BRPI0720187A2 - Painéis de construção e sistemas e métodos de construção - Google Patents

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BRPI0720187A2
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Glen Schiffmann
Gerhard Schiffmann
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Composite Panel Systems Llc
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Description

PAINÉIS DE CONSTRUÇÃO E SISTEMAS E MÉTODOS DE CONSTRUÇÃO FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Esta invenção refere-se a sistemas de construção que substituem enormemente o concreto, seja concreto de mistura pronta ou blocos de concreto pré-fabricados, ou outros produtos de concreto pré-fabricados, em projetos de construção. Em geral, a invenção substitui o concreto em paredes opacas abaixo da média e paredes de fundação, ém paredes acima da média, em bases de concreto, e em calços de coluna. Tais estruturas de concreto são substituídas, na invenção, por estruturas baseadas em camadas à base de fibra, impregnadas por resina, como materiais de composto, também conhecidos como materiais de polímero reforçados por fibra (FRP). Tais estruturas opcionalmente incluem espuma isolante, e opcionalmente incluem "pinos" regularmente espaçados, especialmente em seções de parede verticais. Sendo assim, com a exceção de trabalho plano de concreto tal como pisos de concreto, o caminhão de concreto de mistura pronta convencional não é necessário no local de construção.
Em construção de fundação convencional, primeiro uma base de concreto é formada e despejada utilizando concreto de mistura pronta. Após a base de concreto despejada ter curado em um grau suficiente, tal como uns poucos dias depois, fôrmas de concreto, por exemplo de 1,22-2,44 m de altura, são trazidas, reunidas no local, e erguidas na parte superior da base. 0 concreto de mistura pronta é em seguida despejado, a partir de um caminhão de mistura pronta, nas fôrmas e deixado a assentar e a curar, para criar deste modo as paredes de fundação, ou uma parede opaca se não for planejado nenhum alicerce. Em alternativa, e ainda dirigindo-se ã construção de fundação convencional, a porção vertical da parede de fundação pode ser assentada utilizando unidades de alvenaria de concreto pré-fabricado (cmu's) e argamassa, normalmente sustentados por bases de concreto despejado convencionais.
Em ainda outra construção do tipo convencional, as paredes opacas ou paredes de fundação são construídas utilizando blocos de concreto.
Em qualquer evento, em tais estruturas convencionais, à medida que o concreto está sendo finalizado nas partes superiores das fôrmas, ou no trajeto superior de blocos de concreto, ferrolhos ou outras âncoras de segurança são parcialmente incorporados no concreto assentando ou argamassa de modo que as âncoras estendam-se a partir da parte superior da parede de fundação e, uma vez que o concreto despejado, ou argamassa, tenha constituído, tais âncoras funcionam como âncoras de segurança, por exemplo para montar uma placa superior à parte superior da parede de fundação, para ancorar deste modo a estrutura de construção suprajacente à fundação ou parede opacas. Uma vez que o concreto em uma parede despejada convencionalmente assenta, as fôrmas são removidas, por exemplo 1-2 dias após o concreto de mistura pronta ser despejado nas fôrmas, e uma madeira, ou produto de madeira, ou outra placa superior é ancorada na parte superior da parede de fundação de concreto, utilizando as âncoras que são incorporadas no concreto na parte superior da parede de fundação de concreto. Um tempo de espera similar é necessário com uma parede de bloco de concreto com argamassa, antes da placa superior ser ancorada à parte superior da parede assim fabricada.
0 processo de construção de parede de concreto despejado observado acima, e o processo de construção de bloco de concreto, ambos exigem uma quantidade substancial de materiais de concreto, investimento em fôrmas, trabalho no local substancial e diversos dias de tempo para fabricar a fundação de construção na qual o andar térreo da construção pode em seguida ser erguido. Se a construção for feita no inverno em um clima nórdico, o concreto é normalmente aquecido a fim de facilitar a cura do concreto.
Além disso, uma tal parede de fundação de concreto resultante é permeável à água e por isso deve ser feita à prova d'água no entanto, mesmo após um revestimento à prova d'água convencional ter sido aplicado para fazer a parede de fundação à prova d'água, vazamento de água através de tal parede de fundação de concreto, seja parede de mistura pronta ou parede de bloco de concreto, é mais comum. Além disso, uma parede de concreto é um bom condutor de calor, e deste modo deveria ser isolada para evitar perda de calor por condução através do concreto até o solo ou outro aterro que circunde a construção. Contudo, o efeito de tal isolamento é limitado porque apenas materiais de isolamento relativamente finos são comumente utilizados com construção de parede de concreto subterrâneo.
Ainda além disso, se o nivel de interior de construção da parede de concreto for ser desocupado, seja abaixo da média, por exemplo, parede de fundação, ou acima da média, então forro de pino, por exemplo pinos de 2x4 ou pinos de 2x6 são normalmente fixados à parede de concreto como um substrato que facilita a instalação de isolamento e utilitários, e funciona como um substrato para instalar uma superfície de parede interior finalizada tal como rocha laminada ou apainelamento. Tal forro ocupa espaço interior dentro da construção bem como custa tempo adicional e dinheiro para instalar.
0 tempo global exigido para construir tal fundação de construção pode ser reduzido ao fabricar paredes de concreto fora do local e erguer no lugar as paredes fabricadas no local, utilizando um guindaste. Contudo, cada tal elemento de parede deve ser projetado sob medida, adicionando ao custo; e equipamento de içamento mecânico, por exemplo o guindaste, deve ser trazido até o local de construção.
Instalar paredes de fundação de uma forma oportuna, para acomodar entrega oportuna de residências construídas e outras construções para compradores, é uma questão significativa no negócio de construção. Existem muitas razões porque as fundações não são instaladas de acordo com uma programação planejada. Um tal problema substancial é o clima. 0 clima em climas nórdicos pode ser abaixo de congelamento durante muitos meses do ano, o que torna difícil ter as fundações instaladas. Além disso, instalar paredes de fundação de concreto de qualidade exige trabalho qualificado, bem como subcontratantes qualificados, incluindo o trabalho qualificado dos subcontratantes.
Outro método conhecido para construir paredes estruturais é o uso de paredes de Fôrma de concreto Isoladas (ICF). Em tal construção, fôrmas isoladas são erguidas nas bases, e recebem concreto despejado de mistura pronta. Após cura, as porções externas das fôrmas são deixadas como uma camada de isolamento térmico entre o concreto e pelo menos uma das superfícies interna e externa da parede resultante. Embora paredes ICF ofereçam um nível relativamente mais elevado de isolamento térmico do que uma parede de concreto não isolada convencional, uma parede ICF é normalmente mais dispendiosa do que uma parede de concreto simples, e é mais difícil de finalizar do que uma parede de concreto simples, seja finalizando o interior isolado da parede ou o exterior isolado da parede.
Ainda outro sistema de parede de fundação convencional alternativo é construído de madeira que foi tratada para inibir decadência, e decomposição correspondente da madeira. Tal madeira tratada é bem conhecida e está convencionalmente disponível. Tais paredes de fundação normalmente incluem pelo menos uma placa inferior, e podem ser envolvidas em plástico e em seguida assentadas em uma base de pedra agregada. Fundações de madeira possuem diversas vantagens, incluindo permitir que um fabricante de tais fundações de madeira fabrique seções de tal parede no ambiente controlado e fechado de uma instalação de fabricação, através da qual a venda e a entrega de tal produto são geralmente insensíveis a condições climáticas. Além disso, a madeira oferece velocidade benéfica na construção de um edifício.
O problema principal com fundações de madeira é que fundações de madeira não são bem recebidas pelo público consumidor, à medida que o público não percebe qualidade em uma construção onde madeira seja utilizada em uma aplicação abaixo da média. São necessários, na indústria de construção, painéis de construção estruturais de peso leve, por exemplo painéis de parede geralmente contínuos de qualquer comprimento desejado até um comprimento máximo por painel, selecionável em comprimento, em altura, e em espessura, cujos painéis de construção estruturais possam ser utilizados em aplicações em que o concreto é convencionalmente utilizado em construção industrial leve, comercial leve, e residencial, e cujos painéis de construção estruturais sejam fortes o suficiente para suportar ambas as cargas compressivas e as cargas laterais que são normalmente impostas sobre tais paredes de concreto em uma estrutura de construção.
São também necessárias paredes que possuam propriedades de barreira à água e à umidade superiores.
São necessárias ainda paredes que possam ser instaladas de modo a estarem prontas para sustentar estrutura de construção suprajacente em um curto período de tempo.
São necessárias ainda além disso paredes que possam ser instaladas em um custo de ciclo de vida inferior.
São necessárias ainda paredes para acessórios que sustentam outra estrutura que suporta tais seções de parede, e que sirvam como conectores entre tais seções de parede e tal outra estrutura.
Estas e outras necessidades são mitigadas, ou pelo menos atenuadas, pelos novos produtos de construção e métodos da invenção.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A invenção representa um sistema de construção à prova d'água, robusto que propicia painéis de construção de piso, teto, e parede e seções de parede, tetos e seções de teto, e pisos e seções de piso correspondentes. As paredes possuem tanto força de resistência a compressão vertical, quanto força de resistência a dobramento horizontal, suficientes de modo que o sistema de parede possa ser utilizado em ambas as aplicações estruturais de construção acima da média e abaixo da média, incluindo aplicações em que tais sistemas de parede são expostos a vento severo e outros climas, tais como furacões, tornados, e similares. Tais paredes podem substituir concreto, e podem satisfazer especificações de resistência exigidas para uso em aplicações residenciais familiares únicas, comerciais leves, e industriais leves.
De forma similar, tetos e pisos feitos com painéis de construção da invenção possuem capacidades de carregamento vertical e horizontal capazes de sustentar as cargas normalmente impostas sobre tetos e pisos em construção residencial familiar única, comercial leve, e industrial leve.
Uma estrutura de parede da invenção possui uma camada à prova d'água externa, compreendida de fibras de reforço incorporadas em resina polimérica, e que definem a superfície voltada para fora do painel. Diversos elementos de reforço estrutural poliméricos reforçados por fibra estendem-se a altura total do painel de parede erguido, e estendem-se a partir de ou próximo à superfície interna da camada externa até uma localização em ou próxima à superfície interna da estrutura de parede, em localizações espaçadas ao longo do comprimento do painel de parede. Uma tecedura tal como camada de reforço pode tecer para frente e para trás entre as áreas de superfície interna e externa da estrutura de parede, e pode formar pelo menos uma porção da superfície voltada para dentro da estrutura de parede.
A superfície voltada para dentro da estrutura de parede, considerada em uma orientação em que um painel de parede está instalado como uma parede vertical em uma construção, pode ser formada por uma camada interna de reforço estrutural de material polimérico reforçado por fibra (FRP) , pelo qual a camada de reforço é inteiramente encerrada entre as camadas interna e externa.
Qualquer ou todas as camada interna, a camada externa, e os elementos de reforço podem ser entendidos como estruturas resinosas reforçadas por fibra ou como estruturas fibrosas impregnadas por resina. Tanto a abordagem em descrição de materiais reconhece a contribuição estrutural de ambas a fibra e a resina para propriedades físicas desejadas dos painéis, quanto o benefício de possuir ambos os materiais na estrutura painel/parede.
Opcionalmente, um pino de reforço é fixado a, ou sobreposto, pela camada interna, e se estende para dentro da construção além do que é de outra forma a superfície interna do painel de painel/parede de construção. 0 pino pode originar-se tanto na camada interna quanto na camada externa.
Os espaços entre uns do elemento de reforço estrutural, e entre as camadas interna e externa, são opcionalmente preenchidos com material de espuma de isolamento rígido tal como espuma de poliuretano ou espuma de poliestireno, ou espuma de poliisocianureto. Qualquer um de uma ampla variedade de materiais de enrijecimento, endurecimento pode ser utilizado como o elemento de reforço estrutural para providenciar dureza, rigidez ao painel de construção estrutural. Cada material individualmente possui suas próprias características estruturais que direcionam formatos de seção transversal desejados dos materiais respectivos. Materiais relativamente mais vantajosos possuem valores "R" de isolamento maiores do que 0,5, normalmente maiores do que RlO .
Os elementos de reforço estrutural são fixados a, ou formam porções de, ambas a camada externa e a camada interna do painel de construção estrutural, seja por aglutinação por resina curada ou por aglutinação adesiva, ou sendo integrais com as camadas interna e externa, pelas quais os elementos de reforço dos elementos de reforço estrutural, que se estendem entre as camadas interna e externa, funcionam em uma capacidade similar à trama de uma viga em I, e regiões internas e externas dos elementos de reforço estrutural, ou as porções associadas com as camadas interna e externa, funcionam em capacidades similares ao funcionamento de abas de tal viga em I. 0 efeito de viga em
I global propicia, em um painel de parede reto, ou parede, tanto resistência a dobramento horizontal quanto resistência compressiva vertical, suficientes para sustentar ambas as cargas compressivas verticais, e as cargas de lado laterais, para as quais paredes de construção são projetadas, e podem propiciar tais níveis suficientes de resistência em seções transversais que não sejam maiores do que as seções transversais de paredes de concreto reforçado por aço que são convencionalmente utilizadas em tais aplicações, enquanto evitam as desvantagens do concreto.
Os elementos de reforço estrutural podem ser por exemplo, uma camada contínua que tece para frente de para trás entre as camadas interna e externa, ou coberturas discretas sobre blocos de espuma, ou porções integrais de pinos de reforço que se estendem para dentro a partir da superfície interna nominal, ou pode ser integral com as camadas interna e externa, como em uma estrutura pultrudada.
Uma parede de fundação da invenção pode ser colocada diretamente sobre um leito nivelado de pedra agregada como uma base. De forma alternativa, paredes de fundação da invenção podem ser colocadas sobre uma base de concreto despejado, com vedação com gaxeta adequada entre a base de concreto e uma superfície inferior da parede de fundação, para acomodar desvios na superfície superior de tal base de concreto. Ainda além disso, a base pode ser calços de sustentação alongados feitos com materiais poliméricos reforçados por fibra descritos aqui para uso na construção dos painéis de construção da invenção.
Os painéis de construção da invenção podem ser utilizados em aplicações abaixo da média tais como em paredes de fundação e paredes opacas, em aplicações acima da média tais como paredes laterais de construções, e em por exemplo, aplicações de teto, telhado, e piso.
A invenção compreende ainda camadas de fibra impregnadas por resina sendo formadas, que utilizam camadas múltiplas, para produzir calços de fundação que servem como bases que sustentam colunas, paredes, e outra estrutura suprajacente. A invenção ainda compreende além disso camadas de fibra impregnadas por resina sendo formadas dentro de colunas de sustentação e colunas que sustentam por exemplo, vigas horizontais. Colunas de sustentação e colunas normalmente sustentam cargas específicas e geralmente isoladas tais como lareiras, saunas, grandes recipientes de água, e similares, bem como vigas horizontais que se estendem ao longo do comprimento ou largura de uma construção ou uma porção de uma construção.
Colunas podem ser convencionais, por exemplo, colunas de aço tubulares, ou opcionalmente colunas à base de fibra impregnadas por resina opcionalmente tubulares, por exemplo colunas de fibra de vidro. Uma tampa à base de fibra estrutural correspondente na parte superior de qualquer coluna espalha uma carga suprajacente geralmente em torno das paredes laterais de perímetro da coluna. Uma orla estrutural pendente para baixo na tampa retém a tampa contra movimento lateral relativo à parte superior da coluna.
A invenção compreende ainda construir um anexo a uma construção, fora do perímetro geral da construção. Tais anexos típicos são convés, pátios, colunas leves, cais, e similares que podem funcionar em combinação com, ou em associação com, a construção enquanto sendo sustentados a partir de fundações separadas e distintas. Uma borda de tal anexo pode, em alguns casos, estar conectada à construção tal como por pregos, ferrolhos, parafusos, ou similares. Contudo, tais anexos normalmente respondem a alterações ambientais tais como mudanças de temperatura em taxas diferentes do que construções encerradas pelas quais o anexo é normalmente de flutuação livre relativa a construção, isto é o anexo não é fixado à construção com quaisquer prendedores.
Ainda adicionalmente, a invenção compreende, em adição aos calços de sustentação, colunas de sustentação, e tampas, uma variedade de elementos estruturais de sustentação que dão assistência na transferência de forças para e a partir dos painéis de parede. Tais elementos estruturais de sustentação podem incluir suportes de sustentação que podem sustentar, por exemplo e sem qualquer limitação, fáscia de tijolo, bordas de pisos, e extremidades de travas de piso. Tais elementos estruturais de sustentação podem também incluir suportes âncora, suportes conectores, suportes de canto e suportes de ângulo variável, bem como outros elementos de sustentação.
A invenção compreende que quando construções e outras estruturas são construídas utilizando os elementos estruturais inventivos descritos aqui, tais construções, e outras próprias estruturas, bem como subestruturas e subgrupos relativos que são relacionados com tais construções e estruturas, são inventivas.
A invenção geralmente compreende métodos para fabricação de painéis de construção tanto como painéis de comprimento definido quanto painéis de comprimento contínuo em instalações de fabricação de ambiente controlado. 0 painel de construção possui uma espessura definida e uma largura/altura definida. Um painel de comprimento contínuo assim fabricado pode ser cortado em qualquer comprimento desejado na instalação de fabricação. Sendo assim, painéis de parede podem ser entregues a partir da instalação de fabricação em uma variedade de comprimentos. Além disso, uma variedade de larguras/alturas dos painéis pode ser fornecida a partir da instalação de fabricação conforme desejado. Além disso, os painéis podem ser cortados conforme necessário no local de construção tal como para criar aberturas brutas para janelas e/ou portas.
Um método exemplificativo para fabricar tais painéis de construção compreende depositar uma primeira camada externa da construção, que compreende um substrato de fibra primeiro impregnado com resina, sobre um suporte de transporte que se estende geralmente horizontalmente; colocar blocos de espuma em localizações espaçadas ao longo do comprimento da primeira camada; depositar uma segunda camada de tecedura normalmente sem fim, que compreende um substrato de fibra em segundo impregnado por resina curável, sobre a combinação de blocos de espuma e a primeira camada impregnada por resina; colocar blocos de espuma adicionais nos espaços e sobre porções da camada de tecedura, para preencher genericamente deste modo os espaços entre os blocos de espuma e para definir uma espessura geralmente consistente da estrutura resultante ao longo do comprimento e largura da construção resultante, e para desenvolver uma superfície superior geralmente plana da construção resultante; depositar uma terceira camada interna, que compreende um terceiro substrato de fibra impregnado por resina curável, sobre a superfície superior da construção resultante definindo deste modo uma segunda superfície externa do painel de construção oposto à primeira superfície externa, e para desenvolver deste modo um precursor não curado ao painel de construção; curar a resina nas primeira, segunda, e terceira camadas; e cortar
o painel de construção de comprimento geralmente contínuo assim fabricado em painéis individuais cada um dos quais possuindo um comprimento predeterminado e uma largura predeterminada de modo a definir painéis de construção individuais cada um possuindo comprimento predeterminado e dimensões de largura. A dimensão, que representa a dimensão de largura do painel de construção em tal processo de fabricação horizontalmente orientado, torna-se a dimensão de altura do painel de construção quando o painel é orientado em uma orientação vertical tal como em uma parede de fundação, uma parede opaca, ou uma parede lateral, de uma construção.
Em geral, a invenção compreende métodos para produzir painéis de construção, compreendendo depositar uma primeira camada rica em fibra sobre um suporte, a primeira camada rica em fibra possuindo uma largura definida pelas primeira e segunda bordas, uma direção de comprimento, e uma superfície superior; colocar blocos de espuma sobre a primeira camada, comprimentos dos blocos de espuma estendendo-se geralmente entre as primeira e segunda bordas laterais da primeira camada rica em fibra; depositar uma segunda camada rica em fibra sobre a combinação da primeira camada rica em fibra e os blocos de espuma, para desenvolver deste modo um precursor não curado no painel de construção; e curar o precursor não curado ao painel de construção para produzir deste modo um painel de construção estrutural geralmente rígido. Em alternativa, a invenção compreende produzir painéis de construção da invenção por processos de pultrusão, opcionalmente incluindo injetar material de espuma no produto de pultrusão tanto durante fabricação do produto de pultrusão, quanto após o produto de pultrusão ter sido fabricado.
A invenção compreende ainda métodos para construir edifícios, que compreendem construir um anexo de construção ou edifício, o método compreendo escavar um orifício para estabelecer uma base natural na qual a estrutura seja construída; estabelecer localizações de planta onde paredes verticais ou outros suportes da estrutura sejam erguidos; estabelecer uma base fabricada, opcionalmente uma base polimérica reforçada por fibra, ao longo das localizações deixadas de fora dos suportes; colocar painéis de construção poliméricos reforçados por fibra de sustentação de carga pré-fabricada ou outros suportes sobre a base fabricada; conectar os painéis de parede pré-fabricados ou outros suportes entre si se e conforme desejado desenvolvendo deste modo paredes de sustentação de carga ou outros suportes; e erguer estrutura suprajacente sobre as paredes de sustentação de carga ou outros suportes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A FIGURA 1 mostra uma vista ilustrada representativa, com partes removidas, de uma parede de fundação de construção fabricada utilizando estruturas de sistema de construção da invenção.
A FIGURA 2 é uma vista interior fragmentada de uma seção de uma das estruturas de parede reta mostradas na FIGURA 1. A FIGURA 3 é uma seção transversal de vista em elevação da estrutura de parede reta tomada em 3-3 da FIGURA 1.
A FIGURA 4 é uma representação em elevação externa da estrutura de parede reta da FIGURA 3.
A FIGURA 5 é uma vista plana de uma seção de parede reta da FIGURA 2.
A FIGURA 6 é uma seção transversal em vista plana de uma porção da estrutura de parede tomada em 6-6 da FIGURA 2 .
A FIGURA 7 é uma seção transversal em vista plana de uma porção de uma parede de fundação de acordo com uma segunda modalidade da invenção.
A FIGURA 8 é uma seção transversal em vista plana alargada de uma porção da estrutura de parede de fundação da FIGURA 7.
A FIGURA 9 é uma seção transversal de vista em elevação da estrutura de parede de fundação ilustrada nas FIGURAS 7 e 8.
A FIGURA 9A é uma seção transversal de vista em elevação como na FIGURA 9, que ilustra um arranjo diferente para sustentar um piso suprajacente.
A FIGURA 9B é uma vista alargada de uma porção superior da estrutura mostrada na FIGURA 9A.
A FIGURA 10 é uma vista ilustrada fragmentada que mostra um calço de sustentação de alicerce da invenção, que sustenta uma coluna de sustentação convencional que sustenta uma viga em I como em uma localização de alicerce abaixo da média.
A FIGURA 10A é uma seção transversal de um calço de sustentação em camadas ilustrado na FIGURA 10, mostrado em uma rocha subjacente ou base de sustentação terra.
A FIGURA 10B é uma seção transversal de um calço de sustentação pultrudado ilustrado na FIGURA 10, mostrado 5 sobre uma rocha subjacente de base de sustentação terra.
A FIGURA 11 é uma vista ilustrada de uma coluna de sustentação de composto de resina-fibra quadrada, e tampa de composto de resina-fibra, da invenção, sustentada por um calço de sustentação de composto de resina-fibra quadrado da invenção.
A FIGURA 12 é uma vista ilustrada de uma coluna de sustentação de composto de resina-fibra quadrada, e tampa de composto de resina-fibra, da invenção, sustentada por um calço de sustentação afilado para cima, de composto de resina-fibra quadrado da invenção.
A FIGURA 13 é uma vista ilustrada de uma coluna de sustentação de composto de resina-fibra redonda, e tampa de composto de resina-fibra, da invenção, sustentadas por um calço de sustentação de composto de resina-fibra circular
2 0 da invenção.
A FIGURA 14 é uma vista ilustrada de uma coluna de sustentação de composto de resina-fibra redonda, e tampa de composto de resina-fibra, da invenção, sustentadas por um calço de sustentação de composto de resina-fibra afilado para cima, circular da invenção.
A FIGURA 15 é um desenvolvimento de linha ilustrado de um suporte de sustentação de composto de resina-fibra da invenção, que pode ser montado na parte superior de uma parede de fundação da invenção conforme ilustrado na FIGURA 9. A FIGURA 16 é um desenvolvimento de linha ilustrado de uma modalidade de um pino de canal de composto de resina-fibra da invenção, cujo pino pode ser incorporado em um painel de parede da invenção conforme ilustrado nas FIGURAS 7-9.
As FIGURAS 16A e 16B são desenvolvimento de linha ilustrada de segunda e terceira modalidades de pinos de canal de composto de resina-fibra que podem ser incorporados em painéis de parede da invenção.
A FIGURA 17 é um desenvolvimento de linha ilustrado de um conector "H" de composto de resina-fibra da invenção, que ê utilizado para conectar as primeira e segunda seções de parede em uma linha reta.
A FIGURA 18 é um desenvolvimento de linha ilustrado de um suporte de ângulo fixo de composto de resina-fibra da invenção que pode ser utilizado sobre superfícies internas e/ou externas de uma seção de parede, conectando as primeira e segunda seções de parede em um ângulo perpendicular.
A FIGURA 19 é um desenvolvimento de linha de um suporte de ângulo ajustável de composto de resina-fibra da invenção, para conexões de superfície de parede externa e interna, e que é ajustável independente do ângulo no qual os respectivos painéis do suporte encontram-se em uma linha de articulador.
As FIGURAS 2 0 e 2OA são vistas ilustradas de suportes âncora de placa de composto de resina-fibra úteis próximos às partes superiores e inferiores de painéis de parede da invenção por exemplo, para ancorar uma placa superior e/ou uma placa inferior ao painel de parede. A FIGURA 21 é um desenvolvimento de linha ilustrada de um piso de composto de resina-fibra e suporte de saliência de anteparo de garagem da invenção.
A FIGURA 22 é uma seção transversal em vista plana de uma junta em uma parede da invenção, que une primeiro e segundo painéis de construção da invenção utilizando um conector "H" da FIGURA 17.
A FIGURA 23 é uma seção transversal em vista plana de uma junta sobre uma parede da invenção, que une os primeiro e segundo painéis de construção da invenção em um canto de 90 graus, que utiliza os primeiro e segundo conectores de suporte de ângulo fixo da FIGURA 18.
A FIGURA 24 é uma seção transversal em vista plana de uma junta sobre uma parede da invenção, que une os primeiro e segundo painéis de construção da invenção em um canto de 90 graus, que utiliza um suporte de canto de ângulo fixo único para proporcionar controle tanto sobre a superfície interna da parede quanto sobre a superfície externa da parede.
A FIGURA 25 é uma vista em elevação representativa de um processo exemplificativo da invenção que pode ser utilizado para produzir painéis de construção da invenção tais como aqueles ilustrados na FIGURA 8.
A FIGURA 26 mostra uma seção transversal em vista plana de uma modalidade de painéis de construção da invenção onde pinos de canal estão entre a camada interna e os blocos de espuma.
A FIGURA 27 é uma vista em elevação representativa de um processo exemplificativo da invenção que pode ser utilizado para produzir painéis de construção da invenção tais como aqueles ilustrados na FIGURA 26. A FIGURA 28 mostra uma seção transversal em vista plana de um painel de construção reto da invenção onde blocos de espuma são encerrados em camadas pré-envolvidas e curados dos compostos de fibra de vidro/resina antes de serem unidas às camadas interna e externa.
A FIGURA 29 ilustra uma vista em elevação de extremidade fragmentária de uma pré-forma de painel de construção em um processo de infusão a vácuo sendo utilizada para fabricar um painel de construção da invenção eu utiliza blocos de espuma pré-envolto como na FIGURA 28 e uma camada interna suprajacente conforme ilustrado na FIGURA 6.
A FIGURA 3 0 mostra uma seção transversal em vista plana de outra modalidade de um painel de construção reto da invenção onde blocos de espuma pré-envolvidos propiciam a estrutura de reforço do elemento de reforço.
A FIGURA 31 mostra uma seção transversal em vista plana de ainda outra modalidade de um painel de construção reto da invenção.
A FIGURA 32 mostra uma seção transversal em vista plana de uma primeira modalidade de painéis de construção não isolados da invenção.
A FIGURA 33 mostra uma seção transversal em vista plana de uma segunda modalidade de painéis de construção não isolados da invenção.
A FIGURA 34 mostra uma seção transversal em vista plana de uma terceira modalidade de painéis de construção não isolados da invenção.
A FIGURA 34A mostra uma seção transversal em vista plana de porções fragmentárias dos primeiro e segundo painéis de construção reto, que ilustra estruturas de borda dos dois painéis.
A FIGURA 34B mostra seções transversais de vista plana de primeiro e segundo painéis de construção retos que ilustram estruturas de borda, que incluem pinos integrais.
A FIGURA 3 5 mostra uma seção transversal de um painel de construção da invenção que incorpora os pinos ocos da FIGURA 16B.
A FIGURA 3 6 mostra uma seção transversal de um painel de construção da invenção montado a partir de pultrusões alongadas, incluindo pinos pultrudado, todos genericamente retangulares em seção transversal.
A FIGURA 37 ilustra um processo de moldagem a vácuo para produzir um painel de construção da invenção que possui pinos que se estendem para dentro a partir da superfície interna principal do painel de construção.
A FIGURA 3 8 mostra uma seção transversal de um painel de construção que incorpora pinos ilustrados na FIGURA 16B e que utiliza o processo da FIGURA 37.
A FIGURA 3 9 mostra uma vista em elevação lateral, com partes cortadas para fora de uma porção de um quarto painel de construção não isolado da invenção.
A invenção não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção, ou à montagem dos componentes estabelecida adiante na descrição que se segue ou ilustrada nos desenhos. A invenção é capaz de outras modalidades ou de estar sendo praticada ou realizada de diversas outras formas. Além disso, entende-se que a terminologia e circunlóquio empregados aqui são para fins de descrição e ilustração e não deveriam ser considerados como limitantes. Numerais de referência similares são utilizados para indicar componentes similares.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES ILUSTRADAS
Em relação a FIGURA 1, diversas paredes de fundação interiores e exteriores 10 definem coletivamente a fundação 12 de uma construção. Cada parede de fundação 10 é definida por um ou mais painéis de parede de fundação 14. Na ilustração, cada painel de parede de fundação 14 inclui uma placa inferior 16, uma seção de parede reta 18, e uma placa superior 20. Cada seção de parede reta 18 inclui uma seção de parede de passagem principal 22, e pinos de reforço orientados verticalmente 23 fixados a, ou integrais com, a seção de parede de passagem principal, regularmente espaçada ao longo do comprimento da seção de parede, e que se estende para dentro da superfície interna da seção de parede de passagem principal. Na modalidade ilustrada na FIGURA 1, suportes em formato de cunha de âncoragem 24 são montados nos pinos nas partes superiores e partes inferiores da seção de parede, para dar assistência deste modo em ancorar a placa inferior e a placa superior, e/ou qualquer outra fixação, à porção de passagem principal da seção de parede reta.
Conforme ilustrado na FIGURA 1, vigas em I convencionais 26, por exemplo de aço são montadas nas seções de parede, conforme necessário, para sustentar envergaduras de pisos suprajacentes. Tal viga em I de aço pode ser sustentada em uma ou mais localizações ao longo da envergadura da viga em I, conforme necessário, tanto por colunas convencionais, por exemplo de aço, quanto por colunas de composto de resina-fibra 2 8 da invenção (FIGURAS 1 e 10) e/ou calços de composto de resina-fibra 30 (FIGURAS
1 e 10) da invenção. Colunas de sustentação adicionais podem ser empregadas em ou adjacentes às extremidades das vigas em I conforme necessário para satisfazer exigências de apoio de carga individual, específicas do projeto de construção. Suportes reforçados por fibra de vidro, ou pinos de reforço sólidos 23 (FIGURAS 5-6) ou pinos de canal ocos 123 (FIGURAS 7-9 e 16) ou suportes convencionais por exemplo, de aço, podem ser utilizados para fixar as vigas em I a painéis respectivos da parede de fundação por exemplo, ferrolhos de aço convencionais. Pinos 23, são cortados, conforme necessário, para sustentar a viga em I na altura desejada. Pinos múltiplos podem ser utilizados lado a lado, conforme necessário, para propiciar a capacidade de apoio de carga desejada.
Em relação agora às FIGURAS 3, 5, e 6, a seção de parede de passagem principal 22 é geralmente definida entre a superfície interna e a superfície externa do painel de parede, sem considerar a espessura no pino 23. A seção de parede de passagem principal deste modo geralmente inclui um núcleo de espuma, e as camadas interna 34 e externa 36 de polímero reforçado por fibra de vidro (FRP), de outra forma conhecido como folhas de fibra de vidro ou camadas de fibra de vidro. O núcleo de espuma pode estar em espuma no lugar de material de isolamento térmico entre as camadas interna e externa pré-fabricadas, ou pode ser feito a partir de blocos pré-fabricados 32 de material de espuma de isolamento térmico, cujos blocos são reunidos, por exemplo, ao utilizar adesivo ou resina curável, com os elementos restantes do painel de parede respectivo conforme descrito doravante em detalhes adicionais. A placa inferior 16 e a placa superior 2 0 podem ser presas à seção de passagem principal com o suporte de suportes em formato de cunha 24 (FIGURA 2) , ou outra estrutura de suporte de sustentação, opcionalmente em combinação com adesivo ou resina polimérica curável adicional. A seleção de adesivo depende da seleção do material a partir do qual a placa superior é feita, bem como o material específico que forma a face respectiva do painel de parede, e o material a partir do qual o suporte 24 é feito. Um adesivo exemplificativo é Adesivo de Múltipla Utilidade Pro-Series QB-300, disponível por OSI Sealant Company, Mentor, Ohio. Tal adesivo pode ser utilizado conforme desejado para prender diversos elementos do conjunto de painel de construção entre si.
A camada de núcleo de espuma é de densidade, rigidez, e seleção de polímero suficiente para fixar as posições das camadas de polímero reforçadas por fibra em suas posições respectivas conforme ilustrado. Sendo assim, nas modalidades ilustradas nas FIGURAS 3, 5, e 6, a rigidez da espuma contribui significativamente para a estabilidade dimensional de painel de construção 14. Além disso, a espuma propicia isolamento térmico substancial entre a superfície que voltada para dentro da parede e a superfície
que voltada para fora da parede.
A placa inferior 16 pode ser um elemento estrutural
polimérico, reforçado por fibra, por exemplo, reforçado por fibra de vidro, de tais dimensões que sejam suficientemente rígidas, e com resistência suficiente, para sustentar ambas a parede de fundação e a superestrutura de construção suprajacente, a partir de uma base fabricada subjacente definida por, por exemplo, um leito assenado 53 (FIGURA 9) de pedra agregada, a partir de uma base fabricada subjacente que compreende uma base de concreto 5 5 (FIGURA 3), ou a partir de outra base de sustentação fabricada subjacente adequada. As exigências estruturais específicas de placa inferior 16 dependem das cargas a serem aplicadas.
Verificou-se que um produto reforçado por fibra pultrudado por exemplo, entre 1,9 mm e aproximadamente 13 mm de espessura é satisfatório como a placa inferior para múltiplas utilidades e construção industrial leve, comercial leve, e residencial de família única normais.
A placa inferior pode ser fixada à seção de parede reta, e suportes de sustentação opcionais 24, por adesivo, por resina curável tal como aquela utilizada no painel de parede, por ferrolhos de aço que se estendem através de um membro vertical da placa inferior, por exemplo, adjacente à superfície externa da seção de parede reta e através da porção adjacente da seção de parede reta, ou por combinação de âncoras de metal e adesivo e/ou resina ou por outro mecanismo de fixação. Em qualquer evento, a placa inferior, quando fixada à seção de parede reta, é suficientemente ampla, espessa, densa, e rígida, para propiciar compressão eficaz e sustentação a dobramento, para sustentar deste modo a parede de fundação a partir do solo subjacente e/ou pedra e/ou rocha, e outra base natural embora normalmente
através de um footing fabricado.
A placa inferior normalmente estende-se lateralmente
para dentro da construção além da superfície primária da camada interna por uma distância correspondente a pelo menos a espessura máxima do painel de construção que inclui pino 23, para apresentar deste modo uma superfície de apoio adequadamente dimensionada à base de sustentação subjacente pela qual a carga suprajacente pode ser apoiada pela base de sustentação subjacente sem provocar movimento substancial na base de sustentação subjacente do solo, pedra, ou rocha. Em alternativa, a placa inferior pode estender-se para fora a partir do painel de construção, para longe da construção, para propiciar a superfície de apoio adequadamente dimensionada citada, ou pode estender- se tanto para dentro quanto para fora a partir do painel de
construção.
A placa superior pode ser feita de camadas envolvidas de fibra de vidro, pode ser um composto de resina-fibra pultrudado, pode ser madeira convencional, ou um produto de madeira fabricado, ou outro material de construção convencional, cada uma de tais estruturas sendo suficientemente ampla e espessa para propiciar uma superfície de sustentação, que faz interface com a seção de parede reta subjacente, e a partir da qual a superestrutura suprajacente da construção pode ser sustentada. A placa superior pode convenientemente ser feita a partir de materiais de construção de madeira pelos quais estruturas de construção suprajacentes podem ser convencionalmente fixadas à estrutura de parede de fundação subjacente na lateral de construção por uso de prendedores convencionais,
convencionalmente fixados à placa superior.
A combinação das camadas de fibra de vidro interna e externa 34, 36, e os pinos de reforço 23, por exemplo madeira 2x4's, 2x6's, conforme ilustrado na FIGURA 6, é suficientemente forte para suportar as forças laterais direcionadas para dentro, por exemplo, de dobramento, que são impostas sobre uma parede de fundação pelo solo, ou paredes acima do solo por cargas de vento, ambas impostas a partir do exterior da construção.
Uma base ilustrativa adequada pode ser fabricada a partir de pedra agregada, ilustrada como 53 na FIGURA 9 ou concreto conforme ilustrado em 55 na FIGURA 3. Uma pedra agregada adequada possui um tamanho que passa através de uma malha de 2,54 cm e não passa através de uma malha de
1,90 cm.
Em relação às FIGURAS 1, 3, e 9, uma vez que a parede de fundação 10 esteja no lugar conforme ilustrado na FIGURA 1, sobre uma base adequada (53, 55), um piso de laje de concreto de mistura pronta 38 é despejado. O piso de laje de concreto estende-se sobre, e deste modo sobrepõe, aquela porção da placa inferior 16 que se estende para dentro a partir de quaisquer superfícies internas dos painéis de parede, incluindo ambos pinos 23 e a seção de parede de passagem principal. Isto é, o piso de laje de concreto estende-se até, e encosta contra, as superfícies internas das respectivas seções de parede reto 18. Conseqüentemente, uma vez que o piso de laje de concreto é curado, forças laterais direcionadas para dentro, impostas pelo solo fora da construção, na parte inferior da parede, e tomadas em uma direção alinhada com a largura da placa inferior 16, são impedidas, opostas, anuladas, pela resistência compressiva estrutural, por exemplo, lateral/lado a lado da laje de piso de concreto 3 8 em suporte de parede de fundação 10, à medida que a borda da laje encosta a superfície interna da parede de fundação. Deste modo, forças laterais direcionadas para dentro que são impostas sobre a placa inferior adjacente de parede de fundação 16 são pro fim impedidas, e absorvidas, por laje 38.
Forças laterais direcionadas para dentro que são impostas sobre a parede de fundação em ou adjacentes à placa superior 20 são transferidas para piso principal 40 a construção (FIGURAS 3, 9, e 9A) por exemplo, por prendedores mecânicos convencionais e técnicas de construção padrão que fixam mecanicamente o piso principal 4 0 e a parede de fundação 10 entre si, ou de outra forma fazem com que o piso principal e a fundação ajam
cooperativamente juntos.
Ainda em relação à seção de parede passagem principal 22 (FIGURAS 1, 3, e 6), e considerando o ambiente estrutural de construção residencial de estória-1 e estória-2, e onde blocos de espuma 32 propiciam contribuições substanciais à estabilidade dimensional do painel, as camadas reforçadas por fibra de vidro interna 34 e externa 36 estão por exemplo, entre 0,75 mm e aproximadamente 3,8 mm de espessura. Espessuras das camadas interna 34 e externa 36 são geralmente constantes entre aquelas dos pinos de reforço 23. A camada externa 36 pode ser por exemplo, reforçada para alcançar a capacidade da parede em suportar a imposição de cargas direcionadas
lateralmente sobre a parede.
Nas modalidades ilustradas nas FIGURAS 1-6, pinos 23 percorrem a altura completa da seção de parede principal, e estendem-se a partir da superfície interna 42 da camada de fibra de vidro externa 36, ou a superfície interna 52 da camada de fibra de vidro interna 34, para dentro e/ou para fora, uma distância desejada a fim de propiciar o nível desejado de resistência estrutural ao painel de parede 14. Nas modalidades ilustradas nas FIGURAS 1-6, a camada de fibra de vidro interna 34 é envolta em torno da superfície que se volta para dentro 44 do pino. 0 envolvimento da camada de fibra de vidro sobre o pino conforme ilustrado por exemplo, na FIGURA 6 propicia um revestimento à prova d'água a um pino de madeira por exemplo, sem limitação, um pino de 2x4, um pino de 2x6, um pino de 2x8 ou pino de outra dimensão, a fim de tornar o pino à prova d'água e à prova de insetos. Ao mesmo tempo, o envolvimento de camada de fibra de vidro incorpora o pino na unidade da estrutura da seção de parede principal, pela qual a força de resistência de dobramento do pino contribui significativamente para a força de resistência de dobramento global do conjunto que define a seção de parede passagem principal. Deste modo, pinos 23 funcionam como elementos de reforço em painel de parede 14.
Comparado a por exemplo, uma seção de parede de 5,08 cm de espessura, 2,44 m em altura, que não possui elemento de reforço, uma parede correspondente que incorpora pinos de 2x4 sobre centros de 60,96 cm, envolto sobre 3 lados pela camada interna conforme ilustrado, exibe resistência de dobramento aproximadamente 25% aumentada. Tal resistência a dobramento é medida ao aplicar uma carga linear que percorre comprimento do painel de parede em meia altura do painel de parede, e cuja carga é oposta por bloqueamento de oposição linear de comprimentos correspondentes na parte superior e inferior do painel de parede.
Em relação à FIGURA 6, ao projetar a seção de parede de passagem principal, ambas a resistência lateral de tal seção de parede reto, e a resistência compressiva de tal seção de parede, podem ser reforçadas conforme desejado com por exemplo, reforços de seção "T" 46, ou similares, que normalmente estendem a altura completa da seção de parede passagem principal. Um reforço de seção "T" fornecido possui uma aba 4 7 que se estende geralmente paralela à camada externa 3 6 e uma trama que se estende transversal a, geralmente perpendicular à, camada externa 36. A trama 4 9 normalmente se estende através de pelo menos metade da distância entre a camada interna e a camada externa. Reforços de seção "T" 46 podem ser feitos de qualquer material desejado que possa contribuir significativamente para a resistência estrutural da seção de parede. Tais reforços de seção "T" normais podem ser composições de polímero reforçadas por fibra estrutural, de aço tais como estruturas de fibra de vidro impregnadas por resina ou pultrusões reforçadas por fibra de vidro, ou similares.
A aba 4 7 da seção "T" pode ser posicionada tanto contra a camada externa 36 conforme mostrado, quanto contra a camada interna 34. Em ambos os casos, a trama 49 se estende para dentro através da espessura do painel de parede proveniente da superfície interna da respectiva camada interna ou externa. A superfície da aba 47, que se volta para a superfície interna da respectiva camada interna ou externa, é aglutinada, por exemplo, adesivamente aglutinada, à respectiva superfície interna da camada interna ou externa. Como adesivo, podem ser mencionados os respectivos adesivos de construção conhecidos. Em alguns casos, a resina curável que é utilizada ao produzir a respectiva camada interna ou externa é também eficaz em prender a aba de seção "T" 47 à respectiva camada interna ou externa. Onde a seção "T" é colocada contra a camada externa 36, a seção "T" pode receber prendedores que fixam camadas adicionais, tais como tapume, à construção na direção para fora da superfície externa do painel de parede.
No lugar de reforços de seção wT", uma ampla
variedade de outras construções estruturais alongadas 4 6 pode ser incorporada no interior do painel de parede. Como outras construções de seção transversal, podem ser mencionadas, por exemplo e sem limitação, recortes de seção
transversal que representam construções de 2-membros de ângulo perpendicular alongado por exemplo, que eliminam metade da aba 47 mostrada na FIGURA 6, tubos quadrados alongados, estruturas de seção "Η", estruturas de seção "U" , estruturas de seção "I", e similares. Tal construção
2 0 pode compreender tramas múltiplas 4 9 espaçadas ao longo do
comprimento do painel, e conectadas a uma ou mais abas 47.
Normalmente, o número de tais construções estruturais 46 não é maior do que o número de pinos de reforço 23, ou similares que percorrem a espessura completa da seção de
parede passagem principal.
Conforme desejado, a seção "T" ou outras construções estruturais 46 podem ser omitidas, pelo qual a resistência a por exemplo, forças compressivas gravitacionais eforças laterais, sobre o painel de parede são derivadas
3 0 enormemente a partir de camadas internas e externas 34, 36, e pinos/elementos de reforço 23 e onde prendedores de fixação são direcionados ao pino 23.
A FIGURA 6 ilustra em destaque pontilhado um reforço de pino em forma de cunha feito de por exemplo, um composto de resina-fibra. Tais reforços em forma de cunha podem ser adicionados à estrutura para resistência lateral de coxim adicional do painel de parede, em pinos 23.
Pinos 23 podem ser pinos de madeira convencionais conforme ilustrado na FIGURA 6, ou podem ser feitos ao envolvimento por exemplo, camadas concêntricas de folha de fibra de vidro impregnada por resina sobre si mesmas até o formato em seção transversal desejado ser obtido. Em alternativa, pinos podem ser estruturas pultrudadas reforçadas por fibra, tanto estruturas ocas quanto estruturas sólidas, isto é qualquer recorte estrutural alongado que propicie propriedades espaciais e estruturais desej adas.
Ainda em relação às FIGURAS 1-6, em geral, as camadas internas e externas da seção de parede são folhas de resina reforçadas por fibra de vidro, altura completa e comprimento completo da seção de parede. As camadas internas e externas 34, 36 possuem por exemplo, entre aproximadamente 0,075 mm e aproximadamente 3,8 mm em espessura, opcionalmente entre aproximadamente 0,75 mm e aproximadamente 2,5 mm de espessura. Os blocos 32 de espuma preenchem a totalidade do espaço entre as camadas internas e externas 34, 36, exceto nos pinos, onde os pinos normalmente preenchem o espaço inteiro, por exemplo, a espessura completa da seção de parede entre as camadas internas e externas, com a espuma preenchendo todo o outro espaço entre as camadas 34 e 36.
A espessura de seção parede "T" (FIGURA 8) , na seção de parede passagem principal é definida sem relação às dimensões de pinos 23 ou 123, e geralmente pára na superfície 2 5 de que é posteriormente definida aqui como espaço 131. Espessura "T" pode ser tão pequena quanto aproximadamente 5,08 cm entre as superfícies internas e externas da parede, até tanto quanto aproximadamente 20,32 cm ou mais, conforme medido entre a superfície externa de camada 34 e a superfície externa de camada 36, e que ignora pinos 23 para fins de definição de espessura "T". Espessura de parede normal é entre aproximadamente 7,62 cm e
aproximadamente 15,24 cm.
A placa superior e a placa inferior podem ser convencionais, por exemplo, materiais de madeira, com característica à prova d'água adequada conforme apropriado para o uso pretendido. A fim de evitar questões de contato de umidade com madeira, normalmente a placa inferior é um composto resinoso reforçado por fibra de vidro, de espessura e rigidez suficientes para propiciar o nível de capacidade de apoio de peso antecipado como sendo necessário, para sustentar a estrutura a ser sustentada.
Conforme utilizado aqui, todas as estruturas de composto de fibra de vidro/resina, tais como placa inferior 16, placa superior 20, pinos 23, e similares, podem ser fabricadas utilizando técnicas conhecidas de manipulação e construção de manta pré-impregnada por fibra de vidro ou seca, e impregnação de resina de tais materiais, processos de pulverização talhada, processos de infusão a vácuo, 3 0 pultrusão, ou outros processos conhecidos para produzir compostos reforçados por fibra, a fim de produzir os formatos tri-dimensionais desejados. Tais técnicas podem ser utilizadas, por exemplo, para produzir placa inferior 16, para produzir pinos 23, as extensões de pino em forma de cunha ilustradas na FIGURA 6 em destaque pontilhado, ou suportes em forma de cunha 24, e similares.
Painéis de construção estruturais da invenção podem ser fabricados em qualquer dos tamanhos dimensionais padrão, bem como em uma variedade de outras combinações de tamanho desejadas para um projeto de construção específico. Sendo assim, por exemplo e sem limitação, tais painéis podem possuir alturas de aproximadamente 1,22 m, que acomodam o uso de painéis em paredes opacas de 1,22 m. A altura de aproximadamente 2,74 m acomoda o uso dos painéis em paredes de alicerce de altura padrão e paredes acima da
média de altura padrão.
A espessura dos painéis normalmente varia entre
aproximadamente 7,62 cm de espessura nominal e aproximadamente 20,32 cm de espessura nominal. Pelo menos 7,62 cm são normalmente desejados a fim de obter resistência a dobramento necessária, bem como propriedades de isolamento térmico desejadas. Contudo, resistência a dobramento adicional pode ser obtida através do uso de pinos que se estendem para fora a partir da espessura nominal. Além disso, propriedades de isolamento térmico adicionais podem ser obtidas ao adicionar material de isolamento convencional entre pinos na superfície interna do painel.
Normalmente, espessura maior do que 20,32 cm não é necessária a fim de satisfazer demandas estruturais de
30 demandas de isolamento térmico. Contudo, em alguns casos, onde demandas térmicas ou estruturais extraordinárias devem ser impostas sobre painéis de construção, então espessura maior do que 20,32 cm é contemplada.
Os comprimentos dos painéis são limitados apenas por limitações de transporte. Por exemplo, tais painéis podem ser tão longos quanto o comprimento do leito do caminhão que transportará os painéis para o local de construção. Sendo assim, o comprimento é normalmente limitado em aproximadamente 12,2 m, porém pode ser maior conforme desejado onde transporte adequado estiver disponível. Contudo, uma vez que uma vantagem dos painéis é peso limitado de modo que os painéis possam ser instalados abaixo da média e em nível de grade sem uso de um guindaste, o comprimento é limitado em algumas modalidades a comprimentos que possam ser prontamente manuseados por içamento manual. Sendo assim, os comprimentos não são normalmente maiores do que aproximadamente 12,2 m com base no peso que pode ser aceito para içamento manual dos painéis.
Por outro lado, onde um guindaste for utilizado, e onde transporte adequado estiver disponível, os painéis podem ser tão longos quanto desejado para o propósito pretendido.
Painéis de construção estruturais da invenção propiciam diversas vantagens. Por exemplo, os painéis de construção estruturais podem ser fabricados em um comprimento contínuo, e exceto para transporte, em qualquer comprimento desejado, que pode ser um comprimento genérico, por exemplo, 3,05 m, ou 6,10 m, ou 12,2 m, ou qualquer comprimento ou comprimentos forem desejados. 0 comprimento necessário para uma porção específica de uma parede de construção pode ser cortado a partir de um painel de construção de comprimento genérico, no local de construção, para satisfazer necessidades específicas, ou pode ser cortado a comprimento específico no local de fabricação de painel. Sendo assim se um comprimento menor for necessário para uma porção específica da passagem de parede, o comprimento necessário pode ser cortado por exemplo, a partir de uma seção de 6,10 m ou a partir de uma seção contínua. Se uma peça de comprimento maior for necessária, tanto um painel de comprimento maior pode ser fabricado quanto um produto unitário no local de fabricação de painel, ou duas peças podem ser unidas utilizando conectores de passagem reta adequados, ou conectores de canto, conforme adequado para o conjunto específico a ser feito. Os painéis de construção respectivos podem ser cortados por comprimento, por exemplo, utilizando uma serra circular, uma serra em anel, ou uma serra de alternativa, que emprega por exemplo, uma lâmina mansory, e é montada no local.
Uma vez que o conjunto de parede é principalmente proveniente de fibra de vidro, resina, e espuma, a densidade de quilos por metros cúbicos, e sendo assim o peso unitário por metros de comprimento é relativamente pequeno comparado a uma parede de concreto de dimensões correspondentes. Por exemplo, um painel de construção de 6,10 m em comprimento, 2,44 m em altura, e nominalmente 7,62 cm de espessura, pesa aproximadamente 104,32 kg, incluindo pinos 23, e supores âncora discutidos em outro lugar aqui.
De forma similar, uma parede de 2,74 m de altura pesa aproximadamente entre 4,5 kg (10 libras) e aproximadamente 6,8 kg por metro linear (15 libras). Conseqüentemente, não é necessário nenhum guindaste no local para erguer parede em ou próximo ao nível do chão, ou abaixo do nível do chão tal como para uma parede de fundação. Ao invés disso, tais painéis de parede podem ser prontamente movidos apenas por trabalho manual. Na verdade, 2-4 trabalhadores podem erguer à mão, e posicionar, uma seção de parede normal que seja de 6,10 m de comprimento, 2,44 m de altura, e 7,62-12,7 cm de espessura "T". Aberturas brutas para janelas 27 e/ou portas 29, ilustradas na FIGURA 1, podem ser cortadas no local utilizando a lâmina mansory observada acima. Acessórios, e outras conexões entre elementos da parede e entre a parede e outros elementos de construção, podem ser movidos ao perfurar e aferrolhar elementos de construção de edifício convencionais para o painel de construção, ou por uso de prendedores de auto-afunilamento acionados no painel de
construção, ou por adesivo.
As FIGURAS 7-9 representam uma segunda modalidade de estruturas de parede, e paredes, da invenção, que possui uma segunda expressão estrutural de estender a estrutura de reforço através da espessura do painel de parede. A FIGURA 7 representa uma vista superior de uma porção de uma parede de fundação, incluindo um canto de 90 graus na parede de fundação. A FIGURA 8 é uma seção transversal alargada, em vista plana, de uma porção da parede de fundação mostrada na FIGURA 7. A FIGURA 9 é uma seção transversal, em vista em elevação, de uma porção da parede de fundação mostrada nas FIGURAS 7 e 8.
A FIGURA 7 mostra que uma porção substancial do volume da parede de fundação é ocupada pelas séries de blocos 32 de espuma isolante de baixa densidade. Como nas modalidades das FIGURAS 1-6, as camadas interna 34 e externa 3 6 de resina reforçada por fibra de vidro formam as camadas internas e externas genéricas dos painéis de parede 14 .
Conforme melhor visto na FIGURA 8, pinos 23 são omitidos, e pelo menos parte da função de reforço de pinos 23 é propiciada por uma camada de tecedura, de reforço, continua 50. A camada de tecedura 50 tece para frente e para trás de uma das camadas interna 34 e externa 3 6 até a outra das camadas interna e externa, entre cada um dos blocos de espuma 32, isto é em localizações transversais espaçadas, espaçadas ao longo do comprimento do painel de construção. Tais cruzamentos são normalmente espaçados entre si, ao longo do comprimento do painel de construção, entre aproximadamente 10,16 cm e aproximadamente 60,96 cm, normalmente entre aproximadamente 15,24 cm e aproximadamente 3 0,48 cm. Mais normalmente, os blocos de espuma são de aproximadamente 20,32 cm de amplitude de modo que os cruzamentos sejam espaçados aproximadamente 20,32 cm entre si. Como com as camadas internas e externas, para construção de família única residencial convencional, a camada de tecedura, em localizações de cruzamento, possui uma espessura nominal entre aproximadamente 0,76 mm de espessura e aproximadamente 0,35 cm de espessura.
Sendo assim, em relação a FIGURA 8, a camada de tecedura 50 estende-se da esquerda pra direita ao longo da superfície interna 42 da camada de fibra de vidro externa 36, entre a camada 36 e a um bloco de espuma 32A até a borda da largura "W" de bloco de espuma 32A. Ainda em relação à FIGURA 8, na borda direita do bloco de espuma 32A, a camada de tecedura 50 vira um ângulo de 90 graus e se estende para a superfície interna 52 da camada de fibra de vidro 34. Na superfície interna 52 da camada de fibra de vidro interna 34, a camada de tecedura dá outra volta de 90 graus, e se estende até a direita ao longo da superfície interna 52 da camada de fibra de vidro interna ao longo da largura completa de bloco de espuma 3 2B, em seguida vira e novamente volta até a superfície interna da camada de fibra de vidro externa 36. A camada de tecedura 5 0 deste modo segue um caminho de ida e volta entre as superfícies internas 42,52 das camadas externas 34, 36, ao longo do comprimento inteiro do respectivo painel de parede 14. A camada 50 está em contato de superfície a superfície normalmente completo com as respectivas camadas 34 e 36, e com os respectivos blocos de espuma 32, ao longo de todo, ou substancialmente todo seu caminho e ao longo de substancialmente todas as porções das respectivas superfícies que se voltam de camadas 34 e 36, e blocos de espuma 32.
As respectivas camadas 34, 36, 50, e blocos de espuma 32, são todos integralmente aglutinados entre si para produzir um produto estrutural de composto unitário. Sendo assim, a camada de tecedura é fixada aos elementos respectivos de ambas as camadas interna e externa, pelas quais a espessura das camadas interna e externa, conforme combinadas com a camada de tecedura, variam entre porções relativamente substancialmente mais espessas e porções relativamente substancialmente mais finas. Normalmente, as porções relativamente mais espessas das camadas combinadas 34, 50 e 36, 50 são pelo menos 50 por cento mais espessas do que as porções relativamente mais finas das camadas 34 e 36. 0 produto composto resultante funciona muito como uma viga em I onde camadas 34 e 36, e elementos combinados da camada 50, servem como elementos de aba da estrutura tipo viga em I, e as porções cruzamento da camada de tecedura 50, funcionam como elementos de trama de tais estruturas
tipo viga em I.
Os blocos de espuma propiciam uma função de isolamento térmico. Além disso, blocos de espuma 32, junto com a aglutinação dos respectivos elementos entre si, e a ausência de vácuos substanciais na estrutura de parede, servem para fixar cada camada 34, 36, e 50 em posição ao longo de seu caminho pretendido de transverso, relativo a elementos restantes do painel de construção estrutural, unificando deste modo as camadas 34, 36, 50 e os blocos 32 em um produto estrutural único onde os respectivos elementos cooperativamente respondem juntos, em suporte entre si, partilhando, entre si, porções respectivas da carga quando forças externas são impostas sobre o painel de
construção estrutural.
Em geral, todo o espaço entre a superfície interna 57
do painel e a superfície externa 5 6 do painel é ocupado por uma das camadas 34, 36 e 50, ou por blocos de espuma, pelos quais pouco, se existente, do espaço entre as camadas 34 e 3 6 não é ocupado por um dos materiais de painel citados acima. Normalmente, substancialmente todo o espaço interno é ocupado. Assim preenchendo o espaço entre as camadas 34, 36, todos os elementos de painel são fixados em suas posições relativas entre si, e o painel fica dimensionalmente bem estável sob carga projetada, pela qual cargas especialmente direcionadas lateralmente impostas sobre o painel, proveniente de fora da construção, tanto cargas de solo subterrâneas quanto acima da média por exemplo, cargas de vento, são eficientemente transferidas a partir da camada externa 3 6 para os outros elementos do painel, e porções respectivas de camadas 34, 36, e 50, e múltiplos dos blocos de espuma, partilham no suporte de qualquer carga. 0 painel resultante é inflexível, rígido, e suficientemente forte para sustentar todas as cargas, incluindo severas cargas de clima, às quais espera-se que a construção seja normalmente submetida sob ambientes de uso normal, incluindo extremos ambientais sazonais na
localização geográfica fornecida.
As FIGURAS 7, 8, 9, e 16 também mostram diversos
pinos de canal de reforço de fibra de vidro ocos impregnados por resina 123. Um pino de canal oco respectivo 123, conforme ilustrado, é uma estrutura unitária que possui primeira e segunda abas 12 6 que fazem interface com a superfície externa da camada interna 34. As abas 126 são aglutinadas à camada interna 34 tanto através da resina que forma parte da camada 34, quanto através de um adesivo separado ou camada de resina que aglutina as abas à camada 34. Membros retos 128 estendem-se a partir de abas 126 até um painel final 130. 0 painel final 130 forma a superfície do pino de canal que se estende até a maior extensão para dentro do interior da construção, e para longe da superfície externa 56 do painel de construção. No conjunto de painel, um espaço oco 133 é definido dentro de um pino respectivo 123. O espaço oco 133 é encerrado pela combinação de painel final 13 0, membros 12 8, e tanto camada interna 34 como nas FIGURAS 8 e 28 quanto um bloco de espuma 32 como nas FIGURAS 26 e 29.
As abas 126, membros 128, e painel final 130 geralmente formam uma estrutura unitária. A estrutura de pino de canal 123 pode ser relativamente fina, por exemplo o painel final 13 0 e membros 128 podem possuir entre aproximadamente 0,7 5 mm e aproximadamente 3,8 mm de espessura. Normalmente, o painel final é deslocado das abas entre aproximadamente 2,54 cm e aproximadamente 13,97 cm, opcionalmente entre aproximadamente 5,08 cm e aproximadamente 8,89 cm. Mesmo no citado tal seção transversal fina, à luz da distância entre o painel final e as abas, o pino 123 produz uma contribuição significativa à capacidade do painel em resistir a forças laterais, por exemplo, de dobramento impostas por forças de solo, ou forças de vento, provenientes de fora da construção.
Contribuições adicionais à força de resistência lateral podem ser desenvolvidas ao produzir pinos de acordo com uma especificação estrutural mais robusta ou ao colocar uma inserção de enrijecimento dentro das cavidades nos pinos. Por exemplo, pinos 123 podem ser pinos de seção transversal retangular pultrudado reforçados por fibra entre aproximadamente por exemplo, 1,8 mm e aproximadamente
13 mm de espessura de parede.
Pinos 123 servem funções múltiplas. Como uma primeira função, pinos 123 servem como localizações de montagem, para montar materiais de superfície tais como rocha de folha, apainelamento, ou outro material de folha interior 12 9, conforme ilustrado na FIGURA 26, para formar a superfície finalizada interior da parede como espaço de living ocupado. Ainda em relação a FIGURA 26, o espaço 131 entre os pinos propicia canais para percorrer por e, isolamento adicional 135, e/ou utilidades 137 tais como eletricidade, encanamento, e/ou ar encanado. Tais utilidades podem também ser passadas internamente dentro do espaço oco 133 definido entre um painel final 13 0 de um pino 123, e a camada 34. Outra função principal do pino é que o pino aperfeiçoa ambas a resistência compressiva vertical e a resistência a momento de dobramento de carregamento de ponto horizontal da parede. Deste modo, nas modalidades da FIGURA 26, pinos 123 e as porções de cruzamento da camada de tecedura 50 podem ser coletivamente projetados para propiciar a resistência atribuída ao pino de reforço estrutural 23 da FIGURA 6.
A FIGURA 16A mostra uma segunda modalidade de pinos 123. Nas modalidades da FIGURA 16A, as duas abas colocadas para fora 12 6 são substituídas com uma única aba de ligação 126 que se conecta com os membros 128, pelas quais um pino 123 da FIGURA 16A representa um corpo retangular encerrado alongado, que abrange o espaço oco 133, e abre em extremidades opostas do pino. Os pinos 123 da FIGURA 16A podem ser utilizados normalmente em qualquer lugar que os pinos da FIGURA 16 possam ser utilizados. Por exemplificativo, tais pinos podem ser unidos ao conjunto painel na parte superior da camada interna 34 conforme ilustrado nas FIGURAS 8 e 28. Por exemplo, os pinos da FIGURA 16A podem ser unidos aos blocos de espuma, e a camada interna 34 aplicada sobre os pinos conforme ilustrado nas FIGURAS 26 e 29.
A FIGURA 16B mostra uma terceira modalidade de pinos 123. Como nas modalidades das FIGURAS 16 e 16A, os pinos 123 da FIGURA 16B são feitos ao impregnar uma esteira de fibra de vidro com resina em um processo não pultrudado, e curar a resina. Nas modalidades da FIGURA 16B, as duas abas colocadas para fora 126 são substituídas com uma aba de ligação única 126 como nas modalidades das FIGURAS 16A, e as profundezas dos membros 128 são estendidas, comparadas às membros mostradas nas FIGURAS 16 e 16A. Isto é, os membros 128 nas modalidades da FIGURA 16B são longos o suficiente de modo que o pino possa ser montado no conjunto de painel em ou adjacente à camada externa 36. Deste modo, os pinos 123 da FIGURA 16B podem ser montados no conjunto de painel em uma configuração onde os pinos 123 substituem pinos 123 ilustrados na FIGURA 6. Contudo, os pinos 123 são normalmente ocos, pelo quê o espaço oco 133 estende-se do lado externo do painel de construção na camada 3 6 até o painel final 130. A FIGURA 35 ilustra pinos poliméricos reforçados por fibra ocos 123 da FIGURA 16B agrupados em um
painel de construção da invenção.
As FIGURAS 7-9, 20, e 2OA ilustram suportes âncora de placa 24 e 24A. Um suporte 24 ou 24A é montado na superfície interior da camada interna 34 na parte superior do painel de parede, e é opcionalmente também aglutinado ao pino 123 através de um painel lateral 138. Representações de linha dos suportes 24 e 24A são ilustradas nas FIGURAS 2 0 e 20A. Em relação à FIGURA 20, o painel superior 13 6 do suporte 24 se estende transversalmente a partir, e é unido a, parte superior do painel de base 134. Os primeiro e segundo painéis laterais 13 8 estendem-se transversalmente a partir, e são unidos a, ambos os painel de base 134 e painel superior 136, sustentando deste modo o painel superior 136 a partir do painel de base 134, e sustentando o painel de base 134 a partir do painel superior 136.
0 painel de base 134 do suporte 24 é posicionado contra a camada interna 34 do painel de parede 14 e é montado na camada interna 34 e opcionalmente é montado no pino 123 no painel lateral 138. Painéis 134 e 138 podem ser montados na camada interna 34 e no pino 123 de forma adesiva, ou podem ser pressionados na camada interna 34 e/ou pino 123 antes da resina de camada interna, ou a resina de pino, ser curada, pelo quê a cura da resina na camada interna ou pino serve para aglutinar o painel 134 à camada interna 34 e/ou pino 123. 0 painel 136 faz interface com e sustenta a placa superior 20, e normalmente é aferrolhado à placa superior conforme ilustrado na FIGURA 9, pelo quê o suporte 24 serve para transferir cargas entre a placa superior 20 e a porção principal do painel de parede, pelo quê tornando a placa superior uma parte
integral da parede de fundação.
Conforme sugerido na FIGURA 8, um dos painéis laterais 138 é utilizado para fixar suporte 24 ao pino 123, enquanto o painel de base 134 é utilizado para fixar o suporte à camada interna 34. Conseqüentemente, o segundo painel lateral não possui nenhuma função de fixação, e pode deste modo ser omitido em algumas modalidades. 0 suporte 24A da FIGURA 20A ilustra tal modalidade onde o suporte 24A é o mesmo do suporte 24 da FIGURA 20, com a exceção de propiciar apenas um painel lateral único 138.
A FIGURA 9 ilustra, em vista em elevação lateral, a interface de suporte âncora de placa superior 24 com placa superior 20. Na modalidade ilustrada, a placa superior é uma tábua de madeira convencional, e é presa ao suporte 24 por um ferrolho 139 através do painel superior 136. A FIGURA 9 também ilustra um segundo suporte âncora 24 utilizado ao sustentar a interface entre o painel de parede e a placa inferior 16.
As FIGURAS 7 e 22 ilustram unir dois painéis de parede 14A e 14B que utilizam um suporte conector "H" 140. Uma representação de suporte conector "H" 14 0, sozinha, é ilustrada na FIGURA 17. No suporte conector "H" 140, as primeira e segunda abas paralelas 142, 144 são conectadas, em ângulos perpendiculares, para opor as bordas de uma trama intermediária 146. Em alguns casos, uma aba única 142 ou 144 pode ser utilizada tanto sobre as superfícies internas quanto superfícies externas dos painéis de parede que estão sendo unidos entre si. As superfícies dos painéis de parede 14A, 14B, e o suporte conector "Η", onde o suporte conector "H" está em relação superfície a superfície com painéis de parede 14A e 14B são aglutinadas entre si. Tal aglutinação pode ser alcançada com adesivos conhecidos. Em alternativa, as superfícies do suporte conector "H" e/ou os painéis de parede podem ser revestidos com porções não curadas da resina curável, que é subseqüentemente curada após os painéis de parede serem unidos com o suporte conector "H" no local de construção. Tal cura pode ser feita com pistolas de calor ou similares se e como calor for um elemento necessário da cura da composição de resina polimérica selecionada.
As FIGURAS 7 e 23 ilustram a união de dois painéis de parede 14A e 14C que utilizam primeiro e segundo suportes de canto 148 e 150. Cada suporte de canto possui primeiro e segundo painéis 152 que se encontram em um ângulo de 90 graus em um canto respectivo 154. Uma representação de linha de um suporte de ângulo 148 sozinho, é ilustrada na FIGURA 18. Uma vez que apenas a diferença entre suportes 148 e 150 é as larguras relativas dos painéis 152, apenas o suporte 148 é mostrado sozinho como na FIGURA 18.
As superfícies de interface 152 de suportes de canto 148, 150 e painéis de parede 14A e 14C, em painéis 152 dos suportes, são aglutinados entre si. Tal aglutinação pode ser alcançada com adesivos conhecidos. Os suportes 148, 150 podem ser mantidos no lugar com por exemplo, prendedores mecânicos de auto-afunilamento enquanto a aglutinação está sendo alcançada. Em alternativa, as superfícies dos suportes de ângulo e/ou painéis podem ser revestidas com porções não curadas de resina curável, que é subseqüentemente curada após os painéis serem unidos com os suportes de ângulo no local de construção. Tal cura pode ser feita com por exemplo, pistolas de calor ou similares se e como o calor for um elemento necessário de tal cura.
A FIGURA 24 ilustra um suporte 16 0 que pode ser utilizado como uma construção de canto de suporte único. 0 suporte 160 possui painéis internos 152A como em suportes 148 e 150, e possui também um painel de conexão 162 que conecta os painéis internos aos painéis externos no canto 154 onde os painéis internos 152a se encontram. A FIGURA 19 ilustra um suporte de ângulo variável 170 que possui painéis rígidos 152, e uma área de articulação flexível 172 que pode ser flexionada em qualquer ângulo incluído entre aproximadamente 0 grau e aproximadamente 18 0 graus. O suporte 170 é utilizado para unir painéis de parede em juntas onde os painéis 14 não são nem perpendiculares entre si nem alinhados entre si. Uma vez que painéis rígidos 152 tenham sido aglutinados as superfícies dos painéis de construção 14 que estejam sendo unidos, e os painéis de construção tenham sido estabelecidos no ângulo incluído desejado entre si, a área de articulação flexível pode ser feita rígida ao aplicar, à área de articulação 172, um revestimento da resina de duas partes curável de endurecimento tal como é utilizado para produzir painéis de construção 14 e painéis de suporte 152. A mesma aglutinação, e tornar rígido, pode também ser feita utilizando adesivos de construção de endurecimento, de cura, convencionais e bem conhecidos.
A FIGURA 9 ilustra, em vista de borda, a adição de um suporte de sustentação de fibra de vidro/resina 48 (FIGURA 15) contra a superfície externa 56 da parede. A FIGURA 4 ilustra, a partir de uma vista em elevação lateral da superfície externa da parede, a extensão do suporte de sustentação 4 8 como uma saliência de tijolo, ao longo do comprimento total da seção de parede passagem principal. O suporte 4 8 transfere o peso dos tijolos suprajacentes 175
para a parede subjacente 10.
Ainda em relação à FIGURA 9, um suporte de sustentação 48 estende-se para fora a partir da superfície externa 56 do painel de parede uma distância suficiente, tal como entre aproximadamente 10,16 cm e aproximadamente 12,7 cm para sustentar tijolo convencional ou pedra que se volta para a parte de fora da construção. Conforme indicado na FIGURA 9, após a finalização do trabalho de construção, terra ou outro aterro posterior 174 normalmente preenche a cavidade escavada em torno da parede de fundação, até um nível em ou acima do painel de sustentação de tijolo 176, deste modo encobrindo o suporte 48.
O suporte de sustentação 4 8 pode ser instalado voltando-se para dentro na parte superior de por exemplo, uma parede de garagem, propiciando deste modo suporte de borda vertical a um piso de garagem de concreto despejado de forma subseqüente. De forma similar, o suporte 48 pode ser instalado voltando-se para fora na parte superior de por exemplo, uma garagem ou outra parede, propiciando deste modo suporte de borda vertical a tijolo ou pedra instalada subseqüentemente. Os primeiro e segundo suportes complementares 4 8 podem ser montados, um na parte superior do outro, com painel de suporte de tijolo 176 do primeiro suporte 4 8 voltando-se para longe da construção e o painel de suporte de tijolo 176 do segundo suporte voltando-se para dentro da construção. Tal uso de dois suportes propicia suporte de parede de ambos uma borda de união do piso de garagem e fáscia de exterior de tijolo ou pedra, ambos os quais são adjacentes à parede de fundação.
Uma representação de linha de suporte de sustentação 48 é ilustrada na FIGURA 15. Na orientação de uso vertical ilustrada nas FIGURAS 3, 9, e 15, um painel de base 178 do suporte 48 é orientado verticalmente ao longo da superfície externa 56 do painel de construção 14, e pode opcionalmente ser aglutinado ao painel 14. O painel de sustentação de tijolo 176 estende-se para fora a partir do painel de base, acima da borda inferior do painel de base. Um painel de escoramento 18 0 estende-se para cima a partir da borda inferior do painel de base até a borda externa do painel de sustentação de tijolo, transferindo suporte estrutural direcionado para cima do painel de base até a borda externa do painel de sustentação de tijolo. Um painel superior 182 estende-se horizontalmente da borda superior do painel de base e termina em um painel de retenção direcionado para baixo 184. 0 painel superior 182 e o painel de retenção 184 coletivamente montam/suspendem o suporte de sustentação 48 a partir da superfície superior do painel de parede 14.
A FIGURA 21 ilustra uma segunda modalidade do suporte de sustentação, isto é um suporte de sustentação de dois lados que é designado como 188. O suporte 188 é projetado e configurado para sustentar ambos (i) uma borda de um piso de garagem que geralmente encosta a superfície que se volta para dentro da parede de fundação e (ii) uma fáscia de tijolo ou pedra que normalmente se volta para a superfície que se volta para fora de uma porção superior da parede de fundação, bem como por exemplo, uma parede acima da média reto que sobrepõe a parede de fundação. A borda do piso de garagem sobrepõe um primeiro painel de sustentação do suporte de sustentação e deste modo carrega o suporte de sustentação sobre o lado para dentro da parede de fundação. A fáscia de pedra ou tijolo sobrepõe um segundo painel de sustentação do suporte de sustentação e deste modo carrega o suporte de sustentação sobre o lado para fora da parede de fundação. As cargas impostas sobre os painéis de sustentação são passadas do suporte de sustentação através da parede de fundação para a base, e portanto para o solo subjacente ou outra base natural que sustente a parede respectiva.
Como com o suporte de sustentação 48, o suporte de sustentação de dois lados 18 8 é instalado na parte superior do painel de parede de modo que o painel superior 182 apóia sob a superfície superior do painel de parede. 0 painel de base 178A estende-se para baixo a partir do painel superior 182. O painel de sustentação 176A estende-se para baixo a partir do painel de base 178A, e é sustentado por painel de adorno 180A. Um segundo painel de base 178B estende-se para baixo a partir do painel superior 182, normalmente porém não necessariamente, uma distância similar do painel de base 17 8A de modo a terminar em uma borda inferior que possua normalmente a mesma elevação instalada como painel de base 178A. 0 painel de sustentação 176B estende-se para fora a partir do painel de base 178B, e é sustentado por
painel de escoramento 180B.
Um suporte de sustentação único 18 8 pode deste modo ser utilizado no lugar dos primeiro e segundo suportes de sustentação citados acima 4 8 onde um piso de garagem de nível de qualidade de concreto encosta a parte superior da parede de fundação e uma fáscia de tijolo ou pedra é montado no outro lado da parede de fundação.
Similar à operação do suporte 48, os painéis de sustentação 176A, 176B transferem o peso das por exemplo, cargas suprajacentes da fáscia de tijolo ou pedra, e a borda do piso de garagem, para a parede, portanto através da base, e para a base natural subjacente de por exemplo, solo ou rocha que sustenta a construção. Conforme ilustrado nas FIGURAS 9A, 9B, suportes 48, e suportes correspondentes 188, podem ser utilizados para sustentar as partes inferiores das travas de piso ou outros elementos de sustentação abaixo da parte superior da parede de modo que a parte superior do piso 40 esteja em uma elevação não mais elevada do que uma altura que é definida acima da parede de fundação uma distância inferior a uma vez a altura da estrutura de piso. Na modalidade mostrada, a parte superior da estrutura de piso está aproximadamente na mesma elevação da parte superior da parede de fundação. As extremidades dos elementos de sustentação de piso estão dispostas para dentro da superfície externa da parede de fundação e para dentro de uma superfície que se volta para dentro 25 da parede de fundação. 0 sub-piso e pavimento finalizado, que sobrepõem os elementos de sustentação de piso, podem estender-se além dos elementos de sustentação de piso conforme desejado. Tal nivelamento da altura de por exemplo, piso de solo pode facilitar a construção para entrada para deficientes físicos ao edifício.
De forma similar, os suportes 4 8 podem ser configurados para sustentar as partes inferiores das travas de piso em qualquer elevação desejada acima da parte superior da parede de modo que a parte superior do piso esteja em qualquer elevação correspondente, relativa à parte superior da parede de fundação, para cima até uma altura máxima que seja aproximadamente a mesma da elevação mostrada na FIGURA 9. Tal configuração de suportes 48, 188 pode deste modo ser utilizada para sustentar travas de piso correspondentes a piso de construção que são acima da média bem como pisos de construção que são abaixo da média. Por exemplo, onde dois pisos de uma construção são abaixo da média, os suportes 48 podem ser assim utilizados para sustentar travas de sustentação em tais pisos abaixo da média, bem como um ou mais pisos acima da média.
Enquanto suportes 4 8 e 18 8 foram descritos aqui como sendo utilizados com painéis de construção da invenção, os suportes 48 e 188, quando adequadamente dimensionados e configurados, podem ser utilizados com por exemplo, paredes de concreto convencionais tal como paredes opacas e paredes de fundação desde que o painel superior 182 seja dimensionado para encaixar-se em tal parede convencional.
Voltando novamente para a FIGURA 9, a placa inferior 16, conforme ilustrada, pode ser ao invés de fina, por exemplo, entre aproximadamente 0,45 cm e aproximadamente 1,27 cm de espessura, pultrusão resinosa inflexível e rígida que possui inflexão e rigidez suficientes para espalhar a carga vertical para a qual o painel for projetado, fora sobre substancialmente a área de superfície 2 0 que se volta para baixo completa da placa inferior, transferindo deste modo a carga vertical para por exemplo, a base fabricada de pedra agregada subjacente.
Em algumas modalidades, por exemplo, uma base de concreto convencional 55 é interposta entre o solo
2 5 subjacente natural, ou base de pedra agregada limpa, e a
placa inferior 16. Em tal caso, qualquer de uma ampla variedade de material de ligação ou vedação com gaxeta deformável líquido, massa, ou similar, adaptável, passível de esmagamento, e curável ou outros 51 de material de forma
3 0 alterável, ou vedação com gaxeta ou outro material de ligação de forma definida porém passível de esmagamento, tal como material de folha, é colocado baixo na base antes do painel de parede ser colocado na base. 0 material de ligação 51 é ilustrado como uma linha escura espessa algo irregular entre base de concreto 55 e placa inferior 16 na FIGURA 3. 0 painel de parede é instalado sobre o material vedação com gaxeta de intervenção ou outro deformável antes do material deformável ser curado, pelo qual os pequenas frestas, espaços, entre a base e o painel de parede são preenchidos pelo material deformável.
Quando o material deformável cura, o material deformável torna-se um material de ligação, apoio de carga, pelo qual o material de ligação transfere porções correspondentes da carga suprajacente através dos espaços potencialmente existentes, que foram preenchidos com o material de ligação, para propiciar deste modo uma carga contínua que partilha interface entre o painel de parede e a base ao longo do comprimento completo do painel de parede. Tal material de ligação pode ser qualquer material 2 0 suficientemente deformável para assumir os contornos de ambas a superfície inferior da placa 16 e a superfície superior da base, e que é curável para criar a configuração de ligação estrutural anteriormente mencionada.
Em relação novamente a FIGURA 9, o piso de laje de concreto 3 8 é mostrado sobrepondo aquela porção da placa inferior 16 que se estende para dentro da construção a partir da superfície interna 57 do painel de parede 14, e para dentro a partir de pinos de canal 123. O piso de laje 38 encosta as superfícies internas do painel de parede 14 e pinos de canal 123, estabilizando deste modo a extremidade inferior do painel de parede contra as forças direcionadas para dentro que alcançam a extremidade inferior do painel de parede.
Embora descritas utilizando nomenclatura diferente, isto é superfície de parede e superfície interna, ambas a superfície interna 57 e a superfície de parede 25 apresentam a mesma face de painel de parede 14 quando consideradas longo dos pinos 23 e 123. Contrária à superfície 25, a superfície interna 57 também inclui a superfície respectiva do painel de parede em pinos 23, 123.
Forças direcionadas para dentro que alcançam a extremidade superior do painel de parede são opostas pelas fixações convencionais entre o piso principal suprajacente 40 e a placa superior 20. As forças direcionadas para dentro que são impostas sobre o painel de parede 14 entre a parte superior do painel de parede e a parte inferior do painel de parede são transferidas para a parte superior e a parte inferior do painel de parede, portanto para o piso de concreto e o piso principal suprajacente ou sistema de piso, através da inflexibilidade e rigidez do painel de parede conforme coletivamente definido pelas interações da estrutura definida pelas camadas 34, 36, 50 blocos de espuma 32, e pinos 23, 231, se utilizados. Outra estrutura de reforço pode ser incluída, adicionada à parede, conforme desejado a fim de alcançar o nível desejado de resistência e rigidez laterais na estrutura de parede.
Em construção residencial, uma carga vertical máxima normal experimentada por, por exemplo, uma parede de fundação subjacente é entre aproximadamente 44 76,25 kg por metro linear (3000 libras por pé linear) e aproximadamente 7460,4 kg por metro linear (5000 libras por pé linear). A carga de esmagamento vertical pode ser aplicada à largura completa da parte superior da parede em qualquer lugar ao longo do comprimento da parede.
O momento de dobramento de carga de pinto horizontal
máxima normal sobre tal parede é entre aproximadamente 1,52 kg por centímetro quadrado e aproximadamente 1,77 kg por centímetro quadrado. A carga horizontal é medida em 3 9 por cento da altura para cima a partir da parte inferior da parede de outra forma horizontalmente não sustentada.
Em relação à FIGURA 8, um painel de parede normal da invenção, para uso em aplicações de subsolo tais como paredes de fundação, possui uma espessura nominal "T" de aproximadamente 7,62 cm. Pinos 123 projetam aproximadamente 8,89 cm a partir da superfície interna 25 do painel de parede. A camada interna 34, a camada externa 36, e camada de tecedura 5 0 são todas camadas plásticas reforçadas por fibra de vidro de aproximadamente 0,178 cm. Pinos 123 possuem paredes de aproximadamente 0,178 cm de espessura. Blocos de espuma 32 possuem densidades entre aproximadamente 2,0 pcf (32,03 kg/cm3) e aproximadamente 5 pcf (80,1 kg/cm3). Tal painel de parede normal possui uma capacidade de resistência a esmagamento vertical de aproximadamente 22378.3 kg por metro linear (15000 libra por pé linear) , e uma resistência a momento de dobramento de carga de ponto horizontal de pelo menos aproximadamente 2 , 0 kg por cm2 .
Dependendo dos fatores de segurança desejavelmente construídos dentro dos painéis de construção, a resistência 3 0 a esmagamento vertical pode ser tão pequena quanto aproximadamente 5968.4 kg por metro linear, opcionalmente pelo menos aproximadamente 8952,3 kg por metro linear, normalmente pelo menos aproximadamente 11936,51 kg por metro linear. Pelo menos 14920,7 kg por metro linear podem ser especificados, como pode pelo menos 17904,9 kg por metro linear.
A resistência a dobramento do painel de parede no lócus de carga de subsolo horizontal máxima é normalmente pelo menos aproximadamente 1,77 kg por centímetro quadrado, e acima até aproximadamente 2,5 kg por centímetro quadrado. Ambas a resistência a esmagamento vertical e a resistência a momento de dobramento de carga de ponto horizontal podem ser projetadas para magnitudes maiores ou inferiores ao especificar, por exemplo e sem limitação, densidade de espuma incluída; espessura de camadas 34, 36, 50; espessura de parede, espaçamento e/ou profundidade "TI" de pinos 23, 123, ou espessura "T" do painel, ou espessura "T" em combinação com a profundidade "TI" da estrutura.
Cargas laterais acima da média, tais como cargas de vento, são inferiores aos 1,77 kg por centímetro quadrado citados acima. Conseqüentemente, as capacidades de resistência a dobramento de painéis de construção destinam- se a aplicações acima do solo podem ser inferiores aos 1,77 kg por centímetro quadrado acima citados. Painéis esperados para serem utilizados em aplicações
abaixo da média são projetados para satisfazer as exigências de carga experimentadas em aplicações abaixo da média, enquanto painéis esperados a serem utilizados em aplicações acima da média são projetados para satisfazer as 3 0 exigências de carga experimentadas em aplicações acima da média. Tal processo de projeto inclui considerar histórico de movimento de clima e/ou solo para a localização de uso, bem como outros fatores ambientais. Deste modo, painéis de construção da invenção incluem uma ampla faixa de estruturas e propriedades de painel, de modo a propiciar soluções de engenharia que possam ser projetadas para se ajustar aos ambientes de tensão esperados a serem impostos sobre os painéis de construção específicos que devem ser utilizados em usos específicos. Pode-se também, é claro, produzir painéis de construção de projeto genérico que sejam projetados para tolerar uma ampla variedade de Vargas esperadas. Por exemplo, uma primeira especificação de projeto pode ser feita para satisfazer a maior parte de usos abaixo da média enquanto uma segunda especificação de projeto pode ser feita para satisfazer a maior parte dos usos acima da média.
Voltando para a FIGURA 1, conforme sugerido acima, vigas em I de aço convencionais podem ser utilizadas em combinação com painéis de parede 14 da invenção. Conforme ilustrado na FIGURA 1, tais vigas em I são sustentadas a partir do solo subjacente em espaçamentos convencionais por colunas 2 8 que transmitem cargas da viga em I para o solo subjacente, através de um calço de difusão de carga 30. Em estruturas convencionais, a carga é transmitida por uma coluna de aço convencional, para um calço de base subjacente de concreto que é despejado sobre o solo subj acente.
Na invenção, em lugar de uma base de concreto, camadas múltiplas de composto de polímero reforçado, tais como é utilizado no painel de parede 14, são utilizadas na fabricação de um calço de sustentação 30. Um tal calço de sustentação normal 30 é ilustrado na FIGURA 10, subjacente a uma coluna de sustentação e que sustenta uma viga de sustentação de piso estrutural 26.
Uma seção transversal de um calço representativo 30, sobre uma base de sustentação subjacente SB é ilustrada na FIGURA 10A. Conforme ilustrado na FIGURA 10A, o calço 30 possui uma parte superior que se volta para cima 3OT e uma parte inferior que se volta para baixo 3 0B. A área de superfície da parte inferior do calço é selecionada para ser grande o suficiente para espalhar a carga suprajacente sobre o suficiente do solo natural e/ou a base de sustentação subjacente de rocha que a base de sustentação subjacente possa sustentar a carga suprajacente durante um período de tempo normalmente indefinido sem deformação nocivos ou fluxo ou outro movimento da base de sustentação subjacente. O calço é construído de diversas das camadas de composto de polímero reforçadas por fibra de vidro que se estendem normalmente 31. As camadas são, em geral, posicionadas de modo que pelo menos uma porção substancial de uma camada relativamente suprajacente sobreponha uma porção substancial de uma camada relativamente subjacente, opcionalmente incluindo intercostais geometricamente projetados para resistência. Normalmente, as camadas são empilhadas uma sobre a outra, opcionalmente conectadas entre si nas bordas 33, como ao dobrar uma camada em uma camada superior ou inferior que se unem com a próxima, de modo que o empilhamento respectivo das camadas, camada sobre camada, resulte em porções, normalmente
horizontalmente colocadas, que se voltam das respectivas camadas que se sustentam entre si, e que atuam coletivamente, para propiciar deste modo calços que possuem resistência a dobramento suficiente para apoiar cargas direcionadas para baixo quando os calços estão em uso.
Tal colocação em camada pode ser criada ao dobrar e empilhar uma camada de fibra de vidro umedecido por resina em um molde e, fechando o molde e evacuando o ar, para consolidar deste modo o calço, em seguida curar a resina, resultando no calço polimérico reforçado por fibra endurecido. Em alternativa, a colocação em camada de fibra de vidro pode ser colocada no molde e em condição seca, e a resina pode ser adicionada enquanto o molde e está sendo
evacuado.
O calço 3 0 é ilustrado como possuindo uma área projetada normalmente quadrada ou redonda, e como sendo utilizada para sustentação de local tal como em suporte de uma coluna 28. 0 calço 30 pode possuir uma área projetada expandida de qualquer configuração projetada desejada tal como para subjazer e sustentar colunas múltiplas em uma área única. Além disso, o calço 3 0 pode possuir uma configuração alongada pela qual o calço 30 pode ser utilizado como uma base alongada inferior, e que sustenta qualquer de diversos painéis de fundação 14 quando tais painéis são utilizados em uma parede de fundação fabricada.
Sendo assim, um calço de sustentação normal pode possuir uma área projetada entre aproximadamente 1 metro quadrado e aproximadamente 0,92 m2 quando projetado para sustentar uma carga de ponto tal como uma coluna única. Um calço que é projetado para sustentar por exemplo, uma carga alongada tal como uma parede que possui um comprimento de por exemplo, 3,05 m, 6,10 m, 12,2 m, ou mais possui uma dimensão alongada que corresponde em magnitude ao comprimento da parede.
A espessura do calço é projetada para sustentar a magnitude da carga suprajacente antecipada. Sendo assim, como com os painéis de construção, para cada aplicação de construção, o calço representa uma solução de engenharia baseada na carga antecipada e na distribuição de carga. A magnitude da carga conforme sustentada por calço 3 0 normalmente corresponde à distribuição de carga convencionalmente contemplada por construção residencial de família única normal. Sendo assim, a distribuição de carga citada aqui para paredes de fundação pode aplicar-se de modo que um calço alongado possa sustentar pelo menos 7460,4 kg por metro linear e um calço quadrado ou redondo possa sustentar cargas entre pelo menos aproximadamente 2,0 0 e aproximadamente 3,4 7 kg por centímetro quadrado, mais normalmente pelo menos 2,50-3,47 kg por centímetro quadrado. Cargas mais elevadas podem ser sustentadas por 2 0 engenharias adequadas tais como calços.
A espessura de um calço, entre a parte superior 3OT e a parte inferior 3OB depende em parte da magnitude de carga e distribuição de carga, e em parte da resina específica bem como a estrutura específica das fibras de reforço e
2 5 camadas de fibra, bem como da natureza da construção do
calço. Para construção de peso leve, onde o calço transporta uma carga relativamente mais leve, a espessura do calço pode ser tão pequena quanto 2,54 cm de espessura. Onde o calço apóia cargas mais pesadas, o calço é mais
3 0 espesso, e possui a mesma ordem de magnitude de espessura que poderia ter sido utilizada se o material fosse concreto reforçado por aço. Sendo assim, a espessura de calço normalmente varia entre aproximadamente 7,62 cm de espessura e aproximadamente 4 0,64 cm de espessura, opcionalmente aproximadamente 15,24 cm de espessura e aproximadamente 40,64 cm de espessura, opcionalmente entre 20,32 cm de espessura e aproximadamente 40,64 cm de espessura, com todas as espessuras entre 2,54 cm e 4 0,64 cm sendo contempladas. Espessuras inferiores a 7,62 cm e maiores do que 4 0,64 cm são contempladas onde a carga vertical antecipada e a distribuição de carga, junto com as propriedades de material, indicam tais espessuras.
Em geral, a dimensão de espessura é inferior ã dimensão de comprimento ou largura. Conforme ilustrado por exemplo, na FIGURA 1, normalmente a magnitude das dimensões de espessura não é tão grande quanto metade da magnitude do inferior da dimensão de comprimento ou da dimensão de
largura.
Em qualquer evento, a estrutura mostrada na FIGURA 10A não está limitando como para a estrutura de camada. Por exemplo, as camadas de fibra de vidro podem ser configuradas como um rolo alongado, onde camadas relativamente externas são envoltas em torno de uma ou mais camadas de núcleo ou relativamente internas.
Em alternativa, conforme ilustrado na FIGURA 10B, o calço 30 pode ser uma estrutura polimérica reforçada por fibra de vidro pultrudado tal como uma placa pultrudado sólida ou um tubo retangular posicionado de modo que a cavidade 3 7 estenda-se horizontalmente através da estrutura. Tal tubo retangular possui uma trama interna ou superior normalmente horizontal 34, uma trama externa ou inferior normalmente horizontal 36, e uma ou mais tramas de conexão normalmente reto 35 que sustentam a trama superior a partir da trama inferior. Na modalidade ilustrada na FIGURA IOB, a cavidade 37 é oca. Em outras modalidades, um em favo ou outra estrutura de trama estende o comprimento da cavidade 37, propiciando deste modo estrutura de ligação entre a trama superior 34 e a trama inferior 36, que podem propiciar suporte estrutural que sustenta a trama superior a partir da trama inferior e pela qual assume some da função de sustentação de trama ou tramas de conexão 35.
A coluna 28 é genericamente representada na FIGURA 1. Embora a coluna 2 8 possa ser de aço, e o calço 3 0 possa ser de concreto onde painéis de parede da invenção são utilizados, a invenção contempla que a coluna 28 pode ser uma estrutura de composto de polímero reforçada por fibra de vidro oca. Curar a resina como no calço e painéis de construção podem ser utilizados para montar e aglutinar coluna 28 ao calço, com colocação de calço convencional
conforme desejado.
Tal coluna de composto de resina-fibra 28 possui uma
parede lateral estrutural geralmente de fechamento. A parede lateral de coluna é feita de composto de polímero reforçado por fibra de vidro ou outra estrutura resinosa reforçada por fibra. A espessura e rigidez da parede lateral de coluna são projetadas como conhecido na técnica para transportar uma carga especificada, para sustentar deste modo o peso de uma porção suprajacente de uma estrutura normalmente acima da média, embora estruturas abaixo da média possam ser também sustentadas. A parede lateral de coluna de fechamento define uma câmara interior disposta para dentro da parede lateral de fechamento. A câmara interior é normalmente vazia, porém pode conter material estrutural ou não estrutural conforme desejado.
Onde a coluna de fibra de vidro 28 é utilizada, uma tampa de composto de polímero reforçado por fibra de vidro 58 é normalmente montada sobre a parte superior da coluna. A tampa 58 possui uma parede superior 60, e um ou mais orlas estruturais que dependem para baixo 62. A parede superior 60 da tampa é suficientemente espessa e rígida para receber a carga proveniente da viga suprajacente e transmitir a carga geralmente uniformemente em torno do perímetro da das paredes externas reto da coluna, incluindo onde as paredes externas podem ser colocadas lateralmente para fora a partir das bordas da viga. A orla ou orlas estruturais são configuradas de modo que, quando a tampa é montada sobre a coluna, com a parede superior da tampa apoio para baixo sobre a parte superior da coluna, a superfície interna da orla ou orlas está em contato geralmente superfície a superfície com, ou em proximidade com, a superfície externa da coluna, de modo que a estrutura de orla receba e absorva forças laterais normalmente encontradas e transfere tais forças laterais para a parede lateral da coluna, impedindo deste modo que a parte superior da tampa se mova lateralmente relativa à
parte superior da coluna.
A tampa distribui as cargas laterais para as paredes
laterais de coluna e com dobramento limitado da parede superior da cap, de modo a utilizar substancialmente a capacidade de apoio de carga das paredes laterais de coluna, a partir de ou próximo à borda superior da coluna, ao longo da altura completa da coluna até o calço subjacente 30. As orlas de tampa capturam deste modo forças laterais e transferem tais forças laterais para a coluna.
Uma alternativa para a tampa 58 é utilizar um parafuso ajustável convencional 5 9 sobre a parte superior da coluna 28. Tal parafuso 59 pode ser utilizado no lugar da tampa 58, ou em combinação com a tampa 58, por exemplo, entre a tampa 58 e a viga suprajacente 26. Onde ambos a tampa 58 e o parafuso 58 foram utilizados, uma interface parafuso/tampa adequada é configurada no parafuso e/ou na tampa para garantir cooperação adequada da tampa e do
parafuso com relação entre si.
A FIGURA 11 ilustra um calço de composto de polímero
reforçado por fibra de vidro quadrado 30 da invenção, uma coluna de composto de polímero reforçado por fibra de vidro quadrado 26 da invenção, e uma tampa de composto de polímero reforçado por fibra de vidro quadrada 58 da invenção. A FIGURA 12 ilustra uma combinação calço/coluna/tampa similar àquela da FIGURA 11 porém onde o calço é afilado a partir da parte superior de uma base do calço para cima para onde o calço se encontra com a coluna. A FIGURA 13 ilustra uma combinação calço/coluna/tampa similar àquela da FIGURA 11 porém onde a coluna, o calço, e a tampa são circulares. A FIGURA 14 ilustra uma combinação calço/coluna/tampa similar àquela da FIGURA 13 porém onde o calço é afilado a partir da parte superior de uma base do calço para cima para onde o calço se encontra com a coluna.
Embora as combinações de calço/coluna/tampa mostradas nas FIGURAS 11-14 possam ser utilizadas no interior da construção tal como em um arranjo de coluna de alicerce conforme sugerido na FIGURA 1, um propósito principal da invenção, para evitar a necessidade de trazer um caminhão de concreto de mistura pronta para o local de construção, é avançado ao utilizar combinações de calço/coluna/tampa tais como aquelas ilustradas nas FIGURAS 11-14 em aplicações fora da fundação da construção, tal como para sustentar um convés, um alpendre, um pátio, uma coluna leve, ou outro anexo. Em tal aplicação, o calço e a coluna são colocados no solo abaixo da linha opaca. A coluna é em seguida cortada normalmente, porém não necessariamente, abaixo da média. A estrutura convencional tal como uma coluna de madeira tratada 4x4 é em seguida montada na parte superior da tampa 58, e a tampa é subseqüentemente montada, por exemplo, montada de forma adesiva, na parte superior da coluna. Com por exemplo, a coluna 4x4 estendendo-se desta forma para cima, com a tampa por exemplo, permanentemente montada de forma adesiva na coluna, o orifício é preenchido para grade de modo que apenas a coluna de madeira convencionalmente utilizada permaneça visível. Sendo assim, anexos externos normais para a construção podem ser contemplados, novamente sem qualquer necessidade de trazer concreto de mistura pronta, ou bloco de concreto, para o local de construção. Isto pode propiciar uma vantagem de tempo e custo significativa quando apenas uma pequena quantidade de concreto por outro seria necessária, ã medida que o custo de caminhão é fixo, mesmo para uma pequena
quantidade de concreto de mistura pronta.
Em outras modalidades, a coluna de fibra de vidro 28 pode se estender acima da média, e pode sustentar uma ampla variedade de estruturas suprajacentes adequadas.
Conforme indicado acima, um dos objetivos da invenção é utilizar painéis de parede e estrutura de acessório em lugares, e para fins estruturais, onde concreto seria convencionalmente utilizado. 0 uso de concreto em paredes de fundação é comum, e os produtos da invenção são prontamente adaptados para serem utilizados em estruturas de fundação.
Contudo, especialmente em climas mais tropicais, exige-se que paredes externas acima da média sejam, em alguns casos, construídas com concreto para o fim de, dentre outras vantagens, inibir o crescimento de mofo. Onde condições de vento elevadas, tais como furacões ou tornados, são comuns, exige-se que paredes externas acima da média sejam, em alguns casos, construídas com concreto a fim de alcançar a resistência lateral adicional que pode
suportar tais forças de vento.
Em tais situações, tais como em áreas freqüentadas por furacões ou tornados, estruturas de parede acima da média da invenção podem ser utilizadas no lugar de concreto, enquanto alcançam as propriedades apoio a carga laterais de concreto e evitam por exemplo, a penetração de água, e outras limitações inatas em concreto. Conseqüentemente, as estruturas de parede da invenção são contempladas como sendo úteis nas aplicações acima do solo bem como aplicações de parede abaixo do solo/fundação. A Fibra
Os materiais de fibra de reforço utilizados em produtos da invenção podem ser selecionados a partir de uma ampla variedade de produtos de fibra convencionalmente disponíveis. A fibra de vidro foi ilustrada na descrição geral da invenção, e acredita-se que seja o material de custo mais eficaz. Outras fibras que são contempladas como sendo aceitáveis incluem, sem limitação, fibras de carbono, fibras Kevlar, e fibras de metal tais como cobre e alumínio. Outras fibras podem ser selecionadas à extensão de que suas propriedades de reforço e outras propriedades satisfaçam as demandas estruturais das aplicações de painel de construção contempladas na invenção, e desde que as fibras não sejam prematuramente degradas no ambiente de uso contemplado para os respectivos painéis de parede.
Para aquela finalidade, o uso de fibras celulósicas é limitado àquelas composições em que a fibra celulósica pode ser adequadamente protegida do efeito nocivo de umidade que alcança a fibra e que degrada a mesma. Deste modo, o uso de fibra celulósica sem proteção a umidade não é contemplado como parte da invenção, exceto em quantidades inferiores a por cento em peso da composição global de um elemento estrutural determinado, por exemplo, painel, suporte, ou similares. Contudo, onde a fibra é impregnada com uma quantidade adequada de resina, a resina protege a fibra celulósica de ataque por umidade, e assim tais composições
de composto podem ser utilizadas.
Os comprimentos, larguras, e formatos em seção transversal das fibras são selecionáveis de acordo com as demandas estruturais das estruturas nas quais os painéis de construção ou outras estruturas devem ser utilizados.
Folhas à base de fibra trançada, tais como pano de fibra de vidro trançado, são contempladas como sendo eficientemente processadas em camadas para uso em painéis de construção da invenção. Contudo, aqueles versados na técnica reconhecerão que uma ampla variedade de processos, e formas correspondentes de lida e processar as fibras, bem como a resina, estão disponíveis para produzir os painéis de construção da invenção. A seleção de estruturas de fibras pode ser especificada para acomodar todos tais processos, pelos quais todas as fibras que possam ser empregadas em todos os tais processos, por exemplo, talhada, esteira, ou material fibroso trançado, para alcançar propriedades estruturais, de isolamento, e outras propriedades desejadas normalmente desejáveis em uma parede de fundação, ou em uma parede acima da média, possam ser utilizadas em painéis de construção e outros elementos da
invenção.
Fibras de reforço são geralmente conhecidas como fibras secas ou fibras pré-impregnadas para fins do processo de fabricação de produtos resinosos reforçado com tais fibras. As fibras contempladas para uso aqui são normalmente fibras secas, embora alguns processos de fibra úmida sejam contemplados como sendo úteis em produzir produtos da invenção. 0 Polímero
0 polímero que é utilizado para impregnar e/ou transportar a fibra pode ser selecionado a partir de uma ampla variedade de composições de resina de reação de cura de parte múltipla convencionalmente disponíveis. A resina normal é um líquido de 2 partes onde duas partes líquidas são misturadas juntas antes da resina ser aplicada ao substrato de fibra. Os terceiros componentes adicionais podem ser utilizados na mistura de reação conforme desejado a fim de alcançar o nível desejado de cura de reação da resina. A mistura de resina seria suficientemente líquida para ser prontamente aplicada e espalhar em torno de uma folha base/substrato de fibra para preencher deste modo em todos os vácuos no substrato. Exemplos de resinas de cura de reação de duas partes úteis incluem, sem limitação, resinas de epóxi, resinas de vinilester, resinas de poliéster, resinas de poliuretano, e resinas fenólicas. Aqueles versados na técnica sabem que cada uma das resinas citadas acima representa uma grande família de materiais reagentes que podem ser utilizados para produzir a resina curada por reação resultante, e são capazes de selecionar combinações de resina de reação para os usos contemplados na invenção. Além disso, mais do que duas das tais resinas podem ser misturadas para obter um conjunto desejado de propriedades no produto ou processo de reação.
Para qualquer conjunto de materiais de reação que são utilizados para produzir as resinas ilustradas aqui, qualquer embalagem de aditivo convencional pode ser incluída tal como, por exemplo e sem limitação, catalisadores, antioxidantes, inibidores de UV,
retardadores de fogo, e agentes de controle de fluidez, para alcançar o processo de aplicação da resina e/ou cura da resina, e/ou para alcançar as propriedades do produto finalizado, por exemplo, resistência ao clima, resistência
ao fogo, endurecimento, e similares.
Cada conjunto de dois ou mais materiais que podem ser misturados e reagidos para produzir o produto de resina resultante possui seus próprios parâmetros de reação, incluindo temperatura de reação desejada, catalisadores, tempo exigido para a reação de cura agir, e similares. Além disso, cada conjunto de tais dois ou mais materiais desenvolve seu próprio conjunto de propriedades físicas e químicas resultante como um resultado do processo de cura. Especialmente as propriedades físicas são influenciadas pelo efeito das fibras incluídas, de modo que mais do que dois reagentes podem ser úteis para alcançar, no polímero reagido, um conjunto desejado de propriedades físicas. O Composto de Polímero/Fibra
Em geral, substrato de fibra seca, pano trançado, ou esteira de fibra, são utilizados como a base de fibra para todas as camadas estruturais tais como as camadas 34, 36, 50; bem como para todos os outros elementos estruturais da invenção tais como colunas, 28, calços 30, tampas 58, pinos de canal 123, e suportes 48, 140, 148, 150, 160, 170, e 188. Uma vez que o objetivo é preencher substancialmente todos os vácuos no substrato de fibra com resina, resina suficiente é adicionada ao substrato de fibra para preencher todos os tais vácuos, pelo quê não deveria haver inclusões de ar, ou tão poucas inclusões de ar de modo a não possuir nenhum efeito material sobre a estabilidade física ou química, ou as propriedades físicas, de um painel de construção ou outra estrutura construída com tal camada à base de fibra impregnada por resina. De forma global, a razão vidro/resina é tão elevada quanto pode ser alcançado, e não deixando nenhum significado, vácuos nocivos na camada resultante uma vez que a resina é curada.
Em alternativa, as camadas 34, 36, 50 podem ser fabricadas utilizando camadas pré-impregnadas de fibra de vidro, isto é substratos de fibra de vidro que foram impregnados com resina antes de serem fabricados em uma pré-forma de elemento estrutural, e que podem ser curados por, por exemplo, a aplicação de calor como em um forno de cura.
Determinada a exigência para minimizar vácuos, e utilizando técnicas de desenvolvimento de camada convencionais, o produto de camada estrutural resultante, por exemplo, as camadas 34, 36, 50, ou outros produtos, possui entre aproximadamente 3 0 por cento em peso e aproximadamente 65 por cento em peso de fibra de vidro, e conseqüentemente entre aproximadamente 7 0 por cento em peso e aproximadamente 3 5 por cento em peso de resina. Opcionalmente, a camada resultante possui entre aproximadamente 4 0 por cento em peso e aproximadamente 6 0 por cento em peso de fibra e entre aproximadamente 6 0 por cento em peso e aproximadamente 4 0 por cento em peso de resina. Uma camada resultante normal possui entre aproximadamente 4 5 por cento em peso e aproximadamente 55 por cento em peso de fibra de vidro e entre aproximadamente 55 por cento em peso e aproximadamente 45 por cento em peso de resina, opcionalmente aproximadamente 50 por cento peso de fibra de vidro e aproximadamente 50 por cento
peso de resina.
De acordo com tecnologia bem conhecida, o número de
camadas de vidro, em combinação com o peso do vidro por camada, em geral determina a espessura da camada resultante após a camada impregnada por resina ser curada. Por exemplo, camadas múltiplas de uma camada de 10332,68- 10332,85 kg por metro quadrado (12-17 onça por jarda quadrada) de pano de fibra de vidro trançado podem ser
me em impregnadas para preencher todos os vácuos, e para deste modo alcançar uma estrutura curada resultante que possui normalmente entre aproximadamente 1 milímetro de espessura e aproximadamente 2,5 milímetros de espessura. Quanto maior o número de camadas de fibra de vidro que são impregnadas, normalmente maior a espessura da camada reforçada de composto curado e impregnado resultante.
As placas inferior e superior, bem como as camadas 34, 36, e 50 podem ser feitas de tal composto de polímero/fibra. A placa inferior pode ser qualquer material que possa suportar a carga imposta sobre o painel de parede suprajacente. Uma placa inferior normal possui por exemplo, uma pultrusão reforçada por fibra entre aproximadamente 0,4 5 cm de espessura e aproximadamente 1,2 7 cm de espessura, que é suficientemente inflexível e rígida para espalhar a carga suprajacente ao substrato de solo subjacente geralmente uniformemente ao longo do comprimento do painel através de por exemplo, uma base de pedra agregada limpa nivelada. A pedra pode ser uma pedra esmagada ou uma pedra agregada não esmagada.
A placa superior 20 pode ser feita de, sem limitação, materiais resinosos, reforçados por fibra de vidro, ou outros materiais reforçados por fibra, ou outros materiais como madeira, no formato convencionalmente utilizado para uma placa superior. Contempla-se que uma placa superior à base de madeira convencional sirva ao propósito adequadamente, e propicie fixação de elementos de madeira suprajacentes tais como enquadramento de madeira, que utilizam prendedores convencionais e métodos de ajuste convencionais. A Espuma
O propósito da espuma, tal como em blocos de espuma 32, é geralmente de duas dobras. Primeiro, a espuma contribui para a integridade estrutural da estrutura de painel de construção ao ser suficientemente rígida, isto é uma espuma rígida, que a espuma contribui significativamente para fixar as camadas estruturais 34, 36, e 50 em suas posições projetadas sob carregamento normal do painel, tanto carregamento gravitacional vertical, quanto carregamento lateral tal como cargas de solo laterais em aplicações abaixo da média, e cargas de Wind e/ou água laterais em aplicações acima da média. Sendo assim, a espuma faz uma contribuição substancial à
estabilidade dimensional do painel 14.
Segundo, a espuma propicia isolamento térmico substancial à construção de painel de construção resultante.
Ao alcançar um nível desejado de isolamento térmico enquanto retém a espuma como um material de célula fechada rígido, a espuma possui uma densidade entre aproximadamente 16,01 kg por metro cúbico (kg/m3) e aproximadamente 192,2 kg/m3, opcionalmente entre 32,02 kg/m3 e aproximadamente 128,1 kg/m3, opcionalmente entre aproximadamente 32,02 kg/m3 e aproximadamente 8 0,1 kg/m3. Espumas de peso mais leve geralmente não propiciam rigidez suficiente para realizar o orifício da espuma na fixação das camadas estruturais em suas localizações projetadas e tais espumas de peso mais leve podem ser espumas de célula aberta. Embora espumas mais pesadas possam ser utilizadas, e normalmente propiciar mais resistência estrutural, tais espumas mais pesadas propiciam menos do que o nível desejado de propriedades de isolamento térmico, e são mais dispendiosas. Em geral, as espumas utilizadas na invenção são espumas de célula fechadas.
Blocos de espuma 32 podem ser feitos a partir de uma ampla variedade de composições que incluem, sem limitação, espuma de poliestireno extrusado, espuma de poliestireno de conta expandida, espuma de uretano, ou espuma de poliisocianureto. A espuma é resistente à umidade, de preferência à prova de umidade, e é química e fisicamente compatível com as composições e estruturas das camadas 34, 36, e 50.
Em relação à fixação das camadas estruturais respectivas em suas posições projetadas, a espuma preenche todos, ou substancialmente todos, os espaços entre as respectivas superfícies das camadas estruturais 34, 36, e 50, e está em contato superfície a superfície com as respectivas camadas como tais camadas definem as cavidades nas quais a espuma é recebida. Além disso, a espuma é aderida às camadas estruturais respectivas de modo a absorver forças de desvio entre a espuma e as camadas estruturais respectivas.
Os blocos de espuma 32 podem ser colocados em relação superfície a superfície com uma ou mais das camadas estruturais 34, 36, 50 após a resina ter sido aplicada ao respectivo substrato de fibra que é utilizado para formar as camadas e antes da resina ser curada, pelo quê as respectivas uma ou mais superfícies dos blocos de espuma, que estão em contato superfície a superfície com o respectivo substrato de fibra revestido por resina, tornam- se umedecido com a resina não curada. Com a espuma em contato com a camada reforçada por fibra a ser curada, e umedecida pela camada reforçada por fibra, a cura da resina aglutina os blocos de espuma às camadas estruturais 34, 36, 50 à medida que se aplica, pelo quê nenhum adesivo separado é necessariamente exigido para aglutinar os blocos de espuma às camadas estruturais.
Por todo este ensinamento, foi feita referência à fixação de diversos elementos dos painéis de construção entre si. Em alguns casos, acessórios mecânicos tais como ferrolhos foram mencionados, tais como para fixar a placa superior ao suporte 24. Em casos em que dois elementos são fixados entre si, e em que ambos os elementos contêm componentes de resina, especialmente componentes curados por reação, a cura da resina em qualquer dos tais dois elementos estruturais sendo formados ou unidos pode ser utilizada para fixar os elementos entre si de modo que não seja necessário nenhum adesivo. Por outro lado, onde os componentes são reunidos entre si no local de construção, pelo menos em alguns casos, é contemplado o uso de por exemplo, adesivos convencionais e vedantes que são conhecidos para utilidade em projetos de construção.
Um exemplo de uso de adesivo de construção ao reunir a parede de fundação é fixar a placa inferior a um painel de parede 14. Painéis de parede 14 podem ser transportados para o local de construção sem a placa superior ou a placa inferior, e onde materiais de placa superior e materiais de placa inferior podem ser transportados para o local de construção separadamente, embora potencialmente no mesmo veículo. Placas inferiores e placas superiores são em seguida fixadas aos painéis de parede no local de construção, conforme desejado. A placa inferior é normalmente fixada à parte inferior do painel de parede com um adesivo de construção, com ou sem a assistência de suportes 24. A placa superior pode ser fixada à parte superior do painel de parede utilizando suportes 24 e ferrolhos 13 9, e/ou outros suportes conforme necessário, e opcionalmente além disso, adesivo entre a placa superior e a parte superior do painel de parede.
Os suportes 48, 140, 150, 160, e 170 podem ser
adesivamente montados nos painéis de construção. Em alternativa, as superfícies das partes respectivas, incluindo as áreas respectivas dos painéis de construção, podem ser revestidas com um fornecimento da resina de cura
antes das partes serem reunidas, e as partes podem em seguida ser mantidas juntas por um tempo suficiente, sob condições satisfatórias, que resultam na cura da resina, pelo quê a cura da resina desenvolve o nível desejado de fixação entre as partes respectivas da parede.
2 0 Da mesma forma, tanto adesivamente quanto por uso de
materiais de resina curáveis, pinos de canal 123, suportes de sustentação 24, 48, e suportes de anteparo de piso e garagem 18 8 podem ser montados em um painel de parede após o painel de parede alcançar o local de construção.
2 5 Entende-se que qualquer fixação de suporte 24 à
superfície interna do painel de parede deve ser geralmente completamente desenvolvida para que sua resistência de operação exigida antes da placa superior ou placa inferior, à medida que aplica, possa ser fixada ao painel de parede e
3 0 aplicar sua carga taxada ao suporte 24. EXEMPLO
Em geral, estruturas de parede da invenção podem ser engenhadas para sustentar qualquer nível de carga compressiva que seja contemplada para ser aplicada à construção. Por exemplo, e sem limitação, utilizando substrato de fibra de vidro trançado convencional, um painel de construção de fundação demonstrativo, tal como o painel ilustrado na seção transversal na FIGURA 8, pode ser construído geralmente como se segue, e possuindo uma capacidade de apoio de carga compressiva projetada de aproximadamente 22381,2 kg por metro linear do painel de parede.
Fibra de vidra trançada é utilizada para a base, por exemplo, substrato das camadas estruturais 34, 36, e 50, bem como para o substrato de base para pinos de canal 123. O substrato de fibra de vidro pode ser substrato de fibra trançado de três eixos que possui peso base de aproximadamente 10333,02 kg por metro quadrado. Outro substrato de fibra de vidro exemplificativo é um substrato de fibra trançado b-uniax que possui peso base entre aproximadamente 10332,68 kg por metro quadrado e aproximadamente 10333,02 kg por metro quadrado. Ainda outro exemplo em um cardado trançado que possui peso base de aproximadamente 10.332,85 kg por metro quadrado. O substrato de fibra de vidro selecionado, por
exemplo, um substrato trançado de 0,623 kg, é colocado fora sobre um material de liberação disposto horizontalmente tal como uma camada de náilon orientado MYLAR®. Outros materiais podem ser substituídos pela folha de liberação e tornam-se parte do painel de parede finalizado enquanto alcançam separação da linha de processamento bem como para alcançar uma finalização exterior desejada sobre o painel de parede. 0 substrato de fibra de vidro é varrido ou de outra forma impregnado com uma resina de epóxi de duas partes curável em quantidade suficiente e em tal processo para preencher substancialmente todos os vácuos no substrato de fibra trançado, para criara deste modo uma primeira pré-forma para camada externa 36 para a estrutura de parede, e onde a assim preparada pré-forma é umedecida com a resina de epóxi que preenche substancialmente todos os vácuos no substrato de fibra de vidro.
Diversos blocos de espuma de célula fechada, de aproximadamente 7,62 cm de espessura, 2 0,32 cm de amplitude, e que se estendem à altura completa da camada de assentamento 36, são colocados sobre a camada de assentamento 36, paralelos entre si, e localizações espaçadas ao longo do comprimento do painel. Conforme utilizado aqui, a altura, comprimento, e espessura de um painel de parede refere-se ao painel em sua orientação de
2 0 uso vertical em por exemplo, uma parede de fundação
vertical ou parede acima da média. "Largura" refere-se a tal dimensão de altura da construção enquanto a construção está sendo fabricação na orientação horizontal acima observada. À medida que os blocos de espuma são colocados sobre a pré-forma horizontal da primeira camada, alguma da resina de trama sobre a pré-forma da primeira camada transfere-se para os blocos secos de espuma. Em alternativa, uma ou mais superfícies dos blocos de espuma podem ser pré-umedecidos com uma quantidade desejada da
3 0 resina curável. Em qualquer evento, os blocos de espuma, sobre a pré-forma úmida, apoiam um certo nível de líquido de superfície na forma de resina curável.
Uma segunda pré-forma de camada de tecedura umedecida, umedecida com a mesma resina de epóxi de duas partes, é preparada da mesma maneira da primeira camada externa, e é tecida para frente e para trás sobre a combinação da pré-forma de camada externa e os blocos de espuma 32, com a camada de tecedura umedecida tecedura para frente e para trás em contato face a face com os blocos e a
pré-forma de camada 36, ao longo da superfície global completa da construção respectiva, deixando vácuos alongados na construção ente os respectivos blocos.
Um segundo conjunto de diversos blocos de espuma 32, opcionalmente pré-umedecido com a resina de epóxi, é em
seguida inserido nos vácuos entre os blocos de espuma que já estão na estrutura, preenchendo deste modo a totalidade do comprimento e da largura da pré-forma de camada 36. conseqüentemente, a combinação de blocos de espuma 32 e pré-forma de camada de tecedura 50 apresenta uma superfície
2 0 superior contínua e geralmente uniformemente plana da
construção resultante neste estágio de reunião do painel de construção, e todos os blocos, a pré-forma de camada 36, e a pré-forma de camada 50, são umedecidos com a resina de epóxi.
Uma terceira pré-forma de camada interna umedecida 34
é preparada da mesma maneira da primeira pré-forma de camada externa e da pré-forma de camada de tecedura, e é colocado na parte superior de, e pressionada sobre, a construção, de modo que a terceira pré-forma de camada
3 0 sirva como uma camada de revestimento que reveste a totalidade da superfície superior da construção resultante. Neste estágio, os blocos de espuma são impelidos na direção uns dos outros para consolidar os blocos de espuma e a camada de tecedura juntos.
Pinos de canal 123 podem ser pressionados para
dentro, e sobre a construção naquele momento de e conforme desejado. As abas 126 dos pinos de canal podem ser pré- revestidas com a resina de epóxi, ou podem ser simplesmente pressionados para dentro da superfície umedecida da pré- forma de camada 34. em geral, membros 128 e painéis de extremidade 13 0 dos pinos de canal permanecem secos, e não são revestidos com a resina de epóxi. Uma barra de carregamento, cinto de carregamento, ou outra estrutura de carregamento pode opcionalmente ser aplicada através das partes superiores dos pinos de canal, nos painéis de extremidade 130, pressionando os pinos de canal para dentro da camada interna 34, e conseqüentemente aplicando uma carga em geral tendendo a consolidar o painel de construção, de cima até em baixo, incluindo pinos de canal 123, pré-forma de camada 34, blocos de espuma 32, pré-forma de camada de tecedura 50, e pré-forma de camada externa 36.
A construção é mantida na condição assim reunida e consolidada enquanto a resina se cura suficientemente para fixar permanentemente os respectivos elementos na construção de painel em suas respectivas localizações, para forma deste modo o painel de construção resultante 14.
No painel resultante, as camadas de fibra de vidro de 0,623 kg impregnadas por resina-epóxi desenvolvem camadas poliméricas reforçadas por fibra curadas que possuem aproximadamente 0,9 mm de espessura. A FIGURA 25 ilustra tal método de colocação em camada úmido exemplificativo e não limitante pelo qual painéis de construção 14 da invenção podem ser feitos em um processo contínuo, e pelo quê os painéis de construção assim fabricados podem ser cortados em qualquer comprimento desejado na extremidade do processo de fabricação. Conforme visto na FIGURA 25, um primeiro desenrolamento desenrola um rolo 64 de uma trama transportadora 66, por exemplo, uma camada de MYLAR®, e alimenta a trama transportadora a uma linha de processamento 68. A trama transportadora transversa a linha de processamento, transportando diversas peças de trabalho ao longo da linha de processamento à medida que o painel de construção é fabricado e endurecido. A trama transportadora 66 é separada das peças de trabalho curadas, produto de trabalho, em um ponto após o produto de painel de construção assim fabricado ter curado suficientemente para estar dimensionalmente estável. Após a trama transportadora ser separada das peças de trabalho curadas, a trama transportadora é enrolada sobre um enrolamento de rolo 70.
Uma primeira camada de substrato de fibra de vidro 72 é desenrolada de um rolo de tal material e é alimentada geralmente para baixo através de um par de rolos de bocado 74 que transporta um cimento hidráulico 76 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 72, e espreme tal resina para dentro do substrato 72, à medida que o substrato passa através do bocado definido entre rolos 74, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada externa progressivamente impregnada por resina 36. A pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais rolos de guia para baixo e sobre a trama transportadora 66, e onde a trama transportadora e a pré- forma de camada externa progressivamente impregnada 3 6 estão se deslocando em aproximadamente a mesma velocidade ao longo da linha de processamento 68.
Ainda em relação à FIGURA 25, uma primeira pilha 86A de blocos de espuma 3 2 propicia um fornecimento de blocos de espuma. Os blocos de espuma são colocados sobre a pré- forma de camada externa 36 em localizações espaçadas. Os blocos de espuma estendem-se pela largura completa da pré- forma de camada externa 36. Os blocos conforme ilustrados possuem 20,32 cm de largura e são espaçados aproximadamente 20,32 cm entre si por vácuos 84, sobre a pré-forma de camada 36. Blocos de espuma 32 podem ou não ser pré- umedecidos com resina curável, conforme desejado.
Uma segunda camada de substrato de fibra de vidro 7 8 é desenrolada de um rolo de tal material de substrato e é alimentada verticalmente para baixo através de um par de rolos de bocado 80 que transporta um cimento hidráulico 82 2 0 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 78, e espreme tal resina para dentro do substrato 78, à medida que o substrato passa através do bocado definido entre rolos 80, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada de tecedura umedecida por resina 50. A
2 5 pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais
rolos de guia para baixo e sobre a pré-forma de camada externa 3 6 e blocos 32, e onde a pré-forma de camada de tecedura, à medida que se aproxima da construção sobre a trama transportadora, está se deslocando em uma velocidade
3 0 que é mais rápida do que a velocidade de deslocamento de camada externa 3 6 e blocos de espuma 32, e que é consistente com tecedura e camada de tecedura para dentro da totalidade da superfície superior da construção, *» incluindo a superfície superior da pré-forma de camada externa 36, as superfícies superiores de blocos 32, e as superfícies laterais de blocos 32 que se estendem para longe a partir e na direção da pré-forma de camada externa 36 .
A pré-forma de camada externa permanece desta forma em contato próximo com todas as superfícies previamente expostas da construção subjacente. A construção resultante não possui nenhum vácuo substancial, nenhuma bolsa de ar substancial entre a camada de tecedura e a pré-forma de camada externa 36, ou entre a camada de tecedura e os blocos de espuma, que não podem ser eliminados subseqüentemente no processo. A camada de tecedura em seguida forma a totalidade da superfície superior da construção intermediária resultante. A construção intermediária resultante define canais que se estendem ao 2 0 longo da largura da construção, conforme visualizado no papel na FIGURA 25. Reafirmado, os vácuos 84 entre blocos de espuma 32 no lado esquerdo da FIGURA 25 permanecem vácuos; enquanto os vácuos foram alinhados com a pré-forma de camada de tecedura 50.
2 5 Os vácuos 84 são em seguida preenchidos com blocos de
espuma adicionais 32 provenientes de uma segunda pilha 86B de tais blocos de espuma. Os blocos de espuma podem ou não ser pré-umedecidos com resina curável, conforme desejado. Após os blocos estarem no lugar, os vácuos 84 foram
3 0 completamente preenchidos pelos blocos de espuma, resultando em uma superfície geralmente plana, e contínua, conforme ilustrado na FIGURA 25 para a direita da segunda pilha 8 6B de blocos de espuma.
Uma terceira camada de substrato de fibra de vidro 88 é desenrolada de um rolo de tal material e é alimentada geralmente para baixo através de um par de rolos de bocado 90 que transporta um cimento hidráulico 92 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 88, e espreme tal resina para dentro do substrato 88, à medida que o substrato passa através do bocado definido entre rolos 90, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada interna umedecida por resina 34. A pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais rolos de guia para baixo e sobre a superfície superior da construção umedecida por resina subjacente, e onde a pré-forma de camada interna 34 e a construção subjacente, à medida que transportadas pela trama transportadora 66, estão deslocando-se em aproximadamente a mesma velocidade ao longo da linha de processamento 68.
Após a pré-forma de camada interna 34 ter sido aplicada à construção, a pré-forma de camada interna umedecida por resina cobre a totalidade da largura da superfície superior da construção. Pinos de canal 123 são opcionalmente aplicados à construção, ao longo da largura da construção, em localizações espaçadas ao longo do comprimento da construção, consistentes com o espaçamento desejado dos pinos entre si nos painéis de construção finalizados.
Conforme desejado, uma sobrecarga ou outra força direcionada para baixo pode ser aplicada aos pinos de canal para dar assistência aos pinos de canal em tornarem-se umedecidos com a resina que está contida na pré-forma de camada interna 34, e para impelir os pinos para contato próximo de aglutinação com a pré-forma de camada interna 34. Tal carga pode ser aplicada a cada pino de canal por uma estrutura de carregamento que seja distinta para cada pino. Em alternativa, uma estrutura de carregamento tal como uma placa ou um cinto pode ser aplicada a pinos múltiplos, ligação deste modo os espaços entre os respectivos pinos. Tal estrutura de carregamento pode assumir a forma por exemplo e sem limitação, de um cinto de carregamento. Conforme desejado, a carga pode ser aplicada à superfície inteira da construção a fim de impelir ainda para dentro de vácuos restantes. Como resultado do carregamento, o número e tamanho de quaisquer vácuos restantes são suficientemente reduzidos de modo que quaisquer vácuos restantes sejam de pequena ou nenhuma conseqüência para a resistência da construção global.
Em alternativa, ou além disso, mais resina pode ser aplicada as superfícies inferiores das abas 126 dos pinos de canal, para facilitar desta forma contato de umedecimento entre as abas de pino e a pré-forma de camada interna.
Uma vez que a pré-forma de camada interna seja aplicada à construção, a com os pinos de canal aplicados de acordo com projeto, se os pinos são utilizados, a construção assim formada é passada através de um forno de cura 94 ou outro processo de cura, conforme necessário, para curar deste modo a resina curável. À medida que a 3 0 resina cura, a mesma assenta, também conhecido como endurecimento. 0 conceito químico é que as porções passíveis de reação, nos componentes de resina curáveis, reajam para formar polímeros de cadeia longa, com um ^ aumento substancial em peso molecular, o que resulta na transformação dos materiais de reação de uma forma líquida para o que é conhecido genericamente como um plástico sólido; fixando geralmente deste modo as dimensões dos produtos de reação de modo que os produtos de reação estejam dimensionalmente estáveis, e tornem o painel resultante em produto reforçado por fibra inflexível e rígido que é desejado para painéis de construção 14.
À medida que a construção, endurecida, reagida, emerge do processo de cura, a construção/produto é suficientemente rígido, inflexível, durável,
dimensionalmente estável de modo a não possuir nenhuma necessidade de trama transportadora 66, pelo que a trama transportadora 66 é retirada da construção/produto e enrolada no rolo de enrolamento 70.
Uma camada adicional pode ser adicionada entre a 2 0 trama transportada 66 e a camada externa 36, por exemplo como uma camada de aparência para aperfeiçoar a aparência da superfície externa do painel de construção resultante. Tal camada poderia ser adicionada por exemplo, como um revestimento de gel, ou como uma camada pré-formada. Como uma camada pré-formada, tal camada poderia ser utilizada no lugar da trama transportadora 66; tal camada adicional tornando-se parte do produto de painel de construção assim fabricado. Em tal caso, a camada adicional é instalada em rolo de desenrolamento 64 ao invés do material MYLAR, e enrolamento 70 não é mais necessário. Era alternativa, ou além disso, e ainda em relação a FIGURA 25, uma camada de revestimento de gel ou outra camada de aparência poderia ser adicionada sobre a parte superior da camada interna 34, opcionalmente sobre a parte superior dos pinos de cabal 123, para propiciar uma aparência desejada na superfície interna do painel de construção finalizado 14.
O produto feito de acordo com o processo ilustrado na FIGURA 25 pode ser um produto de comprimento contínuo. Serras de apara de borda 96 sobre bordas opostas de linha de processamento 68 aparam as bordas da construção para obter uma largura desejada resultante da construção. Uma serra de corte 98 estende-se transversalmente através da linha de processamento. A serra 98 é utilizada para periodicamente produzir um corte transverso através da construção assim produzida, para cortar deste modo painéis de construção, provenientes de construção produzida continuamente, em comprimentos desejados.
Ainda refletindo sobre as máquinas e processos ilustrados e descritos com relação às FIGURAS 8 e 25, outra modalidade de painéis de construção da invenção é ilustrada na FIGURA 26, e um processo exemplificativo para produzir tal painel de construção é ilustrado na FIGURA 27.
Voltando-se agora a FIGURA 26, a camada externa 36, a camada de tecedura 50, e blocos de espuma 32 são os mesmos materiais, as mesmas estruturas, e o mesmo posicionamento relativo da FIGURA 8. A diferença principal entre a modalidade da FIGURA 8 e a modalidade da FIGURA 26 é que pinos 123 são posicionados entre a camada de tecedura 50, em localizações remotas a partir da camada externa 36, e da camada interna 34. Em tais estruturas, os pinos 123 são mantidos no conjunto pelo aprisionamento dos pinos 123 entre a camada de tecedura 50 e a camada interna 34. Qualquer adesão entre os pinos 123 e a camada de tecedura pode operar para manter ainda, e fixar, a posição dos pinos 123 no conjunto. A localização dos pinos 123 é ilustrada na FIGURA 2 6 como sendo na camada de tecedura 5 0 de modo que a camada de tecedura esteja entre um bloco de espuma e a camada interna.
A FIGURA 27 ilustra um método pelo qual painéis de
construção 14, conforme ilustrado na FIGURA 26, podem ser feitos em um processo contínuo, similar ao processo ilustrado na FIGURA 25. Conforme visto na FIGURA 27, um primeiro desenrolamento desenrola um rolo 64 de uma trama
transportadora 66, por exemplo uma camada de MYLAR®, e alimenta a trama transportadora para linha de processamento 68. A trama transportadora transversa a linha de processamento, transportando diversas peças de trabalho ao longo da linha de processamento à medida que o painel de
2 0 construção é fabricado e endurecido, e é separado das peças de trabalho curadas, produto de trabalho, em um ponto após o produto de painel de construção assim fabricado ter curado suficientemente para estar dimensionalmente estável. Após a trama transportadora ser separada faz peças de
2 5 trabalho curadas, a trama transportadora é enrolada sobre
um rolo de enrolamento 70.
Uma primeira camada de substrato de fibra de vidro 72 é desenrolada de um rolo de tal material e é alimentado geralmente para baixo através de um par de rolos de bocado
3 0 74 que transportam um cimento hidráulico 76 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 72, e espreme tal resina para dentro do substrato 72, à medida que o substrato passa atrvés do bocado definido entre rolos 74, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada externa progressivamente impregnada por resina 36. A pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais rolos de guia para baixo e sobre a trama transportadora 66, e onde a trama transportadora e a pré- forma de camada externa progressivamente impregnada 36 estão se deslocando em aproximadamente a mesma velocidade ao longo da linha de processamento 68.
Ainda em relação à FIGURA 27, uma primeira pilha 86A de blocos de espuma 32 propicia um fornecimento de blocos de espuma. Os blocos de espuma são colocados sobre a pré- forma de camada externa 36 em localizações espaçadas. Os blocos de espuma estendem-se pela largura completa da pré- forma de camada externa 36. Os blocos conforme ilustrados possuem 20,32 cm de largura e são espaçados aproximadamente 2 0,32 cm entre si sobre a pré-forma de camada 36, com vácuos 84 entre os respectivos blocos. Blocos de espuma 32 podem ou não ser pré-umedecidos com resina curável, conforme desejado.
Uma segunda camada de substrato de fibra de vidro 78 é desenrolada de um rolo de tal material de substrato e é alimentada verticalmente para baixo através de um par de rolos de bocado 8 0 que transporta um cimento hidráulico 82 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 78, e espreme tal resina para dentro do substrato 78, à medida que o substrato passa através do bocado definido entre rolos 80, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada de tecedura umedecida por resina 50. A pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais rolos de guia para baixo e sobre a pré-forma de camada externa 3 6 e blocos 32, e onde a pré-forma de camada de tecedura, à medida que se aproxima da construção sobre a trama transportadora, está se deslocando em uma velocidade que é mais rápida do que a velocidade de deslocamento de camada externa 36 e blocos de espuma 32, e que é consistente com tecedura e camada de tecedura para dentro da totalidade da superfície superior da construção, incluindo a superfície superior da pré-forma de camada externa 36, as superfícies superiores de blocos 32, e as superfícies laterais de blocos 32 que se estendem para longe a partir e na direção da pré-forma de camada externa 36.
A pré-forma de camada externa permanece desta forma em contato próximo com todas as superfícies previamente expostas da construção subjacente. A construção resultante não possui nenhum vácuo substancial, nenhuma bolsa de ar substancial entre a camada de tecedura e a pré-forma de camada externa 36, ou entre a camada de tecedura e os blocos de espuma, que não podem ser eliminados subseqüentemente no processo. A camada de tecedura em seguida forma a totalidade da superfície superior da construção intermediária resultante. A construção intermediária resultante define canais que se estendem ao longo da largura da construção, conforme visualizado no papel na FIGURA 25. Reafirmado, os vácuos 84 entre blocos de espuma 32 no lado esquerdo da FIGURA 25 permanecem vácuos; enquanto os vácuos foram alinhados com a pré-forma de camada de tecedura 50.
Os vácuos 84 são era seguida preenchidos com blocos de espuma adicionais 32 provenientes de uma segunda pilha 8 6B de tais blocos de espuma. Os blocos de espuma podem ou não ser pré-umedecidos com resina curável, conforme desejado. Após os blocos estarem no lugar, os vácuos 84 foram completamente preenchidos pelos blocos de espuma, resultando em uma superfície geralmente plana, e contínua, conforme ilustrado na FIGURA 27 para a direita da segunda pilha 86B de blocos de espuma. Neste estágio, os blocos de espuma são impelidos na direção uns dos outros para consolidar os blocos de espuma e a camada de tecedura juntos.
Pinos de canal 123 são em seguida aplicados à construção, ao longo da largura da construção, em localizações espaçadas ao longo do comprimento da construção, consistente com o espaçamento desejado dos pinos entre si nos painéis de construção finalizados. Na modalidade ilustrada na FIGURA 26, pinos 123 são posicionados na camada de tecedura 50 em localizações em que a camada de tecedura é remota da camada externa 36.
Uma terceira camada de substrato de fibra de vidro 8 8 é desenrolada de um rolo de tal material e é alimentada geralmente para baixo através de um par de rolos de bocado 90 que transporta um cimento hidráulico 92 de resina curável de duas partes, e aplica tal resina ao substrato 88, e espreme tal resina para dentro do substrato 88, à medida que o substrato passa através do bocado definido entre rolos 90, para desenvolver deste modo uma pré-forma de camada interna umedecida por resina 34. A pré-forma umedecida é transportada através de um ou mais rolos de guia para baixo e sobre a superfície superior da construção umedecida por resina subjacente. A velocidade da camada 34 é acelerada relativa à velocidade do deslocamento da construção subjacente, pelo quê a camada 34 é aplicada sobre pinos 123 de modo que a resistência completa da camada 34, quando curada, mantenha os pinos em suas localizações projetadas na estrutura de parede finalizada.
Após a pré-forma de camada interna 34 ter sido aplicada à construção, a pré-forma de camada interna umedecida por resina cobre a totalidade da largura da superfície superior da construção, incluindo cobrir os pinos 123.
Ao posicionar os pinos 123 sobre aquelas porções da camada de tecedura que estão remotas da camada externa 36, a camada de tecedura e a camada interna reforçam-se adjacentes a pinos 123, pelos quais as localizações coordenadas da camada de tecedura, da camada interna, e dos pinos propiciam resistências/forças de dobramento cumulativas e cooperativas para forças externas que estão direcionadas para dentro da construção.
Uma vez que a camada interna é curada como em estação de cura 94, a configuração da camada interna adjacente aos pinos 123 permanentemente assume geralmente a mesa configuração dos pinos. Conseqüentemente, as
características de resistência ditadas acima para pinos 123 são muito menos importantes em modalidades representadas pela FIGURA 27, pela qual a estrutura e/ou materiais provenientes de cujos pinos 123 são feitos ainda podem, porém não precisam, propiciar resistência estrutural substancial ao painel de construção. Ao invés disso, tal resistência está disponível a partir da camada interna 34. Em tais estruturas, os pinos 123 podem ser feitos a partir de, por exemplo e sem limitação, blocos de poliestireno em espuma, poliuretano, ou outra polímero em espuma, ou outro material de custo relativamente baixo à escolha, desde que a resistência estrutural dos pinos fosse suficiente para sustentar a estrutura desejada e alisar a camada interna 34 em seu estado pré-forma e até tal momento que a camada interna 34 tenha sido curada.
Outra modalidade dos painéis de construção da invenção é ilustrada na FIGURA 28. Na modalidade da FIGURA 28, cada bloco de espuma 32 é envolvido em uma ou mais camadas 190 de fibra de vidro impregnada por resina que envolve de forma próxima e íntima as superfícies externas que se estendem longitudinalmente dos blocos, opcionalmente a totalidade das superfícies externas que se estendem longitudinalmente do bloco.
A resina pode ser adicionada às camadas de fibra de
2 0 vidro envolvido sobre um ou mais lados dos blocos de espuma
antes dos blocos de espuma serem introduzidos no processo de reunir painéis de construção da invenção. Tal resina pré-adicionada nas camadas de fibra de vidro envolvido pode ser curada antes da união dos blocos de espuma em um painel. Em alternativa, a resina pode ser curada posteriormente, junto com a cura da resina nas camadas interna e externa.
Em alternativa, a totalidade da resina utilizada para consolidar as camadas de envolvimento e aglutinar as
3 0 camadas de envolvimento à espuma pode ser adicionada a, dispersa em, camadas de fibra de vidro dos blocos de espuma após os blocos de espuma terem sido reunidos com alguns ou todos os elementos restantes da estrutura de painel.
A fibra de vidro em uma camada de envolvimento pode ser aplicada como um enrolamento de fios suprajacentes de fibra em um padrão que se estende ao longo do comprimento de um bloco de espuma determinado. Em alternativa, a fibra de vidro pode ser uma esteira pré-trançado de fibra de vidro que é envolvido em torno do bloco de espuma de modo a formar por exemplo, uma junta de parte posterior ou uma junta suprajacente onde as extremidades da camada de envolvimento se encontram.
Quer a camada de envolvimento seja aplicada como um enrolamento de fios suprajacentes ou como um tecido trançado, a camada de envolvimento pode representar um padrão aberto onde alguma da superfície de espuma é exposta a observação visual casual através de aberturas no padrão envolvido. Em alternativa, a camada de envolvimento pode representar um padrão fechado onde os fios de fibra de vidro visualmente obscurecem substancialmente toda a superfície subjacente do bloco de espuma.
Determinada a presença das camadas de envolvimento, a camada de tecedura 50 não é utilizada.
Um processo exemplificativo para produzir painéis de construção da FIGURA 28 é por exemplo, um processo de infusão a vácuo, ilustrado na FIGURA 29. Na FIGURA 29, as camadas superior e inferior da bolsa de vácuo são ilustradas como 192A e 192B respectivamente, e onde a bolsa ainda está aberta para reunir os elementos da estrutura sendo fabricados. Conforme sugerido na FIGURA 29, uma ou mais camadas de pré-forma de fibra de vidro, que se tornarão a camada externa 36, são colocado out sobre a camada inferior 192B da bolsa de vácuo. Em seguida os blocos de espuma 32, pré-envolvido em camadas 90, são colocados lado a lado sobra a pré-forma de camada externa. Em seguida, e opcionalmente, pinos pré-formados e curados 123 são adicionados à parte superior dos blocos de espuma envolvido. Uma ou mais camadas de pré-forma de fibra de vidro, que se tornarão a camada interna 34, são colocado sobre a parte superior do subgrupo resultante, junto com qualquer camada de distribuição de resina desejada. A bolsa de vácuo é em seguida fechada, o vácuo é extraído e a resina é admitida nba bolsa, pelo quê a resina penetra vácuos nas camadas de fibra de vidro, e os vácuos entre as superfícies de camadas 190, e é curada na bolsa de acordo com prática de infusão a vácuo convencional de preenchimento de resina para dentro da bolsa e curar tal resina na bolsa; pela qual as camadas 34 e 36, blocos envolvido 32, e pinos 123, são todos unidos juntos como uma 2 0 estrutura de composto unitária.
Em alguns casos, as camadas de envolvimento 190 não são preenchidas com resina antes do processo de infusão à vácuo, pelo qual a resina que entra na bolsa durante o processamento de infusão à vácuo preenche os vácuos nas camadas de envolvimento bem como os vácuos nas pré-formas de camada 34 e 36. Em outros casos, as camadas de envolvimento 190 já foram preenchidas com resina. Em alguns casos, a resina foi curada, em cujo caso a resina introduzida no processo de infusão à vácuo serve para aderir os respectivos blocos envolvido entre si, bem como para permear as pré-formas de camada interna e externa consolidando desse modo todos os componentes respectivos em uma estrutura de composto unitária. Em outros casos, a resina não foi curada, em cujo caso a resina introduzida no processo de infusão à vácuo serve tanto para aderir os blocos entre si e às camadas interna e externa, quanto para fabricar os blocos e as camadas interna e externa em uma única estrutura unitária. Em tal estrutura, as porções das camadas de envolvimento impregnadas por resina que transversa entre as camadas interna e externa funcionam como camadas de reforço estrutural no painel de construção resultante.
A FIGURA 3 0 ilustra ainda outra modalidade de painéis de construção da invenção. Na modalidade ilustrada na FIGURA 30, os blocos de espuma 32 são pré-envolvido por camadas de fibra de vidro 190, o mesmo do pré-envolvimento discutido acima com relação a FIGURA 29. Sendo assim, as camadas de fibra de vidro 190 são pré-envolvidas em torno dos blocos de espuma, e opcionalmente curadas, antes dos blocos de espuma serem reunidos no painel de construção. Ao contrário da estrutura de FIGURA 29, na estrutura ilustrada na FIGURA 30, não são utilizados nenhuns pinos 123 para reforçar o painel de construção. Ao invés disso, cada terceiro bloco de espuma é orientado 90 graus de modo que as bordas estreitadas 198 dos respectivos elementos de bloco de espuma envolvido sejam orientadas na direção das camadas interna 34 e externa 36. Sendo assim, na FIGURA 30, blocos de espuma 32B, 32E, e 32H forma um segundo conjunto de blocos de espuma que são assim orientados. Os blocos de espuma restantes, por exemplo, 32A, 32C, 32D, 32F, 32G, e 321 representa, o primeiro conjunto de blocos de espuma.
Os blocos 32B, 32E, e 32H sendo assim tem desempenho como elementos de reforço estrutural, previamente ilustrado como pinos 23 e 123, e são doravante mencionados como pinos.
No primeiro conjunto de elementos/blocos de espuma, os lados relativamente mais amplos 199 dos elementos de espuma se voltam na direção das camadas interna e externa. No segundo conjunto de elementos de espuma, os lados relativamente mais amplos 199 dos elementos de espuma se voltam ao longo do comprimento do painel de construção.
Em algumas modalidades, e dependendo das especificações que exigem que a resistência estrutural seja contribuída pelos pinos de espuma de reforço estrutural 32C, 32F, a densidade da espuma nos pinos de espuma de reforço ilustrados como 32B, 32E, e 32H pode ser maior do que a densidade da espuma nos blocos de espuma restantes, a fim de alcançar o nível desejado de reforço estrutural. Em outras implementações da FIGURA 30, as exigências estruturais dos pinos de espuma 32B, 32E, e 32H são relativamente inferiores, de modo que a densidade de espuma nos pinos de espuma 32B, 32E, e 32H possa ser a mesma da densidade nos blocos de espuma restantes. Em ainda outras implementações, a densidade de espuma em pinos de espuma 32B, 32E, e 32H pode ser inferior à densidade nos blocos de espuma restantes. Sendo assim, a densidade de espuma pode ser especificada como um elemento ao alcançar o nível desejado de resistência que é contribuído pelos pinos de bloco de espuma girados 32B, 32E, e 32H. 3 0 Em alternativa, ou em combinação, tal resistência de reforço pode ser capturada de acordo com a espessura e rigidez das camadas de envolvimento 190 em torno dos respectivos pinos de bloco de espuma 32B, 32E, e 32H. Em algumas implementações,as camadas de envolvimento 190 em torno dos respectivos pinos de bloco de espuma 32B, 32E, e 32H são os mesmos das camadas de envolvimento 190 em torno dos blocos de espuma restantes. Em outras implementações, as camadas de envolvimento 190 em torno dos pinos de bloco de espuma 32B, 32E, e 32H são mais espessas ou de outra forma mais rígidas do que as camadas 190 em torno dos blocos de espuma restantes, a fim de alcançar níveis maiores de resistência e rigidez nos pinos.
À luz das estruturas pré-envolvido de blocos de espuma 32, a camada de envolvimento reforçada por fibra de vidro 190 pode servir às funções tanto de ou de ambas a camada interna e a camada externa 36, pelas quais as camadas 34 e 3 6 são elementos opcionais do painel de construção da FIGURA 30.
Em qualquer evento, a resistência propiciada nos pinos de bloco de reforço 32B, 32E, e 32H pode ser manipulada ao especificar seletivamente tanto a densidade de espuma nos respectivos blocos quanto a espessura e outras características das camadas de envolvimento reforçadas por fibra de vidro 190. Determinada a orientação estrutural de blocos de
espuma 32 na FIGURA 30, dimensões de largura e espessura desejáveis para os blocos de espuma envolvidos, incluindo os pinos de bloco de espuma, incluindo as camadas de envolvimento 190, possuem 16,51 cm de largura e 7,62 cm de 3 0 espessura. Tais dimensões propiciam uma profundidade comumente utilizada "Tl" de espaço 131 entre os pinos, de aproximadamente 8,89 cm, presumindo-se que a espessura da camada interna 34 seja ínfima. A estrutura ilustrada, e novamente presumindo-se espessura ínfima da camada interna 34, também propicia uma distância centro a centro comumente utilizada "T2" entre os pinos de bloco de espuma de 40,64 cm.
Determinada as dimensões acima, o tamanho do espaço 131 entre um par de pinos adjacentes é o mesmo da profundidade convencional, isto é 8,8 9 cm de espaçamentos de pino de madeira convencionais, e uma largura de 33,02 cm. Além disso, o espaçamento centro a centro de 4 0,64 cm dos pinos de bloco de espuma propicia fixação convencional de materiais de construção convencionais tais como laminado de 121,92 cm de amplitude 129 no interior do painel de construção. Sendo assim, a modalidade da FIGURA 30 propicia uma interface na superfície interna do painel de construção à qual materiais convencionais podem ser combinados, unidos, utilizando tecnologia de fixação convencional e
dimensões convencionais.
A modalidade do painel de construção ilustrado na FIGURA 3 0 pode ser fabricada de acordo com um processo similar àquele ilustrado na FIGURA 25. Começando com o processo ilustrado na FIGURA 25, os pinos 123 são omitidos e a camada de tecedura é omitida. A primeira pilha de blocos de espuma coloca dois blocos lado a lado sobre o precursor de camada externa. A segunda pilha de blocos de espuma é orientada de modo a colocar os blocos de espuma sobre bordas 198 ao invés de sobre as laterais 199.
A modalidade da FIGURA 3 0 pode também ser feita pelo processo de infusão à vácuo acima mencionado, e onde as camadas de envolvimento 190 podem ou não ser pré- infundidas, no todo ou em parte, e podem ou não ser curadas quando colocadas no processo de infusão à vácuo.
Os blocos de espuma pré-envolvido 32 nas modalidades da FIGURA 3 0 podem ser substituídos por outras estruturas de reforço estrutural, tais como os pinos 23 da FIGURA 6. Outra estrutura de substituição é um pino pultrudado que possui paredes entre aproximadamente 0,045 cm de espessura e aproximadamente 1,27 cm de espessura. Ao engenhar a espessura as paredes do pino pultrudado, a largura de 7,62 cm dos elementos de reforço pode ser reduzida, tal como para 3,81 cm, com aumento correspondente nas larguras dos blocos de espuma colocada lisa, pelos quais a largura da cavidade resultante 131 é de 36,83 cm.
Ou ao envolvimento o bloco de espuma 32 em camadas adicionais, ou camadas mais espessas, de resina reforçada por fibra de vidro, a contribuição de resistência do envolvimento de fibra de vidro pode ser aumentada suficientemente para permitir que a largura do bloco de espuma seja reduzida para 3,81 cm, sobre a qual a largura de cavidade 131 seja novamente de 3 6,83 cm.
Conforme desejado, a largura de um pino 123 possa ser maior do que 7,62 cm, tal como 10,16 cm, 12,7 cm, ou 15,24 cm, com ajuste correspondente nas larguras dos blocos de espuma colocado plano para alcançar um espaçamento centro a centro desejado dos blocos de espuma tal como 4 0,64 cm centro a centro ou 60,96 cm centro a centro.
A FIGURA 31 ilustra ainda outra estrutura para os painéis de construção poliméricos reforçados por fibra da invenção. Na FIGURA 31, uma série de elementos de camada reforçados por fibra de vidro 200 coletivamente funciona nas capacidades anteriormente descritas para a camada interna 34, camada externa 36, e camada de tecedura 50.
Cada elemento de camada 200 se estende
(i) a partir de uma primeira extremidade 202 da mesma adjacente a um primeiro lado que se volta para fora 204 de um primeiro bloco de espuma ao longo da superfície que se volta para fora 2 05 de um segundo bloco de espuma até um
segundo lado 206 do segundo bloco de espuma no lugar da camada externa 36,
(ii) portanto estende-se entre aquele primeiro lado 206 do segundo bloco e um primeiro lado 208 de um terceiro bloco de espuma como um elemento de reforço 209, no lugar
da camada de tecedura 50, até os lados que se voltam para dentro 210 dos segundo e terceiro blocos,
(iii) portanto estende-se ao longo do lado que se volta para dentro 210 do terceiro bloco de espuma no lugar da camada interna 34, até um lado que se volta para dentro
2 0 de um quarto bloco de espuma e até uma segunda extremidade
212 da camada 200 adjacente ao lado que se volta para dentro 210 do quarto bloco de espuma.
As primeira 2 02 e segunda 212 extremidades de um elemento determinado 200 sobrepõem os elementos de camada
de junção 200 nos elementos de reforço 209, pelos quais cada elemento de camada sobrepõe ou submete três dos elementos de reforço 209 e alcança proximidade a quatro dos
blocos de espuma.
A representação das camadas e elementos de camada na
3 0 FIGURA 31 é exagerada para mostrar a produção de camadas. Nas estruturas reais, as porções de extremidade sobrepostas de um elemento de camada determinado 2 00 são geralmente recebidas dentro das porções subjacentes dos elementos de camada adjacentes 200, com deformação modesta do bloco de espuma subjacente, de modo a formar uma superfície interna principal relativamente plana 25 e uma superfície externa relativamente plana 56. Sendo assim, na modalidade da FIGURA 31, cada uma das camada interna 34 e camada externa 36 é construída a partir de porções de elementos de camada múltiplos.
Os pinos 123, conforme ilustrado, são opcionalmente adicionados conforme desejado nas modalidades da FIGURA 31.
Agora falando genericamente da invenção, camadas de fibra de vidro utilizadas na invenção, tais como e sem limitação, as camadas 34 e 36, podem também ser feitas utilizando o método de pulverização talhada bem conhecido. No método de pulverização talhada, uma camada de fibras é borrifada ou pulverizada sobre um substrato, e em seguida coberta com uma pulverização de resina. A resina impregna a camada pulverizada de fibras e é curada, para desenvolver sendo assim a respectiva camada impregnada por fibra de vidro.
Por exemplo, o método de pulverização talhada, ou qualquer outro método conhecido de fabricação de painéis de fibra de vidro, pode ser utilizado para fabricar a camada externa 36 a camada interna 34. Tais camadas interna e externa podem ser em seguida colocadas juntas com por exemplo, os blocos de espuma pré-envolvidos para produzir o conjunto final utilizando tanto resina adicional quanto adesivo de construção adequado. Os pinos 123 podem ser adicionados conforme desejado sobre a superfície externa da camada interna utilizando tanto resina passível de endurecimento quanto adesivo de construção.
Como alternativa, a camada interna, a camada externa, e a camada de tecedura podem ser pré-fabricadas como camadas endurecidas de fibra de vidro impregnada por resina. A camada de tecedura pré-fabricada está na configuração mostrada por exemplo, na FIGURA 8. Os blocos de espuma são opcionalmente adicionados à cavidades em ambos os lados da camada de tecedura. A camada de tecedura, a camada interna, a camada externa, e os blocos de espuma, se utilizados, são em seguida unidos entre si utilizando tanto resina passível de fluido adicional quanto adesivo de construção, ou uma combinação de adesivo e resina, opcionalmente em um processo de vácuo, opcionalmente um
processo de infusão a vácuo.
A FIGURA 32 mostra ainda outra modalidade dos painéis
de construção da invenção. A camada interna 34 e a camada externa 3 6 são conforme discutido anteriormente com relação a por exemplo, a FIGURA 8. Os blocos de espuma 32 são omitidos. Com os blocos de espuma omitidos, o elemento de reforço estrutural, ilustrado anteriormente aqui como camada de tecedura 50, podem assumir uma ampla variedade de configurações. Os espaços entre os elementos de reforço estrutural são vazios. Por exemplo, o elemento de reforço estrutural pode ser por exemplo, uma estrutura em favo poligonal 194. Enquanto a camada em favo 194 pode representar uma ampla variedade de estruturas acredita-se que a estrutura hexagonal regular mostrada seja altamente eficaz em custo em termos de resistência por unidade de massa da estrutura em favo. A estrutura que circunda uma célula/cavidade determinada 196 pode ser fabricada utilizando uma camada única por exemplo, de fibra de vidro impregnada por resina, ou camadas múltiplas de material fibroso impregnado por resina. Por exemplo, em relação a FIGURA 32 especificamente, a metade inferior da camada em favo pode ser fabricada utilizando uma primeira tal camada e a metade superior pode ser fabricada utilizando uma segunda tal camada. Uma célula determinada 196 pode envergadura a espessura completa do espaço entre a camada interna 34 e a camada externa 36 conforme ilustrado, ou pode envergadura menos do que a espessura completa tal como metade da espessura, ou menos, sob as quais por exemplo, 2, ou 3, ou mais células podem ser utilizadas para envergadura a espessura completa do espaço entre as camadas interna e externa.
As células 196 podem ou não conter material de que isola termicamente tal como espuma de célula fechada como é utilizado em blocos de espuma 32 em outras das modalidades ilustradas. Onde a espuma de isolamento é utilizada, por exemplo, um processo de espuma no local pode ser utilizado para instalar a espuma sobre as respectivas células.
Como uma iluminação adicional das modalidades de espaço vazio representadas pela FIGURA 32, o elemento de reforço estrutural pode ser a camada de tecedura 5 0 tal como ilustrado nas FIGURAS 8 e 26, ou uma modalidade mais robusta de tal camada de tecedura 50, sem a inclusão da espuma de isolamento, ilustrada como FIGURA 33.
Na modalidade ilustrada na FIGURA 33, a largura de pino 123, definida entre os membros 128, é de 3,81 cm. Determinada a distância centro a centro "T2" entre os pinos 123 de 40,64 cm, a largura do espaço 131 entre adjacentes aos pinos é de 36,83cm, que corresponde à largura convencional de painéis comercialmente disponíveis de isolamento de ripa de fibra de vidro.
Além disso, o elemento de reforço estrutural pode ser as camadas de envolvimento 190 ilustradas nas FIGURAS 28, 29, e 30 novamente com os blocos de espuma 32 omitidos da estrutura. Refletindo sobre ambas as FIGURAS 32 e 33, o espaço entre as camadas interna e externa pode ser ocupado por materiais que possuem uma ampla variedade de outras configurações que incluem, sem limitação, círculos, elipses, figuras ovais e outras figuras arqueadas, triângulos, e outros polígonos, bem como uma ampla variedade de estruturas sulcadas.
A FIGURA 34 mostra uma seção transversal de um painel de construção da invenção onde a camada interna 234 e a camada externa 236, são integrais com o elemento de ligação de reforço estrutural 250. Os pinos 123 podem se utilizados 2 0 como opcional, por exemplo para criar uma cavidade 131 para passar utilitários ou para adicionar isolamento, ou para contribuir ainda para a resistência do painel de construção. 0 painel de construção conforme ilustrado na FIGURA 34 pode ser feito por, por exemplo, um processo de pultrusão contínuo onde a seção transversal ilustrada é representativa do produto saindo do cunho de pultrusão. 0 produto pultrudado é produzido continuamente e cortado em comprimentos convencionais que representam a altura de um painel de construção reto utilizado por exemplo, em uma estrutura de parede. As extremidades de corte superior e inferior sao cobertas por placas superior e inferior conforme desejado, ou no processo de fabricação ou antes da instalação no local de construção.
Determinado que as cavidades fechadas 196 na estrutura estão vazias, toda a resistência na estrutura é derivada dos elementos estruturais 234, 236, e 250. Sendo assim, os elementos estruturais 234, 236, e 250 são projetados como elementos estruturais em si mesmos e de si mesmos, pelos quais a camada interna 34, a camada externa 36, e o elemento de ligação 250 possuem espessuras relativamente maiores do que as espessuras das camadas 34, 36, e 50 nas modalidades por exemplo, de s. As espessuras das camadas 234, 236, e 250, no exemplo ilustrado na FIGURA 34, podem ser, por exemplo e sem limitação, entre aproximadamente 0,10 cm e aproximadamente 1,27 cm para painéis de construção que devem ser utilizados para construção industrial leve ou comercial leve ou residencial normal.
As cavidades 196 podem ser utilizadas como passagens para utilidade conforme desejado. Em quaisquer das estruturas pultrudado, cavidades podem ser preenchidas com espuma de isolamento ou outros materiais de isolamento conhecidos, conforme desejado, por exemplo e sem limitação, ao injetar o material de espuma como um estágio posterior do processo de pultrusão. Qualquer rigidez propiciada por tal material de isolamento, se existente, pode ser considerada ao projetar especialmente as espessuras de elementos 234, 236, e 250.
Estruturas exemplificativas das extremidades dos painéis de construção pultrudado, e articuladores dos painéis adjacentes , são mostrados nas FIGURAS 34 e 34A. A FIGURA 34 mostra uma combinação de extremidade do tipo macho/f emea sobre um painel de construção 14A. Cada painel possui uma extremidade do tipo macho 216 e uma extremidade do tipo fêmea 218. A FIGURA 34 mostra a extremidade do tipo macho 216 do painel 14A unida a, recebida dentro, da extremidade do tipo fêmea 218 de um segundo painel 14B. A FIGURA 34A mostra estrutura de articulador de extremidade onde ambas as extremidades 220 de um painel define uma primeira etapa 222A, 22B e uma segunda etapa 224A, 224B, cada painel possuindo a mesma estrutura de extremidade em ambas as extremidades, e todos os painéis possuindo uma estrutura de extremidade comum. Na FIGURA 34A, a extremidade 22OA do painel 14A é unida com a extremidade 220B do painel 14B.
A FIGURA 34B mostra os primeiro e segundo painéis pultrudado 14A,14B, similares aos painéis ilustrados nas FIGURAS 34 e 34A, incluindo elementos de ligação 250. Na FIGURA 34B, cada painel possui uma extremidade simples 22OA e uma extremidade de recepção 220B. Um pino de reforço 123 é integral com a extremidade de recepção 220B. A extremidade simples 22 OA do segundo painel 14B encosta contra, e é unida à, extremidade de recepção 22OB do primeiro painel 14A ao produzir uma estrutura de parede, estrutura de teto, ou estrutura de piso; e a camada interna 234 do segundo painel 14B encosta, contra e é unido à, superfície que se volta para fora 226 do pino 123 sobre o painel adjacente 14A.
Uma vez que os painéis são sejam cortados, os painéis 3 0 podem ser unidos extremidade a extremidade utilizando estruturas de extremidade que tenham sido fabricadas como parte do processo para fabricar inicialmente o painel. Onde uma estrutura de extremidade inicialmente fabricada de um painel é cortada, tal como no local de construção, a extremidade cortada daquele painel pode ser unida a outro painel que utiliza um suporte "H" 140.
A FIGURA 3 5 ilustra um painel de construção feito utilizando uma série de blocos de espuma individualmente envolvido 32 em combinação com pinos pultrudado ocos espaçados 123. Uma camada externa estende-se ao longo da parte inferior da estrutura ilustrada. Uma camada interna 34 estende-se ao longo da parte superior da estrutura ilustrada, e sobrepõe ambos os blocos de espuma e os pinos. Um pino determinado 123 estende-se a partir de uma parede de extremidade fechada 12 6 em camada externa 36, ao longo de membros 128, passada a superfície interna principal 25 do painel em superfícies internas de blocos 32, e passa ainda para dentro dos blocos 32 e para longe da camada externa 36, até o painel de extremidade 13 0. 0 painel de extremidade 130 de cada pino é deslocado entre aproximadamente 2,54 cm e aproximadamente 13,97 cm da superfície interna 25, de modo a definir espaços 131 entre os pinos. Tal pino pode ser feito ao aplicar resina a uma camada de fibra de vidro fabricada e curar a resina. Em alternativa, tal pino pode ser feito por um processo de pultrusão.
Uma camada interna de polímero reforçado por fibra de vidro é aplicada sobre ambos os blocos colocado planos 3 2 e pinos 123.
Um espaço oco 133 é definido dentro de cada tal pino. O espaço oco 133 pode ser preenchido com espuma de isolamento térmico conforme desejado. 0 painel ilustrado na FIGURA 3 5 é deste modo uma combinação de blocos de espuma 32 envolvidos em camadas poliméricas reforçadas por fibra, e pinos ocos 123. Onde os pinos 123 são pinos pultrudado, o painel representa uma combinação de pinos pultrudado e blocos de espuma envolvidos.
A FIGURA 3 6 ilustra um painel de construção feito utilizando uma série de blocos pultrudado poliméricos reforçados por fibra de vidro retangulares individualmente fabricados 232 em combinação com pinos pultrudado ocos espaçados 223. Cada pino 223 possui uma parede de extremidade fechada 126 de camada externa 36, e estende-se ao longo dos membros 128, passada a superfície interna principal 25 do painel em superfícies internas das pultrusões colocadas planas 232 e para longe da camada externa 36, até o painel de extremidade 130. O painel de extremidade 13 0 de cada pino é deslocado ente aproximadamente 2,54 cm e 13,97 cm da superfície interna 25, de modo a definir espaços 131 entre os pinos. Uma trama de reforço pultrudado 238 estende-se através do pino próximo, opcionalmente geralmente em alinhamento com, a porção principal da superfície interna 25 do painel.
Ambos os blocos pultrudado 232 e os pinos pultrudado 223 são ilustrados com espaços ocos 133. Em outra modalidade, não mostada, a espuma de isolamento, por exemplo espuma de poliuretano, é injetada dentro dos espaços ocos em um ou ambos os blocos 232 e os pinos 223, propiciando características de isolamento térmico aperfeiçoadas. A FIGURA 3 7 ilustra um processamento de moldagem a vácuo que pode ser utilizado para produzir painéis de construção da invenção. A FIGURA 3 8 ilustra um painel de construção feito por tal processo de moldagem a vácuo.
Em relação às FIGURAS 37 e 38, um exemplo específico de um processo para produzir um painel de construção da invenção é descrito em alguns detalhes. Na FIGURA 37, o numerai 3 00 representa um elemento de molde e do tipo fêmea inferior que inclui diversos recessos do tipo fêmea alongados 3 02 espaçados por exemplo, 4 0,64 cm centro a centro. O numerai 306 representa o elemento de molde e superior.
No princípio do processo, os elementos de molde e superior e inferior, que incluem recessos 3 02, são opcionalmente revestidos com material de liberação de molde. Em alternativa, um agente de liberação de molde pode ser incorporado na resina. Em seguida, blocos de pino de espuma 323, pré-envolvido com camadas 308 de fibra de vidro, são colocados dentro dos recessos 302. Blocos de pino de espuma 323 e recessos 3 02 são assim dimensionados e configurados de modo que os blocos de espuma caibam confortavelmente nos recessos, e as superfícies superiores dos blocos de pino de espuma sejam geralmente co-planares com a superfície superior 3 04 do elemento de molde inferior.
Como parte do processo de colocar os blocos de pino de espuma nos recessos, cada bloco de pino de espuma é extraído através de uma máquina de umedecimento de resina que aplica revestimentos de resina líquida sobre três das quatro superfícies alongadas do bloco de espuma. As três superfícies que são revestidas são a superfície inferior e as duas superfícies laterais, conforme indicado por setas 310 na FIGURA 37. Sendo assim, as três superfícies de blocos de pino 323 que são recebidas contra superfícies do elemento de molde inferior são revestidas com resina líquida, deixando as superfícies superiores 311 dos blocos de pino não revestidas e secas. Sendo assim, a superfície superior do agrupamento neste estágio do processo de agrupamento, que compreende a superfície superior 3 04 do elemento de molde inferior e as superfícies superiores 311 dos blocos de pino, é geralmente livre de resina líquida.
Em seguida, uma camada seca 3 34 de tecido de fibra de vidro de 0,623 kg, que se tornará a camada interna do painel de construção assim fabricado, é desenrolada de um rolo de tal material montado adjacente a por exemplo, a extremidade direita da tabela de molde conforme ilustrado na FIGURA 37 e é içada sobre o elemento de molde inferior, do lado direito para o lado esquerdo. Uma vez que a superfície superior do agrupamento é geralmente isento de resina, a camada de tecido pode ser facilmente puxada e arrastada sobre a superfície superior do agrupamento. A camada de tecido seco é colocada sobre a totalidade do comprimento e largura do elemento de molde inferior, incluindo sobre as superfícies superiores de blocos de pino 323 .
Em seguida, blocos de espuma 32, pré-envolvido com camadas 314 de fibra de vidro, são colocados planos sobre a parte superior do tecido seco, borda a borda conforme ilustrado na FIGURA 37. Como parte do processo de colocar os blocos de espuma colocados planos 332 sobre o tecido seco, cada bloco de espuma 332 é primeiro revestido em duas, opcionalmente três, de suas quatro camadas alongadas com um revestimento de resina líquida. As duas superfícies que são necessariamente revestidas são a superfície inferior 316 e tanto a superfície lateral esquerda 318 quanto a superfície lateral direita 320, ambas conforme ilustrado na FIGURA 37. A FIGURA 37 ilustra a superfície inferior e a superfície lateral esquerda como sendo revestidas, conforme indicado pelas setas 312 na FIGURA 37. Opcionalmente, a superfície lateral direita pode também ser revestida com resina ao mesmo tempo.
Sendo assim, no momento em que todos os blocos 332 tinham sido colocados sobre a camada seca 334, uma camada de resina foi colocada sobre a totalidade da superfície superior da camada 334, pela resina sobre as superfícies inferiores dos blocos 332. Além disso, a resina aplicada a uma ou mais superfícies laterais dos blocos de espuma prontamente transfere em parte para as superfícies que se voltam para o lado dos blocos de espuma adjacentes. Ou se ambas as superfícies laterais esquerda e direita de blocos de espuma 332 foram revestidas por resina, então os revestimentos sobre as superfícies que se voltam para o lado convergem e cooperam entre si. Como parte do processo de colocar blocos de espuma 332 sobre a camada 334, e se apenas uma superfície lateral dos blocos 332 estiver sendo revestida com resina, a superfície lateral de outra forma não revestida das extremidades terminais dos blocos de espuma é revestida com resina em ambas as superfícies laterais, pelas quais a superfície lateral que se volta para fora do bloco de espuma por último colocado 332 é também revestida com resina.
Neste estágio do processo, blocos de espuma 332 coletivamente forma uma superfície superior seca 324 do agrupamento de elementos, geralmente livre de resina líquida. Em seguida, outra camada seca do tecido de fibra de vidro de 0,623 kg, que se tornará a camada externa 336 do assim fabricado painel de construção, é desenrolada do rolo de tal material montado adjacente a por exemplo, a extremidade direita da tabela de vácuo e é puxada sobre os blocos de espuma colocados planos secos 332, do lado direito do molde 300 para o lado esquerdo do molde. Uma vez que as superfícies superiores de blocos de espuma 332 são geralmente livres de resina, a camada de tecido pode ser facilmente puxada e arrastada sobre a superfície superior 324 dos blocos de espuma, que formam a superfície superior do conjunto neste estágio. A camada 336 de tecido seco é colocada sobre a totalidade do agrupamento de blocos de espuma 332, pelos quais a camada 336 torna-se a superfície
superior do agrupamento.
É aplicada resina à superfície superior da camada 336, tal como por um revestimento de gotejamento, um revestimento de rolo, um revestimento de cortina de líquido, ou outro processo de revestimento de superfície conhecido, propiciando um revestimento de resina sobra a totalidade da superfície superior do agrupamento. Neste estágio do conjunto, todas as superfície laterais e inferiores de blocos de espuma 323 e 332 são revestidas com resina líquida, e as superfícies superiores são não revestidas com resina. No caso de blocos de espuma 323, a camada interna 3 34 fica em seguida adjacente à superfície superior seca dos blocos de espuma 323, e uma camada de resina é localizada na superfície superior da camada interna 334, pela qual as superfícies superiores secas de blocos de espuma 323 são separadas da resina por apenas a camada interna 334.
No caso de blocos de espuma 332, a camada externa 33 6 fica em seguida adjacente à superfície superior seca 324 de blocos de espuma 332, e uma camada de resina é localizada na superfície superior da camada externa 336, pela qual as superfícies superiores secas de blocos de espuma 332 são separadas da resina por apenas a camada externa 336.
Os elementos de molde superior e inferior são em seguida unidos, com uma vedação entre os mesmos, de modo a formar um molde fechado e vedado, com os respectivos elementos do painel de construção na cavidade de molde.
A cavidade de molde é em seguida evacuada, o que extrai um vácuo que remove substancialmente todo o ar da cavidade. À medida que o ar é extraído da cavidade, a resina flui para todas as áreas do molde onde o ar foi removido, incluindo através das camadas 3 34 e 336, para preencher deste modo todos os vácuos deixados pela evacuação de ar e para formar uma matriz de resina contínua em torno e através de todas as camadas 334, 336, e as camadas de envolvimento 3 08 e 314 de fibra de vidro que abrangem blocos de espuma 323 e 332.
Sendo assim, a resina flui para baixo através da camada 3 34 e em contato de aglutinação próximo com as superfícies superiores de blocos de espuma 323. A resina também, flui para baixo através da camada 33 6 e em contato de aglutinação próximo com as superfícies superiores de blocos de espuma 332. Como resultado, a resina no molde flui para todas as áreas que foram evacuadas por ar removido, criando deste modo uma matriz continua de resina por toda a estrutura em todas as camadas de fibra de vidro. Contudo, em casos em que a espuma em blocos de espuma 323 e 332 é uma espuma de célula fechada, a resina não penetra geralmente além das superfícies externas dos blocos de espuma. Onde a espuma é uma espuma de célula aberta, a resina pode penetrar mais profundamente nos blocos de espuma conforme permitido pela permeabilidade da espuma.
Uma vez que o molde tenha sido fechado e evacuado, a resina é curada no molde. No processo de cura da resina, o molde pode ser aquecido, ou não, dependendo das exigências térmicas associadas à cura da resina específica sendo utilizada. Onde é necessário calor, o mesmo é aplicado. Onde não é necessário calor, a resina é normalmente curada
em temperatura ambiente.
Após a cura, o produto de painel de construção polimérico reforçado por fibra curado é removido do molde. O molde é limpo se e conforme necessário, e o processo é repetido para produzir outro painel de construção.
A FIGURA 3 8 ilustra um painel de construção feito de acordo com o processo descrito com relação a FIGURA 37. O processo da FIGURA 37 pode ser utilizado para produzir painéis de construção que sejam de custo eficaz em uso de materiais nos pontos de tensão, que sejam prontamente combinados com materiais de construção convencionais que utilizam espaçamentos de elementos padronizados convencionalmente reconhecidos. Sendo assim, na modalidade ilustrada, blocos de espuma 332, incluindo as camadas de envolvimento e resina, possuem 2,74 m de comprimento, 20,32 cm de amplitude, e 7,62 cm de espessura entre as camadas 334 e 336. Blocos de pino estendem-se 7,62 cm a partir da camada 334, e possuem 5,08 cm de amplitude, e possuem 2,74 m de comprimento. As camadas 334 e 336 possuem 2,74 m de largura e são tão longas quanto o comprimento do painel. As camadas 308, 314, 334, e 336 são todas feitas do mesmo tecido de fibra de vidro de 0,623 kg e possuem deste modo todas a mesma espessura quando preenchidas com resina. A espessura resultante de cada tal camada é de aproximadamente 0,9 mm. Na estrutura determinada, a camada externa 336 mais a porção adjacente de camada de envolvimento 314 possui deste modo uniformemente 1,8 mm de espessura. De forma similar, a camada interna 336 mais a porção adjacente de camada de envolvimento 314 possui uniformemente 1,8 mm de espessura. Além disso, a espessura coletiva das porções de reforço 3 09 das camadas de envolvimento entre cada par de blocos de espuma 33 2 é de 1,8 mm. A superfície externa do painel de construção é tensionada por carregamento lateral e pressão d'água. A camada interna é tensionada em tensão pelo carregamento lateral. As porções de reforço são tensionadas ambas por carregamento lateral e carregamento de compressão. Sendo assim, todas as áreas altamente tensionadas do painel de construção são desenvolvidas em uma espessura comum do material polimérico reforçado por fibra, com nenhuma sobreposição de material em excesso em qualquer lugar em qualquer das estruturas de camada externa, estrutura de camada interna ou estrutura de elementos de reforço, resultando em um uso eficiente de materiais e estrutura.
Em outra modalidade, não mostrada, todos os elementos mostrados na FIGURA 37 são reunidos no molde seco, isto é sem adição de qualquer resina dentro do molde antes do molde ser fechado. A resina é em seguida infundida no molde após o molde ser fechado e à medida que o ar está sendo evacuado do molde. Tal processo é conhecido como um processo de infusão, que é também um processo aceito para produzir painéis de construção da invenção.
A FIGURA 3 9 mostra uma vista em elevação lateral de uma porção de um painel de construção 14 da invenção, conforme visualizado observando-se na direção da camada externa 36. A camada externa 36 e a camada interna 34 são camadas poliméricas reforçadas por fibra de vidro tais como aquelas descritas com relação às FIGURAS 6 e 8. 0 elemento de ligação de reforço estrutural 250 é configurado no formato de uma estrutura em favo onde cada parede do favo envergaduras a espessura do painel de construção entre a camada externa 36 e a camada interna 34. As paredes 250 da estrutura em favo servem como elementos de reforço em linha reta entre as camadas interna e externa 34, 36, e propiciam resistência e rigidez como os elementos de reforço
estrutural do painel de construção.
As dimensões das células em favo, bem como as espessuras das paredes 250 das células, podem ser projetadas para as cargas horizontais e verticais, antecipadas, desejadas. A dimensão "T3" através da célula em favo é normalmente entre aproximadamente 0,63 cm e aproximadamente 5,08 cm. A espessura de um elemento de ligação 250 é normalmente entre aproximadamente 0,05 cm e aproximadamente 0,50 cm. O tamanho de célula e a espessura de elemento de ligação possuem relações conhecidas que podem ser utilizadas por aqueles versados na técnica para projetar painéis de construção em favo que possuam características de resistência estrutural desejadas.
A estrutura em favo ilustrada na FIGURA 3 9 é geralmente representativa de uma família de painéis de construção que possuem ambos os elementos de reforço estrutural reto 50 e os elementos de reforço estrutural que se estendem transversalmente. Os elementos de reforço estrutural que se estendem transversalmente estendem-se entre, e são opcionalmente conectados a, os retos dos elementos de reforço estrutural. A combinação dos elementos de reforço estrutural reto e os elementos de reforço estrutural que se estendem transversalmente podem definir formatos regulares ou irregulares, abertos ou fechados, e geométricos, que opcionalmente estendem-se geralmente continuamente entre a camada interna 34 e a camada externa 36. A FIGURA 39 ilustra um hexágono regular como um exemplo
de formatos geométricos regulares.
Os pinos 123 podem ser utilizados como opcional, por exemplo para criar uma cavidade 131 para passar utilidades ou para receber uma ripa de isolamento de fibra de vidro, ou para contribuir ainda para a resistência do painel de construção.
Os painéis de construção ilustrados nas FIGURAS 3 0-34 podem empregar placas superiores 20 e placas inferiores 16 da mesma maneira descrita com relação às modalidades ilustradas por exemplo, nas FIGURAS 8 e 9.
Por todo este ensinamento, os pinos reforçados por fibra 123 foram ilustrados e ensinados como possuindo um painel de extremidade 130, primeiro e segundo membros 128, e abas que se estendem para fora 126. Vide, por exemplo, a FIGURA 8. A invenção contempla ainda pinos 123 estruturados como estruturas fechadas, tais como um tubo retangular de perímetro fechado, opcionalmente deprovido de abas 126. a invenção contempla ainda um pino 123 como uma estrutura pultrudado, em ambas as seção transversal de aba ilustrada e a seção transversal de perímetro fechado.
Os pinos 123 podem estar localizados sobre um elemento de reforço estrutural 50, 209, 250, como em 123A na FIGURA 31, ou longe do elemento de reforço estrutural
conforme ilustrado na FIGURA 33.
Dentre as exigências do elemento de reforço estrutural está que os materiais no elemento de reforço estrutural não podem ser sensíveis a, suscetíveis a degradação substancial por, água ou quaisquer inclusões comumente encontradas em água, quer minerais dissolvidos ou materiais orgânicos tais como formas de vida que vivam em ou transformam as composições das fibras. Isto é, os materiais não podem ser suscetíveis a degradação por água ou nada na água, à extensão de que tal degradação ponha a perder a capacidade da estrutura feita a partir de tais painéis, em propiciar a resistência compressiva necessária para sustentar as cargas de construção suprajacentes, e as cargas de dobramento impostas por forças subterrâneas, e
forças climáticas acima da média.
Conseqüentemente, o elemento de reforço estrutural
normalmente não inclui estruturas de fibra de madeira
sulcada não revestidas comumente mencionadas como estruturas de cartão sulcado, ou quaisquer outras fibras cujas resistências sejam substancialmente afetadas por umidade ou vapor de umidade, e quaisquer inclusões que possam ser esperadas ocorrerem em umidade encontrada em ou em torno do solo adjacente a uma estrutura de construção. Além disso, as fibras não podem ser suscetíveis ã infestação por insetos ou quaisquer outros fatores degradantes. Deste modo, as fibras são materiais inorgânicos inertes tais como são ilustrados em outro lugar aqui.
Em alternativa, fibra suscetíveis podem ser utilizadas onde tais fibras são combinadas com revestimento suficiente por exemplo, de uma resina para impossibilitar tais elementos nocivos de alcançarem as fibra durante a vida útil esperada do painel de construção; ou onde uma ou mais camadas dispostas para fora de uma camada de fibra no painel for capaz de impedir umidade suficiente de pegar as fibras de modo que as fibras possam tornar-se degradadas
Como um resultado de exposição a umidade.
Em quaisquer das modalidades da invenção, um ou mais revestimentos de gel podem ser aplicados à estrutura de painel em uma ou ambas as superfícies interna e externa.
Quaisquer os materiais utilizados para a fibra de reforço, a espuma, e a resina, todos os tais elementos, incluindo inibidores de UV e aditivos retardadores de fogo, são química e fisicamente compatíveis com todos os outros elementos com os quais os mesmos estarão em contato, de modo que nenhuma reação química ou física nociva apareça em
sistemas de parede da invenção.
Um dos benefícios substanciais de estruturas de parede feitas utilizando os ensinamentos da invenção é que as estruturas de parede são à prova d'água e á prova de umidade. Por exemplo, em áreas em que furacões são freqüentes, códigos de construção exigem estrutura de concreto em paredes de residências acima da média. A experiência mostrou que ventos com força de furacão jogam chuva vigorosamente através de tais estruturas de parede de concreto de modo provocar dano por água substancial mesmo quando a própria estrutura de construção, não é danificada.
Em contraste, estruturas de parede da invenção são essencialmente à prova d'água; e tal característica à prova d'água não é afetada por chuva trazida por furacão. A própria camada 36 é à prova d'água. Enquanto a camada 3 6 é bem dura para a água penetrar, mesmo se a camada externa 3 6 for fendida, os blocos de espuma 32 são à prova d'água pelo fato de que as células individuais dos blocos de espuma 32 são células fechadas. Se a camada de espuma também for fendida, a camada interna 34 também é à prova d'água. Além disso, onde a camada de tecedura for utilizada, antes da força de fenda alcançar a camada 34, a mesma tem que passar através da camada de tecedura 50, que é outra camada dura e à prova d'água, quer a camada 5 0 seja encontrada adjacente à camada 36 ou adjacente à camada 34. Em qualquer evento, qualquer força de fenda tem de penetrar múltiplas camadas à prova d'água, pelo menos duas das quais são substancialmente camadas duras quando considerado à luz dos tipos de forças que são normalmente impostas sobre construções por clima ou outras cargas externas normais. As estruturas que não incluem espuma são barreiras similarmente eficazes à penetração de água. Em relação à junta entre a parte inferior do painel de parede e a placa inferior, tal junta pode ser preenchida com resina curável, adesivo, calafetagem, ou outro material de barreira, para positivamente bloquear deste modo qualquer penetração de água na junta entre o painel de parede e a placa inferior.
De forma similar, juntas verticais na parede de fundação utilizam por exemplo, suporte "H" 14 6 que podem ser fechados à penetração de água ao aplicar resina curável, adesivo, calafetagem, ou outros revestimentos à prova d'água à junta. Além disso, conforme mencionado em outro lugar aqui, adesivos, resinas, e similares podem ser aplicados aos painéis de construção e/ou aos diversos suportes antes dos suportes serem aplicados aos respectivos painéis de construção, para propiciar deste modo características à prova d'água adicionais à parede de fundação finalizada, ou parede acima do solo.
Os painéis de construção da invenção encontram uso em diversas aplicações de construção industrial e comercial leves, residenciais. A resistência e outras especificações de um painel de parede determinado são especificadas de acordo com as cargas a serem impostas durante a vida útil antecipada da construção.
Estruturas de parede da invenção encontram aplicação em e como, por exemplo e sem limitação, a construção de paredes de fundação; paredes opacas por exemplo, em construções que não possuam alicerce; paredes de cortina de base residencial fabricada; sistemas de piso; sistemas de teto, sistemas de telhado; paredes acima da média exteriores; paredes de cortina como em bloco de concreto de substituição de construção de elevação elevada; e paredes exteriores em áreas que utilizam exteriores mansory, tais como em construção costeira. Embora as especificações e desenhos tenham focado em paredes de fundação, os 5 princípios descritos aqui se aplicam da mesma maneira a outros usos de painéis e acessórios da invenção.
Uma variedade de acessórios de partes pode ser utilizada com projetos que utilizem paredes da invenção, por exemplo e sem limitação, colunas para sustentar 10 vigas/girdes, convés reforçados por fibra que opcionalmente incluem calços de coluna, superiores e inferiores estruturais, suportes de canto internos, suportes de canto externos, suportes de canal "H", conectores de placa superior, prateleiras de piso de garagem, suportes de 15 sustentação, suportes de anteparo de piso e garagem, cortes de porta de serviço, cortes de porta de garagem, transições de parede opacas, e recortes de pino.
Além disso, podem ser mencionados kits de remendo de resina e fibra para uso para remendar um painel de construção danificado, conectores de parede angulados, parede de alicerce completa para transição de garagem, voltas de parede opacas, fixação de placas superiores e inferiores, junto com vantagens de transporte potenciais onde as placas superiores e inferiores são fixadas no local de construção, bolsos de viga, calços de coluna na base para distribuir carga, e cavaletes de janela. Podem também ser mencionados prendedores para aplicar produto exterior e para propiciar conexões a outras partes da construção. Tais prendedores podem ser, por exemplo e sem limitação, composto de polímero reforçado por fibra ou metal. Uma ampla variedade de acessórios podem ser fixados à estrutura de parede que utiliza adesivos convencionalmente disponíveis para aplicações de campo.
Uma vantagem especificada de sistemas de parede da 5 invenção é que tais sistemas de parede podem ser prontamente dimensionados e configurados para uso com produtos de construção convencionais de tamanho padrão já disponíveis, por exemplo, materiais de construção.
Painéis de construção da invenção podem ser cortados, 10 utilizando ferramentas convencionais comumente disponíveis em um local de construção, para se adequar às necessidades do trabalho à mão. Por exemplo, um painel pode ser cortado pelo comprimento. Uma abertura de janela pode ser cortada. Uma abertura de porta pode ser cortada. Perfurações de 15 utilidades da parede de fundação podem ser cortadas, tal como para entrada de ar fresco de fornalha ou exaustão de gás de combustão, ou similares, ou tais utilidades podem ser passadas nas cavidades 131 entre pinos 123 e para dentro ou camada interna 34.
2 0 Vantagens da invenção incluem, sem limitação, uma
placa inferior de composição que possui potencial para propiciar uma pegada mais ampla ao solo subjacente do que a área projetada do painel de parede, para distribuir o peso suprajacente da construção. A placa inferior pode ser 25 aplicada no local ou fora do local. As estruturas de parede da invenção são de peso leve comparadas às estruturas de concreto que as mesmas substituem. As estruturas de parede da invenção são à prova d'água, versáteis, resistentes a bolor, resistentes a cupins, e resistentes a putrefação. 0 30 componente polimérico substancial das composições de estruturas de parede da invenção propicia um nível desejado de barreira rádom de acordo com códigos de construção existentes pelos quais a camada polimérica convencionalmente utilizada na parte externa da parede de 5 fundação não é necessária, e pode ser omitida, junto com guardados correspondentes em custos com material e trabalho.
Estruturas de parede normais da invenção podem ser instaladas com trabalho manual, e não exigem que se traga 10 quaisquer máquinas grandes ao local de construção para fins de instalar uma base, uma parede de fundação, ou uma parede acima da média, nenhum caminhão de fôrma, nenhum guindaste para instalar os painéis de construção.
A invenção não contempla painéis de parede maiores, 15 por exemplo, mais espessos, mais elevados, e/ou mais longos, que possam pesar pelo menos 113,39-340,19 kg ou mais, sob os quais um dispositivo de içamento de carga leve, tal como um guindaste de carga leve, seja opcionalmente utilizado para instalar tais painéis de
2 0 parede, com redução correspondente em custo de trabalho.
Além disso, onde uma parede ou painel de telhado está sendo erguido acima do andar térreo, um guindaste de peso adequado facilita tal instalação de altura maior.
Estruturas de parede da invenção podem ser instaladas 25 em todas as estações e todos os climas, desde que a escavação possa ser cavada em uma base de sustentação natural adequada. Painéis da invenção são ecologicamente corretos. Painéis da invenção são consistentes com as exigências de qualidade das construções Green e/ou as
3 0 construções Energy Star pelas quais construções construídas com painéis de construção da invenção possam qualificar para tais classificações. Não é necessário à prova de umidade. Uma vez que as paredes de fundação estejam no lugar, o interior do espaço assim encerrado está pronto para ser finalizado. As cavidades HVAC estão disponíveis entre os pinos 123. Encanamento e energia podem também ser ligados através das paredes facilmente, novamente entre os pinos 123, opcionalmente dentro dos pinos 123.
Isolamento adicional pode ser facilmente instalado nas cavidades de parede entre os pinos 123, para alcançar deste modo por exemplo, pelo menos fator de isolamento R26. Os painéis de construção podem ser reparados mais prontamente do que em concreto. Aberturas podem ser cortadas mais facilmente do que em concreto. Alterações de parede podem ser feitas mais facilmente do que em concreto. Qualquer altura de parede normal pode ser conseguida. Os painéis de construção podem ser instalados sobre uma base de pedra agregada, pela qual não é exigido nenhum despejo de uma base de concreto. Sendo assim, a parede de nível mais baixo da construção pode ser finalizada com nenhuma necessidade de qualquer concreto de mistura pronta no local de construção.
A propriedade de isolamento adquirida como parte da estrutura de parede pode ser de aproximadamente R-15 sem instalação adicional de isolamento ao utilizar 7,62 cm de R-15 por cm de blocos de isolamento de espuma 32. 0 isolamento adicional pode ser adicionado na cavidade 131 para aumentar o valor de isolamento térmico da parede. Em alternativa, o valor de isolamento térmico da parede pode ser aumentado ao aumentar a espessura da parede entre as camadas interna e externa, utilizando blocos de espuma mais espessos correspondentes 32, e preenchendo todo o espaço com os blocos de espuma.
Estruturas de parede da invenção possuem múltiplas 5 propriedades desejáveis, incluindo ser resistente a fogo onde ingredientes de retardamento de fogo são incluídos na formulação de resina, sendo uma boa barreira para raios ultravioleta, propiciando boa atenuação de som, sendo geralmente livre de infestação de inseto, não sendo 10 geralmente suscetível a infestação por organismos geradores de putrefação, sendo uma boa barreira contra água, e sendo uma boa barreira para transmissão de gás rádom.
Estruturas de parede da invenção são firmes, duráveis, e possuem expansão muito favorável e 15 classificações de contradição comparadas ao concreto que as mesmas substituem. As estruturas de parede toleram uma ampla faixa de temperaturas tais como ao encontradas em construção de edifício. Os painéis de construção da invenção são fáceis de transportar para o local de 20 construção. Os painéis de construção podem ser produzidos em massa e não tem de ser específicos de projeto como por exemplo, sistemas de parede isolados conhecidos que são produzidos fora de série, e transportados para o local de construção como sistemas de parede pré-fabricados.
2 5 Estruturas de parede, teto, telhado, e piso da invenção
podem ser instaladas em localizações em que é difícil conseguir entrega de concreto de mistura pronta, tal como em ilhas, em áreas de peso restrito, em paredes de cortina de elevação elevada, e similares.
3 0 Embora a invenção tenha sido descrita com relação a diversas modalidades, deveria ser observado que esta invenção é também capaz de uma ampla variedade de outras modalidades e adicionais dentro do espírito e âmbito das reivindicações em anexo.
5 Aqueles versados na técnica verão agora que certas
modificações podem ser feitas ao aparelho e métodos aqui discutidos com relação às modalidades ilustrativas, sem se afastar do espírito da invenção atual. E embora a invenção tenha sido descrita acima com relação às modalidades 10 preferidas, entender-se-á que a invenção é adaptada para diversos rearranjos, modificações, e alterações, e todos os tais arranjos, modificações, e alterações destinam-se a estarem dentro do âmbito das reivindicações em anexo.
À extensão as reivindicações que se seguem usam significados mais linguagem de função, não se destina incluir aqui, ou na especificação atual, qualquer coisa não estruturalmente não equivalente ao que é mostrado nas modalidades descritas na especificação.

Claims (82)

1. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra, à base de resina, projetado e adaptado para ser utilizado na construção de um edifício, o referido painel de construção caracterizado pelo fato possuir uma altura definida entre uma parte superior e uma parte inferior do referido painel de construção quando o referido painel de construção está em uma orientação de uso vertical, um comprimento, e uma espessura, o referido painel de construção estrutural compreendendo: (a) uma camada polimérica externa reforçada por fibra, a referida camada externa definindo uma superfície voltada para fora do referido painel de construção quando o referido painel de construção está sendo utilizado em uma parede de construção; (b) uma camada polimérica interna reforçada por fibra, a referida camada interna definindo uma superfície voltada para dentro (57) do referido painel de construção quando o referido painel de construção está sendo utilizado em uma parede de construção; (c) diversos pinos que sustentam estruturalmente (23, 123, 223, 3 23) espaçados ao longo do comprimento do referido painel de construção e que se estendem para dentro da superfície voltada para dentro (57); e (d) canais entre os referidos pinos, tais canais sendo dimensionados e configurados para receber passagens de utilitário, pelas quais o material de folha interior (129) pode ser colocado sobre os referidos pinos ocultando deste modo tais passagens de utilitário de visibilidade de vista em elevação casual.
2. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que diversos elementos de reforço estrutural estendem-se entre a parte superior e a parte inferior do referido painel de construção, os referidos elementos de reforço estrutural, em localizações espaçadas ao longo do comprimento do referido painel de construção, que se estende entre localizações em ou próximas à referida camada externa e localizações em ou próximas à referida camada interna, e deste modo definem espaços entre a referida camada interna e a referida camada externa e entre os respectivos referidos elementos de reforço estrutural.
3. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato da referida camada interna e referida camada externa compreenderem camadas de fibra de vidro impregnadas por resina, opcionalmente o referido painel de construção compreendendo ainda pelo menos uma placa superior de composto de fibra- resina e uma placa inferior de composto de fibra-resina.
4. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato do referido painel de construção possuir uma resistência a esmagamento vertical de pelo menos 5950 kg/m, opcionalmente pelo menos 8925 kg/m, e opcionalmente uma resistência a momento de dobra de caga em ponto horizontal de pelo menos aproximadamente 9 75 8 kg/m2 entre a parte superior e a parte inferior.
5. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato dos diversos pinos (123, 223, 323) serem espaçados entre si ao longo do comprimento do referido painel de construção e estenderem-se geralmente entre a parte superior e a parte inferior, os referidos pinos estendendo-se, para longe tanto da referida camada interna quanto da referida camada externa em uma direção comum, opcionalmente os referidos diversos pinos (123, 223, 323) estendendo-se para dentro em uma direção comum a partir da superfície que voltada para dentro (25) uma distância entre aproximadamente 2,5 cm e aproximadamente15,2 cm, os referidos diversos pinos sendo arrumados geralmente paralelos entre si, e estendendo-se para longe da referida camada externa, o referido painel de construção opcionalmente compreendendo elementos de espuma isolante rígida que se estendem entre, e estão em contato superfície-a-superfície com, as respectivas referidas camadas interna e externa.
6. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato dos referidos elementos de reforço estrutural estarem compreendidos em uma de tecedura que tece para frente e para trás, como os referidos elementos de reforço estrutural, em passagens que se estendem através de uma distância que separa a referida camada interna e a referida camada externa, as passagens sendo espaçadas ao longo do comprimento do referido painel de construção, a referida camada de tecedura estendendo-se ao longo de pelo menos uma das referida camada interna e referida camada externa entre as referidas passagens, e onde as primeiras porções da referida camada de tecedura formam elementos estruturais unitários com segundas porções de pelo menos uma das referida camada interna e referida camada externa entre as passagens espaçadas, os referidos elementos de reforço estrutural compreendendo elementos poliméricos reforçados por fibra opcionalmente espaçados entre si, ao longo do comprimento do referido painel de construção, em distâncias entre aproximadamente 10 cm e aproximadamente 61 cm.
7. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de pelo menos uma das referida camada interna e referida camada externa possuir uma espessura nominal entre aproximadamente 0,076 mm de espessura e aproximadamente 3,8 mm de espessura.
8. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda suportes âncora (24) associados com pelo menos uma da parte superior do referido painel de construção e da parte inferior do referido painel de construção, os referidos suportes âncora sustentando uma placa superior e/ou uma placa inferior a partir da referida camada interna.
9. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ou 8, caracterizado pelo fato de compreender ainda um suporte de sustentação montado ao referido painel de construção em associação com a parte superior do referido painel de construção, o referido suporte de sustentação compreendendo um painel de sustentação (176, 176A, 176B) adaptado para sustentar pelo menos um de (i) uma porção de borda de um piso de sobreposição adjacente ao referido painel de construção, cuja porção de borda sobrepõe o referido painel de suporte, (ii) uma porção de borda de uma laje estrutural próxima ao piso de garagem de painel de construção; e (iii) tijolos como uma camada colocada para fora em uma construção na qual o referido suporte de sustentação está sendo usado, o referido painel de sustentação opcionalmente compreendendo um painel de sustentação de tijolo adaptado para sustentar tijolos como uma camada colocada para fora em uma construção na qual o referido suporte de sustentação está sendo utilizado.
10. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato da referida espuma isolante rígida possuir densidade entre aproximadamente 16 kg/m3 e aproximadamente 192 kg/m3, opcionalmente entre aproximadamente 3 2 kg/m3 e aproximadamente 12 8 kg/m3, e opcionalmente preencher os espaços entre as referida camada interna e referida camada externa, e entre os respectivos referidos elementos de reforço estrutural.
11. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou10, caracterizado pelo fato dos referidos um ou mais elementos de reforço estrutural compreenderem elementos de reforço estrutural retos quando o referido painel de construção está em uma orientação vertical, compreendendo ainda elementos de reforço estrutural que se estendem transversalmente entre aqueles dos referidos elementos de reforço estrutural retos, opcionalmente onde os referidos elementos de reforço estrutural que se estendem transversalmente e os referidos elementos que reforçam transversalmente retos coletivamente definem formatos geométricos fechados regulares, que se estendem geralmente continuamente entre as referida camada interna e referida camada externa.
12. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de compreender ainda elementos de espuma de isolamento rígida no referido painel de construção estrutural, (i) um primeiro conjunto de referidos elementos de espuma possuindo comprimentos dos mesmos que se estendem ao longo da altura do referido painel de construção, larguras do mesmo que se estendem ao longo do comprimento do referido painel de construção, e espessuras do mesmo, inferiores às respectivas larguras, que se estendem ao longo da espessura do referido painel de construção, (ii) um segundo conjunto de referidos elementos de espuma que possuem comprimentos dos mesmos que se estendem ao longo da altura do referido painel de construção, cujas larguras se estendem ao longo da espessura do referido painel de construção, e espessuras dos mesmos, inferiores às respectivas larguras, que se estendem ao longo do comprimento do referido painel de construção, as larguras do segundo conjunto de referidos elementos de espuma sendo maiores do que a espessura do primeiro conjunto dos referidos elementos de espuma, aqueles do referido segundo conjunto de referidos elementos de espuma sendo espaçados entre si por aqueles do referido primeiro conjunto dos referidos elementos de espuma.
13. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da referida camada interna estender-se sobre superfícies internas do referido primeiro conjunto de referidos elementos de espuma e sobre superfícies internas do referido segundo conjunto de elementos de espuma de modo que ambos o primeiro conjunto de elementos de espuma e o segundo conjunto de elementos de espuma sejam colocados entre a referida camada interna e a referida camada externa.
14. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato da referida camada interna estender-se para fora para dentro de tal construção, de adjacente a um elemento de espuma do primeiro conjunto até uma porção mais interior de um elemento de espuma do segundo conjunto, uma distância entre aproximadamente 7,6 cm e aproximadamente 15,2 cm.
15. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato dos elementos de espuma de pelo menos um dos referidos primeiro e segundo conjuntos de elementos de espuma estarem envoltas em camadas de envolvimento fibroso impregnadas por resina, as referidas camadas de envolvimento impregnadas por resina opcionalmente possuindo espessura nominal entre aproximadamente 0,076 cm e aproximadamente 0,38 cm, opcionalmente onde os referidos elementos de espuma compreendem célula fechada que possui densidades entre aproximadamente 16 kg/ m3 e aproximadamente 192 kg/m3.
16. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado pelo fato do referido painel de construção estrutural compreender uma estrutura pultrudada reforçada por fibra, a referida estrutura pultrudada, em orientação de uso vertical que possui uma capacidade de resistência a esmagamento vertical de pelo menos aproximadamente 2 97 5 kg por metro linear de comprimento do referido painel de construção.
17. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato dos referidos pinos serem elementos integrais da referida estrutura pultrudada.
18. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 , 15, 16 ou 17, caracterizado pelo fato de, (a) um primeiro conjunto de blocos pultrudados reforçados por fibra possuir comprimentos do mesmo que se estendem ao longo da altura do referido painel de construção, larguras do referido primeiro conjunto de blocos que se estendem ao longo do comprimento do referido painel de construção, e espessura do referido primeiro conjunto de blocos, sendo inferiores às respectivas larguras, que se estendem ao longo da espessura do referido painel de construção; e (b) um segundo conjunto de blocos pultrudado reforçados por fibra que possui paredes de extremidade (126, 130) e membros (128) que se estendem entre as referidas paredes de extremidade, e comprimentos dos referidos blocos pultrudados que se estendem ao longo da altura do referido painel de construção, larguras do referido segundo conjunto de blocos que se estendem ao longo da espessura do referido painel de construção, e espessuras do referido segundo conjunto de blocos, inferiores às larguras respectivas do referido segundo conjunto de blocos, que se estendem ao longo do comprimento do referido painel de construção, as larguras do segundo conjunto de blocos pultrudados sendo maiores do que as espessuras do referido primeiro conjunto de referidos blocos pultrudados, aqueles do referido segundo conjunto de blocos pultrudados sendo espaçados entre si por aqueles do referido primeiro conjunto de blocos pultrudados, os referidos blocos pultrudados dos referidos primeiro e segundo conjuntos de blocos pultrudados estando em uma relação adjacente entre si e definindo uma superfície externa geralmente contínua de tal montagem de tais primeiro e segundo conjuntos de blocos pultrudados, uma superfície interior (57) coletivamente definida pelo referido primeiro conjunto de blocos pultrudados sendo interrompidos ao longo do comprimento do referido painel de construção pelos referidos blocos pultrudados do referido segundo conjunto de blocos.
19. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato dos referidos blocos pultrudados do referido segundo conjunto compreender uma trama de reforço (238) colocada a partir de ambas as referidas paredes de extremidade (126, 13 0) e que se estendem entre os referidos primeiro e segundo membros.
20. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma camada polimérica interna reforçada por fibra montada sobre os referidos primeiro e segundo conjuntos de blocos pultrudados de modo a consolidar os referidos blocos pultrudados dos referidos primeiro e segundo conjuntos entre si na superfície interior do referido painel de construção.
21. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 18, 19 ou 20, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma camada polimérica externa reforçada por fibra (36) montada, ou adjacente, aos referidos primeiro e segundo conjuntos de blocos pultrudados em ou adjacentes à superfície externa geralmente contínua, de modo a transpor entre os respectivos referidos blocos pultrudados.
22. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 , 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 ou 21, caracterizado pelo fato dos referidos pinos possuírem painéis de extremidade voltados para dentro (130) adaptados para voltar-se para a direção interior para dentro de tal construção, os referidos painéis de extremidade (130) opcionalmente estando colocados a partir da referida camada interna entre aproximadamente 2,54 cm e aproximadamente 15,2 cm, o material de folha interior (12 9) estando montado aos referidos painéis de extremidade, antes do referido painel de construção ser instalado em tal construção, para fechar deste modo os canais (131) de visibilidade de vista em elevação casual, e um ou mais passagens de utilitário em um ou mais dos canais (131), pelos quais os utilitários nos canais são ocultados de visibilidade de vista de elevação casual.
23. Painel de construção estrutural de composto reforçado por fibra à base de resina, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12, 13, 14, 15 , 16, 17, 18, 19, 20, 21 OU 22, caracterizado pelo fato do referido painel de construção estrutural polimérico reforçado por fibra, que inclui a referida camada externa reforçada por fibra, a referida camada interna reforçada por fibra, referidos elementos de reforço estrutural, e referidos pinos, compreender um referido painel de construção pultrudado.
24. Seção de parede estrutural de composto reforçado por fibra, ã base de resina, como um elemento de construção de edifício, caracterizada pelo fato de ser feita com pelo menos primeiro e segundo painéis de parede estruturais das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 ou 23, unidos entre si.
25. Seção de parede estrutural de composto, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos uma de uma placa superior de composto de fibra-resina e uma placa inferior de composto de fibra-resina opcionalmente uma placa inferior pultrudado, e onde a referida placa inferior possui pelo menos aproximadamente 0,4 6 cm de espessura.
26. Fundação abaixo do tipo padrão de apoio de carga, como um elemento de construção de edifício, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos primeiro e segundo painéis de parede vertical das reivindicações 1, 2, 3, 4,5, 6, I1 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22, 23, 24 ou 25, onde os referidos painéis de parede compreendem painéis de parede de fundação unidos entre si, e que se estendem para cima a partir de uma base estável, opcionalmente para cima a partir de uma base fabricada e que define uma ou mais paredes de fundação de apoio de carga.
27. Fundação, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de compreender ainda um suporte de sustentação montado a uma referida parede de fundação fornecida em associação com a parte superior da respectiva referida parede de fundação, o referido suporte de sustentação compreendendo um painel de sustentação adaptado para sustentar pelo menos um de (i) uma porção de borda de um piso de sobreposição adjacente à respectiva referida parede de fundação, cuja porção de borda sobrepõe o referido painel de sustentação, (ii) uma porção de borda de uma laje estrutural próxima à referida parede de fundação, e (iii) uma tabuleta de tijolo como uma camada colocada para fora em uma construção.
28. Construção, caracterizada pelo fato de uma parede vertical ser feita com pelo menos primeiro e segundo painéis de parede vertical das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,21 , 22, 23, 24, 25, 26 ou 27.
29. Construção, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma fundação de apoio de carga, a referida fundação de apoio de carga possuindo uma parte inferior da mesma abaixo do tipo padrão, e uma parte superior, e que compreende (i) uma base de apoio de carga, e (ii) uma parede de fundação de apoio de carga, que sobrepõe a referida base, e que faz interface com a referida base, opcionalmente através de um material de transposição deformado, e que aplica força direta para baixo na referida base, a referida parede de fundação possuindo uma parte superior, uma parte inferior, e um comprimento, e (b) uma estrutura acima do tipo padrão sustentada por fundação de apoio de carga, a referida base compreendendo uma base fabricada assentada, a referida parede de fundação de apoio de carga compreendendo diversos painéis de parede de fundação vertical conectados entre si em relação lado-a-lado, um referido painel de parede de fundação fornecido que se estende para cima a partir de locais em ou adjacente à referida base e que compreende um painel de parede como das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 , 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 OU 27.
30. Construção, de acordo com a reivindicação 29, caracterizada pelo fato de compreender ainda um suporte de sustentação montado a uma referida parede de fundação em associação com a parte superior da referida parede de fundação, o referido suporte de sustentação compreendendo um painel de sustentação de piso (176, 176A, 176B) adaptado para sustentar pelo menos um de (i) uma porção de borda de um piso de sobreposição adjacente ao referido painel de construção, cuja porção de borda sobrepõe o referido painel de sustentação, (ii) uma porção de borda de uma laje estrutural próxima à referida parede de fundação, e (iii) tijolos como uma camada colocada para fora em uma construção na qual o referido suporte de sustentação está sendo utilizado.
31. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 29 ou 30, caracterizada pelo fato dos primeiro e segundo painéis de parede de fundação coletivamente definirem porções adjacente da referida parede de fundação, e os referidos primeiro e segundo painéis de parede de fundação serem conectados entre si em uma junta onde os referidos primeiro e segundo painéis de parede de fundação encontram-se em relação borda a borda.
32. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 29, 30 ou 31, caracterizada pelo fato da referida construção compreender ainda um piso de laje de concreto que sobrepõe uma porção da referida placa superior e que limita a referida superfície interior (25) da referida parede de fundação.
33. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 29, 30, 31 ou 32, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma viga de sustentação que se estende através de um vão aberto entre as primeira e segunda porções da referida fundação, a referida viga de sustentação sendo colocada em uma elevação próxima à parte superior da referida fundação, e sendo sustentada por pelo menos os primeiro e segundo dos referidos diversos painéis de parede de fundação, a referida viga de sustentação sendo construída de um material selecionado a partir do grupo que consiste em madeira natural, produtos de madeira manufaturados, vigas em I de metal, e vigas de composto plástico reforçado por fibra.
34 . Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 30, 31, 32 ou 33, caracterizada pelo fato da referida construção compreender ainda um piso de laje de concreto que sobrepõe uma porção da referida placa inferior e que limita a referida camada interior de pelo menos uma da referida parede de fundação próxima à parte inferior da respectiva referida parede de fundação.
35. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 29, 30, 31, 32, 33 ou 34, caracterizada pelo fato da referida parede de fundação compreender ainda pelo menos uma de uma placa superior de composto de fibra-resina e uma placa inferior de composto de fibra-resina, opcionalmente uma placa inferior pultrudada e onde tal placa inferior possui pelo menos aproximadamente 0,4 6 cm de espessura.
36. Construção fabricada sem uso estrutural de concreto além de lajes de piso, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma fundação de apoio de carga, a referida fundação de apoio de carga possuindo uma parte inferior da mesma abaixo do tipo padrão, e uma superior, e compreendendo (i) uma base de apoio de carga desprovida de uso estrutural de concreto, (ii) uma parede de apoio de carga da Reivindicação 29, que sobrepõe a referida base e que aplica força direcionada para baixo no referida base, a referida parede de apoio de carga sendo desprovida de uso estrutural de concreto.
37. Construção, caracterizada pelo fato de compreender: uma fundação de apoio de carga; e uma parede vertical de acordo com a Reivindicação 28 sustentada pela referida fundação de apoio de carga.
38. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 ou 37, caracterizada pelo fato da referida fundação compreender uma base e uma parede de fundação sustentada a partir da referida base, a referida parede de fundação possuindo um comprimento, e uma espessura, compreendendo ainda uma placa inferior montada à parte inferior da referida parede de fundação, a referida placa inferior estendendo-se ao longo do comprimento da referida parede de fundação e estendendo- se ao longo da espessura da referida parede de fundação, e opcionalmente estendendo-se para dentro da referida construção além da referida camada interna, a referida placa inferior opcionalmente compreendendo uma composição selecionada a partir do grupo que consiste em uma placa inferior de madeira tratada natural, uma placa inferior de madeira manufaturada, uma placa inferior polimérica reforçada por fibra de composto, e uma placa inferior pultrudada.
39. Construção, de acordo com a Reivindicação 38, caracterizada pelo fato da referida construção compreender ainda um piso de laje de concreto que sobrepõe uma porção da referida placa inferior e limita uma superfície interna da referida parede de fundação.
40. Construção, de acordo com a Reivindicação 37, caracterizada pelo fato da referida parede vertical ser uma parede acima do tipo padrão.
41. Construção, caracterizada pelo fato de compreender: (a) uma parede de apoio de carga, que possui uma parte superior e uma parte inferior, uma placa superior que define opcionalmente a parte superior da referida parede de apoio de carga; e (b) um piso de construção sustentado por parede de apoio de carga, o referido piso de Construção possuindo uma parte superior, e compreendendo uma estrutura de piso que compreende elementos de sustentação de piso, os referidos elementos de sustentação de piso sendo sustentados, a partir da referida parede de apoio de carga, em localizações sobre os referidos elementos de sustentação que estão abaixo da parte superior da referida parede de apoio de carga.
42. Construção de acordo com a Reivindicação 41, caracterizada pelo fato de compreender ainda um apoio de suporte na parte superior da referida parede de apoio de carga e que se estende para baixo da parte superior da referida parede de apoio de carga até um painel de sustentação de piso (176, 176A, 176B), o referido painel de sustentação de piso sustentando os referidos elementos de sustentação de piso em tais localizações em tais elementos de sustentação de piso que estão abaixo da parte superior da referida parede de apoio de carga.
43. Construção, de acordo com as Reivindicações 41 ou 42, caracterizada pelo fato da referida parede de apoio de carga compreender concreto estrutural que se estende para cima a partir de uma base.
44. Construção, de acordo com as Reivindicações 41 ou 42, caracterizada pelo fato da referida parede de apoio de carga compreender uma parede estrutural que se estende para cima a partir de uma base, e onde a referida parede de apoio de carga é desprovida de uso estrutural de concreto.
45. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 40, 41, 42, 43 ou 44, caracterizada pelo fato da parte superior do piso estar dentro de 10 cm de medida vertical da parte superior da parede de apoio de carga, e onde opcionalmente a parte superior do piso geralmente corresponde em altura à parte superior da parede de apoio de carga.
46. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44 ou 45, caracterizada pelo fato da referida estrutura de piso compreender os referidos elementos de sustentação de piso mais base de acabamento, a referida estrutura de piso possuindo uma altura entre as partes inferiores dos referidos elementos de sustentação e a parte superior da referida estrutura de piso, e onde a parte superior da referida estrutura de piso está em uma elevação que não é mais elevada do que uma altura que é definida acima da referida parede de apoio de carga, e que é inferior a uma vez a altura da referida estrutura de piso.
47. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45 ou 46, caracterizada pelo fato da referida parede de apoio de carga possuir uma superfície interna e uma superfície externa, os referidos elementos de sustentação de piso possuindo extremidades colocadas para dentro da superfície externa da referida parede de apoio de carga.
48. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45, 46 ou 47, caracterizada pelo fato da referida construção compreender ainda uma ou mais paredes superiores retas e um teto, sustentados acima do referido piso de construção.
49. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 ou 48, caracterizada pelo fato do referido piso de construção ser sustentado pela referida parede de apoio de carga através de um suporte de sustentação, o referido suporte de sustentação compreendendo um painel de base (178, 178A) configurado para ser colocado em uma orientação vertical contra a referida parede de apoio de carga, um painel superior fixado ao referido painel de base próximo a uma parte superior do referido painel de base, um painel de retenção que se estende para baixo a partir de referido painel superior, e um painel de sustentação que se estende para fora do referido painel de base até uma borda distai do referido painel de sustentação.
50. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 ou 49, caracterizada pelo fato da referida parede de apoio de carga compreender uma camada polimérica externa reforçada por fibra que define uma superfície voltada para fora do referido painel de construção quando o referido painel de construção está sendo utilizado em uma parede de construção, uma camada polimérica interna reforçada por fibra, a referida camada interna geralmente definindo uma superfície voltada para dentro (25) da referida parede de apoio de carga, e diversos pinos de sustentação estrutural que se estendem para dentro da superfície voltada para dentro (25), e canais entre os referidos pinos, tais canais sendo dimensionados e configurados para receber passagens de utilitário, onde o material de folha interior (129) pode ser colocado sobre os referidos pinos ocultando deste modo passagens de utilitário de visibilidade de vista em elevação.
51. Construção, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 ou 50, caracterizada pelo fato da referida parede de apoio de carga compreender uma estrutura pultrudada de apoio de carga que em combinação define a referida camada interna, a referida camada externa, e os referidos pinos.
52. Construção de acordo com quaisquer uma das reivindicações 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 ou 51, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma cobertura pultrudada na parte superior da referida parede e que se estende entre a referida camada interna e painéis de extremidade colocados para dentro (13 0) dos referidos pinos.
53. Suporte de sustentação de complemento estrutural de composto polimérico reforçado por fibra (48, 188), adaptado para ser montado a uma parte superior de uma parede de fundação, caracterizado pelo fato do referido suporte de sustentação compreender: (a) um painel de base (178, 178A) configurado para ser colocado em uma orientação vertical contra uma parede de fundação vertical, o referido painel de base possuindo um comprimento, uma parte superior, uma parte inferior, e uma altura entre a parte superior e a parte inferior; (b) um painel superior (182) que possui um comprimento do mesmo e é fixado ao referido painel de base próximo à parte superior do referido painel de base, e que estende transversalmente o referido painel de base a uma borda distai do mesmo; (c) um painel de retenção (184), que possui um comprimento que se estende ao longo da altura do referido painel superior, o referido painel de retenção possuindo ainda uma parte superior, uma parte inferior, e uma altura entre a parte superior e a parte inferior, o referido painel de retenção estendendo-se para baixo a partir de próximo à borda distai do referido painel superior; (d) um painel de sustentação (176, 176A) que possui um comprimento que se estende ao longo do comprimento do referido painel de base e que se estende para fora a partir de uma borda próxima do referido painel de sustentação, e para longe do referido painel de base até uma borda distai do referido painel de sustentação; e (e) um painel de escoramento (18 0) que se estende da borda distai do referido painel de sustentação para baixo até uma junção com o referido painel de base em um ângulo para baixo que propicia sustentação para o referido painel de sustentação (176, 176A) a partir do referido painel de base (178) suficiente de modo que o referido painel de sustentação e o referido painel de escoramento (180), coletivamente, mantenham o referido painel de sustentação em uma orientação que aproxime uma orientação de permanência em uso, quando o referido suporte de sustentação é montado sobre tal parede de fundação, com tal painel de base contra a referida parede de fundação, e uma carga projetada direcionada para baixo é colocada sobre o referido painel de sustentação (176) .
54. Suporte de sustentação, de acordo com a Reivindicação 53, caracterizado pelo fato do referido painel de retenção (184) definir um segundo painel de base (178B), compreender ainda um segundo painel de sustentação (176B) que se estende ao longo do comprimento do referido segundo painel de sustentação (178B) e que se estende para fora de uma borda próxima do referido segundo painel de base, até uma borda distai do referido segundo painel de sustentação, e um segundo painel de escoramento (180B) que se estende da borda distai do referido segundo painel de sustentação para baixo até uma junção com o referido segundo painel de base em um ângulo para baixo que propicia sustentação para o referido segundo painel de sustentação (176B) a partir do referido segundo painel de base suficiente de modo que o referido segundo painel de sustentação e o referido segundo painel de escoramento (180B), coletivamente, mantenham o referido segundo painel de sustentação em uma orientação que se aproxime de uma orientação de permanência em uso, quando o referido suporte de sustentação é montado sobre tal parede de fundação, com tal painel de base contra a referida parede de fundação, e uma carga direcionada para baixo projetada é colocada sobre o referido segundo painel de sustentação (176B).
55. Suporte de sustentação, de acordo com as Reivindicações 53 ou 54, caracterizado pelo fato de que cada um dos referido painel de base, referido painel superior, referido painel de retenção, referido painel de sustentação, e referido painel de escoramento compreende painéis poliméricos reforçados por fibra de vidro impregnados por resina, opcionalmente onde a espessura nominal dos respectivos referidos painéis está entre aproximadamente 0,7 6 mm de espessura e aproximadamente 3,8 mm de espessura.
56. Estrutura de construção, de acordo com a Reivindicação 27, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma carga selecionada a partir do grupo que consiste em (i) uma laje estrutural que possui uma borda da mesma próxima à referida parede de fundação, (ii) fachada de tijolo, e (iii) extremidades de traves de piso adjacentes a uma superfície interna da referida parede de fundação, a referida carga sobrepondo, e carregando, o referido painel de sustentação do referido suporte de sustentação.
57. Estrutura de construção de acordo com a Reivindicação 56, caracterizada pelo fato do referido painel de sustentação estender-se para longe da referida parede de fundação a partir de localizações próximas à superfície que se volta para dentro da referida parede de fundação e é adaptado para sustentar um de (i) uma laje estrutural que possui uma borda da mesma próxima à referida parede de fundação, e (ii) extremidades de travas de piso adjacentes a uma superfície interna da referida parede de fundação, o referido suporte de sustentação compreendendo ainda um segundo painel de sustentação que se estende a partir de localizações próximas à superfície que se volta para fora da referida parede de fundação e adaptada para sustentar um de (iii) uma laje estrutural que possui uma porção de borda da mesma próxima â referida parede de fundação, e (iv) tijolos como uma carga colocada para fora sobre o referido suporte de sustentação.
58. Calço de sustentação de distribuição de carga, e apoio de carga, que possui uma parte superior e uma parte inferior, um comprimento e uma largura, e uma espessura entre a parte superior e a parte inferior, caracterizado pelo fato do referido calço de sustentação ser adaptado para ser utilizado como uma base de interface entre uma base natural subjacente e uma estrutura construída de sobreposição, o referido calço de sustentação compreendendo diversas camadas poliméricas reforçadas por fibra, o referido calço possuindo dimensões de pelo menos 0,30 metros de comprimento e 0,3 0 metros de largura, e pelo menos aproximadamente 2,5 cm de espessura, o referido calço de sustentação possuindo ainda uma capacidade de apoio de carga de pelo menos 4879 kg/m2 conforme definido pelo comprimento e a largura.
59. Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com a Reivindicação 58, caracterizado pelo fato do referido calço de sustentação possuir uma espessura de pelo menos 7,5 cm e uma capacidade de apoio de carga de pelo menos 1.361 kg/m2.
60. Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com a Reivindicação 58 ou 59, caracterizado pelo fato das camadas serem empilhadas umas sobre as outras, com superfícies principais das referidas camadas voltando-se geralmente na direção da parte superior e da parte inferior do referido calço de sustentação, de modo que camadas relativamente subjacentes sustentem camadas relativamente suprajacentes.
61. Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com quaisquer uma das reivindicações 58, 59 ou 60, caracterizado pelo fato das camadas representarem um padrão de dobra para frente e para trás onde cada camada sucessora sobreponha a camada anterior.
62. Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com quaisquer uma das reivindicações 58, 59 ou 60, caracterizado pelo fato das camadas serem envolvidas em torno de uma ou mais camadas de núcleo.
63 . Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com quaisquer uma das reivindicações 58 ou 59, caracterizado pelo fato do calço de sustentação representar um produto pultrudado onde respectivas camadas são representadas em tramas superiores e inferiores espaçadas (34, 36) do calço pultrudado, e onde as tramas superior e inferior são conectadas entre si por tramas de conexão (35) .
64. Calço de sustentação de apoio de carga de acordo com quaisquer uma das reivindicações 58, 59, 60, 61, 62 ou 63, caracterizado pelo fato da magnitude da espessura do referido calço de sustentação não ser mais do que metade da magnitude do inferior do comprimento ou da largura do referido calço de sustentação.
65. Estrutura construída projetada sobre uma base subjacente, caracterizada pelo fato da referida estrutura construída compreender: (a) uma fundação de apoio de carga que possui uma parte inferior da mesma abaixo do tipo padrão; e (b) uma estrutura sustentada, que possui uma altura, e é sustentada pela referida fundação de apoio de carga, a referida fundação de apoio de carga compreendendo uma base fabricada, e estrutura de sustentação de fundação que se estende para cima a partir do referida base, e que sustenta a referida estrutura sustentada, a referida base fabricada compreendendo um ou mais calços estruturais discretos das reivindicações 58, 59, 60 ou 61, a referida estrutura de sustentação sobrepondo e aplicando peso a, e sendo sustentada por, o referido calço de sustentação na parte superior de calço.
66. Estrutura construída, de acordo com a Reivindicação 65, caracterizada pelo fato da referida estrutura de sustentação de fundação compreender uma ou mais colunas de sustentação, as referidos colunas de sustentação possuindo paredes laterais estruturais geralmente encerradas que sustentam o peso de uma porção de sobreposição da estrutura sustentada, a referida parede lateral estrutural da referida coluna de sustentação definindo uma seção transversal da referida coluna próxima à parte superior da referida coluna, que compreende ainda uma cobertura estrutural que sobrepõe a referida coluna de sustentação, na parte superior da referida coluna de sustentação, a referida cobertura estrutural compreendendo um painel superior estrutural, e uma orla estrutural que se estende para baixo a partir do referido painel superior estrutural, o referido painel superior estrutural distribuindo o peso da porção de sobreposição da estrutura acima do tipo padrão de modo a distribuir igualmente o peso em torno da seção transversal da coluna de sustentação subjacente, e transferir o peso distribuído à referida coluna de sustentação.
67. Estrutura construída, de acordo com a reivindicação 66, caracterizada pelo fato da estrutura sustentada compreender uma viga que se estende geralmente horizontalmente, e que aplica uma carga a, a referida coluna, a referida viga que é selecionada a partir do grupo que consiste em vigas de madeira natural, vigas de madeira manufaturada, vigas poliméricas reforçadas por fibra, vigas pultrudadas reforçadas por fibra, e vigas de metal estrutural.
68. Estrutura construída, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 65, 66 ou 67, caracterizada pelo fato da referida estrutura sustentada compreender uma de uma porção encerrada de uma construção e uma estrutura não encerrada que une uma estrutura de construção encerrada.
69. Método para produzir um painel de construção estrutural, caracterizado pelo fato de compreender: (a) depositar uma primeira camada rica em fibra sobre um suporte, a primeira camada rica em fibra possuindo uma largura definida pelas primeira e segunda bordas laterais, uma direção de comprimento, e uma superfície superior; (b) colocar blocos de espuma na primeira camada, comprimentos dos blocos de espuma que se estendem geralmente entre as primeira e segunda bordas laterais da primeira camada rica em fibra; (c) depositar uma segunda camada rica em fibra sobre a combinação da primeira camada rica em fibra e dos blocos de espuma, para desenvolver deste modo um precursor não curado para o painel de construção; e (d) curar o precursor não curado ao painel de construção para produzir deste modo um painel de construção estrutural geralmente rígido.
70. Método para produzir um painel de construção estrutural, de acordo com a Reivindicação 69, caracterizado pelo fato da primeira camada rica em fibra ser uma camada de fibra de vidro impregnada por resina geralmente interminável, impregnada com uma primeira resina líquida curável, a primeira camada impregnada por resina possuindo uma largura definida pelas primeira e segunda bordas laterais da primeira camada impregnada por resina, uma direção de comprimento, e uma superfície superior, onde os blocos de espuma (32) são colocados em localizações espaçadas ao longo do comprimento da primeira camada impregnada por resina, espaços (84) sendo colocados entre aqueles dos blocos de espuma (32) , pelos quais as superfícies superior e lateral dos blocos de espuma são expostos, o método compreendendo ainda depositar uma camada de tecedura de fibra de vidro impregnada por resina geralmente interminável (50), impregnada com uma resina líquida curável, sobre a combinação da primeira camada impregnada por resina e os blocos de espuma, incluindo tecer a camada de tecedura (50) para dentro e para fora dos espaços (84) entre os blocos de espuma, limites dos espaços em seguida sendo definidos pela camada de tecedura (50), colocar blocos de espuma adicionais (32) nos espaços (84) e sobre porções da camada de tecedura (50) para definir deste modo uma espessura geralmente consistente de uma estrutura resultante ao longo de ambos um comprimento da estrutura resultante e uma largura da estrutura resultante, e uma superfície superior geralmente plana da estrutura resultante, e depositar a segunda camada de fibra de vidro impregnada por resina sobre a superfície superior da estrutura resultante, para desenvolver deste modo o precursor não curado para o painel de construção.
71. Método, de acordo com a Reivindicação 70, caracterizado pelo fato de compreender ainda fabricar uma das primeira, segunda, e terceira camadas ao passar uma camada de fibra de vidro entre um par de cilindros que juntos definem um pedaço entre as mesmas, e mantêm uma poça do respectivo líquido de resina no pedaço de modo que a camada de fibra de vidro passe para dentro da poça de resina líquida antes de passar através do pedaço, para produzir deste modo a respectiva camada de fibra de vidro impregnada por resina, e onde a terceira camada impregnada por resina opcionalmente cobre substancialmente uma totalidade da largura da estrutura resultante.
72. Método, de acordo com as Reivindicações 70 ou 71, caracterizado pelo fato de compreender ainda, após tanto a segunda quanto a terceira camada de fibra de vidro impregnada por resina terem sido depositadas sobre a combinação da camada de tecedura e os blocos de espuma adicionais, e antes de curar a estrutura resultante, aplicar pinos pré-fabricados (123) à terceira camada de fibra de vidro impregnada por resina, com proximidade suficiente de contato entre a terceira camada e os pinos de modo que a cura subseqüente ligue os pinos na estrutura suficientemente de modo que os pinos contribuam para um incremento significativo à força de resistência de dobramento do painel de construção estrutural resultante.
73. Método para fabricar um painel de construção estrutural, caracterizado pelo fato de compreender: (a) preencher um molde aberto, que compreende (i) colocar elementos de reforço estrutural, opcionalmente revestidos com resina, em recessos do tipo fêmea espaçados (302) de um elemento de molde do tipo fêmea, (ii) extrair uma camada interna (334) de tecido de fibras de reforço sobre o elemento de molde do tipo fêmea e conseqüentemente sobre os elementos de reforço, de modo a cobrir os elementos de reforço estrutural, (iii) colocar blocos de espuma, pré-envoltos com camadas (314) de fibras de reforço, e opcionalmente revestidos com resina, em relação borda a borda entre si, sobre a parte superior da camada (334) de tecido de modo a cobrir a camada (334) no elemento de molde do tipo fêmea, e (iv) extrair uma camada externa (335) de tecido de fibras de reforço sobre os blocos de espuma pré-envoltos de modo a cobrir os blocos de espuma, e opcionalmente aplicar resina ao tecido externo (335) enquanto o molde está aberto; (b) fechar o molde; e (c) extrair um vácuo no molde de modo a evacuar ar do molde e encher espaços evacuados pelo ar com uma resina líquida do tipo cura.
74. Método para construir uma estrutura que compreende uma construção que possui um perímetro externo geral, ou um complemento de construção situado fora de tal perímetro externo geral, de acordo com um plano de estrutura, caracterizado pelo fato de compreender: (a) escavar um orifício para estabelecer uma base natural na qual a estrutura deve ser construída; (b) estabelecer localizações de configuração onde paredes verticais ou outros suportes da estrutura devam ser erguidos; (c) estabelecer uma base fabricada, opcionalmente uma base polimérica reforçada por fibra, ao longo das localizações planejadas dos suportes; (d) colocar, como suportes de apoio de carga pré- fabricados, um ou mais painéis de construção poliméricos reforçados por fibra de acordo com quaisquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22, 23, 24, 25, 26 OU 27, ou colunas estruturais poliméricas reforçadas por fibra, sobre a base fabricada; (e) conectar respectivos painéis de parede pré- fabricados ou colunas estruturais poliméricas reforçadas por fibra entre si ã extensão exigida pelo plano de estrutura desenvolvendo deste modo paredes de apoio de carga ou suportes de coluna estrutural espaçados, e (f) erguer estrutura de sobreposição sobre as paredes de apoio de carga ou colunas estruturais espaçadas.
75. Método, de acordo com a reivindicação 74, caracterizado pelo fato da estrutura de sobreposição compreender uma sobreposição de parede acima do tipo padrão, e sustentada pela parede de fundação.
76. Método, de acordo com as reivindicações 74 ou 75, caracterizado pelo fato de incluir utilizar, como a base fabricada, pedra agregada ou um ou mais calços poliméricos reforçados por fibra.
77. Método de acordo com as reivindicações 74 ou 75, caracterizado pelo fato de compreender ainda estabelecer a base fabricada como uma base de concreto, colocar um material de ligação deformável e curável sobre a base de concreto, e colocar os painéis de parede pré-fabricados sobre a base de concreto, sobre o material de ligação de modo que pelo menos uma porção do material de ligação esteja entre a base de concreto e os painéis de parede pré- fabricados .
78. Método, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 74, 75, 76 ou 77, caracterizado pelo fato da estrutura de sustentação de sobreposição compreender uma ou mais colunas de sustentação, o método compreendendo ainda cortar fora a uma ou mais colunas de sustentação, conforme necessário, a uma altura desejada, sendo assim para definir um ou mais suportes individualmente compreendendo um calço de base e pelo menos uma coluna de sustentação, cada coluna possuindo uma parte superior de coluna, a fundação compreendendo, coletivamente, a combinação do um ou mais calços de base e o um ou mais suportes.
79. Método, de acordo com a reivindicação 78, caracterizado pelo fato de compreender ainda instalar coberturas estruturais que sobrepõe as colunas de sustentação nas partes superiores das colunas de sustentação e cujas coberturas estruturais fazem interface entre as colunas de sustentação e os elementos estruturais acima do tipo padrão.
80. Método de acordo com quaisquer uma das reivindicações 75, 76, 77, 78 ou 79, caracterizado pelo fato do método compreender adicionar os elementos acima do tipo padrão de modo que os elementos estruturais dos elementos acima do tipo padrão se estendam abaixo do tipo padrão.
81. Método, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 78, 79 ou 80, caracterizado pelo fato das totalidades de todos as colunas de sustentação serem abaixo do tipo padrão, e serem escondidas da vista após o preenchimento posterior, e opcionalmente onde as colunas de sustentação compreendem estruturas poliméricas reforçadas por fibra de vidro estrutural que propiciam sustentação estrutural ao complemento, opcionalmente onde as coberturas compreendem estruturas poliméricas reforçadas por fibra de vidro estrutural que difundem cargas de sobreposição a paredes laterais das colunas.
82. Método, de acordo com quaisquer uma das reivindicações 74, 75, 76 ou 77, caracterizado pelo fato de utilizar como os suportes de apoio de carga pré-fabricados, painéis de parede das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22,23, 24, 25, 26 ou 27.
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