Estructura de techo fabricada aplicándose la tecnología monolítica y realizada con ayuda de encofrado,

compuesta de refuerzos, masa de hormigón y elementos aligerantes; también contiene una capa de sustancia adhesiva sobre la que se colocan los elementos aligerantes, y alrededor de los elementos están colocados los refuerzos de tal manera que forman aletas de refuerzo en una o varias direcciones trapezoidales y que forman varios ángulos. Las piezas aligerantes ocupan solamente una parte del grosor de la estructura de techo, y dentro del espacio entre y sobre las piezas aligerantes se encuentra la masa de hormigón, que se caracteriza por la presencia de la malla (2) o de otra membrana retiforme en la superficie inferior de la estructura de techo, y que la masa de hormigón también penetra por la malla (2) en sus tramos libres

Estructura de techo y la manera de su fabricación.

Campo técnico

El invento concierne a la estructura de techo de hormigón armado monolítico, a la posición de los elementos de soporte principales y a la manera de fabricación de ellos. La estructura de techo se fabrica aplicando una tecnología monolítica y se realiza utilizando un encofrado y se compone de soportes estructurales, hormigón y otro material aligerante.

Estado actual de la técnica

Al diseñar y luego fabricar estructuras de techo (en general, en el caso de todas las estructuras planas que reciben cargas perpendiculares) hay que tomar en cuenta que al aumentar la distancia entre los soportes, el peso de la misma estructura empieza a superar el total de la carga que la estructura debe transmitir. Hasta la actualidad, para las estructuras planas de techo de hormigón armado se han utilizado paneles de sección sólida. Al aumentar la distancia entre los soportes, el grosor necesario de tal estructura plana crece relativamente rápido y con ello el peso de la estructura misma. Por ejemplo, mientras la distancia de los soportes aumenta solamente en un 25%, el peso crecerá hasta en un 50%. El problema del peso mismo todavía aumenta con el llamado moldeado final de las estructuras de hormigón armado, cuando en el caso de paneles de techo sólidos ya a partir del grosor del panel de 200 mm, la parte correspondiente al moldeado participa con más de un cincuenta por ciento en la deformación total. En las construcciones con el grosor alrededor de 300 mm, la influencia del moldeado final ya es dominante. Por eso los diseñadores han buscado y siguen buscando maneras de cómo aligerar las estructuras, manteniendo al mismo tiempo sus funciones básicas necesarias. Una de las soluciones de este problema es a través de una disposición diferente de refuerzos o nervios en combinación con espacios huecos o materiales de una densidad mucho menor a la del hormigón, en una o dos direcciones perpendiculares. Otra solución es buscar y encontrar componentes para la mezcla de hormigón más ligeros que los áridos naturales.

En el área de la fabricación de estructuras de techo de hormigón armado se conocen procedimientos en los que, en la primera fase de la fabricación, se prepara el encofrado, en la segunda se coloca el refuerzo y las piezas aligerantes y en la tercera fase se vierte la mezcla de hormigón; en tal caso el efecto aligerante se consigue de la manera siguiente:

Si se utilizan los primeros dos procedimientos, se crea una estructura de techo con superficie inferior irregular. La superficie inferior lisa de la estructura de techo se crea hasta después si así lo exige el carácter del área que cubre el techo. Si se aplica el tercer procedimiento, se crea una superficie inferior lisa de la estructura de techo, sin embargo el efecto aligerante es menor.

En el acta CZ 184749 se describe un procedimiento en el que primero se fabrican cajas de un material lignoso. En este caso, sin embargo, no se trata de una tecnología clásica de hormigón armado monolítico, ya que no se hace el encofrado de la superficie inferior de la futura estructura, ya que las cajas mencionadas forman un encofrado permanente. La construcción de las cajas significa que las irregularidades de la forma y el refuerzo de las estructuras de techo o la carga de la estructura de techo se pueden solucionar solamente parcialmente.

En las estructuras descritas no se considera el uso de materiales con el peso volumétrico muy bajo, ya que hay peligro que tales materiales se salgan a la superficie al verter el hormigón.

En el acta AT 398 218 se describe una estructura de techo aligerada en la que entre los refuerzos de techo se colocan elementos aligerantes, fabricados por ejemplo de estireno. No obstante, tales elementos aligerantes vienen atravesados por distintos alambres para poder fijarlos firmemente en la superficie horizontal alambrada superior e inferior. Esto se hace para prevenir que se salgan al verter el hormigón. Eso significa que la preparación de la estructura de techo es muy laboriosa igualmente como la preparación de los elementos aligerantes que se realiza antes del montaje. Se utilizan tablas de encofrado perfiladas que permiten que el hormigón pase parcialmente también debajo del elemento aligerante, fijándolo de esta manera por debajo. No obstante por ello la superficie inferior del techo no queda plana y en el sitio donde estaba la tabla de encofrado queda una parte protuberante (tetón).

En el acta DE 22 35924 A1 se describe una estructura de techo según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objetivo del invento es presentar una estructura de techo que sería más ligera pero lo suficientemente rígida y resistente a la carga, teniendo al mismo tiempo una superficie inferior lisa que no requiera más tratamiento después de la fabricación. Todo aquello se fabricaría al mismo tiempo.

Contenido del invento

Los defectos anteriormente mencionados de estructuras de hormigón armado monolítico hasta cierto punto los suprime la estructura de techo fabricada de acuerdo con el invento presentado. Lo esencial del invento es que en la cara inferior de la estructura de techo se coloca una malla u otra membrana sobre que se colocan sobre una capa de adhesivo piezas aligerantes, y el hormigón también pasa por la malla por sus áreas libres.

En la variante mejorada las piezas aligerantes son de un material con peso volumétrico menor al que tiene el hormigón, o se utilizan piezas huecas.

En otra variante mejorada las piezas aligerantes son de poliestireno expandido y tienen forma prismática con cantos aristados o arreglados de otra manera y con paredes lisas o de otro perfil. En la variante mejorada la malla colocada en la superficie inferior de la estructura es de fibras de vidrio o fibras de materiales plásticos, se pasa fácilmente y absorbe el adhesivo para poder fijar las piezas aligerantes.

En otra variante mejorada la membrana colocada en la superficie inferior de la estructura es solamente una capa sujetadora para fijar las piezas aligerantes en su posición. La membrana no tiene función de soporte para crear el sofito y sirve únicamente para fijar las piezas aligerantes en posiciones requeridas, sin embargo también puede tener otro propósito.

La estructura de techo se fabrica de tal manera que antes de colocar soportes estructurales y verter el hormigón entre y sobre las piezas aligerantes, se aplica el separador en el encofrado de techo, después se extiende la malla u otra membrana sobre el encofrado, y luego las superficies inferiores de las piezas aligerantes que están en contacto con la malla o membrana se unen fijamente a la malla al colarse la sustancia adhesiva a través de la malla, o simplemente se fijan a otra membrana.

Resumen de dibujos en los planos

La explicación del invento se puede ver en los planos, en los cuales dibujo 1 representa sección esquemática frontal de la estructura de techo después de su fabricación; dibujo 2 representa sección esquemática lateral de la estructura de techo, y el dibujo 3 representa vista oblicuángula superior de la estructura de techo de acuerdo con el invento durante la fabricación de la estructura.

Ejemplo de la ejecución del invento

Como se ve en dibujos 1 y 2, la estructura de techo realizada según el invento se compone de la malla soportadora 2, que se coloca sobre encofrado 1, elementos de poliestireno aligerantes 3, distintos soportes estructurales y la masa de hormigón 14. La posición de los soportes estructurales inferiores está asegurada por elementos separadores 5. Sobre ellos se coloca el principal refuerzo soportador longitudinal inferior 6. Después se coloca refuerzo espacial 7. Las dos barras inferiores del refuerzo espacial 7 refuerzan y complementan el principal refuerzo soportador longitudinal 6. Ambos refuerzos 6 y 7 se encuentran en aletas de refuerzo de hormigón. Después...

1. Estructura de techo fabricada aplicándose la tecnología monolítica y realizada con ayuda de encofrado, compuesta de refuerzos, masa de hormigón y elementos aligerantes; también contiene una capa de sustancia adhesiva sobre la que se colocan los elementos aligerantes, y alrededor de los elementos están colocados los refuerzos de tal manera que forman aletas de refuerzo en una o varias direcciones trapezoidales y que forman varios ángulos. Las piezas aligerantes ocupan solamente una parte del grosor de la estructura de techo, y dentro del espacio entre y sobre las piezas aligerantes se encuentra la masa de hormigón, que se caracteriza por la presencia de la malla (2) o de otra membrana retiforme en la superficie inferior de la estructura de techo, y que la masa de hormigón también penetra por la malla (2) en sus tramos libres.

2. La estructura de techo según la reivindicación 1 se caracteriza por el hecho que las piezas aligerantes (3) son fabricadas de un material con un peso volumétrico menor a él de la masa de hormigón o que se trata de elementos huecos.

3. La estructura de techo según la reivindicación 1 y 2 se caracteriza por el hecho que las piezas aligerantes (3) son fabricadas de espuma de poliestireno o de espuma de vidrio.

4. La estructura de techo según la reivindicación de 1 a 2 se caracteriza por el hecho que las piezas aligerantes (3) tienen forma de prismas, tanto con cantos aristados como acondicionados de otra manera, y con paredes rectas o moldeadas de otra manera.

5. La estructura de techo según la reivindicación 1 se caracteriza por el hecho que la malla (2) que está colocada en la superficie inferior de la estructura es fabricada de fibras de vidrio o fibras de materiales plásticos, y que por ella puede colarse bien el material adhesivo (4) para fijar las piezas aligerantes.

6. La estructura de techo según la reivindicación 1 se caracteriza por el hecho que la membrana retiforme colocada en la superficie inferior de la estructura es fabricada solamente como una capa de fijación para fijar las piezas aligerantes (3) en sus respectivas posiciones y que pueda funcionar como una capa ignífuga.

7. La manera de fabricación de la estructura de techo de acuerdo con las reivindicaciones de 1 a 6, en las que se fabrica el encofrado de techo que se caracteriza por el hecho que sobre el encofrado de techo se aplica el separador, después se extiende sobre el encofrado una malla u otra membrana retiforme, las superficies inferiores de las piezas aligerantes que están en contacto con la malla u otra membrana retiforme se unen a la malla colando un adhesivo a través de la malla o simplemente se fijan en otra membrana retiforme y entre las piezas para reducir la carga se colocan refuerzos, y después de unir bien las piezas para reducir la carga y la malla u otra membrana retiforme se vierte la masa de hormigón alrededor y sobre las piezas aligerantes.