PT99455B

PT99455B - Estrutura de betao armado para obras com finalidade de seguranca

Info

Publication number: PT99455B
Application number: PT9945591A
Authority: PT
Inventors: Jose Pedro Duarte Tavares; Peter Pearce
Original assignee: Lourdestour Urbanismo E Constr
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1999-02-26
Also published as: GB2262950B; PT99455A; GB9223305D0; CZ333992A3; CZ280310B6; GB2262950A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

CAMPO TÉCNICO DO INVENTO

O presente invento refere-se a uma estrutura de betão armado, concebida para obras que exigem segurança, como por exemplo, casas fortes, abrigos e outras construções, capazes de resistirem à deflagração de cargas explosivas, geradoras de altos níveis instantâneos de energia, que se propaga por ondas de choque.

Mais particularmente, este invento refere-se a uma estrutura de betão armado, cuja armadura compreende essencialmente dois tipos de painéis, sendo um deles formado por uma grelha de metal distendido e o outro painel por perfis de secção reduzida e de alta resistência (por exemplo, varões). Este último tipo de painel é previamente confeccionado a partir de perfis dobrados, com formas e passos apropriados, dispostos paralelamente uns aos outros e solidarizados por meio de perfis longitudinais, colocados paralelamente entre si. O material deste painel pode ser metálico ou doutra natureza apropriada.

Os referidos painéis são dispostos paralelamente entre si, ou aproximadamente, segundo a direcção dos seus eixos principais e são interligados por meio da introdução dos vértices dos perfis dobrados nas malhas losangulares dos painéis de metal distendido, através das quais passam troços de perfil fino de fixação, os quais são introduzidos durante a montagem da armadura.

A betonagem é realizada de uma só vez, para cada troço estrutural, seja ele laje ou parede, com betão de alta resistência, contendo elementos inertes, por exemplo areia, brita e outros, e se necessário elementos plastificantes.

ANTECEDENTES DO INVENTO

A experiência tem revelado, ao longo dos anos, que as estruturas de betão armado tradicionais, mesmo reforçadas, não oferecem a desejada resistência aos intensos campos de forças causados

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-3 — ./.3 pela deflagração de cargas explosivas. Ensaios realizados provaram que as estruturas de betão compostas por armaduras pesadas e rígidas, apresentam um comportamento inaceitável quando submetidas à acção de um engenho explosivo.

São conhecidos determinados tipos de estruturas que, embora concebidas com armaduras para resistirem às deflagrações de explosivos, revelaram não se prestarem a uma fácil execução da betonagem, obrigando a que esta se efectue em várias fases e a que as armaduras sejam montadas por etapas, à medida do prosseguimento da betonagem.

Existem outros tipos de estruturas de betão armado, as quais são difíceis de realizar, pois obrigam à execução de armaduras de confecção complexa, dispendiosa e pouco expedita, nomeadamente no que respeita às quinagens dos painéis.

Experiências realizadas em estruturas de betão armado expressamente projectadas para resistirem à deflagração de explosivos, permitiram verificar que os perfis com secção superior a 15 mm transmitiam a energia cinética da explosão a uma área de consideráveis dimensões, prejudicando com facilidade a aderência entre o betão e o aço. Este facto permite uma fácil remoção dos destroços da zona em ruína, com todos os inconvenientes que tal situação implica, numa construção de segurança.

Outras experiências efectuadas em estruturas concebidas para fins de segurança, com diferentes secçãos de perfis, provaram que, para um mesmo peso de explosivo, a extensão das zonas danificadas é proporcional aos secçãos dos perfis das armaduras.

Em determinadas estruturas a utilização de ferros perfilados de tipo carril ou em U não aumenta a sua resistência, mas sim o seu estado de ruína mesmo após a explosão de cargas de pequena potência. Em ensaios realizados em zonas contíguas às juntas horizontais da betonagem, mostraram que não só os danos causados eram importantes, como também era facilitada a remoção dos destroços constituídos por betão fracturado ou pulverizado.

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Nos tipos de armadura de reforço actualmente utilizados, não é raro executar as betonagens em camadas que atingem 300 mm a 900 mm de espessura. Tais espessuras são devidas ao facto de que, embora as armaduras reforçadas possam proporcionar a protecção adequada, elas não permitem contudo uma fácil realização das betonagens, pelo que a sua colocação na obra tem de ser fraccionada.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DO INVENTO

O presente invento tem por objectivo remediar os inconvenientes expostos.

invento proporciona uma estrutura de betão armado para obras com finalidade de segurança, a qual compreende uma armadura homogénea e contínua, constituída por dois conjuntos de painéis dispostos paralelamente entre si, ou aproximadamente. Um tipo de painel é obtido a partir de uma grelha de aço distendido com malhas de configuração variada, normalmente losangulares, enquanto que o outro tipo de painel é constituído por dois tipos de perfis de pequena secção, por exemplo, em aço de alta resistência, sendo os perfis de um dos tipos pré-dobrados com formas e passo adequados, apresentando vértices com ângulos de dobragem de amplitudes variáveis, e os perfis do outro tipo, simples troços de perfil dispostos paralelamente entre si e solidarizados com os perfis pré-dobrados segundo uma forma pré-definida.

Os perfis longitudinais referidos e que são solidários aos perfis pré-dobrados, têm por função servirem de encosto aos painéis de metal distendido.

A montagem dos painéis realiza-se inserindo os vértices dos perfis do painel assim confeccionado nas malhas do painel de aço distendido, os quais são mantidos solidários por meio de troços de perfil independentes, colocados in situ. no outro lado do painel de metal distendido e paralelamente ao eixo longitudinal de ambos os tipos de painéis.

O presente invento apresenta vantagens relevantes em relação

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-5aos tipos de estruturas existentes, para fins de segurança, entre as quais destacamos as seguintes:

- as secções reduzidas dos perfis de alta resistência, que constituem um dos painéis (diâmetros da ordem de 8 a 12 mm, no caso de varões) e o seu posicionamento e a sua elevada densidade na estrutura tornam impraticável a realização de orifícios para o possível alojamento de cargas explosivas;

- os diferentes conjuntos dos vários painéis e o seu posicionamento relativo ao longo da parede da estrutura, mantêm o betão e as armaduras em posição, impedindo a sua remoção após a deflagração de um explosivo;

- a armadura é montada directamente in si tu e não apresenta pontos fracos nem juntas horizontais nas paredes, desenvolvendo-se os painéis ao longo de toda a altura da parede; as juntas verticais dos painéis têm sobreposições e são desencontradas, enquanto que as ligações dos diferentes elementos da armadura não são rígidas, o que evita a clivagem e a estratificação da estrutura, limitando assim a transmissão de ondas de choque geradas no momento da deflagração de um engenho explosivo;

- a armadura descrita pode ser completamente inspeccionada, antes da realização da betonagem;

- a estrutura é concebida para que a betonagem das suas paredes se realize de uma só vez e ao longo de toda a altura, a fim de permitir um fluxo uniforme do betão e um fácil acesso do vibrador de agulha;

- durante a betonagem, os componentes da armadura não se podem deslocar e a existência de rebarbas nos elementos que a compõem permitem uma excelente aderência do betão;

- dificuldade de inspeccionar a configuração da armadura após a betonagem, utilizando meios de controlo não destrutivos.

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-6DESCRICÃO DOS DESENHOS

As características e vantagens do presente invento tornar-se-ão evidentes a partir da sua descrição com referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a figura 1 representa uma vista em corte transversal da armadura da estrutura de betão armado, de acordo com uma concretização preferida do invento;

- a figura 2 representa uma vista em corte transversal da armadura da estrutura de betão armado, de acordo com uma concretização alternativa do invento.

DESCRICÃO DETALHADA DO INVENTO

A estrutura de betão armado proposta, para obras com finalidade de segurança, pelo presente invento é exposta, em seguida a título de exemplo, através dos seus modos de realização representados nos desenhos. De acordo com o modo de concretização preferido deste invento, representado na figura 1, a armadura da estrutura de betão armado é constituída por dois conjuntos de painéis 1 e 2, sendo o painel 1 formado por uma grelha de aço distendido com malhas, podendo ter uma configuração losangular, o qual é colocado na estrutura numa posição adequada, isto é, aproximadamente vertical em paredes e horizontal em lajes. 0 painel 2 é colocado em relação ao painel 1 numa posição que, de preferência, é paralela aos seus eixos principais e compreende dois tipos de perfis de aço de alta resistência, com pequenas secções (diâmetros variando entre 8 e 12 mm, no caso de varões). Os perfis 3 do painel 2 são pré-dobrados apresentando dobragens com configurações geométricas apropriadas, como por exemplo, em W contínuo. Os perfis 4 solidarizados com os perfis pré-dobrados 3 são dispostos segundo uma direcção ortogonal em relação ao plano dos perfis 3 e têm por função servirem de encosto aos painéis 2.

A interligação dos painéis 1 e 2 e realiza-se pela introdução dos vértices 5, do perfil pré-dobrado 3, nas malhas do

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-7painel 1, sendo a fixação dos dois painéis efectuada por meio da inserção de vários troços do perfil 6, de pequena secção, através dos vértices 5.

A operação de interligação dos painéis realiza-se in si tu ao longo de todo o desenvolvimento longitudinal dos painéis, sendo repetida transversalmente o número de vezes que for necessário, de modo a obterem-se os conjuntos requeridos, tomando finalmente a armadura o aspecto de um colchão homogéneo, contínuo e elástico.

De acordo com um modo de concretização alternativo do presente invento, representado na figura 2, a armadura contínua a ser constituída pelo conjunto de dois painéis 1 e 2, sendo estes painéis tal como descrito anteriormente, para o primeiro modo de concretização preferido do invento, mas a interligação dos painéis 1 e 2 de acordo com esta forma alternativa de é realizada in situ e efectua-se posicionando dois painéis pré-dobrados 2, um de cada lado de um painel de aço distendido 1, de modo que os vértices, de ambos os perfis 3, dos painéis 2 passem através de uma malha do painel 1, ficando sobrepostos e sendo finalmente interligados por meio de troços do perfil de fixação 6.

A betonagem da armadura, tal como nos exemplos descritos, é realizada utilizando betão de alta resistência, contendo elementos inertes apropriados e também plastificantes se necessário.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Estrutura de betão armado para obras com finalidade de segurança, caracterizada por a armadura ser essencialmente formada por dois conjuntos de painéis (1 e 2), colocados paralelamente entre si, ou aproximadamente, sendo os painéis (1), de um dos conjuntos, em metal distendido, conformados como malha de forma geométrica adequada, por exemplo losangular, e dispostos em planos paralelos, e sendo os painéis (2) do outro conjunto, previamente confeccionados a partir de perfis pré-dobrados (3), com formas e passos apropriados à dita malha, os quais são dispostos em planos paralelos, e estando os painéis (1 e 2) interligados de modo a constituírem uma armadura homogénea, contínua e flexível.
2 - Estrutura de betão armado de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os painéis (2) serem constituídos por perfis (4) e por perfis pré-dobrados (3), estando os ditos perfis (4) dispostos aproximadamente perpendiculares aos planos dos perfis pré-dobrados (3), sendo os perfis (4) solidarizados com os perfis pré-dobrados (3), e servindo de encosto aos painéis (1).
3 - Estrutura de betão armado de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por os conjuntos de painéis (1 e 2) serem interligados, em ambos os lados, mediante a inserção dos vértices (5) dos perfis pré-dobrados (3), nas malhas dos painéis (1) de metal distendido, de modo que estes perfis fiquem sobrepostos, aproximadamente no mesmo plano, sendo a fixação efectuada por perfis independentes (6) adjacentes aos painéis (1), perfis estes que atravessam os vértices dos perfis pré-dobrados (3), que estão situados em ambos os lados dos painéis (2).
4 - Estrutura de betão armado de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por a interligação dos painéis (1 e 2) ser efectuada posicionando dois painéis (2), um de cada lado de um painel (1), de modo que os vértices, de ambos os perfis pré-dobrados (3) dos painéis (2), passem através de uma

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-9malha do painel (1), ficando sobrepostos e sendo finalmente fixados por meio de perfis independentes (6).