Arcos estructurales de caña o bambú.

1. Arcos estructurales de caña o bambú, consiste en arcos portantes hechos de caña mediterránea (Arundo Donax) o de bambú (Bambusoideae),

atados entre sí con cuerda, cable, bridas u otros elementos que cumplan la función de atado, caracterizado por:

A. la relación entre el calibre y la longitud de cada caña mediterránea o bambú.

B. la relación entre el calibre de cada caña mediterránea o bambú y su flexibilidad.

2. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por estar compuestos por un conjunto ordenado y compacto de cañas o bambúes, que se unen por la parte superior, en sus puntas, formando la clave del arco. Las partes más rígidas de las cañas o bambúes, corresponden a las partes más rectas del arco (las bases) y las partes más flexibles de las cañas o bambúes (las puntas), corresponden a la parte más curvada del arco (la clave).

3. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes en su base, seleccionados por tener el calibre y longitud adecuados para realizar el arco deseado.

4. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes en su base, formando una sección adecuada para soportar las cargas específicas a las que van a estar sometidos en dicho punto, de forma que se añadan nuevas cañas o bambúes para compensar la pérdida de sección cuando sea necesario.

5. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes añadidos a lo largo del arco donde son necesarios para mantener la sección adecuada para soportar las cargas específicas a las que van a estar sometidos en dicho punto. Estas cañas o bambúes añadidos están seleccionados por tener una flexibilidad adecuada para adaptarse a la forma del arco en ese punto y consecuentemente deben tener un calibre parecido a los calibres de las cañas o bambúes que están dentro del arco en el punto en que se añade (que será mayor en las bases y en disminución hacia la clave del arco) para no alterar la curvatura natural del arco portante.

Arcos estructurales de caña o bambú.

La presente invención "Arcos Estructurales de Caña o Bambú", consiste en arcos estructurales hechos de Caña Mediterránea (Arundo Donax) o de Bambú (Bambusoideae), en adelante los "Materiales", atados entre sí con cuerda, cable, bridas u otros elementos que cumplan la función de atado (en adelante los "Arcos Estructurales"). La forma y constitución de los Arcos Estructurales está basada en la observación, análisis, medida y parametrización de las características intrínsecas de los Materiales, consiguiendo un uso optimizado y sistematizado de los mismos, que permite su aplicación a diferentes diseños de estructuras.

Gracias a esta novedosa técnica, se consigue mejorar notablemente el proceso de construcción con fibras vegetales así como dotar de una mayor resistencia a las estructuras resultantes.

Sector de la técnica

La invención "Arcos Estructurales de Caña o Bambú" se enmarca en el sector de la construcción y montaje de estructuras.

Estado de la técnica

Actualmente, la construcción de estructuras con los Materiales, se centra en el aprovechamiento del tramo inicial de los mismos, es decir, en la utilización de las bases de los tallos, descartando las puntas. Dichos tramos se utilizan principalmente para fabricar postes, vigas o cerchas.

Existen algunos ejemplos de estructuras realizadas mediante el curvado de los Materiales pero estos nunca se han aplicado en la construcción de Arcos Portantes.

En particular, existe una técnica tradicional para la construcción de Arcos Portantes con fibras vegetales llamada Mudhif. Esta técnica nació hace 6000 años de la mano de los Madan del Iraq meridional, quienes aprovechaban unos juncos gigantes (qasab) que crecen junto al Tigris y Eúfrates para realizar construcciones vegetales. La técnica Mudhif es, sin embargo, limitada ya que siempre genera el mismo tipo de estructura, con un esquema estructural fijo, y no optimiza el uso del material al requerir un gran número de juncos para su construcción. Además, el método de construcción ha permanecido invariable ya que se ejecuta de acuerdo con unos principios arraigados en la tradición cultural, y adaptados a las necesidades y condiciones locales.

De igual forma, la técnica Mudhif está diseñada específicamente para la construcción con un material determinado, el qasab, cuya mecánica y resistencia resulta menor que la de los Materiales, requiriéndose un gran número de juncos para fabricar cualquier estructura.

La presente invención aporta una clara innovación a la construcción de Arcos Portantes con elementos vegetales, la cuales se describen en los siguientes apartados.

Descripción de la invención

La presente invención "Arcos Estructurales de Caña o Bambú" consiste en Arcos. Portantes de Caña Mediterránea (Arundo Donax) o de Bambú (Bambusoideae) caracterizados por la optimización del uso de los Materiales en atención a las siguientes características:

a. la relación entre el calibre y la longitud de cada Miembro (Fig. 1) y

b. la relación entre el calibre de cada Miembro y su flexibilidad. (Fig. 1).

A. Relación entre el calibre y la longitud de cada Miembro

Para la construcción de los Arcos Estructurales se ha de considerar la variedad de tamaños de los Miembros (el cual no sólo varía de especie a especie sino también dentro de una misma) y clasificarlos según su calibre y longitud. De esta forma, los Miembros de mayor calibre y longitud son utilizados para los Arcos Estructurales de mayor envergadura (Fig. 2) y los Miembros de menor calibre y longitud, se utilizan para los Arcos Estructurales de media y pequeña envergadura (Fig. 3), así como para reforzar la parte media y superior (respectivamente) de Arcos Estructurales de mayor tamaño. (Fig. 4).

Una vez clasificados los Miembros, s se escogen aquellos Miembros cuyo tamaño y longitud se adecúen al tamaño y longitud deseados para formar, en primer término, las Bases del Arco. Por ejemplo: para construir un arco de caña mediterránea de 11 m se recomienda escoger cañas de 6-7 m. (Fig. 1), cuyo calibre suele medir entre 32 y 35 mm.

A continuación, se amarran los Miembros entre sí mediante cuerdas, bridas u otros elementos de unión, posicionando las cañas de tal manera que formen una figura estable. Es decir, que una vez amarrados y apretados unos contra otros, formen un conjunto compacto. (Figs. 5a y 5b).

B. Relación entre el calibre de cada Miembro y su flexibilidad

Existe un incremento de flexibilidad en los Miembros desde las Bases de los Miembros hasta las Puntas (Fig. 7a) equivalente al incremento de curvatura de un arco parabólico. De forma que un Arco Estructural formado por un conjunto de Miembros, cuyas Bases de los Miembros coinciden con las bases del Arco y cuyas Puntas se unen en la Clave del Arco, da como resultado una estructura muy parecida a una parábola perfecta. (Fig. 7c).

Las Bases del Arco son las partes más rectas de los Arcos Estructurales, compuestas por las Bases de los Miembros que son las partes más rígidas de los Miembros, y la Clave del Arco es la parte más curvada de los Arcos Estructurales, compuesta por las Puntas que son las partes más flexibles de los Miembros. (Fig. 7).

La tendencia natural de los Miembros cuando son curvados hasta su máximo admisible es formar un arco parabólico debido, precisamente, a la rigidez de las Bases de los Miembros y la mayor flexibilidad de las Puntas. La técnica que aquí se describe, replica esta propiedad en los Arcos Estructurales ya que se consigue que las Bases del Arco sean también las partes más rígidas del mismo y sus Puntas las más flexibles. (Fig. 7b).

Esta propiedad se debe a la existencia de una relación entre el calibre de los Miembros y su flexibilidad a lo largo de su altura: a medida que va disminuyendo el calibre de los Miembros, aumenta su flexibilidad. Consecuentemente, para construir un Arco Estructural, se ha de considerar el calibre que debe tener cada Miembro en cada punto del mismo, para que adopte la curvatura adecuada. Esta consideración contempla tanto los Miembros que forman las Bases del Arco como aquellos Miembros que se puedan añadir para mantener la sección adecuada del mismo. (Fig. 1).

Con la disminución del calibre de los Miembros que forman las Bases del Arco, la sección del Arco Estructural disminuye también (Fig. 8). Para compensar esta pérdida de sección, añadimos nuevos Miembros alrededor de los que vienen de las Bases del Arco, controlando que la sección a lo largo del Arco Estructural sea la adecuada (y no menor) para resistir las solicitaciones de la estructura. (Fig. 6).

El calibre de cada Miembro añadido a lo largo del Arco Estructural ha de ser parecido a los calibres de los Miembros que conforman el Arco Estructural en el punto en el que es añadido. Es decir, el calibre de los Miembros añadidos a una distancia X de la base, debe ser el mismo que el que tienen los Miembros de la base a dicha distancia X. Por ejemplo, si los Miembros en la base tienen 32 mm y a la distancia X ha disminuido a 27 mm, la base del Miembro añadido en ese punto debería tener el calibre 27 mm aproximadamente. (Fig. 1).

Como resultado, la sección del Arco Estructural en cada uno de sus puntos contiene Miembros del mismo o parecido calibre. El calibre mayor lo encontraremos en las Bases del Arco, y este irá en disminución hasta la Clave del Arco, donde se encontrará el menor. (Fig. 9).

Resulta fundamental que todos los Miembros que conforman un Arco Estructural, tanto los que forman las Bases del Arco como los que se vayan añadiendo sucesivamente, se coloquen en paralelo entre sí y queden fuertemente unidos, para garantizar la resistencia del Arco Estructural y facilitar su curvado. Es decir, si los Miembros se cruzasen a lo largo del Arco Estructural se crearían puntos débiles susceptibles de sufrir una ruptura en cualquier momento de la vida de la estructura. Especialmente, durante el momento de su construcción, montaje u otros momentos en los que la elasticidad se vea comprometida, como puede ser un terremoto.

Posibles aplicaciones industriales: Construcción de estructuras complejas

Combinando varios Arcos Estructurales (de las mismas y/o diferentes longitudes) se pueden crear estructuras de distintos tamaños y diseños. Para crear dichas estructuras, los Arcos Estructurales se pueden conectar entre sí o con Otros Elementos Curvos de Conexión.

La dimensión o número de plantas de una estructura quedará determinada por la especie de Material que se emplee. El rango de tamaños de Miembros de la especie o especies que se empleen nos determinará el rango de tamaños los Arcos Estructurales que se pueden construir...

1. Arcos estructurales de caña o bambú, consiste en arcos portantes hechos de caña mediterránea (Arundo Donax) o de bambú (Bambusoideae), atados entre sí con cuerda, cable, bridas u otros elementos que cumplan la función de atado, caracterizado por:

A. la relación entre el calibre y la longitud de cada caña mediterránea o bambú.

B. la relación entre el calibre de cada caña mediterránea o bambú y su flexibilidad.

2. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por estar compuestos por un conjunto ordenado y compacto de cañas o bambúes, que se unen por la parte superior, en sus puntas, formando la clave del arco. Las partes más rígidas de las cañas o bambúes, corresponden a las partes más rectas del arco (las bases) y las partes más flexibles de las cañas o bambúes (las puntas), corresponden a la parte más curvada del arco (la clave).

3. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes en su base, seleccionados por tener el calibre y longitud adecuados para realizar el arco deseado.

4. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes en su base, formando una sección adecuada para soportar las cargas específicas a las que van a estar sometidos en dicho punto, de forma que se añadan nuevas cañas o bambúes para compensar la pérdida de sección cuando sea necesario.

5. Arcos estructurales según reivindicación 1 anterior, caracterizados por componerse de cierto número de cañas o bambúes añadidos a lo largo del arco donde son necesarios para mantener la sección adecuada para soportar las cargas específicas a las que van a estar sometidos en dicho punto. Estas cañas o bambúes añadidos están seleccionados por tener una flexibilidad adecuada para adaptarse a la forma del arco en ese punto y consecuentemente deben tener un calibre parecido a los calibres de las cañas o bambúes que están dentro del arco en el punto en que se añade (que será mayor en las bases y en disminución hacia la clave del arco) para no alterar la curvatura natural del arco portante.