ITMI20102242A1 - Sistema di rinforzo di elementi strutturali - Google Patents

Description

SISTEMA DI RINFORZO DI ELEMENTI STRUTTURALI

La presente invenzione si riferisce a un sistema di rinforzo di elementi strutturali.

Con il termine elementi strutturali si intendono tutti i possibili elementi aventi uno sviluppo longitudinale di dimensioni molto maggiore della relativa sezione trasversale, quali a solo titolo di esempio i generici tubolari o i profilati di qualsiasi sezione e materiale. Si intendono elementi strutturali in quanto sottoposti, per loro specifica o meno funzionalità, destinati anche a stati tensionali indotti da carichi o azioni generiche.

La problematica relativa all'installazione e all'uso nel tempo di tali elementi di forma allungata è quella relativa al loro corretto dimensionamento.

Per ottemperare a tale richiesta, oggi è prassi calcolare quale sia la sezione resistente necessaria, funzione dei carichi massimi a cui è soggetto l'elemento tubolare, e quindi dimensionare conseguentemente l'intero elemento tubolare stesso, con sezione costante lungo lo sviluppo dell'intera lunghezza.

Effetto di tale calcolo è che le dimensioni dell'elemento, ovvero almeno il rapporto fra lunghezza e diametro, non possono essere scelte liberamente dal progettista ma risultano vincolate a valori prestabiliti in funzione, come sopra citato, dei carichi massimi a cui è soggetto l'elemento. Tale rapporto come detto è inoltre costante sull'intera lunghezza.

Svantaggiosamente, tale limitazione non solo è sconveniente perché talvolta richiede una gran quantità di materiale, anche ove tale materiale potrebbe risultare superfluo, ma anche perché grandi diametri dell'elemento possono rendere l'utilizzo dello stesso assai difficoltosa.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un elemento rinforzato in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Altro scopo è quello di realizzare un elemento rinforzato in grado di garantire un'adeguata resistenza meccanica laterale senza vincolare il costruttore a realizzare l'elemento con dimensioni predeterminate. Ulteriore scopo è quello di realizzare un elemento rinforzato che sia di facile installazione e utilizzo. Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un elemento rinforzato come esposto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi di un elemento rinforzato secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita anche ai disegni schematici allegati.

Nei disegni è riportato oltre che uno schema, generale e non limitativo del sistema, anche una serie di esempi di possibili applicazioni nel campo del collegamento di strutture generiche al suolo; in questi disegni:

— la figura 1 mostra la concezione esemplificativa del sistema di rinforzo ideato che risulta composto da un elemento allungato (il) rinforzato ove necessario con l'applicazione di un secondo elemento esterno incamiciato con tecnologie e materiali che possono essere di qualsiasi genere;

— le figure 2-5 mostrano una vista schematica di quattro esempi realizzativi di elementi, tubolari in questo caso, rinforzati secondo la presente invenzione utilizzati come dispositivi per l'ancoraggio al suolo di una struttura.

In particolare, i campi di applicazione di tali utilizzazioni sono molteplici e, per esempio, possono essere utilizzati quali pali di sostegno, supporti verticali per recinzioni, pali per illuminazione e segnalazione stradale.

Con riferimento alle figure, vengono mostrati con 10 quattro esempi di elementi tubolari rinforzati secondo la presente invenzione utilizzati come dispositivi per l'ancoraggio al suolo di una struttura.

Tale elemento tubolare rinforzato 10 comprende un elemento allungato, per esempio tubolare, il e un elemento a camicia 14 vincolato esternamente coassialmente ad una porzione dell'elemento allungato il per incrementarne localmente la sezione resistente. Con il termine elemento a camicia 14 si intende un elemento atto a contenere l'elemento da rinforzare localmente.

In particolare l'elemento a camicia 14 viene disposto lungo l'elemento allungato il proprio in corrispondenza della porzione ove si concentra il maggior sforzo, funzione dei carichi massimi a cui è soggetto l'elemento allungato 11 stesso.

Conseguentemente grazie alla presente invenzione si garantisce all'elemento rinforzato 10 un'adeguata resistenza e allo stesso tempo si libera il costruttore dal realizzare l'elemento allungato 11 senza particolari vincoli dimensionali nelle sezioni meno sollecitate e con da stati tensionali meno gravosi. Infatti l'innovazione di avere una sezione variabile permette di ottimizzare la dimensione trasversale dell'elemento allungato 11 e di utilizzare sezioni maggiorate solamente ove più necessario per resistere alle sollecitazioni cui è sottoposto l'elemento tubolare 11 stesso.

Inoltre, si ottiene una riduzione dei costi dovuta al minor materiale utilizzato per la realizzazione dell'elemento allungato 11.

L'elemento a camicia 14 può essere vincolato all'elemento allungato 11 in qualsiasi modo, per esempio tramite pressatura meccanica a più sezioni, saldatura, incollaggio, ecc.

A titolo di esempio una tale struttura può essere utilizzata come palo per una recinzione, per una segnaletica o illuminazione stradale, quale tirante, ecc.

Secondo gli esempi mostrati, che non sono limitativi ma solo esplicativi dei vantaggi dell'invenzione, l'elemento allungato 11 è provvisto di una prima porzione 12 da interrare e di una seconda porzione 13 che sporge dal terreno e che funge da vincolo per una struttura.

Secondo l'invenzione l'elemento a camicia 14 viene disposto proprio in corrispondenza del punto ove si concentra il maggior sforzo laterale, funzione dei carichi a cui è soggetta la seconda porzione 13 sporgente dell'elemento allungato 11.

Nell'esempio mostrato in figura 1, l'elemento a camicia 14 è vincolato esternamente coassialmente parzialmente sia alla prima 12, sia alla seconda porzione 13, in modo tale che sia solo parzialmente interrato nel suolo 15.

Alternativamente, come mostrato nelle restanti figure, l'elemento a camicia 14 può essere vincolato solo alla prima porzione 12 e quindi essere completamente interrato nel suolo 15.

Secondo le realizzazioni mostrate nelle figure 2-4, l'estremità libera della prima porzione 12 dell'elemento allungato 11 è provvista di una spirale 16 coassiale all'elemento allungato 11 a realizzare una vite autofilettante nel suolo 15.

In posizione opposta a tale spirale 16, l'estremità libera della seconda porzione 13 dell'elemento tubolare 11 è provvista di una porzione a piatto allargata 17. Tale porzione a piatto allargata 17 è forata e internamente dotata di filetto per una facile connessione alla struttura 15.

Alternativamente, la porzione a piatto allargata 17 può essere internamente provvista di un dato anch'esso per la facile connessione dell'elemento allungato 11 alla struttura.

Citando solo alcuni degli altri possibili usi dell'invenzione, l'elemento allungato rinforzato come descritto può essere usato anche come trave di costruzione, albero meccanico, ecc.

Si è così visto che un elemento rinforzato secondo la presente invenzione realizza gli scopi in precedenza evidenziati .

Infatti, tale elemento rinforzato garantisce un'adeguata resistenza e allo stesso tempo non vincola il costruttore a realizzare l'elemento con dimensioni predeterminate per l'intera lunghezza.

L'elemento rinforzato della presente invenzione così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali utilizzati, nonché le loro dimensioni, potranno essere di qualsiasi tipo a seconda delle esigenze tecniche, così come anche le tecnologie utilizzabili per la produzione, realizzazione e connessione della "camicia" di rinforzo esterna all<1>elemento.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Elemento a sviluppo principalmente lineare (10) rinforzato comprendente un elemento allungato (11) e un elemento a camicia (14) vincolato esternamente coassialmente ad una porzione di detto elemento allungato (11) per incrementare localmente la sezione resistente di detto elemento allungato (11).
2. 2) Elemento strutturale (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento a camicia (14) è vincolato a detto elemento allungato (11) tramite pressatura radiale a freddo a più settori.
3. 3) Elemento strutturale (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento a camicia (14) è vincolato a detto elemento allungato (11) tramite saldatura.
4. 4) Elemento strutturale (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento a camicia (14) è vincolato a detto elemento allungato (11) tramite incollaggio.
5. 5) Elemento strutturale (10) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto elemento allungato (11) è provvisto di una prima porzione (12) da interrare e di una seconda porzione (13) che sporge dal terreno di vincolo per una struttura, detto elemento a camicia (14) essendo vincolato esternamente coassialmente almeno parzialmente sia a detta prima (12) porzione (13), l'estremità libera di detta prima porzione (12) di detto elemento allungato (11) essendo provvista di una spirale (16) coassiale a detto elemento allungato (11) a realizzare una vite autofn ettante in detto suolo (15) .
6. 6) Uso di un elemento strutturale (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente come palo per recinzioni .
7. 7) Uso di un elemento strutturale (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente come palo per segnaletica stradale.
8. 8) Uso di un elemento strutturale (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente come palo per illuminazione stradale.
9. 9) Uso di un elemento strutturale (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente come trave di costruzione .
10. 10) Uso di un elemento tubolare (10) secondo una qualsiasi rivendicazione precedente come albero di connessione, trasmissione, ecc. nel settore della meccanica .