ES2239312T3 - Metodo y aparato de anclaje de una cercha. - Google Patents

Abstract

Método de anclar cerchas a un armazón de construcción compuesto de un cordón superior y un cordón inferior (10u y 10l), caracterizado por que el método incluye: conformar una ranura longitudinal (50) en el cordón inferior (10l) de la cercha; anclar un elemento de conexión (30) a la cercha, quedando encajonado el elemento de conexión (30) como mínimo en parte entre los cordones superior e inferior (10u, 10l) e incluyendo una porción (34) que se extiende hacia abajo a través de la ranura longitudinal (50); conformar una ranura transversal (54) en una placa superior (48) del armazón de construcción; pasar la porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) a través de la ranura transversal (54); y anclar la porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) a un montante (56) del armazón de construcción.

Description

Método y aparato de anclaje de una cercha.

La presente invención se refiere a un método y aparato de anclaje de cerchas especialmente adecuado para utilizar con una cercha en la que los cordones superior e inferior encajen y queden uno dentro de otro en una relación invertida en la línea de alero de la cercha.

Como antecedente, US-A-5079884 (Menchetti) explica que una forma de montante de chapa metálica conocida para levantar particiones de pared de piedra en seco es un montante en "Z" en el que dos bridas opuestas del montante se extienden en direcciones opuestas desde un alma del montante. El problema abordado por el inventor fue proporcionar un nuevo montante extensible de chapa metálica que sólo necesitara dos partes con idéntica estructura que se pudieran montar fácilmente, que no requiriera tolerancias estrechas y permitiera una fácil extensión y retracción, y que pudiera retener con firmeza cualquier longitud a la que se fijara. La solución propuesta fue facilitar un montante en "Z" en el que las dos bridas formaran un ángulo aproximado de 60º con el alma y difirieran en anchura considerablemente más que el espesor del metal. Cada brida tendría en su borde externo un labio en ángulo hacia dentro, y el alma central del montante en "Z" tendría una cresta central alargada en la dirección de la brida más ancha. La altura del nervio levantado sería ligeramente superior a la mitad de la diferencia de la anchura de las dos bridas. Dos montantes similares de esta estructura se podrían combinar dentro de un montante extensible girando uno de ellos 180º sobre su eje longitudinal y colocando la brida estrecha de cada montante dentro del canal formado por la brida más ancha y el alma y labio adyacentes del otro montante en "Z". Las crestas levantadas de los dos montantes en "Z" son después ensambladas entre sí, manteniendo las bridas en su sitio, mientras se permite que los dos montantes se muevan longitudinalmente entre sí, los que proporciona un montante fácilmente extensible y retraible.

La patente US-A-3474578 divulga un montaje de vigueta y cercha sobre cordones superior e inferior generalmente paralelos, definido cada uno por un par de elementos angulares enfrentados que se separaban y alineaban mediante una varilla de dibujo continuo helicoidal dispuesta entre ellos y soldada en puntos fijos alternativos. En el reborde de la cresta del montaje se disponía un soporte de cresta que incluía un elemento vertical similar a una placa que se ajustaba en las ranuras definidas entre los elementos angulares de los cordones superior e inferior a los que estaban sujetos por pernos o mediante soldadura. En el reborde del alero del montaje se disponía un soporte de apoyo base que tenía un elemento vertical similar con forma de placa instalado entre los elementos angulares de los cordones superior e inferior y fijado a ellos con pernos o soldadura. El soporte de apoyo base tenía una porción de base en forma de placa horizontal que descansaba sobre otro soporte de apoyo invertido con forma de canal que a su vez descansaba sobre una pared vertical que como se ilustraba, era de ladrillo. La porción de base contaba con aberturas para el paso de los pernos de fijación.

La patente JP-A-10018426 (Yoshimi) divulga un dispositivo de refuerzo resistente a terremotos para utilizar en armaduras de madera para edificios. El documento mostraba una configuración en la que una lengüeta metálica se extendía entre las muescas de un poste y vigas o jácenas. Adicionalmente, por fuera se aplicaba una placa de clavos para mantener junta la estructura.

A partir de la Solicitud de Patente Internacional PCT/AU98/00316, publicada el 5 de noviembre de 1998 como WO 98/49409 (véase también US-A6282862) del solicitante actual, se conoce una cercha en la que los cordones superior e inferior encajan y quedan uno dentro del otro en una relación invertida en la línea de alero de la cercha. En particular, ese documento explica que una cercha metálica convencional para cubiertas se construía habitualmente con dos cordones de sección en caja y elementos alma de sección en "C". Los cordones con sección en caja estaban formados por dos secciones en "C" individualmente laminadas y elaboradas a continuación por conformación abollonada para su colocación y/o anclaje mediante soldadura, ribeteado, punzonado o atornillado con pernos o tornillos a fin de cerrar las dos secciones en "C". Se explicaba que la fabricación de la sección era una operación especializada que añadía coste y tiempo a la fabricación de un cordón. La patente WO 98/49409 explicaba que las secciones abiertas eran por lo general más rápidas y económicas de fabricar que las secciones en caja compuestas de dos secciones en "C", pero les faltaba la resistencia y rigidez necesarias para los cordones. De este modo, cuando se utilizaban secciones abiertas, como las secciones en canal y las secciones en "Z", en la fabricación de los armazones de construcción y las cerchas de cubiertas, se tenían que tomar precauciones adicionales como la disposición de secciones sobredimensionadas o apoyos estructurales adicionales para compensar sus deficiencias inherentes de resistencia. Ello aumentaba naturalmente el coste de muchas estructuras conformadas de ese modo.

La solución propuesta en WO 98/49409 (los números de referencia que se citan a continuación corresponden a la Fig. 1 de esta solicitud) se basaba en el uso de un elemento estructural abierto y alargado (10) que contaba con una sección transversal que incluía una brida menor (14), una brida mayor (16) y un alma que interconectaba dichas bridas, y que tenía un eje de la sección perpendicular al eje longitudinal del elemento estructural y que pasaba a través de las bridas y en el que:

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dicha alma incluía una porción lineal (12l) que se extendía de forma sustancialmente coincidente con el eje de la sección, pero sustancialmente menos que la longitud del eje de la sección entre las bridas, y una porción divergente (22l) que se extendía hacia un lateral de dicho eje de sección;

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dicha brida menor (14l) se extendía hacia dicho lateral de dicho eje de sección;

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dicha brida mayor (16l) se extendía desde dicha porción divergente hacia el lateral opuesto de dicho eje de sección, y

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la configuración de la sección era de tal modo que un correspondiente elemento estructural abierto invertido y al revés (10u) podía encajar dentro de dicho elemento estructural abierto con sus respectivas porciones lineales (12l, 12u) solapándose entre sí y con cada una de las bridas menores (14l, 14u) en una relación colindante con el lateral inferior de la brida mayor adyacente (16l, 16u). Preferentemente, la brida mayor (16l) se extendía en un ángulo agudo desde la porción divergente (22l).

Cuando se utilizaba el elemento estructural abierto como cordón con la brida mayor (16l) más externa, la porción lineal (12l), al ser sustancialmente inferior a la longitud del eje de sección entre las bridas, facilitaba la ventaja de que la porción divergente (22l) actuaba en parte como un muelle para resistir las fuerzas de compresión que actúan principalmente en la dirección del eje de sección, y de este modo, resistir la deformación de la brida mayor. La brida menor (14l) era preferentemente más corta que la brida mayor (16l), y más preferentemente, más corta que esa parte de la brida mayor que se extendía desde el punto donde el eje de la sección realizaba la intersección con la brida mayor (16l) hasta el reborde libre de la brida mayor. Preferentemente, la intersección con el eje de sección se producía aproximadamente a medio camino de la brida mayor. Las bridas mayor o menor terminaban preferentemente en una brida de retorno (18l, 20l). Preferentemente, la brida de retorno retornaba de forma sustancialmente paralela al eje de sección. Preferentemente, la brida de retorno (18l) de la brida mayor (16l) estaba más distanciada del eje de sección que el reborde libre de la brida menor (14l) para que un correspondiente elemento estructural abierto invertido y al revés pudiera encajar dentro del elemento estructural. El elemento estructural abierto (10l) tenía preferentemente una forma asimétrica y permitía el alojamiento de un correspondiente elemento estructural abierto invertido al revés (10u) con la brida menor de un elemento estructural abierto localizable dentro de la brida mayor del otro elemento estructural abierto (14l, 16u; 16l, 14u) y solapando las porciones lineales. Una cercha montada con el elemento estructural abierto que conforma los elementos de cordón superior e inferior con elementos de cercha de sección en "U" tenía preferentemente los elementos de cordón sobresalientes desde los elementos de cercha, permitiendo de este modo amontonar las cerchas montadas y el transporte de los montones sin riesgo de que los elementos de cordón superpuestos provoquen daños en los elementos de cercha. En contraste, los cordones de sección en caja convencionales tienen elementos de cercha con sección en "C" unidos en sus superficies planas, lo que significa que los elementos de cercha sobresalgan desde los elementos de cordón y expongan los elementos de cercha a posibles desperfectos durante el proceso de amontonamiento y transporte.

Por lo tanto, a partir de la patente WO 98/49409 se sabe proporcionar un par de cordones generalmente en forma de "Z" de sección similar, contando cada uno con un alma vertical, una brida menor horizontal que termina en un retorno vertical, y una brida mayor horizontal dirigida en sentido opuesto que termina en un retorno vertical. A partir de la patente WO 98/49409 se sabe también invertir uno de los dos cordones de sección similar para que pueda encajar uno dentro del otro en la línea de alero con las respectivas almas sobresalientes (y que se pueden unir fácilmente mediante un perno o similar) y con cada una de las bridas menores y retornos encajadas dentro de la brida mayor y retorno del otro cordón. La presente invención facilita una metodología y aparato de anclaje particularmente, pero no exclusivamente, idóneo para utilizar con el sistema de cercha revelado en la patente WO 98/49409.

De acuerdo con un aspecto, la invención reside en un método de anclaje de cerchas para utilizar con una cercha en la que cordones superior e inferior de sección similar encajan uno dentro del otro en una relación invertida en la línea de alero de la cercha, y en la que cada cordón incluye un alma vertical, una brida menor que se extiende desde un reborde del alma en una primera dirección horizontal, y una brida mayor que se extiende desde el otro reborde del alma en dirección horizontal opuesta a la primera dirección y que termina en un retorno vertical, en el que un cordón está invertido en relación al otro cordón de forma que las respectivas almas verticales están casi adyacentes y de forma que cada brida menor encaja dentro de la brida mayor y retorno del otro cordón, y caracterizado porque el método incluye:

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conformar una ranura en la brida mayor del cordón inferior; y

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colocar un elemento de conexión entre las almas casi adyacentes de los cordones, extendiéndose hacia abajo el elemento de conexión a través de la ranura conformada en la brida mayor del cordón inferior y estando adaptado para ser conectado a un armazón de cerramiento o similar.

Según otro aspecto, la invención reside en una cercha que incluye cordones primero y segundo de sección similar que encajan uno dentro del otro en relación invertida en el punto de intersección de los cordones primero y segundo, y en el que cada uno de los cordones incluye un alma paralela al plano de la cercha, una brida menor que se extiende desde un reborde del alma en una primera dirección ortogonal al plano de la cercha, y una brida mayor que se extiende desde el otro reborde del alma en dirección opuesta a la primera dirección y que termina en un retorno paralelo al plano de la cercha, en el que un cordón está invertido en relación al otro cordón para que las respectivas almas estén casi adyacentes y de forma que cada brida menor encaje dentro de la brida mayor y retorno del otro cordón, caracterizado porque:

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se conforma una ranura en la brida mayor del segundo cordón; y

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se coloca un elemento de conexión entre las almas casi adyacentes de los cordones primero y segundo que incluye una porción que se extiende a través de la ranura, estando adaptada dicha porción para su conexión a un armazón de cerramiento o similar.

De acuerdo con otro aspecto, la invención reside en un método de anclaje de una cercha a un armazón de construcción en el que los cordones de la cercha están formados por una sección individualmente laminada, caracterizado porque el método incluye:

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conformar una ranura en una brida de un cordón de la cercha;

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anclar un elemento de conexión a la cercha, incluyendo el elemento de conexión una porción que se extiende hacia abajo a través de la ranura; y

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anclar la porción que se extiende hacia abajo del elemento de conexión al armazón de construcción.

De acuerdo con otro aspecto, la invención reside en una cercha caracterizada por:

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cordones primero y segundo formados cada uno por una sección individualmente laminada, inclinados entre sí y que se cruzan;

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una ranura conformada en una brida del segundo cordón; y

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un elemento de conexión para anclar la cercha a un armazón de construcción, incluyendo el elemento de conexión una porción que se extiende hacia abajo a través de la ranura en paralelo al plano de la cercha.

Ahora se hará referencia a las figuras que ilustran las realizaciones preferentes de la invención y en las que:

La Fig. 1 es una vista vertical despiezada de un par de cordones en forma de "Z" de sección similar adaptados para encajarse uno dentro de otro en una relación invertida a la línea de alero de una cercha;

La Fig. 2 es una vista horizontal despiezada de los cordones superior e inferior con un elemento de conexión colocado entre ellos mediante una disposición de perno y tuerca;

La Fig. 3 es una vista montada de la Fig 2;

La Fig. 4 es una vista en sección de la Fig. 3;

La Fig. 5 es una vista en perspectiva de un elemento alternativo de conexión para la realización ilustrada en las Fig. 2 a 4;

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de otro elemento alternativo de conexión para la realización ilustrada en las Fig. 2 a 4.

La Fig. 7 es una vista horizontal despiezada de una segunda realización de la invención en la que el elemento de conexión está adaptado para su conexión al cordón superior en dos puntos y al cordón inferior en dos puntos;

La Fig. 8 es una vista montada y en sección de la Fig. 7;

La Fig. 9 es una vista en perspectiva de un elemento alternativo de conexión para la realización ilustrada en las Fig. 7 y 8; y

La Fig. 10 es una vista en perspectiva de otro elemento de conexión para la realización ilustrada en las Fig. 7 y 8.

En relación en primer lugar con la Fig. 1, se muestra un par de cordones en forma de "Z" sustancialmente de sección similar que están adaptados para encajar uno dentro de otro en una relación invertida en la línea de alero de una cercha. El cordón inferior es habitualmente horizontal y el cordón superior está inclinado con el ángulo que prescriba el arquitecto o constructor. Cuando están encajados, los cordones superior e inferior se conectan fácilmente mediante un elemento de fijación, como un perno, que pasa a través de las almas de los respectivos cordones.

En relación con la Fig. 1, los números de referencia incluyen una "u" o una "l", significando respectivamente "superior" e "inferior". Cada cordón 10 está formado por un alma 12, una brida menor 14 que termina en un retorno 20, y una brida mayor 16 que termina en un retorno 18. El alma vertical 12 está conectada a la brida mayor horizontal 16 por medio de una porción del alma 22 inclinada o divergente.

En relación ahora con la Fig. 2, entre el alma 12u del cordón superior 10u y el alma 12l del cordón inferior 10l hay en uso un elemento de conexión. El elemento de conexión 30 incluye una porción superior de cabezal 32 en la que se define una zona presionada 38 a través de la que se conforma una abertura 40. El elemento de conexión 30 incluye también una porción de lengüeta que se extiende hacia abajo 34 que incluye aberturas 42 que reciben tornillos para fijar el elemento de conexión 30 a un armazón de cerramiento o similar (no ilustrado en la Fig. 2). El elemento de conexión 30 incluye también un par de apoyos 36 que definen efectivamente el límite entre la porción de cabezal superior 32 y la porción de lengüeta inferior 34 del elemento de conexión 30. Como se muestra en la línea de puntos de la Fig. 2, el elemento de conexión 30 se utiliza colocado de forma que la porción de lengüeta 34 se extiende hacia abajo a través de una ranura 50 conformada en la brida mayor 16l del cordón inferior 10l. Como se muestra, los apoyos 36 del elemento de conexión 30 se asientan sobre la brida mayor 16l del cordón inferior 10l adyacente a los extremos de la ranura 50.

Como se muestra, el alma 12u del cordón superior y el alma 12l del cordón inferior han sido presionadas y punzonadas para que tengan una forma complementaria que ayude a colocar los cordones y elemento de conexión en relación uno a otro y también para mejorar la resistencia a la cizalla entre los cordones y el elemento de conexión. Como se muestra, el perno 44 se asienta en una zona presionada 52 formada en el alma 12u del cordón superior. El perno 44 se extiende en uso a través del alma 12u del cordón superior, y después a través de la porción de cabezal 32 del elemento de conexión 30, y después a través del alma 12l del cordón inferior. La tuerca 46 se facilita para trabajar con el perno 44. Como enseguida quedará evidente, en el lado opuesto del alma 12u se define una zona que sobresale o abollonada por la zona presionada 52. Esta zona abollonada es recibida en la zona presionada 38 del elemento de conexión. De forma similar, la zona abollonada conformada en el lado opuesto del elemento de conexión 30 es recibida en la zona presionada conformada en el alma inferior 12l.

Una importante ventaja de la presente invención es el hecho de que el elemento de conexión 30 esté situado en el punto central de los cordones superior e inferior. En consecuencia, la porción de lengüeta 34 del elemento de conexión 30 se extiende hacia debajo desde una posición central de la cercha, transfiriendo de este modo las cargas directamente sin que se produzcan cargas de retorcimiento o torsión. Ello aporta importantes beneficios estructurales.

En relación ahora con las Fig. 3 y 4, se muestra la cercha montada con elemento de conexión que incluye la porción de lengüeta 34 del elemento de conexión extendiéndose hacia abajo desde la cercha.

En relación ahora con las Fig. 5 y 6, se ilustran realizaciones alternativas del elemento de conexión 30. En la Fig. 5, las zonas de apoyo 36 están corrugadas para mejorar la resistencia y facilitar mayor superficie de apoyo o contacto entre los apoyos del elemento de conexión y la brida mayor 16l del cordón inferior. De forma similar, en la Fig. 6, los apoyos han sido presionados con formas festoneadas dirigidas en dirección opuesta.

En relación con la Fig. 7, se ilustra una segunda realización de la invención en la que el elemento de conexión 30 está sujeto con pernos al cordón inferior en dos puntos, y al cordón superior en dos puntos. A estos efectos, el elemento de conexión 30 incluye un par adicional de aberturas 26 y 28. La abertura 26 está conformada en una zona presionada 24 que se alinea con una zona presionada similar y la abertura conformada en el cordón inferior. En cambio, la abertura 28 tiene forma de ranura y está adaptada para trabajar con una abertura conformada en el cordón superior que no está rodeada por una zona presionada. Como enseguida se apreciará, la naturaleza ranurada de la abertura 28 permite inclinar el cordón superior, y de este modo se puede modificar la cubierta dentro de un intervalo limitado.

En relación con las Fig. 7 y 8, se apreciará que el armazón de cerramiento ha sido ilustrado en forma de un montante vertical 56 y una placa horizontal superior 48. En la placa superior 48 se ha dispuesto idóneamente una ranura 54 para recibir la porción de lengüeta que se extiende hacia abajo 34 del elemento de conexión 30 para que la porción de lengüeta 34 se pueda fijar rápidamente al montante con los tornillos ilustrados. De nuevo, se pone énfasis en que la ubicación central del elemento de conexión en relación con la cercha permite que se apliquen cargas directamente al montante sin retorcimientos ni giros.

Para finalizar, en relación con las Fig. 9 y 10, se ilustran elementos de conexión alternativos similares a los de las Fig. 5 y 6. Específicamente, la Fig. 9 ilustra una disposición en la que los apoyos del elemento de conexión están corrugados, y la Fig. 10 ilustra una realización en la que los apoyos están festoneados en direcciones opuestas.

Claims (4)

1. Método de anclar cerchas a un armazón de construcción compuesto de un cordón superior y un cordón inferior (10u y 10l), caracterizado porque el método incluye:

conformar una ranura longitudinal (50) en el cordón inferior (10l) de la cercha;

anclar un elemento de conexión (30) a la cercha, quedando encajonado el elemento de conexión (30) como mínimo en parte entre los cordones superior e inferior (10u, 10l) e incluyendo una porción (34) que se extiende hacia abajo a través de la ranura longitudinal (50);

conformar una ranura transversal (54) en una placa superior (48) del armazón de construcción;

pasar la porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) a través de la ranura transversal (54); y

anclar la porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) a un montante (56) del armazón de construcción.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que cada cordón (10u, 10l) de la cercha está formado por una sección individualmente laminada.

3. Montaje de cercha y armazón de cerramiento en que la cercha está formada por cordones superior e inferior (10u, 10l) caracterizados por una ranura longitudinal (50) que se conforma en el cordón inferior (10l), un elemento de conexión (30) que es encajonado como mínimo en parte entre los cordones superior e inferior (10u, 10l), una porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) que es recibida a través de una ranura transversal (54) conformada en una placa superior (48) del armazón de cerramiento, quedando la porción que se extiende hacia abajo (34) del elemento de conexión (30) fijada a un montante (56) del armazón de
cerramiento.

4. Montaje de acuerdo con la reivindicación 3 en el que cada cordón (10u, 10l) de la cercha está formado por una sección individualmente laminada.