ES2284306B1 - Sistema de construccion modular. - Google Patents
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Abstract
Sistema de construcción modular. El sistema de construcción modular comprende unos módulos (1) constructivos de hormigón armado, destinados a apilarse verticalmente y a adosarse lateralmente en la construcción de edificios, preferentemente de viviendas. Cada módulo (1) comprende una estructura monolítica, con paredes, techo y suelo provistas de nervios de refuerzo transversal (11) y en el suelo también nervios de refuerzo longitudinal (12). Dichos módulos comprenden unos medios de posicionamiento (2 y 3) para el apilado, unos apoyos (4) dispuestos en correspondencia con los nervios de refuerzo vertical (11) de las paredes; unos elementos de unión lateral (5 y 6) entre módulos (1); unos anclajes extraíbles de elevación (8) y transporte; y unos topes (15), resistentes a los esfuerzos, horizontales en correspondencia con unos huecos (16) dispuestos entre dos módulos (1) apilados y con un relleno de refuerzo (9) en las zonas de contacto lateral. Cada módulo (1) constructivo comprende todos losaccesorios y elementos de acabado de una vivienda, incluyendo cerramientos, ventanas y servicios.
Description
Sistema de construcción modular.
La presente invención se refiere a un sistema de
construcción modular, del tipo que comprende unos módulos
constructivos de hormigón armado, destinados a apilarse
verticalmente y a adosarse lateralmente.
En la actualidad la búsqueda de reducción de
costos y de duración de la obra en la construcción de edificios,
especialmente viviendas, conlleva el uso de materiales
prefabricados. Esto provoca que en construcción se utilicen
elementos prefabricados, tales como paredes realizadas fuera de
fábrica y con los marcos ya montados, listos para ser encajadas con
otros elementos, tales como suelos o techos, en el lugar en que se
realiza la construcción. Sin embargo aún es importante el trabajo
en obra, ya que las operaciones de ajuste y montaje son
considerables y de difícil solución.
Un ejemplo de mejora en este sentido es la
solicitud de patente española P200402017 "Sistema estructural
para edificaciones", de este mismo solicitante, en el que se
describe un sistema de construcción a base de módulos de paredes,
techo y suelo, que son encajados en un marco metálico de sostén.
Dichos módulos son apilados para crear el edificio, incorporando el
sistema unos medios de tensado horizontal y unos medios de tensado
y conexión vertical de los módulos para que el edificio adquiera
una mayor consistencia y estabilidad.
También es conocida la solicitud de patente
española P200402018 "Método para el montaje nivelado de módulos
prefabricados en construcciones", de este mismo solicitante, que
describe una manera de nivelación de módulos apilados mediante la
inyección de un mortero a presión en unas cámaras de neopreno
dispuestas entre el techo y el suelo de dos módulos apilados y
previamente nivelados mediante unos gatos hidráulicos.
El sistema de construcción modular de la
presente invención comprende una serie de particularidades técnicas
que permiten una construcción rápida y económica, con un montaje
sencillo de módulos y que además permite el posterior retirado de
los módulos para eliminar el edificio del solar en que se ha
realizado.
El sistema comprende una serie de módulos
constructivos de hormigón armado autocompactante y de alta
resistencia que son apilables verticalmente.
Cada módulo comprende el equivalente a una
vivienda, con el techo, las paredes y el suelo y medios de
colocación de terrazas y pasillos adyacentes. Dichos módulos son
unidos en el lugar de la construcción mediante unos medios de
posicionamiento que permite su apilado vertical; para ello comprende
unos apoyos verticales que permiten que cada módulo descanse sobre
el que se encuentra debajo, unos elementos de unión lateral que
permite unir los módulos adyacentes lateralmente y medios de
anclaje para la colocación de los módulos mediante una grúa.
Cada módulo comprende los accesorios y elementos
de acabado de la vivienda, incluyendo cerramientos, ventanas y
servicios. Esta construcción se realiza en fábrica, a distancia de
su ubicación final. Con este sistema se pueden reducir costos, ya
que todos los elementos de acabado de la vivienda se realizan de una
forma industrializada y en serie, evitando tener que realizarlo en
obra en la localización del edificio. Además como los módulos
constitutivos del edificio se suministran totalmente premontados
solo es necesario la preparación de los cimientos del edificio y la
conexión de los servicios de agua, luz, telefonía y otros. Para el
paso de las conducciones de dichos servicios, el módulo comprende
unos huecos tanto en el techo, como en el suelo.
El módulo comprende una serie de nervios de
refuerzo dispuestos circundantes transversalmente. Estos nervios
envuelven las paredes, suelo y techo a modo de cerchas perimetrales
y tienen la misión de proporcionar la resistencia suficiente para
proporcionar la rigidez torsional necesaria a los módulos apilados.
A su vez, el módulo también comprende una serie de nervios
longitudinales, los cuales están dispuestos en el suelo para
soportar las sobrecargas de uso. El módulo se completa
constructivamente con unos refuerzos o cercos en los bordes y en los
orificios por los que tienen que pasar los servicios de agua, luz o
huecos de escaleras y similares.
Para un correcto apilamiento, cada módulo
comprende unos posicionadores dispuestos en las esquinas de la cara
superior. Estos posicionadores encajan con unos casquillos de
recepción dispuestos conjugados en la cara inferior del módulo
adyacente, permitiendo así una fácil colocación con grúa.
El posicionador comprende un vástago cilíndrico
con el extremo libre terminado en punta de cono y comprende medios
para regular su posición en un plano horizontal durante la
fabricación y previamente al montaje del módulo inmediato superior.
Así el posicionador comprende una placa empotrada para el montaje de
una pletina solidaria al vástago. Dicha placa empotrada presenta
unas guías para el montaje holgado de la pletina del vástago y unos
tornillos para la fijación de la pletina y del vástago una vez
posicionados correctamente, por medio de las correspondientes
tuercas y unos tornillos que permiten un desplazamiento y tensado
correcto.
El casquillo de recepción comprende un casquillo
interior y un casquillo exterior o empotrado, existiendo entre
ambos un elemento elástico, tal como neopreno, para absorber
movimientos durante el montaje de los módulos.
Tal como se ha comentado los módulos van
apilados unos sobre otros, siendo los inferiores los que soportan
el peso de los que existen por encima. Para conseguir un correcto
apilado cada módulo comprende unos apoyos de carga vertical en su
parte superior, correspondientes con los nervios de refuerzo
vertical para transmitir el peso como si fuera un muro de
carga.
Cada apoyo comprende una base empotrada, sobre
la que existe un taco de material elástico, tal como el neopreno.
El taco es asistido por un bulón emergente de la placa de forma
semiemergente. Este apoyo vertical realiza una función de rotura
del puente acústico debido a dicho material neopreno. El contacto
del apoyo vertical con la base del módulo superior se realiza
directamente. En caso de que haya un desnivel y no se realice
contacto se coloca una o más planchas de nivelación o suplemento.
Estas planchas van enganchadas con resina al módulo superior para
evitar desplazamientos.
Hasta ahora se ha considerado que la
construcción consiste en un apilado de los módulos y fijados por
gravedad. Sin embargo, un edificio típico comprende varios de estos
pilares de módulos juntos para establecer las diversas plantas. En
esta situación existe el problema de que los pilares de módulos
pueden oscilar, por efecto del viento o de un seísmo, por lo que es
necesario relacionarlos lateralmente. Para ello se ha previsto que
los módulos comprendan unas placas empotradas en su borde superior
lateral, dispuestas horizontalmente y correspondientes con unas
placas empotradas respectivas en el módulo adyacente. Entre estas
placas empotradas existe una placa de unión, la cual presenta unos
orificios colisos para el paso de unos tornillos de aprieta que
asegura la unión. Estos tornillos además están bloqueados mediante
unas arandelas con un dentado para su inmovilización. Como medida
adicional de seguridad las placas empotradas comprenden un bulón
emergente dispuesto en un orificio coliso correspondiente de la
placa de unión. Esta placa de unión además comprende unas planchas o
tacos de neopreno que absorbe los esfuerzos verticales y provoca la
rotura del puente acústico. Esta unión lateral permite la oscilación
simultánea de los pilares de módulos e incluso es flexible respecto
al esfuerzo cortante vertical entre dichos pilares de módulos.
Los módulos presentan unos anclajes para su
agarre, elevación y colocación mediante grúas. Concretamente, en la
parte superior del módulo existen unos anclajes, dispuestos de
forma regular, de forma que al ser elevado con una grúa no se vea
sometido a esfuerzos de torsión o flexión que podrían alterar las
instalaciones y accesorios colocados en el mismo. Esta elevación se
puede realizar mediante un armazón de transporte intermedio al que
se engancha el cable de la grúa. También se ha previsto que estos
anclajes se puedan retirar cuando estén fuera de uso. Para ello los
anclajes se atornillan en las placas empotradas que realizan la
función de unión lateral.
Para la absorción de los esfuerzos en el plano
horizontal entre un módulo y su inmediatamente superior o inferior
se ha previsto que los módulos dispongan de unos medios de tope
mutuo, unos en la planta y otros en el techo, de forma que en caso
de iniciarse un movimiento en el plano horizontal, los medios de
tope en planta toparán con los medios de tope en techo, y este
contacto se opone a la continuación de tal movimiento. Hay medios
de tope mutuo contra los movimientos longitudinales y contra los
transversales.
En puntos de posible contacto por interferencia
de dos módulos adyacentes se ha previsto la colocación de
separadores de neopreno, los cuales evitan que se forme un puente
acústico que pudiera significar la transmisión de ruido de un módulo
a otro.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva
de un módulo.
- La figura 2 muestra una vista inferior de un
módulo.
- La figura 3 muestra una vista en explosión de
un posicionador.
- La figura 4 muestra una vista en alzado
seccionado de un casquillo del posicionador.
- La figura 5 muestra una vista en alzado de un
apoyo de soporte de un módulo sobre otro.
- La figura 6 muestra una vista en alzado de una
medio de unión lateral entre dos módulos adyacentes.
- La figura 7 muestra una vista de perfil
seccionado de placa empotrada de unión lateral entre dos módulos
adyacentes.
- La figura 8 muestra una vista en planta de la
placa de unión de los medios de unión lateral anteriormente
mencionado.
- La figura 9 muestra una vista en detalle
seccionado del tope de anclaje de apilamiento y el relleno de
refuerzo a los esfuerzos horizontales dispuestos entre dos módulos
apilados.
- La figura 10 muestra una vista esquematizada
de un modo de construcción de un edificio con el sistema de
construcción modular.
Como se puede observar en las figuras
referenciadas, el sistema modular comprende una serie de módulos
constructivos (1), de hormigón armado, destinados a apilarse
verticalmente y a adosarse lateralmente.
Cada módulo (1) comprende una estructura con
paredes laterales, techo y suelo, una pluralidad de nervios de
refuerzo transversal circundantes (11) distribuidos en dichas
paredes longitudinales, techo y suelo, y una pluralidad de nervios
de refuerzo longitudinal (12) dispuestos en el suelo.
El módulo (1) presenta en su interior todos los
elementos de acabado, cerramientos, ventanas e instalaciones de
agua, electricidad, etc., propios de una vivienda, existiendo en el
techo y en el suelo unos huecos (14) de paso de las citadas
conducciones de los servicios. A su vez, el módulo (1) puede
presentar en su exterior anclajes (13) de elementos constructivos
externos, tales como terrazas, pasillos y otros.
Cada módulo (1) comprende unos posicionadores
(2) dispuestos próximos a las esquinas de la cara superior o techo,
y unos casquillos (3), dispuestos en correspondencia de las
esquinas de la cara inferior, para la recepción los posicionadores
(2) del módulo (1) inmediato inferior.
Como se puede observar en el detalle de la
figura 2, cada posicionador (2) está constituido por una pletina
(21) empotrada, para el montaje regulable y fijación de una placa
(22) en "L" sobre la que se encuentra fijado un vástago
cilíndrico (23) con el extremo libre terminado en punta de cono.
Para permitir dicho montaje regulable la pletina (21) presenta unas
guías superiores (24) y unos tornillos laterales (25) y tuercas de
bloqueo; a su vez la placa (22) tiene un ancho inferior al hueco
definido por las guías (24), lo que permite una regulación lateral
de dicha placa (22) y, en su ala vertical, unos orificios colisos
(26) para el paso parte de los tornillos (25) y orificios para los
tornillos de bloqueo, estableciéndose la fijación de la placa (22)
en la posición deseada mediante unas tuercas (27) y los tornillos
de bloqueo.
Como se observa en la figura 4, el casquillo (3)
de recepción de los posicionadores (2) comprende un casquillo
exterior (31) empotrado en el módulo (1) y un casquillo interior
(32), existiendo entre ambos un relleno elástico (33), tal como
neopreno.
En los bordes superiores del módulo existe una
serie de apoyos verticales (4), dispuestos en correspondencia con
los nervios de refuerzo transversal (11). Como se observa en la
figura 5, cada apoyo vertical (4) comprende una base (41) provista
de una patas inferiores para su empotramiento en el módulo (1),
existiendo sobre la base (41) un taco (42) de material elástico,
neopreno o similar, que incorpora una placa intermedia metálica
(43). Dicha base (41) puede presentar opcionalmente un bulón (44)
semiemergente por el taco (42). En caso de que no se produzca un
contacto correcto del módulo superior (1) con los apoyos (4) del
módulo inferior, se pueden disponer entre dichos elementos una o
más planchas de nivelación (no representadas), estando la citada
plancha niveladora adherida al módulo superior (1).
El módulo (1) presenta superiormente en sus
laterales una serie de placas empotradas (5) de anclaje lateral. El
anclaje entre dos módulos (1a y 1b) alineados lateralmente está
constituido por una placa de unión (6), representada en la figura
8,con unos orificios colisos (61) dispuestos a 90º para el paso de
unos tornillos de fijación (51) de las placas empotradas (5) de los
módulos (1a y 1b). Tal como se representan en las figuras 6 y 7,
cada tornillo (51) presenta una arandela de bloqueo (52) con su
superficie dentada en correspondencia con un dentado circundante
(63) del coliso, orientado transversalmente.
La placa de unión (6) comprende unas planchas
(62) o tacos de material elástico o neopreno para la absorción de
esfuerzos verticales y la rotura del puente acústico. En una
realización preferente cada placa empotrada (5) presenta un bulón de
seguridad (53) emergente en su cara superior, alojado en un
orificio coliso (64) correspondiente de la placa de unión (6).
En dichas placas empotradas (5) se pueden
atornillar eventualmente unos anclajes de elevación (8),
distribuidos longitudinalmente a ambos lados del módulo (1) y aptos
para la elevación del módulo mediante un armazón de transporte (81)
y una grúa, tal como se representa en la figura 10.
Tal como se representa en la figura 9, unos
topes salientes (15) están dispuestos en el contorno de la cara
superior de un módulo (1b) en correspondencia con unos huecos (16)
respectivos existentes en la cara inferior del módulo (1 a)
adyacente superior, dispuestos para soportar los esfuerzos cortantes
longitudinales y transversales por desplazamiento horizontal entre
ambos módulos (1a y 1c) tanto longitudinal como transversal. Entre
los topes (15) y el contacto lateral con el modulo (1a) existe un
relleno en las zonas de contacto verticales (9) constituido por una
cámara plana (91) de material elástico, como por ejemplo neopreno o
caucho, para su relleno, a presión, con un mortero (92) sin
retracción, actuando dicho material elástico de la cámara (91) como
aislante del puente acústico.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (17)
1. Sistema de construcción modular, del tipo
que comprende unos módulos constructivos (1) de hormigón armado,
destinados a apilarse verticalmente y a adosarse lateralmente;
caracterizado porque el módulo (1) constructivo comprende una
estructura monolítica, con paredes, techo y suelo, presentando
dicha estructura unos nervios de refuerzo transversal (11) y
nervios de refuerzo longitudinal (12), unos medios de
posicionamiento (2 y 3) y centrado de dos módulos (1) apilados
consecutivamente, unos apoyos verticales (4), que son coincidentes
con los nervios de refuerzo transversal (11), de transferencia de
cargas y pesos por contacto, unos elementos de unión lateral (5 y
6) entre módulos (1) adyacentes lateralmente, unos anclajes de
elevación (8), unos topes (15) salientes de sujeción en apilado en
unos huecos (16) correspondientes y un relleno en las zonas de
contacto verticales (9) con dichos topes (15).
2. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque el módulo (1)
constructivo comprende los accesorios y elementos de acabado de la
vivienda, incluyendo cerramientos, ventanas y/o servicios.
3. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 2, caracterizado porque el módulo (1)
comprende unos huecos (14) en techo y suelo para el paso de las
conducciones de servicio.
4. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios de
posicionamiento comprenden unos posicionadores (2) superiores y unos
casquillos (3) inferiores para la recepción de los posicionadores
(2) del módulo (1) inmediato inferior.
5. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 4, caracterizado porque los posicionadores
(2) son regulables en posición longitudinal y transversal respecto a
la cara o superficie superior del módulo (1) constructivo para su
correcto alojamiento en el casquillo (3) correspondiente del módulo
(1) inmediato superior.
6. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 4, caracterizado porque el posicionador (2)
comprende un vástago cilíndrico (23) que remata superiormente en una
configuración cónica y que es solidario a una pletina (22), que se
encuentra montada con posibilidad de regulación longitudinal y
transversal respecto a una placa (21) empotrada en el módulo y que
dispone de unas guías (24) y unos tornillos (25) para el
posicionamiento y fijación de la pletina (22) portadora del vástago
(23).
7. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 4, caracterizado porque el casquillo (3) de
recepción comprende: un casquillo de anclaje (31) empotrado en el
módulo, un casquillo interior (32) y un relleno elástico (33)
dispuesto entre ambos casquillos.
8. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque los apoyos verticales
(4) comprenden unas bases (41) sobre las que se encuentran
posicionados unos tacos (42) de material elástico, estando
dispuestas dichas bases (41) sobre la cara superior del módulo (1)
definiendo unas zonas para el contacto directo de la superficie
inferior del módulo (1) inmediato superior.
9. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 8, caracterizado porque los tacos elásticos
(42) están solidarizados a las bases (41) e incorporan interiormente
una placa metálica intermedia (43).
10. Sistema de conformidad con la
reivindicación 8, caracterizado porque la base (41) presenta
al menos un bulón (44) semiemergente a través de un hueco del taco
(42) de material elástico.
11. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 8, caracterizado porque comprende una plancha
de nivelación adherida a la base del módulo superior (1) y
destinada a apoyarse sobre el apoyo vertical (4) del módulo
inmediato inferior.
12. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de
unión lateral comprenden al menos unas placas empotradas (5) en los
extremos de los laterales de los módulos adyacente y unas placas de
unión (6) para su fijación mediante tornillos (51) a las
mencionadas placas empotradas (5) de los módulos adyacentes, siendo
dichas placas de unión (6) de flexibilidad suficiente para absorber
pequeños desplazamientos verticales entre módulos (1) contiguos.
13. Sistema, según la reivindicación 12,
caracterizado porque las placas de unión (6) presentan unos
orificios (61) para el montaje de los tornillos (51), estando
constituidos dichos orificios (61) por unos colisos dispuestos a 90º
para absorción de errores de montaje, presentando cada coliso un
dentado circundante transversal (63) para el bloqueo de una
arandela de apriete (52) también dentada; y porque la placa de
unión (6) comprende unas planchas (62) o taco de material elástico
de absorción de esfuerzos y rotura del puente acústico.
14. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 12, caracterizado porque las placas
empotradas (5) presentan al menos un bulón de seguridad (53)
emergente y alojable en un coliso (64) correspondiente de la placa
de unión (6).
15. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque los anclajes (8) para
la sustentación y elevación del módulo (1) están distribuidos a lo
largo de los dos bordes superiores longitudinales del módulo (1)
para su elevación con grúa y un armazón (81) de transporte.
16. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 15, caracterizado porque los anclajes de
elevación (8) son amovibles.
17. Sistema, de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque los topes salientes
(15) están dispuestos en el contorno de la cara superior del módulo
(1c), en correspondencia con unos huecos (16) respectivos existentes
en la cara inferior del módulo (1a) adyacente superior, existiendo
entre las superficies laterales de contacto el relleno en las zonas
de contacto verticales (9) para el soporte de esfuerzos
horizontales, constituido por una cámara elástica (91) apta para su
relleno, a presión, con un mortero (92) sin retracción.
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