Estructura.

Una estructura que comprende un miembro estructural (1) configurado como un bastidor con cuatro lados,

en donde:

se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada (4) en una esquina formada por el cruce entre cada uno de los extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica interior (1a) del lado predeterminado y una superficie plana periférica interior (1a) del segundo lado,

el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende dos partes horizontales (5) separadas entre sí en una dirección de grosor del miembro estructural semejante a un bastidor y que se extienden en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor (1), una parte vertical (6) que conecta entre sí unos primeros extremos de las dos partes horizontales (5), y una parte vertical (6) que conecta entre sí unos segundos extremos de las dos partes horizontales (5), y el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una primera abertura (7) formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (4) y una segunda abertura (8) formada en el mismo mirando al interior del miembro estructural semejante a un bastidor (1),

una parte de una orilla de abertura de la primera abertura (7) correspondiente por lo menos a las dos partes verticales (6) se une a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (1), y un aplanamiento que es la proporción entre una anchura máxima (L) de la segunda abertura (8) y una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es más de 1,0 y no más de 3,0.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/071324.

Solicitante: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8071 JAPON.

Inventor/es: SETO,ATSUSHI, MATSUNO,TAKASHI, SAKURADA,EISAKU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B62D21/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES.B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › Chasis, es decir, infraestructura sobre la cual la carrocería del vehículo puede ser montada (chasis y carrocerías combinadas B62D 23/00).
  • E04C2/38 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 2/00 Elementos de construcción de espesor relativamente débil para la construcción de partes de edificios, p. ej. materiales en hojas, losas o paneles (materiales o fabricación ver los lugares apropiados, p. ej. B27N, B29, D21J; fabricados in situ E04B; concebidos especialmente para el aislamiento o cualquier otra protección E04B 1/62; estructuras portantes de suelos E04B 5/02, E04B 5/16; tejados constituidos por losas que se autosustentan E04B 7/20; elementos de cubiertas de tejados o análogos E04D 3/00; para el revestimiento o el terminado E04F 13/00). › con nerviaciones, rebordes o similares fijos por encima, p. ej. paneles estructurados (montaje con otros paneles o elementos para formar una estructura, ver los lugares correspondientes a las estructuras en cuestión, p. ej. E04B 2/00).

PDF original: ES-2534914_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Estructura Campo técnico La presente invención está relacionada con una estructura que incluye un miembro estructural configurado como un bastidor con cuatro lados, el miembro estructural incluye un miembro estructural de sección transversal cerrada en una parte de cruce del mismo, reduciendo de este modo la desviación.

Antecedentes de la técnica Para pesos pequeños o tamaños grandes, las estructuras de acero, tales como automóviles, máquinas de construcción, puentes y edificios arquitectónicos, deben utilizar acero de alta resistencia a la tracción, denominado material de alta resistencia a la tracción, para reducir los grosores de chapa o las áreas en sección transversal de los miembros de los mismos. Sin embargo, con desventaja, las reducidas áreas en sección transversal o grosores de chapa de los miembros pueden reducir la rigidez de los mismos, haciendo que los miembros se deformen significativamente, esto es, se desvíen, bajo una fuerza externa. Esto puede impedir que se garantice la seguridad de las estructuras de acero. De este modo, ha habido una fuerte demanda de una técnica que logre una reducción coherente tanto en el peso como en la desviación de los miembros estructurales.

Entre las técnicas para reducir la desviación de los miembros estructurales, se conoce ampliamente una técnica en la que una placa de refuerzo, llamada nervadura, se conecta a una parte de cruce del miembro estructural. Por otra parte, la documentación de patente 1 describe una técnica para doblar un extremo de una placa de refuerzo, semejante a una placa, para darle forma de U o de V para mejorar las prestaciones de límite elástico y de fatiga del miembro estructural. Adicionalmente, la documentación de patente 2 describe una técnica para definir el ángulo entre un material de refuerzo, con forma de U o de V, y un miembro estructural y la anchura de la combinación del material de refuerzo y el miembro estructural, para mejorar las prestaciones de límite elástico y de fatiga del miembro estructural.

Por otra parte, la documentación de patente 3 describe una estructura acoplada que incluye un miembro estructural que tiene una sección transversal hueca con unas mamparas y un miembro de acoplamiento con un extremo de abertura en el que se inserta el miembro estructural.

Adicionalmente, la documentación de patente 4 describe una estructura de unión en la que un miembro estructural en columna se une a un segundo miembro estructural. Un material de refuerzo semejante a una placa que se suelda al miembro estructural en columna y se une junto a un segundo miembro estructural para reforzar la unión entre los miembros estructurales. El material de refuerzo incluye una parte doblada que tiene forma de U o de V a lo largo de una superficie del miembro estructural, y una abertura semejante a un anillo.

Lista de citas Documentación de patentes Documentación de patente 1: Publicación japonesa de patente, abierta a la inspección pública, nº 2001-132102

Documentación de patente 2: Publicación japonesa de patente, abierta a la inspección pública, nº 2006-2464

Documentación de patente 3: Publicación japonesa de patente, abierta a la inspección pública, nº 9-118257

Documentación de patente 4: Publicación japonesa de patente, abierta a la inspección pública, nº 2005-54565

Compendio de la invención Problema técnico De las técnicas descritas arriba, aquellas en las que una placa de refuerzo semejante a una placa sin doblar se dispone en una parte de cruce del miembro estructural son eficaces para reducir una desviación que se produce cuando el miembro estructural actúa para desviarse en una dirección en-el-plano, esto es, la desviación se produce en una dirección en la que disminuye el ángulo de la parte de cruce del miembro estructural. Sin embargo, con desventaja, si el miembro estructural actúa para desviarse en una dirección fuera-del-plano, esto es, si el miembro estructural se desvía en una dirección perpendicular a la placa de refuerzo, las técnicas son menos eficaces para reducir la desviación.

Por otra parte, en la documentación de patente 1, la placa de refuerzo se dobla hasta una forma de U o de V para permitir una mejora de las prestaciones de límite elástico y de fatiga de la parte del miembro estructural con la placa de refuerzo conectada al mismo, al tiempo que se reduce eficazmente la desviación que se produce si el miembro estructural actúa para desviarse en la dirección en-el-plano. Sin embargo, esta técnica es con desventaja menos eficaz para reducir la desviación que se produce si el miembro estructural actúa para desviarse en la dirección fuera-del-plano.

Adicionalmente, la técnica en la documentación de patente 2 define el ángulo entre un miembro estructural tubular y un material de refuerzo con forma de U o de V asegurado entre el miembro estructural tubular y una placa de base, así como la anchura de la combinación del miembro estructural y el material de refuerzo. Esto permite mejorar las prestaciones de límite elástico y de fatiga de la parte del miembro estructural con la placa de refuerzo conectada al mismo, al tiempo que se reduce eficazmente la desviación que se produce si el miembro estructural actúa para desviarse en la dirección en-el-plano. Sin embargo, esta técnica es con desventaja menos eficaz para reducir la desviación que se produce si el miembro estructural actúa para desviarse en la dirección fuera-del-plano.

Además, la técnica de la documentación de patente 3 proporciona unas mamparas en un miembro estructural de una carrocería de coche para dividir el miembro estructural en una pluralidad de compartimientos, de modo que el miembro estructural tenga una sección transversal hueca, y forma unos extremos de abertura en los miembros de acoplamiento correspondientes a la pluralidad de compartimientos, mejorando de este modo la rigidez y la fortaleza de la estructura acoplada. Sin embargo, la técnica es con desventaja menos eficaz para reducir la desviación que se produce si el miembro estructural actúa para desviarse en la dirección en-el-plano y fuera-del-plano.

Además, la técnica en la documentación de patente 4 se aplica a una estructura unida en la que un miembro estructural en columna se une a un segundo miembro estructural. Sin embargo, aunque la documentación de patente 4 especifica una relación dimensional preferible entre el miembro estructural en columna, que es una columna circular de soporte de acero, y un material de refuerzo, la relación dimensional no puede aplicarse para la unión del material de refuerzo a un miembro que tiene una forma diferente. Por otra parte, en la documentación de patente 4, el material de refuerzo se une a una superficie periférica exterior de arco circular del miembro estructural en columna. De este modo, se limita el grosor del material de refuerzo y similares, y no siempre se puede establecer una relación dimensional eficaz y similares.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una estructura que incluya un miembro estructural configurado como un bastidor con cuatro lados, la estructura reduce eficazmente la desviación del miembro estructural sometido a cargas que actúan en la dirección en-el-plano y fuera-del-plano.

Solución al problema La presente invención proporciona una estructura que incluye un miembro estructural configurado como un bastidor con cuatro lados, caracterizado por que se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada en una esquina formada por el cruce entre cada uno de unos extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica interior del lado predeterminado y una superficie plana periférica interior del segundo lado, el miembro estructural de sección transversal cerrada incluye dos partes horizontales separadas entre sí en una dirección de grosor del miembro estructural y que se extienden en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor, una parte vertical que conecta entre sí unos primeros extremos de las dos partes horizontales, y una parte vertical que conecta entre sí unos segundos extremos de las dos partes horizontales, el miembro estructural de sección transversal cerrada incluye una primera abertura formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica interior del miembro estructural semejante a un bastidor y una segunda abertura formada en el mismo mirando al interior del miembro estructural semejante a un bastidor, una parte de una orilla de abertura de la primera abertura correspondiente por lo menos a las dos partes verticales se une a la superficie plana periférica interior del miembro estructural semejante a un bastidor, y un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una estructura que comprende un miembro estructural (1) configurado como un bastidor con cuatro lados, en donde:

se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada (4) en una esquina formada por el cruce entre cada uno de los extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica interior (1a) del lado predeterminado y una superficie plana periférica interior (1a) del segundo lado, el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende dos partes horizontales (5) separadas entre sí en una dirección de grosor del miembro estructural semejante a un bastidor y que se extienden en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte vertical (6) que conecta entre sí unos primeros extremos de las dos partes horizontales (5) , y una parte vertical (6) que conecta entre sí unos segundos extremos de las dos partes horizontales (5) , y el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una primera abertura (7) formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (4) y una segunda abertura (8) formada en el mismo mirando al interior del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte de una orilla de abertura de la primera abertura (7) correspondiente por lo menos a las dos partes verticales (6) se une a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , y un aplanamiento que es la proporción entre una anchura máxima (L) de la segunda abertura (8) y una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es más de 1, 0 y no más de 3, 0.

2. La estructura según la reivindicación 1, en donde el aplanamiento es por lo menos 1, 5.

3. La estructura según la reivindicación 1, en donde la orilla de abertura de la primera abertura (7) se une enteramente a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) .

4. La estructura según la reivindicación 1, en donde una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es idéntica a un grosor (H) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) .

5. La estructura según la reivindicación 1, en donde una altura interior (hi) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es idéntica a un grosor (H) del miembro estructural semejante a un bastidor (4) .

6. La estructura según la reivindicación 1, en donde el miembro estructural de sección transversal cerrada se proporciona en las cuatro esquinas del miembro estructural semejante a un bastidor (1) .

7. La estructura según la reivindicación 1, en donde las partes horizontales (5) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) se conectan suavemente a las partes verticales (6) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) .

8. Una estructura que comprende un miembro estructural (1) configurado como un bastidor con cuatro lados, en donde:

se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada (4) en una esquina formada por el cruce entre cada uno de los extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica exterior (1b) del lado predeterminado y una superficie plana periférica exterior (1b) del segundo lado, el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende dos partes horizontales (5) separadas entre sí en una dirección de grosor del miembro estructural semejante a un bastidor (1) y que se extienden en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte vertical (6) que conecta entre sí unos primeros extremos de las dos partes horizontales (5) , y una parte vertical (6) que conecta entre sí unos segundos extremos de las dos partes horizontales (5) , y el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una primera abertura (9) formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica exterior (1b) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) y una segunda abertura (10) formada en el mismo mirando al exterior del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte de una orilla de abertura de la primera abertura (9) correspondiente por lo menos a las dos partes verticales (6) se une a la superficie plana periférica exterior (1b) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , y un aplanamiento que es la proporción entre una anchura máxima (L) de la segunda abertura (10) y una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es más de 1, 0 y no más de 6, 0.

9. Una estructura que comprende un miembro estructural (1) configurado como un bastidor con cuatro lados, en donde:

se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada (4) en una esquina formada por el cruce entre cada uno de los extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica interior (1a) del lado predeterminado y una superficie plana periférica interior (1a) del segundo lado, el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una parte horizontal (5) que se extiende en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor (1) en una posición predeterminada de altura en una dirección de grosor del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , dos partes verticales (6) conectadas a los extremos de la parte horizontal (5) , y una parte de conexión (11) que conecta entre sí las dos partes verticales (6) , y el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una primera abertura (7) formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) y una segunda abertura (8) formada en el mismo mirando al interior del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte de una orilla de abertura de la primera abertura (7) correspondiente por lo menos a las dos partes verticales (6) se une a la superficie plana periférica interior (1a) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , y la parte de conexión (11) se une a la parte superior de la superficie inferior del miembro estructural (1) , y un aplanamiento que es la proporción entre una anchura máxima (L) de la segunda abertura y una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es más de 1, 0 y no más de 3, 0.

10. Una estructura que comprende un miembro estructural (1) configurado como un bastidor con cuatro lados, en donde:

se proporciona un miembro estructural de sección transversal cerrada (4) en una esquina formada por el cruce entre cada uno de los extremos opuestos de un lado predeterminado sometido a una carga y un segundo lado para extenderse a lo largo de una superficie plana periférica exterior (1b) del lado predeterminado y una superficie plana periférica exterior (1b) del segundo lado, el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una parte horizontal (5) que se extiende en una dirección en-el-plano del miembro estructural semejante a un bastidor (1) en una posición predeterminada de altura en una dirección de grosor del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , dos partes verticales (6) conectadas a los extremos de la parte horizontal (5) , y una parte de conexión (11) que conecta entre sí las dos partes verticales (6) , y el miembro estructural de sección transversal cerrada (4) comprende una primera abertura (9) formada en el mismo mirando a la superficie plana periférica exterior (1b) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) y una segunda abertura (10) formada en el mismo mirando al exterior del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , una parte de una orilla de abertura de la primera abertura (9) correspondiente por lo menos a las dos partes verticales (6) se une a la superficie plana periférica exterior (1b) del miembro estructural semejante a un bastidor (1) , y un aplanamiento que es la proporción entre una anchura máxima (L) de la segunda abertura y una altura (ho) del miembro estructural de sección transversal cerrada (4) es más de 1, 0 y no más de 6, 0.


 

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