ES2292276B1 - Sistema modular de construccion. - Google Patents
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Abstract
Sistema modular de construcción constituido por elementos modulares prefabricados de hormigón, que comprenden columnas (1), vigas (2) y paneles (3), susceptibles de encajar entre sí para el montaje de estructuras de construcción. Todos estos elementos son de dimensiones que su peso permite su manipulación en obra sin necesidad de ser izados mediante grúa. Además se encuentran prefabricados de hormigón producidos industrialmente en moldes de acero, en moldes (5) en baterías múltiples de 12 unidades y las columnas horizontales igualmente en baterías de 10 unidades, en un ciclo de 24 horas, que comprende: desencofrado, limpieza de los moldes y lubricación, ensamblaje de los moldes en baterías para su hormigonado y finalmente el hormigonado de los elementos. La cimentación de la estructura es de apoyos aislados para las columnas y de zapata corrida mínima para los paneles. El empleo de este sistema simplifica las tareas de construcción.
Description
Sistema modular de construcción.
La presente invención se refiere a un sistema
modular de construcción, consistente en un novedoso y original
sistema de construcción de viviendas y edificios en general, en el
que se logra un avance importante en los tiempos de ejecución y en
la calidad de terminación.
Es por ello que la presente invención será de
especial interés para el sector de la industria de la construcción
de la fabricación de elementos prefabricados de hormigón.
En la actualidad, las técnicas empleadas en el
sector de la construcción han avanzado de forma importante en los
últimos años, incorporando novedosas soluciones constructivas y el
empleo de nuevos materiales, al objeto de mejorar la calidad y
abaratar los costes, especialmente los de mano de obra.
La construcción ha comprendido tradicionalmente
todos aquellos procedimientos requeridos para levantar diversos
tipos de estructuras. Las principales tendencias actuales en la
construcción se alejan del trabajo manual a pie de obra y se
orientan hacia el montaje en el lugar de la obra de componentes
mayores o más integrados, fabricados en origen. Otra característica
de la construcción moderna relacionada con las mencionadas
tendencias es la mayor coordinación de las dimensiones, lo que
significa que las edificaciones se diseñan, y los componentes se
fabrican en una variedad de módulos estándar, lo que reduce mucho
las operaciones de corte y ajuste a pie de obra, lo que supone un
evidente ahorro de tiempo y dinero.
En este avance, se han venido desarrollando
soluciones novedosas para la realización de los diferentes
elementos principales de un edificio: los cimientos, que soportan y
dan estabilidad al edificio; la estructura, que resiste las cargas
y las trasmite a los cimientos; los muros exteriores que pueden o no
ser parte de la estructura principal de soporte; las separaciones
interiores, que también pueden o no pertenecer a la estructura
básica y sistemas de suministro de electricidad, agua y de
comunicación.
Los tipos de sistemas de cimentación más comunes
se clasifican en profundos y superficiales. Los sistemas
superficiales se encuentran a poca distancia bajo la base del
edificio, como las losas continuas y las zapatas. Los cimientos
profundos se extienden a varios metros bajo el edificio, como los
pilotes y los pozos de cimentación. La elección de los cimientos
para un edificio determinado dependerá de la fortaleza de la roca y
el suelo, la magnitud de las cargas estructurales y la profundidad
del nivel de las aguas subterráneas. Por ello, para viviendas de
pocas alturas resulta suficiente con zapatas o losas continuas.
Así, los cimientos más económicos son las zapatas de hormigón
armado, empleados para edificios en zonas cuya superficie no
presenta dificultades especiales. Estos cimientos consisten en
planchas de hormigón situadas bajo cada pilar de la estructura y
una plancha continua (zapata continua) bajo los muros de carga.
En los edificios de varias plantas, una de las
formas más frecuente de construcción es el entramado reticular
metálico. Se trata en esencia de los elementos verticales,
combinados con una estructura horizontal. En los edificios altos ya
no se emplean muros de carga con elementos horizontales de la
estructura, sino que se utilizan generalmente
muros-cortina, es decir, fachadas ligeras no
portantes.
La estabilidad lateral se consigue conectando
entre sí los pilares, vigas y viguetas maestras, por el soporte que
proporcionan a la estructura los suelos y los muros interiores, y
por las conexiones rígidas en diagonal entre pilares y entre vigas.
El hormigón armado puede emplearse de un modo similar, pero en este
caso se deben utilizar muros de hormigón en lugar e riostras, para
dar una mayor estabilidad lateral.
Entre las nuevas técnicas de construcción de
edificios de cierta altura se encuentran la inserción de paneles
prefabricados dentro del entramado metálico, las estructuras
suspendidas o colgantes y las estructuras estáticas compuestas.
En la técnica de inserción se construye una
estructura metálica con un núcleo central que incluye escaleras de
incendios, ascensores, fontanería, tuberías y cableado eléctrico.
En los huecos entre las estructuras horizontales y verticales se
insertan paneles prefabricados en forma de cajón. Estos permitirán
efectuar transformaciones posteriores en el edificio.
En la técnica de apilamiento o estructura
estática compuesta se colocan paneles prefabricados en forma de
cajón con la ayuda de grúas especiales, unos sobre otros, y
posteriormente se fijan entre ellos.
Los métodos tradicionales de división interna de
los edificios han consistido en muros de albañilería de 10 a 15 cm
de espesor de hormigón o de yeso, pintados o encalados; también se
han utilizado estructuras de madera o metal cubiertas con listones
de madera enyesados. El uso de cartón yeso y madera laminada está
muy extendido.
Para conseguir mayor flexibilidad dentro de los
edificios se emplean sistemas intercambiables y desmontables cuya
única restricción es el espacio que queda entre los pilares. Estas
separaciones pueden estar hechas de materiales metálicos, paneles
prefabricados de cartón yeso, sistemas de cortinas plegables a modo
de acordeón, o en caso de problemas de ruidos, cortinas plegables
en sentido horizontal o vertical. Los materiales ligeros suelen
tener el inconveniente de no aislar los ruidos y no proteger
adecuadamente la intimidad. No obstante las nuevas tendencias
incluyen la instalación de separaciones ligeras pero utilizando
cada vez mas materiales que reduzcan y limiten el ruido. En muchos
edificios los únicos muros de albañilería son los muros contra
incendios, entre los que se incluyen los huecos de ascensores,
escaleras y pasillos principales.
La extensión de uso de electricidad, teléfono,
equipos de transmisión por fax, circuitos cerrados de televisión,
intercomunicaciones, alarmas y sistemas de seguridad, ha supuesto
un aumento en la cantidad de cableado que se instala en los
edificios. Los cables principales se tienden verticalmente en
conductos abiertos que se ramifican por cada planta a través de los
techos de las mismas o debajo de las baldosas. Así, se han
desarrollado soluciones constructivas que ya prevén los conductos
de canalización necesarios para la canalización de los suministros
eléctricos y las comunicaciones.
Por todo esto, el presente sistema modular de
construcción, que se describe a continuación, se encuentra
constituido fundamentalmente por un sistema de fabricación de
elementos modulares que permiten una simplificación en el proceso
de construcción en viviendas y edificios de pocas alturas, no más
de tres, suponiendo un importante ahorro de tiempo y dinero.
Así el presente sistema modular de construcción
se encuentra constituido fundamentalmente por una estructura de un
conjunto, constituido por elementos modulares prefabricados de
hormigón, que comprenden columnas, vigas y paneles, susceptible de
encajar entre sí para el montaje de estructuras de construcción.
Además, los referidos elementos modulares se encuentran
constituidos por columnas verticales, de hormigón armado, con
refuerzo mínimo, espaciadas a distancia uniforme, encajando entre
estas unos paneles, lisos de hormigón, sin refuerzo de acero,
provistos de unas muescas longitudinales en los bordes, para la
unión entre ellos, al ser dispuestos uno encima de otro, siendo
cerrada la referida estructura con una viga cierre cuya unión a las
columnas se realiza mediante una barra saliente, que presenta la
columna en su extremo superior y la unión del panel con la viga se
realiza mediante una ligera penetración del primero en esta última,
siendo a su vez todos los aludidos elementos columnas, vigas y
paneles, de unas dimensiones que no superen un determinado peso
para poder ser manejado sin necesidad de grúas, para su montaje en
obra.
Por otra parte, los diferentes elementos
columnas, vigas y paneles, del presente sistema se encuentran
conformados por prefabricados de hormigón producidos industrialmente
en moldes de acero, siendo producidos los paneles, verticalmente en
moldes en baterías múltiples de 12 unidades y las columnas
horizontalmente igualmente en baterías de 10 unidades, en un ciclo
de producción de 24 horas de duración, que comprende cuatro
operaciones principales: el desencofrado de los elementos producidos
el día anterior, la limpieza de los moldes y lubricación de los
mismos, el ensamblaje de los moldes en baterías para su hormigonado
y finalmente el hormigonado de los elementos, siendo posteriormente
los elementos producidos sometidos a un proceso de curado,
consistente en su almacenamiento durante 28 días, antes de ser
empleados en obra.
Asimismo, la cimentación de la estructura es de
apoyos aislados para las columnas y de zapata corrida mínima para
los paneles, siendo la unión entre cimiento y columna realizada
mediante empotramiento de la columna en un asiento constituido por
un vaso realizado previamente en la viga de zapata.
En la descrita estructura, las uniones entre
paneles y entre estos y las columnas son mecánicas y selladas con
mortero y la unión entre la viga de cierre y columna se hace
mediante una barra saliente que presenta la columna en su extremo
superior.
Además, en el proceso de construcción, las
columnas, una vez colocadas en sus respectivas zapatas, se procede
a la colocación de cordeles en su parte superior, para su
alineación, hasta la colocación de los paneles y finalmente cierre
con el encofrado y hormigonado de la viga de cierre.
Por otra parte, la superficie de los paneles
tiene un acabado liso que no requiere enfoscado, a la vez que las
columnas incluyen tuberías y cajas de distribución, en su interior,
para canalización de las conducciones eléctricas. Todo ello
simplifica y abarata los costes de construcción y acabado.
Por último, la estructura descrita permite
soportar diferentes soluciones de cubierta, como la de vigueta o
bovedilla y el acero de las columnas es susceptible de soportar una
losa de hormigón, el enrajonado y la soldadura
impermeabilizante.
La carpintería será preferentemente de aluminio
para el exterior y de madera en el interior. Las ventanas tendrán
unas dimensiones que pueden ser variables dentro de unos
estándares.
Finalmente, la forma, materiales y dimensiones
podrán ser variables y en general, todo cuanto sea accesorio y
secundario, siempre que no altere cambio modifique la esencialidad
de los perfeccionamientos que se han descrito.
A continuación, se hará una detallada
descripción del sistema modular de construcción, objeto de la
presente invención, con referencia a los dibujos que se acompañan,
en los que se representa, a simple título de ejemplo, no
limitativo, una forma preferente de realización susceptible de
todas aquellas variaciones de detalle que no supongan una alteración
fundamental de las características esenciales de dichos
perfeccionamientos.
La figura 1.- Muestra una vista de los
diferentes elementos, columnas, vigas y paneles del sistema modular
de construcción.
La figura 2.- Muestra una vista en detalle de la
cimentación de una columna del sistema modular de construcción en
su zapata.
La figura 3.- Muestra una vista de una batería
de moldes de paneles del sistema modular de construcción.
La figura 4.- Muestra una vista de diferentes
modelos de columnas del sistema modular de construcción
La figura 5.- Muestra un detalle estructural de
un molde del sistema modular de construcción.
La figura 6.- Muestra un panel del sistema
modular de construcción.
La figura 7.- Muestra una vista del asiento
entre columna y panel del sistema modular de construcción.
La figura 8.- Muestra una vista de una batería
de moldes de columnas del sistema modular de construcción.
La figura 9.- Muestra una vista del asiento
entre columna y dos paneles del sistema modular de
construcción.
Según el ejemplo de ejecución representado, el
sistema modular de construcción que se ilustra en esta forma
preferente de realización está constituido fundamentalmente por una
estructura de un conjunto, constituido por elementos modulares
prefabricados de hormigón, que comprenden columnas (1), vigas (2) y
paneles (3), susceptibles de encajar entre sí para el montaje de
estructuras de construcción. Además, los referidos elementos
modulares se encuentran constituidos por columnas verticales (1), de
hormigón armado, con refuerzo mínimo, espaciadas a distancia
uniforme, encajando entre estas unos paneles (3), lisos de
hormigón, sin refuerzo de acero, provistos de unas muescas
longitudinales (4) en los bordes, para la unión entre ellos, al ser
dispuestos uno encima de otro, siendo cerrada la referida
estructura con una viga cierre cuya unión a las columnas (1) se
realiza mediante una barra saliente, que presenta la columna en su
extremo superior y la unión del panel (3) con la viga (2) se
realiza mediante una ligera penetración del primero en esta última,
siendo a su vez todos los aludidos elementos columnas (1), vigas
(2) y paneles (3), de unas dimensiones que no superen un
determinado peso para poder ser manejados sin necesidad de grúas,
para su montaje en obra. Así, las columnas tienen un peso entre 76 y
61 Kg, mientras los paneles son de 66 Kg.
Por otra parte, los diferentes elementos
columnas (1), vigas (2) y paneles (3), del presente sistema se
encuentran conformados por prefabricados de hormigón producidos
industrialmente en moldes de acero, siendo producidos los paneles
verticalmente en moldes (5) en baterías múltiples de 12 unidades, y
las columnas horizontalmente igualmente en baterías de 10 unidades,
en un ciclo de producción de 24 horas de duración, que comprende
cuatro operaciones principales: el desencofrado de los elementos
producidos el día anterior, la limpieza de los moldes y lubricación
de los mismos, el ensamblaje de los moldes en baterías para su
hormigonado y finalmente el hormigonado de los elementos, siendo
posteriormente los elementos producidos sometidos a un proceso de
curado, consistente en su almacenamiento durante 28 días, antes de
ser empleados en obra.
Asimismo, la cimentación de la estructura es de
apoyos aislados para las columnas y de zapata corrida mínima para
los paneles, siendo la unión entre cimiento y columna realizada
mediante empotramiento de la columna en un asiento constituido por
una vaso (6) realizado previamente en la viga de zapata (7).
En la descrita estructura, las uniones entre
paneles (3) y entre estos y las columnas (1) son mecánicas y
selladas con mortero, y la unión entre la viga de cierre y columna
(1) se hace mediante una barra saliente (8) que presenta la columna
(1) en su extremo superior.
Además, en el proceso de construcción, las
columnas (1), una vez colocadas en sus respectivas zapatas (7), se
procede a la colocación de cordeles en su parte superior, para su
alineación, hasta la colocación de los paneles (3) y finalmente
cierre con el encofrado y hormigonado de la viga de cierre.
El sistema requiere una zapata mínima de 0,20
por 0,25 metros de profundidad en el momento de hormigonado,
espaciados a 1,06 metros, en donde irán insertadas las
columnas.
Por otra parte, la superficie de los paneles (3)
tiene un acabado liso que no requiere enfoscado, a la vez que las
columnas (1) incluyen tuberías y cajas de distribución, en su
interior, para canalización de las conducciones eléctricas. Todo
ello simplifica y abarata los costes de construcción y acabado.
Por último, la estructura descrita permite
soportar diferentes soluciones de cubierta, como la de vigueta y
bovedilla, y el acero de las columnas (1) resulta susceptible de
soportar una losa de hormigón, el enrajonado y la soldadura
impermeabilizante.
La carpintería será preferentemente de aluminio
para el exterior y de madera en el interior. Las ventanas tendrán
unas dimensiones de 1,40 por 0,96 metros y las puertas de 2,41 por
0,96 (2,10 metros mas un montante de 0,30 metros). Asimismo, pueden
utilizarse unas dimensiones superiores de ventanas, por ejemplo de
1,40 por 2,02 metros o de 1,40 por 3,08 metros.
Finalmente, la forma, materiales y dimensiones
podrán ser variables y en general, todo cuanto sea accesorio y
secundario, siempre que no altere, cambie o modifique la
esencialidad de los perfeccionamientos que se han descrito.
Claims (6)
1. Sistema modular de construcción que estando
constituido por elementos modulares prefabricados de hormigón se
caracteriza porque los referidos elementos modulares se
encuentran constituidos por columnas verticales (1), de hormigón
armado, con refuerzo mínimo, espaciadas a distancia uniforme,
encajando entre estas unos paneles (3), lisos de hormigón, sin
refuerzo de acero, provistos de unas muescas longitudinales (4) en
los bordes, para la unión entre ellos, al ser dispuestos uno encima
de otro, siendo cerrada la referida estructura con una viga cierre
(2) cuya unión a las columnas (1) se realiza mediante una barra
saliente, que presenta la columna en su extremo superior, y la
unión del panel (3) con la viga se realiza mediante una ligera
penetración del primero en esta última.
2. Sistema modular de construcción, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque la cimentación de la
estructura es de apoyos aislados para las columnas y de zapata
corrida mínima para los paneles, siendo la unión entre cimiento y
columna realizada mediante empotramiento de la columna en un
asiento constituido por un vaso (6) realizado previamente en la
viga de zapata (7).
3. Sistema modular de construcción, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque las uniones entre
paneles (3) y entre estos y las columnas (1) son mecánicas y
selladas con mortero y la unión entre la viga de cierre (2) y
columna (1) se hace mediante una barra saliente (8) que presenta la
columna (1) en su extremo superior.
4. Sistema modular de construcción, según
reivindicaciones 1ª y 2ª, caracterizado porque en el proceso
de construcción, las columnas (1), una vez colocadas en sus
respectivas zapatas (7) se procede a la colocación de cordeles en
su parte superior, para su alineación, hasta la colocación de los
paneles (3) y finalmente cierre con el encofrado y hormigonado de la
viga de cierre.
5. Sistema modular de construcción, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque la superficie de los
paneles (3) tiene un acabado liso que no requiere enfoscado, a la
vez que las columnas (1) incluyen tuberías y cajas de distribución,
en su interior, para canalización de las conducciones
eléctricas.
6. Procedimiento de fabricación de un sistema
modular de construcción, caracterizado porque los diferentes
elementos columnas (1), vigas (2) y paneles (3), del presente
sistema se encuentran conformados por prefabricados de hormigón
producidos industrialmente en moldes de acero, siendo producidos
los paneles verticalmente en moldes (5), en baterías múltiples de
varias unidades, y las columnas horizontalmente también en
baterías, en un ciclo de producción de 24 horas de duración que
comprende cuatro operaciones principales: el desencofrado de los
elementos producidos el día anterior, la limpieza de los moldes y
lubricación de los mismos, el ensamblaje de los moldes en baterías
para su hormigonado y finalmente el hormigonado de los elementos,
siendo posteriormente los elementos producidos sometidos a un
proceso de curado, consistente en su almacenamiento durante 28 día,
antes de ser empleados en obra.
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