ES2527338B2 - Sistema de unión lateral mediante bridas para perfiles en I ó H - Google Patents

Abstract

La presente invención consiste en un sistema de unión lateral a 90º de perfiles metálicos en I o H que emplea unos soportes de unión con rasgados (Figura 1) en ambas caras en contacto con los perfiles a unir. Estos rasgados posibilitan la unión de distintos tamaños de perfiles I o H estándar. Para ello se necesita, a parte de los mencionados soportes, unas grapas de fijación con sus tornillos, tuercas y arandelas correspondientes. Con este sistema se realizaría la unión lateral a 90º del tipo “viga transversal a ala del pilar” empleando para ello perfiles metálicos normalizados del tipo I o H.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de unión lateral mediante bridas para perfiles en I ó H.

Sector de la Técnica 5

La presente invención se refiere a un sistema de unión lateral de perfiles metálicos que tiene aplicación en la fabricación y montaje de estructuras metálicas desmontables y reconfigurables, mediante la utilización de perfiles normalizados de acero.

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Estado de la Técnica

En la actualidad, prácticamente la totalidad de las uniones empleadas en la fabricación de estructuras metálicas con perfiles de acero estándar del tipo I o H, utiliza el método de unión por soldadura o por medio de uniones atornilladas clásicas. En el caso particular de 15 las uniones soldadas se presenta el gran inconveniente de que prácticamente no son desmontables ni reaprovechables; su desmontaje implica generalmente su destrucción, con los inconvenientes que ello conlleva. Para el caso particular de las uniones atornilladas clásicas, estas necesitan una amplia preparación previa del perfil con operaciones que implican el soldado de placas, el rigidizado de las almas de los perfiles, 20 el taladrado de los perfiles, etc. Este tipo de fabricación se puede considerar a medida, con configuraciones generalmente muy especificas, que solo resulta útil para los casos que fueron diseñados ya que difícilmente podrán ser reutilizadas en otros casos. Resumiendo, para el tipo de uniones empleadas actualmente en la fabricación de estructuras metálicas, si se requiriesen cambios; en el case de las uniones soldadas casi 25 sería imposible su desmontaje y, en el caso de las atornilladas, difícilmente podrían ser empleadas para reconfiguraciones en la estructura o reutilizadas en otras, con lo que habitualmente en ambos casos no sería posible su reutilización, lo que conlleva a su desecho.

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Un sistema desmontable en el que no hay que hacer ningún tipo de operación previa de preparación de los perfiles, es el que emplea bridas de unión para perfiles metálicos. El empleo de bridas de unión como amarre de perfiles metálicos es habitual para uniones de perfiles cruzados mediante el uso de una placa intermedia fabricada y/o taladrada a medida según el tipo de perfil empleado. Algunos sistemas de unión desmontables que 35 utilizan dispositivos de sujeción tipo "clip" o abrazadera, han sido descritos con anterioridad (GB2481903A, GB2225805A, JP112229493A, DE10200600022A1, GB2213483A, US4490066) pero no son aplicables a este tipo de uniones. Actualmente no se dispone de un sistema totalmente desmontable que permita realizar la unión lateral a 90º del tipo ''viga transversal a ala del pilar" (figura 1) de perfiles de acero I o H 40 normalizados, mediante el empleo de grapas de fijación estándar sin necesidad de operaciones de mecanizado previas.

Además hay que tener en cuenta que para las uniones de los perfiles, dependiendo de su diseño y método de ejecución, se podrían conseguir distintos tipos de comportamiento 45 resultante de la unión. Ésta puede llegar a comportarse como unión articulada, rígida o semirrígida, según el momento flector que sea capaz de absorber/transmitir.

Con el empleo de el sistema de bridas que se presenta a continuación, se busca posibilitar la unión de distintos perfiles I o H normalizados, más concretamente para el 50 caso de uniones del tipo ''viga transversal a ala del pilar", sin la necesidad de operaciones

de preparación previas sobre estos (soldado y taladrado) y, reducir o erradicar en la medida de lo posible la generación de residuos, o de deshechos en el caso de reconfiguraciones, al ser totalmente desmontables y reaprovechables. La única operación necesaria a realizar, empleando bridas de unión con grapas de fijación, arandelas y tornillería estándar, sería la del corte de los perfiles a la medida necesaria. 5 Adicionalmente, con el empleo del sistema de bridas propuesto, se podrá concebir de forma fácil y reversible un nudo articulado o rígido/semirrígido, según el momento flector que sea capaz de transmitir/absorber la propia brida de unión.

Uno de los problemas a resolver sería la necesidad de una brida de unión diferente para 10 cada tamaño de perfil. Además, dado que cada fabricante de grapas emplea sus propias medidas y éstas no son intercambiables, sería necesario fabricar a medida cada brida de unión según la grapa y tamaño de perfiles a emplear.

Descripción de la invención 15

Para dar solución a los inconvenientes anteri9rmente mencionados, la presente invención consiste en el empleo de unos soportes de unión con rasgados (Figura 1) en ambas caras en contacto con los perfiles a unir. Estos rasgados posibilitan la unión de distintos tamaños de perfiles I o H estándar. Para ello se necesita, a parte de los mencionados 20 soportes, unas grapas de fijación con sus tornillos, tuercas y arandelas correspondientes. Con este sistema se realizarla la unión lateral a 90º del tipo ''viga transversal a ala del pilar" empleando para ello perfiles metálicos normalizados del tipo I o H.

Los rasgados (detalle Figura 3) de los que está provisto el soporte en ambas caras en 25 contacto con las alas de los perfiles a unir, permite el ajuste de las bridas y su tornillería, en ambos lados del ala de los diferentes tamaños del perfil a unir. La forma particular del soporte permite el amarre en una de las alas de uno de los perfiles y en otra ala del otro (siempre realizando una unión lateral a 90º del tipo ''viga transversal a ala del pilar"). Para el montaje de la brida de unión (Figuras 2 y 3), se emplean grapas de fijación (6) con su 30 tornillería (4), tuercas (7) y arandelas planas (5) correspondientes. En el montaje de la tornillería que sujeta y aprieta las grapas, una vez ajustado al tamaño del ala del perfil correspondiente, se colocan debajo de la tuerca y la cabeza del tornillo sendas arandelas planas de apoyo. Estas arandelas están concebidas con una dimensiones tales que producen un reparto de las tensiones de apriete del tornillo, en los laterales del rasgado y 35 en la cabeza de la grapa, lo más uniforme posible, tensiones que estarán siempre por debajo del limite del material del que está fabricado el soporte y las grapas.

El mencionado soporte de unión dispone de un sistema de "rigidización" (detalle Figura 2), capaz de modificar el comportamiento de la unión. Este sistema de rigidización está 40 formado por cuatro tornillos, llamados también de rigidización (8) (Figura 4), que se alojan en los salientes roscados dispuestos en el respaldo (1) del soporte de unión. Mediante la colocación o no colocación de estos citados tornillos rigidizadores, se puede transformar la unión de semirrígida a articulada respectivamente, según el momento flector que se vaya a absorber/transmitir por parte de la unión. 45

Para la ejecución de una unión semirrígida se emplearían sendos soportes de unión con los tornillos de rigidización insertados en sus alojamientos correspondientes (Figura 5). Los soportes se fijan a las alas de los perfiles a unir, primero al ala del pilar y luego al ala de la viga (primero un soporte y seguidamente el segundo), por medio de las grapas de 50 fijación, tornillos, tuercas y arandelas planas correspondientes. Al disponer de los tornillos

de rigidización en sus alojamientos, cualquier deformación de la base del soporte producida por las cargas aplicadas a la viga, son transmitidas por la cartela y los tornillos de rigidización, debido a que estos están directamente en contacto.

Para la ejecución de una unión articulada, se emplearían los mismos, soportes de unión 5 como descritos para el caso de la ejecución de la unión semirrígida, pero en este caso, sin los tornillos de rigidización insertados en sus alojamientos correspondientes (Figura 6). Los soportes se fijan igualmente a las alas de los perfiles a unir, primero al pilar y seguidamente a la viga, con las grapas de fijación, tornillos, tuercas y arandelas planas correspondientes. En este caso, al no disponer de los tornillos de rigidización en sus 10 alojamientos correspondientes, las deformaciones de la base del soporte producidas por las cargas aplicadas a la viga son transmitidas únicamente por la cartela, debido a que son el único punto de contacto. Así, el momento flector transmitido al pilar, debido a la fácil deformación de la cartela, es prácticamente nulo.

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Descripción de los dibujos

A continuación y para facilitar la compresión de esta memoria descriptiva, se acompaña una descripción de los dibujos incluidos:

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- FIGURA 1: Vista en perspectiva del soporte/brida de unión y del tipo de nudo para el que fue diseñado: conjunto de soportes/bridas de unión (10), perfil 1 (11), perfil 2 (12).

- FIGURA 2: Vista frontal del soporte de unión. En el detalle se muestra el montaje de un tornillo de rigidización. 25

- FIGURA 3: Vista lateral del soporte de unión y en detalle el montaje de las grapas de fijación (6), con las arandelas de ajuste (5), tornillos (4), tuercas (7) y arandelas correspondiente. En el detalle se muestra también en una sección parcial el empleo y disposición de los rasgados. 30

- FIGURA 4: Despiece de un soporte de unión con todas las partes que integran el conjunto: respaldo (1), cartela (2), base (3), grapas de fijación (6), arandelas de ajuste (5), tornillos (4), tuercas (7).

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- FIGURA 5: Ejecución de la unión semirrígida, con los tornillos de rigidización montados en sus alojamientos correspondientes.

- FIGURA 6: Ejecución de la unión articulada, sin los tornillos de rigidización.

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Realizaciones preferidas de la invención

A continuación se realiza una descripción de algunos de los ejemplos de realización de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.

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Como se puede apreciar en la figura 1, para el montaje de una unión semirrígida, el dispositivo según la invención comprende la utilización de sendos conjuntos de soportes/bridas de unión (10), detallados en la figura 4. Cada uno estaría compuesto por una base (3), una cartela (2), un respaldo (1) y 4 tornillos de rigidización (8). Para la sujeción de los perfiles se usarían las grapas de fijación (6) con su tornillería (4), tuercas 50 (7) y arandelas planas (5) correspondientes.

Para el montaje del soporte/brida de unión en el perfil se seguirían los siguientes pasos (Figuras 3 y 4): se amarraría un soporte de unión primero al pilar (11), empleando para ello el conjunto de grapa de fijación (6) del detalle de la figura 3, que montándole su tornillo (4) y arandela (5) correspondiente se presentarían en los rasgados (detalle de la figura 3) del soporte. Después se colocaría la arandela (5) con la tuerca (7) restante. 5 Todo esto cuidando de dejar el soporte centrado y alineado con las alas del perfil y aproximando al máximo los tornillos de cada grapa de fijación al borde el perfil. Se repetiría esta operación en cada uno de los rasgados y una vez realizado, apretaríamos firmemente todos los tornillos con el par de apriete correspondiente a la calidad del tornillo. Después colocaríamos el otro perfil (la viga (12)) apoyado en la otra cara libre del 10 soporte y unido al perfil anterior y procederíamos al montaje de bridas, tornillo, arandelas y tuercas siguiendo los mismos pasos que el caso anterior.

Si la unión que se quiere realizar es del tipo articulada (figura 5) ya se ha terminado el montaje. Si la unión que se quieres realizar es empotrada (figura 6), se procedería a 15 montar los correspondientes tornillos de rigidización (8) en sus alojamientos, transformando así la unión articulada (figura 5) en una unión semirrígida (figura 6), actuando sobre la cantidad de momento flector que se transmitiría/absorbería por la propia deformación de la soporte de unión.

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Claims (2)

1. REIVINDICACIONES

   1. Sistema de unión lateral a 90º de perfiles metálicos en I o H, en el que se une un perfil transversal al ala de otro, caracterizado por emplear un soporte de unión metálico desmontable y reconfigurable, que contienen una base (3), una cartela (2) y un respaldo 5 (1), grapas de fijación (6), medios de fijación (4) y unos salientes dispuestos en el respaldo (1) del soporte de unión con su correspondiente mecanizado roscado para albergar unos medios de rigidización (8), que al estar montados permite unión semirrígida, y en su ausencia en una unión articulada.

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2. 2. Sistema de unión lateral a 90º de perfiles metálicos en I o H, en el que se une un perfil transversal al ala de otro, según reivindicación 1, caracterizado por el empleo de un soporte de unión provisto de agujeros rasgados situados en ambas caras en contacto con los perfiles a unir, de tal forma que permiten unir lateralmente a 90º diferentes tamaños de perfiles I y H. 15