagem da laje serve para executar a junta vertical e para fixar os painéis.On the other hand, it is not necessary to leave the threshold for finishing the panels, since these are leveled on the sill and the concreting of the slab serves to execute the vertical joint and to fix the panels.

Devido ao peso relativamente reduzido dos painéis, estes podem nivelar-se com relativa facilidade.Due to the relatively small weight of the panels, they can level with relative ease.

Em suma, o tempo de fabrico é reduzido.In short, the manufacturing time is reduced.

Como a montagem da estrutura pode ser executada "in situ" e em tempo reduzido, pode garantir-se melhor a regularidade e qualidade do betão empregue.How the assembly of the structure can be executed " in situ " and in a reduced time, the regularity and quality of the concrete employed can be better guaranteed.

Para melhor compreender tudo o que se expôs, é junto à presente descrição um conjunto de desenhos em que, esquematicamente e a título de exemplo não limitativo, representam um modo prático de execução, Nos desenhos: - Δ FIG. 1 mostra uma vista em alçado frontal de um dos painéis que de acordo com a estrutura objecto do presente modelo; - A FIG. 2 mostra um corte segundo a linha A-A da FIG. 1; - A FIG. 3 mostra um corte ampliado segundo a linha B-B da FIG. 1; - A FIG. 4 mostra um pormenor da laje perimetral e da junta horizontal da estrutura;In order to better understand all that has been set forth, together with the present description there is provided a set of drawings in which, schematically and by way of non-limiting example, they represent a practical mode of execution. 1 shows a front elevational view of one of the panels according to the subject structure of the present model; FIG. 2 shows a section along line A-A of FIG. 1; FIG. 3 shows an enlarged section along line B-B of FIG. 1; FIG. 4 shows a detail of the perimetral slab and the horizontal joint of the structure;

V 8 - As FIG.s 5 e 6 mostram os painéis mutuamente acoplados formando entre si dois ângulos diferentes; - A FIG. 7 mostra em perspectiva uma estrutura de harmonia com o modelo formada por 16 painéis; e - A FIG. 8 mostra em planta e à escala menor uma estrutura formada por 11 painéis.FIGS 5 and 6 show the mutually coupled panels forming two different angles therebetween; FIG. 7 shows in perspective a structure of harmony with the model formed by 16 panels; and FIG. 8 shows in plan and on a smaller scale a structure formed by 11 panels.

Tal como mostram as FIG.s 7 e 8, a estrutura oca (1), (2) compreende vários painéis (3) dispostos uns ao lado dos outros de modo a definirem, no seu interior, um volume em forma de prisma poligonal.As shown in Figures 7 and 8, the hollow structure 1, 2 comprises several panels 3 arranged side by side so as to define therein a polygonal prism shaped volume.

Os painéis (3) estão montados sobre uma soleira comum (4) (FIG.4) e formam várias juntas verticais (5) entre cada dois painéis contíguos e uma junta horizontal (6) com a soleira (4) (FIG. 4).The panels 3 are mounted on a common sill 4 (FIG.4) and form several vertical joints 5 between each two contiguous panels and a horizontal joint 6 with the sill 4 (Figure 4) .

Como se pode observar pelas FIG.s 3, 5 e 6, os painéis (3) compreendem na zona correspondente à junta vertical (5), uma concavidade (7) num painel e pelo menos um dente (8) no painel contíguo, para o acoplamento mútuo dos painéis (3). A referida concavidade (7) e o referido dente (8) definem uma cavidade (9) que está preenchida por betão.As can be seen in Figures 3, 5 and 6, the panels 3 comprise in the region corresponding to the vertical joint 5 a concavity 7 in a panel and at least one tooth 8 in the contiguous panel, the mutual coupling of the panels (3). Said concavity (7) and said tooth (8) define a cavity (9) which is filled by concrete.

Como pode observar-se o dente ou protuberância (8) encaixa-se com folga na concavidade (7) complementar, estando em contacto com a superficie da referida concavidade para diferentes ângulos entre 9As can be seen the tooth or protuberance (8) loosely engages the complementary concavity (7), being in contact with the surface of said concavity for different angles between 9

os painéis contíguos.the contiguous panels.

Em todos os ângulos se mantém o contacto entre os painéis e a cavidade (9) fechada.At all angles the contact between the panels and the closed cavity (9) is maintained.

Tal como exemplificam as FIG.s 2 e 4, a estrutura (1) compreende vários cabos (10), (11), (12), (13), (14), (15), que rodeiam o conjunto de painéis (3).As shown in FIGS. 2 and 4, the structure 1 comprises a number of cables 10, 11, 12, 13, 14, 15, which surround the array of panels 3).

Os cabos sao de material pré-esforçado e as Juntas verticais (5) trabalham com compressão.The cables are made of pre-stressed material and the vertical joints (5) work with compression.

As FIG.s 5 e 6 mostram dois extremos (16), (17) de um dos cabos (10) na zona da junta vertical (5). A estrutura compreende na sua base uma laje perimetral (18) exterior de betão (FIG. 4) que se prolonga, no seu interior, até à junta horizontal (6) através dos espaços existentes provocados pelas peças de nivelamento (19), (20) dispostas debaixo dos painéis (3).Figures 5 and 6 show two ends 16, 17 of one of the cables 10 in the region of the vertical joint 5. The structure comprises at its base an external perimetral slab (18) of concrete (FIG. 4) extending therein to the horizontal joint (6) through the existing spaces caused by the leveling pieces (19), (20) ) arranged beneath the panels (3).

Compreende, também, um par de estribos circunferenciais (21), (22) solidários com a malha (23) da soleira (4) e solidários também com vários estribos (24) para a união da laje (18).It also comprises a pair of circumferential stirrups 21, 22 integral with the mesh 23 of the sill 4 and also integral with several stirrups 24 for joining the slab 18.

Na FIG. 1 podem ver-se as nervuras de reforço verticais (25), (26) e horizontais (27), (28), (29), (30) e (31).In FIG. 1, the vertical reinforcing ribs 25, 26 and horizontal 27, 28, 29, 30 and 31 can be seen.

Nas nervuras verticais (25), (26) encontra-se a cavidade (7) e o dente (8) das juntas verticais. A FIG. 4 mostra uma junta (32) de material expansível em presença da água para a estanquecidade entre os painéis (3) e a laje (18).In the vertical ribs 25, 26 are the cavity 7 and the tooth 8 of the vertical joints. FIG. 4 shows a gasket 32 of water expandable material for sealing between the panels 3 and the slab 18.

Lisboa, 14 de Outubro de 1996Lisbon, October 14, 1996

Claims

1. An oca structure formed by pre-fabricated pinion panels, comprising a plurality of panels arranged side by side to define a polygonal prism-shaped volume therein, said panels being mounted on a and wherein the panels comprise, in the zone corresponding to the vertical joint, at least one concavity in a panel and at least one tooth in the contiguous panel, in order to form a vertical joint between the two panels and a horizontal joint with the sill, the mutual coupling of the panels, the concavity and respective tooth defining a cavity to be filled by concrete; in that the shape of the concavities and teeth is such that, for the different angles between the panels, the said cavity is always maintained; and in that it comprises at least one prestressed cable surrounding the array of panels so as to enable the vertical joints to work with compression.

The OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS according to claim 1, characterized in that the tooth of each panel comprises a protuberance which loosely engages the complementary concavity and is in contact with the surface thereof to allow different angles between the contiguous panels.

The OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS, according to claim 1, characterized in that it comprises

2 at its base an outer perimetral slab of concrete extending therein to the horizontal joint through the spaces existing between the leveling pieces arranged beneath the panels.

The OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS according to claim 3, characterized in that it comprises a plurality of circumferential abutments integral with the mesh of the sill and also integral with several abutments for joining the slab.

The OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS according to claim 1 or 4, characterized in that each panel comprises a plurality of vertical and horizontal reinforcing ribs.

6. OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS according to claim 1 or 4, characterized in that it comprises a gasket of water-expandable material in the region of connection between the outer wall of the panels and the perimetral slab.

The OCA STRUCTURE OF PREFABRICATED CONCRETE PANELS according to claim 1 or 4, characterized in that the concrete filling the cavity of the vertical joints contains expandable additives. Lisbon, October 14, 1996