IT8223301A1

IT8223301A1 - Struttura reticolare spaziale le cui aste sono restremate alle estremita'

Info

Publication number: IT8223301A1
Application number: ITMI1982A023301A
Authority: IT
Original assignee: Ingegneria Siderurgica Srl
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-03-16
Also published as: FI77085B; CA1195470A; MX157340A; FI833248A7; NZ205541A; IL69687A; EP0104150A2; NO833199L; DK155199B; NO166246C; EG17226A; JPS59130940A; FI77085C; DK414983D0; PT77330A; NO166246B; US4562682A; AU1915083A; MA19896A1; IE832164L

Description

. La presente ..invenzione,riguarda le strutture...reti{-solari spaziali ,.-.c.ome vengono...utilizzate attualmente Der piastre reticolari piane, e. curve ,, per. travi.di. grande., luce , ponteggi, coperture, di impianti, industr a li e sportivi ete.

...E'_ noto .che.tali strutture...reticolari sono,siate realizzate. ..finora .in vari.,modi,...quasi sempre.,.adot.tan do aste,tubolari di sezione costante, che concorrono in .numero variabile ,.in nodi.aventi, di solito una fo ^ ma. cubica, Q sostanzialmente sferica, comunque, chiusa Tali sistemi ..presentavano tuttavia alcuni inconveniefi ti tra . cui quello che , essendo i nodi costituiti da. solidi. geometrici, chiusi e provvisti di fori filettati nei quali .vengono avvitate le estremit? delle, asti tubolari, ne r.lsultav.a .una certa .rigidit? dell'insiejme, con scarse possibilit? di regolazione delle lunghezze e difficolt? nello smontaggio . Ma 1'inconvenibn te pi? grave.era dovuto al fatto che, essendo le ast tubolari di sezione costante, e dovendo essere filet tate alle estremit? per la connessione con il nodo, ne risultava una riduzione netta della sezione resistente a causa dell'asportazione di materiale dovuta alla filettatura con conseguente riduzione della resistenza meccanica nel punto di connessione con il nfc>

r do , che viene a costituire una zona di indebolimento! ? ? ??<

per tiltta__la__s.t.c.ut-t..ura_,._a - meno..di.non voler._s_o_vradi-_ uensi o.nare ..1.0. apessore.. d_e_lle aste; con ..ng.teyole.aggr? vlo dei costi._ __ .... _ _

... E * noto che al ? .cercato.,_di risolvere tale proble -na adottando estremit? rastremate delle aste tubolari, tituite da elementi sostanzialmente tronco-conici salda ti aIle aste stesse ed incorporanti ciascuno un

bullone? per llav-vitamento-nei?fori .filettati p.r.evist Tei no.di? Tale,soluzione, per?.,._pur..ovviando__abbasta za-tene-agli inconv-enienti-di..cui sopra,_risulta ..di.c s.truzione piuttosto..-costosa e .critica a causa,della . saldatura e del.bullone incorporato ed inoltre,non cfcn sente l'ispezione dei nodi, .che sono.ancora, di tipo chiuso, se non previo smontaggio .della, struttura...

E' stata ora ideata , e costituisce l'oggetto del.lfe presente, invenzione, una struttura reticolare spazia?

le comprendente aste metalliche in pezzo unico, ra-^? stremate alle estremit? in modo tale che alla riduzione di sezione corrisponde un ispessimento delle pk_ reti , per cui la filettatura eseguita per asportazio e di materiale non comporta un indebolimento nella izona di connessione con i nodi. Questi ultimi sono co |

Istituiti da una coppa metallica aperta ad un'estremit? le provvista di fori non filettati, di basso costo esj

[sendo ottenuta per esempio mediante imbutitura a freddo i

I

.Secon d.o__l.a__presente._invenzioneK _.e...previat.o._poi.,un el.eme.n.to_ e.s_s.enzia1e per il,montaggio de11a._at.ruttura cos_tituito da .un "tappo,", o. disco . di.__cope.rt.ura ,de.l,nojd_o.,a. coppa , avente _la, funzione._principale_,d.i_ rendere indefprmab i1e_i1 nodo atesso . Tale elemento _?..p.refer bilmente di calcestruzzo rinforzato con fibre di accia io ed ? fissato alla coppa in modo amovibile, cos? d? consentir e 1<1 >ispezlone periodica e la manutenzione d? 1

nodo....mantenendo integr.a._.la jstruttura

Se.condo un'ulteriore. cara.tteristi_ca della pr.esentp inve.nzione., le aste _tubojla.ri__vengon.Q-?r_astremate__alle sstremi t? attraverso.un__p.rocesso ...di. .coniatura._ripetut per. almeno, sei_v.o11e_con passaggi,successi yi in _matrfi sempre pi? coniche. _

_ .Qu.es,t.e ed altre., caratteristiche__de.l.la_presente.,invenzione risulteranno evidenti, .agli esperti del ramo i dalla seguente dettagli ata.descr izione di. una sua for.? iia realizz.atiya preferita, riportata,a ti.to_lo_.esempii' i ficativo. ma non limitativo con riferimento ai disegni annessi in _cui:_

. la FIGURA ILmos.t.r.a. una .vista

_in sezio_ne longitudinale, di,un.'asta..,t.ubol.are, per la i ! !

.struttura secondo la presente.?.invenz.ione;_ . _ j [ la FIGURA 2 mostra una vista parzialmente sezionar I <. >. <?>- 1 ! ! Ita di un nodo della struttura secondo l'invenzione in cui_.concorrono piu^aate. .illustrate. in Fig. 1; le . F_IGURE_.3,_e, 4_mostrano.. rispettijv.am.ent.e..una vi.s.t? in .pianta...da11.'aIto. ed una vista in s__ezione_lungp J.a linea IV-IV di Fig .. .3.,_.di__un _e1emento di copertura .ejl irrigidimento o "tappo? da usarsi nel nodo di Fig . 2

della struttura, .secondo.JJJ.n:ve.nziQne_;_e._ . .. _

la FIGURA 5 rappresenta, un esemplo di .s_fc_r_uttura..rji tlcolare spaziale secondo l'invenzione . . . ..

_ Con.rifer? mento _alle, figure_,__1a...struttura retico1j? re. .spaziale..secondq__l^invenzione ? costituita sostan zialmente da aste, che agiscono da tiranti o puntoni

asseconda delle sollecitazioni e della distribuzione del carico, e da nodi, .comprendenti.ciascuno ..una .co.pp in acciaio ed un disco in calcestruzzo armato. Per IL montaggio sono, poi necessari naturalmente bulloni, da di e rondelle di tipo noto.

In Fig.. 1 ? rappresentata un'asta secondo la presente invenzione, ottenuta da un usuale tubo in.acciaio per costruzioni, non sovradimensionato, che ? sta to rastremato alle estremit? in modo da avere un isples isimento delle pareti in quella zona, corrispondente alla riduzione del diametro esterno. Secondo 1 'inven

jzione, con uno speciale processo di coniatura in fas [successive, realizzate mediante almeno sei passaggi in I t j ? i [matrici aventi una conicit? di apertura angolare semipre ma gg ione si o t tiene .una _ riduzione _ del diametro del .tubo, alle estremit?; fino. ad.. un valore del 50% ed un corrispondente incremento<' >.dello, spessore della paU rete ... Successivamente 1* interno delle parti terminal.^ dell'asta viene filettato in modo noto.

_ In. Fig- 1, l'asta 1 ? rappresentata in vista. .l.j ,t_e rale nella zon a_ _ c ? n tra le. _e__s_e z i.ona t a .alle e.s t r emi fc ?. Di queste, l'estremit? 1a ?_. filettata e. ..1 '_ e stremi t.? _ 1b ? rapo res en ta t a _pr i ma .delia filettatura ... Si nota | .

i che la parete 2 alle estremit? ?..note voi mente pi? ..sp^s... sa che nella . parte centrale tubolar .e ed ? tale da laL 1 sciare.., .. alla, radice dell.a...f nettatura , .uno .spessore_..|.

j non inferiore a quello .della parte .restante dell'asta .

1 ,__L' angolo di conicit? a, per .esempio ..di .60.? , corrisponde all' apertura angolare della matrice, impiegata _ nell'ultima fase di coniatura del tubo. L' operazione] j di.. _cpnj.atur a.. inoltre ? controllata in modo da ottenere il 15% c_i.rca di incremento delle caratteristiche mecjcanic.he per incrudimento senza che diminuisca il vaiore di resistenza.. _ .. . _ _ __j_ i _ .La.. Fi g . 2 mostra una vi s t a. p a r zi a 1 m e n te se z i o n a _t aj _ Idi un nodo della struttura reticolare secondo la_._prej- _ i

?sente invenzione . Si vede che il nodo, in cui concorli ! jrpno pi? aste 1, 1' , 1" etc . (in questo caso se ne so j : ;no rappresentate tre ma potrebbero essere in numero _ naggiore . _o min o r e-) ? . c o s ti tu ito_ _S.Q 31 anzi al m entje d.a__ . _ ina coppa 3 in accia i o o t tejl uta_j2er_e_s e_m p.i_o_ . p_e r 3 em - __ _ ilice imbutitura a _ Xr_e d d.o_e d__ayente__ di _ pre f ere.nza.__un 1 _ parte sostanzialmente tronco-conica aperta sulla bas ? _ naggiore ed una parte a curvatura costante 3b , sosta: 1 _ zia 1 m e n t e a c alot ta sfer ic a , _ r acc ordata con la bas e _ ni no re _d i___d_e_t_t_a_ zona, tronco-conica 3a . In detta copp L vengono pratica ti i fori necessari per _ il __ p_as saggio. _ . ielle. estremi t? la delle aste .. 1 e per la connessione :on queste . Il col legamento avviene mediante bulloni 4 , 4 ' a gambo fi Iettato che vengono avvitati nelle e -stremi t?. a filettatura interna la delle aste 1 agend > sulla, testa esagonale.. 5. di ciascun, bullone, con . gli a ;? _ brezzi adatti Tra .la. parete, interna della, coppa . 3 .e ? . il. dado 5. ?. previsto l ' inserimento di una rondella 6 a superfici non parallele , mentre una. rondella corri -spondente 6a ? prevista sul lato esterno della coppa 3 che funge da nodo , intorno all ' estremit? di ciascu -na asta 1 concorrente in tale nodo . Tali rondelle 6 5 6a relative alle <" >aste 1 collegate alla coppa 3 nella sua fascia tronco-conica superiore avranno una confi -gurazione differente da quelle , indicate rispettivament e con 6 ' e 6 ' a des tinate ai collegamenti nella 3 na s ferica della coppa 3. Naturalmente il tipo di mo njtaggio asimmetrico rappresentato in Fig . 2 ? assolut a ..mente,improbabile nella realt? ma. ? stato .illua.tra.tp p.er.. eyidenzlare .le .possibi1i..situazioni....di accoppia-... mento ._ La...distribuzlone .dei., fori sulla., coppa 3. .e.qui?. di la disposizione spaziale del le aste. concorrenti.n s_l__ nodo dipende dalla particolare struttura desiderata e

..dalla posizione occupata dal nodo nell.a^s_trUttJAr.a_stes.... _ sa,. come_.si vedr? meglio ..ineseguito, .con.riferimento. alla. Fig . 5_.

Ritornando... alla.__Fi.g . 2, con il nu.ro.ero di.. r.iferime.pt.o 7 viene indicato un....elemento di copertura _e_d_irrij-_ .gidiment p...o . "tappp rappresen tato pi?jdettagli atamep -te nel.le. Figg... .3. e 4. Tale elejrnento ? preferibilmente.

I i di calcestruzzo armato con fibre in acciaio di_ picco]-I

le dimensioni, per esempio di_ lunghezza fino _a_2 cm.i Essa._aj?sicura _1.'_inde_formabili.t?. de1.._nodp ..e .1a prote-j. ?.

i zione, jilmeno parziale delle. connessioni, potendo S. d'al.tra parte essere asportato per. eventuali ispezioni di verifica delle connessioni e per la periodica j

jm "anutenz-i-o-.ne del-la struttura. Esso e costituito sost?Iri<? >?

Izialmente da un disco 7 di diametro pari al diametro.

? inte.rno._della copp.a...3_nella zona di apertura ed avente .. suporfioie laterale, .tronco-coni.ca , cos? da adattarsi' alla fascia 3a? della coppa. El.p.u_re previsto un. foro_ ! I Ipassant.e. centrale 8 ed un'eventuale sede di rondella;9

iper il fissaggio del tappo 7 alla coppa 3 mediante un tir antg_eentrale ICLal quale il.,.tappo,stesso viene.,in bullonato come mostrato in Fig. 2. Ury. perno o. bor.chi i

11, fissata nel punto cen.trale della coppa_..3_,_.mantie le .

in ..Rosizione il_tirante .10.,_mentre_i1 _posizipnamento

del ..tappo._7_?_._a.s.slc_urat_o__dai-bullone .J?Oa__.e___dalla forf-,

ina?_tronco.-_conica deIle due superi<*>ici...Lungo, la.periferia del tappo_ 7_s_o_hp__p_re_v_is_t.i_.intagli, corrisp?nden -ti aI numer? di connessioni con le. ast.e . 1, previste

lungo la fascia 3a.?. In Fig . 3 ?_stato rappresentato, il. cas_o__abbastanza. .comune in cui.in_..un..nodo concorra -io quattro aste complanari. _ _ _

II tirante 10 pu?. terminare .imme.diatamente all'est.erno _del.. dado _1Oa , oppure sporgere per un certo . tr;it to oltre .il tappo 7. cos? da costituire un punto..di. a tacco per pannelli , controsoffittature , punti luce, impianti vari come condizionamento etc. Questa possifilit? ? illustrata schematicamente in Fig . 2, dove

bi ? previsto il collegamento con pannelli 12. Nel cai

Lo che questi costituiscano un controsoffitto, la strut I -tura reticolare spaziale funger? da copertura di un'?rea estesa.

i

! In Fig . 5 ? rappresentato un esempio realizzativo

idi montaggio della struttura secondo la presente in-!

I * ! yenzione, destinato ad un ponteggio per esposizione.!

i; it

jCome si vede, nei nodi centrali della struttura conc?di rono otto aste, di cui quattro complanari sulla fascjia i est_e_rna 3a . della coppa, e quattro oblique dalla calotta. 3b.._.Per i nodi esterni si hanno invece cinque ast di cui tre complanari e concorrenti sulla fascia ester na , mentre per i_nodi ai vertici della struttura si hanno complessivamente quattro aste._

Da .quanto?prece.de?sono evidenti _i_vantaggi della str.utiuna?sopra des.cri.tta._ed.illustrata,..in _par_ticolare per l_a_ampie.possibilit?...di.composizioni- geometri^ che , dato .che,.la.sup.erficie .d.e.l.nodo ..? forabile in d verse ..posizioni,e_?consente che.vi concorrano numerosje aste_,? ma_s.o.p.r.a.ttutto __per_.,la?s_t_ruttura ...de1l_'.asla?stesjsa, rastremata alle estremit? con il_procedimento. sujd ?

detto di . coniatura fino ad -una .conificazione del, 5_0.%j. del.diametro ,...mai ..raggiunta in precedenza, .con con-], temporaneo, ispessimento della...parete,del tubo nella j I

zona,da filettare ...In una prova pratica si ? trovato)

I

che un'asta del tipo descritto in acciaio per.c.ostruk i zioni tipo. ._Fe_52, con uno spessore, del tubo di .6 mie hp _ [resistito,, ad uno sforzo di 50. t sia. a compressione che a trazione .

! Eventuali aggiunte e/o varianti potranno essere apportate dagli esperti del, ramo.,alla forma realizzatiya jsopr<'>a descritta, ed_ illustrata della, struttura reticollare.s econdo la presente invenzione senza uscire dal1'-ambito dell<1 >invenzione.stessa ._

_ <?>. ..

Claims

RIVENDICAZIONI.

_ <' >_ _ _

.1. Struttura reticolare spaziale..-comprendente .ast)e_.. metalliche .tu.bo.lari_.:Ln_uni_ca _pe.zzo._e_nodi .in__.c.uj._..c_on corrono almeno una..di_._djs_tt.e___aste metal1iche ,. . caratte riz.z.at.a da1 fatto. che dette aste in unico. pez_zo (.1) fco no rastremate e fiIettate internamente alle estremi t

(1a ). con contemporaneo ?ispessimento.__della parete in _ detta zona di estremit? _(..l.a.)., .ch.e....ci.asc.uno. di detti nodi ? costituito, da. .una coppa metallica (3.).aperta ad un'estremit? e pr.o.vvista idi fori.non .filettati,. t&-le struttura comprendendo inoltre .un elemento di copertura ed irrigidimento del nodo o tappo (7). per rendere. indeformabile il nodo,., fissato in modo amovibil all'interno di ciascuna coppa (3). nella zona del sup diametro maggiore.

2. Struttura reticolare secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il diametro alle estremit? rastremate (la) di ciascuna asta (1) ? ridot II

jto fino a circa il 50% rispetto al diametro iniziale jidell'asta tubolare, tale riduzione essendo ottenuta i

|per coniatura in fasi successive.

3- Struttura reticolare secondo la rivendicazione |

2 in cui le fasi successive sono almeno sei in matrli?

ci aventi una conicit? sempre maggiore.

.. :? ?.

4 . Struttura reticolare seco.ndo la rivendicazione

1, in cui ciascuna coppa (3) d ottenuta per imbutitura

a freddo e comprende nella zona aperta di diametro rnag..

giore una fascia tronco-conica (3a) .la cui base mag-l

|

giore. coincide, co^ii ilsbordo, esterno della coppa stessa

er raccordata con la base minore di detta zona (3a)._

una zona a calotta sferica (3b). almeno, una di dette,

zoneL i3a,_ 3b) presentando almeno un foro.

. 5? Strut-tura._r.eJticolare__secondo.. la rivendicazionel.

4, in cui_...de..t.to__.elemen.to_o tappo.,..(7) .?.montato,in_.dejt.

?

ta .coppa .(3)_. in...corrispendenza di._detta fascia tron-j..

j

ro.-coni.ca (3a) per .ad.attarsi.alla quale anche la sua!

i superficie laterale (7a) ha una . configurazione tron-j

i

co-conica , presentando inoltre una rientranza lungo |

la periferia in corrispondenza di ciascun foro prati^

. .

i

cato in detta, fascia .(3a )_nonch? un foro passante cejn

j

trale (8). :

6. Struttura reticolare secondo la rivendicazione!

?

1. o 5, in cui detto tappo (7.) ? fatto di calcestruzzo

armato con fibre di acciaio.

7. Struttura re.ticolare_se.condo la rivendicazione;

11 J.n_cui .1'es.t.rerait? (la) di ciascuna asta (1). ? fisjsata__alla corrispondente coppa (3) . mediante un bullo- ...

jne (.4) avvitato nel suo interno dall'interno accessi-|

ibile della coppa (3). essendo previste rondelle (6, 6a )

? ? '

? ?

a superfici non parallele, in contatto rispettivamenj-

j

te con la superficie interna ed esterna della coppa j(3)

j

8. Struttura reticolare secondo la ri vendicazionei

1 o 5, comprendente inoltre mezzi a tirante (10) per)

?

il montaggio di detto tappo (7) in detta coppa (3), !

) i

I i

il tirante. (.10) passando attraverso detto foro (8) diel

?

tappo (7.) ed essendo fissato ad un'estremit? mediantje

?

mezzi (11) nel punto centrale della zona a calotta

t j ;

!sferica (3b) della coppa, essendo inoltre previsto uh

! |

jdado di fissaggio ( 10a) all'estremit? opposta di de ti-

lt o tirante . >

l !

j 9. Struttura reticolare secondo la rivendicazionej

? ?

8, in cui detto tirante (10) si estende all'esterno ;

oltre una zona filettata prevista per il serraggio djel

j ;

jdado (10a) con un tratto di lunghezza tale da consen-

jtire il fissaggio di strutture ed apparecchiature aci-

i

icessorie .

j 10. Struttura reticolare spaziale sostanzialmente

come sopra descritta ed illustrata.

IIJGENERIA RGICA SOCIET?

AD/eg/49 12

Al MinivStero dell* Industria. Commercio e A:

- Ufficio Centrale Brevetti -- ROMA -Oggetto: Dom. di brevetto per invenzione industriala ??25501? A/8? del 16 Settembre 1982 a nome

Con la presente si fa istanza affinch? cod a sto Spett/le Ufficio voglia concedere di modificare sulla documentazione depositata^ l? ordine dei nomi t

degli inventori della d o mand a_di_bre_v_e_t t o in ogg.e_t ia Renzo PIANO, Giovanni GQSIO e Giovanni AVVEDI in Giovanni ABVEDI, Gl_Qvanni_G_QSIQ e Bonzo PIANO Si allegano^

- 2 copie della pag. 1 con la modifica da apportare;

- 2 copie della pag. 1 con la modifica apportata*

Confidando in un benevolo accoglimento del -La presente istanza, si ringrazia anticipatamente e

filano, 5 Maggio 1983

MI L ANO ???

D-ES.C-RI-ZIONE dell'invenzione industriale dal titolo :

"STRUTTURA RETICOLARE SPAZIALE LE CUI ASTE SONO RA-_ 3STREMATE ALLE ESTREMIT?<1>

della ditta italiana INGEGNERIA .SIDERURGICA s .r .1., con sede in CREMONA [- depositata_

il 6 SET. 1982 con N? 23101 A/ Inventori Renzo PIANO. Giovanni GOSIO e Giovanni A_RVEDI

7 . -. .

RIASSUNTO

_ La presente invenzione riguarda una struttura ret i_ colare spaziale costituita da aste metalliche rastre- _ mate alle estremi tjg in modo che la perdita di sezione_ comporti un ispespimento della parete tubolare della _ asta.,. ..per_cjal .qjf.est-a pu?^. es^e.r._e_f_iJt.et.t.ata_.aLle? estre _ mit? per asportazione di materiale senza perdere _resi_ s Lenza.. meccajica,. Ci?._viene_. o11enuto. preferibilmente per..conia tujfa a.ttraverso almeno sei passate successi ve.in matr|ci di dimensioni sempre pi? piccole . I nojdi sono cdFst.itu_i_ti da .coppe metalliche forate , nei c|ui fori condorrpno dette aste fissate semplicemente mejdiante talloni . Un tappo di. calcestruzzo armato con

s

m

ifibre di acciaio chiude la base, della coppa consenten jd.one pa /r? la riapertura per ispezioni e manutenzione;

|ied impa'rtisce ulteriore resistenza meccanica, all'i.n-i:

? . I isieme . ;

m ? ? ??a ?

DESCRIZIONE de1.1'invenzione industriale dal titolo.: "STRUTTURA RETICOLARE SPAZIALE LE CUI ASTE SONO RA-STREMATE ALLE ESTREMIT?

jdella ditta italiana INGEGNERIA SIDERURGICA s.r.l., i

con sede in CREMONA j- depositata

i, 16 SET- 1982 _ _ _ Con N? ...23301 A/82_ Inventori i^Renzo PIANO, Giovanni GOSIO__e Giovanni AR <' >L 7.17. m <">

RIASSUNTO

La presente Invenzione riguarda una struttura ret ...colare spaziale costituita da aste metalliche rastre _mate alle estremit? 1n modo che la perdita di sezion comporti un ispessimento della parete tubolare della

sta, per cui questa pu? essere filettata alle estre-_ mit ?._p.er.._a.spo.r_tazio__ne_.di materiale senza perdere resi__ stenza meccanica. Ci? viene ottenuto preferibilmente _ Ber ..coniatura___at.tray.erso almeno sei passate successive in matrici di dimensioni sempre pi? piccole. I nodi sono..costitui_ti .da cpppe^ metalliche forate, nei cui fori concorrono ...dette aste fissate semplicemente mejdiante bullo.ni ... Un tappo di calcestruzzo armato con i ? I {fibre di acciaio chiude la base della coppa consente| i_n : i jdone per? la riapertura per Ispezioni e manutenzionej ; - f j ' j {ed. impartisce ulteriore resistenza ..meccanica, all'in-j i

sieme