ES2376210A1 - Sistema de construcción modular. - Google Patents
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Abstract
Sistema de construcción modular.Es aplicable a la construcción de una casa u otra edificación, realizada mediante paneles prefabricados de hormigón armado que se unen entre sí, incluyendo la edificación también una cimentación sobre la cual se unirán también los paneles verticales constitutivos de las paredes.Se caracteriza porque los paneles incorporan unos vaciados perimetrales, en correspondencia con los cuales existen unos elementos metálicos que no sobresalen de dichos espacios y los cuales son solidarios de la masa de hormigón, elementos que se complementan con otros elementos metálicos de otros paneles y de la cimentación con la incorporación de medios de conexión que aseguran la fijación mecánica entre los paneles y de éstos a la cimentación.
Description
Sistema de construcción modular.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de
construcción modular que parte de unos paneles de hormigón armado
que se solidarizan entre sí mediante unos característicos enganches
y anclajes para conformar las distintas paredes exteriores e
interiores (tabiques), así como los forjados y base de los tejados
en caso necesario.
La invención también abarca la característica
unión de las paredes exteriores e interiores con respecto a una
cimentación.
Así pues, la invención se centra esencialmente
en los medios de anclaje entre los distintos paneles que componen la
edificación y de éstos con respecto a la base de cimentación y
paneles del tejado.
En la actualidad existe una gran demanda de
viviendas sociales en países en vías de desarrollo. Se trata de
edificar cientos de miles de viviendas en cada país, bien para crear
nuevos asentamientos en zonas a desarrollar, o bien para eliminar el
chabolismo imperante, de manera que la construcción convencional en
gran escala mediante procedimientos tradicionales, supone una gran
complejidad, por el hecho de tener que realizar tantas viviendas en
poco tiempo, por lo que los planes de los gobiernos tienen un alto
grado de incumplimiento, a pesar del interés y de la dedicación de
recursos para este fin.
Por ello existen sistemas de construcción
modular que agilizan enormemente el levantamiento de viviendas
obtenidas mediante paneles prefabricados.
Entre otros documentos relacionados con paneles
prefabricados para la construcción cabe destacar los siguientes:
ES2043224, ES1043370, ES1049160, ES135592, ES187578, ES212905,
ES213818, ES216924, ES2067272, ES2176247, ES476469, etc.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de
construcción modular que comprende en principio paneles
prefabricados de hormigón armado que se unen entre si para conformar
paredes exteriores e interiores y también los forjados pertinentes
dispuestos en planos horizontales para conformar techos, e incluso
podrían disponerse en planos inclinados para conformar la base de
los tejados.
La invención también afecta a la unión entre los
paneles que conforman las paredes y la cimentación que soporta el
conjunto de la edificación.
Partiendo de esta premisa, la estructura
prefabricada modular se caracteriza porque los cantos de los paneles
incorporan unos entrantes o vaciados perimetrales, en
correspondencia con los cuales existen unos elementos metálicos
solidarios del hormigón armado y los cuales se complementan con
otros elementos metálicos de estos paneles y/o la cimentación para
llevar a cabo la fijación mecánica definitiva entre los paneles y la
cimentación, con ayuda de diversos medios de conexión.
En la unión de los paneles verticales con la
cimentación, los elementos metálicos se pueden unir mediante
soldadura, mediante pernos roscados fijos y tuercas o combinación de
ambos.
Los paneles de los techos apoyan sobre paneles
de las paredes, a la vez que aquéllos se unen entre sí mediante unas
piezas que anclan unos ganchos enfrentados solidarios de los
paneles, en correspondencia con los vaciados enfrentados también,
dispuestos en los bordes adyacentes de los paneles.
Para llevar a cabo la unión perpendicular entre
los paneles de los techos y paneles de las paredes, estos últimos
cuentan con otros ganchos solidarios de los paneles de hormigón y
los cuales se ubican en respectivos entrantes o vaciados de los
paneles del
techo.
techo.
La unión a testa perpendicular entre las paredes
interiores o tabiques y las paredes exteriores se lleva a cabo
mediante unos pernos roscados móviles cuyas cabezas se acoplan en
unos guiados de unos perfiles embebidos en los paneles de las
paredes exteriores y mediante unas pletinas embebidas en las paredes
internas que interrumpen el espacio de los vaciados perimetrales
correspondientes de los paneles de las paredes interiores, de manera
que tales pletinas incorporan orificios pasantes por donde se
introducen los pernos para después acoplar una tuerca que asegura la
unión mecánica entre esas paredes exteriores e
interiores.
interiores.
Para unir dos paneles exteriores de esquina se
realiza mediante uniones atornilladas, de forma similar a lo
descrito en el párrafo anterior.
La unión entre paneles verticales y los paneles
exteriores e interiores se puede realizar también mediante uniones
roscadas como la descrita en los dos párrafos anteriores, con la
diferencia de que en este caso los pernos serán elementos fijos
solidarizados a los paneles adyacentes que se pretenden unir.
Para realizar la unión entre dos paneles
exteriores en un mismo plano y con la pared interior dispuesta
perpendicularmente a las anteriores, se realiza mediante la
soldadura de dos o más elementos por panel coincidentes en la misma
vertical.
Los entrantes o vaciados perimetrales se
rellenarán después con un mortero fluido para asegurar las
fijaciones mecánicas citadas entre los distintos paneles y también
de los paneles con respecto a la cimentación, asegurando la
continuidad estructural y transmisión de cargas, así como para
evitar la aparición de fisuras o grietas, sobre todo en la unión
entre los paneles exteriores.
El sistema de la invención así descrito logra un
punto de equilibrio entre calidad, alta resistencia y costes
reducidos, además de una gran rapidez de realización, desarrollando
un sistema propio, mediante procesos de industrialización de la
edificación.
En este sentido, el sistema está en línea con
las últimas tendencias marcadas por los estudios de arquitectura más
avanzados que preconizan una importante evolución del sector de la
edificación hacia soluciones industrializadas que aportan ventajas
de calidad y rapidez, a la vez que posibilitan soluciones
individualizadas a las distintas costumbres y hábitos de vida.
Todo ello permite grandes niveles de
flexibilidad y versatilidad en los proyectos de edificación y en el
diseño de viviendas, dentro de la tipología de edificaciones
prevista por el sistema de la invención.
Por otro lado, cabe señalar que las dimensiones
de los paneles, se adaptan en cada proyecto, a las superficies a
edificar, confiriendo al sistema gran flexibilidad y versatilidad,
dentro de los amplios limites que permiten los medios industriales.
La edificación se realiza con el mínimo número posible de elementos,
y en consecuencia, de uniones, consiguiendo una buena estética de
conjunto.
El sistema de ensamblaje contempla uniones
mecánicas y húmedas, seguras. El conjunto de la edificación quedará
armado por anillos metálicos internos bidimensionales aportando a
ésta una gran resistencia a movimientos sísmicos y a cualquier carga
accidental externa, aludes, riadas, impactos de vehículos, etc.
Los paneles incorporan además desde fábrica los
conductos de fontanería y preinstalaciones de electricidad,
comunicaciones, etc, no siendo necesario la realización en obra de
rozas ni otras tareas destructivas y su posterior reparación. Se
eliminan las continuas y engorrosas ayudas de albañilería.
Igualmente los paneles van preparados para
incorporar los mecanismos de ensamblaje sin que sea necesario
perforarlos en obra.
El empleo de moldes rígidos con mínimas
tolerancias, asegura la precisión del ensamblaje de la estructura y
facilita la incorporación posterior del resto de elementos de la
edificación sin necesidad de ajustes y correcciones "in
situ". Esto, además, simplifica y abarata la gestión de
aprovisionamientos y acopio de todos los materiales de obra,
elementos de acabado, de carpintería, de instalaciones, mobiliario,
etc.
La realización en fábrica de los componentes y
operaciones de mayor entidad, así como la sujeción a estudiados
procedimientos de montaje, permite por un lado, asegurar los plazos
de construcción y, por otro, utilizar en obra personal sin
cualificación especial, fácilmente localizable y de corto
adiestramiento.
Las instalaciones de fabricación, formadas por
unidades de reducidas dimensiones pueden adaptarse a cualquier
recinto que disponga de la superficie necesaria, por lo que pueden
trasladarse a diferentes emplazamientos si el mercado potencial de
la zona en curso se agota.
El sistema de la invención se adapta a las
exigencias particulares, tanto técnicas como económicas. Los paneles
pueden realizarse con la mayor sencillez y ligereza o incorporando
revestimientos, prestaciones y aislamientos
térmico-acústicos de mayor complejidad y
calidad.
El sistema es particularmente eficaz en
edificaciones de hasta tres alturas, aunque puede utilizarse también
en edificaciones más altas.
El reducido tiempo de construcción mediante el
sistema de la invención permite que las instalaciones productivas se
adapten a los plazos necesarios buscando un equilibrio razonable
entre inversión y volumen de obra a medio y largo plazo.
Además los equipos de montaje se ajustan
modularmente en función de la producción diaria exigida.
Se consiguen además productividades
espectaculares en comparación con las conseguidas mediante
procedimientos tradicionales de construcción.
La versatilidad de las instalaciones
industriales facilita el empleo de paneles de dimensiones variables
permitiendo la ejecución de proyectos con un mínimo de limitaciones
dentro una amplia modulación de dimensiones.
Para exigencias particulares, se han previsto
que se habiliten soluciones tradicionales adaptándolas al
sistema.
La estructura de la edificación no se fabrica en
obra sino que viene de fábrica lista para montar. Las operaciones de
montaje son rápidas y se realizan con medios seguros siguiendo
procedimientos estudiados.
El riesgo de accidentes es mínimo.
El resto de operaciones se realizan en
superficies limpias, ordenadas y protegidas, siguiendo una secuencia
estudiada y sin interferencias entre los distintos operarios.
A continuación para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa una vista en perspectiva
explosionada de una edificación obtenida mediante el sistema de
construcción modular, objeto de la invención. La edificación
comprende básicamente una serie de paneles prefabricados de hormigón
armado que se unen mecánicamente entre sí y también con respecto a
una cimentación determinada por unos cimientos y/o plataforma
horizontal de hormigón.
Figura 2.- Muestra los medios de anclaje de un
panel vertical a la cimentación.
Figura 3.- Muestra otra vista similar a la
anterior en la que los medios de anclaje son diferentes a los
mostrados en la figura 2.
Figura 4.- Muestra una vista en planta donde se
muestran los medios de anclaje entre paneles que conforman un
techado.
Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva
donde se muestran los medios de anclaje entre un panel de techo y un
panel vertical.
Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva de
los medios de anclaje entre un tabique (pared interior) y un panel
horizontal que forma parte del techado de la edificación.
Figuras 7 y 8.- Muestran los medios de anclaje
entre paredes verticales dispuestas perpendicularmente, en las zonas
de esquina. La unión entre paneles verticales en otras zonas que no
sean las esquinas, es exactamente igual.
Figura 9.- Muestra los medios de anclaje de tres
paredes verticales que confluyen por uno de sus cantos verticales en
formación ortogonal.
Figuras 10 y 11.- Muestran detalles de los
medios de anclaje descritos en la figura 9.
Considerando la numeración adoptada en las
figuras, el sistema de construcción modular es aplicable a casas y
otras edificaciones que se construyen mediante paneles prefabricados
de hormigón armado 1 que se unen y anclan mecánicamente entre sí
para conformar paredes exteriores, interiores, techados, e incluso
bases para tejados, a la vez que la invención también afecta a la
unión entre los paneles verticales y una cimentación 2 que soporta
la edificación correspondiente.
Los paneles 1 incorporan en correspondencia con
sus cantos o bordes perimetrales, unos entrantes o vaciados 3 donde
se ubican distintos elementos metálicos, a través de los cuales se
realiza el anclaje entre paneles 1 y de éstos con respecto a la
cimentación 2, en combinación con otros elementos de anclaje.
Tal como se muestra más claramente en la figura
2, en una primera realización, los paneles verticales 1 cuentan con
unas terminaciones 4 que forman parte de una armadura metálica 5,
terminaciones 4 ubicadas en los vaciados perimetrales 3, a la vez
que esas terminaciones metálicas 4 entran en contacto con unos
elementos metálicos 6 embebidos en la cimentación 2 para llevar a
cabo el anclaje mediante soldadura.
En una segunda realización mostrada en la figura
3, los paneles verticales 1 se unen a la cimentación 2 mediante unos
pernos roscados 7 solidarios de la cimentación 2 y los cuales se
introducen por un tramo roscado en un orificio de una placa 8
perpendicular que forma parte de la armadura metálica 5 solidaria de
los paneles de hormigón, roscando en dicho perno una tuerca 9 que
asegura el anclaje con interposición de una arandela 10.
Los paneles 1 de los techos (figura 4) apoyan
sobre paneles 1 de las paredes a la vez que aquéllos se unen entre
sí mediante unas piezas en forma de "U" 11 que anclan unos
ganchos enfrentados en forma de "C" 12 solidarios de los
paneles a través de su armadura, en correspondencia con los
entrantes o vaciados 3 enfrentados también, dispuestos en los bordes
adyacentes de los paneles 1.
Para llevar a cabo la unión perpendicular entre
los paneles 1 de los techos y paneles de las paredes (figuras 5 y
6), éstos últimos cuentan con otros ganchos en forma de "C" 12
solidarios de los paneles de hormigón y los cuales se ubican en
respectivos entrantes 3 de los paneles 1 del techo.
Otra unión perpendicular entre los paneles de
los techos y paneles de las paredes, éstos últimos cuentan con unos
ganchos en forma de "C" 12 cuyas aberturas están enfrentadas
con las aberturas de los ganchos similares 12 dispuestos en
correspondencia con vaciados 3 de los paneles de hormigón que forman
parte del techo, anclándose los ganchos enfrentados por sus
aberturas con un elemento de anclaje, tal como una barra 13 que
después se doblará adecuadamente para asegurar el anclaje.
La unión a testa entre las paredes interiores o
tabiques y las paredes exteriores (figuras 7 y 8), se lleva a cabo
mediante unos pernos roscados móviles 7' cuyas cabezas se acoplan en
unos guiados de unos perfiles 14 embebidos en paneles 1 de las
paredes exteriores y mediante unas pletinas 15 embebidas en las
paredes interiores que interrumpen el espacio de los vaciados
perimetrales 3 correspondientes con los paneles 1 de las paredes
interiores, de manera que tales pletinas incorporan orificios
pasantes por donde se introducen los pernos para después acoplar una
tuerca 9 con interposición de una arandela 10 que asegura la unión
mecánica entre esas paredes exteriores e interiores.
Para unir dos paneles exteriores de esquina se
realiza mediante uniones atornilladas, de forma similar a lo
establecido en el párrafo anterior.
La unión entre paneles verticales de las paredes
exteriores e interiores se puede realizar también mediante uniones
roscadas como lo descrito en los dos párrafos anteriores, con la
diferencia de que en este caso los pernos serán elementos fijos
solidarizados a los paneles adyacentes que se pretenden unir.
Para realizar la unión entre dos paneles
exteriores en un mismo plano y un panel interior dispuesto
perpendicularmente a los anteriores (figura 9), se realiza mediante
la soldadura de dos o más elementos por panel coincidentes en la
misma vertical.
Para ello, los bordes verticales confluyentes de
los tres paneles incorporan perfiles tubulares extremos 16 embebidos
en el hormigón y solidarios de la armadura interna 5, de manera que
en correspondencia con diversos vaciados 3, esos perfiles tubulares
extremos 16 asoman al exterior para unirse mediante soldadura a unas
chapas 17 que dan lugar a una estructura en forma de "U", a
través de la cual se asegura la unión entre los tres paneles
verticales 1 que confluyen por uno de sus bordes verticales.
Por otro lado, cabe señalar que el travesaño de
esa estructura en forma de "U" se une a los perfiles extremos
tubulares 16 de los dos paneles coplanarios mientras que las ramas
de esa estructura en forma de "U" se unen al perfil extremo
tubular 16 del tercer panel perpendicular a los dos anteriores.
Los entrantes o vaciados perimetrales se
rellenan después con mortero fluido para asegurar las fijaciones
mecánicas entre los distintos paneles, asegurándose también la
continuidad estructural y transmisión de cargas, así como para
evitar la aparición de fisuras o grietas, sobre todo en la unión
entre paredes exteriores.
Claims (10)
1. Sistema de construcción modular, que estando
destinado para ser aplicado a una edificación construida mediante
paneles prefabricados de hormigón armado que se unen entre sí, e
incluyendo la edificación también un forjado inferior constitutivo
de una cimentación a la cual se fijan también los paneles de las
paredes verticales, se caracteriza porque los paneles
incorporan unos vaciados perimetrales, en correspondencia con los
cuales existen unos elementos metálicos solidarios de la masa de
hormigón de los paneles que se complementan con otros elementos
metálicos de otros paneles y del forjado de la cimentación con la
incorporación de medios de conexión que asegura la fijación mecánica
entre los paneles y de éstos al forjado de la cimentación.
2. Sistema de construcción modular, según la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios de conexión
entre los paneles verticales constitutivos de las paredes y el
forjado de la cimentación consisten en una soldadura que une los
elementos metálicos ubicados en los vaciados perimetrales (3) de los
paneles verticales (1) y otros elementos metálicos a modo de chapa
(6) embebidos en la cimentación (2), rellenándose después el espacio
restante de esos vaciados (3) mediante un material, tal como
mortero.
3. Sistema de construcción modular, según la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios de conexión
entre los paneles verticales (1) y el forjado de la cimentación (2)
consisten en unos pernos roscados (7) solidarios de la cimentación
(2), pernos roscados (7) que se introducen por el orificio de unas
placas (8) constitutivas de los elementos metálicos ubicados en los
vaciados perimetrales (3) de los paneles, asegurándose la fijación
mediante al menos unas tuercas (9) que roscan en esos pernos (7),
rellenándose después el espacio restante de esos vaciados mediante
un material, tal como mortero.
4. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios de conexión entre los paneles (1) de los techos de
la edificación se unen entre si mediante unas piezas en forma de
"U" (11) que anclan unos ganchos enfrentados (12) solidarios de
los paneles en correspondencia con los vaciados perimetrales (3)
también enfrentados, rellenándose después el espacio restante de los
mismos mediante un material, tal como mortero.
5. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios de conexión de los paneles del techado y los
paneles de las paredes verticales consisten en unas barras (13) que
anclan unos ganchos (12) solidarios de los paneles de las paredes y
otros ganchos similares constitutivos de los elementos metálicos
ubicados en los vaciados (3) de los paneles del techado,
rellenándose el espacio restante de dichos vaciados mediante
mortero.
6. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios de conexión entre los paneles perpendiculares de
las paredes se llevan a cabo mediante unos pernos roscados móviles
(71), cuyas cabezas se acoplan en unos guiados de unos perfiles (14)
embebidos en los paneles (1) y mediante unas pletinas (15)
constitutivas de los elementos metálicos dispuestos en
correspondencia con los vaciados perimetrales; contando las pletinas
con orificios por donde pasan los pernos roscados móviles (7') donde
se acoplarán al menos unas tuercas (9) que aseguran la fijación
entre dos paneles, rellenándose el espacio restante de los vaciados
perimetrales (3) mediante un material, tal como mortero.
7. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los medios de conexión entres tres paneles verticales (1) que
confluyen por uno de sus bordes verticales, consisten dichos medios
de conexión en unos perfiles extremos (16) embebidos al menos
parcialmente en el hormigón, de manera que en correspondencia con
los vaciados respectivos (3) esos perfiles extremos (16) asoman al
exterior para unirse mediante soldadura a través de unas chapas (17)
que solidarizan los tres paneles verticales (1) que confluyen por
uno de sus bordes verticales.
8. Sistema de construcción modular, según la
reivindicación 7, caracterizado porque los perfiles extremos
(16) presentan una configuración tubular.
9. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado
porque los perfiles extremos (16) son solidarios de la armadura
interna (5) de los paneles de hormigón (1).
10. Sistema de construcción modular, según una
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado
porque las chapas de unión (17) configuran una estructura en forma
de "U", cuyo travesaño se une a los perfiles extremos (16) de
los dos paneles coplanarios, mientras que las ramas de esa
estructura en forma de "U" se unen al perfil extremo (16) del
tercer panel perpendicular a los otros dos paneles coplanarios
anteriores.
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|---|---|---|---|
| ES200930804A ES2376210B1 (es) | 2009-10-06 | 2009-10-06 | Sistema de construcción modular. |
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|---|---|
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| ES2376210B1 ES2376210B1 (es) | 2013-01-30 |
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| ES (1) | ES2376210B1 (es) |
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2009
- 2009-10-06 ES ES200930804A patent/ES2376210B1/es not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| ES2376210B1 (es) | 2013-01-30 |
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