PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE BÓVEDAS SIN CIMBRA MEDIANTE ARCOS ESCARZADOS DE POLIESTIRENO EXTRUIDO.

Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbras mediante arcos escarzanos de poliestireno extruido.

Se trata de un procedimiento de construcción de bóvedas usando arcos escarzanos formados por bloques de poliestireno extruido sin utilizar cimbras.

Estos bloques de poliestireno extruido son adosados entre sí para construir arcos de perfil circular, cuya repetición masiva genera bóvedas que no necesitan cimbras o para su construcción, y que cubren determinadas distancias entre las estructuras de apoyo, pudiéndose obtener a lo largo y a lo ancho las dimensiones que se deseen.

El procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos consiste en la combinación de arcos escarzanos impares y arcos escarzanos pares. Tales arcos se construyen a partir de bloques dovelas y bloques medias dovelas. De modo que los arcos impares están constituidos por bloques dovelas, y los arcos pares están constituidos por bloques dovelas y por dos bloques medias dovelas.

Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos de poliestireno extruido.

Campo de la invención

La invención se incluye dentro del sector de la edificación industrial de piezas de poliestireno extruido (XPS) para su aplicación en la construcción de forjados de piso o cubiertas de naves mediante bóvedas de perfil escarzano.

Antecedentes de la invención

El antecedente más cercano consiste en una solicitud de patente WO 2009053515 titulada “Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos”, que utiliza bloques de cerámica o de hormigón para construir bóvedas. Esta solicitud fue presentada por la Universidad de Alicante en el pasado año 2007, y consiste en un procedimiento de construcción de bóvedas que fue desarrollado de forma previa al que hoy se presenta en esta solicitud.

El procedimiento arriba citado utiliza cuatro bloques diferentes (dovela, media dovela, clave y salmer) y consiste en el montaje de tales piezas apoyando unas con otras en la dimensión longitudinal. El nuevo procedimiento simplifica el montaje y el número de piezas, ahora se trabaja solo con dos modelos de piezas diferentes, bloque dovela y bloque media dovela, y se ha mejorado el diseño de tales piezas y el sistema de construcción en general.

Este segundo procedimiento aporta mejoras en cuanto a sencillez técnica y simplificación del sistema constructivo, puesto que se han eliminado etapas en el procedimiento de construcción y se agilizado el montaje de las piezas. Además, solo se utilizan dos tipos diferentes de piezas de poliestireno extruido con mayores facilidades de montaje derivadas de la utilización de este material.

Explicación de la invención

Se plantea un procedimiento de construcción que resuelve la construcción de forjados de piso o cubiertas de naves a base de bóvedas de perfil escarzano formadas por bloques dovelas de poliestireno extruido.

Estos bloques se colocan adosados unos con otros formando arcos, que pueden ser arcos pares o impares. Según la tipología del arco están formados solo por bloques dovelas en el caso de los arcos impares, o por bloques dovelas y medias dovelas en el caso de los pares. Los bloques dovelas y los bloques medias dovelas tienen salientes y entrantes que hacen que las piezas vayan encajando de manera limpia y sencilla.

Los arcos y por extensión la bóveda resultante apoyan en vigas paralelas de la estructura, expresamente preparadas para recibir la bóveda.

Las ventajas que aporta este procedimiento en comparación con el procedimiento anterior son las siguientes:

Reduce el número de bloques pasando de cuatro en el procedimiento anterior, a dos piezas en este segundo procedimiento.

En el primer procedimiento, los bloques se fabrican con hormigón en masa o con cerámica, mientras que los bloques del segundo procedimiento son de poliestireno extruido, que es mucho más ligero y permite un montaje más sencillo y limpio.

Los bloques dovelas y medias dovelas no utilizan ningún adhesivo para su puesta en obra.

Mientras la unión entre los arcos impares y pares del procedimiento anterior se produce por adherencia del mortero de yeso y por otra parte mediante el saliente del bloque de clave, en este segundo procedimiento la unión se produce por el encaje de los salientes y entrantes que tiene los bloques dovelas.

El procedimiento inicial se aplica para salvar luces de 6m, mientras que el segundo procedimiento puede salvar luces mayores empleando bloques dovelas que tengan un canto del 5% de la luz entre apoyos.

El segundo procedimiento proporciona aislamiento térmico y acústico muy superior al procedimiento inicial.

En la construcción de esas bóvedas se combinan los arcos escarzanos pares y los arcos escarzanos impares. Estos arcos se componen de dos piezas, que se explican a continuación:

Bloque dovela

Es una pieza en forma de prisma rectangular con seis caras. De estas seis caras, dos de ellas son paralelas y otras dos convergentes. Una de las caras mayores presenta dos salientes paralelos y la cara opuesta, presenta dos entrantes paralelos en el mismo lugar que los salientes de la primera cara, de tal manera que entrantes y salientes tienen dimensiones casi iguales para que se produzca el encaje entre los bloques dovelas. Los salientes y los entrantes tienen sus cuatro aristas redondeadas para facilitar el encaje entre los bloques.

Estas piezas se utilizan para formar los arcos impares y los pares que van a constituir la bóveda.

Bloque media dovela

Tiene la mitad de ancho que el bloque dovela. Es una pieza en forma de prisma rectangular con seis caras. De estas seis caras, dos de ellas son paralelas y otras dos convergentes. Una de las caras mayores presenta dos salientes paralelos y en la otra presenta dos entrantes paralelos en el mismo lugar que los salientes de la cara opuesta, de tal manera que entrantes y salientes tienen dimensiones casi iguales para que se produzca el acoplamiento entre los bloques. Al igual que sucedía con el bloque dovela, los salientes y entrantes tienen sus cuatro aristas redondeadas para facilitar el acoplamiento.

La misión del bloque media dovela es la de producir trabazón en el aparejo entre los arcos por desplazamiento de las juntas entre los bloques dovelas. El bloque media dovela sólo está presente en los arcos pares y se coloca contra la estructura de apoyo lateral del arco, en ambos extremos de cada arco par.

En cuanto a las características del material, que trabaja fundamentalmente a compresión, las propiedades del poliestireno extruido (XPS) están reguladas por la norma europea EN 13164, donde se especifica que:

La compresión está entre 2 Kp/cm2 y 7 Kp/cm2.

La deformación es del 1, 5% a 2% en 50 años.

La conductividad térmica está comprendida entre 0, 029 W/mK y 0, 036 W/mK.

La absorción de agua del 0, 7% a inmersión total, y la densidad de 30 Kp/m3.

El proceso de fabricación se realiza creando un molde que se adapta al perfil del bloque dovela, y luego, en un proceso de extrusión, se cortan las piezas al tamaño preferido, y se obtienen los bloques medias dovelas.

Una vez construida la estructura de apoyo de los arcos, se comienza a formar el arco impar utilizando bloques dovelas sin montaje de cimbras, que van pegados a un muro de cabeza por la cara que muestran los entrantes, lo cual sirve para dar una estabilidad inicial a la bóveda. El único arco que va pegado es el primero, el resto de la estructura se forma a partir del encaje de los bloques.

El siguiente arco que se forma es un arco par y se empieza a construir utilizando bloques medias dovelas, que se apoyan en sus dos extremos, en la estructura de apoyo lateral, y que va encajado con el arco impar haciendo coincidir los salientes y los entrantes de los bloques.

La aplicación inmediata es la construcción de bóvedas para forjados en la edificación, y también naves y recintos de grandes luces ya que este material tiene muy baja densidad, se maneja fácilmente y las piezas pueden ser de gran tamaño.

No se requiere mano de obra especializada ya que se trata únicamente de encajar unas piezas con otras y no necesitan cimbras pues en la formación de arcos cada una apoya en la anterior y a su vez encaja entre las dos del arco contiguo quedando trabado un arco con el siguiente.

Descripción de los dibujos

La figura 1 es la representación de un bloque dovela.

El espesor total del bloque dovela se compone de tres partes de la misma medida, los salientes, el cuerpo central y los entrantes. Por una de las caras mayores, la altura total del bloque dovela se divide en seis partes de la misma medida cada una, que de arriba a abajo serían, una parte plana, un saliente, dos partes planas, un saliente, y una parte plana; por la otra cara, la altura total del bloque dovela se divide también en seis partes de la misma medida cada parte, que de arriba a abajo se compone de, una parte plana, un entrante, dos partes planas, un entrante, y una parte plana.

La figura 2 es la representación de un bloque media dovela.

El espesor total del bloque...

1. Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos caracterizado porque las piezas son de poliestireno extruido y se combinan en:

un arco escarzano impar que está constituido por bloques dovelas iguales que arrancan desde una estructura de apoyo en cada lateral hacía el centro; y

un arco escarzano par constituido por bloques dovelas y dos bloques medias dovelas, que igualmente arrancan desde una estructura de apoyo en cada lateral hacía el centro.

Los bloques dovelas de cada arco van encajados con los bloques dovelas del arco inmediatamente contiguo. Los bloques dovelas de un mismo arco van adosados con el resto de bloques.

2. Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos según la reivindicación 1 donde los bloques dovelas y medias dovelas tienen salientes y entrantes con las aristas redondeadas para facilitar el encaje de unos bloques con otros y por tanto la construcción de cada arco.

3. Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos según la reivindicación 1 donde se utilizan dos bloques medias dovelas por cada arco par, cada una de ellas apoyada en la estructura de apoyo lateral, con el fin de conseguir trabazón en el aparejo entre los arcos por desplazamiento de las juntas entre los bloques dovelas.

4. Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbras mediante arcos escarzanos, según las reivindicaciones anteriores, donde los arcos se repiten a lo ancho utilizando apoyos comunes a dos bóvedas contiguas.