ITPC960019A1 - Sistema costruttivo per la realizzazione di coperture per grandi luci, con orditura costituita da argareggi in lamiera sagomata - Google Patents

Description

SISTEMA COSTRUTTIVO PER LA REALIZZAZIONE DI COPERTURE PER GRANDI LUCI, CON ORDITURA COSTITUITA DA ARCARECCI IN LAMIERA SAGOMATA

La presente invenzione propone un sistema costruttivo per la realizzazione di coperture per grandi luci, che prevede l'utilizzazione di una orditura costituita da arcarecci in lamiera sagomata da posizionare sull’ossatura portante di un edificio a distanza variabile in funzione della luce e dei carichi, e da elementi di copertura e di soffittatura, che possono essere costituiti da pannelli coibentati o simili, da fissare a detti arcarecci. Conformemente con un aspetto dell'invenzione, questi pannelli di copertura e soffittatura hanno le nervature dirette in senso ortogonale agli arcarecci.

Si realizza in questo modo una struttura in grado di coprire luci notevoli, di 5-10 metri ed oltre, con elementi leggeri, che possono essere facilmente trasportati e manovrati senza la necessità di ricorrere ad attrezzature di sollevamento, che risulta economica da produrre semplice e rapida da montare.

Per la realizzazione di coperture di edifici, sia civili che industriali, sono note diverse soluzioni che vanno dalle tradizionali strutture in laterocemento, alle strutture metalliche.

Le prime, una delle quali è schematicamente illustrata in fig. 1 , prevedono l'utilizzo di travetti generalmente in calcestruzzo armato, fra i quali si dispongono pignatte in laterizio, per completare poi la soletta con una cappa in calcestruzzo.

Altre soluzioni analoghe (vedi fig.2) prevedono l'uso di pannelli prefabbricati realizzati generalmente in cemento armato con pignatte di alleggerimento, ed il successivo completamento della soletta con un getto in calcestruzzo .

Si tratta di strutture notevolmente pesanti, che richiedono tempi di montaggio rilevanti e manodopera specializzata.

Le coperture con struttura metallica prevedono generalmente la posa di elementi portanti costituiti da profilati metallici laminati a caldo (IPE, HE ecc.), o strutture reticolari solitamente in acciaio, che vengono poi completate con pannelli e/o lamiere di copertura (fig. 3).

Quando, soprattutto alle luci maggiori, si ha bisogno di un elevato momento di inerzia per contenere la freccia sotto carico entro limiti accettabili, il peso per metro lineare (e di conseguenza il costo) di ogni profilato a caldo è molto elevato.

Si può ricorrere a strutture reticolari costruite ad hoc, ottenendo maggiore rigidità e leggerezza, ma, questa volta a causa della maggiore lavorazione necessaria, il costo risulta elevato.

E‘ infine noto l’uso di lamiere grecate autoportanti, poste in senso ortogonale alle strutture primarie, che vengono a costituire il supporto per la sovrastante copertura ed allo stesso tempo l'intradosso della copertura stessa (vedi fig. 4).

Queste lamiere però, nelle altezze standard normalmente reperibili in commercio, risultano adatte a coprire luci fino a 3-5 metri, risultando invece inadatte a coprire luci superiori.

Per ovviare a questo inconveniente si è fatto ricorso a lamiere grecate di grande altezza, anche superiore a 200 mm, del tipo illustrato in figura 5. Queste soluzioni, abbastanza rare per i grandi investimenti necessari per produrre lamiere grecate di questo tipo ma soprattutto per l’incerto risultato tecnico-economico, sono caratterizzate da una forte instabilità causata dall'elevato rapporto altezza/spessore delle lamiere.

A causa della ovvia costanza dello spessore in tutte le parti della lamiera, ai fini del calcolo si ha molto materiale inutile nelle parti compresse e carenza dello stesso nelle parti realmente resistenti.

Inoltre, se si vuole un intradosso prevemiciato, tutto il rilevante sviluppo delle lamiere sarà preverniciato, con costi elevati.

Generalmente queste copertura non prevedono l’uso di una soffittatura. Mentre le lamiere grecate di altezza limitata della fig. 4 rappresentano una buona soluzione (per luci fino a 3-5 mt.), la soluzione con lamiere grecate di grande altezza appare come una forzatura della precedente. Per ovviare agli inconvenienti sopracitati, la presente invenzione propone un sistema costruttivo che prevede di realizzare la struttura portante della copertura a mezzo di una pluralità di arcarecci in lamiera, preferibilmente di tipo scatolare, i quali vengono fissati alle travi portanti dell’edificio e che fungono da supporto per pannelli di copertura costituiti ad esempio da lamiere grecate oppure pannelli in lamiera e materiale isolante, che vengono disposti con le nervature dirette in senso ortogonale agli arcarecci stessi. In questo modo è possibile adeguare la struttura portante alle diverse situazioni di carico semplicemente variando l'interasse agli arcarecci in modo da distribuire il carico su un numero maggiore o minore di elementi a seconda del caso. Questa soluzione permette allora di utilizzare un unico tipo di arcareccio per una vasta gamma di situazioni, con un notevole risparmio sui costi di produzione.

La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui:

• le figure 6 e 7 illustrano schematicamente, in sezione lungo una coppia di piani verticali ortogonali, una copertura realizzata con il sistema secondo l’invenzione ;

• la figura 8 è la vista prospettica, parziale, di un elemento portante in un sistema costruttivo secondo l'invenzione;

• la figura 9 è la vista prospettica, schematica, di un elemento di irrigidimento utilizzato nel sistema costruttivo secondo l’invenzione;

• la figura 10 illustra schematicamente un particolare di una ulteriore versione preferita di un elemento portante in un sistema costruttivo secondo l’invenzione.

Con riferimento alle figure 6 e 7, con 1 si indica la struttura portante di un edificio, mentre con 2 si indicano elementi di copertura, che possono essere pannelli, lamiere o simili.

La struttura 1 è generalmente costituita da una intelaiatura metallica, formata ad esempio da profilati ad "I" oppure da strutture reticolari, ma può essere anche costituita da comuni elementi costruttivi quali travi in calcestruzzo armato o C.A.P., muri portanti o altro.

Sui profilati 1 che costituiscono la struttura portante si appoggiano elementi strutturali secondari, indicati nel loro complesso con il numero 3, i quali, conformemente con l'invenzione, sono costituiti da arcarecci in lamiera piegata e sagomata, chiusi inferiormente da una parete 4 aggraffata alla base, in modo da realizzare elementi portanti scatolari. Questi arcarecci 3 vengono fissati alla struttura portante, e servono da intelaiatura di supporto e fissaggio dei pannelli di copertura 2. Conformemente con una caratteristica dell'invenzione, la distanza fra gli arcarecci 3 è funzione del momento flettente che insiste sulla copertura, a sua volta funzione della luce e del carico complessivo.

In pratica questi arcarecci vengono fissati alla struttura portante, posizionandoli tanto più ravvicinati quanto maggiore è la luce e/o quanto maggiore è il carico che grava sulla copertura, in modo da variarne la capacità portante senza ricorrere ad arcarecci di altezze e/o spessori differenti, ma semplicemente variando la distanza fra questi elementi. La struttura di uno di questi arcarecci è meglio illustrata in figura 8, ove l’elemento è raffigurato in vista prospettica.

Questo elemento strutturale o arcareccio è preferibilmente costituito da un elemento portante in lamiera sagomata che presenta all'incirca una sezione ad U rovescia, con una coppia di pareti laterali 5, preferibilmente divergenti, collegate da una parete superiore 6.

Le pareti laterali 5 presentano una pluralità di nervature o rilievi 7 realizzate per piegatura o imbutitura, le quali hanno lo scopo di irrigidire la parete nei confronti dei carichi verticali, in modo da evitare il rischio di imbozzamento dovuto al carico di punta.

La parete superiore 6 presenta una nervatura 8 che interessa l’intera lunghezza deH’arcareccio, oltre ad una coppia di nervature 9, più profonde della precedente, ricavate sempre ripiegando opportunamente la lamiera che costituisce l'elemento portante.

Le nervature profonde 9 hanno sia lo scopo di irrigidire la struttura dell’arcareccio, sia quello di realizzare, senza forature, altrettante sedi entro le quali si possono inserire viti autofi Iettanti utilizzate per fissare i pannelli di copertura alla struttura cosi realizzata.

Alla base le pareti 5 sono ripiegate, prima all’esterno e poi all’interno, in modo da definire una coppia di alette 10 di spessore raddoppiato, che servono sia per realizzare una superficie di appoggio sufficientemente ampia, sia quale elemento di riscontro per l’inserimento di un elemento di chiusura inferiore 11 , ad esempio in lamiera opportunamente ripiegata e che si inserisce sulle alette 10 per realizzare una struttura scatolare costituita dall’unione di questi elementi 5 e 11, la quale risulta facile e leggera da maneggiare e da trasportare, pur assicurando una sufficiente rigidità e resistenza ai carichi.

L’aggraffatura fra le pareti ripiegate 5 e l’elemento inferiore di chiusura 11 potrà essere completata stendendo uno strato di adesivo strutturale, ad esempio del tipo utilizzato nell'industria aeronautica, rendendo così il complesso assolutamente monolitico in ogni sua parte e in grado di meglio resistere alle sollecitazioni.

Le pareti di chiusura inferiore 11, che saranno vantaggiosamente preverniciate, potranno presentare una leggera bugnatura allo scopo di ridurre i riflessi di luce e migliorare l’assorbimento acustico.

Inoltre i bordi laterali delle alette 10 proseguiranno verso l'alto paralleli alle pareti 5, e presenteranno alle loro estremità una aletta ripiegata, indicata con il numero 12 in figura 8, nella quale si impegneranno le clips di fissaggio degli elementi di soffittatura.

Secondo una ulteriore configurazione preferita, schematizzata in figura 10, queste alette potranno essere realizzate facendo proseguire verso l'alto e quindi ripiegando verso l'esterno i bordi della parete di chiusura 11.

Per aumentare la resistenza al taglio degli arcarecci sono poi previsti elementi di irrigidimento, uno dei quali è illustrato in vista prospettica in figura 9 destinati ad essere inseriti all'interno dell'arcareccio in corrispondenza della zona in cui questo appoggia sulla struttura dell’edificio.

Preferibilmente ma non necessariamente questi supporti comprendono una coppia di montanti laterali 23 collegati da una traversa superiore 24 e da una traversa inferiore o basamento 25. Questi supporti possono essere realizzati anch’essi in lamiera, oppure in altro materiale opportuno. Gli elementi costruttivi secondo l’invenzione possono venire prodotti con procedimento in continuo sagomando un nastro in lamiera a mezzo di rullatrici e piegatrici, per ottenere gii elementi portanti che vengono tagliati a misura e completati applicando la parete di chiusura inferiore 11, la quale viene inserita attorno alle alette 10 dell’elemento.

Si realizzano così elementi portanti scatolari rigidi ed estremamente leggeri che possono venire facilmente trasportati e posati in opera, senza l'ausilio di particolari attrezzature.

Per (a realizzazione della copertura, una volta determinato con gli usuali metodi di calcolo di scienza delle costruzioni l’interasse fra gli arcarecci in funzione del carico e della luce da coprire anche con l'ausilio di abachi, tabelle, diagrammi di facile consultazione ecc., si dispongono questi arcarecci fissandoli alla struttura portante dell'edificio alla distanza prevista gli uni dagli altri.

Si può poi procedere al completamento della copertura disponendo su questi arcarecci i pannelli di copertura, con le nervature disposte ortogonalmente all'asse degli arcarecci stessi.

I pannelli e le lamiere di copertura vengono fissati preferibilmente a mezzo di viti autofilettanti 13 che si inseriscono nelle nervature 9 (fig. 6). La copertura viene poi completata, ove necessario, con una soffittatura che può essere costituita da pannelli, doghe, lamiere sagomate, perforate o meno, ecc., che vengono disposti fra gli arcarecci, appoggiandoli con le estremità sulle alette di base 10 degli stessi ripiegate verso l’esterno, e fissandoli a mezzo di clips o molle in acciaio o simili indicate con il numero 14 in figura 6, le quali vanno ad impegnarsi elasticamente nelle nervature o bordi in rilievo 12 (fig. 3).

Questo sistema, lasciando (libera la zona fra gli arcarecci contigui, permette di sfruttare questo spazio per il passaggio di impianti, cavi, ecc. i quali restano poi nascosti alla vista dagli elementi di soffittatura.

Preferibilmente, ma non necessariamente, potrà essere previsto uno strato di guarnizione ad esempio in espanso poliuretanico ricoperto con uno strato di adesivo, da applicare alle alette di appoggio 10 per evitare la trasmissione di vibrazioni.

Si è così realizzata una copertura facilmente adattabile alle più diverse esigenze costruttive, in grado di coprire luci notevoli e che risulta economica da produrre e facile da trasportare e mettere in opera.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese nell’ambito del presente trovato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Sistema costruttivo per la realizzazione di coperture per grandi luci, caratterizzato dal fatto di prevedere un'orditura costituita da arcarecci in lamiera sagomata posizionabili sull’ossatura portante di un edificio a distanza variabile ed elementi di copertura da fissare a detti arcarecci .
2. 2) Sistema costruttivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti arcarecci vengono posizionati ad un interasse funzione della luce da coprire e/o del carico.
3. 3) Sistema costruttivo secondo la rivendicazione 1 , in cui detti elementi di copertura sono costituiti da lamiere sagomate o da pannelli disposti con le nervature dirette in senso ortogonale all’asse di detti arcarecci.
4. 4) Sistema costruttivo secondo la rivendicazione 1 , in cui detti elementi di copertura sono costituiti da pannelli coibentati, monolamiera.
5. 5) Sistema costruttivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti arcarecci sono scatolari.
6. 6) Sistema costruttivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti arcarecci sono costituiti da una lamiera piegata con una coppia di pareti laterali intercol legate da una parete superiore e da una parete di chiusura inferiore in lamiera aggraffata o comunque fissata alla base di dette pareti verticali.
7. 7) Sistema costruttivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti arcarecci presentano le pareti laterali con le estremità inferiori ripiegate verso l’esterno in modo da costituire elementi di appoggio sulla struttura e contemporaneamente elementi attorno ai quali viene ripiegata la lamiera di chiusura inferiore.
8. 8) Sistema costruttivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di prevedere i bordi della lamiera di chiusura inferiore di detti arcarecci ripiegati e sagomati in modo da realizzare altrettante nervature atte ad essere impegnate da clips elastiche di fissaggio degli elementi di soffittatura da disporre fra le coppie di arcarecci.
9. 9) Sistema costruttivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti arcarecci presentano, sulla parete superiore, scanalature definite da ripiegamenti nella lamiera, atte a consentire l'inserimento di viti autofilettanti per il fissagio della copertura.
10. 10) Sistema costruttivo come descritto ed illustrato .