ES2372072A1 - Procedimiento de construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzados de poliestireno extruido. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos de poliestireno extruido.
Se trata de un procedimiento de construcción de
bóvedas usando arcos escarzanos formados por bloques de poliestireno
extruido sin utilizar cimbras.
Estos bloques de poliestireno extruido son
adosados entre sí para construir arcos de perfil circular, cuya
repetición masiva genera bóvedas que no necesitan cimbras o para su
construcción, y que cubren determinadas distancias entre las
estructuras de apoyo, pudiéndose obtener a lo largo y a lo ancho las
dimensiones que se deseen.
El procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos consiste en la combinación de arcos
escarzanos impares y arcos escarzanos pares. Tales arcos se
construyen a partir de bloques dovelas y bloques medias dovelas. De
modo que los arcos impares están constituidos por bloques dovelas, y
los arcos pares están constituidos por bloques dovelas y por dos
bloques medias dovelas.
Description
Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos de poliestireno extruido.
La invención se incluye dentro del sector de la
edificación industrial de piezas de poliestireno extruido (XPS) para
su aplicación en la construcción de forjados de piso o cubiertas de
naves mediante bóvedas de perfil escarzano.
El antecedente más cercano consiste en una
solicitud de patente WO 2009053515 titulada "Procedimiento de
construcción de bóvedas sin cimbra mediante arcos escarzanos",
que utiliza bloques de cerámica o de hormigón para construir
bóvedas. Esta solicitud fue presentada por la Universidad de
Alicante en el pasado año 2007, y consiste en un procedimiento de
construcción de bóvedas que fue desarrollado de forma previa al que
hoy se presenta en esta solicitud.
El procedimiento arriba citado utiliza cuatro
bloques diferentes (dovela, media dovela, clave y salmer) y consiste
en el montaje de tales piezas apoyando unas con otras en la
dimensión longitudinal. El nuevo procedimiento simplifica el montaje
y el número de piezas, ahora se trabaja solo con dos modelos de
piezas diferentes, bloque dovela y bloque media dovela, y se ha
mejorado el diseño de tales piezas y el sistema de construcción en
general.
Este segundo procedimiento aporta mejoras en
cuanto a sencillez técnica y simplificación del sistema
constructivo, puesto que se han eliminado etapas en el procedimiento
de construcción y se agilizado el montaje de las piezas. Además,
solo se utilizan dos tipos diferentes de piezas de poliestireno
extruido con mayores facilidades de montaje derivadas de la
utilización de este material.
Se plantea un procedimiento de construcción que
resuelve la construcción de forjados de piso o cubiertas de naves a
base de bóvedas de perfil escarzano formadas por bloques dovelas de
poliestireno extruido.
Estos bloques se colocan adosados unos con otros
formando arcos, que pueden ser arcos pares o impares. Según la
tipología del arco están formados solo por bloques dovelas en el
caso de los arcos impares, o por bloques dovelas y medias dovelas en
el caso de los pares. Los bloques dovelas y los bloques medias
dovelas tienen salientes y entrantes que hacen que las piezas vayan
encajando de manera limpia y sencilla.
Los arcos y por extensión la bóveda resultante
apoyan en vigas paralelas de la estructura, expresamente preparadas
para recibir la bóveda.
Las ventajas que aporta este procedimiento en
comparación con el procedimiento anterior son las siguientes:
- \sqbullet
- Reduce el número de bloques pasando de cuatro en el procedimiento anterior, a dos piezas en este segundo procedimiento.
- \sqbullet
- En el primer procedimiento, los bloques se fabrican con hormigón en masa o con cerámica, mientras que los bloques del segundo procedimiento son de poliestireno extruido, que es mucho más ligero y permite un montaje más sencillo y limpio.
- \sqbullet
- Los bloques dovelas y medias dovelas no utilizan ningún adhesivo para su puesta en obra.
- \sqbullet
- Mientras la unión entre los arcos impares y pares del procedimiento anterior se produce por adherencia del mortero de yeso y por otra parte mediante el saliente del bloque de clave, en este segundo procedimiento la unión se produce por el encaje de los salientes y entrantes que tiene los bloques dovelas.
- \sqbullet
- El procedimiento inicial se aplica para salvar luces de 6m, mientras que el segundo procedimiento puede salvar luces mayores empleando bloques dovelas que tengan un canto del 5% de la luz entre apoyos.
- \sqbullet
- El segundo procedimiento proporciona aislamiento térmico y acústico muy superior al procedimiento inicial.
En la construcción de esas bóvedas se combinan
los arcos escarzanos pares y los arcos escarzanos impares. Estos
arcos se componen de dos piezas, que se explican a continuación:
Es una pieza en forma de prisma rectangular con
seis caras. De estas seis caras, dos de ellas son paralelas y otras
dos convergentes. Una de las caras mayores presenta dos salientes
paralelos y la cara opuesta, presenta dos entrantes paralelos en el
mismo lugar que los salientes de la primera cara, de tal manera que
entrantes y salientes tienen dimensiones casi iguales para que se
produzca el encaje entre los bloques dovelas. Los salientes y los
entrantes tienen sus cuatro aristas redondeadas para facilitar el
encaje entre los bloques.
Estas piezas se utilizan para formar los arcos
impares y los pares que van a constituir la bóveda.
Tiene la mitad de ancho que el bloque dovela. Es
una pieza en forma de prisma rectangular con seis caras. De estas
seis caras, dos de ellas son paralelas y otras dos convergentes. Una
de las caras mayores presenta dos salientes paralelos y en la otra
presenta dos entrantes paralelos en el mismo lugar que los salientes
de la cara opuesta, de tal manera que entrantes y salientes tienen
dimensiones casi iguales para que se produzca el acoplamiento entre
los bloques. Al igual que sucedía con el bloque dovela, los
salientes y entrantes tienen sus cuatro aristas redondeadas para
facilitar el acoplamiento.
La misión del bloque media dovela es la de
producir trabazón en el aparejo entre los arcos por desplazamiento
de las juntas entre los bloques dovelas. El bloque media dovela sólo
está presente en los arcos pares y se coloca contra la estructura de
apoyo lateral del arco, en ambos extremos de cada arco par.
En cuanto a las características del material,
que trabaja fundamentalmente a compresión, las propiedades del
poliestireno extruido (XPS) están reguladas por la norma europea EN
13164, donde se especifica que:
- \sqbullet
- La compresión está entre 2 Kp/cm^{2} y 7 Kp/cm^{2}.
- \sqbullet
- La deformación es del 1,5% a 2% en 50 años.
- \sqbullet
- La conductividad térmica está comprendida entre 0,029 W/mK y 0,036 W/mK.
- \sqbullet
- La absorción de agua del 0,7% a inmersión total, y la densidad de 30 Kp/m^{3}.
El proceso de fabricación se realiza creando un
molde que se adapta al perfil del bloque dovela, y luego, en un
proceso de extrusión, se cortan las piezas al tamaño preferido, y se
obtienen los bloques medias dovelas.
Una vez construida la estructura de apoyo de los
arcos, se comienza a formar el arco impar utilizando bloques dovelas
sin montaje de cimbras, que van pegados a un muro de cabeza por la
cara que muestran los entrantes, lo cual sirve para dar una
estabilidad inicial a la bóveda. El único arco que va pegado es el
primero, el resto de la estructura se forma a partir del encaje de
los bloques.
El siguiente arco que se forma es un arco par y
se empieza a construir utilizando bloques medias dovelas, que se
apoyan en sus dos extremos, en la estructura de apoyo lateral, y que
va encajado con el arco impar haciendo coincidir los salientes y los
entrantes de los bloques.
La aplicación inmediata es la construcción de
bóvedas para forjados en la edificación, y también naves y recintos
de grandes luces ya que este material tiene muy baja densidad, se
maneja fácilmente y las piezas pueden ser de gran tamaño.
No se requiere mano de obra especializada ya que
se trata únicamente de encajar unas piezas con otras y no necesitan
cimbras pues en la formación de arcos cada una apoya en la anterior
y a su vez encaja entre las dos del arco contiguo quedando trabado
un arco con el siguiente.
La figura 1 es la representación de un bloque
dovela.
El espesor total del bloque dovela se compone de
tres partes de la misma medida, los salientes, el cuerpo central y
los entrantes. Por una de las caras mayores, la altura total del
bloque dovela se divide en seis partes de la misma medida cada una,
que de arriba a abajo serían, una parte plana, un saliente, dos
partes planas, un saliente, y una parte plana; por la otra cara, la
altura total del bloque dovela se divide también en seis partes de
la misma medida cada parte, que de arriba a abajo se compone de, una
parte plana, un entrante, dos partes planas, un entrante, y una
parte plana.
La figura 2 es la representación de un bloque
media dovela.
El espesor total del bloque media dovela se
compone de tres partes de la misma medida, los salientes, el cuerpo
central y los entrantes. Por una de las caras mayores, la altura
total del bloque media dovela se divide en seis partes de la misma
medida cada parte, que de arriba a abajo se compone de, una parte
plana, un saliente, dos partes planas, un saliente, y una parte
plana; por la otra cara, la altura total del bloque media dovela se
divide también en seis partes de la misma medida cada parte, que de
arriba a abajo se compone de, una parte plana, un entrante, dos
partes planas, un entrante, y una parte plana.
En la figura 3 se representa el detalle del
aparejo de los arcos para formar la bóveda arrancando de la
estructura de apoyo lateral y partiendo del arco impar; a
continuación un arco par encajado al anterior y trabado con él donde
se observa la existencia del bloque media dovela; a continuación
otro arco impar encajado al anterior y trabado con él; a
continuación otro arco par encajado al anterior y trabado con él,
que muestra el bloque dovela y el bloque media dovela separadas del
resto para que se aprecie mejor el aparejo del conjunto de los
arcos.
En el procedimiento de construcción descrito,
los elementos que se utilizan son los siguientes:
- \sqbullet
- Bloque dovela (figura 1). Se utiliza para formar los arcos impares 5 y los arcos pares 6.
- \sqbullet
- Bloque media dovela (figura 2). Se utiliza para formar los arcos pares 6. En cada arco par se utilizan dos bloques medias dovelas para trabar el arco par con el arco impar, y hacer que el ajuste con la estructura de apoyo lateral 7 sea perfecto.
El procedimiento de construcción consiste en
colocar apoyados longitudinalmente unos bloques dovelas con otros,
formando los arcos de la bóveda. Cada arco contiene una serie de
bloques dovelas colocados en paralelo, encajados unos con otros, con
la particularidad de que los arcos pares tienen en cada uno de sus
extremos un bloque media dovela que va colocado entre el bloque
dovela contiguo y la estructura de apoyo lateral 7.
Las dovelas de cada arco van encajadas con las
dovelas de los arcos contiguos, de modo que los salientes de los
bloques dovelas de un arco encajan con los entrantes 2 de los
bloques dovelas del siguiente arco. De esta forma, se van
construyendo los distintos arcos que forman la bóveda.
Los bloques dovelas y los bloques medias dovelas
tienen salientes 1,3 y entrantes 2,4 del mismo tamaño y forma para
encajar con los demás bloques. Los salientes 1,3 tienen sus cuatro
aristas redondeadas para facilitar el encaje con los entrantes 2,4
de los otros bloques.
Las piezas lateralmente están adosadas unas con
otras. Mientras que los arcos están encajados unos con otros, así
los bloques del arco impar se encajan con los bloques del arco par,
de forma que los salientes de las dovelas del arco impar se
introducen en los entrantes de las dovelas del arco par.
El primer arco, que sería un arco impar 5, se
empieza a construir colocando un bloque dovela sobre la estructura
de apoyo lateral 7 en el extremo izquierdo del arco, y
simultáneamente se hace la misma operación en el otro extremo. Este
primer arco además va pegado sobre un muro frontal que proporciona
estabilidad al mismo, evitando así el uso de cimbras.
El segundo arco, que sería un arco par 6, se
empieza a construir colocando un bloque media dovela sobre la
estructura de apoyo lateral 7 en el extremo izquierdo del arco, y
simultáneamente se hace la misma operación en el otro extremo. Este
segundo arco apoya como el primero sobre la estructura de apoyo, y
además va encajado al primer arco impar que acabamos de
construir.
Las dovelas de cada arco van encajadas con las
dovelas de los arcos contiguos, de modo que los salientes 1 de las
dovelas del arco impar primero, encajan con los entrantes 2 de las
dovelas del arco par segundo. En una siguiente fase, los salientes 1
de las dovelas del arco par encajan con los entrantes 2 de las
dovelas del siguiente arco impar y así sucesivamente hasta la
construcción final de la bóveda.
A partir de la construcción de los dos primeros
arcos, arco impar 5 y arco par 6, se continúa repitiendo el mismo
sistema expuesto hasta aquí. El procedimiento de construcción
continúa levantando arcos (tanto pares como impares) desde los
apoyos hasta el centro para finalizar colocando los últimos bloques
dovelas en la posición central para cerrar el arco.
Claims (4)
1. Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos caracterizado porque las
piezas son de poliestireno extruido y se combinan en:
- un arco escarzano impar que está constituido por bloques dovelas iguales que arrancan desde una estructura de apoyo en cada lateral hacía el centro; y
- un arco escarzano par constituido por bloques dovelas y dos bloques medias dovelas, que igualmente arrancan desde una estructura de apoyo en cada lateral hacía el centro.
Los bloques dovelas de cada arco van encajados
con los bloques dovelas del arco inmediatamente contiguo. Los
bloques dovelas de un mismo arco van adosados con el resto de
bloques.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos según la reivindicación 1 donde los
bloques dovelas y medias dovelas tienen salientes y entrantes con
las aristas redondeadas para facilitar el encaje de unos bloques con
otros y por tanto la construcción de cada arco.
3. Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbra mediante arcos escarzanos según la reivindicación 1 donde se
utilizan dos bloques medias dovelas por cada arco par, cada una de
ellas apoyada en la estructura de apoyo lateral, con el fin de
conseguir trabazón en el aparejo entre los arcos por desplazamiento
de las juntas entre los bloques dovelas.
4. Procedimiento de construcción de bóvedas sin
cimbras mediante arcos escarzanos, según las reivindicaciones
anteriores, donde los arcos se repiten a lo ancho utilizando apoyos
comunes a dos bóvedas contiguas.
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2010
- 2010-04-22 ES ES201000513A patent/ES2372072B1/es active Active
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2011
- 2011-04-19 WO PCT/ES2011/000133 patent/WO2011131807A1/es active Application Filing
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2372072 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20121119 |