ES2555312B2

ES2555312B2 - Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular

Info

Publication number: ES2555312B2
Application number: ES201400513A
Authority: ES
Inventors: Manuel CABALEIRO NÚÑEZ; José Carlos CAAMAÑO MARTÍNEZ; Raúl CELEIRO MONTERO
Original assignee: Universidade de Vigo
Current assignee: Universidade de Vigo
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-07-01
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: ES2555312A1

Abstract

Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular que comprende cuatro bridas base (1) y en la cual para la unión entre la brida base y el pilar se emplea una cuña de forma trapezoidal (9) y tornillos de apriete (10). Este sistema permite que dichas bridas base, por el apriete de las cuñas en su interior, se fijen en su posición final sin necesidad de realizar ninguna operación previa en el perfil del pilar y permitiendo transmitir por el denominado efecto palanca todo el momento flector del pilar al cimiento sin necesidad de ningún otro tipo de medio de unión entre pilar y brida base. Además, al disponer de esta cuña de forma trapezoidal, hace que el mismo sistema sea válido para diferentes espesores y secciones de pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular.

Description

DESCRIPCIÓN

Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular.

Sector de la técnica 5

La siguiente invención tiene su aplicación en la fabricación de estructuras metálicas desmontables y reconfigurables, siendo válida para diferentes pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular.

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Estado de la técnica

Con frecuencia, los pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular se emplean en diversas aplicaciones industriales, arquitectónicas, etc. tanto para ambientes interiores como exteriores, como columnas, vigas, etc. o por lo general en cualquier otra aplicación 15 en la que sea necesaria la resistencia y fiabilidad que ofrecen este tipo de perfiles.

En la actualidad, la solución más empleada para la unión del pilar con el cimiento, es la utilización de una placa (generalmente cuadrada o rectangular) soldada en la base del pilar y de unas cartelas que refuerzan la unión entre ambos elementos. 20

Analizando las técnicas presentes actualmente en el mercado, puede observarse que este tipo de bases en muchas ocasiones pueden resultar poco eficientes y rentables, ya que en muy pocos casos se pueden reutilizar completamente los materiales en aplicaciones futuras, implicando la destrucción de los mismos, acarreando una serie de 25 desventajas económicas y problemas ambientales, ya que, como es conocido, en el caso de las uniones soldadas, estas son prácticamente imposibles de desmontar.

Aunque actualmente existen algunos sistemas para bases de anclaje de pilares (EP1748119 A3, WO9325772, US5197819A, EP 0473609 B1), hoy en día no se conocen 30 sistemas para la realización de bases de anclaje para pilares de sección cuadrada o rectangular, que reúnan al mismo tiempo las siguientes características: a) que no necesiten preparación previa de pilar, b) que sean totalmente desmontables y reconfigurables, c) que los mismos elementos empleados para la base sean válidos para diferentes tamaños de sección de perfil, d) que la base pueda transmitir todo el esfuerzo 35 de compresión, flexión y cortante entre cimiento y el pilar.

Descripción de la invención

La presente invención (Figura 1) consiste en el empleo de cuatro bridas base (1) que 40 resuelve la unión entre un pilar (2) de tubo de sección cuadrada o rectangular y el cimiento, de forma que no es necesaria ninguna operación previa en el pilar y además todos los elementos, como son tanto las bridas base como el pilar, pueden ser desmontados y reutilizados en futuras aplicaciones.

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Los elementos estructurales (Figura 2 y Figura 3) con los que cuenta cada una de las bridas base son: una pared (3), varias cartelas (4), una base (5) y un respaldo (6). A su vez el respaldo cuenta con varios orificios roscados (7) que facilitan la posterior unión entre el pilar y la brida base. La base, por su parte, cuenta con varios orificios (8) que permiten el posterior anclaje entre el conjunto brida base con pilar y el cimiento. 50

La unión entre el pilar y la brida base, se lleva a cabo en la zona del respaldo de la brida base (Figura 4). Para ello se emplean una cuña de forma trapezoidal (9) y tornillos de apriete (10). Los tornillos de apriete empujan la cuña hacia las paredes interiores del pilar, fijándola en su posición final. El empleo de la cuña, con esta forma trapezoidal, permite que el sistema sea válido para diferentes espesores de pilares de tubos de sección 5 cuadrada o rectangular.

La unión final entre el conjunto bridas base con pilar y el cimiento se lleva a cabo en los orificios (8) de la base de la brida base (Figura 5). Para ello se emplean los tornillos de anclaje (12) con sus arandelas (11) correspondientes. Estas arandelas, tienen la función 10 de producir un reparto de las tensiones de apriete del tornillo lo más uniformemente posible, siempre por debajo del límite elástico del material empleado. Para cada pilar, serán necesarias cuatro bridas base, una por cada esquina del mismo.

En la presente invención, la transmisión de los momentos flectores entre el pilar y el 15 cimiento se realiza a través de las bridas base por el denominado "efecto palanca" que se produce entre el pilar y las bridas base. Para visualizarlo más gráficamente, en la figura 9, se puede ver que si se aplica una fuerza (F) en el extremo superior del pilar (2), el momento flector que se transmitirá al cimiento será el producto de esa fuerza (F) y la altura del pilar (h). 20

La transmisión de este momento flector (F x h) entre pilar y brida se realiza mediante dos fuerzas: una de compresión (Fc) que se origina en la parte exterior del pilar, en la parte superior (13) de la zona de contacto entre pilar y brida base, y otra fuerza (Ft) opuesta a la anterior, la cual soporta la cuña trapezoidal (9) de la brida base. 25

Las cuatro cuñas trapezoidales, colocadas en cada una de las esquinas interiores del pilar, aseguran que sea cual sea la dirección de la fuerza aplicada en el extremo superior del pilar y por tanto la dirección del momento flector resultante, el sistema funcionará correctamente. 30

La transmisión final del momento flector al cimiento se realiza a través de los tornillos de anclaje, mediante las fuerzas de reacción en Rc y Rt (Figura 10).

En otro aspecto, esta base desmontable permite adaptarse a diferentes tamaños 35 nominales de sección de pilares, empleando siempre las mismas bridas base. Esta característica es una de las principales ventajas de este sistema. El presente sistema es utilizable en un amplio rango de tamaños nominales de secciones de pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular, lo que evita tener que disponer de un tamaño de brida base diferente para cada tamaño nominal de sección de pilar de tubos de sección 40 cuadrada o rectangular.

El sistema permite realizar bases de anclaje totalmente desmontables, en las que los elementos empleados (pilar y bridas base) son totalmente reaprovechables en el momento que son desmontados, sin necesidad de ninguna operación previa en el pilar. 45 Además la concepción de este sistema permite emplear siempre los mismos tamaños de bridas base, adaptándose la brida base al tamaño de la sección del pilar, lo que conlleva una mayor estandarización, con la consiguiente simplificación y ahorro de costes

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Descripción de las figuras

A continuación, para facilitar la comprensión de esta memoria, se acompaña con las siguientes figuras al final de la misma:

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- FIGURA 1: Representa una vista en perspectiva del exterior de las bridas base (1) y el pilar (2).

- FIGURA 2: Representa una vista en perspectiva del exterior de la brida base.

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- FIGURA 3: Representa una vista en perspectiva del interior de la brida base.

- FIGURA 4: Representa el interior de la brida base (1), con sus orificios del respaldo (7), y un despiece de los elementos necesarios (9) (10) para su unión con el pilar y la posición correcta de estos. 15

- FIGURA 5: Representa el exterior de la brida base (1) ya unida al pilar (2), con sus orificios de la base (8), y un despiece de los elementos necesarios para su anclaje al cimiento y la posición correcta de estos.

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-FIGURA 6: Representa una vista en perspectiva del proceso de unión entre la brida base (1) y el pilar (2), en posición horizontal, por medio de la cuña trapezoidal (9) y los tornillos de apriete (10).

- FIGURA 7: Representa una vista en perspectiva de las cuatro bridas base (1) unidas a 25 la base del pilar (2).

- FIGURA 8: Representa una vista en planta de la unión final entre el pilar y el cimiento, por medio de las cuatro bridas base y demás elementos.

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- FIGURA 9: Representa una vista explicativa de la transmisión de momento flector del pilar a la brida base.

- FIGURA 10: Representa una vista explicativa de la transmisión de momento flector del pilar al cimiento. 35

Realización de la invención

A continuación se realiza una descripción de la realización de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras. 40

En primer lugar (Figura 4) se introducen los tornillos de apriete (10) en sus orificios (7) correspondientes sin apretarlos, simplemente posicionándolos. A continuación se introduce la cuña trapezoidal (9) en el interior de la brida base (1).

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Posteriormente, se posiciona el pilar horizontalmente en un puesto de trabajo, como una mesa, para mayor comodidad del operario durante el montaje. Se introduce en una esquina del pilar la brida base (Figura 6), con la cuña y los tornillos ya posicionados anteriormente en su lugar correspondiente. Se aprietan los tornillos firmemente, con el par de apriete correspondiente a la calidad de los tornillos. Estos van empujando la cuña 50 hacia las paredes interiores del pilar. Es necesario cuidar de dejar la unión entre el pilar y

la brida base posicionada y nivelada correctamente. Este procedimiento se repite en las restantes esquinas del pilar, completando así la base de anclaje del pilar con las cuatro bridas base (Figura 7).

A continuación se coloca el conjunto en posición vertical y se posiciona en la zona donde 5 se desee su ubicación. La unión entre la brida base y el cimiento (Figura 5, para simplificar la figura se ha representado únicamente la brida base en una de las esquinas del pilar, ya que el proceso sería análogo para cada una de ellas) se lleva a cabo por medio de unos tornillos de anclaje (12) con sus arandelas (11) correspondientes, de modo que se colocan las arandelas en su posición correcta y se introducen los tornillos 10 de anclaje (12) en los orificios (8) destinados para ello, apretándolos firmemente con el par de apriete correspondiente a la calidad de los tornillos y resistencia del cimiento. Este procedimiento se repite en las restantes bridas base de las restantes esquinas del pilar.

Finalmente en la figura 8, se puede ver el resultado final de la base de anclaje completa. 15

Claims

REIVINDICACIONES

1. Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular que comprende cuatro bridas base (1), compuestas por una pared (3), varias cartelas (4), una base (5) y un respaldo (6) provisto de varios orificios roscados (7), donde cada brida 5 base incluye una cuña de forma trapezoidal (9) y tornillos de apriete (10).
2. Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular, según reivindicación 1, caracterizada por que la unión entre el pilar y la brida se lleva a cabo en la zona de respaldo (6), por el apriete de las cuñas (9) hacia las paredes 10 interiores del pilar.
3. Base de anclaje desmontable para pilares de tubos de sección cuadrada o rectangular, según reivindicaciones 1-2 que comprende la base (5), provista de varios orificios (8), donde se alojan los tornillos de anclaje al cimiento (12) con sus arandelas (11) 15 correspondientes.