ES2398757B1 - Sistema de unión de módulos entre plantas para edificios de construcción modular. - Google Patents

Abstract

Sistema de conexión de módulos entre plantas para edificios de construcción modular.#El sistema está previsto para unir o conexionar módulos tridimensionales utilizados en la construcción de edificios de baja altura, cuyos módulos tridimensionales son industrializados e incluyen una estructura de forjado inferior y una estructura superior de techo, así como unos pilares y soportes de unión de dichas estructuras, incluyendo además dichos módulos tridimensionales todos los elementos necesarios para formar la zona habitable del edificio, además de sus instalaciones. El sistema de conexión entre módulos se basa en utilizar unos rigidizadores (9) previstos en la estructura (7) del módulo superior, que mediante corte del ala de la correspondiente viga, se establecen alojamientos (10) para ubicación y posicionado de elementos (11) previstos en la estructura de techo (8) del módulo inferior, quedando materializada la unión mediante un pasador alojado en orificios pasantes (12) enfrenados y previstos en los elementos de posicionado (11). En dicha unión colaboran también otros elementos rigidizadores, coincidiendo con la posición de los soportes o pilares correspondientes.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de unión de módulos entre plantas para edificios de construcción modular, previsto concretamente para su aplicación en edificios de baja altura constituidos por módulos tridimensionales industrializados, de manera que la unión eotre si de los módulos contiguos se realiza en base al sistema de la invención, siendo el objeto de ésta integrar los medios que van a establecer la unión en los propios elementos de los módulos tridimensionales a unir, de manera que en combinación con la fabricación en taller de los módulos tridimensionales posibilita elevar notablemente el grado de industrialización en la construcción de edificios.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es conocida la construcción modular. así como distintos tipos de medios de conexión entre módu los. Concretamente, uno de los mas utilizados es el sistema de unión por soldadura entre módulos, consiguiendo la fijación de los mismos, siendo las uniones de tipo atornillado y muy utilizadas también en el ensamblaje de elementos estructurales.

Cualquier configuración anterior permite una industrialización de los elementos estrucrurales, pero deja a un lado la idea de industrialización del edificio global, debiendo ser ejecutados en obra muchos de los

cerramientos, divisiones, fachadas, instalaciones, etc., debido a que el uso

de las técnicas anteriores implica obligatoriamente no disponer de los

oficios anteriores antes de ejecutar la unión.

No obstante, en el Modelo de Utilidad español U 200500982 de la misma solicitante, se describen elementos de conexión para la unión o fijación entre si de estructuras modulares a partir de las cuales se obtienen los módulos tridimensionales que han de materializar el edificio, estando esos elementos de conexión formados a partir de una chapa metálica y de unos perfiles rubulares, de forma que encajan en el módulo inferior y superior. en los que los pilares son pasantes a través de la estructura.

Lo anteriormente comentado implica que los pilares son necesariamente pasantes, con la consecuente implicación en la fabricación

industrializada de los elementos 2d del módulo tridimensional.

Por otra parte, las estructuras superior e inferior, una vez

ensambladas quedan ligeramente separadas, lo que hace imposible una

contribución estructural en su conjunto de los elementos de viga, debiendo

de ir a uniones atornilladas o soldadas para soportar los esfuerzos rasantes originados.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de unión que se preconiza ha sido concebido para

resolver la problemática anteriormente expuesta, estando previsto para su

aplicación concreta en la unión de los módulos tridimensionales obtenidos a partir de la estrucrura modular referida en el Modelo de Utilidad 200500982 comentado en el apartado anterior, estando dichos módulos formados por:

una estructura inferior que incluye el forjado, y una estructura superior denominada marco superior o techo, estando los módulos montados sobre

un soporte formado por elementos verticales que formarán los soportes del

edificio.

Pues bien, según la invención, en la unión entre módulos participan unos elementos rigidizadores de chapa de acero previstos en la estructura de techo del módulo inferior, coincidiendo con la posición de los soportes o pilares. cuyos elementos rigidizadores van colocados entre las alas de los perfiles laminados que conforman el marco superior del módulo tridimensional,

Tales elementos de rigidización permiten dar una continuidad al pilar, de forma que una vez ensamblados los módulos y obtenido el edificio, se asegura la eficiente transmisión de las cargas verticales hasta la cimentación.

Por otro lado y fonnando también parte de la invención, se ha

previsto que en la estrucrura inferior del módulo superior se incluyan igualmente elementos de acero para rigidización, de forma que aportan igualmente la continuidad a los pilares. En la zona rigidizada mediante

dichos elementos, se practica un corte en el ala inferior de la viga para generar un cajeado rectangular que servirá como elemento de conexión y posicionamiento de dicho módulo tridimensional sobre el inmediatamente inferior, para lo cual un elemento de chapa de acero confonnado en frío y

en forma de "U" se incluye en la parte superior de la estrucrura de techo, permitiendo el acople sobre el cajeado anteriormente referido, asegurando así el correcto posicionamiento de un módulo sobre el que lo soporta.

El elemento en "U" de la parte superior de la estructura de

techo, denominado en adelante elemento de posicionamiento. está afectado

de un orificio pasante y horizontal, de manera que al unir dos módulos de

una misma planta, a través de los orificios enfrentados, se coloca y aprieta

un tomillo, estableciendo así la unión en la parte superior de los módulos de

una misma planta, quedando esa zona preparada para el encastre del

módulo de la siguiente planta.

El posicionamiento del módulo de la planta superior podrá

llevarse a cabo, bien haciéndolo descender verticalmente mediante grúa, o

bien desplazándolo horizontalmente hacia un lado una vez posado, hasta encajar completamente con el módulo contiguo.

Una vez posicionado el módulo sobre el inmediatamente inferior, las vigas de la estructura inferior del módulo superior y la estructura de techo del módulo inferior, quedan apoyadas completamente entre si a través de sus alas, cuyo apoyo se realiza en la totalidad de la superficie de dichas alas. aprovechando el rozamiento entre ambas superficies de acero para contribuir a absorber los esfuerzos rasantes que se producen al tratar de trabajar conjuntamente las vigas. Esa fuerza de rozamiento no hace posible aprovechar la inercia de ambas vigas en conjunto, pero se aprovecha en un gran porcentaje.

Debe tenerse en cuenta que el alto grado de industrialización y acabados de dichos módulos, hace muy complicada la conexión por medios mecánicos de las vigas, con lo que el aprovechar ese rozamiento representa un logro importante para el sistema.

Una vez ensamblados los módulos, el nudo establecido en la unión se comporta con continuidad a los esfuerzos verticales, mientras que los esfuerzos horizontales son absorbidos por la fuerza de rozamiento entre vigas. y por el posible ajuste que se produzca en el encaje entre módulos, aunque no es necesario un ajuste extremo, pues se necesita cierto margen para poder ser encastrado en obra. La fuerza de rozamiento con la carga pennanente gravitatoria es suficiente para soportar los esfuerzos que se puedan producir, y si bien no es para soportar los esfuerzos rasantes entre vigas. si para soportar los esfuerzos horizontales.

En base al sistema de unión referido, el tiempo de fabricación y montaje de los distintos elementos que participan en la construcción del edificio, se ven reducidos y optimizados, respectivamente, ya que para la fabricación se tiende a fabricar bastidores normalmente rectangulares y escuadrados, sin elementos auxiliares en las esquinas, salvo los de rigidización. En el montaje. el hecho de solamente colocar y encajar un módulo sobre el otro, se simplifican igualmente los tiempos, evitando uniones de difícil ejecución por el acceso a las mismas, y reduciendo por tanto los tiempos de montaje, medios de manutención, etc.

En base a las características referidas, las ventajas que se deducen de la invención pueden resumirse en las siguientes:

La formación de uniones entre módulos en altura de forma

totalmente industrializada. con igual e incluso mejores

prestaciones que otras uniones realizadas en obra por otros

métodos de unión mas convencionales.

La integración de la unión en el propio sistema. de manera

que el diseño. que ya hace posible el correcto funcionamiento.

disminución de tiempo de ejecución y montaje y la sencillez de ejecución, hace que la unión se presente como idónea y

adecuada para su uso en los sistemas de construcción industrializada de edificios.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Las figuras 1 y 2.-Muestran sendas vistas en alzado y en planta, correspondientes a detalles de los rigidizadores previstos en el marco superior de techo, y que participan en el sistema de unión objeto de la invención.

La figura 3.-Muestra una vista en alzado del detalle correspondiente al posicionamiento de dos módulos contiguos entre plantas. antes de su unión.

La figura 4.-Muestra una vista en alzado del detalle correspondiente a la unión entre los módulos representados en la figura anterior.

La figura 5.-Muestra una vista en planta del mismo detalle representado en la figura 4.

La figura 6.-Muestra, finalmente, un detalle en perspectiva de la viga correspondiente al techo de un módulo inferior y a la estructura del módulo superior, ambos con los elementos participantes en la unión entre módulos.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, y en concreto haciendo alusión a las figuras 1 y 2, puede observarse como en el sistema de unión objeto de la invención participan en primer lugar unos elementos rigidizadores (1) previstos en la estructura de techo del módulo inferior, referenciándose con (2) la viga de dicha estructura de techo, de manera que los elementos rigidizadores (1) coinciden con la posición de los soportes o pilares y quedan colocados entre las alas (2') que forman los perfiles laminados que conforman la viga (2) del marco superior del módulo, permitiendo dichos rigidizadores (1) dar una continuidad al correspondiente pilar (3), asegurándose la eficiencia de transmisión de las cargas verticales hasta la cimentación, una vez ejecutado el edificio. En esas figuras 1 y 2, además de los componentes referidos, se deja ver la viga de cabeza (4).

En las figuras 3, 4 Y 5 se dejan ver dos módulos contiguos (5 y 6) que se unen entre si, y otros dos módulos inferiores (5' y 6') destinados

a ensamblarse y fijarse en vertical con los anteriores, mientras que en la figura 6 se deja ver una estructura inferior de un módulo superior (7) y una

estructura de techo de un módulo inferior (8).

De acuerdo con lo representado en las figuras referidas, es decir las figuras 3, 4, 5 Y 6, la estructura inferior (7) del módulo superior (5 ó 6)

incluye

elementos de rigidización (9) de acero, que aportan también

continuidad a los correspondientes pilares, con la particularidad de que en

la zona rigidizada se ha previsto un corte en el ala inferior de la viga, que

genera un cajeado (lO) en el que

se alojará un elemento de posicionado y

5

rigidización (11) , de chapa de acero y previsto en la estructura de techo (8)

del módulo inferior (5' y 6') , todo ello de manera tal que los elementos de

posicionado y rigidización (11) cuentan con un orificio pasante (12) para un

tornillo o vástago (13) de fijación de dos módulos contiguos, es decir dos

módulos de la misma planta.

\O

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1'.-Sistema de conexión de módulos entre plantas para edificios de construcción modular. que siendo aplicable en la ejecución de edificios de baja altura, formados por módulos tridimensionales de construcción industrializada a partir de una estructura metálica, en los que está establecida una estructura de forjado inferior, una estructura de techo superior y unos pilares o soportes que unen estructuralmente dichas estructuras, incluyendo esos módulos tridimensionales todos los elementos necesarios para formar la zona habitable del edificio, además de sus

   instalaciones, se caracteriza porque incluye unos elementos rigidizadores de

   chapa de acero (1) previstos en la estructura de techo (2) de cada módulo, coincidiendo con la posición de los pilares (3) del propio módulo, proporcionando un refuerzo a la zona y una continuidad de dichos pilares (3); con la particularidad de que sobre la estructura inferior (7) de los módulos superiores (5 y 6) se han previsto elementos rigidizadores (9) de

   chapa de acero, dando continuidad a los respectivos pilares, estableciéndose

   en la correspondiente zona un cajeado rectangular (10) originado por cortes del ala inferior de la correspondiente viga, cuyo cajeado (10) constituye un

   medio de conexión y posicionamiento para un elemento en "U" de chapa de acero. concretamente un elemento de posicionado y rigidización (11)

   previsto en la parte superior de la estructura de techo (8) del módulo inmediatamente inferior.

   2'.-Sistema de conexión de módulos entre plantas para edificios

   de construcción modular, según reivindicación 1, caracterizado porque los

   elementos de posicionado y rigidización (11) de la estructura inferior del módulo, van colocados entre las alas (2 ') de los perfiles laminados que conforman la estructura de techo del módulo superior.

   3'._ Sistema de conexión de módulos entre plantas para edificios

   de construcción modular, según reivindicación 1, caracterizado porque los

   elementos de posicionado y rigidización (11) de la estructura (7) del módulo

   superior, de cada módulo, están afectados de un orificio pasante y

   5 horizontal (12) para paso de un tomillo o vástago de unión entre módulos contiguos (5 -6) ó (5' -6') de la misma planta.

   4'.-Sistema de conexión de módulos entre plantas para edificios

   de construcción modular. según reivindicaciones anteriores, caracterizado

   10 porque las alas de los módulos superiores (5 -6) Y de los módulos inferiores (5' -6'), correspondientes a las vigas de estructura inferior y de

   techo, respectivamente, una vez posicionado el módulo superior sobre el módulo inferior, van apoyadas en toda su superficie de contacto,

   contribuyendo por el rozamiento entre ambas a soportar los esfuerzos

   15 rasantes originados al hacerlas trabajar conjuntamente.