IT201800002178A1

IT201800002178A1 - Elemento strutturale per la realizzazione di una trave

Info

Publication number: IT201800002178A1
Application number: IT201800002178A
Authority: IT
Inventors: Francesco Tognon
Original assignee: Manni Green Tech S R L
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-07-30
Also published as: WO2019150277A1

Description

“ELEMENTO STRUTTURALE PER LA REALIZZAZIONE DI UNA TRAVE”

CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un elemento strutturale utilizzabile per la realizzazione di una struttura edile.

In particolare, la presente invenzione riguarda un elemento strutturale utilizzabile per la realizzazione di una trave.

STATO DELLA TECNICA

Nella realizzazione di telai e strutture di supporto per impiego edile è noto l’impiego di elementi strutturali configurati come una trave, ad esempio con sezione ad “C” o similare, ottenibile ad esempio tramite un processo di laminazione a caldo da colata continua.

In generale, una trave di tipo tradizionale, così formata, presenta una elevata resistenza meccanica ma, di contro, è caratterizzata da un elevato peso per unità di lunghezza lineare.

Nel caso di una trave a “C”, come noto, sono presenti una prima ed una seconda ala, distanziate e parallele tra loro collegate ad una medesima estremità tramite una anima centrale.

Tali porzioni presentano specifici rapporti dimensionali e per poter realizzare travi con dimensioni differenti è necessario operare un complesso attrezzaggio della linea di produzione, che può comportare l’interruzione del ciclo produttivo ogni qual volta si renda necessario operare un cambio di formato del prodotto da formare.

Inoltre, qualora le dimensioni effettive del sito di installazione in cui si deve essere posizionata una trave di tipo tradizionale differiscano rispetto a quelle di progetto, a seguito di tolleranze errate, si rende necessario realizzare una nuova trave di dimensioni adeguate, ad esempio rimuovendo da una trave delle porzioni non necessarie. In tale modo, tuttavia, si generano degli scarti che incidono sui costi di realizzazione della struttura.

Si avverte nel settore l’esigenza di disporre di un elemento strutturale nell’ambito di una soluzione che permetta di ottimizzare lo sfruttamento della resistenza meccanica del materiale costituente l’elemento stesso e di ridurre complessivamente il peso per lunghezza lineare di un tale componente.

Si avverte inoltre l’esigenza di un disporre di un elemento strutturale in grado di superare gli inconvenienti delle soluzioni di tipo tradizionale, nell’ambito di una soluzione di pratica realizzazione, che possa essere prodotta in varie dimensioni senza richiedere costosi e complessi attrezzaggi della linea di produzione.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Scopo principale quindi della presente invenzione è quello di migliorare lo stato della tecnica relativo ad un elemento strutturale per la realizzazione di una trave. Nell’ambito di tale compito costituisce uno scopo della presente invenzione quello di fornire un elemento strutturale per la realizzazione di una trave, che sia di pratico ed agevole impiego.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un elemento strutturale le cui prestazioni meccaniche siano ottimizzate in rapporto alla quantità di materiale che compone l’elemento strutturale stesso.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire una trave modulare alleggerita in grado di garantire elevate prestazioni meccaniche.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire una trave modulare, di tipo alleggerito, che sia di pratica produzione e installazione.

Conformemente ad un aspetto della presente invenzione si fornisce un elemento strutturale secondo la rivendicazione 1.

Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a forme preferite e vantaggiose dell’invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, non esclusiva, di un elemento strutturale per la realizzazione di una trave, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di un elemento strutturale secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione lungo il piano di sezione II dell’elemento strutturale di cui a figura 1;

la figura 3 è una vista prospettica di una trave comprendente una coppia di elementi strutturali secondo la presente invenzione;

la figura 4 è una vista prospettica di una possibile configurazione che può assumere una trave comprendente una coppia di elementi strutturali secondo la presente invenzione;

la figura 5 è una vista prospettica di una trave comprendente una coppia di elementi strutturali secondo la presente invenzione;

la figura 6 è una vista in sezione trasversale di una ulteriore versione dell’elemento strutturale secondo la presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure allegate, un elemento strutturale utilizzabile per la realizzazione di una trave è indicato complessivamente con il numero di riferimento 1.

L’elemento strutturale 1 è realizzato come un corpo unico tramite la piegatura o la formatura di una lamina o un nastro.

In particolare, l’elemento strutturale 1 presenta una conformazione allungata e comprende una porzione centrale o anima 2, sostanzialmente piana, delimitata tra una prima estremità 3 e una seconda estremità 4, un primo fianco o prima ala 5 che si diparte dalla prima estremità 3 ed un secondo fianco o seconda ala 6 che si diparte dalla seconda estremità 4.

Il primo fianco 5 e il secondo fianco 6 sono allineati paralleli tra loro e ortogonali alla porzione centrale 2.

Preferibilmente, l’elemento strutturale 1 presenta una sezione traversale a “C” o ad “U” o similare (si vedano figure 1 e 2), lungo la quale è delimitata una cavità longitudinale 7.

L’elemento strutturale 1 può essere configurato come un corpo allungato.

Secondo una versione della presente invenzione, l’elemento strutturale 1 può essere realizzato tramite la piegatura di una lamina metallica, ad esempio un nastro metallico, in modo da configurare la porzione centrale 2, il primo fianco 5 e il secondo fianco 6.

A titolo esemplificativo ma non limitativo, il materiale metallico con cui è realizzata la lamiera o il nastro può essere tanto un acciaio leggero quanto un acciaio pesante in funzione di specifiche esigenze di impiego.

Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, l’elemento strutturale 1 può essere realizzato tramite una lamina o un nastro o similare realizzato in materiale composito.

Secondo tale versione, il materiale composito preferibilmente può comprendere del materiale in fibra del tipo comprendente almeno delle fibre di rinforzo associate o annegate in una matrice.

L’elemento strutturale 1 comprende una prima nervatura 8 di irrigidimento che si estende longitudinalmente lungo il primo fianco 5 ed una seconda nervatura 9 di irrigidimento che si estende longitudinalmente lungo il secondo fianco 6.

Secondo una versione della presente invenzione, la prima nervatura 8 e la seconda nervatura 9 si estendono per l’intera lunghezza rispettivamente del primo fianco 5 e del secondo fianco 6 e, quindi per l’intera lunghezza dell’elemento strutturale 1. L’elemento strutturale 1 presenta una conformazione simmetrica lungo un piano di simmetria longitudinale.

A tale proposito, relativamente all’elemento strutturale 1 si può individuare un piano mediano di simmetria longitudinale 10.

La prima nervatura 8 e la seconda nervatura 9 sono configurate speculari tra loro relativamente al piano mediano di simmetria longitudinale 10 (si veda figura 2). La prima nervatura 8 e la seconda nervatura 9 individuano rispettivamente un primo recesso 10 ed un secondo recesso 11 da lati opposti dell’elemento strutturale 1.

Il primo recesso 10 si sviluppa per l’interno dell’elemento strutturale 1.

Analogamente, il secondo recesso 11 si sviluppa per l’intera lunghezza dell’elemento strutturale 1.

Secondo una versione della presente invenzione, non illustrata nelle allegate figure, la prima nervatura 8, e di conseguenza la seconda nervatura 9, può essere delimitata da una superficie curva, preferibilmente concava, che si protende verso della cavità longitudinale 7 dell’elemento strutturale 1.

Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, la prima nervatura 8, e di conseguenza la seconda nervatura 9, può essere delimitata da almeno una prima superficie 13 e una seconda superficie 14 collegate reciprocamente e inclinate tra loro con inclinazioni opposte, a definire una concavità.

Secondo ancora una ulteriore versione della presente invenzione, la prima nervatura 8, e di conseguenza la seconda nervatura 9, comprende una superficie piana 15 interposta tra la prima superficie 13 e la seconda superficie 14 (si veda figura 2)

La superficie piana 15 definisce una porzione di fondo per la prima nervatura 8, e per la seconda nervatura 9 (si veda figura 2).

L’elemento strutturale 1 è realizzato da una lamina o da un nastro piegato o più in generale formato in modo da comprendere la porzione centrale 2, il primo fianco 3, il secondo fianco 4, la prima nervatura 8 e la seconda nervatura 9.

La presenza di una prima nervatura 8 e di una seconda nervatura 9 lungo l’elemento strutturale 1 assolve una duplice funzione, in quanto le stesse agiscono da rinforzo per l’elemento strutturale 1, e in particolare rispettivamente per il primo fianco 5 e il secondo fianco 6, oltre a fornire delle porzioni per il collegamento reciproco tra un elemento strutturale 1 e un ulteriore elemento strutturale 1’, come meglio descritto nel prosieguo.

Una trave 16 comprendente un elemento strutturale 1 e un ulteriore elemento strutturale 1’ forma pure oggetto della presente invenzione (si veda figura 3). L’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ corrispondono tra loro, presentando la medesima geometria e dimensioni.

Più in dettaglio, i componenti dell’ulteriore elemento strutturale 1’ corrispondenti a quelli dell’elemento strutturale 1 saranno indicati con il medesimo numero di riferimento a cui è stato aggiunto un apice.

L’ulteriore elemento strutturale 1’, parimenti all’elemento strutturale 1, comprende una porzione centrale 2’, un primo fianco 5’, un secondo fianco 6’, delimitanti tra loro una scanalatura longitudinale 7’, una prima nervatura 8’ ed una seconda nervatura 9’.

L’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ sono orientati opposti tra loro e collegati reciprocamente lungo i primi rispettivi fianchi 5, 5’ e lungo i rispettivi secondi fianchi 6, 6’ in modo tale che la trave 16 è configurata come un corpo scatolato o sostanzialmente scatolato (si veda figura 3).

Con l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ collegati tra loro a formare la trave 16, il primo fianco 5’ e il secondo fianco 6’ dell’ulteriore elemento strutturale 1 sono posti almeno parzialmente all’interno rispettivamente del secondo fianco 6 e del primo fianco 5 dell’elemento strutturale 1.

Più in dettaglio, l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ sono collegati tra loro in modo che la prima nervatura 8’ e la seconda nervatura 9’ dell’ulteriore elemento strutturale 1’ impegnano rispettivamente la seconda nervatura 9 e la prima nervatura 8 dell’elemento strutturale 1.

Come detto, l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ corrispondono tra loro e presentano le medesime dimensioni.

Di fatto, per collegare il primo elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ tra loro è necessario introdurre il primo fianco 5’ ed il secondo fianco 6’ dell’ulteriore elemento strutturale 1’ nella cavità longitudinale 7 dell’elemento strutturale 1, o viceversa.

A tale scopo, il primo fianco 5’ ed il secondo fianco 6’ dell’ulteriore elemento strutturale 1’ possono essere deformati, avvicinandoli reciprocamente, per consentirne l’introduzione all’interno della cavità longitudinale 7 dell’elemento strutturale 1.

Per effetto di un’azione di ritorno elastico, il primo fianco 5’ ed il secondo fianco 6’ una volta inseriti all’interno della cavità longitudinale 7 si allontanano reciprocamente interferendo, rispettivamente, con il lato interno del secondo fianco 6 e quello del primo fianco 5 dell’elemento strutturale 1.

Il primo fianco 5 e il secondo fianco 6 contrastano l’azione promossa dal primo fianco 5’ e dal secondo fianco 6’ dell’ulteriore elemento strutturale 1’, trattenendoli al loro interno e determinando un collegamento stabile tra l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’.

Secondo una versione facoltativa, l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ dopo essere state impegnati reciprocamente tra loro possono essere ulteriormente vincolati reciprocamente in modo temporaneo, tramite un collegamento di tipo rimovibile, o in modo permanente, senza limitazione alcuna. A titolo esemplificativo, ma non limitativo, un collegamento di tipo rimovibile può essere realizzato tramite l’impiego di mezzi di collegamento meccanico, non illustrati in dettaglio nelle allegate figure.

Ad esempio, si può prevedere la realizzazione di un collegamento rivettato e/o di un collegamento bullonato e/o chiodatura o similare lungo i primi fianchi 5, 5’ e i secondi fianchi 6, 6’ secondo modalità note nel settore.

Secondo una ulteriore versione della presente l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ possono essere collegati tra loro in modo permanente tramite incollaggio o saldatura o in modo similare.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l’elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ possono essere collegati tra loro in modo da risultare reciprocamente allineati lungo una direzione longitudinale o meno (si veda figura 4).

La trave 16 di fatto è di tipo telescopico, in quanto il primo elemento strutturale 1 e l’ulteriore elemento strutturale 1’ possono essere associati reciprocamente con differenti posizioni di accoppiamento in modo tale da variare la lunghezza complessiva della trave 16 stessa.

La trave 16 secondo la presente invenzione può quindi presentare le estremità opposte dell’elemento strutturale 1 allineate a quelle dell’ulteriore elemento strutturale 1’ (si veda figura 3) oppure sfalsate tra loro (si veda figura 4).

In particolare, l’elemento strutturale 1 può essere collegato in modo sfalsato all’ulteriore elemento strutturale 1’ lungo la direzione longitudinale individuata dalla trave 16, in modo tale da variare complessivamente la lunghezza della trave 16.

Di fatto, accoppiando l’elemento strutturale 1 all’ulteriore elemento strutturale 1’ in modo sfalsato lungo la direzione longitudinale, è possibile variare la lunghezza complessiva 17 della trave 16, al punto di ottenere una trave 16 di lunghezza maggiore rispetto alla lunghezza 18 degli elementi strutturali 1, 1’ che la compongono.

In particolare, la lunghezza complessiva 17 della trave 16 può essere regolata e adattata alla dimensione effettiva del sito di installazione previsto per la trave 16, nel caso in cui tale dimensione effettiva sia differente rispetto ad un valore teorico di progetto.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, l’elemento strutturale 1 può comprendere una pluralità di aperture passanti 19 che si estendono attraverso il primo fianco 5 e/o il secondo fianco 6 (si vedano figure 5 e 6).

A titolo esemplificativo, le aperture passanti 19 possono essere realizzate lungo la lamiera o il nastro precedentemente alla fase di piegatura/formatura, semplificandone così la realizzazione.

Ciascuna delle aperture passanti 19 è delimitata lungo il suo intero perimetro da un bordo in rilievo 20 che si protende esternamente o internamente relativamente al primo fianco 5 o al secondo fianco 6 (si vedano figure 5 e 6).

Il bordo in rilievo 20 è ripiegato su sé stesso fungendo da elemento di irrigidimento per la porzione dell’elemento strutturale 1 in prossimità dell’apertura passante 19.

Secondo una versione della presente invenzione, il bordo in rilievo 20 di tutte le aperture passanti 19 presenti lungo l’elemento strutturale 1 si può protendere dal medesimo lato del primo fianco 5 o del secondo fianco 6.

Secondo una ulteriore versione della presente invenzione, alcune aperture passanti 19 possono presentare il rispettivo bordo in rilievo 20 che si protende esternamente all’elemento strutturale 1 mentre altre aperture passanti 19’ possono presentare il rispettivo bordo in rilievo 20’ che si protende all’interno della cavità longitudinale 7.

In tale caso, secondo una versione della presente invenzione, il bordo in rilievo 20 di una prima tra le aperture passanti 19 si protende esternamente relativamente all’elemento strutturale 1 mentre il bordo in rilievo 20’ di una ulteriore apertura passante 19’ successiva o precedente alla prima apertura passante 19 si protende internamente all’elemento strutturale 1, lungo la cavità longitudinale 7.

Con riferimento alla vista in sezione illustrata in figura 5, una prima apertura 19 presenta il rispettivo bordo in rilievo 20 che si protende esternamente all’elemento strutturale mentre una ulteriore apertura passante 19’ successiva alla prima apertura passante 19 presenta il rispettivo bordo in rilievo 20’ che si protende all’interno della cavità longitudinale 7.

Secondo tale versione, il bordo in rilievo 20, 20’ delle aperture passanti 19, 19’ in successione tra loro, si protende in modo alternato esternamente e internamente rispetto all’elemento strutturale 1.

Tale distribuzione permette di bilanciare il comportamento meccanico dell’intero elemento strutturale 1.

Si intende che sono tuttavia possibili ulteriori versioni nelle quali il bordo in rilievo 20, 20’ può protendersi in modo alternato almeno ogni due o più aperture passanti 19, 19’ in successione lungo l’elemento strutturale 1 o secondo una distribuzione qualsiasi, alternata oppure non alternata, in funzione di specifiche esigenze di impiego, senza alcuna limitazione.

Preferibilmente, le aperture passanti 19, 19’ possono essere conformate circolari o ellittiche.

Le aperture passanti 19, 19’ permettono il passaggio di cavi ed utenze attraverso l’elemento strutturale 1, favorendone una elevata flessibilità di impiego.

A tale proposito, si osserva che il bordo in rilievo 20, 20’ in corrispondenza di ciascuna delle aperture passanti 19, 19’ favorisce lo scorrimento di un cavo o di una utenza attraverso l’elemento strutturale 1, evitando che si possano manifestare indesiderati impuntamenti dovuti alla presenza di un bordo spigoloso o tagliente. Analoghe considerazioni valgono in relazione alla presenza di una pluralità di aperture passanti 19 secondo quanto sopra descritto lungo un ulteriore elemento strutturale 1’ (si veda figura 5).

Un elemento strutturale 1 secondo la presente invenzione si configura come una soluzione di impiego estremamente flessibile e di facile stoccaggio, nonché di pratica gestione a magazzino.

La presenza di nervature di rinforzo 8, 8’; 9, 9’ permette di ottenere un elemento strutturale 1, 1’ dalle elevate prestazioni meccaniche in relazione allo spessore del materiale utilizzato per la realizzazione dell’elemento strutturale 1, 1’ stesso. L’elemento strutturale 1, 1’ e la trave 16 sopra descritti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti entro l’ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Elemento strutturale comprendente una porzione centrale o anima (2) delimitata tra una prima estremità (3) e una seconda estremità (4), un primo fianco (5) che si diparte da detta prima estremità (3) ed un secondo fianco (6) che si diparte da detta seconda estremità (4), in cui detto primo fianco (5) e detto secondo fianco (6) sono allineati paralleli tra loro e ortogonali a detta porzione centrale (2), detto elemento strutturale essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una prima nervatura (8) di irrigidimento che si estende longitudinalmente lungo detto primo fianco (5) ed una seconda nervatura (9) di irrigidimento che si estende longitudinalmente lungo detto secondo fianco (6).
2. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, comprendente un piano di simmetria longitudinale (10) estendentesi longitudinalmente lungo detto elemento strutturale rispetto a cui detta prima nervatura (8) e detta seconda nervatura (9) sono speculari tra loro.
3. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima nervatura (8) e detta seconda nervatura (9) individuano rispettivamente un primo recesso (11) ed un secondo recesso (12) ciascuno sviluppantesi verso l’interno di detto elemento strutturale per l’intera lunghezza di detto elemento strutturale.
4. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, in cui detta prima nervatura (8) e detta seconda nervatura (9) sono ciascuna delimitate da una superficie curva o da almeno una prima superficie (13) ed una seconda superficie (14) inclinate tra loro con inclinazioni opposte a definire una concavità.
5. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 4, in cui detto prima nervatura (8) e detta seconda nervatura (9) presentano ciascuna una superficie piana (15) interposta tra detta prima superficie (13) e detta seconda superficie (14), detta superficie di piana (15) definendo una porzione di fondo per detta prima nervatura (8) e detta seconda nervatura (9).
6. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, realizzato da una lamina metallica o da un nastro metallico piegato su di sé o tramite l’impiego di un materiale composito comprendente della fibra.
7. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, in cui detta porzione centrale (2), detto primo fianco (5) e detto secondo fianco (6) delimitano almeno una cavità longitudinale (7) lungo detto elemento strutturale.
8. Elemento strutturale secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di aperture passanti (19, 19’) lungo detto primo fianco (5, 5’) e/o detto secondo fianco (6, 6’).
9. Trave comprendente un elemento strutturale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dai 1 a 8 comprendente una porzione centrale (2), un primo fianco (5), un secondo fianco (6), una prima nervatura (8) ed una seconda nervatura (9) ed un ulteriore elemento strutturale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8 comprendente una porzione centrale (2’), un primo fianco (5’), un secondo fianco (6’), una prima nervatura (8’) ed una seconda nervatura (9’), in cui detto elemento strutturale e detto ulteriore elemento strutturale sono orientati opposti tra loro e collegati reciprocamente lungo detti primi fianchi (5, 5’) e detti secondi fianchi (6, 6’) a definire un corpo scatolato o sostanzialmente scatolato.
10. Trave secondo la rivendicazione 9, in cui almeno parte di detto primo fianco (5’) e di detto secondo fianco (6’) di detto ulteriore elemento strutturale è posta all’interno rispettivamente di detto secondo fianco (6) e di detto primo fianco (5) di detto elemento strutturale, con detta prima nervatura (8’) e detta seconda nervatura (9’) di detto ulteriore elemento strutturale impegnate rispettivamente da detta seconda nervatura (9) e da detta prima nervatura (8) di detto elemento strutturale.
11. Trave secondo la rivendicazione 9, in cui con detto ulteriore elemento strutturale impegnato in detto elemento strutturale, detto primo fianco (5) e detto secondo fianco (6) di detto elemento strutturale interferiscono rispettivamente con detto secondo fianco (6’) e detto primo fianco (5’) di detto ulteriore elemento strutturale, trattenendoli al loro interno e determinando un collegamento tra detto elemento strutturale e detto ulteriore elemento strutturale in modo allineato o non allineato lungo una direzione longitudinale di detta trave.