Un ensamblaje estructural (20) para su uso como un sistema de revestimiento de cubierta para soporte de carga,

como un puente para vehículos o una cubierta para estacionamiento, que comprende: al menos una plancha de base en general plana (30) con una pluralidad de nervaduras (50) que se extienden desde un primer lado (42) de cada plancha de base (30) y que están formadas a partir de una primera matriz compuesta que comprende fibras de refuerzo en una resina de polímero; y al menos una plancha superior (80) formada a partir de una segunda matriz compuesta de fibras de refuerzo en una resina de polímero, estando cada una de dichas planchas superiores (80) fijada de forma extraíble, preferentemente directamente, a al menos una de dichas planchas de base (30) a través de dichas nervaduras (50)

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN [0001] La invención se refiere a un ensamblaje estructural para su uso con un sistema de revestimiento de cubierta para soporte de alta carga como un puente para vehículos o una cubierta para estacionamiento.[0002] El documento US-A-5.642.592 desvela extrusiones plásticas para su uso en un ensamblaje de suelo, que comprende una plancha de base en general plana con una pluralidad de nervaduras que se extienden desde un primer lado de la misma y una extrusión para solado. Sin embargo, la extrusión se forma como un bloque y no como una plancha, y debe unirse de forma no extraíble a la plancha de base en su lado inferior mediante un empalme de ajuste a presión con dichas nervaduras. Para proporcionar suficiente elasticidad, la plancha de base y la extrusión se forman a partir de PVC. Debido al diseño estructural y al material, este ensamblaje no es adecuado para aplicaciones de alta carga, en particular no para puentes para vehículos. Además, después del montaje, la plancha de base no es accesible, etc., para inspecciones regulares.[0003] El documento GB-A-2.275.947 desvela el empleo de una matriz compuesta de fibras de refuerzo en una resina de polímero para mejorar la resistencia de un panel de suelo alargado, que se moldea mediante una operación de pultrusión. Sin embargo, este sistema comprende sólo un panel que está diseñado para pasarelas, plataformas y solado de acceso y no para sistemas de revestimiento de cubierta para soporte de alta carga.[0004] Las cubiertas convencionales para soporte de carga, por ejemplo para puentes para vehículos, se han hecho históricamente de acero y hormigón. Aunque las técnicas de construcción y los materiales empleados han evolucionado con el tiempo para puentes de acero y/u hormigón, el procedimiento de construcción ha demostrado exigir un trabajo muy intensivo, y las estructuras resultantes han demostrado ser propensas a corrosión y otras degradaciones.[0005] En parte como respuesta a estas cuestiones de coste y degradación, se ha propuesto usar sistemas de revestimiento de cubierta basados en materiales de matriz compuesta de polímero en lugar de acero y/u hormigón. Por ejemplo, la patente de EE.UU. 5.794.402 propone el uso de una sección estructural modular formada a partir de una matriz compuesta de polímero para formar paneles de cubierta para soporte de carga de tipo sándwich para puentes. La patente 5.794.402 propone el uso de una pluralidad de miembros centrales de matriz compuesta de polímero en sándwich entre láminas de cubierta superiores e inferiores para formar paneles modulares en sándwich. Los miembros centrales se describen como tubos huecos, normalmente con una sección transversal trapezoidal. Aunque la patente indica que el tubo puede hacerse usando un procedimiento de pultrusión, la fabricación real de dichos tubos usando pultrusión ha demostrado ser difícil, principalmente porque la pultrusión de tubos huecos, con un paso totalmente cerrado, es tecnológicamente difícil. En términos sencillos, la pultrusión de dichas formas huecas requiere el uso de troqueles flotantes, que son difíciles de controlar durante la fabricación. Además, la patente enseña que deben usarse capas de fibras de refuerzo con orientación denominada 45°-45°-90°; sin embargo, el uso de dichas capas con orientación 45°-45°90° es muy caro. Así, mientras el enfoque de matriz modular y compuesta de polímero de la patente 5.974.402 tiene algunas ventajas teóricas con respecto a los enfoques tradicionales de acero y/u hormigón, ha demostrado ser difícil de fabricar. [0006] En consecuencia, sigue existiendo una necesidad de ensamblajes estructurales compuestos alternos que sean más fáciles y/o menos costosos de hacer y de usar. Idealmente, dicho ensamblaje debería poderse usar para aplicaciones distintas de una cubierta para soporte de carga, aunque esto no se requiere estrictamente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN [0007] Según la invención, se proporciona un ensamblaje estructural según la reivindicación 1, y se caracterizan formas de realización ventajosas adicionales del mismo en las reivindicaciones dependientes 2 a 9. La invención proporciona también un procedimiento de formación de un ensamblaje estructural compuesto según la reivindicación 10 con formas de realización ventajosas adicionales caracterizadas en las reivindicaciones dependientes 11 a

13. [0008] La primera matriz compuesta de la plancha de base puede incluir una pluralidad de primeros cordones de fibras de refuerzo, con los primeros cordones orientados en una primera dirección en general paralela a los canales. La segunda matriz compuesta de la plancha superior puede incluir una pluralidad de segundos cordones de fibras de refuerzo, con los segundos cordones orientados generalmente en perpendicular a los primeros cordones. Una, o las dos, de las primeras y segundas matrices compuestas pueden incluir opcionalmente una pluralidad de capas de fibras de refuerzo afieltradas que tienen una orientación aleatoria. En formas de realización preferidas, sustancialmente todas las fibras de refuerzo en la primera matriz compuesta son los cordones orientados en la primera dirección o las fibras de refuerzo afieltradas que tienen una orientación aleatoria.[0009] La configuración abierta de la plancha de base de la presente invención permite un fácil acceso entre las nervaduras de la sección de base, y por tanto los lados de las nervaduras, simplificando con ello la fabricación.

Además, el uso de cordones orientados en solitario de fibras de refuerzo (opcionalmente con las capas afieltradas de orientación aleatoria) permiten el uso de materiales de un coste mucho menor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1. Muestra una vista en perspectiva de una forma de realización del ensamblaje estructural compuesto de la presente invención.Figura 2. Muestra una vista lateral de una plancha de base mostrada en la Figura 1.Figura 3. Muestra una vista más detallada de una parte de la plancha de base mostrada en la Figura

2. Figura 4. Muestra una vista lateral parcialmente en despiece ordenado del sistema de revestimiento de cubierta compuesto de la Figura 1 empleado en una aplicación de un puente.

DESCRIPCIÓN DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS [0011] En la Figura 1 se muestra una forma de realización de un ensamblaje estructural compuesto de la presente invención, y se indica en general como 20. El ensamblaje 20 incluye una plancha de base 30 y una plancha superior 80 fijada a la plancha de base 30. Según se muestra en más detalle en las Figuras 2 y 3, la plancha de base 30 incluye una sección de base 40, una pluralidad de nervaduras 50 y una pluralidad de canales 60. La sección de base 40 puede ser un miembro en general plano, preferentemente rectangular, con un lado superior 42 y un lado inferior 44. Las nervaduras 50 se extienden hacia arriba desde el lado superior 42 de la sección de base 40 y pueden ser ventajosamente de una configuración en general en forma de T con una sección de columna 52 y una sección de remate superior 54. La sección de columna 52 se extiende generalmente en perpendicular alejándose desde la sección de base 40 y puede tener una sección transversal generalmente rectangular, o ahusada según se desee. La unión entre la sección de columna 52 y el lado superior 42 de la sección de base 40 puede configurarse para reducir las tensiones y/o para simplificar la fabricación, por ejemplo dotándola de un radio apropiado. La sección de remate superior 54 se forma en el extremo de la nervadura 50 opuesta a la unión con la sección de base 40 de manera que la sección de remate superior 54 esté separada de la sección de base 40. La sección de remate superior 54 puede tomar ventajosamente la forma de un elemento generalmente plano dispuesto generalmente perpendicular a la sección de columna 52 de la nervadura 50 y generalmente paralelo a la sección de base 40 de la plancha de base 30. De nuevo, la unión entre la sección de columna 52 y la sección de remate superior 54 puede estar configurada preferentemente para reducir las tensiones y/o para simplificar la fabricación, por ejemplo dotándola del radio apropiado según se muestra. Las secciones de remate superior 54 pueden incluir una pluralidad de orificios 56 en sus lados superiores para aceptar fiadores (ver Figura 4), según se expone adicionalmente más adelante. Las nervaduras 50 están separadas preferentemente entre sí una distancia uniforme, con las nervaduras de extremo 50 separadas una media separación desde los extremos respectivos de la plancha de base 30.[0012] Entre cada par de nervaduras adyacentes 50 hay un espacio abierto que se extiende lateralmente a modo de un canal 60....

1. Un ensamblaje estructural (20) para su uso como un sistema de revestimiento de cubierta para soporte de carga, como un puente para vehículos o una cubierta para estacionamiento, que comprende:

al menos una plancha de base en general plana (30) con una pluralidad de nervaduras (50) que se extienden desde un primer lado (42) de cada plancha de base (30) y que están formadas a partir de una primera matriz compuesta que comprende fibras de refuerzo en una resina de polímero;

y

al menos una plancha superior (80) formada a partir de una segunda matriz compuesta de fibras de refuerzo en una resina de polímero,

estando cada una de dichas planchas superiores

(80) fijada de forma extraíble, preferentemente directamente,

a al menos una de dichas planchas de base (30) a través de dichas nervaduras (50).

2. El ensamblaje según la reivindicación 1, en el que dicha primera matriz compuesta incluye una pluralidad de primeros cordones (100) de fibras de refuerzo, estando dichos primeros cordones (100) orientados en una primera dirección en general paralela a dichas nervaduras (50).

3. El ensamblaje según la reivindicación 2, en el que dicha segunda matriz compuesta incluye una pluralidad de segundos cordones (110) de fibras de refuerzo, estando dichos segundos cordones (110) orientados generalmente en perpendicular a dichos primeros cordones (100).

4. El ensamblaje según la reivindicación 2 ó 3, en el

que dicha primera matriz compuesta comprende además una pluralidad de capas (102) de fibras de refuerzo afieltradas que tienen una orientación aleatoria, en el que sustancialmente todas las fibras de refuerzo en dicha primera matriz compuesta son cordones (100) orientados en dicha primera dirección o dichas fibras de refuerzo afieltradas (102) que tienen una orientación aleatoria.

5. El ensamblaje según una reivindicación precedente, en el que las nervaduras (50) se extienden desde dicho primer lado (42) de cada plancha de base (30) generalmente perpendicular al mismo y preferentemente aproximadamente a la misma altura.

6. El ensamblaje según una reivindicación precedente, en el que dichas nervaduras (50) tienen una sección transversal en general en forma de T con una sección de remate superior que se extiende lateralmente (54) en posición distal desde y en general paralela a dicho primer lado (42) de cada plancha de base (30).

7. El ensamblaje según una reivindicación precedente, en el que la plancha superior (80) se fija a al menos una de dichas planchas de base (30) de manera que rodea en general a los canales (60) dispuestos entre las nervaduras

(50) de la plancha de base (30).

8. El ensamblaje según una reivindicación precedente, en el que la matriz de una plancha de base (30) y/o una plancha superior (80) es no opaca.

9. El ensamblaje según una reivindicación precedente, en el que una plancha superior (80) se fija a al menos dos planchas de base (30) de manera que la plancha superior

(80) rodea a al menos una parte longitudinal de un canal

(60) entre las nervaduras (50) de planchas de base adyacentes (30).

10. Un procedimiento de formación de un ensamblaje estructural compuesto (20) según la reivindicación 1, que comprende:

formación de al menos una plancha de base generalmente plana con una pluralidad de nervaduras (50) a partir de una primera matriz compuesta;

inclusión de fibras de refuerzo en una resina de polímero preferentemente por medio de un procedimiento de pultrusión;

formación de al menos una plancha superior (80) desde una segunda matriz compuesta de fibras de refuerzo en una resina de polímero; y

posteriormente fijación de forma extraíble de la al menos una plancha superior (80) a la al menos una plancha de base (30) de manera que rodee en general a al menos una parte de los canales entre las nervaduras (50).

11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicha primera matriz compuesta incluye una pluralidad de primeros cordones de fibras de refuerzo, en el que dicha segunda matriz incluye una pluralidad de segundos cordones de fibras de refuerzo y que comprende además:

orientación de dichos primeros cordones en una primera dirección en general paralela a dichas nervaduras

(50) durante dicha pultrusión; orientación de dichos segundos cordones en una

segunda dirección; y en el que dicha fijación de una plancha superior

(80) a al menos una plancha de base (30) comprende la fijación de dicha plancha superior a dicha plancha de base de manera que dicha segunda dirección es generalmente perpendicular a dicha primera dirección de dichos primeros

cordones.

12. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que dichas planchas superiores (80) y dichas planchas de

5 base (30) están configuradas de manera que cuando una plancha superior se fija a al menos dos planchas de base, dicha plancha superior rodea en general a al menos una parte longitudinal de un canal entre las nervaduras (50) de planchas de base adyacentes.

13. El procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 12, en el que dichas planchas de base (30) se someten a pultrusión de manera que dichas fibras de refuerzo de dicha primera matriz compuesta consisten esencialmente en

15 fibras de refuerzo que discurren en una dirección paralela a dichas nervaduras (50) y dichos canales entre las nervaduras o fibras de refuerzo orientadas aleatoriamente.