BRPI0621405A2 - sistemas de construção para estrutura de alvenaria de elevada resistência com reforço de tensionamento pós-unificado - Google Patents

Abstract

SISTEMAS DE CONSTRUçãO PARA ESTRUTURA DE ALVENARIA DE ELEVADA RESISTêNCIA COM REFORçO DE TENSIONAMENTO PóS-UNIFICADO. Uma estrutura aperfeiçoada de alvenaria sem argamassa compreendendo uma pluralidade de unidades de alvenaria de concreto conectadas umas às outras por barras de metal e prendedores rosqueados de metal formando, assim, um sistema de esqueleto de reforço para uma estrutura pós-tensionada. O sistema aperfeiçoado foi desenvolvido para uso na construçáo de vários tipos de estruturas de alvenaria. Os aperfeiçoamentos nas unidades de alvenaria de caracteristica do sistema com canais em recesso, canais de bolsas ou barras completamente embutidas como âncoras. Os parafusos atuam como tendões para o sistema de pós-tensionamento que atravessa as cavidades ocas como tubos. Outras caracteristicas novas ensinam uma âncora de placa completa forte e durável e tendões de alta resistência para estruturas defensivas e anti-terrorismo. Isto é um sistema aperfeiçoado de construçâo que se acopla desmontavelmente a cada unidade individual de alvenaria por um sistema de barras e parafusos. Este acoplamento resulta numa construção mais forte, mais rápida e mais barata de estruturas de alvenaria.

Description

"Sistemas de Construção Para Estrutura de Alvenaria de Elevada Resistência com Reforço de Tensionamento Pós-Unificado"

Relatório Descritivo

Campo da Invenção

Esta invenção relaciona-se com uma estrutura de alvenaria unificada, particularmente estruturas com reforço pós-tensionado. A presente invenção relaciona-se em geral com todos os tipos construção geral em que é utilizada uma argamassa comum e blocos ocos ou combinação de tijolos e relaciona-se com outros meios de construção para estruturas também.

Antecedentes - Campo da Invenção

A nova estrutura de alvenaria unificada descrita neste Relatório Descritivo é um sistema de construção que é projetado para fácil e rapidamente instalar em qualquer local sem a necessidade de argamassa, água ou energia. Nos Estados Unidos sozinhos, existem mais de 4.000 companhias de fabrico de blocos. Tradicionalmente, a construção de blocos e tijolos estão ligadas uma à outra por qualquer um de dois métodos. O primeiro é por gravidade, que inclui empilha- mentos, arcos e contrafortes suspensos. O segundo é por argamassa e métodos equivalentes de argamassa, tais como vários tipos de argamas- sa, epóxi ou blocos tendo os seus núcleos enchidos com concreto, com ou sem barras de aço de reforço (barras de reforço). Esta ligação normalmente inclui argamassa com cabos de reforço nas juntas e também inclui a ligação entre as unidades de alvenaria com concreto e barras de reforço em formas tais como blocos de vigas de ligação e blocos de cais.

Quando têm usados meios de reforço com blocos, isso é tipicamente realizado com barras de reforço longas ou hastes de aço longas ou cabos enrolados colocados nas cavidades chamadas de tubos. O reforço habitual é sem qualquer tensionamento do reforço de aço ou pré-tensionamento ou pós-tensionamento. O pré e pós-tensionamento, como uma pessoa bem qualificada na arte e na técnica da engenharia de construção conhece, aumenta a força global da unidade de concreto. Até recentemente, o pós-tensionamento só tem sido usado com uma pilha completa de blocos em conjunto com a colocação de argamassa entre cada camada. Até agora, a maior parte dos sistemas de blocos de especialidade com hastes e placas têm exigido níveis de projeto muito complexos e altos níveis de capacidade por desenhistas e engenheiros de construção.

Nos últimos meses de 2.005, uma técnica mais nova de um sistema de parafusos, blocos e barras - chamado SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO - introduziu um pós-tensionamento unificado básico em que é utilizada uma barra solta como âncora através da cavidade oca (ou tubo) de uma unidade de alvenaria de concreto (CMU) ou bloco. A barra (âncora) tem aberturas com e sem rosqueados que são então individualmente conectados por um parafuso de atravessar que é essencialmente o tendão. A rede de parafuso (tendão) e barra (âncora) exigem algum cuidado na colocação da barra para assegurar uniformidade da trama de reforço dos tendões e âncoras. Foi constatado que o método e sistema aperfeiçoados descritos neste novo sistema chamado de SISTEMA DE BLOCOS PÓS- TENSÃO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS de ALVENARIA essencial- mente "localiza" as barras uniformemente numa cavidade de recesso ou numa bolsa da unidade de alvenaria de concreto (CMU). Outra modalidade do novo sistema elimina completamente a colocação de barra por inclusão as barras na CMU durante a produção do bloco. Estas novas configurações eliminam qualquer intervalo entre as CMUs adjacentes. Nenhum recheio ou calafetagem do espaço é exigido. Várias outras modalidades e aperfeiçoamentos são descritos que muito realçam o sistema de pós-tensionamento primeiro introduzido sob o sistema SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO estabele- cido como estado da técnica.

A- Introdução aos Problemas Resolvidos Visto que a maioria das estruturas de alvenaria usa arga- massa, são exigidas várias coisas. Primeiro, a argamassa exige água. Segundo, na maioria dos casos, a colocação do bloco exige um pedreiro qualificado de blocos ou de tijolos. Terceiro, um meio de energia para se misturar a argamassa é normal. Quarto, é necessária a elaboração de grampos de fixação e reforço até que a argamassa cure e atinja a sua resistência. Durante este tempo de cura, a estrutura global é "frágil" ao vento, a temperaturas severas e outras condições de tempo e ambien- tais naturais. Durante a cura, a ocupação e uso da estrutura é impensável. O andaime freqüentemente permanece no lugar aguardan- do alguma cura antes que sejam adicionados outros blocos à altura da estrutura. Se não forem proporcionados preparação e cuidado adequados para reduzir os choques ambientais, a argamassa e a estrutura global podem resultar em rachaduras e resistência estrutural diminuída.

Freqüentemente, são providos meios de reforço 51 para melhorar a resistência (como mostrado na Figura 4D), mas a necessida- de de ter de formar grampos de fixação e outra proteção no lugar durante muitos dias e até semanas é ainda exigida. As estruturas de alvenaria tradicional que usam argamassa têm freqüentemente seções diretas 50 que são oscilantes e têm malha de arame e uma barra de reforço ocasional (como mostrado na Figura 4C).

Finalmente, uma vez construídos, os sistemas de alvenaria tradicional tornam-se uma estrutura fixa. A menos que sejam adicio- nados provimentos de características muito especiais e complexas ao sistema normal de blocos, barra de reforço e argamassa, a estrutura é essencialmente não reutilizável e deve ser "demolida" para ser removida.

Cada um destes requisitos afirmados limita o uso da alvenaria tradicional com o sistema de argamassa. O novo sistema chamado de SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO facilitou um claro aperfeiçoamento nos sistemas de construção tradicional e suas limitações. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSÃO UNIFICADO não exige capacidades especiais para construir; não precisa de água nem de energia; não exige a elaboração de grampos de fixação; proporciona a ocupação ou uso imediatos; não necessita de tempo de cura; e é reutilizável, se desejado, visto que não é destruído quando desmontado e deslocado. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSÃO UNIFICADO foi um aperfeiçoamento para diminuir o tempo de construção ou reconstrução de áreas com trabalho qualificado mínimo. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO proporciona uma estrutura de resistência muito superior e mais consistente do que a estrutura construída de argamassa tradicional.

Embora o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFI- CADO tenha resolvido muitos dos requisitos e limitações comuns para os métodos de construção tradicionais de argamassa e bloco, o sistema tem algum espaço para aperfeiçoamentos. Estas melhorias são resolvidas pelo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADA PARA ESTRUTURAS de ALVENARIA descrito abaixo. Os aperfeiçoamen- tos sobre o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO incluem:

a - a eliminação de qualquer intervalo entre as CMUs. Nenhum enchimento ou calafetagem do espaço é exigido;

b - a colocação precisa da barra de ancoragem; c - tempo de construção mais encurtado com os canais em recesso ou as barras embutidas;

d - acompanhamento comercial da invenção com as barras embutidas;

e - uso militar/defesa mais resistente e aplicações an- ti-explosões;

f - características de construção mais fácil, mais rápida com ajudas de colocação;

g - características com conexões anti-volteio e rápidas com placas/arruelas ovais e tendões rosqueados.

B - Técnica Anterior

Historicamente, poucos dispositivos patenteados tentaram tratar o problema como afirmado. A indústria de edifícios tem feito pouco progresso para um sistema de pós-tensão unificado. Mesmo assim, os blocos têm exigido configurações muito especiais e freqüen- temente complexas até para manuseio de hastes e placas e, depois, têm ensinado apenas hastes de limite em blocos especiais. Um desses dispositivos é descrito na Patente US 5.511.902 (1.996) emitida para Center que ensina um sistema de blocos de coleta Instant. Isto é um bloco complexo, especialmente feito para construir uma coleta, compreendendo uma pluralidade de blocos, uma pluralidade de cavilhas de conexão e uma pluralidade de estacas. Cada parte é projetada e feita exclusivamente, enquanto o novo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA, conforme aqui descrito, utiliza um projeto de blocos uniformes, prontamente disponíveis para uma unidade de alvenaria de concreto (CMU). Outro dispositivo de blocos é descrito numa Patente US 5.809.732 que foi emitida para Farmer, Sr., e colaboradores (1.998) que ensina um bloco de alvenaria com uma placa embutida. O bloco de concreto de alvenaria tem uma placa ou placas externas que são ancoradas através do bloco de concreto de alvenaria. As placas externas são dispostas no bloco de concreto de alvenaria no molde durante a configuração. Estas placas e peças de metal não são ensinadas como sendo parte de um sistema de pós-tensionamento agora mostrado disposto dentro das cavidades ocas conforme tratado pelo novo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICA- DO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA.

Outro dispositivo para construção é ensinado pela Patente US 6.098.,357 emitida para Franklin e colaboradores (2.000). Esta técnica descreve um sistema de blocos de construção pré-dispostos modular com um subsistema de paredes e um subsistema de funda- ções. O subsistema de paredes tem várias unidades de parede tendo cavidades e cabos de tensão pré-esforçados são dispostos nele na cavidade. Isto ensina paredes pré-configuradas e cabos de travessia que são especialmente feitos, exige água e não são prontamente reutilizáveis como o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA. Também, o sistema de tensionamento não é unificado nem colocado através da estrutura inteira.

Um sistema algo reutilizável 49 é ensinado na Patente US 6.178.714 emitida para Carney, Jr. (2.001)(como mostrado na Figura 4A e 4B). As hastes longas passam através de aberturas no bloco especialmente disposto e as estruturas de pré-configuradas. Nenhuma descrição de pré ou pós-tensionamento é ensinada nem reivindicada. A configuração de hastes de comprimento especial, blocos especiais, placas especiais e um sistema complexo que exige equipamento energizado para construir são diferentes dos componentes simples do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA.

Uma estrutura de parede sem Argamassa é ensinada na Patente US 6.691.471 emitida para Price (2.004). Aqui, uma estrutura de parede que compreende colunas de blocos pré-formados, leves, empilhados, com as colunas de blocos conectadas umas às outras por vigas de suporte compridas, verticalmente orientadas, de suporte. De preferência, a estrutura de parede é operativamente conectada a uma estrutura através de um ou mais suportes. As vigas e os blocos são de configuração especial, não prontamente disponíveis e com usos limita- dos.

Um sistema de mastro pré-configurado, modular tendo um mastro de extremidade aberta cilíndricos 55 de seção reta relativamente uniforme é ensinado na Patente US 6.244.785 emitida para Richter e colaboradores (2.001) (como mostrado na Figura 5B). As seções de mastro são formadas juntando-se segmentos arqueados e empilhando as seções. Nenhum projeto é mostrado que antecipe este SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA.

Um sistema de interbloqueio sem argamassa é realizado por alguns outros dispositivos. Todavia, nenhum deles é constatado mostrar um sistema de pós-tensionamento unificado estrutural conforme descrito para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA nos materiais abaixo. Um exemplo de um desses dispositivos de interbloqueio 56 é ensinado pela Patente US 4.640.071 emitida para Haener (1.987). Isto é mostrado como a Figura 5C e ensina um bloco de concreto ou similar para uso na construção de uma parede sem argamassa. O dispositivo proporcionado inclui um par paralelo espaçado de paredes laterais verticais tendo partes inferior e superior e conectores de interbloqueio de blocos integrais de suporte engrenando e várias configurações em suas extremidades opostas. As paredes lateral são integralmente conectadas por meio destas configurações. Isto não é a configuração ensinada pelo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA. Igualmente, nenhum pós-tensionamento é ensinado para aumentar a integridade e a resistência estrutural.

O sistema Bolt-A-Block foi depositado em 10 de novembro de 2.005 por Roger Marsh e colaboradores com o número de série 11/271.703. Este sistema básico sem argamassa ensinou uma estrutura de alvenaria compreendendo uma pluralidade de blocos e/ou tijolos de alvenaria regular, conectados uns aos outros por uma pluralidade de barras de metal e uma pluralidade de prendedores rosqueados de metal padrão, formando, assim, uma estrutura pós- tensionada. Este SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO é geralmente mostrado na Figura 3. De preferência, os blocos são operativamente conectados uns aos outros como uma estrutura por ferramentas mecânicas simples. Cada interconexão resulta num membro pós-tensionado unificado que, quando interconectado aos membros adjacentes, forma uma estrutura de resistência comparativa- mente mais elevada do que os sistemas feitos de argamassa e argamas- sa reforçada. O método usado para criar esta estrutura é um processo de interconexão sem argamassa, simples, sem água, que é completado por uma série de etapas individuais simples de amarração dos blocos e barras numa estrutura forte e durável. Uma vez conectada, a estrutura é forte e durável. É importante notar é que um pequeno intervalo 44A ocorre entre os blocos adjacentes 30 devido à colocação das barras 33. Esta separação é, então, preenchida ou calafetada para completar a superfície de parede. Se desejado, a estrutura pode ser desmontada e os componentes reutilizados. Este novo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENA- RIA proporciona aperfeiçoamento e mudanças significativas para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO que não são antecipados pelo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO.

Os aperfeiçoamentos localizam a barra (âncoras) e aumentam a velocidade de construção para o sistema sem argamassa. As caracterís- ticas de recessos e embutidas removem o intervalo e não necessitam de nenhum recheio. Além disso, várias modalidades proporcionam opções de resistência mais elevada que aumentam o uso para aplicações de defesa e de antiterrorismo.

As unidades pós-tensionadas tradicionais 52 podem ter várias configurações (como mostrado na Figura 4E). Até hoje, esta tecnologia tem sido essencialmente não óbvia como sendo aplicada numa configuração unificada. Os blocos individuais são ligados uns aos outros e, agora, como nova combinação, desempenham-se como se fossem toda uma viga pós-tensionada, ponte, parede ou estrutura. Este SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO PARA ESTRUTU- RAS DE ALVENARIA igualmente de trabalhos de ESTRUTURAS de ALVENARIA trabalha igualmente bem com todos os tamanhos de unidades de alvenaria de concreto.

O reforço Tradicional Pós-tensionado consiste em cabos ou barras de aço de muito alta resistência. Tipicamente, os cabos são usados em aplicações horizontais tais como fundações, lajes, vigas e pontes; e as barras são usadas em aplicações verticais tais como paredes e colunas. Um cabo de aço típico usado para pós-tensiona- mento tem uma resistência à tração de 18.900 kgcnr2. Isto realmente ensina contra o uso de SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA ESTRUTURAS de ALVENARIA de parafusos padrões individuais e prendedores simples. O pós-tensionamento usando placas ou barras, entre as unidades de alvenaria é um modo totalmente novo de combinar aço e concreto e é prática sólida de engenharia. Nenhuma das técnicas anteriores ensina todas as caracte- rísticas e capacidades do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONA- MENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA. Até onde sabido, não existe nenhum sistema na atualidade que satisfaça completamente a necessidade de uma estrutura de blocos de alvenaria pós-tensionados unificados, assim como também o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA. Acredita-se que este sistema é feito com partes de componentes, é construído com ferramentas simples, não necessita de nenhuma argamassa, proporciona uma estrutura muito mais forte do que as estruturas de argamassa e está pronta para uso e ocupação imediatos após a construção.

Sumário da Invenção

Um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA foi desenvolvido para uso na construção de vários tipos de estruturas de alvenaria. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA é um sistema de construção que acopla de modo desmontável cada bloco ou tijolo individual de núcleo oco pelo uso de um sistema de barra e parafuso. Esta junção resulta numa construção mais forte, mais rápida e mais barata de edifícios. Enquan- to os três componentes principais - uma barra, um parafuso e um bloco - são conectados com firmeza, o meio de ligação é capaz de desmontá- gem completa, se pretendido. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA pode ser realizado por pessoas não especializadas com uma simples chave de porcas. Não há necessidade de água, nenhuma ferramenta especial (uma simples chave de porcas bastará), nenhuns grampos de fixação e a estrutura feita pelo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA está pronta para uso imediato. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSÃO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA aperfeiçoado apresenta unidades (duto) de alvenaria de núcleo oco com canais ou bolsas em recesso ou com barras embutidas, com um parafuso de amarração (tendão) e com uma placa (âncora). As novas características também ensinam uma âncora de placa completa forte e durável para estruturas defensivas e an ti terrorismo.

Objetivos, Vantagens e Benefícios

Existem muitos, muitos benefícios e vantagens do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTU- RAS DE ALVENARIA da mesma maneira que existiam com a técnica anterior descrita acima. Não existem atualmente nenhuns sistemas de construção que usem partes prontamente disponíveis e sejam de execução tão fácil. Contudo, tendo a tecnologia de pós-tensionamento unificado, a estrutura é de longa uma unidade mais forte do que uma construída por técnicas tradicionais que usam argamassa. A Tabela A mostra uma lista de vantagens e benefícios sobre o sistema da técnica anterior SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO. A Tabela B mostra a lista de vantagens e benefícios SEMELHANTE a SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO de vantagens sobre os sistemas de blocos e argamassa tradicionais. Tabela A

Vantagens e Benefícios em Relação a um Sistema Bolt-A-Blok

<table>table see original document page 13</column></row><table> Tabela B

Vantagens Semelhantes a Bolt-A-Blok

<table>table see original document page 14</column></row><table> <table>table see original document page 15</column></row><table> <table>table see original document page 16</column></row><table> <table>table see original document page 17</column></row><table>

Para uma pessoa qualificada na técnica da construção de estruturas, especialmente alvenaria, concreto e estruturas de aço, fica imediatamente entendido que as características mostradas nos exemplos com este sistema estão prontamente adaptadas para outros tipos de aperfeiçoamentos de construção.

Descrição dos Desenhos

A - Figuras

Os desenhos anexos, que ficam incorporados e constituem uma parte deste Relatório Descritivo, ilustram uma modalidade do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA, que é preferida. Os desenhos, em conjunto com a descrição sumária dada acima e uma descrição detalhada dada abaixo, servem para explicar os princípios do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTU- RAS DE ALVENARIA. Fica entendido, porém, que o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA não é limitado apenas às disposições e instrumentali- dades precisas mostradas.

A Figura 1 nas Figuras IA e IB são esboços do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO.

A Figura 1 nas Figuras IC e ID são esboços do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO com característi- cas e componentes específicos identificados.

As Figuras 2A até 2C são esboços de detalhes e componen- tes gerais do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO.

A Figura 3 são esboços do estado da técnica para o Sistema SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO (BABS) que utiliza unidades de alvenaria normal e sistema externo de barra e de parafuso para estabelecer um sistema de pós-tensionamento.

A Figuras 4A até 4E são ainda descrições do estado da técnica.

As Figuras 5A a 5C são esboços de outra técnica anterior.

A Figura 6 representa canais em recesso, bolsas e opções de barras embutidas.

As Figuras 7A até 7C mostram os detalhes do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO para canais laterais em recesso em CMUs.

As Figuras 8A e 8B são CMUs com sistemas de barra longitudinais para canais em recesso.

As Figuras 9A até 9G mostram esboços de CMUs com sistemas de bolsas de blocos em recesso para um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO.

As Figuras IOA até IOC proporcionam esboços de CMUs com as opções de barra embutida para o SISTEMA DE BLOCOS DE

PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO.

As Figuras IlA e IlB mostram esboços de CMUs com um sistema de barra embutida lateral.

As Figuras 12A e 12B mostram esboços de CMUs com um sistema de barra embutida longitudinal.

As Figuras 13A até 13F mostram esboços de um CMU com bolsas em recesso especiais nos blocos usados com o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO.

As Figuras 14A até 14F mostram esboços de característi- cas opcionais e usos típicos do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO.

A Figura 15 mostra o processo de montagem de um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO, incluindo as etapas de 1 até 12, para uma CMU com bolsas em recesso.

As Figuras 16A e 16B mostram esboços de uma opção industrial para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO para uso em aplicações defensivas e anti-terrorismo.

A Figura 17 mostra uma aplicação para a aplicação de cargas pesadas.

As Figuras 18A até 18E mostram esboços de aplicações para a opção de carga pesada do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO.

B - Numerais de Referência

A lista seguinte refere-se aos desenhos:

30 - unidade típica de alvenaria de concreto - CMU

31 - partes gerais de montagem do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO - canal em recesso posicionador de barra

31A - partes gerais de montagem do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO - barra embutida

31B - partes gerais de montagem do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSÃO UNIFICADO - recesso oval especial

32 - chave de porcas

33 - âncora para pós-tensionamento tal como uma barra com características de conexão

34 - tendão para pós-tensionamento tal como um pa- rafuso

35 - unidade de alvenaria de concreto com canais em recesso

35A - unidade de alvenaria de concreto com canais laterais apenas de recesso

35B - unidade de alvenaria de concreto com canais longitudinais apenas de recesso

36 - canais de recessos alongados

37 - unidade de alvenaria de concreto com recessos de bolsa

37A - unidade de alvenaria de concreto com alguns dos recessos de bolsa "mudados" para canal aberto

38 - recessos de bolsa

39 - unidade de alvenaria de concreto com âncora longitudinal embutida (barra)

40 - âncora longitudinal para pós-tensionamento (barra)

40A - âncora longitudinal embutida (barra) para pós- tensionamento

41 - posição de embutimento de barra

42 - unidade de alvenaria de concreto com âncora la- teral embutida (barra)

43 - âncora lateral embutida (barra) para pós- tensionamento

43A - âncora lateral 43 parcialmente embutida (barra) para pós-tensionamento

44 - ponto de contato (toque) para CMUs contíguas

44A - espaço entre blocos adjacentes (na técnica anterior)

45 - prendedor de partida para barras ou placas de partida

46 - dispositivo de meios de base (fundação, tábua, placa etc.)

47 - método Bolt-A-Blok do estado da técnica para montagem sem argamassa de CMUs típicas

48 - cavidade oca numa CMU

48A - recessos profundos de cavidade oca numa CMU especial

49 - bloco e haste de atravessamento especiais do es- tado da técnica

50 - seção de parede típica de argamassa e bloco

51 - barra de reforço do estado da técnica em sistema de blocos

52 - cabos de pós-tensão do estado da técnica em concreto

53 - haste - parcial ou completamente rosqueada

54 - conector de haste

55 - sistema de mastro modular pré-configurado do estado da técnica

56 - estado da técnica de configuração de blocos me- canicamente empilhável

57 - característica de golpeamento (knockout)

58 - CMU pequena tal como um tijolo ou similar

59 - âncoras ovais/elípticas para pós-tensionamento

60 - golpeamento aberto para proporcionar canal em recesso

61 - barra extensora

62 - posição de barra embutida desviada (alto ou bai- xo) 63 - posição de barra embutido a meio caminho

64 - bloco especial com cavidades em recesso para âncoras ovais/elípticas para pós-tensionamento

65 - abertura de CMU para tendão

66 - tendão especial para pós-tensionamento unifica- do

67 - meios para girar tendão (66) tal como hex ou si- milar

67A - vista superior de meios para girar tendão (66)

68 - abertura rosqueada

69 - extensão de tendão especial (66) - eixo ou equiva- lente

70 - extremidade rosqueada de tendão especial (66)

71 - extremidade afunilada/chanfrada de tendão es- pecial (66)

72 - abertura em espaçador oval

73 - abertura em espaçador oval (73)

74 - CMU extra larga

75 - borda

76 - meio em declive para localizar abertura em placa de ancoragem para tendão

76A - meio em declive alternativo para localizar aber- tura em placa de ancoragem para tendão

77 - abertura

78 - meios de ligação (adesivo, superfície pegajosa ou igual)

79 - cocho de rodapé original

80 - enchimento posterior compactado, concreto ou equiparado

81 - esqueleto de tendões e âncoras pós-tensionamen- to unificados

82 - bloco especial de CMU com uma configuração para deter a penetração de umidade entre as CMUs

83 - configuração para deter a penetração de umidade entre as CMUs

84 - configuração de labirinto afunilada

85 - configuração de labirinto em ângulo re- to/quadrado

86 - processo de montagem para SISTEMA DE BLO- COS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO com componentes reutilizáveis

87 - partes gerais para configuração de elevada resis- tência (defesa militar ou anti-terrorismo) do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO

87A - montagem da configuração de elevada resistên- cia (defesa militar ou anti-terrorismo) do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO

88 - âncora de placa de superfície de CMU de cober- tura completa para pós-tensionamento

89 - CMU de elevada densidade com cavidade relati- vamente pequena

90 - tendões de elevada resistência tais como aço de grau #5 ou #8 ou equipado

91 - âncoras mistas para ligação a fundação ou estru- tura montada

92 - plataforma ou ponte lateral

93 - suporte de plataforma ou ponte

94 - plataforma de carga tal como pessoas, equipa- mento ou material

95 - veículo (militar ou outro)

96 - leito ou estrutura de suporte de veículo

97 - cobertura de leito à prova de explosão

98 - abertura de orifício de atravessamento em âncora (barra) para pós-tensionamento

99 - abertura de orifício rosqueado em âncora (barra) para pós-tensionamento

100 - área/abertura de contato para âncora embutida de largura completa (barra) em CMU

100A - área/abertura de contato para âncora embuti- da de largura parcial (barra) em CMU

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida

A presente invenção é um sistema de construção chamado de SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31. Este sistema de pós-tensiona- mento é compreendido de apenas alguns tipos diferentes de componen- tes - um bloco de núcleo oco 35 (e outros) em que a cavidade oca 48 é o duto, uma série de tendões (tal como parafuso de atravessamento) 34 e uma pluralidade de âncoras simples (tal como uma barra) 33 com algumas características adicionais. O sistema é configurado com a pluralidade de blocos adjacentes 35 contíguos e tocando uns nos outros e acoplados de modo desmontável um no outro por meio de tendões 34 e âncoras 33. Este acoplamento resulta numa estrutura que é formada a partir de uma pluralidade de unidades de alvenaria de concreto pós- tensionadas unificadas (normalmente chamadas de blocos ou tijolos) que coletivamente são de longe mais fortes do que uma estrutura de blocos ordinária construída com argamassa e reforço padrão. Uma pessoa de capacidade ordinária no campo da construção, especialmente com estruturas de alvenaria reforçadas, observa as várias partes que podem ser fisicamente usadas para permitir que seja produzido e utilizado este SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31. O aperfeiçoamen- to sobre a técnica existente é proporcionar um sistema de construção que tem muitas vantagens e benefícios como afirmado na seção prévia intitulada "Objetivos, Vantagens e Benefícios". A vantagem sobre o mais novo Bolt-A-Blok inclui colocação precisa da barra de ancoragem, tempo de construção mais curto com os canais em recesso ou as barras embutidas, acompanhamento comercial da invenção com as barras embutidas, uso militar/defesa e aplicações anti-explosões mais fortes, características de construção mais fácil, mais rápida com ajuda de colocação e características com conexões anti-volteio e rápidas com placas/arruelas ovais e tendões rosqueados.

É mostrado nas Figuras 1 e 2, nas Figuras 6 até 14 e Figura 16 uma modalidade de operação completa do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENA- RIA 31 e modalidades alternativas. Nos desenhos e ilustrações, nota-se bem que os desenhos e esboços demonstram a configuração geral desta invenção. A modalidade preferida do sistema é compreendida de apenas algumas partes, conforme mostradas. Várias características importantes destes componentes também estão delineadas e são descritas abaixo em detalhe apropriado para uma pessoa qualificada na técnica apreciar a sua importância e funcionalidade para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTU- RAS DE ALVENARIA 31.

Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste Relatório Descritivo, ilustram modalidades do SISTE- MA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31 que são preferidos. Os desenhos, em conjunto com a descrição sumária dada acima e uma descrição detalhada dada abaixo servem para explicar os princípios do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTU- RAS DE ALVENARIA 31. Fica entendido, porém, que o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31 não é limitado apenas às disposições e instrumenta- lidades precisas mostrados.

A Figura IA e IB são esboços dos SISTEMAS DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31 e 3 IA. Na Figura IA, é mostrada uma modalidade para um canal em recesso para uma modalidade de barra e, na Figura 1B, é representada uma opção de barra embutida.

As Figuras 1C e 1D são esboços dos SISTEMAS DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31 e 31A com características e componentes específicos identificados. O SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 mostrado na Figura 1A com componentes e característi- cas descritos na Figura 1C é a modalidade preferida. Outras configura- ções mostradas e descritas abaixo são modalidades alternativas. Aqui, é mostrada uma unidade de alvenaria de concreto 37 com recessos de bolsa 38 empilhada em conjunto como uma configuração geral 31. São mostrados os recessos de bolsa 38 em que podem ser colocadas as barras 33. Cada bloco de CMU 37 está tocando o bloco adjacente como denotado pelo ponto de contato "fechado" 44. Isto é um aperfeiçoamen- to muito distinto em relação à técnica anterior para a velocidade de montagem e para a eliminação de um intervalo entre as CMUs. Obviamente, as barras 33 e os parafusos 34 podem ser fabricados a partir de muitos tipos de materiais, incluindo, mas, sem limitação, metal (tal como aço, aço inoxidável, titânio, metal, alumínio e semelhan- tes); materiais compostos (incluindo plásticos e plásticos reforçados; materiais baseados em resinas reforçadas e semelhantes); e outros materiais apropriados para criar tendões e âncoras para um sistema de pós-tensionamento. A pilha 31 é montada sobre o meio de base 46 por uma âncora 45. Igualmente, é mostrada a outra modalidade com barras embutidas 31A. As barras 33 são fabricadas dentro da unidade de alvenaria de concreto 42. O parafuso/tendões 34 junta-se a cada âncora/barra 33 individualmente. A pilha inteira 31A é montada sobre o meio de base 46 pela âncora de base 45.

As Figuras 2A até 2C são esboços de detalhes e componen- tes gerais adicionais do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. Na Figura 2A, é mostrada uma bolsa em recesso 37. As bolsas 38 são configuradas na superfície superior da CMU para permitir que sejam colocadas as barras 33. Estas barras podem ser laterais 33 ou longitudinais 40. De preferência, as bolsas em recesso 38 são fabricadas dentro das CMUs, à medida que os próprios blocos são fabricados. Como alternativa, os recessos podem ser cortados ou fundados em blocos-padrão, se desejado numa operação secundária. Esta operação secundária pode ser num local de produção ou no local de trabalho em que a estrutura está sendo construída. Os recessos são nominalmente do mesmo tamanho que as barras, sem dúvida, com alguma tolerância adicional para permitir que as barras 33,40 deslizem facilmente para ajuste dentro da bolsa 38 e ainda fiquem uniformemente localizadas. Esta tolerância pode ser empiricamente determinada com vários milésimos de uma tolerância de centímetros antecipada para construção fácil. Nenhuma dimensão específica é proporcionada propositadamente para não limitar o âmbito e espírito da invenção. Na Figura 2B, a CMU opcional 3IA tem a barra embutida CMU 42 que está tirada mostrando as barras 40A fabricadas dentro da CMU. Na Figura 2C, são representados a barra 33, o parafuso 34 e a chave de porcas 32.

Deve notar-se que as Figuras 3 até 5 são esboços do estado da técnica para estruturas de alvenaria e pós-tensionadas. Estas são discutidas na seção do estado da técnica acima. Contudo, um conhe- cimento dessas configurações anteriores e métodos de construção serve de importante pano de fundo para uma pessoa qualificada na técnica observar completamente as características únicas proporcionadas pelo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31. Durante muitas décadas e, de fato, mais do que um século inteiro, pedreiros e construtores, arquitetos e engenheiros têm tido blocos e tijolos de alvenaria ocos para uso. Igualmente, barras de aço e vários prendedores têm estado prontamente disponíveis. Todavia, ninguém ensinou nem desenvolveu esta combina- ção sem igual, simples como uma extensão óbvia da tecnologia da construção.

A Figura 6 representa opções de canais em recesso, bolsas e barras embutidas. A CMU típica 30 é mostrada como uma referência. É mostrada uma CMU com canais em recesso 35. Os canais 36 podem ser configurados lateral ou longitudinalmente e atravessam a largura inteira da parede. Outra modalidade da CMU é uma CMU com bolsas 37. Estas bolsas 37 estão apenas no interior da CMU. A CMU tem característica de "golpeamento" 57 no exterior da CMU. Quando ou se for necessária uma barra para estender até passar a superfície exterior da CMU, o golpeamento 57 é meramente removido batendo a parede lateral por fora do bloco. Os detalhes adicionais são descritos abaixo. Outras modalidades mostradas são as CMUs com barras embutidas 39 e 42. Aqui, a barra lateral 43 é embutida na CMU 42 numa certa posição 41. Igualmente para uma barra longitudinal 40A, ela é embutida numa CMU embutida 39 numa certa posição 41. Finalmente, uma CMU pequena 58 tal como um tijolo é representada com cavidades ocas para servir de dutos para o sistema de pós-tensionamento.

As Figuras 7A até 7C mostram os detalhes do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 para CMUs com canais laterais em recesso. Na Figura 7a, está representado um dos tipos que apresentam uma CMU 35A com um canal completo em recesso 36. Este canal estendido 36 permite que as barras 33 corram a largura completa da CMU 35A. Os canais em recesso 36 estendem-se através do núcleo oco 48 da CMU 35A. Outras características indica- das são o orifício de atravessamento 98 com uma abertura clara através da barra 33 e o orifício rosqueado 99 que tem um rosqueado interno para conectar com os parafusos de atravessamento 34. Outra configu- ração para receber as barras laterais 33 é mostrada na Figura 7B. Aqui, a CMU 37 tem o recesso de bolsa 38. Nesta CMU 37, as barras 33 estendem-se apenas em parte da largura através da CMU 37. Esta contém a barra 33 quanto a estender-se além da extremidade da CMU 37. Uma pessoa qualificada na técnica entende que as barras 33 podem ser mais rapidamente colocadas nos recessos de bolsa 38. Importante para a estética dos lados da CMU 37 é a falta de qualquer barra protraindo para as extremidades da CMU como a CMU 35A descrita acima. Estes recessos de bolsa têm uma característica pontuada de golpeamento 57 que permite que se remova (isto é, "bata ou corte") a seção lateral e permite que sejam colocadas barras de extensão. Esta característica é descrita abaixo. Na Figura 7C, é mostrada uma CMU menor 58. Isto poderia ser uma CMU freqüente- mente descrita como um tijolo. Nesta configuração, são representadas barras menores ou âncoras ovais 59= Estas âncoras ovais 59 ainda têm o orifício de atravessamento 98 e o orifício rosqueado 99 para conectar os tendões 34 à âncora oval 59.

As Figuras 8A e 8B mostram os detalhes do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 para CMUs com canais estendidos em recesso 36 numa configuração longitudinal. Na Figura 8A, está representado um dos tipos que apresentam uma CMU 35B com um canal completo em recesso 36. Este canal estendido 36 permite que as barras longitudinais 40 corram o comprimento completo da CMU 35B. Os canais em recesso 36 estendem-se através de todos os núcleos ocos 48 da CMU 35B. Outra configuração para receber as barras laterais 33 é mostrada na Figura 8B. Aqui, a CMU 37 tem recesso de bolsa 38. Nesta CMU 37, as barras 33 estendem-se apenas longitudinalmente e apenas parte do comprimento ao longo da CMU 37. Isto contém a barra 40 de se estender para a extremidade da CMU 37. Outras características indicadas são o orifício de atravessamento 98 com uma abertura clara através da barra 40 e o orifício rosqueado 99 que tem um rosqueado interno para conectar com os parafusos de atravessamento 34. Uma pessoa qualificada na técnica entende que as barras 33 possam ser mais rapidamente colocadas nos recessos da bolsa 38. Importante para a estética dos lados da CMU 37 é a falta de qualquer barra que protraia para as extremidades da CMU, tal como a CMU 35B descrita acima. Estes recessos de bolsa para a barra longitudinal 40 têm uma característica pontuada de golpeamento 57 que permite que se remova (isto é "bata ou corte") a seção lateral e permite que sejam colocadas no lugar barras estendidas. Esta característica de golpeamento é descrita abaixo.

As Figuras 9A até 9G mostram outros esboços de CMUs com sistemas de bolsas de blocos em recesso 37 em ambas as direções. A Figura 9A mostra a CMU (bloco) com bolsas 37 e a característica de golpeamento 57. A Figura 9B mostra a CMU com bolsas em recesso 37 com uma barra longitudinal 40 no lugar. A Figura 9C mostra o mesmo tipo de CMU com bolsas em recesso 37 que tem duas barras laterais 33 no lugar. Na Figura 9D, a característica de golpeamento 57 foi removida e resultou num golpeamento aberto 60 na CMU 37A (com o golpeamento aberto). Isto resulta num canal de atravessamento em que pode ser colocada uma barra estendida 61. Esta configuração da barra estendida 61 através do golpeamento aberto 60 é mostrada na Figura 9E. Nas Figuras 9F e G, a característica semelhante de golpeamento 60 é mostrada com as barras estendidas 61 na posição lateral. Estas características de golpeamento 60 podem ser fabricadas no local da produção de blocos, num local secundário ou no local de trabalho. Estes podem ser criados por um impacto no golpeamento pontuado 57 ou cortando ou moendo uma CMU normal 30 de maneira a formar um canal estendido 36.

As Figuras 10A até 10C proporcionam esboços das opções de barra embutida para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 3 IA. Aqui, as CMUs têm barras laterais embutidas 43 e barras longitudinais 40A. A Figura 10A mostra uma CMU normal 30 para referência. Na Figura 10B, são mostradas barras embutidas laterais 43 na CMU 42. Uma pessoa qualificada na técnica da engenharia de construção entende a capacidade de embutir as barras 43 num certo local 41. Este local 41 pode variar desde aproxi- madamente meio caminho 63 na CMU ou pode ser mais próximo de uma superfície com uma distância maior 62 a partir da superfície oposta da CMU. A Figura IOC representa as mesmas opções de distância 62, 63 oferecidas sobre as barras embutidas longitudinalmen- te posicionadas 40A. Estas CMUs 39 mostram as barras longitudinais 40A no lugar. Uma pessoa qualificada em técnicas de construção bem analisa que as barras embutidas a distâncias diferentes 62, 63 podem ter vantagens de montagem, quando a barra for mais próxima 62 à superfície superior e o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 3IA deve ter resistência mais uniforme, quando a barra 40A estiver na posição a meio caminho 63.

As Figuras IlA e IlB mostram mais esboços de uma CMU 42 com barras embutidas laterais 43. A Figura IlA mostra a barra lateral embutida 43 estendendo-se a toda a largura da CMU 42. Esta extensão é dentro da abertura de contato 100 que se estende pelas paredes laterais da CMU 42. Na Figura 11B, a barra lateral embutida 43 estende-se apenas em parte da passagem através das paredes laterais, conforme representado pela abertura de contato parcial 100A.

Pode se notar que a localização 41 do embutimento pode variar, conforme descrito acima na Figura 10.

As Figuras 12A e 12B mostram esboços adicionais de uma barra longitudinal embutida 40A da CMU 39. A Figura 12A mostra a barra longitudinal embutida 40A estendendo-se pelo comprimento completo da CMU 39. Esta extensão é dentro da abertura de contato 100 que se estende através das paredes laterais da CMU 39. Na Figura 12B, a barra longitudinal embutida 40A estende-se apenas em parte da passagem através das paredes laterais, conforme representado pela abertura de contato parcial 100A. Pode-se novamente notar que a localização 41 do embutimento pode variar, conforme descrito acima na Figura 10. As Figuras 13A até 13F mostram esboços de uma bolsa especial em recesso 48A da CMU 64 nos blocos usados com o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31B. O esboço na Figura 13A mostra uma CMU padrão 30 para referência. Os esboços na Figura 13B representam a CMU especial 64 com os recessos profundos especiais 48A. A abertura 65 para o tendão é mostrada nesta CMU 64. A Figura 13 mostra algumas das outras partes para este SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31B. Estão incluídos o tendão especial 66 que tem rosqueados 70 e um afunilamento 71 numa extremidade. Uma extensão ou seção de eixo 68 cria essencial- mente o tendão 69 njntando integralmente as extremidades. Na extremidade oposta, o tendão especial 66 tem um meio para girar o tendão 67. Interno ao meio para girar 67 está uma abertura 68 com rosqueados para receber os outros tendões. Na mesma Figura 13C está uma vista superior dos meios 67A que também representa a abertura rosqueada interna 68. Um espaçador conformado ovular 72 com uma abertura clara não rosqueada 73 completa os componentes do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31B. Uns esboços na Figura 13D representam uma vista superior da CMU especial 64 que mostra o espaçador ovular 72. Em razão da configura- ção oval, o espaço 72 não girará, quando colocado interior ao recesso especial 48A. Na Figura 13E, é mostrado o espaçador oval 72 no lugar colocado na parte inferior do recesso especial 48A. Este espaçador 72 proporciona uma superfície para que o tendão 66 possa facilmente ser girado e apertado pelos meios 67. Uma pessoa qualificada na técnica do pós-tensionamento observa que o tendão 66 que repousa sobre o espaçador 72 cria uma combinação unificada conforme descrito ao longo do restante da invenção. A Figura 13F mostra uma vista terminal da CMU especial 64 com suas várias características.

As Figuras 14A até 14F mostram esboços de características e usos típicos do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. Na Figura 14A, uma parede típica é construída com CMUs 30. Uma versão mais larga da CMU 74 é colocada no empilha- mento. Este conjunto mais largo de CMUs cria eficazmente uma borda 75. Esta borda 75 permite a construção de lajes de chão ou a colocação de outras estruturas como um chão ou uma viga de telhado ao longo da borda 75. Uma pessoa qualificada na técnica da construção com CMUs de vários tamanhos reconhece que estes blocos mais largos 74 e a configuração de borda 75 podem ser facilmente adaptados para todos os vários tipos de CMUs utilizados com o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. No esboço mostrado na Figura 14B. um bloco mais largo 74 é colocado na base de uma pilha de CMUs 30 para representar uma parede. Neste esboço, é criada uma localiza- ção de rodapé original cavando um cavado 79. O bloco mais largo 74 é colocado e nivelado no cavado 79. As outras CMUs usadas no SISTE- MA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 são, então, presos e é construída uma estrutura vertical. Um enchimento compac- tado ou outro agregado 80 pode, então, ser colocado para criar uma estrutura forte. Uma pessoa qualificada em construção observa que esta configuração pode proporcionar uma fundação forte e durável sem a necessidade de qualquer concreto.

Na Figura 14C, são mostradas outras características para ajudar o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. Aqui, é proporcionado um meio em declive 76, 76A para localizar as extremidades dos parafusos ou tendões 34 (não mostrados) com a barra de ancoragem 33. Os meios 76, 76A para localizar podem ser integral- mente fabricados nas barras de ancoragem 33 ou podem ser fabricados separadamente e ligados às barras 33 por alguns meios para prender 78 tal como um adesivo, uma superfície pegajosa ou similar. Na Figura 14D está um esboço do esqueleto 81 de tendões e âncoras de pós- tensionamento unificados. Esta vista não tem nenhuma CMU mostra- da. Contudo, são representadas a configuração e as interconexões entre os tendões 34 e as barras de ancoragem dimensionadas de modo variado 33, 40, 61 usadas para criar o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. Este esqueleto de âncoras e tendões (que ficam localizados dentro das cavidades ocas 48 das CMUs) são a chave principal para a teoria da resistência do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31.

As Figuras EeF são esboços de configurações especiais para ajudar a impedir a intrusão de umidade nos blocos. Num sistema sem argamassa, os intervalos podem permitir alguma infiltração da água através dos intervalos, mesmo que o intervalo seja minúsculo. A Figura 14E mostra um bloco especial de CMU 82 com uma configura- ção 83 para impedir a penetração de umidade entre as CMUs. A configuração pode ser de várias formas e desenhos. Duas dessas configurações 83 são mostradas na Figura 14F. Aqui, são apresentadas uma configuração de labirinto afunilado 84 e uma configuração de labirinto de ângulo reto/ quadrada 85. Uma pessoa qualificada em projeto de labirintos observa que estas não são limitações, mas meros exemplos da pletora de projetos que podem realizar o mesmo escopo dentro do espírito destes projetos.

As Figuras 16A e 16B mostram esboços de uma opção de carga pesada para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 87 para uso em aplicações defensivas e an ti terrorismo. A CMU global 89 é ainda conectada a âncoras e tendões através das cavidades ocas. Todavia, a CMU defensiva 89 tem paredes mais espessas que resultam em cavidades menores 48. Os tendões 90 podem ser de grau padrão (N0 2) através de parafusos ou maior resistência (N° 5 ou N0 8), a fim de proporcionar maior capacidade de pós-tensionamento. As âncoras 88 são placas completas. Isto elimina qualquer intervalo conforme mostrado no Bolt-A-Blok do estado da técnica. Estas placas 88 são feitas convenientemente de metal de elevada resistência, tal como aço (liga de elevada resistência, grau padrão, aço inoxidável ou similar) ou um material composto de elevada resistência. As placas 88 podem ter acabamento superficial, revestidas ou não revestidas. Se for aplicada uma camada, a placa pode também apresentar uma característica betuminosa, de silicone ou revestimento externo semelhante para proporcionar vedação adicional entre a CMU 87 e as placas 88. A Figura 16A mostra um tendão 90 para cada cavidade que é conectado às placas 88 pelas aberturas rosqueadas 98 na placa 88. O orifício de atravessamento não rosqueado 99 é a localização para colocar o próximo tendão para conexão à placa inferior. A Figura 16B mostra uma modalidade alternativa do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO defensivo 87. Aqui, pode ser usada uma pluralidade de tendões 90 para criar mesmo pós- tensionamento muito maior, se desejado. Tendões adicionais 90 exigiriam correspondentemente aberturas adicionais 98, 99 nas placas de ancoragem 88.

Os detalhes aqui mencionados são exemplificativos e não limitativos. Afirmada novamente e bem observada por uma pessoa qualificada na técnica de materiais de construção, todos os exemplos dos materiais podem ser substituídos por outros materiais plásticos e compostos que têm propriedades semelhantes e ainda estarem dentro do âmbito e espírito deste SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31. Outros componentes específicos para descrever um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO PARA ESTRUTURAS DE ALVENARIA 31 podem ser adicionados, conforme uma pessoa tendo capacidade ordinária no campo de construção considera como sendo óbvio a partir da modalidade acima descrita.

Operação da Modalidade Preferida

O novo SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 foi descrito na modalidade acima. A maneira como o dispositivo opera é descrita abaixo. Note-se bem que a descrição acima e a operação aqui descrita devem ser tomados completamente em conjunto para ilustrar o conceito do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31.

A Figura 15 mostra o processo de montagem 86 de um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31, incluindo as etapas de 1 até 12. O processo mostrado é para uma CMU com canais em recesso 36, mas o fluxo geral é semelhante para todas as modalidades diferentes do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. São mostradas 12 etapas na Tabela C que correspondem às etapas mostradas na Figura 15. Estas etapas são, então, repetidas, à medida que são necessárias CMUs adicionais para a estrutura pretendida. Tabela C

Processo de Montagem

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A Figura 17 mostra uma utilização para a aplicação de carga pesada 87A. Neste exemplo, uma série das CMUs de carga pesada 89 é colocada e juntada de modo semelhante ao descrito no processo acima na Figura 15. Todavia, as barras de ancoragem 33 são agora placas de superfície completa 88. Os tendões 90 são parafusos de atravessar ou outros tendões fortes, duráveis de elevada resistência. Também as âncoras de base iniciais podem ser de várias configurações 91 para ligação a um bloco de concreto, direto na pedra ou diretamente na terra. Estas várias configurações 91 podem ser de comprimentos variados para acomodar as necessidades da construção. Nota-se bem que estas estruturas do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 87 podem ser rapidamente erguidas e, mais tarde, rapidamente desmontadas para remoção, transporte e reutilização.

As Figuras 18A até 18E mostram esboços de aplicações para a opção de carga pesada 87 do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31. A Figura 18A é uma vista lateral de CMUs de carga pesada 89 dispostas numa pilha horizontal com as placas de carga pesada 88 contidas como âncoras entre cada CMU de carga pesada 89. Embora esteja representada uma plataforma ou ponte lateral pequena 92, uma pessoa qualificada na técnica de construção observa como este exemplo pode ser expandido para seções e estruturas maiores. Nota-se também a necessidade de algum suporte de elevada resistência 93 nas extremidades da plataforma 92. A Figura 18B representa a mesma plataforma exempliflcativa 92 com uma carga aplicada 94 a partir do pessoal, equipamento ou materiais. A configu- ração de plataforma, aqui, assim como também a parede 87A descrita na Figura 17 acima presta-se propriamente a muitas estruturas fortes diferentes de proteção de barricada, construção, ponte e outras para aplicações anti-terrorismo e defensivas militares. Esta placa completa 88 colocada entre as CMUs de carga pesada 89 é a chave para essas aplicações. Outros usos são listados na Tabela D, abaixo.

Uma aplicação muito especial para um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO de carga pesada 87 é descrita nas Figuras 18C até E. Na Figura 18 C, é mostrado um veículo usado para trabalho pesado militar tal como um caminhão 95 ou halftrack. O veículo 95 tem uma estrutura de suporte ou leito 96 na sua seção traseira onde o pessoal militar é freqüentemente colocado. Na Figura 18D, a estrutura ou leito 96 é repetida. Depois, na Figura 18E, uma cobertura especial de leito resistente explosão ou à prova de explosão 97 ou chão é instalado. Este chão é um SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO de carga pesada 31.

O resultado é uma proteção facilmente instalada que pesa muito menos do que a placa de blindagem convencional de vários centímetros de espessura. A instalação da cobertura do leito à prova de explosão 97 pode ser realizada rapidamente pelo pessoal que usa o veículo. Exige-se testes de confirmação pelos militares para confirmar se isto é uma alternativa à prova de explosão versus resistente à explosão. Todavia, o custo para uma cobertura de leito à prova de explosão 97 em compara- ção com o de uma alternativa de aço puro é consideravelmente menor e pode ser rapidamente desdobrado para uso.

Vários outros usos existem para o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONAMENTO UNIFICADO 31, conforme aqui descrito na Tabela D - Exemplos de Usos. Estes outros usos são semelhantes àqueles cobertos pelo sistema Bolt-A-Blok de pós-tensionamento unificado. Todavia, o presente SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS- TENSIONAMENTO UNIFICADO 31 tem os muitos aperfeiçoamentos adicionais acima descritos para estes usos. Tabela D

Exemplos de Usos

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Com esta descrição das partes e operação detalhadas deve ficar entendido que o SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONA- MENTO UNIFICADO 31 não se limita à modalidade descrita. Pretende- se que as características do SISTEMA DE BLOCOS DE PÓS-TENSIONA- MENTO UNIFICADO 31 cubram várias modificações e disposições equivalentes incluidas no espirito e ambito da descricao.

Claims (20)

1. Sistema de Construção, para construir estrutura de alvenaria com unificada reforço de tensionamento pós-unificado, caracterizado por que o sistema compreende: a) uma pluralidade das unidades de alvenaria de concreto com características especiais para colocação de barra de ancoragem, cada unidade com pelo menos uma cavidade, tendo cada unidade um plano mais elevado e inferior com a cavidade oca nele, e tendo cada unidade os planos essencialmente paralelos uns aos outros; b) uma série de uma ou mais barras de ancoragem, cada barra de ancoragem com uma abertura rosqueada e uma abertura não rosqueada comparativamente maior, sendo a primeira barra colocada contiguamente ao primeiro plano tendo a cavidade oca da unidade de alvenaria e a segunda barra colocada contiguamente ao plano mais elevado tendo a cavidade oca da unidade de alvenaria em que a primei- ra barra e a segunda barra são colocadas essencialmente paralelas uma ã outra com as aberturas alinhadas de tal modo que a abertura não rosqueada da barra superior fica alinhada com a abertura rosqueada da barra inferior; c) uma pluralidade de prendedores atuando como tendões com um meio para rigida e removivelmente conectar cada uma das barras de ancoragem primeiro à barra alinhada acima, se houver, e secundariamente à barra abaixo com a unidade de alvenaria interposta entre at barras conectadas; d) uma ferramenta simples para facilitar a conexão dos prendedores às barras; e e) um conjunto de vários acessórios para completar a estru- tura de alvenaria com função igual e superior em comparação com uma alvenaria padrão com uma estrutura de argamassa por meio do que o sistema e a combinação de componen- tes proporciona uma estrutura facilmente construída de uma série de unidades de alvenaria de concreto, colocadas em várias configurações estruturais tais como filas e colunas, contiguamente colocadas a outras unidades e a estrutura apresentando um Método de reforço de Tensionamento Pós-Unificado que proporciona uma força estrutural comparativamente superior a uma estrutura de unidade de argamas- sa e alvenaria; que é feita a partir de materiais comumente projetados e disponíveis; que não tem nenhum recesso entre as unidades de alvenaria; e que proporciona uma estrutura que pode ser montada e desmontada para reutilização de seus componentes por meio de uma ferramenta simples por trabalhadores não especializados.

2. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 1, caracte- rizado por que a unidade de alvenaria de concreto com características especiais para configurações de colocação de barra de ancoragem é uma unidade tendo uma ou mais barras embutidas especialmente colocadas num local especificado a partir do plano inferior dentro da unidade de alvenaria, por meio de que a unidade de alvenaria de concreto tem a barra colocada dentro da unidade, à medida que é fabricada, e não existem nenhumas barras de ancoragem soltas necessárias para exercer o Método de reforço de Tensionamento Pós-Unificado.

3. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 2, caracte- rizado por que a colocação especial da ou das barras embutidas é na direção lateral através da largura da unidade de alvenaria.

4. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 2, caracte- rizado por que a colocação especial da barra embutida é na direção longitudinal ao longo do comprimento da unidade de alvenaria.

5. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 1, caracte- rizado por que a unidade de alvenaria de concreto com características especiais para colocação de barra de ancoragem é uma unidade tendo um ou mais recessos especiais chamados de canal no plano mais alto da unidade de alvenaria de concreto, por meio do que os recessos podem efetiva e rapidamente ser usados para localizar as barras de ancoragem para o método de reforço de Tensionamento Pós-Unificado.

6. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 5, caracte- rizado por que os recessos especiais são estendidos completamente a partir de uma extremidade da unidade para a extremidade oposta da unidade de alvenaria de concreto.

7. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 6, caracte- rizado por que os recessos especiais são estendidos essencialmente na direção lateral.

8. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 6, caracte- rizado por que os recessos especiais são estendidos essencialmente na direção longitudinal.

9. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 6, caracte- rizado por que os recessos especiais são estendidos tanto na direção lateral como longitudinal na mesma unidade de alvenaria de concreto.

10. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 5, carac- terizado por que os recessos especiais são dispostos a partir de proxi- mal ainda que não coplanares com uma extremidade de uma unidade e estendem-se até à proximal ainda que não coplanares com a oposta da mesma unidade, por meio do que uma seção da unidade forma uma extremidade para o recesso e fecha o recesso para criar essencialmente uma bolsa para a colocação da barra de ancoragem.

11. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por que as bolsas se estendem tanto lateral como longitudinalmente.

12. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 1, carac- terizado por que um meio inclinado para localizar os parafusos de tendão fica colocado sobre a barra de ancoragem, por meio do que o meio inclinado ajuda a guiar o parafuso de tendão para a abertura rosqueada da barra de ancoragem.

13. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 1, carac- terizado por que pelo menos uma ou mais das filas das unidades de alvenaria de concreto apresentam uma unidade mais larga do que a fila acima ou abaixo da unidade mais larga, por meio do que a unidade mais larga proporciona vários usos para uma estrutura construída.

14. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que o uso de uma superfície da unidade mais larga é como uma borda para descansar uma viga de chão, uma viga de telhado ou outras estruturas.

15. Sistema de Construção, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que o uso de uma superfície da unidade mais larga é como um bloco de alicerce para iniciar uma fundação de um edifício, por meio do que a fundação pode ser instalada e construída sem a necessidade de concreto.

16. Sistema de Construção Para Estrutura de Alvenaria de Elevada Resistência com Reforço de Tensionamento Pós-Unificado, caracte- rizado por que o sistema compreende: a) uma pluralidade de unidades de alvenaria de concreto com características de carga pesada e especiais para a colocação de barra de ancoragem, cada unidade com pelo menos uma cavidade pequena, tendo cada unidade um plano mais elevado e um inferior com a cavidade oca nele e tendo cada unidade os planos como sendo essencialmente paralelos uns aos outros; b) uma série de placas de ancoragem, cada placa de anco- ragem com uma pluralidade de aberturas rosqueadas e uma pluralida- de de aberturas não rosqueadas comparativamente maiores, sendo a primeira placa colocada contiguamente ao primeiro plano tendo a cavidade oca da unidade de alvenaria e a segunda placa colocada contiguamente ao plano superior tendo a cavidade oca da unidade de alvenaria em que a primeira placa e a segunda placa são colocadas essencialmente paralelas uma à outra com as aberturas alinhadas de tal modo que as aberturas não rosqueadas da placa superior são alinhadas com as aberturas rosqueadas da placa inferior; c) uma pluralidade de prendedores atuando como tendões com um meio para rigida e removivelmente conectar cada uma das placas de ancoragem primeiro à placa alinhada acima, se houver, e secundariamente à placa abaixo com a unidade de alvenaria industrial interposta entre as placas conectadas; d) uma ferramenta simples para facilitar a conexão dos prendedores aos pratos; e e) um conjunto de vários acessórios para completar a estru- tura de alvenaria de carga pesada com função igual e superior em comparação com uma alvenaria padrão com estrutura de argamassa, por meio do que o sistema e combinação de componentes proporciona uma estrutura de elevada resistência, facilmente construí- da, de uma série de unidades de alvenaria de concreto colocadas em várias configurações estruturais tais como filas e colunas contiguamen- te colocadas com outras unidades e configurando a estrutura um método de reforço de Tensionamento Pós-Unificado que proporciona uma resistência estrutural comparativamente superior a uma estrutura da unidade de argamassa e alvenaria; que é feita a partir de comumente projetado e disponíveis; que não tem nenhum recesso entre as unidades de alvenaria; e que proporciona uma estrutura que pode ser montada e desmontada para reutilização de seus componentes por meio de uma ferramenta simples por trabalhadores não especializados.

17. Sistema de Construção Para Estrutura de Alvenaria de Elevada Resistência com Reforço de Tensionamento Pós-Uni fica do, de acordo com a Reivindicação 16, caracterizado por que a configuração estrutural é uma barreira, por meio do que a barreira pode ser usada para restringir o movimento veicular, deter ações terroristas e proteger pessoal.

18. Sistema de Construção Para Estrutura de Alvenaria de Elevada Resistência com Reforço de Tensionamento Pós-Unificado, de acordo com a Reivindicação 16, caracterizado por que a configuração estrutural é uma plataforma horizontal, por meio do que a plataforma pode ser usada para proporcionar uma superfície de carga pesada, resistente a explosões para pontes, passagens e pavimentos de constru- ção.

19. Sistema de Construção Para Estrutura de Alvenaria de Elevada Resistência com Reforço de Tensionamento Pós-Unificado, de acordo com a Reivindicação 16, caracterizado por que a configuração estrutural é uma plataforma horizontal montada e colocada num veículo, por meio do que a plataforma pode ser usada para proporcionar uma superfície de carga pesada, resistente a explosões para o veículo para proteger o conteúdo do veículo incluindo pessoal que esteja sendo transportado.

20. Sistema de Construção Para Montagem de Estrutura de Alve- naria com Reforço de Tensionamento Pós-Unificado, caracterizado por que o sistema compreende: a) uma pluralidade das unidades de alvenaria concreto com características especiais para colocação de barras de ancoragem, cada unidade com pelo menos uma avidade ovular com uma borda em degrau e um tubo nela, tendo cada unidade um plano superior e inferior com a cavidade oca nela e tendo cada unidade os planos sendo essencialmente paralelos uns aos outros; b) uma série de um ou mais espaçadores ovulares, cada es- paçador com uma abertura não rosqueada, o espaçador a ser colocado contiguamente na superfície inferior da cavidade em degrau para cada unidade de alvenaria; c) uma pluralidade de prendedores atuando como tendões colocados na abertura de um espaçador criando uma montagem e, então, o tendão colocado interiormente ao tubo da cavidade com o espaçador interposto entre o tendão e a borda em degrau; e d) uma ferramenta simples para facilitar a conexão do ten- dão um ao outro, por meio do que o sistema e a combinação de componen- tes proporciona uma estrutura facilmente construída de uma série de unidades de alvenaria de concreto colocadas em várias configurações estruturais tais como filas e colunas contiguamente colocadas com outras unidades e os tendões são livres para ligar o espaçador sobre a borda, em que a combinação de borda tendão e espaçador cria uma estrutura de cavidades ovulares das unidades de alvenaria de concre- to configurando um método de reforço de Tensionamento Pós- Unificado que proporciona uma resistência estrutural comparativa- mente superior para uma estrutura de unidades de argamassa e alvenaria; que é feito de materiais comumente projetados e disponí- veis; que não tem nenhum recesso entre as unidades de alvenaria; e que proporciona uma estrutura que pode ser montada e desmontada para reutilização de seus componentes por meio de uma ferramenta simples por trabalhadores não especializados.