Disposición de unión de perfiles huecos de acero que están bajo presión axial.

Construcción de armazón con disposición de unión de perfiles huecos de acero como elementos de soporte,

que está constituida por cordón superior (1), cordón inferior (2) y tirantes diagonales (3, 3'), caracterizada por que los tirantes diagonales (3) están constituidos por secciones parciales (4, 5, 5', 6), que están unidas entre sí por medio de unión nodal y están expuestas bajo carga a una solicitación de presión axial y la unión nodal de los tirantes diagonales (3) está realizada como unión de encaje en unión positiva desprendible, en la que las secciones parciales (4, 5, 5', 6) están realizadas de manera que se pueden encajar unas dentro de las otras.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2010/001432.

Solicitante: Vallourec Deutschland GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Theodorstrasse 109 40472 Düsseldorf ALEMANIA.

Inventor/es: JOSAT,Ole, HERION,STEFAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E04C3/04 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04C ELEMENTOS ESTRUCTURALES; MATERIALES DE CONSTRUCCION (para puentes E01D; especialmente concebidos para aislamiento o cualquier otra protección E04B; elementos utilizados como auxiliares para la construcción E04G; para minas E21; para túneles E21D; elementos estructurales con un campo de aplicación más amplio que el de la industria de la edificación F16, concretamente F16S). › E04C 3/00 Elementos de construcción de forma alargada concebidos para soportar cargas (como ayudas a la construcción E04G). › metálicas (E04C 3/29 tiene prioridad; armadura E04C 5/06; fabricación B21).
  • E04C3/08 E04C 3/00 […] › de alma discontinua, p. ej. de alma formada con elementos análogos a barrotes; Armaduras metálicas en forma de enrejado (E04C 3/10, E04C 3/11 tienen prioridad).
  • E04C5/065 E04C […] › E04C 5/00 Elementos de armadura, p. ej. para hormigón; Elementos auxiliares para este uso (composición del material C21, C22; arreglos de los elementos de armadura, ver las clases correspondientes). › Rejillones ligeros, p. ej. con elementos precolados (rejillones ligeros en general E04C 3/08, E04C 3/294).
  • F16B7/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › Montajes de varillas o de tubos, p. ej. de sección no circular incluyendo los montajes elásticos (armaduras de paraguas A45B 25/02; soldadura de las uniones con o sin aporte de metal B23K; uniones para vehículos en general B60D; acoplamientos para vehículos ferroviarios B61G; cuadros de bicicleta B62K; acoplamientos de ejes F16D; acoplamientos de tuberías de fluidos F16L).

PDF original: ES-2477970_T3.pdf

 


Descripción:

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DESCRIPCIÓN

Disposición de unión de perfiles huecos de acero que están bajo presión axial La invención se refiere a una construcción de armazón de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Los perfiles huecos de acero que están bajo presión axial se emplean, por ejemplo, en construcciones de armazón, que se utilizan, entre otras cosas, para sistemas de soporte prefabricados como construcciones de tejado y se conocen a partir del documento DE 10 2006 010 951 A1.

El sistema de soporte representado aquí para construcciones de tejado de acero, que se ofrece también bajo el nombre â??PREONâ??®, se caracteriza especialmente por su variabilidad en la adaptación a diferentes envergaduras. Esta variabilidad se realiza a través de una normalización y modularización del tipo de construcción y requiere solamente todavía una estática de tipos.

Tales sistemas de soporte para construcciones de armazón están constituidos por diferentes elementos de soporte configurados como perfiles huecos conectados entre sí, que están expuestos de acuerdo con su carga a solicitaciones a tracción, a presión o a flexión. Estos perfiles de soporte están realizados como cordón superior o inferior como tirantes diagonales de diferente longitud, que se conectan entre sí a continuación a través de unidos nodales.

La longitud de los elementos de soporte individuales está limitada por razones de suministro y por razones técnicas de producción, de manera que éstos deben conectarse para la fabricación de las longitudes necesarias para las construcciones de armazón dado el caso para obtener longitudes múltiples.

Las uniones nodales de los elementos de soporte se realizan en este caso por medio de conexiones de placas de cabecera, que se fabrican normalmente a través de soldadura y por medio de elementos de unión mecánicos, como tornillos o remaches.

Estas técnicas de unión son costosas y caras y en el caso de uniones solicitadas exclusivamente axialmente a presión son innecesarias y, por lo tanto, antieconómicas.

La invención tiene el cometido de indicar una unión de perfiles huecos que están bajo presión axial, que se pueden fabricar de una manera económica y se pueden montar rápidamente sin los inconvenientes de las uniones conocidas.

Este cometido se soluciona con las características de la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos son objeto, respectivamente, de reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con las enseñanzas de la invención parta la solución de este cometido, la unió solicitada a presión se realiza como unión de encaje en unión positiva desprendible. Esta unión de encaje presenta, en el caso de uniones nodales solicitadas solamente a presión axial, por ejemplo en el caso de construcciones de armazón, ventajas esenciales frente a las uniones soldadas, atornilladas y remachadas habituales hasta ahora.

Puesto que las uniones solamente son solicitadas axialmente a presiòn, desde el punto de vista estático es suficiente realizar las longitudes necesarias de los elementos diagonales a través de una unión de encaje sencilla de perfiles huecos encajados nos dentro de los otros. De esta manera el montaje de la construcción de armazón es claramente más sencilla, más rápida y, por lo tanto, más económica.

Para la fabricación de las uniones de encaje, los perfiles huecos de los tirantes diagonales presentan en una primera forma de realización en un extremo de una de las partes de los tirantes diagonales un diámetro incrementado, permaneciendo constante en el diámetro el extremo a insertar allí de la otra parte del tirante diagonal.

En una segunda forma de realización, para la fabricación de la unión de encaje, un extremo de una parte de los tirantes diagonales está reducida en el diámetro y el extremo acoplar encima de la otra parte de los tirantes diagonales permanece constante en el diámetro.

Otra configuración ventajosa de la invención prevé fabricar la unión por medio de un manguito separado provisto con un ensanchamiento y un estrechamiento, de manera que los perfiles huecos se pueden fabricar con diámetro constante. El manguito se inserta en este caso en un extremo del perfil hueco y se acopla sobre el extremo del otro perfil hueco.

En este caso es ventajoso que los manguitos pueden ser fabricados como elementos estándar económicos. No obstante también son concebibles manguitos, cuyos extremos se pueden acoplar sobre los extremos de los perfiles huecos o se pueden insertar en los extremos.

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En una configuración ventajosa de la invención, la unión de encaje está provista con un seguro contra aflojamiento imprevisto. Éste puede ser, por ejemplo, un adhesivo, mortero o un elemento de fijación, como por ejemplo una cuña o un anillo de fijación.

Los perfiles huecos de los elementos de soporte están fabricados de acuerdo con la invención a partir de tubos sin costura, fabricados en caliente, pero en principio se pueden emplear también perfiles huecos de tubos soldados, fabricados en frío o fabricados en caliente.

Aunque la invención se describe en el ejemplo de una construcción de armazón, sin embargo, en principio, se puede emplear también en la construcción de altura de acero y en la construcción de maquinas o en la construcción de fachadas, siempre allí donde solamente deben fabricarse uniones solicitadas a presión a partir de tubos o bien de perfiles huecos.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de una figura.

La figura muestra en una parte superior de la imagen una construcción de armazón fabricada de acuerdo con la invención a partir de perfiles huecos con un cordón superior 1, un cordón inferior 2 así como con tirantes diagonales 3, 3â? como elementos de soporte. Los elementos de soporte propiamente dichos están constituidos de perfiles huecos sin costura laminados en caliente, que se unen entre sí para formar longitudes múltiples de acuerdo con la longitud requerida.

En el caso de un armazón que está bajo presión (ver las flechas de carga) , los tirantes diagonales 3, 3â? se comportan como barra de presión 3 o bien como barra de tracción 3â?. En el caso de tirantes diagonales 3, 3â? divididos debido a la longitud requerida, las uniones de los tirantes 3 solicitados sólo axialmente a presión están realizadas de acuerdo con la invención como unión de encaje de unión positiva. Los otros elementos de soporte de la construcción de armazón se conectan, en cambio, de manera habitual con conexiones de placas de cabecera soldadas (no representadas aquí) , de manera que las solicitaciones a tracción pueden ser absorbidas por la unión.

En la parte inferior de la imagen de la figura se representan dos ejemplos para soluciones como uniones de encaje de unión positiva.

Los tirantes diagonales 3, que están bajo solicitación a presión axial, están constituidos en una primera forma de realización (variante 1, parte inferior izquierda de la figura) debido a la longitud necesaria por dos secciones parciales 4, 5. La sección parcial 4 presenta en un extremo un diámetro incrementado, que está dimensionado de tal manera que el extremo de la sección parcial 5 a insertar allí del tirante diagonal 3 puede ser recibido en unión positiva.

Para el seguro contra aflojamiento imprevisto de la unión, la unión está fijada con un adhesivo o mortero o similar 7.

En una segunda forma de realización de la unión de encaje (variante 2, parte inferior derecha de la figura) , el tirante diagonal 3 está dividido en secciones parciales 5â? y 6. En esta variante, la sección parcial 6 está reducida en el diámetro en uno de los extremos y está encajada en unión positiva en la sección parcial 5â?, que presenta continuamente un diámetro constante. También esta unión está asegurada contra aflojamiento imprevisto con adhesivo o mortero o similar.

A través de la introducción de adhesivo, mortero, elementos de fijación o similares es posible la transmisión de momentos (momentos de flexión como también momentos de torsión) .

Lista de signos de referencia

Cordón superior

Cordón inferior

3, 3â? Tirante diagonal

Sección parcial con diámetro incrementado del extremo del perfil hueco

5, 5â? Sección parcial con diámetro constante del extremo del perfil hueco

Sección parcial con diámetro reducido del extremo del perfil hueco

Adhesivo

 


Reivindicaciones:

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1. Construcción de armazón con disposición de unión de perfiles huecos de acero como elementos de soporte, que está constituida por cordón superior (1) , cordón inferior (2) y tirantes diagonales (3, 3â?) , caracterizada por que los tirantes diagonales (3) están constituidos por secciones parciales (4, 5, 5â?, 6) , que están unidas entre sí por medio de unión nodal y están expuestas bajo carga a una solicitación de presión axial y la unión nodal de los tirantes diagonales (3) está realizada como unión de encaje en unión positiva desprendible, en la que las secciones parciales (4, 5, 5â?, 6) están realizadas de manera que se pueden encajar unas dentro de las otras.

2. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que para la fabricación de la unión de encaje un extremo de la sección parcial (4) presenta un diámetro incrementado y el extremo de las secciones parciales (5) , a insertar en unión positiva allí, se deja constante.

3. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que para la fabricación de la unión de encaje se reduce el diámetro de un extremo de la sección parcial (6) y se deja constante en el diámetro el extremo de la sección parcial (5â?) que debe acoplarse en unión positiva con ella.

4. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que las secciones parciales (4, 5, 15 5â?, 6) están unidas por medio de un manguito que se puede encajar o bien acoplar en ellas.

5. Construcción de armazón de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la unión de encaje está provista con un seguro contra aflojamiento.

6. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el seguro es un adhesivo.

7. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el seguro es un elemento de 20 fijación.

8. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que el elemento de fijación es una cuña.

9. Construcción de armazón de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que el elemento de fijación es un anillo de fijación.

10. Construcción de armazón de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que los perfiles huecos de cordón superior (1) , cordón inferior (2) y tirantes diagonales (3, 3â?) están producidos a partir de tubos sin costura fabricados en caliente.

11. Construcción de armazón de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que los perfiles huecos de cordón superior (1) , cordón inferior (2) y tirantes diagonales (3, 3â?) están producidos a partir de tubos soldados, fabricados en frío o en caliente.


 

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