Pilar de apoyo para estructura modular, viga destinada a apoyarse en pilares de este tipo y estructura que comprende a dichos pilares y vigas.

Pilar de apoyo para estructura modular, viga destinada a apoyarse en pilares de este tipo y estructura que comprende a dichos pilares y vigas.

Pilar prefabricado de hormigón (1) para el apoyo de techo estructural modular, preferentemente montado en seco, que comprende en su parte superior un capitel para el apoyo (2) de vigas (3), siendo el capitel de apoyo (2) de planta cuadrada o cuadrangular de modo que se definen cuatro lados (21, 22, 23, 24) de apoyo para las vigas (3), en el que cada uno de los lados (21, 22, 23, 24) comprende unos rebajes cóncavos (4) de caras paralelas al eje de las vigas (3) que definen unos salientes convexos (5) cuyos lados comprenden unas superficies de apoyo (6) tales que al apoyar una viga (3), cuyos extremos son complementarios a dichos rebajes (4), las fuerzas de apoyo tienen direcciones contenidas en un plano (41, 42, 43, 44) perpendicular al eje de la viga (3), teniendo dichas direcciones una componente horizontal. La invención también se refiere a una viga complementaria de este pilar y a un segmento de losa, así como de una estructura provista de dichos pilares, dichas vigas y opcionalmente también dichos segmentos de losa.

PILAR DE APOYO PARA ESTRUCTURA MODULAR, VIGA DESTINADA A APOYARSE EN PILARES DE ESTE TIPO Y ESTRUCTURA QUE COMPRENDE A

DICHOS PILARES Y VIGAS

Pilar prefabricado de hormigón para el apoyo de techo estructural modular, Viga plana prefabricada rectangular o cuadrangular de hormigón pretensado para techo estructural modular, y estructura asociada

La presente invención se refiere a un pilar de hormigón prefabricado para el apoyo 10 de techo estructural modular montado en seco, a una viga plana, a unos segmentos de losa y al entramado estructural formado por estos elementos, que permite un procedimiento de montaje y postesado simple, limitando los problemas logísticos, y ofreciendo estructuras de luces notables con la posibilidad de formar techos planos e hiperestáticos.

Antecedentes de la invención

Son conocidos los sistemas de entramados estructurales de hormigón prefabricado que comprenden algunos o diversos de los tres tipos de elementos básicos que 20 componen el sistema aquí descrito: pilares de apoyo, con o sin capitel; vigas apoyadas sobre los pilares; y segmentos de losa apoyados sobre vigas o directamente sobre los pilares.

Entre los diversos sistemas de entramados de este tipo existen muchas variantes.

Para poder comprender mejor en qué aspectos se diferencian unas variantes de otras se establecen nueve rasgos esenciales de este tipo de estructuras:

A) Existencia de CAPITEL sobre el pilar

B) Geometría de las VIGAS, es decir de los elementos o partes del techo que se apoyan directamente sobre los pilares.

C) Sección de la LOSA, o de aquella parte del techo que no se apoya directamente sobre los pilares sino que se apoya sobre las vigas.

D) TAMAÑO Y FORMA de los elementos prefabricados.

E) Clase de ARMADURAS empleadas en el techo, es decir en las vigas y losas.

F) UNIDIRECCIONALIDAD O BIDIRECCIONALIDAD del techo y en particular de la losa.

G) Solución para el APOYO de unas piezas prefabricadas sobre otras, en especial durante el proceso de montaje.

H) Solución para el CONTACTO en la zona de apoyo entre una pieza de hormigón prefabricado y su soporte, en especial durante el proceso de montaje.

I) Solución para colmatar o no las JUNTAS entre piezas.

A) CAPITEL

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que los pilares no tienen capiteles los que se describen en GB1084094 (Zezelj), US3495341 (Mitchell Jr), US3553923 (Dompas) y US5504124 (Tadros).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que los pilares sí tienen 15 capiteles los que se describen en US2776441 (Dobell), US3918222 (Bahramian) y US8011147 (Hanlon). En este último caso el capitel no es cuadrangular

B) VIGAS

Es ejemplo de este tipo de entramados estructurales en que las vigas son de canto el que se describe en US2776441 (Dobell).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que las vigas son planas pero con un cuelgue los que se describen en US3495341 (Mitchell Jr), US3918222 (Bahramian), US5504124 (Tadros) y US8011147 (Hanlon).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que las vigas son planas o indistintas del conjunto de la losa los descritos en GB1084094 (Zezelj) y 25 US3553923 (Dompas).

C) LOSA

Es ejemplo de este tipo de entramados estructurales en que las losas son macizas el que se describe en US3495341 (Mitchell Jr)

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que las losas tienen 30 sección en T los que se describen en GB1084094 (Zezelj), US3918222 (Bahramian) y US8011147 (Hanlon).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales en que las losas tienen sección en doble T o en cajón los que se describen en US2776441 (Dobell), US3553923 (Dompas) y US5504124 (Tadros).

D) TAMAÑO Y FORMA

Son ejemplo de este tipo de entramados estructurales en que las piezas prefabricadas son pequeños bloques o dovelas los que se describen en US2776441 (Dobell) y US3553923 (Dompas).

Es ejemplo de este tipo de entramados estructurales en que las piezas son planas y de las dimensiones el descrito en GB1084094 (Zezelj).

Son ejemplo de este tipo de entramados estructurales en que las piezas son largas y de grandes dimensiones los descritos en US3495341 (Mitchell Jr), US3918222 (Bahramian), US5504124 (Tadros) y US8011147 (Hanlon).

E) ARMADURAS

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con armadura pasiva las que se describen en US3495341 (Mitchell Jr) y US5504124 (Tadros).

Es ejemplo de este tipo de entramados estructurales con armadura pretesa el que se describe en US8011147 (Hanlon).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con armadura postesa las que se describen en US2776441 (Dobell), GB1084094 (Zezelj), US3553923 (Dompas) y US3918222 (Bahramian).

F) UNIDIRECCIONALIDAD O BIDIRECCIONALIDAD Son ejemplo de este tipo de entramados estructurales hechos a base elementos con 20 flexión en una dirección (unidireccionales) los descritos en US2776441 (Dobell), US3495341 (Mitchell Jr), US5504124 (Tadros) y US8011147 (Hanlon).

Son ejemplo de este tipo de entramados estructurales hechos a base elementos con flexión en dos direcciones (bidireccionales) los descritos en GB1084094 (Zezelj), US3553923 (Dompas) y US3918222 (Bahramian).

G) APOYO

En cuanto a lo que se refiere al modo en que las piezas se apoyan unas sobre otras se pueden distinguir al menos tres familias: las que emplean apoyos puntuales en piezas metálicas, provisionales o definitivas; las que emplean apoyos a media madera en hormigón; y las que emplean geometrías más o menos complejas de 30 encaje entre piezas, mediante bordes metálicos o de hormigón, que pueden llegar a transmitir esfuerzos de directriz no vertical.

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con uniones que emplean apoyos puntuales en piezas metálicas las que se describen en GB1084094 (Zezelj) y US8011147 (Hanlon).

Son mucho más habituales los entramados estructurales prefabricados con uniones que emplean apoyos a media madera en hormigón. Entre los entramados estructurales del tipo aquí estudiado, son ejemplos de apoyo a media madera que los que se describen en US2776441 (Dobell), US3495341 (Mitchell Jr), US3918222 5 (Bahramian) y US5504124 (Tadros).

Son ejemplos de uniones que emplean geometrías complejas de encaje entre piezas que pueden transmitir esfuerzos de directriz no vertical las que se describen en US409893 (Wrey), US24114438 (Henderson), US2618146 (Ciralini), US2966009 (Koch) y otros. En general todos estos son ejemplos poco actuales, propios de una 10 solución que se ha mostrado más apropiada para otros materiales (madera, metales, etc.) que para hormigón.

H) CONTACTO

En cuanto a lo que se refiere al contacto entre las piezas de hormigón prefabricado y el elemento en el que se apoyan, se pueden distinguir las cuatro soluciones 15 siguientes: a hueso (apoyo directo) sobre hormigón; a hueso (apoyo directo) sobre acero; sobre base de mortero; y sobre base de elastómero.

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con contacto a hueso entre hormigón y hormigón los descritos en US2776441 (Dobell), US3495341 (Mitchell Jr), US3553923 (Dompas), US3918222 (Bahramian) y US5504124 (Tadros).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con contacto a hueso entre hormigón y acero los descritos en GB1084094 (Zezelj) y US8011147 (Hanlon).

Las soluciones con mortero o con elastómero son más habituales para el apoyo de piezas prefabricadas sobre elementos ejecutados en obra.

I) JUNTAS

En cuanto al modo en que quedan resueltas las holguras entre piezas en las juntas, se pueden distinguir al menos tres familias: las que emplean junta abierta que se rellena con mortero u hormigón; aquellas en que las juntas presentan holguras bastante pequeñas pero imperfectas, que no se rellenan; y aquellas en que la junta permite un encaje tan perfecto, sea metálico o de hormigón, que no requiere relleno. 30 Es ejemplo de este tipo de entramados estructurales con uniones que emplean junta abierta que se rellena con mortero u hormigón la que se describe en GB1084094 (Zezelj).

Son ejemplos de este tipo de entramados estructurales con uniones que emplean juntas con holguras pequeñas que no se rellenan las que se describen en

US3495341 (Mitchell Jr), US3918222 (Bahramian), US5504124 (Tadros) y US8011147 (Hanlon).

Son ejemplos de juntas con encaje perfecto sin relleno de hormigón las que se describen en US409893 (Wrey), US2618146 (Ciralini), US2966009 (Koch) y otros. 5 En general todos estos son ejemplos poco actuales, propios de una solución que se ha mostrado más apropiada para otros materiales...

1. Pilar prefabricado de hormigón (1) para el apoyo de techo estructural modular preferentemente montado en seco, que comprende en su parte superior un capitel 5 para el apoyo (2) de vigas (3), siendo el capitel de apoyo (2) de planta cuadrada o cuadrangular de modo que se definen cuatro lados (21, 22, 23, 24) de apoyo para las vigas (3), caracterizado por el hecho de que cada uno de los lados (21, 22, 23, 24) comprende unos rebajes cóncavos (4) de caras paralelas al eje de las vigas (3) que definen unos salientes convexos (5) cuyos lados comprenden unas superficies

de apoyo (6) tales que al apoyar una viga (3), cuyos extremos son complementarios a dichos rebajes (4), las fuerzas de apoyo tienen direcciones contenidas en un plano (41, 42, 43, 44) perpendicular al eje de la viga (3), teniendo dichas direcciones una componente horizontal.

2. Pilar según la reivindicación 1, en el que los rebajes cóncavos (4) son

triangulares o trapezoidales.

3. Pilar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el capitel de apoyo lleva incluidos unos segmentos de vainas (11) pasantes de modo que

permiten el enhebrado de cordones para postesar.

4. Pilar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos dos rebajes (4).

5. Pilar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los cuatro

lados (21, 22, 23, 24) de apoyo para las vigas (3) comprenden en su parte inferior una solapa que sobresale (14) destinada a la contención de la lechada de mortero de las juntas entre las vigas y el pilar.

6. Viga plana prefabricada (3) rectangular o cuadrangular de hormigón pretensado

para techo estructural modular preferentemente montado en seco, de modo que se definen cuatro lados (31, 32, 33, 34), dos de ellos extremos (31, 33) para el apoyo en unos pilares (1), caracterizada por el hecho de que cada uno de los lados extremos (31, 33) comprende unos rebajes convexos (7) de caras paralelas al eje de

la viga que comprenden unas superficies de apoyo (8) tales que al apoyar la viga (3) sobre el capitel de apoyo (2) de un pilar (1) provisto de salientes (5) complementarios a dichos rebajes (7), las fuerzas de apoyo tienen direcciones contenidas en un plano (41, 42, 43, 44) perpendicular al eje de la viga (3), teniendo 5 dichas direcciones una componente horizontal.

7. Viga (3) según la reivindicación 6, en la que al menos uno de los lados largos (32, 34) comprende unos rebajes cóncavos (9) de caras paralelas al eje de las segmentos de losa (12) que comprenden unas superficies de apoyo (10) tales que al 10 apoyar los segmentos de losa (12), cuyos extremos son complementarios a dichos rebajes (9), las fuerzas de apoyo tienen direcciones contenidas en un plano (41, 43) perpendicular al eje de las segmentos de losa (12), teniendo dichas direcciones una componente horizontal.

8. Viga según las reivindicaciones 6 y 7 que lleva incluidos unos segmentos de

vainas (11) pasantes de modo que permiten el enhebrado de cordones para postesar.

9. Viga según las reivindicaciones anteriores 6 a 8, en que uno o sus dos lado(s) 20 largo(s) comprende(n) en su parte inferior una solapa que sobresale (14) destinada a la contención de la lechada de mortero de las juntas entre los segmentos de losa y la

viga.

10. Estructura (50) constituida por al menos dos pilares (1) según cualquiera de las

reivindicaciones 1 a 5, y al menos una viga (3) según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 9.

11. Estructura según las reivindicaciones 6 a 10, que comprende unos segmentos de 30 losa (12) provistos de unos rebajes convexos (13) para el apoyo sobre los lados

largos (32, 34) de las vigas, que permiten un apoyo en las condiciones descritas en la reivindicación (7).

12. Estructura según la reivindicación 11 en que los segmentos de losa (12) llevan

incluidos unos segmentos de vainas (11) pasantes de modo que permiten el enhebrado de cordones para postesar.

13. Estructura según las reivindicaciones 11 y 12 en que los segmentos de losa (12) 5 comprenden en su parte inferior unas que solapas (14) que sobresalen destinadas a

la contención de la lechada de mortero de las juntas entre los segmentos de losa o con las vigas paralelas éstos.

14. Estructura según la reivindicaciones 10 a 14, que incluye el enhebrado en obra 10 de tendones de postesado, y su posterior tesado, anclado e inyectado de vainas.

15. Pilar prefabricado de hormigón (101) para el apoyo de techo estructural modular preferentemente montado en seco, que comprende en su parte superior un capitel para el apoyo (102) de vigas (103), siendo el capitel de apoyo (102) de planta cuadrada o cuadrangular de modo que se definen cuatro lados (121, 122, 123, 124)

de apoyo para las vigas (103), caracterizado por el hecho de que cada uno de los lados (121, 122, 123, 124) incorpora una solapa rígida que sobresale (105) y está adosada a la cara inferior del capitel (102) y unos raíles rígidos (104) planos y paralelos al eje de la viga (103) que se apoya en ese lado, cuyo extremo comprende unas placas rígidas (107) planas que encajan con los raíles (104) del capitel (102).

16. Pilar según la reivindicación 15, en que el capitel de apoyo comprende unos segmentos de vainas (111) pasantes de modo que permiten el enhebrado de cordones para postesar.

17.Viga plana prefabricada (103) rectangular o cuadrangular de hormigón

pretensado para techo estructural modular montado en seco, de modo que se definen cuatro lados (131, 132, 133, 134), dos de ellos extremos (131, 133) para el apoyo en unos pilares (101), caracterizada por el hecho de que cada uno de los lados extremos (131, 133) comprende unas placas rígidas (107) que encajan con los 30 raíles (104) del capitel (102).

18. Viga según la reivindicación 17, en la que al menos uno de los lados largos (132, 134) que incorpora una solapa rígida (108) que sobresale y está adosada a la cara inferior de la viga (103) y unos raíles rígidos (109) planos y paralelos al eje de los

segmentos de losa (112) que se apoyan en la viga (103), cuyos extremos comprenden unas placas rígidas (113) planas y verticales que encajan con los raíles (109) de la viga (103).

19. Viga según las reivindicaciones 17 y 18 que llevan incluidos unos segmentos de

vainas (111) pasantes de modo que permiten el enhebrado de cordones para postesar.

20. Estructura (150) constituida por al menos dos pilares (101) según cualquiera de 10 las reivindicaciones 15 o 16, y al menos una viga (103) según cualquiera de las

reivindicaciones 17 a 19.

21. Estructura según las reivindicaciones 17 a 20, que comprende unos segmentos de losa (112) cuyos extremos comprenden unas placas rígidas (113) planas y

verticales que permiten un apoyo en las condiciones descritas en la reivindicación 18.

22. Estructura según la reivindicación 21 en que los segmentos de losa (112) llevan incluidos unos segmentos de vainas (111) pasantes de modo que permiten el

enhebrado de cordones para postesar.

23. Estructura según las reivindicaciones 21 y 22 en que los segmentos de losa (112) comprenden en su parte inferior unas solapas (106) que sobresalen destinadas a la contención de la lechada de mortero de las juntas entre los

segmentos de losa o con las vigas paralelas éstos.

24. Estructura según la reivindicaciones 20 a 24, que incluye el enhebrado en obra de tendones de postesado, y su posterior tesado, anclado e inyectado de vainas.