ES1291853U - Panel estructural de hormigon armado bidireccionl con nucleo de poliestireno expandido. - Google Patents

Abstract

Panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido, que siendo del tipo de los constituidos a partir de varillas horizontales (1) longitudinales y transversales formando dos mallas planas y paralelas, una superior y una inferior, entre las que se establece una plancha (3) de poliestireno, mallas que se vinculan entre sí, mediante varillas de conexión, caracterizado por que las mallas (1) de uno y otro plano del núcleo (3) se vinculan entre sí a partir de barras de conexión (2'-2''-2'''-2iv) inclinadas en las dos direcciones de los planos perpendiculares transversal y longitudinal al plano del núcleo (3).

Description

DESCRIPCIÓN

Panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido con capacidad estructural bidireccional para conformar los elementos estructurales verticales y horizontales de construcciones, típicamente paredes o forjados tales como por ejemplo fachadas o plantas de edificios.

El objeto de la invención es poner a disposición un panel preindustrializado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido y armadura básica adosada en sus caras constituida por mallazos de acero vinculados entre sí por de barras de conexión de acero electro-soldados que por su especial disposición, inclinados en dos direcciones, permite optimizar el proceso de fabricación y colocación de este tipo de paneles así como un aumento sustancial de sus capacidades mecánicas.

Entre las mejoras que ofrece destacan las siguientes:

1- Aumento notable de la rigidez flexiona!, tanto en etapa de montaje como una vez hormigonado,

2- Presenta iguales capacidades de resistencia a los momentos flectores en las dos direcciones de su propio plano permitiendo realizar forjados bidireccionales,

3- Aprovecha la capacidad de resistir esfuerzos axiles de los conectores que unen las mallas al estar inclinados respecto a la perpendicular al plano del panel, tanto en la dirección longitudinal como en la transversal, formando de esta manera una cercha tridimensional

4- Una vez hormigonadas las caras exteriores del panel, el desvío de la trayectoria de las tensiones principales en flexión simple, no dependerá en modo alguno de la capacidad a cortante del núcleo termoaislante, tal como ocurre en la actualidad con todos los paneles que existen hasta la fecha.

Este objetivo se logra mediante la presente invención gracias a la configuración de las barras de conexión que unen las mallas del panel, expuestas en las reivindicaciones anexas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los sistemas constructivos basados en paneles modulares de poliestireno expandido con mallas de acero que se fabrican en todo el mundo, presentan un sistema de conectores de acero que vinculan los mallazos entre sí.

Tales barras de conexión son perpendiculares (US 2002/0043045 A1) al plano del panel. En los paneles con barras de conexión perpendiculares las placas onduladas de poliestireno expandido que conforman el núcleo tienen una perfil ondulado o rectilíneo (ES-1143185 U), conformando siempre una estructura tridimensional con muy poca rigidez flexiona! así como diferentes capacidades mecánicas en cada una de las direcciones principales del panel, al tener distintas secciones de hormigón en cada dirección provocadas por la s ondulaciones del núcleo.

Algunos paneles en particular, inserta las barras de conexión inclinados al plano del panel pero solamente en el sentido longitudinal del mismo, obteniendo un panel con un desequilibrio de rigideces en las dos direcciones principales, generando diferentes capacidades mecánicas en cada una de las direcciones, provocada con la falta de simetría en la inclinación de barras de conexión en las direcciones longitudinal y transversal del núcleo.

Tal disposición unidireccional de las barras de conexión conlleva la pérdida de capacidades mecánicas isotrópicas, por lo que genera comportamiento estructural diferente en cada una de las dos direcciones del panel.

Durante la etapa de montaje de estos paneles, resulta difícil lograr una buen a alineación y aplomado de los mismos ya que resultan muy deformables, especialmente cuando se lo s dispone horizontalmente para conformar forjados o cubiertas.

Esta característica se agrava en la medida en que los espesores del núcleo d e poliestireno expandido sean más pequeños.

Es por esta razón que los paneles de 30 a 40 mm de espesor de núcleo, no suelen utilizarse en la práctica dada la gran dificultad de instalarlos adecuadamente.

Por otra parte, la gran deformabilidad que presentan esos paneles hace que mavez montados con su debido alineado y aplomado, puedan muy fácilmente perder esas propiedades por la acción de las fuerzas de viento previo a la fase de hormigonado de los mismos.

El coste de los paneles es proporcional al espesor del núcleo de poliestireno expandido, el cual no aporta ventaja alguna en su empleo en muros interiores donde no se precisa aislamiento térmico. Es especialmente allí, donde la factibilidad de empleo de paneles delgados haría más competitivo el sistema constructivo frente al sistema tradicional.

Análogamente sucede con los forjados intermedios de los edificios, donde el uso de núcleo termoaislante no tiene ningún sentido, donde se utilizan espesores de aislamiento elevados para obtener capacidades mecánicas admisibles al uso de los forjados.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El Panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido de la presente invención comprende una pluralidad de paneles preindustrializados, que una vez instalados y hormigonados forman la estructura de construcción de la edificación.

Los paneles preindustrializados son fabricados de manera industrial con geometría s propias variables y adaptadas para la optimización del consumo de elementos en su instalación.

Cada panel preindustrializados comprende un núcleo hecho de un material de aislamiento térmico, preferentemente poliestireno expandido, con un perfil plano en ambas caras distribuido de manera homogénea.

En cada lado del núcleo se coloca una malla preferentemente de acero liso la cual esta solidarizada al núcleo a partir de barras de conexión, preferentemente realizada en acero galvanizado, inclinadas en las dos direcciones de los planos perpendiculares transversal y longitudinal al plano del núcleo.

La malla de acero dispuesta sobre el panel se encuentra separada del núcleo del panel, garantizando a todas ellas un recubrimiento uniforme en toda su sección.

La inclinación de las barras de conexión con respecto a la vertical será del orden de 15° a 20°, lo que permite la inserción y soldadura de las barras de conexión dentro del campo que conforman las mallas del panel independientemente del espesor que cada panel posea desde 30 hasta 200 mm de espesor.

Sobre cada una de las caras del núcleo del panel preindustrializado viene extendido hormigón, que se adhiere a la malla y al núcleo subyacente, de modo que al fraguar forme la capa de revestimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista esquemática de la maya metálica que participa en un panel modular de poliestireno expandido obtenido mediante una ensambladora convencional, y su comportamiento flexiona! o deformación 8 cuando el mismo se dispone entre apoyos "L" con una carga distribuida qd.

La figura 2.- Muestra una vista esquemática similar a la de la figura 1, pero correspondiente a la malla metálica que participa en un panel obtenido mediante una ensambladora realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 3.- Muestra una vista esquemática en perspectiva de paneles modulares de poliestireno expandido con mallas de acero con las barras de conexión inclinadas realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 4.- Muestra una vista en alzado desde el frente en la anchura del panel con las barras de conexión inclinadas en el sentido transversal del panel

La figura 5.- Muestra una vista en alzado desde el frente lateral del panel con las barras de conexión inclinadas en el sentido longitudinal del panel.

La figura 6.- Muestra la perspectiva del entramado que conforman las barr as de conexión inclinadas en ambas direcciones, visto desde el frente del panel.

La figura 7.- Muestra la perspectiva del entramado que conforman las barras de conexión inclinadas en ambas direcciones, visto desde el sentido transversal del panel.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la figura 1 se muestra de forma esquemática el mallado que se implanta como armadura de un panel de poliestireno mediante una ensambladora de paneles convencional, en la que el mallado obtenido se constituye exclusivamente a partir de varillas horizontal es (1) longitudinales y transversales formando dos mallas planas, una superior y una inferior , entre las que se establece una plancha (3) de poliestireno, no representada en dicha figura 1, mallas que se vinculan entre sí, mediante varillas de conexión verticales (2) que se implantan mediante una serie de cabezales que son perfectamente verticales al panel, y que incluyen medios para soldar unas varillas con otras.

Como se puede observar en dicha figura 1, estos paneles flexan fácilmente una deformación para una distancia entre apoyos L, con una fuerza distribuida qd.

Pues bien, de acuerdo ya con la invención, y a la vista de las figuras 4 y 5, puede observarse como el panel estructural de hormigón armado con núcleo de poliestireno expandido bidireccional que se preconiza está constituido a partir de un núcleo de material aislante (3), materializado en una placa de poliestireno expandido u otro material similar, con un perfil plano.

El núcleo (3) de poliestireno expandido o material aislante tiene incorporada una malla (1) de acero con dimensiones variables en función del espesor de la capa de revestimiento , cubriendo la totalidad de la superficie del núcleo (3).

La malla (1) de acero se compone de 14 barras longitudinales y una separación de las barras transversales de 100 mm, resultando una malla de 100x100 mm para un ancho están dar de 1220 mmm de ancho, permaneciendo la malla (1) de ambas caras separada 10 mm del núcleo (3) del panel y distribuidas uniformemente, generando una malla simétrica en ambas caras.

La malla (1) de acero queda adherida al núcleo (3) de aislamiento por medio barras de conexión (2'-2"-2"'-2iv) transversales electrosoldados solidarios a la malla (1) con separación variable en sentido longitudinal.

Las barras de conexión (2'-2"-2"'-2iv) adoptan una disposición inclinada con respecto a la vertical, del orden de 15 a 20°, adoptando una inclinación alternada con respecto a dicha vertical, en las dos direcciones de los planos perpendiculares transversal y longitudinal al plano del núcleo (3) tal como muestra la figura 4, 5 y el detalle en perspectiva de las figuras 6 y 7.

No se considera necesario hacer más extenso el contenido de esta descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas derivadas de la invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de la misma.

No obstante , debe entenderse que la invención ha sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello suponga alteración alguna del fundamento de dicha invención, pudiendo afectar tales modificaciones en particular a la forma, el tamaño y/o a los materiales de fabricación.

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. - Panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido, que siendo del tipo de los constituidos a partir de varillas horizontales (1) longitudinales y transversales formando dos mallas planas y paralelas, una superior y una inferior, entre las que se establece una plancha (3) de poliestireno, mallas que se vinculan entre sí, mediante varillas de conexión, caracterizado por que las mallas (1) de uno y otro plano del núcleo (3) se vinculan entre sí a partir de barras de conexión (2'-2"-2"'-2iv) inclinadas en las dos direcciones de los planos perpendiculares transversal y longitudinal al plano del núcleo (3).

2. - Panel estructural de hormigón armado bidireccional con núcleo de poliestireno expandido, según la reivindicación 1, caracterizado por que las barras de conexión (2'-2"-2"'-2iv) tienen una inclinación del orden de /- 15-20°.