Estructura portante de barras.

Estructura portante de barras, que presenta unos nudos (14) y unas barras (20,

20', 20''), que están sujetas entrelos nudos (17, 74) en arrastre de forma al menos en la dirección transversal a la dirección longitudinal de las mismaspor medio de unos elementos de acoplamiento (34, 36), estando compuestos al menos dos nudos (17, 74) que estánconectados mediante una barra (20, 20, 20'') por una pluralidad de partes (24, 26; 24'; 26''), caracterizada porque loselementos de acoplamiento (36) de cada nudo (17, 74) forman una ranura anular que está formada, en una mitad,por una primera parte (24, 24'), y en la otra mitad, por una segunda parte (26, 26') del nudo (14, 74), y en la quepueden introducirse tangencialmente los elementos de acoplamiento (34) de la barra (20, 20', 20''), y porque loselementos de acoplamiento (34, 36) son transferibles, por rotación relativa de la barra (20, 20', 20'') y de los nudos(14, 74) alrededor de un eje que se extiende en una dirección longitudinal de la barra (20, 20', 20''), a una posiciónen la que los mismos sujetan en arrastre de forma la pluralidad de partes (24, 26, 24', 26'') de los nudos (17, 74).

Estructura portante de barras.

La invención se refiere a una estructura portante de barras que presenta nudos y barras, que están sujetas entre los nudos en arrastre de forma al menos en la dirección transversal a su dirección longitudinal por medio de elementos de acoplamiento.

Las estructuras portantes de soporte de tipo barra que presentan uniones rígidas entre barras y nudos se montan hasta ahora o bien conectando los extremos de barra a los nudos o bien por medio de bridas, paneles de montaje o similares que permiten insertar la totalidad de las barras lateralmente entre nudos fijos. Para mejorar la rigidez o resistencia a la flexión y torsión intrínsecamente bajas de las uniones de barra/nudo, las uniones entre estructuras portantes de alta carga están configuradas frecuentemente como uniones articuladas, es decir la estructura portante está configurada como una carcasa, en la que la rigidez de las mallas y por tanto la rigidez de la estructura portante de manera global se logra sólo mediante elementos diagonales.

En el contexto de esta solicitud, el término “barras” no se limita a barras en el sentido estricto de la palabra sino que incluye también por ejemplo tubos así como elementos extendidos bidimensionalmente tales como hojas de vidrio o cubiertas cerradas. El criterio decisivo es que las fuerzas se transmiten a las barras vecinas esencialmente de manera local a través de los nudos.

La resistencia y rigidez de la unión depende por un lado del tipo de unión, por ejemplo encolado, soldadura o ajuste a presión, y por otro lado de las propiedades del material de las barras y nudos. Un factor importante es el solape geométrico entre los elementos de acoplamiento de las barras y los nudos.

El documento DE 102 18 597 A1 describe una estructura portante de barras con barras realizadas de madera o bambú que están sujetadas entre los nudos a través de conexiones conectables. Las conexiones conectables están formadas por orejetas circulares en las caras de extremo de las barras y asientos complementarios, con simetría de rotación, en los nudos. Una vez que los elementos se han ajustado entre sí, la unión puede fijarse por encolado, por abrazaderas o similar.

Dichas estructuras portantes de tipo conectable presentan el inconveniente de que, para formar las conexiones conectables, es necesario que los nudos que se ubican en extremos opuestos de una barra se muevan en relación con la barra en la dirección longitudinal de esta barra, para que los elementos de acoplamiento puedan insertarse el uno en el otro.

Cuando una parte de la estructura portante se ha establecido ya, esto es posible sólo cuando otras barras que ya se han unido a los nudos en consideración se someten de manera preliminar a un esfuerzo de flexión para permitir el movimiento necesario de los nudos. Cuanto mayor sea la resistencia (a tracción) de las uniones barra/nudo que se requiere, mayor deberá ser el solape entre los elementos de acoplamiento, y mayor será la deformación por flexión de las otras barras, lo que, a su vez, limita la resistencia a la flexión de estas barras.

El documento DE 200 16 876 U1 describe una estructura portante de barras en la que los nudos están compuestos respectivamente por dos partes, y están formados asientos cóncavos para los extremos de las barras en una mitad en cada una de las dos partes del nudo. Así, puede lograrse un mayor solape entre los elementos de acoplamiento de las barras y los nudos sin la necesidad de flexionar las barras cuando la estructura portante está montada. En este caso, sin embargo, las dos partes de cada nudo deben sujetarse entre sí mediante medios de fijación adicionales, por ejemplo mediante tornillos, de modo que la resistencia de la estructura portante de manera global depende fundamentalmente de la resistencia de estos elementos de fijación adicionales. Cuando se requiere una alta rigidez, esto da como resultado restricciones en cuanto al material y la forma geométrica de los nudos.

El documento DE 36 10 686 A1 describe una estructura portante de barras que presenta las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 11.

Un objetivo de la invención es proporcionar una estructura portante de barras del tipo descrito anteriormente, que presenta una alta resistencia y no obstante puede montarse fácilmente.

Según la invención, este objeto se alcanza mediante las características indicadas en la reivindicación 1 o en la reivindicación 11.

En el caso en el que la barra está compuesta por diversas partes, pueden insertarse las partes diferentes una tras otra en el espacio entre dos nudos, sin necesidad alguna de aumentar la distancia entre estos nudos. Cuando la barra compuesta por diversas partes se hace rotar posteriormente alrededor de su eje longitudinal, los elementos de acoplamiento que establecen la unión con el nudo actúan como cierre de bayoneta que no sólo conecta la barra con el nudo sino que también garantiza que las diversas partes de la barra se sujeten en arrastre de forma entre sí mediante los nudos.

En el caso en el que cada uno de los dos nudos está compuesto por una pluralidad de partes, la barra puede situarse en primer lugar en asientos correspondientes de las dos partes de nudo, y a continuación se completan los nudos añadiendo la otra parte respectiva. A continuación, sin embargo, la fijación de las partes del nudo entre sí no se logra mediante medios de fijación adicionales, sino de nuevo mediante rotación de la barra alrededor de su eje longitudinal. Esta rotación engancha los elementos de acoplamiento de la barra con los elementos de acoplamiento complementarios de ambas partes del nudo, de modo que sujetan las partes del nudo entre sí.

Cuando tanto las barras como los nudos están compuestos por diversas partes, los dos efectos que se han descrito anteriormente se logran en conjunción.

En cualquier caso, la ventaja es que puede lograrse una fijación en arrastre de forma de todas las partes relevantes, es decir las partes de las barras y los nudos, sin medios de fijación adicionales, de modo que se logra un procedimiento de montaje simple en el que los nudos no tienen que moverse en la dirección longitudinal de la barra que los conecta, tal como sería el caso para una conexión conectable. Por consiguiente, en la estructura portante según la invención, las barras y los nudos y las uniones entre los mismos pueden configurarse, en principio, para ser tan rígidas como se desee, y no existen restricciones en cuanto a la cantidad de solape entre los elementos de acoplamiento de los nudos y las barras. Como resultado, puede obtenerse una estructura portante muy estable con medios simples y con nudos relativamente compactos.

Se indican detalles útiles y desarrollos adicionales de la invención en las reivindicaciones dependientes.

La invención es particularmente ventajosa para estructuras portantes, cuyas barras presentan fibras que se extienden longitudinalmente que les dan una alta resistencia a la tracción, por ejemplo estructuras portantes con barras realizadas de madera, bambú, plásticos reforzados con fibras y similares, así como para estructuras portantes cuyos nudos están realizados de material fibroso, por ejemplo, madera laminada. En contraste con los medios de fijación convencionales tales como tornillos, pasadores de bloqueo y similares, los elementos de acoplamiento según la invención no dan como resultado un debilitamiento del material o un agrietamiento del material en la dirección de las fibras. Además, en el caso de uniones fijadas con adhesivo, los esfuerzos por tracción sólo dan como resultado esfuerzos cortantes sobre el material fibroso en los puntos de encolado. Entonces, un solape aumentado y, por tanto, una superficie de adhesión aumentada que es posible mediante la invención contribuye a una mejora sustancial de la resistencia a la tracción.

Las barras también pueden ser elementos compuestos realizados de materiales diferentes, por ejemplo, barras de bambú con tapas de extremo realizadas de metal o similar que forman los elementos de acoplamiento.

Por supuesto, las partes de los nudos y/o barras pueden fijarse adicionalmente una sobre otra, por ejemplo por encolado, por abrazaderas, mediante cintas o enlaces cruzados adicionales entre barras diferentes. En el caso de una unión por adhesivo, no sólo pueden encolarse las partes de las barras y las partes de los nudos entre sí, sino también las superficies de contacto entre los elementos de acoplamiento de las barras y los nudos tras haberse hecho girar a su posición final. Por ejemplo, antes de que se monten las partes, estas superficies pueden revestirse con una cola que sólo se cura tras haber hecho rotar las barras a... [Seguir leyendo]

1. Estructura portante de barras, que presenta unos nudos (14) y unas barras (20, 20’, 20’’) , que están sujetas entre los nudos (17, 74) en arrastre de forma al menos en la dirección transversal a la dirección longitudinal de las mismas por medio de unos elementos de acoplamiento (34, 36) , estando compuestos al menos dos nudos (17, 74) que están conectados mediante una barra (20, 20, 20’’) por una pluralidad de partes (24, 26; 24’; 26’’) , caracterizada porque los elementos de acoplamiento (36) de cada nudo (17, 74) forman una ranura anular que está formada, en una mitad, por una primera parte (24, 24’) , y en la otra mitad, por una segunda parte (26, 26’) del nudo (14, 74) , y en la que pueden introducirse tangencialmente los elementos de acoplamiento (34) de la barra (20, 20’, 20’’) , y porque los elementos de acoplamiento (34, 36) son transferibles, por rotación relativa de la barra (20, 20’, 20’’) y de los nudos (14, 74) alrededor de un eje que se extiende en una dirección longitudinal de la barra (20, 20’, 20’’) , a una posición en la que los mismos sujetan en arrastre de forma la pluralidad de partes (24, 26, 24’, 26’’) de los nudos (17, 74) .

2. Estructura portante según la reivindicación 1, caracterizada porque los elementos de acoplamiento (34, 36) en las barras y/o nudos formados por una pluralidad de partes (30, 32; 24, 26) se complementan entre sí para formar una estructura con simetría de rotación.

3. Estructura portante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque al menos una barra (20) está compuesta de dos mitades de barra (30, 32) que son adyacentes entre sí en un plano de separación (28) , que se extiende longitudinalmente.

4. Estructura portante según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los elementos de acoplamiento (34, 36) enclavan en arrastre de forma la barra (20) y el nudo (14) entre sí también en la dirección longitudinal de la barra.

5. Estructura portante según la reivindicación 4, caracterizada porque los elementos de acoplamiento (34, 36) presentan unas estructuras a modo de rosca (42, 44, 46, 48, 50) , mediante las cuales el nudo (14) es tensado axialmente contra el extremo de la barra (20) cuando se hace rotar la barra.

6. Estructura portante según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las barras (20) presentan unos canales (64) internos, y los nudos (14) presentan unas cavidades (66) internas, que conectan los canales (64) para formar una red de cavidades.

7. Estructura portante según la reivindicación 6, caracterizada porque la red de cavidades aloja una armadura (68) .

8. Estructura portante según la reivindicación 7, caracterizada porque la armadura presenta un elemento de tracción

(68) que se extiende a través de por lo menos una barra (16, 20) o nudo (14) y conecta una pluralidad de elementos de estructura portante, es decir barras o nudos, con resistencia a la tracción.

9. Estructura portante según la reivindicación 8, caracterizada porque dos barras (16, 20) están conectadas para formar una barra más larga (70) por medio de un nudo (24) que puede hacerse rotar con respecto a estas barras, a través del cual se extiende el elemento de tracción (68) , y porque el nudo (74) contiene un mecanismo (76) tensor para tensar el elemento de tracción.

10. Estructura portante según la reivindicación 6, caracterizada porque los canales (64) y las cavidades (66) están sellados de manera estanca a fluidos con respecto al ambiente y forman parte de una red de tuberías.

11. Estructura portante de barras, que presenta unos nudos (14’) y unas barras (20) , que están sujetas entre los nudos (14’) en arrastre de forma al menos en la dirección transversal a la dirección longitudinal de las mismas por medio de unos elementos de acoplamiento (34, 36) , caracterizada porque al menos una barra (20) que conecta dos nudos (14’) está compuesta por lo menos por dos barras parciales complementarias (30, 32) , presentando las barras parciales (30, 32) en ambos extremos unos elementos de acoplamiento (34) , que están configurados a modo de pasadores sobresalientes dispuestos de manera excéntrica, y porque los elementos de acoplamiento (36) complementarios de los mismos de cada nudo (14’) forman una ranura anular, en la cual se pueden introducir los elementos de acoplamiento (34) en forma de pasador de la barra (20) mediante una ranura de introducción (60) , conectando la ranura de introducción (60) la ranura anular con una cara lateral del nudo (14’) , y porque los elementos de acoplamiento (34, 26) son transferibles, por rotación relativa de la barra (20) y de los nudos (14’) alrededor de un eje que se extiende en una dirección longitudinal de la barra (20) , a una posición en la que los mismos sujetan en arrastre de forma la pluralidad de partes (30, 32) de la barra (20) .