IT201900007036A1

IT201900007036A1 - Sistema e metodo per la realizzazione dell’aggregazione e unione tridimensionale rapida di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo con telaio in acciaio

Info

Publication number: IT201900007036A1
Application number: IT102019000007036A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Grossi
Original assignee: Giorgio Grossi
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-11-21
Also published as: WO2020234908A1

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo: "Sistema e metodo per la realizzazione dell’aggregazione e unione tridimensionale rapida di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo con telaio in acciaio”. La presente invenzione ha per oggetto un metodo ed un sistema per realizzare l’unione rapida tridimensionale di moduli a forma di cubo o di parallelepipedo costituiti da telai con elementi lineari strutturali inseriti su ogni lato del modulo, l’unione avviene mediante una cerchiatura costituita da flange che in modo simmetrico uniscono ognuna una o più travi in una stessa direzione con uno più pilastri in una direzione perpendicolare. Tale sistema e metodo consentono di realizzare aggregazioni modulari in tempi rapidi ed economici sia per aggregazioni bidimensionali che tridimensionali, senza eseguire forature sui moduli.. Lo stato attuale della tecnica realizza l’unione dei moduli descritti mediante saldature o unioni bullonate con forature sugli elementi strutturali, o con soluzioni miste tra loro, l’unione rapida esiste solo per elementi singoli montati a mano a mano a far crescere la struttura e di solito a sezione tonda e non per moduli interi costituiti già montati e composti da più elementi. All’oggi nel settore dell’edilizia sta aumentando la richiesta di tali realizzazioni modulari da montare in tempi rapidi sia per risolvere le emergenze abitative sia per le normali realizzazioni edilizie, sia a supporto di esse. Con la presente invenzione si ottiene il vantaggio di realizzare delle aggregazioni di moduli in tempi ridotti, senza eseguire forature sulle parti strutturali e con risparmio nei costi per la realizzazione di aggregazioni di moduli di siffatto tipo.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo non limitativo negli uniti disegni, nei quali:

In accordo con la presente invenzione tali scopi ed altri vengono raggiunti da un sistema per la realizzazione dell’unione tridimensionale dei nodi di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo fig.1 con telaio in acciaio caratterizzato dal fatto che un insieme di moduli singoli fig. 2 è tenuto unito e solidarizzato mediante l’utilizzo di flange realizzate con lamiere sagomate unite tra loro mediante bullonatura, le flange sono poste esternamente agli elementi strutturali che formano i moduli in modo da avvolgerne sia le travi che i pilastri, formando una unione priva di forature sugli elementi strutturali dei moduli, il nodo costituito dall’unione di otto moduli fig.2 particolari 1 e fig. 4, è composto da flange in lamiera sagomata di particolare forma in modo da far si che tale forma ricalchi la forma degli elementi strutturali dei moduli da avvolgere con le flange come indicato in fig.3 con le flange n.1,2,3,4,5,6,7,16, le flange per solidarizzare il nodo di otto moduli sono di due tipi, uguali tra loro per ogni tipo e montate in modo simmetrico e/o specchiato sul nodo, dette flange uniscono senza alcuna foratura gli spigoli degli otto moduli come indicato in fig.3 dove con 12 e 13 sono indicati i pilastri dei moduli e rispettivamente con 9, 8, 13 e 14 sono indicate le travi degli stessi moduli, come da fig.3 la flangia 2 è unita rispettivamente mediante bullonatura con la flangia 1 opposta alle travi 8 e con la flangia 3 opposta ai pilastri 12, la flangia 4 è accoppiata alla flangia 3 per unire le travi 14, in modo analogo le travi 9 e i pilastri 13 sono uniti tramite l’accoppiamento rispettivamente della flangia 7 con la flangia 16 e la flangia 6 quest’ultima unita con la flangia 5, le flange sono unite tra loro mediante bullonatura 11 per solidarizzare il nodo composto da numero otto moduli di fig.4; i nodi di parete verticale sono formati ognuno da numero quattro moduli come da fig.2 e particolari 2 e fig.6, in tali nodi i quattro moduli che formano ogni singolo nodo di parete, sono uniti come da fig.5 nella quale la flangia 6 è unita alla flangia 7 per unire le travi 2, la flangia 6 è poi unita alla flangia 10 per unire i pilastri 1, la flangia 5 è unita alla flangia 4 per unire le travi 3 mentre la flangia 14 è unita alla flangia 5 per unire i pilastri 11 ed alla flangia 9 per unire le travi 12, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 13 e sono di forma tale da ricalcare la forma delle parti strutturali dei moduli da unire; i nodi degli spigoli verticali dell’insieme dei moduli montati fig.2 particolari 3 e fig.8, sono uniti anch’essi mediante flange bullonate, i numero due moduli costituenti ogni nodo verticale di spigolo, sono uniti come da fig.7 in cui la flangia 5 è unita alla flangia 7 per solidarizzare le travi 2, la flangia 5 è poi unita alla flangia 10 per solidarizzare le travi 2 il pilastro 9, la flangia 6 è unita alla flangia 8 per solidarizzare le travi 3, la flangia 6 è unita alla flangia 4 per solidarizzare le travi 3 con il pilastro 1, le flange sono unite mediante bullonatura 11; i nodi di spigolo orizzontale fig.2 particolari 4 e fig.10, sono solidarizzati singolarmente come da fig.9 in cui la flangia 6 è unita alla flangia 10 e alla flangia 7 in questo modo sono solidarizzati i pilastri 14 con le travi 12, la flangia 6 è anche unita con la flangia 9 e con la flangia 8 per solidarizzare le travi11 e 13 al resto del nodo, tutte le flange componenti il singolo nodo orizzontale di spigolo sono unite mediante bullonatura 15; i nodi di vertice fig.2. particolari 5 e fig.11,risultano solidarizzati singolarmente come da fig.12 dall’unione della flangia 6 con la flangia 4 e 5 per solidarizzare le travi 2 e 3, la flangia 6 è unita alla flangia 7 per solidarizzare il pilastro 1, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 8; i nodi di parete orizzontale fig.2 particolare 6 e fig.14, sono uniti come singolarmente come da fig.15 in cui la flangia 2 è unita alla flangia 3 e alla flangia 6 per solidarizzare le travi 9 e i pilastri 1, la flangia 6 è unita alla flangia 7 per solidarizzare le travi 11 e le flange 4 e 5 sono unite rispettivamente alle flange 6 e 2 per solidarizzare le travi 10 e 8, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 12. Tali scopi vengono inoltre raggiunti da un metodo per la realizzazione dell’unione tridimensionale dei nodi di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo con telaio in acciaio caratterizzato dal fatto di comprendere una prima fase di posizionamento di almeno numero quattro moduli affiancati ed adiacenti sui lati fino a formare lati in pianta multipli dei lati del singolo modulo fig.1; una seconda fase di posizionamento di almeno altri quatto moduli al di sopra dei primi moduli precedentemente posizionati e ricalcandone sia il perimetro sia la posizione di ogni singolo modulo collocato superiormente rispetto a quello sottostante; una terza fase nella quale viene unito il nodo centrale baricentrico solidarizzando gli otto moduli che costituiscono il nodo con l’utilizzo di flange di particolare forma tale da avvolgere travi e pilastri senza forarli, tali flange sono unite mediante bullonatura, in questa fase come da Fig.3 vengono unite la flangia 2 con la flangia 3 e con la flangia 1 ottenendo la solidarizzazione tra di loro delle travi 8 e allo stesso tempo con i pilastri 12, successivamente viene collegata la flangia 4 alla flangia 3 ottenendo la solidarizzazione delle travi 14 con le parti dei moduli precedentemente solidarizzate, a seguire viene unita la flangia 7 con la flangia 6 per solidarizzare i pilastri 13, infine viene unita la flangia 8 alla flangia 7 e la flangia 5 alla flangia 6 ottenendo la solidarizzazione completa del nodo centrale baricentrico rispetto all’insieme dei moduli; si ha poi una quarta fase in cui vengono solidarizzati tutti i nodi posti sulle pareti come da fig.2 particolari 2 e fig.6, in questa fase come da fig.5 viene unita, per ogni nodo di parete, la flangia 6 con la flangia 10 e con la flangia 7 ottenendo la solidarizzazione dei pilastri 1 con le travi 2, successivamente viene unita la flangia 14 con la flangia 5 e la flangia 12 con la flangia 9, a seguire viene unita la flangia 4 con la flangia 5 ottenendo la completa solidarizzazione del nodo singolo di parete, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 13, l’operazione viene poi ripetuta per tutti i nodi di parete; nella successiva quinta fase vengono solidarizzati i nodi posti sugli spigoli orizzontali come da fig 2 particolari 4 e fig.10 sempre con l’utilizzo di flange unite mediante bullonatura 15, ogni singolo nodo di spigolo viene solidarizzato indicato Fig.9 dove la piastra 6 viene unita con le piastre 7, 8, 9 e 10 ottenendo la completa solidarizzazione delle travi 11, 12 e 13 e dei pilastri 14 del singolo nodo di spigolo orizzontale, l’operazione è poi ripetuta per tutti i singoli nodi di spigolo orizzontali; nella successiva sesta fase vengono solidarizzati i nodi posti agli spigoli dei lati verticali dell’unione dei moduli come da fig.2 particolari 3 e fig.8, come da fig.7 sul singolo nodo di spigolo verticale viene unita la flangia 5 con la flangia 10 e la flangia 7, successivamente viene unita la flangia 6 con la flangia 4 e la flangia 8, ottenendo in questo modo la solidarizzazione del singolo nodo di spigolo orizzontale, tale operazione è ripetuta per tutti i nodi di spigolo verticale, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 11; nella settima fase vengono solidarizzati i nodi posti ai quattro vertici come indicato nella fig.2 particolari 5 e fig.11, come da fig.12 in questa fase ogni singolo nodo di vertice viene solidarizzato unendo la flangia 6 alle flange 5, 4 e 7, in questo modo il singolo nodo di vertice è completamente solidarizzato, l’operazione va ripetuta per ogni singolo nodo di vertice, le flange sono unite mediante bullonatura 8; con l’ottava fase vengono solidarizzati i nodi posti sulla parete orizzontale fig.2 particolare 6 e fig.14, ogni singolo nodo di parete verticale viene unito come da fig.15 viene unita la piastra 6 con la piastra 2 solidarizzando i pilastri 1, la piastra 6 e la piastra 2 vengono unite con le piastre 4 e 5 solidarizzando le travi 8 e 10, la piastra 2 viene unita con la piastra 3 e la piastra 6 viene unita con la piastra 7 solidarizzando così le restanti parti del nodo, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 12.

la figura 1 mostra schematicamente un modulo secondo una prima forma di realizzazione in cui le sezioni degli elementi sono di forma quadra e rettangolare. La fig.2 mostra un’aggregazione schematica dei moduli del tipo di fig.1 in cui con i numeri da 1 a 6 sono indicati i vari nodi.

Le figure seguenti da 3 a 11 mostrano in modo schematico una delle forme di realizzazione, in tali figure sono singolarmente illustrati i vari tipi di nodi componenti della struttura di fig.2 indicati con i numeri 1,2,3,4,5,6, nelle figg.4, 6, 8, 10 e 12 sono rappresentati i singoli nodi completi di staffe montate, mentre nelle figg.3, 5, 7, 9 e 11 sono rappresentate le singole tipologie di nodi con disegni esplosi in cui le relative staffe sono rappresentate prima del montaggio mediante bullonatura con indicazione di dove devono essere collocate su travi e pilastro dell’aggregazione di moduli. Come si deduce dalle figure 3, 5, 7, 9 e 11, il montaggio è di tipo semplificato e quindi rapido, dove una volta serrate le tra loro le staffe si ottiene la perfetta solidarizzazione dei nodi e il corretto posizionamento di travi e pilastri.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la realizzazione dell’unione tridimensionale dei nodi di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo fig.1 con telaio in acciaio caratterizzato dal fatto che un insieme di moduli singoli fig. 2 è tenuto unito e solidarizzato mediante l’utilizzo di flange realizzate con lamiere sagomate unite tra loro mediante bullonatura, le flange sono poste esternamente agli elementi strutturali che formano i moduli in modo da avvolgerne sia le travi che i pilastri, formando una unione priva di forature sugli elementi strutturali dei moduli, il nodo costituito dall’unione di otto moduli fig.2 particolari 1 e fig. 4, è composto da flange in lamiera sagomata di particolare forma in modo da far si che tale forma ricalchi la forma degli elementi strutturali dei moduli da avvolgere con le flange come indicato in fig.3 con le flange n.1,2,3,4,5,6,7,16, le flange per solidarizzare il nodo di otto moduli sono di due tipi, uguali tra loro per ogni tipo e montate in modo simmetrico e/o specchiato sul nodo, dette flange uniscono senza alcuna foratura gli spigoli degli otto moduli come indicato in fig.3 dove con 12 e 13 sono indicati i pilastri dei moduli e rispettivamente con 9, 8, 13 e 14 sono indicate le travi degli stessi moduli, come da fig.3 la flangia 2 è unita rispettivamente mediante bullonatura con la flangia 1 opposta alle travi 8 e con la flangia 3 opposta ai pilastri 12, la flangia 4 è accoppiata alla flangia 3 per unire le travi 14, in modo analogo le travi 9 e i pilastri 13 sono uniti tramite l’accoppiamento rispettivamente della flangia 7 con la flangia 16 e la flangia 6 quest’ultima unita con la flangia 5, le flange sono unite tra loro mediante bullonatura 11 per solidarizzare il nodo composto da numero otto moduli di fig.4; i nodi di parete verticale sono formati ognuno da numero quattro moduli come da fig.2 e particolari 2 e fig.6, in tali nodi i quattro moduli che formano ogni singolo nodo di parete, sono uniti come da fig.5 nella quale la flangia 6 è unita alla flangia 7 per unire le travi 2, la flangia 6 è poi unita alla flangia 10 per unire i pilastri 1, la flangia 5 è unita alla flangia 4 per unire le travi 3 mentre la flangia 14 è unita alla flangia 5 per unire i pilastri 11 ed alla flangia 9 per unire le travi 12, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 13 e sono di forma tale da ricalcare la forma delle parti strutturali dei moduli da unire; i nodi degli spigoli verticali dell’insieme dei moduli montati fig.2 particolari 3 e fig.8, sono uniti anch’essi mediante flange bullonate, i numero due moduli costituenti ogni nodo verticale di spigolo, sono uniti come da fig.7 in cui la flangia 5 è unita alla flangia 7 per solidarizzare le travi 2, la flangia 5 è poi unita alla flangia 10 per solidarizzare le travi 2 il pilastro 9, la flangia 6 è unita alla flangia 8 per solidarizzare le travi 3, la flangia 6 è unita alla flangia 4 per solidarizzare le travi 3 con il pilastro 1, le flange sono unite mediante bullonatura 11; i nodi di spigolo orizzontale fig.2 particolari 4 e fig.10, sono solidarizzati singolarmente come da fig.9 in cui la flangia 6 è unita alla flangia 10 e alla flangia 7 in questo modo sono solidarizzati i pilastri 14 con le travi 12, la flangia 6 è anche unita con la flangia 9 e con la flangia 8 per solidarizzare le travi11 e 13 al resto del nodo, tutte le flange componenti il singolo nodo orizzontale di spigolo sono unite mediante bullonatura 15; i nodi di vertice fig.2. particolari 5 e fig.11,risultano solidarizzati singolarmente come da fig.12 dall’unione della flangia 6 con la flangia 4 e 5 per solidarizzare le travi 2 e 3, la flangia 6 è unita alla flangia 7 per solidarizzare il pilastro 1, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 8; i nodi di parete orizzontale fig.2 particolare 6 e fig.14, sono uniti come singolarmente come da fig.15 in cui la flangia 2 è unita alla flangia 3 e alla flangia 6 per solidarizzare le travi 9 e i pilastri 1, la flangia 6 è unita alla flangia 7 per solidarizzare le travi 11 e le flange 4 e 5 sono unite rispettivamente alle flange 6 e 2 per solidarizzare le travi 10 e 8, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 12.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1 costituito dal fatto che l’aggregazione dei moduli è in numero minimo di due o di un multiplo del numero due sia in orizzontale che in verticale.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1 costituito dal fatto che la forma delle sezioni delle parti componenti la struttura del modulo possono essere di vario tipo e materiale.
4. Metodo per la realizzazione dell’unione tridimensionale dei nodi di elementi modulari prefabbricati a forma di cubo o di parallelepipedo con telaio in acciaio caratterizzato dal fatto di comprendere una prima fase di posizionamento di almeno numero quattro moduli affiancati ed adiacenti sui lati fino a formare lati in pianta multipli dei lati del singolo modulo fig.1; una seconda fase di posizionamento di almeno altri quatto moduli al di sopra dei primi moduli precedentemente posizionati e ricalcandone sia il perimetro sia la posizione di ogni singolo modulo collocato superiormente rispetto a quello sottostante; una terza fase nella quale viene unito il nodo centrale baricentrico solidarizzando gli otto moduli che costituiscono il nodo con l’utilizzo di flange di particolare forma tale da avvolgere travi e pilastri senza forarli, tali flange sono unite mediante bullonatura, in questa fase come da Fig.3 vengono unite la flangia 2 con la flangia 3 e con la flangia 1 ottenendo la solidarizzazione tra di loro delle travi 8 e allo stesso tempo con i pilastri 12, successivamente viene collegata la flangia 4 alla flangia 3 ottenendo la solidarizzazione delle travi 14 con le parti dei moduli precedentemente solidarizzate, a seguire viene unita la flangia 7 con la flangia 6 per solidarizzare i pilastri 13, infine viene unita la flangia 8 alla flangia 7 e la flangia 5 alla flangia 6 ottenendo la solidarizzazione completa del nodo centrale baricentrico rispetto all’insieme dei moduli; si ha poi una quarta fase in cui vengono solidarizzati tutti i nodi posti sulle pareti come da fig.2 particolari 2 e fig.6, in questa fase come da fig.5 viene unita, per ogni nodo di parete, la flangia 6 con la flangia 10 e con la flangia 7 ottenendo la solidarizzazione dei pilastri 1 con le travi 2, successivamente viene unita la flangia 14 con la flangia 5 e la flangia 12 con la flangia 9, a seguire viene unita la flangia 4 con la flangia 5 ottenendo la completa solidarizzazione del nodo singolo di parete, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 13, l’operazione viene poi ripetuta per tutti i nodi di parete; nella successiva quinta fase vengono solidarizzati i nodi posti sugli spigoli orizzontali come da fig 2 particolari 4 e fig.10 sempre con l’utilizzo di flange unite mediante bullonatura 15, ogni singolo nodo di spigolo viene solidarizzato indicato Fig.9 dove la piastra 6 viene unita con le piastre 7, 8, 9 e 10 ottenendo la completa solidarizzazione delle travi 11, 12 e 13 e dei pilastri 14 del singolo nodo di spigolo orizzontale, l’operazione è poi ripetuta per tutti i singoli nodi di spigolo orizzontali; nella successiva sesta fase vengono solidarizzati i nodi posti agli spigoli dei lati verticali dell’unione dei moduli come da fig.2 particolari 3 e fig.8, come da fig.7 sul singolo nodo di spigolo verticale viene unita la flangia 5 con la flangia 10 e la flangia 7, successivamente viene unita la flangia 6 con la flangia 4 e la flangia 8, ottenendo in questo modo la solidarizzazione del singolo nodo di spigolo orizzontale, tale operazione è ripetuta per tutti i nodi di spigolo verticale, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 11; nella settima fase vengono solidarizzati i nodi posti ai quattro vertici come indicato nella fig.2 particolari 5 e fig.11, come da fig.12 in questa fase ogni singolo nodo di vertice viene solidarizzato unendo la flangia 6 alle flange 5, 4 e 7, in questo modo il singolo nodo di vertice è completamente solidarizzato, l’operazione va ripetuta per ogni singolo nodo di vertice, le flange sono unite mediante bullonatura 8; con l’ottava fase vengono solidarizzati i nodi posti sulla parete orizzontale fig.2 particolare 6 e fig.14, ogni singolo nodo di parete verticale viene unito come da fig.15 viene unita la piastra 6 con la piastra 2 solidarizzando i pilastri 1, la piastra 6 e la piastra 2 vengono unite con le piastre 4 e 5 solidarizzando le travi 8 e 10, la piastra 2 viene unita con la piastra 3 e la piastra 6 viene unita con la piastra 7 solidarizzando così le restanti parti del nodo, tutte le flange sono unite mediante bullonatura 12.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che l’aggregazione dei moduli è in numero minimo di due o di un multiplo del numero due sia in orizzontale che in verticale.
6. Metodo secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che la forma delle sezioni delle parti componenti la struttura del modulo possono essere di vario tipo e materiale.