ES2275633T3 - STEEL SHEET ELEMENT OF PROFILED STEEL SHEET FOR THE PERFORMANCE OF A SOIL OF COOPERANT METAL GLASSES. - Google Patents
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Abstract
Description
Elemento de encofrado de chapa de acero perfilada para la realización de un suelo de vasos metálicos cooperantes.Steel sheet formwork element profiled for the realization of a metal vessel floor Cooperating
La presente invención se refiere a un elemento de encofrado de chapa de acero perfilada para la realización de un suelo de vasos metálicos cooperantes realizados con hormigón armado colado en el citado encofrado. El tipo de suelo colado en un encofrado compuesto por un conjunto de elementos perfilados metálicos, se utiliza en el sector de la construcción, tal como en viviendas, hoteles, hospitales, edificios industriales, o en aparcamientos.The present invention relates to an element of formwork of profiled steel sheet for the realization of a floor of cooperating metal vessels made of reinforced concrete casting in the mentioned formwork. The type of ground cast in a formwork composed of a set of profiled elements Metallic, is used in the construction sector, as in homes, hotels, hospitals, industrial buildings, or in parking lots.
Actualmente se utilizan múltiples formas geométricas de perfiles con diferentes dispositivos de deformación local denominados acoderamientos, para realizar los encofrados cooperantes.Multiple forms are currently used geometric profiles with different deformation devices called sockets, to form the formwork Cooperating
Se entiende por encofrado cooperante el hecho de que el encofrado permanezca de manera residente y aporte al suelo construido sus propiedades mecánicas en cuanto a la tracción y flexión del acero en la concepción general de un hormigón llamado armado. Las proporciones geométricas de la chapa y la disposición de los acoderamientos, tienen una gran influencia sobre la resistencia del encofrado en fase de obra de construcción, en el momento del montaje denominado encofrado, en fase de colado, y también sobre la eficacia de la colaboración entre los elementos de encofrado de acero asociados al relleno de hormigón, tras el endurecimiento de este último.Cooperative formwork is understood as the fact that the formwork remain resident and contribute to the ground built its mechanical properties in terms of traction and bending of steel in the general conception of a concrete called armed. The geometric proportions of the sheet and the arrangement of the strands, have a great influence on the resistance of the formwork in the construction phase, at the time of assembly called formwork, in the casting phase, and also on the efficiency of collaboration between the formwork elements of steel associated with concrete filling, after hardening of the latter.
Desde el punto de vista de la forma geométrica, se distinguen esencialmente dos tipos de perfiles:From the point of view of the geometric shape, essentially two types of profiles are distinguished:
- el perfil denominado "abierto", en el que el perfil omega tiene una forma general trapezoidal o rectangular, y- the profile called "open", in which the omega profile has a general trapezoidal or rectangular shape, Y
- el perfil denominado "cerrado", en el que el perfil omega tiene una forma general en cola de milano.- the profile called "closed", in which The omega profile has a general dovetail shape.
En lo relativo a los acoderamientos, éstos constituyen deformaciones localizadas, formadas sobre las superficies planas del perfil, formando dichas deformaciones embuticiones en particular del tipo de botón redondo, botón ovalado, nervadura transversal, muesqueado, espiga, o cualquier otra figura.With regard to co-ordinations, these they constitute localized deformations, formed on the flat profile surfaces, forming said deformations inlays in particular of the type of round button, button oval, transverse rib, notched, spike, or any other figure.
Los acoderamientos pueden ser realizados en la cima del perfil, en las soletas, así como en las almas de la omega. Las soluciones existentes están basadas por lo general en una opción arbitraria de la forma geométrica de los acoderamientos, es decir, del motivo de la deformación así como de la repartición superficial de los citados motivos, pudiendo estar repartidos de diferentes maneras, en cuanto a número, geometría, y densidad. El resultado así obtenido es totalmente aleatorio, es decir, que no conduce necesariamente a un compromiso óptimo entre los diferentes criterios de comportamientos desde el punto de vista de resistencia de los materiales.Alterations can be made in the top of the profile, in the soletas, as well as in the souls of the omega. Existing solutions are usually based on an option arbitrary of the geometric shape of the strands, that is, the reason for the deformation as well as the surface distribution of the mentioned reasons, being able to be distributed of different ways, in terms of number, geometry, and density. The result thus obtained it is totally random, that is, it does not lead necessarily to an optimal compromise between the different behavioral criteria from the point of view of resistance of the materials.
Se debe observar que los criterios de rendimiento pueden ser con frecuencia contradictorios, en el sentido de que la mejora de un criterio puede conducir a la degradación de otro. Por ejemplo, los acoderamientos situados en las soletas o demasiado cerca de los ángulos soletas-almas, mejoran con frecuencia la colaboración con el hormigón, pero conducen al debilitamiento de la sección eficaz y por consiguiente, a la pérdida de rendimientos en el colado. Por otra parte, los acoderamientos en forma de muesqueado continuo, que generan en sección una ondulación o incluso los acoderamientos inclinados y/o separados de manera insuficiente, aumentan la resistencia a la horadación de las almas sobre los apoyos, pero, por el contrario, reducen la sección eficaz y generan tensiones internas parásitas de compresión en las partes planas, provocando inestabilidades locales tales como alabeo y distensión prematura.It should be noted that the criteria of performance can often be contradictory, in the sense that the improvement of a criterion can lead to the degradation of other. For example, the layers located in the soletas or too close to the sole-soul angles, frequently improve collaboration with concrete, but lead to the weakening of the effective section and therefore, to the loss of yields in the casting. On the other hand, the contours in the form of continuous notching, which generate in section an undulation or even inclined bends and / or insufficiently separated, increase resistance to horación of the souls on the supports, but, on the contrary, reduce the effective section and generate parasitic internal stresses of compression in the flat parts, causing local instabilities such as warping and premature bloating.
Así, el documento US 3.397.497 describe un elemento de encofrado de acero perfilado para la realización de un suelo de vasos metálicos cooperantes, realizados con hormigón armado colado en el encofrado, elemento que presenta almas que comprenden diversos motivos embutidos de forma alargada, dispuestos cada uno de ellos sobre la diagonal de un rectángulo que tiene un lado sensiblemente igual a la anchura del alma, incluyendo cada rectángulo más de un motivo embutido.Thus, US 3,397,497 describes a profiled steel formwork element for the realization of a floor of cooperating metal vessels, made with reinforced concrete casting in the formwork, element that presents souls that comprise various sausages of elongated shape, each arranged them on the diagonal of a rectangle that has a side substantially equal to the width of the soul, including each rectangle more than one inlay motif.
En otro ejemplo, la disminución de la pendiente de las almas permite incrementar la anchura útil del vaso, pero, por el contrario, reduce la eficacia de la colaboración entre la chapa y el hormigón.In another example, the decrease in slope of souls allows to increase the useful width of the vessel, but, on the contrary, it reduces the effectiveness of collaboration between sheet and concrete.
El objeto de la invención consiste en proponer un elemento de encofrado de chapa de acero perfilada, para la realización de un suelo de vasos metálicos cooperantes, realizados con hormigón armado colado en el citado encofrado, que conduce durante la realización del suelo, a una ganancia sustancial desde el punto de vista de los rendimientos en fase mixta, comparativamente con los suelos existentes del tipo de perfil abierto, todo ello manteniéndose competitivo a nivel de los rendimientos en fase de colado, así como a nivel del peso en superficie del elemento y del encofrado.The object of the invention is to propose a formwork element made of profiled sheet steel, for realization of a floor of cooperating metal vessels, made with reinforced concrete cast in the mentioned formwork, which leads during the realization of the soil, at a substantial gain from the point of view of mixed phase yields, comparatively with existing floors of the open profile type, all staying competitive at the level of performance in the phase of casting, as well as at the level of the surface weight of the element and the formwork
La invención tiene por objeto un elemento de encofrado de chapa de acero perfilada para la realización de un suelo de vasos metálicos cooperantes, realizados con hormigón armado colado en el citado encofrado, presentando el elemento un perfil compuesto por una sucesión de formas en omega, comprendiendo cada forma una cima, extendiéndose a uno y otro lado de la misma dos almas inclinadas con relación al plano de la cima, y dos soletas sensiblemente paralelas al plano general del suelo, generando el ensamblaje de los elementos por medio de las soletas extremas vasos metálicos de encofrado, el elemento incluye en las almas embuticiones alargadas dispuestas, cada una de ellas, en la diagonal de un rectángulo que tiene un lado sensiblemente igual a la anchura del alma, caracterizado porque la forma general de cada embutición, que representa un motivo, está incluida sola en el citado rectángulo.The object of the invention is an element of formwork of profiled steel sheet for the realization of a floor of cooperating metal vessels, made with reinforced concrete casting in the mentioned formwork, presenting the element a profile composed of a succession of forms in omega, comprising each it forms a top, extending to either side of it two inclined souls in relation to the plane of the top, and two soletas substantially parallel to the general ground plane, generating the assembly of the elements by means of the soletas extreme glasses metal formwork, the element includes in the souls elongated sausages arranged, each of them, in the diagonal of a rectangle that has a side substantially equal to the width of the soul, characterized in that the general shape of each drawing, which represents a motive, is included alone in the cited rectangle.
Las demás características de la invención son:The other features of the invention They are:
- la sección de la omega es trapezoidal,- the omega section is trapezoidal,
- las embuticiones definen un número de motivos por metro lineal en función de la anchura del alma y de la inclinación de las diagonales que está comprendido entre 20º y 45º,- the drawing defines a number of reasons per linear meter depending on the width of the soul and the inclination of the diagonals that is between 20º and 45º,
- la embutición sobresale por el lado de los vasos metálicos de encofrado,- the drawing protrudes from the side of the metal formwork vessels,
- la embutición forma un canal,- the drawing forms a channel,
- las soletas y la cima incluyen al menos un pliegue longitudinal que forma una ranura de rigidización y/o de encaje, y- the soletas and the top include at least one longitudinal fold forming a stiffening groove and / or lace, and
- el elemento perfilado está galvanizado.- the profiled element is galvanized.
La invención se refiere igualmente a un suelo de vasos metálicos cooperantes realizados con hormigón que puede estar reforzado, colado en un encofrado constituido por elementos de los que al menos un elemento del encofrado incluye sobre las almas, embuticiones alargadas, dispuestas cada una de ellas sobre la diagonal de un rectángulo que tiene un lado sensiblemente igual a la anchura del alma, representando la forma general de cada embutición un motivo que está incluido sólo en el citado rectángulo.The invention also relates to a floor of cooperating metal vessels made of concrete that can be reinforced, cast into a formwork consisting of elements of the which at least one formwork element includes on souls, elongated sausages, each arranged on the diagonal of a rectangle that has a side substantially equal to the width of the soul, representing the general shape of each drawing a reason that is included only in the aforementioned rectangle.
La descripción que sigue y las figuras anexas, todo ello dado a título de ejemplo no limitativo, permitirán comprender bien la invención.The description that follows and the attached figures, all this given by way of non-limiting example, will allow Understand the invention well.
Las figuras 1a, 1b, 1c representan respectivamente un suelo en corte según la invención, una parte de un elemento en forma de omega, y un ensamblaje de dos alas de extremidad que presentan un encaje de dos elementos;Figures 1a, 1b, 1c represent respectively a cut floor according to the invention, a part of an omega-shaped element, and a two-wing assembly of limb presenting a two-element lace;
las figuras 2a y 2b presentan otro ejemplo de realización de un elemento según la invención;Figures 2a and 2b present another example of embodiment of an element according to the invention;
la figura 3 es un esquema de principio de la medición de las características mecánicas de un suelo de vasos metálicos cooperantes; yFigure 3 is a schematic principle of the measurement of the mechanical characteristics of a vessel floor cooperating metal; Y
la figura 4 representa curvas de las características mecánicas de un suelo según la invención, en comparación con las características mecánicas de un suelo de referencia.Figure 4 represents curves of the mechanical characteristics of a floor according to the invention, in comparison with the mechanical characteristics of a floor of reference.
La invención está referida, como se ha representado en las figuras 1a, 1b, 1c, a un elemento 1 de encofrado 2 de chapa de acero perfilada, que puede estar galvanizada, para la realización de un suelo 3 de vasos metálicos 4 cooperantes, realizados con hormigón armado 5 colado en el citado encofrado 2, presentando el elemento 1 un perfil compuesto por una sucesión de formas 7 en omega, que comprenden una cima 8, a uno y otro lado de la cual se extienden dos almas 9 inclinadas con relación al plano de la cima 8, y dos soletas 10 sensiblemente paralelas al plano general 11 del suelo 3, generando el ensamblaje de los elementos mediante las soletas extremas vasos metálicos 4 de encofrado 2. El elemento 1 incluye sobre las almas 9, embuticiones 12 alargadas, dispuestas cada una de ellas sobre la diagonal 13 de un rectángulo que tiene un lado 14 sensiblemente igual a la anchura del alma 9, representando la forma general de cada embutición 12 un motivo que está incluido sólo en el citado rectángulo.The invention is referred to, as has been represented in figures 1a, 1b, 1c, to a formwork element 1 2 profiled sheet steel, which can be galvanized, for realization of a floor 3 of cooperating metal vessels 4, made with reinforced concrete 5 cast in the mentioned formwork 2, element 1 presenting a profile composed of a succession of forms 7 in omega, which comprise a top 8, on either side of which extends two inclined souls 9 in relation to the plane of the top 8, and two soletas 10 substantially parallel to the plane general 11 of the floor 3, generating the assembly of the elements by means of the soletas metallic ends 4 of formwork 2. The element 1 includes over souls 9, elongated 12 draws, arranged each of them on the diagonal 13 of a rectangle which has a side 14 substantially equal to the width of the soul 9, representing the general form of each drawing 12 a reason that It is included only in the aforementioned rectangle.
Las embuticiones 12 definen un número de motivos que forman un muesqueado, inclinados de manera que el corte transversal derecho no atraviese más que un sólo motivo, en una distancia muy limitada que no conduce, de ese modo, a una pérdida significativa de la resistencia de la sección. El número de motivos por metro lineal está en función de la anchura del alma y de la inclinación de las diagonales como se ha representado en la figura 1b. Con preferencia, el número de motivos es de alrededor de 25 por metro lineal de cada alma en omega del perfil.Drawing 12 defines a number of reasons that form a notched, inclined so that the cut transverse right does not cross more than a single motive, in a very limited distance that does not lead to loss significant resistance of the section. The number of reasons per linear meter is a function of the width of the soul and the inclination of the diagonals as shown in the figure 1 B. Preferably, the number of reasons is around 25 per linear meter of each soul in omega of the profile.
Las embuticiones, en el ejemplo, en forma de canal, sobresalen por el lado de los vasos metálicos 4 del encofrado.The stuffings, in the example, in the form of channel, protrude from the side of the metal vessels 4 of the formwork
En la figura 1b, se ha representado una forma 7 en omega de una parte del elemento 1 de encofrado 2, siendo la forma trapezoidal, pero esta forma podría ser también rectangular o en cola de milano.In figure 1b, a shape 7 is shown in omega of a part of formwork element 1, the trapezoidal shape, but this shape could also be rectangular or in dovetail.
En las figuras 1b y 1c se han representado las soletas 10 y la cima 8 de una forma 7 en omega, sobre las que se ha realizado al menos un pliegue longitudinal 15 que forma una ranura de rigidización y/o de encaje, cuya misión es la de mejorar la resistencia al alabeo. El encaje se ha materializado en la figura 1c, la cual representa las alas en extremidades de dos elementos 1 unidas para el montaje de un encofrado 2.In Figures 1b and 1c the soletas 10 and the top 8 of a form 7 in omega, on which it has made at least one longitudinal fold 15 forming a groove of stiffening and / or fitting, whose mission is to improve the warpage resistance. The lace has materialized in the figure 1c, which represents the wings on limbs of two elements 1 together for the assembly of a formwork 2.
Las figuras 2a y 2b proporcionan otro ejemplo de realización de la invención en el que los pliegues 15 de las alas se han realizado cerca del ángulo alma-soleta de manera que permiten la fijación de los conectores huecos para ondas, sobre las vigas de apoyo.Figures 2a and 2b provide another example of embodiment of the invention in which the folds of the wings 15 they have been made near the soul-sole angle of way that allow the fixing of the hollow connectors for waves, on the support beams.
Con el conjunto de características del elemento según la invención, que se refieren, por una parte, a la forma geométrica de la sección con preferencia en omega y, por otra parte, a la forma de los acoderamientos, a su disposición, separación e inclinación, se obtiene una ganancia muy significativa sobre los rendimientos mecánicos del suelo, del orden de un 70 a un 100%, con relación a los suelos existentes, minimizando todo ello el peso del encofrado por unidad de superficie.With the feature set of the element according to the invention, which refer, on the one hand, to the form geometric section with preference in omega and, on the other hand, to the form of the alterations, at your disposal, separation and inclination, a very significant gain is obtained over mechanical yields of the soil, of the order of 70 to 100%, with relation to existing soils, minimizing all the weight of the formwork per unit area.
Se recuerda que el objetivo principal, durante los estudios sobre un nuevo perfil, era el de poner a punto un suelo que permita mejorar los rendimientos, tanto en fase de colado como en fase mixta, guardando con preferencia su forma trapezoidal y reduciendo al mismo tiempo su masa en superficie.Remember that the main objective, during studies on a new profile, was to tune up a soil that allows to improve yields, both during casting as in mixed phase, preferably keeping its trapezoidal shape and while reducing its surface mass.
A este efecto, se han efectuado estudios de diferentes formas del vaso y del muesqueado, cuyos resultados son presentados en el ejemplo de realización que sigue.For this purpose, studies of different shapes of the vessel and the notched, whose results are presented in the example of embodiment that follows.
Los ensayos han determinado los parámetros de cálculo de la losa en fase mixta, mediante el método denominado "m" y "k", y utilizando para el análisis técnico del suelo.The tests have determined the parameters of calculation of the slab in mixed phase, using the method called "m" and "k", and using for the technical analysis of ground.
El estado límite de servicio según el método "m" y "k" consiste en respetar una desigualdad concerniente a la tensión de cizallamiento por deslizamiento entre el elemento de chapa y el hormigón, siendo la tensión del esfuerzo solicitante inferior a la tensión del esfuerzo resistente del suelo.The service limit state according to the method "m" and "k" consists in respecting an inequality concerning the shear stress by sliding between the element of sheet metal and concrete, being the stress of the effort applicant less than the stress of the resistant stress of the ground.
La determinación de los parámetros "m" y "k" se realiza sobre losa isostática teniendo en cuenta el valor I del vano de una losa sobre dos apoyos simples.The determination of the parameters "m" and "k" is performed on isostatic slab considering the value I of the span of a slab on two simple supports.
El dispositivo de ensayo se ha representado en la figura 3, la cual muestra un esquema para ensayos estáticos, con una disposición de las cargas y de los instrumentos de medición.The test device has been represented in Figure 3, which shows a scheme for static tests, with an arrangement of loads and measuring instruments.
En la figura 3, el suelo 3 sobre dos apoyos simples 16, se somete a la solicitación de un gato 17. Se mide, por una parte, la flecha de deformación del suelo por medio de un instrumento 18 de medida y, por otra parte, una medición del deslizamiento entre el elemento 1 y el hormigón 5 por medio de dos dispositivos 19.In figure 3, the floor 3 on two supports simple 16, is submitted to the solicitation of a cat 17. It is measured, by one part, the soil deformation arrow by means of a measuring instrument 18 and, on the other hand, a measurement of the sliding between element 1 and concrete 5 by means of two devices 19.
La figura 4 presenta un conjunto de curvas de comparación de resistencia de dos suelos, proporcionando las curvas los valores de resistencia límite respecto al deslizamiento y en carga límite, por una parte para un suelo según la invención y, por otra parte, para un suelo de comparación, y esto en función de los diferentes vanos representados por el valor 4I_{s}.Figure 4 shows a set of curves of resistance comparison of two floors, providing curves the limit resistance values with respect to sliding and in limit load, on the one hand for a floor according to the invention and, for another part, for a comparison ground, and this depending on the different spans represented by the value 4I_ {s}.
En el caso de una distribución cualquiera de cargas, tales como cargas concentradas, se debe tener en cuenta un vano ficticio equivalente I representado por la expresión 4I_{s}.In the case of any distribution of loads, such as concentrated loads, a equivalent fictional vain I represented by the expression 4I_ {s}.
El suelo llamado de comparación, es un suelo cuyo elemento presenta un perfil compuesto por una sucesión de formas trapezoidales en omega, que comprende una cima, dos soletas sensiblemente paralelas al plano general del suelo, generando el ensamblaje de los elementos mediante las soletas, vasos metálicos de encofrado, incluyendo el elemento sobre las almas, embuticiones alargadas, uniones que forman ondulaciones según un corte longitudinal del alma.The so-called comparison ground is a soil whose element has a profile composed of a succession of trapezoidal forms in omega, comprising a top, two soletas substantially parallel to the general ground plane, generating the assembly of the elements by means of the soletas, metallic vessels of formwork, including the element on souls, drawing elongated, joints that form undulations according to a cut longitudinal of the soul.
Se aprecia la mejora aportada por el elemento según la invención en términos de resistencia a la carga en cuanto a deslizamiento, representada por las curvas A y B respectivamente para un suelo según la invención y para el suelo de comparación, y en carga límite representada por las curvas C y D respectivamente para un suelo según la invención y para el suelo de comparación.The improvement contributed by the element is appreciated according to the invention in terms of load resistance as to slip, represented by curves A and B respectively for a floor according to the invention and for the comparison floor, and at limit load represented by curves C and D respectively for a floor according to the invention and for the floor of comparison.
La tabla que sigue presenta, para el suelo según la invención y para el suelo de comparación, los pesos propios de las losas para diferentes espesores de dichas losas.The following table presents, for the floor according the invention and for comparison soil, the weights of the slabs for different thicknesses of said slabs.
La ganancia obtenida en las cargas límites con el suelo realizado con los elementos de la invención, está comprendida entre el 70% y el 100%, con a lo sumo, el peso del elemento reducido en un 3,5%, con relación al suelo de comparación. Para una misma sobrecarga, el espesor necesario en el suelo de comparación es del orden de un 30% a un 50% superior.The gain obtained in the limit loads with the floor made with the elements of the invention is between 70% and 100%, with at most, the weight of element reduced by 3.5%, relative to the comparison floor. For the same overload, the necessary thickness in the floor of comparison is of the order of 30% to 50% higher.
A esta comprobación hay que añadir una observación importante: se han realizado suelos con un espesor de 24 cm que han confirmado plenamente una buena firmeza. Por consiguiente, el elemento según la invención puede asegurar la realización de suelos que alcancen un espesor total, con extensión, de 28 cm.To this check we must add a Important remark: floors with a thickness of 24 have been made cm that have fully confirmed a good firmness. By consequently, the element according to the invention can ensure the realization of floors that reach a total thickness, with extension, 28 cm
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