ELEMENTO DE PANEL CON REFUERZO.

Un elemento de panel pretensado (10), en particular un elemento de panel de hormigón,

producido por el procedimiento de 5 mezclado del hormigón en el sitio o prefabricado en una fábrica de hormigón, que en la vista en alzado sobre su superficie (11) comprende al menos un área de cuerpo hueco (20) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma, y al menos un área de soporte (30) para soportar o sostener el elemento de panel (10) sin un cuerpo hueco (21), así como elementos tensores (40) para reforzar el elemento de panel (10), que se colocan cada una a través del elemento de panel (10) y que forman una estructura enrejada (50), en la que los campos individuales (51) de esta estructura (50) establecen un área de soporte o un área de cuerpo hueco (20, 30), y campos adyacentes lateralmente (51) de la estructura enrejada (50) que forman al menos una tira de soporte oblonga (60), que se conecta junto con las áreas de soporte individuales (30), y que se diseña reforzado, caracterizado por que, en la vista lateral del elemento de panel (10), los elementos tensores (40) se colocan de forma ondulada en el elemento de panel (10) y se sostienen en celosía (90) que comprenden barras (91) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma, cuya altura respectiva coincide con la forma ondulada de tal forma que las alturas de las celosías (90) predefinan el trayecto ondulado de los elementos tensores.

Elemento de panel con refuerzo.

La invención se refiere a un elemento de panel pretensado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y un uso preferido de un elemento de panel de este tipo de acuerdo con la reivindicación 13 y un procedimiento de fabricación para un elemento de panel de acuerdo con la reivindicación 14.

Ya se conoce como producir elementos de panel particularmente delgados de hormigón y por lo tanto, más preferiblemente, estructuras de techo planas en base a cuerpos huecos integrados en los mismos. Los elementos de panel especificados en el mismo se denominan elementos "reforzados no tensados" cuyo refuerzo consiste en barras de refuerzo dispuestas ortogonalmente que absorben las fuerzas de tracción que se desarrollan en el hormigón. La eficacia estructural de esta tecnología de estructura ligera permite, por ejemplo, la construcción de elementos de techo planos expandidos delgados pero anchos mientras que simultáneamente proporciona eficacia de los recursos. Dependiendo del diámetro y la geometría de los cuerpos huecos, es posible la realización de espesores de techo de aproximadamente 20 cm.

Sin embargo, con los denominados elementos de panel "pretensados" se instalan más elementos de tensión, tales como cables que se tensan después del endurecimiento del hormigón. Debido a esto, es posible crear fuerzas adicionales que puedan compensar las cargas creadas por el peso muerto hasta un cierto grado. Dependiendo de la disposición geométrica de los cables, únicamente se crea una fuerza de compresión a través del pretensado, es decir, los cables se colocan paralelos al plano del techo o adicionalmente una fuerza de deflexión que actual perpendicularmente al plano del techo, en el caso de una forma parabólica o trapezoidal o denominada "posición libre" de los cables. La fuerza de deflexión creada a través del pretensado varía en la práctica entre el 80% y el 100% del peso muerto del techo. Dependiendo del estándar de construcción, también es posible además del peso muerto la carga, compensar la carga móvil que actúa en el techo a través de las fuerzas de deflexión de los cables tensores.

Por lo tanto, los elementos de panel pretensados también incluyen elementos tensores además de las barras de refuerzo "no tensadas". En un caso extremo, la adición de un refuerzo "no tensado" puede reducirse a un mínimo diseño, por ejemplo, para alojar tensiones parásitas, apareciendo localmente fuerzas de restricción y en forma de refuerzos frente a la rotura de superficies cuando el peso muerto y la carga móvil del elemento se compensan completamente a través de las fuerzas de deflexión.

Los dispositivos necesarios para el pretensado son cables tensores, manguitos, que rodean los cables, materiales de inyección, que se introducen entre el manguito y el cable después del tensado, dependiendo del procedimiento de instalación, cabezales de anclaje, acoplamientos, auxiliares de soporte para los manguitos y los cables, y dispositivos tensores.

La masa del peso muerto del techo que se va a compensar a través de las fuerzas de deflexión de los cables tensores es directamente proporcionar a la fuerza de tracción aplicada y como consecuencia a la sección transversal de los cables tensores empleados.

Los cables tensores consisten en acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción particularmente alta. Por lo tanto, la fabricación de los cables se somete a estrictas especificaciones cualitativas como resultado de lo cual, los costes de los cables son muchas veces mayores que los costes del acero de refuerzo "sin tensar" convencional.

En los bordes del techo, los cables tensores se establecen en cabezales de anclaje que descargan la tensión de los cables en el hormigón. Cada cable tensor requiere sus propios cabezales de anclaje en ambos bordes opuestos del techo. Estos cabezales de anclaje adicionalmente incrementan los costes.

El uso de pretensado permite el puenteado de luces mayores con la minimización simultanea del espesor del techo, y por lo tanto, el peso muerto del techo. Además, el pretensado permite un mejor control de la formación de grietas en el hormigón a través de la constricción horizontal. Una ventaja adicional del pretensado son las deformaciones minimizadas del techo, que con el dimensionado de los techos de hormigón con frecuencia es el criterio decisivo para obtener el espesor del techo. Empleando el pretensado, el tiempo de construcción puede optimizarse adicionalmente, ya que el encofrado de un techo pretensado puede retirarse antes.

Sin embargo, hasta la fecha no parece posible un aumento adicional de la eficacia de los elementos de panel reforzados no tensados o pretensados.

La publicación AU 505 760 B2 describe componentes de un elemento de panel que tienen un área que es hueca hacia el fondo y que puede prefabricarse de hormigón. Después, estos componentes se disponen con respecto entre sí en el sitio y se sujetan. Para este fin, se usan elementos tensores que transcurren a lo largo de los bordes laterales de los respectivos componentes.

La publicación DE 12 22 643 B describe un elemento de panel que es prefabricado en una planta de hormigón. El elemento de panel en la vista en planta de su superficie contiene al menos un área de cuerpo hueco con cuerpos huecos contenidos en la misma. Los elementos tensores o esterillas de refuerzo se moldean en la parte inferior o superior del techo que transcurre en dos direcciones en un ángulo recto entre sí.

Es objeto de la presente invención proporcionar un elemento de panel mejorado que pueda fabricarse cuidadosamente en términos del material, ligero de peso y capaz de soportar carga, así como con un coste eficaz.

Este objeto se resuelve a través de un elemento de panel, y más preferiblemente un elemento de techo de acuerdo con la reivindicación 1.

En el contexto de esta solicitud, la expresión disposición "con forma de rejilla" de los elementos tensores se refiere a una estructura en la que estos elementos se cruzan entre sí en un ángulo o diversos ángulos que no necesitas necesariamente ser ángulos rectos. Los elementos tensores tampoco requieren transcurrir en línea recta, sino más preferiblemente con geometrías de panel geométricamente sofisticadas que también pueden instalarse curvadas, por ejemplo, un arco con forma de círculo, parábola, ortogonal o similar, para satisfacer el tipo de carga relevante.

La invención se basa en que los elementos tensores que pasan sobre áreas de elementos huecas solo permiten el pretensado limitado debido al material reducido. Además, surge un problema geométrico, ya que el espacio para recibir estos elementos se restringe enormemente. Por lo tanto, si la instalación fue posible en el pasado, la combinación de áreas de cuerpo hueco y el pretensado no se traduce necesariamente una eficacia mejorada del elemento de panel. El pretensado excesivo en estas reas puede incluso dañar el elemento de panel y por lo tanto inutilizarlo.

Un punto básico de la presente invención consiste inicialmente en las tiras de soporte especialmente reforzadas que unen las áreas de soporte individuales del elemento de panel entre sí. Esto hace posible una combinación híbrida de áreas de cuerpo hueco y áreas pretensadas de un elemento de panel, lo que aumenta el efecto de la optimización de ambos refuerzos de manera técnica, económica y ecológica.

El enfoque de emplear módulos enteros con cuerpos huecos para reducir el peso muerto del techo conocido a partir de los techos planos "reforzados no tensados" también puede aplicarse a los techos pretensados en los que únicamente se compensa el peso muerto o todas las cargas a través de cables tensores. En este documento, las ventajas técnicas de ambos procedimientos pueden combinarse y la reducción del peso muerto del techo en comparación con techos de hormigón reforzados no tensados de diseño sólido o techos pretensados aumenta adicionalmente. Las cargas que actual sobre elementos verticales, tales como soportes, paredes y cimientos de una estructura de soporte se reducen de esta manera aún más. Al mismo tiempo, el uso de material en términos de cables tensores y cabezales de anclaje se optimiza, tanto más en cuanto a que el peso muerto del techo que se reduce adicionalmente entre el 25% y el 30% tiene una influencia directamente proporcionar sobre la sección transversal del cable tensor requerido. Además, el volumen de hormigón necesario se reduce y la deformación del techo se minimiza adicionalmente.

1. Un elemento de panel pretensado (10), en particular un elemento de panel de hormigón, producido por el procedimiento de 5 mezclado del hormigón en el sitio o prefabricado en una fábrica de hormigón, que en la vista en alzado sobre su superficie (11) comprende al menos un área de cuerpo hueco (20) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma, y al menos un área de soporte (30) para soportar o sostener el elemento de panel (10) sin un cuerpo hueco (21), así como elementos tensores (40) para reforzar el elemento de panel (10), que se colocan cada una a través del elemento de panel (10) y que forman una estructura enrejada (50), en la que los campos individuales (51) de esta estructura (50) establecen un área de soporte o un área de cuerpo hueco (20, 30), y campos adyacentes lateralmente (51) de la estructura enrejada (50) que forman al menos una tira de soporte oblonga (60), que se conecta junto con las áreas de soporte individuales (30), y que se diseña reforzado, caracterizado por que, en la vista lateral del elemento de panel (10), los elementos tensores (40) se colocan de forma ondulada en el elemento de panel (10) y se sostienen en celosía (90) que comprenden barras (91) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma, cuya altura respectiva coincide con la forma ondulada de tal forma que las alturas de las celosías (90) predefinan el trayecto ondulado de los elementos tensores.

2. El elemento de panel (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una tira de soporte (60) comprende al menos un área de material sólido (70).

3. El elemento de panel (10) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que los campos adyacentes lateralmente (51) de la estructura enrejada (50) forman al menos una tira de apoyo oblonga (80) con áreas de cuerpo hueco (20), que se dispone entre los tiras de soporte (60).

4. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se proporcionan elementos tensores adicionales (40) en la dirección longitudinal de al menos una tira de soporte (60).

5. El elemento de panel (10) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que los elementos tensores adicionales (40) se disponen sobre una anchura de al menos una tira de soporte (60) o se encuentran en su zona central.

6. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos tensores (40) reforzados con respecto a otros elementos tensores (40) se proporcionan en la dirección longitudinal de una tira de soporte (60).

7. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una tira de soporte (60) comprende al menos un área de cuerpo hueco (20).

8. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura enrejada (50) forma una red de campos rectangulares.

9. El elemento de panel (10) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que las barras (91) de las celosías (90) se disponen transcurriendo ligeramente oblicuos con respecto a una normal de la superficie (11) del elemento de panel (10).

10. El elemento de panel (10) de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, en el que la celosía (90) comprende las barras de soporte (92), que se proyectan en la dirección longitudinal más allá de un área de recepción (93) para los cuerpos huecos (21), y sobre la que se colocan los elementos tensores (40).

11. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la celosía (90) comprende áreas de recepción (93) que no contienen cuerpos huecos (21) y sobre las que se colocan los elementos tensores (40).

12. El elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que la celosía individual (90) que comprende barras (91) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma se disponen con respecto una a otra de tal manera que sus barras de soporte de dos lados (92) se solapen entre sí.

13. Uso del elemento de panel (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en forma de un elemento de cubierta.

14. Un procedimiento para producir un elemento de panel (10), en particular un elemento de panel de hormigón, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, con las etapas:

- inserción de un refuerzo holgado inferior (100) en espaciadores de un encofrado;

- inserción de al menos una celosía (90) que comprende barras (91) con cuerpos huecos (21) contenidos en la misma sobre el refuerzo (100) o sobre los espaciadores;

- inserción de al menos un elemento tensor (40) sobre la al menos una celosía (90);

- inserción de un refuerzo holgado superior (100) sobre la al menos una celosía (90) o sobre armaduras separadoras;

- introducción y curación inicial de una primera capa de hormigón para salvaguardar los cuerpos huecos (21) frente al levantamiento;

- introducción y curación final de una segunda capa de hormigón para producir el espesor final del elemento de panel (10);

- tensado de los elementos tensores (40) para reforzar el elemento de panel (10)

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que al menos un elemento tensor (40) se dispone sobre las barras de soporte (92) de la celosía (90), proyectándose dichas barras de soporte en la dirección longitudinal más allá de un área de recepción (93) para los cuerpos huecos (21).

16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, en el que al menos dos celosías (90) se disponen de tal manera que sus respectivas barras de soporte (92) se solapen.