ARCO.

Arco (1) que adquiere mayor inercia por su alabeo espacial, obtenido girando 90º las dovelas (2) de los arranques en sentidos opuestos respecto a las dovelas del frente de su clave (2''),

las cuales están constituidas por módulos prismáticos (3, 3') que están enhebrados entre sí mediante sendos pares de tirantes (7, 7') que discurren por su interior, junto al intradós y el trasdós del arco, resultando de todo ello una volumetría con un alzado frontal cóncavo y otro posterior convexo, mientras que en las vistas laterales la clave (2'') se ofrece desplazada respecto de la vertical de los arranques (2) y que incorpora en su trasdós, una subestructura (14, 14') para fijar unos paneles solares (15, 15') que dan energía a la luz de las escaleras interiores del arco por la noche ya una iluminación perimetral continua (16) que destaque su forma geométrica.

ARCO

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un edificio en forma de arco alabeado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

ES 2122884 describe un arco de albañilería (no de hormigón armado) logrado construir fuera del plano vertical de los apoyos gracias a las tracciones y flexiones que el acero le añadía a la tradicional fábrica de ladrillo, que sólo soporta compresiones, lo que no se había podido plantear hasta entonces, por no existir una técnica eficiente de armado de los ladrillos a su través.

ES 2122884 describe cómo armar una fábrica perfectamente aparejada, sin manifestar llagas continuas o piezas sin trabar, al lograr resolver el armado vertical a través de las piezas de ladrillo y empleando sólo mortero en lugar de tener que recurrir al hormigón armado para ello, lo que había impedido la evolución de la albañilería desde el siglo XIX frente al hormigón armado y al acero.

ES 2292267 describe cómo eliminar los movimientos de un edificio en altura a tiempo real, gracias al atirantado domotizado de los tres tensores de los correspondientes ·tres arcos atirantados, que constituyen las tres patas de la Torre, lográndose con ello que la edificación permanezca inmóvil en el espacio, frente a la acción del viento, gracias a la actuación coordinada de dichos tres tirantes.

ES n° de solicitud 200901461 describe el incremento de la resistencia de una pieza de acero de sección rectangular, por el hecho de doblarla 90°, partiendo de una sección elíptica. Torsionando 90° la elipse en su centro, se logra que la estructura del mueble adquiera una mayor resistencia al aumentarse la sección central del plano de inercia.

De ES 2122884, se toma sólo lo referido a la adición modular que caracteriza las dovelas de un arco, pero en lugar de aparejar, se transforma el ladrillo en grandes dovelas estructurales de una sola pieza, junto con la posibilidad de crear arcos fuera de la vertical, gracias a la capacidad a tracción que ofrece el acero. Sin embargo, dicha invención no posibilita la construcción de arcos alabeados.

De ES 2292267, se toman las posibilidades de tracción de los tirantes aplicado a un material flexible (estructura de acero) logrando la inmovilidad de una estructura de gran altura, que al estar sometida al viento, se veía forzada a un desplazamiento horizontal. Accionando sobre cada uno de los tirantes de los tres arcos mediante sistemas hidraúlicos domotizados aplicados en tiempo real, en función de la dirección y presión del viento, se lograba controlar dichos movimientos horizontales, convirtiendo a la Torre en prácticamente inamovible. No obstante dicha invención plantea los tirantes al aire por fuera de la estructura.

De ES n° de solicitud P200901461 se toma el aumento de inercia que se obtiene al doblar la sección estructural por efecto de la curvatura inducida en el material. El resultado de esta invención sólo es aplicable a tamaño de mobiliario ante la imposibilidad de hacer de una sola pieza, una estructura alabeada de grandes dimensiones.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Cada una de las tres invenciones anteriores (piezas de albañilería que pueden armarse a su través, tirantes exentos a grandes estructuras y alabeo de chapas metálicas para adquirir mayor resistencia) se corresponden con sus respectivos desarrollos industriales. La albañilería no permite llegar, por más que se arme, a la altura de un rascacielos. Los atirantados externos, aunque muy aplicados en ingeniería civil (como puentes) , no generan un valor arquitectónico de solidez si se manifiestan a la vista, y el tratamiento de una determinada chapa, no puede extrapolarse a mayores dimensiones que las de la maquinaria del proceso industrial.

El arco que la invención propone para lograr una máxima esbeltez, tiene una original geometría nacida de una semielipse (próxima a la parábola) puesta en vertical, y cuya forma espacial curva resultaría de torsionar (revirar) los dos extremos de los arranques en sus apoyos, quedando las correspondientes 2 patas del arco, a 90° con relación al plano de la clave, resultando de ello un arco de frente alabeado.

El hecho (teórico) de doblar en el espacio la estructura de la elipse en que se basa su geometría, genera en ella un desplazamiento de la clave del arco hacia fuera de la vertical de los apoyos, ofreciendo la estructura resultante una concavidad (o convexidad, según el lado por donde se mire) , y logrando adquirir con ello mayor ligereza en relación a los arcos tradicionales y mucha mayor resistencia.

La originalidad de la invención consiste en que al alabear una superficie que inicialmente es sustancialmente plana (bidimensional) , ésta se convierte en un componente volumétrico (tridimensional) , adquiriendo con ello una gran estabilidad frente a la acción horizontal del viento, al aumentar la inercia estructural perpendicular al plano inicial del arco.

Gráficamente, es como si se tratara de generar una curvatura cilíndrica en una hoja de papel plano (con su mínima delgadez) que le permite adquirir la resistencia suficiente para mantenerse de pie gracias a su nueva curvatura, a pesar del mínimo espesor del papel. Si ahora sobre dicha superficie de papel se recortara un arco parabólico o elíptico, éste pasaría a tener esbeltas proporciones gracias a la curvatura inducida sobre un plano muy delgado.

Para controlar la estática (y/o inmovilidad) de esta gran estructura del tamaño de un rascacielos (de 200 a 300m de altura) , aunque muy ligera y esbelta, dispuesta verticalmente en el espacio, se cuenta además con la contribución de 4 tirantes que discurren por el perímetro de la estructura de sección rectangular, y cuyo accionamiento domotizado permitirá la estabilidad frente al viento cuando éste supere valores elevados prefijados.

Para que el proceso constructivo de este arco se simplifique lo más posible (dentro de su complejidad) , se cuenta con despiezar el arco en un conjunto de dovelas (cuyo número exacto dependerá de su altura definitiva que aconseje su ubicación) , capaces de transportarse cada una de ellas en el volumen de un semirremolque de tamaño estándar.

Para esta invención se ha propuesto partir de un módulo hexaédrico fácilmente transportable y apilable (12x3x3m\ que es divisible a su vez en cuatro submódulos cúbicos circularmente perforados. Las dos partes extremas son mucho más rígidas que las dos centrales y todas ellas están horadadas en su núcleo, quedando un perímetro ochavado o circular, para lograr el arriostramiento entre ellas.

Con el fin de facilitar la ubicación de las escaleras interiores en esas esbeltas patas del arco, las dos partes centrales de las cuatro dispuestas en continuidad, pueden cruzarse tanto en el sentido vertical como en el horizontal, aun manteniendo sus arriostramientos circulares en sus bordes perimetrales.

La disposicjón descrita permite que a lo largo de las dovelas de todo el arco, pueda discurrir tanto el paso vertical de las escaleras por ambos lados o patas, como también el paso horizontal de las salidas de emergencia desde su clave cuando se visite el arco.

Es evidente que para que el proceso constructivo sea más rápido, el conjunto modular de estructura y escaleras, vendrá ya en su conjunto prefabricado, a falta sólo de disponer las chapas con su perfilaría del acabado estético.

Evidentemente, cada una de las dovelas tendrá pequeñas diferencias en su sección y tamaño, respecto de las demás, siendo más o menos acusadas dichas variaciones según se trate de las dovelas de los arranques, donde hay menor curvatura espacial, o de las de la clave, donde la curvatura del arco se agudiza.

Para no complicar excesivamente el montaje de dichas dovelas, que han de experimentar el giro de unas respecto de otras, para lograr la torsión conjunta del arco, se ha previsto un sistema de atornillado, anclaje o soldadura, que permita un ajuste fino de los pocos grados de diferencia (1-2°) en que se dispongan unas dovelas respecto de las otras.

Los pequeños desfases del ángulo propiciado entre las dovelas modulares para generar la torsión del conjunto del arco, no afectarán al conjunto del recorrido de las escaleras, ya que éstas se han dimensionado con sobrada anchura para asumir las pequeñas pérdidas dimensionales debidas al giro de los módulos entre sí.

Los tirantes dispuestos en los ·cuatro extremos del arco que quedan confinados por los arriostramientos perimetrales ochavados o circulares, recorrerán en continuidad las diversas dovelas de forma continua en su curvatura, sin que apenas les afecte en su recorrido el desfase propio del dovelaje ideado para facilitar el montaje...

1. Arco que comprende una pluralidad de dovelas (2, 2') apiladas caracterizado por que:

1a) las dovelas (2, 2') están giradas cada una respecto de una contigua un desfase angular en torno a una directriz (? A) del arco (1) para conformar un arco (1) alabeado que tiene: 1 a1) una fachada frontal convexa; 1 a2) una fachada posterior cóncava; 1a3) una clave (2") desplazada respecto de un plano vertical definido por dovelas (2) de arranque del arco (1 ) .

2. Arco según reivindicación 1, caracterizado por que comprende: 2a) un primer par de tirantes (7) paralelos a la directriz (?A) , en una zona interna del arco

(1) próxima al intradós;

2b) un segundo par de tirantes (7') paralelos a la directriz (7 A) , en una zona interna del arco ( 1) próxima al trasdós.

3. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que las dovelas (2, 2') comprenden módulos hexaédricos (3, 3') enhebrados por los primeros y segundos pares de tirantes (7, 7') .

4. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que el desfase angular entre las dovelas (2) de arranque y la clave (2") tiene un sentido de giro seleccionado entre coincidente y opuesto.

5. Arco según la reivindicación 4, caracterizado por que el desfase angular entre las dovelas (2) de arranque y la clave (2") tiene un valor numérico coincidente.

6. Arco según la reivindicación 5, caracterizado por que el desfase angular entre las dovelas (2) de arranque y la clave (2") es 90°.

7. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado por que el arco tiene un alzado de geometría semielíptica.

8. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado por que las dovelas (2, 2') comprenden una estructura configurada para proporcionar resistencia estructural y albergar instalaciones interiores del arco (1 ) , comprendiendo la estructura una pluralidad de travesaños (4, 4') , montantes (5, 5') y arriostramientos (6, 6') .

9. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que comprende en el trasdós una subestructura ( 14, 14') configurada para fijar una pluralidad de paneles solares (15, 15') .

1O. Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado por que comprende una escalera interior dividida en tramos (9, 9') separados por rellanos (8, 8', 8") configurada para permitir desplazamientos por el arco (1 ) .

Arco según cualquiera de las reivindicaciones 1-1 O, caracterizado por que comprende: 11a) una pluralidad de chapas (10, 10', 10") configuradas para conformar las fachadas del arco ( 1 ) ;

b) una pluralidad de perfiles ( 11 ) : 11 b1) configurados para soportar las chapas (1 O, 1 0', 1 O") ; 11 b2) unidos a una estructura de las dovelas (2, 2') .

12. Arco según reivindicación 11, caracterizado por que las chapas (10) comprenden: 12a) una pluralidad de perforaciones (12, 12', 12") configuradas para permitir

iluminación natural de una zona interna del arco; 12b) medios de conexión ( 13, 13') para ascensores exteriores.