ES2352936A1 - Armada wood beam. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Viga de madera armada.Armored wood beam.
La presente invención se refiere al sector de la construcción, en concreto a elementos resistentes de madera, y más en particular a una viga de madera armada, con una sección principal de madera y unos perfiles longitudinales de refuerzo, aplicables en especial, aunque no limitativamente, a perfiles de madera conocidos como de "sección laminada encolada", y de "sección compuesta por 4 secciones encoladas".The present invention relates to the sector of the construction, specifically to resistant elements of wood, and more in particular to a beam of reinforced wood, with a main section of wood and longitudinal reinforcement profiles, applicable in special, but not limited to known wood profiles as of "glued laminated section", and of "composite section for 4 glued sections ".
En los últimos años se han desarrollado una serie de nuevos productos de madera "sólida/compacta" para la construcción de madera moderna. Para poder obtener unas mejores propiedades se clasifican por métodos de "conversión", secado, eliminación de piezas defectuosas, y la vinculación entre sí de varias piezas para formar secciones más grandes y largas. Además en el mercado se encuentran diferentes tipologías de fabricación para una misma madera.In recent years they have developed a series of new "solid / compact" wood products for modern wood construction. In order to get better ones properties are classified by methods of "conversion", drying, elimination of defective parts, and the interconnection of several pieces to form larger and longer sections. Also in the market will find different types of manufacturing for The same wood.
Son conocidas en la técnica un buen número de realizaciones de secciones de madera de este tipo para la formación de vigas y otros tipos de elementos resistentes de madera (tales como pilares, etc.), de entre las que cabe destacar: sección circular; sección rectangular madera blanda; sección rectangular madera dura; tablón; sección "Dúo/Trío"; sección laminada encolada; sección compuesta por 4 secciones encoladas, etc.A good number of are known in the art realizations of wood sections of this type for the formation of beams and other types of resistant wooden elements (such as pillars, etc.), among which it should be noted: section circular; rectangular section soft wood; rectangular section hardwood; plank; "Duo / Trio" section; laminated section glued section consisting of 4 glued sections, etc.
Un problema que presentan las vigas de madera es que las propiedades mecánicas de cada viga concreta dependen de la conformación particular de los tejidos y nerviaciones de la madera. Así, la resistencia a la tracción puede variar notablemente de una viga a otra y no está exenta por completo de aleatoriedad.A problem with wooden beams is that the mechanical properties of each concrete beam depend on the particular conformation of wood tissues and nerves. Thus, the tensile strength can vary significantly from one Beam to another and is not completely free of randomness.
Para solucionar este problema, la presente invención tiene por finalidad proporcionar una viga de madera de nueva constitución, cuyas propiedades mecánicas y estructurales se vean mejoradas.To solve this problem, this purpose of the invention is to provide a wooden beam of new constitution, whose mechanical and structural properties are See improved.
La presente invención encuentra particular aplicación en los perfiles de viga de madera de estas dos últimas configuraciones, es decir de "sección laminada encolada", y de "sección compuesta por 4 secciones encoladas" (ó cuadradillos), toda vez que estas configuraciones permiten por una parte la selección de las partes más resistentes de los troncos y, por otra, aportan una versatilidad de trabajo para la incorporación de elementos resistentes diversos. No obstante no se excluyen el resto de configuraciones.The present invention finds particular application on the wooden beam profiles of these last two configurations, ie "glued laminated section", and of "section composed of 4 glued sections" (or squares), since these configurations allow on the one hand the selection of the most resistant parts of the logs and, on the other, provide a versatility of work for the incorporation of various resistant elements. However, the rest are not excluded of settings.
A tal finalidad, el objeto de la presente invención es una viga de madera armada, de novedoso concepto y funcionalidad, que en su esencia se caracteriza por comprender un alma de madera, compuesta por una o más secciones, y una armadura constituida por al menos una barra de plástico reforzado con fibras.To this end, the purpose of this invention is a beam of reinforced wood, of novel concept and functionality, which is essentially characterized by understanding a wooden soul, consisting of one or more sections, and an armor consisting of at least one plastic bar reinforced with fibers
De acuerdo con una forma de realización preferida de la presente invención, las barras son de plástico pultrusionado, es decir fabricadas mediante un proceso de fabricación de plástico reforzado con fibras de vidrio o de carbono en general.According to an embodiment preferred of the present invention, the bars are plastic pultrusionado, that is to say manufactured by means of a process of manufacture of glass or carbon fiber reinforced plastic in general.
Según una variante, el alma es de madera laminada, en cuyo caso la armadura puede comprender, centrada en el alma de madera laminada, una barra de plástico pultrusionado producida mediante inyección de resinas de plástico.According to a variant, the soul is made of wood laminate, in which case the armor can comprise, centered on the laminated wood core, a pultruded plastic bar produced by injection of plastic resins.
Alternativamente o adicionalmente, en el caso de la madera laminada, la viga puede también comprender al menos una fila de barras paralelas longitudinalmente dispuestas.Alternatively or additionally, in the case of laminated wood, the beam can also comprise at least one row of longitudinally arranged parallel bars.
En otra variante, el alma está compuesta por cuatro secciones en forma de cuadradillos encolados, y la armadura comprende por una barra de armadura dispuesta centralmente en la viga, en la unión longitudinal de los cuatro cuadradillos.In another variant, the soul is composed of four sections in the form of glued squares, and the armor it comprises a reinforcement bar arranged centrally in the beam, at the longitudinal junction of the four squares.
La viga puede comprender medios para el postesado de las barras de la armadura, por ejemplo constituidos por medios de roscado para producir compresión en las barras.The beam may comprise means for the post-tensioning of the reinforcement bars, for example constituted by threading means to produce compression in the bars.
Alternativamente las barras de plástico pultrusionado de la armadura son barras pretesadas.Alternatively the plastic bars Pultruded armor are prestressed bars.
La aparición y disponibilidad en el mercado de plástico reforzado con fibras (PRF) y en particular la fabricación por pultrusión en cilindros de escaso diámetro (redondos) permite su consideración como incorporación a las secciones de madera. En particular los perfiles pultrusionados tienen un módulo de elasticidad similar al de la madera, al ser un producto orgánico permiten una fácil adherencia y una elevada resistencia. Sus características y técnicas de diseño son similares a los de la madera, lo cual permite una buena colaboración.The appearance and availability in the market of fiber reinforced plastic (PRF) and in particular manufacturing by pultrusion in cylinders of small diameter (round) allows its Consideration as incorporation into wood sections. In particular pultruded profiles have a module of elasticity similar to wood, being an organic product They allow easy adhesion and high resistance. Their design features and techniques are similar to those of the wood, which allows a good collaboration.
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A continuación se hace la descripción detallada de formas de realización preferidas, aunque no exclusivas, de la viga de madera armada de la presente invención, para cuya mejor comprensión se acompaña de unos dibujos dados meramente a título de ejemplo no limitativo, en los cuales:The detailed description follows of preferred, but not exclusive, embodiments of the reinforced wood beam of the present invention, for whose best understanding is accompanied by drawings given merely by way of non-limiting example, in which:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva que ilustra la constitución de un primer ejemplo de realización de la viga de la presente invención, con sus partes explosionadas;Fig. 1 is a perspective view that illustrates the constitution of a first embodiment of the beam of the present invention, with its exploded parts;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva análoga de la Fig. 1, en la que se muestra la viga finalizada, con sus partes montadas;Fig. 2 is an analogous perspective view of Fig. 1, in which the finished beam is shown, with its parts mounted;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva que ilustra la constitución de un segundo ejemplo de realización de la viga de la presente invención, con sus partes explosionadas;Fig. 3 is a perspective view that illustrates the constitution of a second embodiment of the beam of the present invention, with its exploded parts;
la Fig. 4 es una vista en perspectiva análoga de la Fig. 3, en la que se ilustra la viga finalizada con sus partes montadas; yFig. 4 is an analogous perspective view of Fig. 3, in which the finished beam with its parts is illustrated mounted; Y
la Fig. 5 es una vista en sección lateral parcial de una viga según la primera variante de la invención, en que se muestra un perfil de armadura pultrusionado con postesado.Fig. 5 is a side sectional view partial of a beam according to the first variant of the invention, in shown a profile of pultruded armor with postted.
En dichos dibujos puede apreciarse que la viga 1 de madera armada de la invención comprende un alma 9 de madera, compuesta por una o más secciones, y una armadura 10 constituida por barras 2, 3, 4 de plástico reforzado con fibras, también denominado en ocasiones composite. Según la invención, las barras 2, 3, 4 son de plástico pultrusionado.In said drawings it can be seen that the reinforced wood beam 1 of the invention comprises a wooden core 9, consisting of one or more sections, and a reinforcement 10 consisting of bars 2, 3, 4 of fiber reinforced plastic, also referred to as composite occasions. According to the invention, the bars 2, 3, 4 are pultruded plastic.
La colocación de la armadura 10 en una sección o alma 9 maciza de madera permite aumentar considerablemente las propiedades mecánicas de la sección y de le viga 1 resultante. El composite es inalterable a la corrosión inorgánica y la unión permite dar lugar a características mecánicas elevadas.The placement of the reinforcement 10 in a section or solid wood core 9 makes it possible to considerably increase the mechanical properties of the section and of the resulting beam 1. The composite is unalterable to inorganic corrosion and the union allows high mechanical characteristics.
Una primera posibilidad es la sección compuesta mixta, en madera y plástico reforzado. Estos dos materiales tienen un módulo muy parecido y su trabajabilidad es similar, pero las propiedades mecánicas de los plásticos reforzados es considerablemente superior a la madera. Ello se puede conseguir introduciendo una barra en el interior de la sección de madera perfectamente adherida mediante inyecciones de resina, de modo que se garantice la transmisión de esfuerzos por rasante en la interfase de madera con el plástico.A first possibility is the composite section mixed, in wood and reinforced plastic. These two materials have a very similar module and its workability is similar, but the Mechanical properties of reinforced plastics is considerably higher than wood. This can be achieved. introducing a bar inside the wooden section perfectly adhered by resin injections, so that the transmission of efforts through the ground at the interface is guaranteed of wood with plastic.
Otra posibilidad es realizar en el alma 9 de madera laminada con una armadura compuesta por filas de barras paralelas 3, 4 dispuestas longitudinalmente a la viga 1, tal como se aprecia en la Fig. 4, en la que la armadura 10 está formada por una fila superior de barras 3 y una fila inferior de barras 4.Another possibility is to perform in the soul 9 of laminated wood with a reinforcement composed of rows of bars parallel 3, 4 arranged longitudinally to beam 1, as seen in Fig. 4, in which the armor 10 is formed by a upper row of bars 3 and a lower row of bars 4.
En este caso, las barras 3, 4 pueden disponerse por inserción entre una porción central 8 del alma 9 de madera y dos respectivas porciones superior 6 e inferior 7 de la madera, que ejercen a modo de tapas para cubrir las barras 3, 4 de la armadura 10. Ello se puede ver en la Fig. 3.In this case, the bars 3, 4 can be arranged by insertion between a central portion 8 of the wooden core 9 and two respective upper 6 and lower 7 portions of the wood, which they act as covers to cover the bars 3, 4 of the reinforcement 10. This can be seen in Fig. 3.
Una posibilidad más es que el alma 9 esté compuesta por cuatro secciones en forma de cuadradillos 5, según se ve en las Figs. 1 y 2, y la armadura 10 comprende una única barra 2 dispuesta centralmente en la viga 1, en la unión longitudinal de los cuatro cuadradillos 5. Los cuatro cuadradillos 5 de madera están encolados entre sí sobre la barra 2 de plástico reforzado con fibras impregnada de resina, con la finalidad de garantizar la compacidad de la sección y la transmisión del esfuerzo rasante en la interfase de los dos materiales.One more possibility is that soul 9 is composed of four sections in the form of squares 5, as see in Figs. 1 and 2, and the armor 10 comprises a single bar 2 centrally arranged on beam 1, at the longitudinal junction of the four squares 5. The four wooden squares 5 are glued together on the fiber reinforced plastic bar 2 impregnated with resin, in order to guarantee compactness of the section and the transmission of the flush effort at the interface of the two materials.
Las barras de la armadura 10, cualquiera que sea su número y disposición, pueden estar sometidas a operaciones de tesado (postesado o pretesado). El tesado permite introducir una fuerza inicial a la madera que se oponga a las que vaya a tener en servicio, constituyendo un sistema autoequilibrado.The bars of the reinforcement 10, whatever their number and arrangement, may be subjected to testing operations (post-tensioned or prestressed). The testing allows to introduce an initial force to the wood that opposes those that will be in service, constituting a self-balancing system.
En el caso del postesado, ésta se aplica preferiblemente, aunque no exclusivamente, a la sección compuesta por cuatro secciones en "cuadradillo" 5 encoladas formado un hueco 13 en su centro por el que se permita la introducción de un sistema de postesado de la barra (Fig. 5). En este caso el composite permanece libre, sin adherencia, a lo largo de la barra 2 y la tensión de compresión (C) sobre la madera se consigue mediante roscado por medio de tuercas 11 en sus extremos, anclado a una pletina 12 que reparta la carga axil a toda la sección de madera, variando el grado de torsión sobre la pletina 12.In the case of post-tensioning, this is preferably applied, although not exclusively, to the section consisting of four glued "square" sections 5 formed a hole 13 in its center whereby the introduction of a bar post-tensioning system is allowed (Fig. 5). In this case the composite remains free, without adhesion, along the bar 2 and the compression tension ( C ) on the wood is achieved by threading by means of nuts 11 at its ends, anchored to a plate 12 that distributes the axial load to the entire wooden section, varying the degree of torsion on the plate 12.
En el caso el pretesado, la sección compuesta mixta pretesa pretende simular la viga pretesa de hormigón, es decir, en la fabricación de estas vigas 1 en primer lugar se tesa la armadura 10, v.g. con una solicitación de tracción T (Fig. 2), y una vez se alcanza la tensión deseada se procede al encolado de las partes de madera o cuadradillos 5 a las barras 2 armadura 10 pretesa, de manera que cuando se pueda garantizar que hay la adherencia entre los diferentes elementos, se suelta la armadura 10 activa de manera que ésta tiende a recuperar su estado inicial y produce una compresión a la viga compuesta 1 en el centro de gravedad de la barra 2 de la armadura 10.In the case of prestressing, the mixed composite pretested section is intended to simulate the prestressed concrete beam, that is, in the fabrication of these beams 1 the reinforcement 10 is tested first, eg with a tensile stress T (Fig. 2) , and once the desired tension is reached, the wooden parts or squares 5 are glued to the bars 2 reinforcement 10, so that when it can be guaranteed that there is adhesion between the different elements, the reinforcement 10 is released active so that it tends to recover its initial state and produces a compression to the composite beam 1 at the center of gravity of the bar 2 of the reinforcement 10.
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Un proceso de fabricación de la viga 1 puede ser en las cuatro fases siguientes;A manufacturing process of beam 1 can be in the following four phases;
- Fase 1:Phase 1:
- Tesado de la armadura activa 10 hasta la tensión (v.g. tracción \underbar{T}) definida en los cálculos.Tested of active armor 10 to tension (e.g. traction \ underbar {T}) defined in the calculations.
- Fase 2:Phase 2:
- Encolado de las secciones en cuadradillo 5 de madera para unirse entre ellas y a la barra 2 de la armadura pretesa 10.Gluing the sections in square 5 of wood to join each other and to bar 2 of the prestressed armor 10.
- Fase 3:Phase 3:
- Unión a presión de las secciones en cuadradillo 5 de madera y la armadura pretesa 10 (Fig. 2).Snap joint of square sections 5 of wood and prestressed armor 10 (Fig. 2).
- Fase 4:Phase 4:
- Una vez se garantice la adhesión entre elementos se suelta la armadura pretesa 10.Once the adhesion between elements is guaranteed, release the prestressed armor 10.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que todo cuanto no altere, cambie o modifique su principio fundamental, queda sujeto a variaciones de detalle. En este sentido, en la presente especificación se ha explicado la invención en relación con una viga, aunque debe entenderse que los principios de la invención son igualmente aplicables a otros tipos de elementos resistentes de madera, tales como pilares, viguetas, etc.Describe sufficiently the nature of the The present invention, as well as how to implement it, is states that everything that does not alter, change or modify its fundamental principle, is subject to variations in detail. In In this sense, in the present specification the invention in relation to a beam, although it should be understood that principles of the invention are equally applicable to other types of resistant wooden elements, such as pillars, joists, etc.
Claims (9)
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ES201030996A ES2352936B1 (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | ARMED WOOD BEAM. |
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-
2010
- 2010-06-28 ES ES201030996A patent/ES2352936B1/en not_active Expired - Fee Related
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