ES2709628T3 - Miembro de celosía y estructura modular autosoportada - Google Patents

Abstract

Estructura modular autosoportada para construir casas, edificios o algo semejante, que comprende al menos un suelo, dicho al menos un suelo (21) se compone de una o más intersecciones de miembros de celosía primero y segundo (1), cada uno de dichos miembros de celosía primero y segundo (1) comprende: al menos dos miembros alargados (11) dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos a lo largo de su eje longitudinal y espaciados entre sí, se proporcionan al menos dos miembros de conexión (12), dichos miembros de conexión (12) conectan dichos al menos dos miembros alargados (11), dichos al menos dos miembros de conexión (12) están espaciados entre sí a lo largo de la dirección del eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11), los al menos dos miembros de conexión (12) se disponen sucesivamente a lo largo de la dirección del eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11) para formar un área hueca (13), dicha área hueca (13) es delimitada por dichos al menos dos miembros alargados (11) y por dichos al menos dos miembros de conexión (12), dicha área hueca (13) está pensada para la inserción de miembros de celosía adicionales (1), a lo largo de una dirección incidente en el eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11), caracterizado por que la intersección entre los miembros de celosía primero y segundo (1) se obtiene al insertar el primer miembro de celosía en dicha área hueca (13) delimitada por los al menos dos miembros de conexión (12) del segundo miembro de celosía.

Description

DESCRIPCION

Miembro de celos^a y estructura modular autosoportada

La presente invencion esta relacionada con una estructura realizada segun el preambulo de la reivindicacion 1.

La estructura segun el preambulo de la reivindicacion 1, es la estructura habitual de los miembros de celosfa conocidos en la tecnica anterior. Tales celosfas se usan usualmente para hacer estructuras de soporte y para hacer el armazon de edificios y/o casas. Su configuracion particular permite obtener estructuras que son fuertes, pero ligeras al mismo tiempo, debido a la ratio del volumen a las partes huecas de cada miembro de celosfa.

Ademas, a fin de aumentar la fortaleza y la rigidez, a menudo las celosfas se hacen con tres o cuatro miembros alargados para crear estructuras de seccion triangular y cuadrada respectivamente, donde los miembros alargados se conectan uno a otro mediante miembros de conexion.

Ademas la modularidad y la simplicidad estructural de las celosfas permiten hacer estructuras incluso de tamano grande mediante la conexion de una o mas celosfas, lo que generalmente ocurre al sujetar una celosfa a otra por medio de medios de sujecion tales como tornillos, pernos o algo semejante, para la conexion final de una celosfa a la acoplada a la misma.

Las uniones entre celosfas a menudo son un aspecto particularmente delicado, dado que generan areas de discontinuidad debidas a la interfaz entre una celosfa y otra, donde la estructura en conjunto tiene una fortaleza mucho mas baja.

En particular la accion de esfuerzos repetidos, o la accion de esfuerzos segun ciclos de fatiga, provoca que estas uniones se danen con el consiguiente desplome de la estructura en conjunto. Dicho aspecto es particularmente desfavorable durante movimientos de tipo sfsmico, dado que incluso una pequena magnitud repetida en un intervalo de tiempo espedfico puede provocar que se destruyan edificios enteros que usan celosfas conocidas de la tecnica anterior.

Una posible solucion se describe en el documento US 5.761.873 relacionado con una estructura para un edificio segun el preambulo de la reivindicacion 1 y que comprende un miembro de celosfa como se ha descrito anteriormente y que tiene al menos dos miembros de conexion pensados para conectar dos miembros alargados.

Sin embargo la solucion proporcionada en el documento esta pensada para mejorar la distribucion del peso de componentes estructurales, pero no tiene resultados sobre la degradacion de uniones e interfaces entre los varios componentes de la estructura sometidos a ciclos repetidos de fatiga.

Los miembros de conexion entre los miembros alargados se sujetan a miembros alargados por medio de tornillos o algo semejante, esto es a traves de interfaces de union que tienden a deformarse debido a ciclos repetidos de fatiga.

Ademas los miembros de celosfa descritos en el documento US 5.761.873 no permiten hacer estructuras modulares autosoportadas.

Hay dos tipos de estructuras, estructuras primarias y secundarias: el primer tipo esta relacionado con una estructura que es autosoportada, es decir no se tiene que conectar a otras estructuras para estar de pie, estructuras que son necesarias para la estabilidad de estructuras de tipo secundario.

La consecucion de una estructura primaria para hacer estructuras antisfsmicas es una condicion necesaria, sobre la que se debe ser intransigente.

Por lo tanto existe la necesidad no satisfecha de proporcionar una estructura que mediante disposiciones relativamente simples y baratas permita hacer edificios al acoplar uno o mas miembros de celosfa, de manera que las uniones entre los miembros de celosfa no se deterioren o degeneren si se someten a la accion de esfuerzos, en particular la accion de esfuerzos y/o ciclos de fatiga repetidos.

La invencion logra los objetos anteriores al proporcionar un miembro de celosfa como se ha descrito anteriormente y segun la parte caracterizadora de la reivindicacion 1.

Por lo tanto entre un miembro de conexion y otro se interpone un area hueca, para que se forme en el espacio entre los dos miembros alargados un patron que proporciona la alternancia de miembros de conexion solidos y areas huecas.

Como se describira ampliamente mas adelante, dicha insercion permite acoplar dos miembros de celosfa, para hacer estructuras complicadas, de manera que la conexion entre los dos miembros se obtiene mediante accion de enclavamiento que permite trasferir mejor el peso y esfuerzos que actuan sobre el area de interfaz entre los dos miembros.

Se anticipa que es posible proporcionar medios de sujecion entre los dos miembros de celosfa o entre un miembro de celosfa y un elemento estructural adicional, pero estan pensados unicamente para asegurar el movimiento relativo entre los mismos, sin sufrir o sufriendo mmimamente la accion de esfuerzos que actuan sobre la estructura.

Adicionalmente la sujecion se consigue preferiblemente por medio de un tercer elemento que conecta los dos miembros de celosfa, pero la sujecion nunca se hace unicamente entre los dos miembros de celosfa, esto es sujetando una celos â a otra.

Asf el area de interfaz entre los dos miembros de celosfa, obtenidos por enclavamiento de un miembro de celosfa en el area hueca de otro, no esta limitada.

Un aspecto particularmente ventajoso de la estructura objeto de la presente invencion es la modularidad y la facilidad de hacer estructuras de soporte o edificios por medio de diferentes configuraciones y conexiones de miembros de celosfa que tienen todos las mismas dimensiones.

Ademas la combinacion de miembros de celosfa, hecha segun la presente invencion, a fin de formar estructuras complicadas, puede ocurrir segun varios modos, que se describiran mas adelante.

Se especifica que preferiblemente la colocacion lado con lado de dos o mas miembros de celosfa ocurre con miembros de celosfa que tienen las mismas dimensiones, pero la superposicion de dos o mas miembros de celosfa, a lo largo de los miembros alargados, puede ocurrir con miembros de celosfa que tienen las mismas dimensiones o diferentes dimensiones.

Este aspecto es particularmente ventajoso a fin de adaptar la estructura que se va a generar a los espacios disponibles.

Una variante de realizacion del miembro de celosfa proporciona en consecuencia una pluralidad de miembros de conexion, cada miembro de conexion se dispone espaciado una cantidad constante espedfica con respecto a los miembros de conexion adyacentes al mismo.

Por lo tanto es posible insertar varios miembros de celosfa o elementos estructurales adicionales en la misma area hueca o en areas huecas diferentes, para crear varias configuraciones, sobre la base de las necesidades requeridas por la estructura que se va a hacer.

Preferiblemente, pero no exclusivamente, los al menos dos miembros alargados y los miembros de conexion se hacen de material metalico.

Los miembros de conexion preferiblemente se sueldan a los miembros alargados, por lo tanto no se proporcionan medios de sujecion, de tipo tornillo o algo semejante, entre los miembros de conexion y los medios de sujecion.

El hecho de hacerlo de material metalico permite aumentar aun mas la ligereza del miembro bajo la misma fortaleza, se usa cualquier material metalico, cambiarse dependiendo de las necesidades estructurales y de estandares a cumplir.

Una variante de realizacion permite hacer los dos o mas miembros de conexion como elemento de chapa, de cualquier forma.

Dicho elemento de chapa se inserta entre los dos miembros alargados, preferiblemente por soldadura y tiene la ventaja de ser facilmente sujetable. Como la chapa tiene un grosor limitado, una soldadura para cada miembro alargado es suficiente para sujetar ambas caras del elemento de chapa, por lo tanto no se requiere una soldadura para cada miembro alargado y para cada cara, como ocurre usualmente, logrando facilidad y rapidez en el procesamiento.

Una variante preferida de realizacion permite que el elemento de chapa tenga dos estrechamientos, de los que un primer estrechamiento es en la direccion del eje longitudinal de los al menos dos miembros alargados y un segundo estrechamiento es segun una direccion perpendicular al eje longitudinal de los al menos dos miembros alargados, para tener una forma de "X".

La forma de "X" permite distribuir y trasferir mejor los esfuerzos, tanto compresivos, de cizalladura o a tension, que actuan sobre el miembro de celosfa, como se describira mas adelante.

Como se ha dicho previamente, el elemento de chapa tambien se puede hacer con cualquier forma, pero preferiblemente se usan formas simetricas, como la forma de "X" recien descrita. Concerniendo a esto es posible hacer el elemento de chapa como elemento de elipse que en las diagonales tiene salientes pensados para soldar el elemento de elipse a los miembros alargados.

Como alternativa los miembros de conexion se pueden componer de un elemento tubular y/o en forma de caja que se extiende a lo largo de un camino que tiene dos curvas opuestas, para tener una forma de "z" volcada.

Incluso en este caso tanto la eleccion de forma de "z" volcada como la de hacer el miembro de conexion como elemento no solido, esto es tubular o en forma de caja, deriva de la necesidad de trasferir optimamente los esfuerzos, en particular los esfuerzos que actuan perpendicularmente al plano longitudinal de los miembros alargados.

Independientemente de la realizacion de los miembros de conexion, los miembros alargados se pueden proporcionar preferiblemente como elementos tubulares o en forma de caja, para aumentar la ligereza de todo el miembro de celos^a y para aumentar incluso la rigidez del mismo.

Ademas es posible permitir que, como para celosfas conocidas en la tecnica anterior, el miembro de celosfa objeto de la presente invencion tenga tres o cuatro o mas miembros alargados para obtener una seccion triangular, cuadrada o poligonal.

El cambio de la seccion no afecta a las propiedades recien descritas de la celosfa, en particular siempre es posible hacer areas huecas en donde se pueden insertar miembros de celosfa adicionales de cualquier forma o elementos estructurales adicionales tales como vigas o algo semejante.

La invencion ademas esta relacionada con una estructura modular autosoportada para construir casas, edificios o algo semejante, compuestos de una estructura de cimiento, una estructura de cubierta de tipo tejado o algo semejante y una superestructura, interpuesta entre la estructura de cubierta y la estructura de cimiento. Dicha superestructura se compone de una pluralidad de pilares, que soportan al menos un suelo, en donde dicho al menos un suelo se compone de una o mas intersecciones de los miembros de celosfa hechos segun lo descrito anteriormente.

Por lo tanto el suelo se obtiene al disponer los miembros de celosfa como se describe, a lo largo de un plano horizontal, paralelo al plano longitudinal de sus propios miembros alargados, y al insertar uno o mas miembros de celosfa o elementos estructurales adicionales en las areas delimitadas entre dos miembros de conexion de uno o mas miembros de celosfa adicionales.

Las intersecciones de dos miembros de celosfa, los cuales son primer y un segundo miembro de celosfa, se obtienen al insertar el primer miembro de celosfa en dicha area hueca delimitada por los al menos dos miembros de conexion del segundo miembro de celosfa.

El area de interfaz entre los dos miembros de celosfa se da por el area de contacto entre los mismos, que sin embargo se obtiene por enclavamiento de una celosfa en la otra, y no por medio de medios de sujecion que unir una celosfa a otra.

Por lo tanto ventajosamente los esfuerzos que actuan sobre la estructura no actuan principalmente en los medios de sujecion de los dos miembros de celosfa, sino en los propios miembros, que son mas fuertes, dando por lo tanto a la estructura una mayor fortaleza, por encima de todo en caso de la accion de esfuerzos repetidos, como movimientos sfsmicos.

Segun una realizacion preferida el movimiento relativo entre los miembros de celosfa primero y segundo es impedido por medio de uniones de sujecion pensadas para sujetar el primer miembro de celosfa al segundo miembro de celosfa o viceversa.

Sin embargo dichas uniones de sujecion no ayudan, si no mmimamente, a transferir y absorber los esfuerzos que actuan sobre la interaccion entre los dos miembros de celosfa.

Ventajosamente incluso los pilares de la estructura objeto de la presente invencion se puede obtener al combinar los miembros de celosfa descritos hasta ahora.

Al menos dos miembros de celosfa, los cuales son miembros de celosfa primero y segundo, se pueden colocar lado con lado, de manera que ambos miembros alargados del primer miembro de celosfa estan en contacto con un correspondiente miembro alargado del segundo miembro de celosfa.

Ventajosamente los al menos dos miembros de celosfa se colocan lado con lado de manera que el primer miembro de celosfa se escalona con respecto al segundo miembro de celosfa, formando una pareja de dos miembros de celosfa. En particular dicho pilar se puede componer de una secuencia de parejas de dos miembros de celosfa, dispuestos en la direccion del eje longitudinal de los miembros alargados, se proporcionan medios de sujecion pensados para sujetar una pareja de miembros de celosfa a la correspondiente.

La disposicion escalonada lado con lado, como se describe, permite por lo tanto eliminar regiones de discontinuidad en la conexion de dos o mas celosfas a lo largo del eje longitudinal del mismo, sin generar interfaces creadas unicamente por medios de sujecion que se arriesgan a romperse si se someten a esfuerzos de traccion.

Asf es posible obtener pilares con cualquier longitud y con la fortaleza requerida al colocar lado con lado dos o mas miembros alargados de una manera escalonada y al unir los grupos obtenidos de esta manera.

De la misma manera, ademas de hacer los pilares de la estructura, tambien es posible hacer elementos estructurales adicionales, tales como vigas o algo semejante, al acoplar y combinar dos o mas miembros de celosfa.

Ademas una variante de realizacion permite hacer los pilares de la estructura segun diferentes modos para combinar los miembros de celosfa, que son todos objeto de la presente invencion y que se describiran mejor en la descripcion de las figuras.

La importante ventaja es que se generan estructuras y/o edificios usando unicamente un modulo, esto es el miembro de celosfa que se usa segun diferentes configuraciones, as^ se eliminan cargas enormes y se optimiza la produccion, ademas es posible ensamblar y recrear, por ejemplo mediante alargamiento y acortamiento in situ, todos los elementos estructurales necesarios para hacer el edificio.

Ademas ya no se necesita hormigon reforzado y se puede usar unicamente para la estructura de cimientos, si la ultima no se hace de un material diferente.

Finalmente los enclavamientos y la modularidad permiten una gran versatilidad incluso para posicionar ventanas, puertas o algo semejante, garantizando una trasferencia optima del peso y la absorcion de los esfuerzos que actuan sobre la estructura en las areas de discontinuidad que a menudo son delicadas y puntos cnticos cuando se construyen estructuras.

Una ventaja importante adicional de la estructura modular autosoportada objeto de la presente invencion es la posibilidad de desmontar dicha estructura mientras se mantienen los varios componentes intactos y preparados para ser usados de nuevo para construir estructuras autosoportadas adicionales.

La presente invencion finalmente esta relacionada con un metodo para la construccion prefabricada de un edificio, estructura o algo semejante que proporciona las siguientes etapas:

a) hacer la estructura segun las caractensticas descritas anteriormente,

b) hacer uno o mas suelos,

c) hacer uno o mas pilares.

Preferiblemente la etapa que permite hacer uno o mas suelos, se obtiene por enclavamiento de al menos dos miembros de celosfa a modo de soporte de carga, los cuales son un primer miembro de celosfa y un segundo miembro de celosfa, el enclavamiento se consigue a su vez al insertar el primer miembro de celosfa en el area hueca delimitada por los al menos dos miembros de conexion del segundo miembro de celosfa.

Tras dicha etapa, se proporciona una etapa para sujetar en el sitio dichos dos miembros de celosfa.

Segun una realizacion adicional, la etapa que hace uno o mas pilares se obtiene al colocar lado con lado al menos dos miembros de celosfa, los cuales son miembros de celosfa primero y segundo, de manera que ambos miembros alargados del primer miembro de celosfa estan en contacto con un correspondiente miembro alargado del segundo miembro de celosfa, el primer miembro de celosfa es escalonado con respecto al segundo miembro de celosfa. Las varias combinaciones de la configuracion de dos o mas celosfas descritas hasta ahora y mas adelante, se pueden usar no unicamente para hacer el armazon de una estructura tal como un edificio o algo semejante, sino para hacer completamente la estructura, desde los cimientos a la cubierta, considerando tambien las paredes exteriores e interiores.

Con este fin una variante de realizacion proporciona una siguiente etapa de metodo para instalar las paredes, obtenidas por enclavamiento de una pluralidad de miembros de celosfa dispuestos entre un suelo y el otro segun direcciones paralelas y perpendiculares a los propios suelos.

En las estructuras conocidas en la tecnica anterior, las paredes son el punto mas debil dado que generalmente se hacen de baldosa, mientras que los pilares son de hormigon reforzado y el area interfaz entre los dos materiales tiene una region de discontinuidad donde actuan por ejemplo los esfuerzos sfsmicos deteriorando la estructura y provocando que las paredes se desplomen.

Durante un terremoto los esfuerzos sfsmicos provocan que toda la estructura oscile, los pilares se doblen, el area de interfaz se deforme y las partes de baldosa se desconecten de los pilares, desplomandose.

El uso de miembros de celosfa enclavados unos con otros y en comunicacion con los suelos y los pilares para hacer las paredes, permite hacer las paredes integrales con los pilares, impidiendo que se desplomen en caso de terremoto. Por lo tanto todos los miembros de celosfa y sus combinaciones descritos se pueden usar para hacer una estructura autosoportada en conjunto, que aguanta esfuerzos sfsmicos mas que las estructuras conocidas en la tecnica anterior. Estas y otras caractensticas y ventajas de la presente invencion estaran mas claras a partir de la siguiente descripcion de algunas realizaciones mostradas en los dibujos adjuntos, en donde:

la figura 1 es una vista del miembro de celosfa;

la figura 2 muestra como se pueden combinar dos miembros de celosfa segun la presente invencion para crear estructuras, edificios o algo semejante;

las figuras 3a y 3b son el miembro de celosfa segun un plano longitudinal y un plano en seccion respectivamente del propio miembro;

las figuras 4a y 4b son el miembro de celosfa objeto de la presente invencion segun la variante de realizacion de la figura 1 y segun un plano longitudinal y un plano en seccion respectivamente del propio miembro;

la figura 5 es un ejemplo de los medios de sujecion para sujetar dos o mas miembros de celosfa;

las figuras 6a a 6d muestran dos o mas miembros de celosfa colocados lado con lado para hacer pilares;

la figura 7 es una vista en seccion segun un plano horizontal de una posible variante de realizacion de un pilar de la estructura objeto de la presente invencion;

la figura 8 es una vista delantera de un detalle relacionado con la estructura de cubierta que pertenece a la estructura objeto de la presente invencion;

la figura 9 es una vista delantera de un parte de estructura obtenida al combinar los miembros de celosfa objeto de la presente invencion;

la figura 10 es una vista de una estructura obtenida al combinar los miembros de celosfa objeto de la presente invencion.

La figura 1 muestra el miembro de celosfa 1 compuesto de dos miembros alargados 11 dispuestos paralelos a lo largo de su eje longitudinal y espaciados entre su Entre los dos miembros alargados 11 se proporcionan dos miembros de conexion 12 pensados para conectar un miembro alargado 11 al otro miembro alargado 11. Los dos miembros de conexion 12 se disponen espaciados entre sf a lo largo de la direccion del eje longitudinal de los miembros alargados 11.

En particular los miembros de conexion 12 se disponen sucesivamente a lo largo de la direccion del eje longitudinal de los miembros alargados 11 para formar un area hueca 13.

Como se vera en los ejemplos descritos mas adelante se proporciona una pluralidad de miembros de conexion 12 que se pueden disponer a cualquier distancia entre sf, una distancia que cambia dependiendo de necesidades estructurales. Preferiblemente los miembros de conexion 12 se disponen siempre a la misma distancia entre sf, pero se puede concebir que en un unico miembro de celosfa 1 los miembros de conexion se dispongan a diferentes distancias entre sf

Independientemente de la distancia entre un miembro de conexion 12 y otro, el area hueca 13 esta delimitada en la parte superior y en la parte inferior por los dos miembros alargados 11 y en los lados por los miembros de conexion 11.

El area hueca 13 esta pensada para la insercion de miembros de celosfa adicionales 1, vigas y/o elementos estructurales adicionales a lo largo de una direccion incidente en el eje longitudinal de los dos miembros alargados 11. En particular la figura 2 muestra como se puede insertar un miembro de celosfa 1 en el area hueca 13 de un miembro de celosfa 1 adicional. En la figura los dos miembros de celosfa 1 tienen una pluralidad de miembros de conexion 12, dispuestos todos a la misma distancia entre sf, formando una pluralidad de areas huecas 13. En una de estas areas huecas 13 se inserta el miembro de celosfa 1, que preferiblemente tiene una altura, esto es una distancia entre las superficies exteriores de los miembros alargados 11 igual o ligeramente menor que la altura del area hueca 13 del otro miembro de celosfa 1.

Con referencia particular a la figura 2, el miembro de celosfa 1 se inserta en el area hueca 13 del otro miembro de celosfa 1, de manera que los miembros alargados 11 del primer miembro de celosfa 1 se disponen verticalmente, pero es posible insertar el primer miembro de celosfa 1 incluso con los miembros alargados 11 dispuestos horizontalmente, tal que es posible insertar cualquier elemento estructural en el area hueca 13 del segundo miembro de celosfa 1, para considerar la configuracion preferida dependiendo de necesidades estructurales.

Ademas los miembros alargados 11 y los miembros de conexion 12 se hacen preferiblemente de material metalico, pero dependiendo de necesidades estructurales es posible permitir que se hagan de cualquier material.

Las figuras 3a y 3b muestran el miembro de celosfa segun una variante de realizacion adicional y segun un plano longitudinal y un plano en seccion del miembro respectivamente.

Segun dicha variante de realizacion los miembros de conexion 12 se componen de un miembro de chapa 12 que conecta los dos miembros alargados 11.

Con referencia particular a la figura 3a, dicho miembro de chapa 12 tiene dos estrechamientos, los cuales son un primer estrechamiento 121 en la direccion del eje longitudinal de los dos miembros alargados 11 y un segundo estrechamiento 122 segun una direccion perpendicular al eje longitudinal de los dos miembros alargados 11.

El miembro de conexion 12 de la figura 2a por lo tanto tiene una forma de "X" y es posible aumentar el grosor del material que compone el miembro de chapa 12 justo en los brazos 123 y 124 de dicha forma de "X" para mejorar las propiedades de fortaleza y trasferir los esfuerzos que actuan sobre todo el miembro de celosfa 1.

Dicho aumento en el grosor se puede ver en la figura 2b, donde se muestra una seccion segun un plano vertical y transversal del miembro de celosfa 1.

Variantes de realizaciones permiten la posibilidad de que el miembro de chapa 12 tenga unicamente un estrechamiento, o que no los tenga en absoluto, la forma mostrada en las figuras 3a y 3b es la preferida, pero no debe pensarse como limitacion, dado que en el caso mas general los miembros de conexion 12 simplemente se componen de un miembro de chapa, de cualquier forma. Las figuras 4a y 4b muestran el miembro de celosfa de la presente invencion segun la variante de realizacion mostrada en la figura 1 y segun un plano longitudinal y un plano en seccion del miembro respectivamente.

Segun dicha variante de realizacion, los miembros de conexion 12 se componen de un miembro tubular y/o en forma de caja que se extiende a lo largo de un camino que tiene dos curvas opuestas, para tener una forma de "z" tumbada.

El miembro de conexion mostrado en la figura 4a es un elemento tubular que empieza desde un miembro alargado 11 que pertenece a un miembro de celosfa 1, se extiende verticalmente con una primera zona 125 hasta el miembro alargado 11 opuesto al miembro alargado 11 original, entonces por una segunda zona inclinada 126 se extiende hasta el miembro alargado 11 original, desde donde se extiende de nuevo verticalmente con una tercera zona 127 hacia el miembro alargado 11 opuesto a la original.

La figura 4b muestra la seccion de dicha variante de realizacion segun un plano vertical al miembro de celosfa 1.

La conexion de dos miembros de celosfa 1 que tienen los miembros de conexion 12 como se describe en la figura 4a puede tener lugar preferiblemente al colocar los dos miembros de celosfa 1 lado con lado superponiendose a los miembros de conexion 12 de cada miembro de celosfa 1 a modo de espejo, es decir de manera que los dos zonas inclinadas 126 de los miembros de conexion 12 forman una "X".

Las siguientes figuras muestran las varias configuraciones segun las que es posible combinar uno o mas miembros de celosfa 1, como se describe, asf como los medios de sujecion que impedir el movimiento relativo entre las celosfas 1 combinadas juntas.

Los miembros de celosfa descritos anteriormente se combinan a fin de hacer estructuras modulares autosoportadas para construir casas, edificios o algo semejante. Tales estructuras se componen principalmente de una estructura de cimiento, una estructura de cubierta de tipo tejado o algo semejante y una superestructura, interpuesta entre la estructura de cubierta y la estructura de cimiento.

La superestructura se compone de una pluralidad de pilares, pensados para soportar al menos un suelo.

El suelo se compone de una o mas intersecciones de los miembros de celosfa 1 y cada unica interseccion de dos miembros de celosfa 1, los cuales son un primer y un segundo miembro de celosfa, se obtiene al insertar el primer miembro de celosfa en el area hueca 13 delimitada por los al menos dos miembros de conexion 12 del segundo miembro de celosfa, tal como se muestra en la figura 2.

Como se describe previamente, las varias intersecciones y/o inserciones de los dos miembros de celosfa 1 permiten obtener una estructura con altas propiedades de fortaleza y trasferir los esfuerzos que actuan sobre la estructura en conjunto, sin necesidad de usar uniones pensadas para ayudar a trasferir y absorber los esfuerzos que actuan sobre la interaccion entre los dos miembros de celosfa 1.

Una realizacion de la estructura de la presente invencion permite usar uniones de sujecion, que sin embargo actuan unicamente para eliminar o limitar el movimiento relativo entre los miembros de celosfa primero y segundo. Dichas uniones pueden ser de cualquier tipo, pero debido a razones explicativas y no limitativas, una posible realizacion se muestra en la figura 5.

La figura 5 muestra los dos miembros de celosfa 1 insertados uno en el otro segun modos ya descritos y cuyo movimiento relativo se impide usando una escuadra angular multiorificio 3 compuesta de dos elementos de chapa 31 y 32, de manera que cada elemento de chapa 31 y 32 se sujeta a los miembros de celosfa primero y segundo respectivamente.

El elemento de chapa 31 tiene uno o mas orificios 311 que permiten sujetar la escuadra 3 al miembro alargado 11 del primer miembro de celosfa 1 por medio de tornillos de sujecion 312, de manera similar el segundo elemento de chapa 32 tiene uno o mas orificios 321 que permiten sujetar la escuadra 3 al miembro alargado 11 del segundo miembro de celosfa 1 por medio de tornillos de sujecion 322.

En particular en la figura 5 los dos elementos de chapa 31 y 32 forman un angulo de 90°, pero es posible permitirles tener angulos diferentes, debido al tipo de enclavamiento de los dos miembros de celosfa 1.

Finalmente es posible permitir que el angulo de los dos elementos de chapa 31 y 32 sea ajustable para cambiar la insercion de un miembro de celosfa 1 en el area hueca 13 del otro miembro de celosfa 1.

Preferiblemente tambien los pilares de la estructura objeto de la presente invencion se pueden obtener al colocar al menos dos miembros de celosfa 1 lado con lado, los cuales son miembros de celosfa primero y segundo, de manera que ambos miembros alargados del primer miembro de celosfa estan en contacto con un correspondiente miembro alargado del segundo miembro de celosfa.

Los pilares asf obtenidos se pueden usar tanto para la superestructura, como, como se vera mas adelante, para hacer la estructura de cubierta de la estructura de la presente invencion.

Ademas son posibles varias combinaciones de los miembros de celosfa, diferentes a colocar lado con lado dos miembros de celosfa, a fin de obtener estructuras mas complicadas y equilibradas, como se describira ampliamente.

Las figuras 6a y 6d muestran como se pueden colocar dos miembros de celosfa lado con lado para obtener los pilares.

En particular la figura 6a es una vista de dos miembros de celosfa 1 colocados lado con lado para hacer un pilar que pertenece a la superestructura y pensado para soportar el suelo para hacer la estructura objeto de la presente invencion.

Los dos miembros de celosfa 1 se colocan lado con lado de manera que ambos miembros alargados 11 del primer miembro de celosfa 1 estan en contacto con un correspondiente miembro alargado 11 del segundo miembro de celosfa.

Es posible proporcionar medios de sujecion que permiten retener los dos o mas miembros de celosfa en la posicion lado con lado. La figura 6b es una seccion a lo largo de un plano transversal al plano longitudinal de los dos miembros de celosfa, la colocacion lado con lado de los dos miembros de celosfa, apuntando a dichos medios de sujecion.

Es posible proporcionar cualquier metodo de sujecion, por con referencia particular a la figura 6b los miembros alargados 11 de los dos miembros de celosfa se sujetan en el sitio mediante uno o mas tornillos autorroscantes 4 que penetran a traves de ambas superficies laterales 111 del miembro alargado del primer miembro de celosfa y se aprietan en la superficie lateral 112 del miembro alargado 11 del segundo miembro de celosfa.

El uso de tornillos autorroscantes es preferible a conexion de tornillo y perno, dado que una vez esta apretado el tornillo autorroscante 4 pone en tension los dos miembros de celosfa sin necesidad de usar un perno que hana complicado el ensamblaje y ademas es posible distribuir la tension sobre una superficie mas ancha, debido tambien al uso de elementos semejantes a placa que se describiran mas adelante.

Preferiblemente dichos tornillos autorroscantes 4 se componen de una primera zona 41 que tiene una superficie exterior lisa y una segunda zona 42 que tiene una superficie exterior roscada.

Es posible colocar lado con lado mas de dos miembros de celosfa segun dicho modo, al aumentar la longitud del tornillo autorroscante.

Ademas preferiblemente se usa un alto numero de tornillos autorroscantes, de manera que la rotura de uno de ellos no afecta a la conexion de los dos miembros de celosfa, o entre la placa 5 y uno o mas miembros de celosfa 1.

La figura 6c muestra una seccion segun un plano transversal al plano longitudinal de los dos miembros de celosfa que muestra una posible conexion de 4 miembros de celosfa. Dicha figura muestra como es posible colocar lado con lado dos parejas de miembros de celosfa de la figura 6b, si necesidades estructurales hicieran necesario colocar lado con lado dos miembros de celosfa no unicamente con las superficies laterales 111 y 112 de los miembros alargados 11 en contacto, sino tambien colocar lado con lado uno o mas miembros de celosfa adicionales poniendo en contacto las superficies superiores exteriores 113 y 114.

En particular en la figura 6c se usa un elemento semejante a placa 5 que rodea parcialmente los miembros alargados 11 de los miembros de celosfa y que se sujeta usando tornillos autorroscantes 4 de la misma manera que se describe en la figura 6b.

Segun una variante de realizacion de la presente invencion, todas las regiones de union, esto es las regiones que proporcionan una interfaz de contacto entre un miembro y otro, se pueden cubrir con un elemento semejante a placa 5 que se sujeta como se acaba de describir.

Esta mejora particular permite aumentar la rigidez de las regiones de interfaz, adicionalmente los esfuerzos que actuan sobre la interfaz se distribuyen en una superficie mas ancha.

La figura 6d muestra la conexion de varios miembros de celosfa para formar pilares, segun una seccion a lo largo del plano longitudinal de los miembros alargados 11.

Segun la variante de realizacion mostrada en la figura 6d los miembros de celosfa se colocan lado con lado de manera que cada miembro de celos â se escalona con respecto al correspondiente miembro de celosfa, formando una pareja de dos miembros de celosfa.

El pilar se compone asf de una secuencia de parejas 6, 7 y 8 de dos miembros de celosfa, dispuestos en la direccion del eje longitudinal de los miembros alargados, cada pareja 6, 7 y 8 se compone de un primer y un segundo miembro de celosfa.

Como se ha descrito anteriormente a fin de fortalecer los dos miembros de celosfa colocados lado con lado es posible proporcionar medios de sujecion, tales como tornillos autorroscantes 4 y las placas 5.

Segun esta configuracion particular sin embargo cada tornillo autorroscante 4 conecta un miembro de celosfa de una pareja con un miembro de celosfa de una siguiente pareja: por ejemplo el primer miembro de celosfa de la pareja 7 se sujeta al segundo miembro de celosfa de la pareja 6, mientras el segundo miembro de celosfa de la pareja 7 se sujeta al primer miembro de celosfa de la pareja 8.

La figura 7 muestra una vista de una seccion segun un plano horizontal de una posible variante de realizacion de un pilar que pertenece a la estructura de la presente invencion.

El pilar mostrado en la figura se hace usando cuatro miembros de celosfa 100, 101, 102 y 103 dispuestos para formar una forma rectangular unida por las paredes de los miembros alargados 11, de manera que se disponen en las esquinas de la forma rectangular.

Los cuatro miembros de celosfa 100, 101, 102 y 103 por lo tanto forman el pilar y se acoplan uno con respecto al otro mediante los tornillos autorroscantes 4 descritos anteriormente. El pilar obtenido de esta manera es conectable a una estructura de suelo formada de miembros de celosfa adicionales 104 y 105 dispuestos uno perpendicular a otro. El miembro de celosfa 104 se inserta en las areas huecas 13 que pertenecen al miembro de celosfa 103 y el miembro de celosfa 101 respectivamente.

El miembro de celosfa 105 a su vez se inserta en las areas huecas 13 que pertenecen al miembro de celosfa 102 y 100 respectivamente, pero se inserta tambien en el area hueca 13 del miembro de celosfa 104.

Asf se obtiene un triple enclavamiento que aumenta la estabilidad de la estructura en conjunto.

Como se ha descrito anteriormente es posible permitir el uso de varios miembros de celosfa 103 o 105 colocados lado con lado, tal como es posible permitir dimensiones diferentes y/o iguales para las parejas de miembros de celosfa 100­ 102 y 101-103.

El pilar segun dicha disposicion tiene la notable ventaja de reequilibrar todos los esfuerzos que actuan sobre la estructura, distribuyendo homogeneamente la cantidad de dichas esfuerzos a lo largo de cada pilar y a lo largo del suelo, para aumentar la fortaleza de la estructura en conjunto.

Ademas la figura 7 muestra que es posible anadir acoplados a los miembros de celosfa 100 y 101 dos miembros de celosfa adicionales 106 y 107 como anclajes de la estructura en conjunto.

Segun las tecnicas de conexion descritas es posible hacer no unicamente suelos y pilares de una estructura, sino tambien es posible hacer las estructuras de cubierta, de tipo tejado o algo semejante.

Las tecnicas para construir y ensamblar las celosfas, asf como las uniones de conexion ya se describen en la patente EP 1728935 y tienen que ser consideradas como parte integral de la presente solicitud de patente, asf como adaptables al tipo de miembros de celosfa reivindicados en esta memoria.

En particular la figura 8 muestra, segun una vista delantera, el uso de miembros de celosfa de la presente invencion para hacer una estructura de cubierta.

Dicha estructura de cubierta se compone de uno o mas miembros de celosfa que se colocan lado con lado para formar la cumbrera 9 del tejado.

La cumbrera 9 se conecta a lo largo de una direccion perpendicular a su propio eje longitudinal a una pluralidad de miembros de celosfa que constituyen las vigas de vertiente 91 y 92.

Dependiendo de la fortaleza requerida por necesidades estructurales, cada viga de vertiente se puede componer de uno o mas miembros de celosfa, tales como para la cumbrera 9 y los pilares descritos anteriormente.

Cada viga de vertiente 91 y 92 tiene un elemento de "amarre" que rodea en una direccion transversal la superficie exterior global de cada viga de vertiente, de manera que el elemento de "amarre" de la viga de vertiente 91 se conecta al elemento de "amarre" de la viga de vertiente 92 mediante un elemento de apriete 93.

Dicho elemento de apriete 93 permite ajustar la inclinacion de las vigas de vertiente y ademas permite trasferir todo el peso de la estructura de tejado, sin que repose sobre las paredes perimetrales de la estructura en conjunto.

Por lo tanto de esta manera la estructura de cubierta no trasfiere el peso axialmente sobre las paredes perimetrales. La figura 9 muestra segun una posible realizacion, una vista de una estructura hecha mediante la combinacion de varios miembros de celosfa objeto de la presente invencion.

Dicha estructura es unicamente a modo de ejemplo, empezando desde dicho ejemplo es posible hacer estructuras mas complicadas que la mostrada en la figura 9.

La estructura se compone de dos suelos 21 hechos al insertar varios miembros de celosfa 210 dentro de las areas huecas de uno o mas miembros de celosfa 211 dispuestos perpendicularmente a las celosfas 210.

Los dos suelos 21 son soportados por dos pilares 22 obtenidos al colocar lado con lado tres miembros de celosfa 211 segun los modos descritos anteriormente, de manera que la parte extrema de los miembros de celosfa 211 se inserta en un area hueca correspondiente 13 de las celosfas 221.

Una pluralidad de miembros de celosfa 222 se dispone entre los dos suelos 21, de manera que dichas celosfas 222 estan paralelas entre sf y cada una con sus partes extremas sujetas a los miembros alargados de las celosfas 211. Las celosfas 222 se sujetan a las celosfas 211 por medio de los medios de sujecion descritos, o mediante enclavamiento, esto es provocando que la distancia entre los dos miembros alargados de la celosfa 222 sea una distancia mayor o igual a la anchura del miembro alargado de la celosfa 211.

Ahora se inserta uno o mas miembros de celosfa 212 en las areas huecas de las celosfas 221 y celosfas 222 a lo largo de una direccion perpendicular a las mismas, de manera que la pared se compone de una estructura semejante a rejilla que tiene los miembros de celosfa entrelazados formando espacios huecos 230.

Al acortar o alargar los miembros de celosfa 222 y 212 es posible obtener aberturas de ventana 231 o aberturas de puerta, manteniendo sin embargo una alta rigidez de la estructura en conjunto, que trasfiere homogeneamente sobre cada celosfa individual los esfuerzos que actuan sobre la pared.

Ademas es posible recubrir los espacios huecos 230 con elementos hechos de cualquier material, pero preferiblemente se usan paneles cubrientes con un tejido de fibra de vidrio.

La figura 10 muestra como la combinacion de los miembros de celosfa 1 de la presente invencion permite hacer una estructura modular autosoportada.

La figura muestra como es posible hacer estructuras primarias, esto es estructuras autosoportadas que no necesitan estructuras adicionales para estar de pie, estructuras que son necesarias para la estabilidad de estructuras de tipo secundario.

La consecucion de una estructura primaria para hacer estructuras antisfsmicas es una condicion necesaria, sobre la que se debe ser intransigente.

Tal como se muestra en la figura, las areas de interfaz entre los miembros de celosfa 1 se obtienen por enclavamiento de un miembro de celosfa 1 en el area hueca de otro, de manera que el primer miembro de celosfa 1 no esta limitado firmemente al otro.

Una ventaja importante adicional de la estructura modular autosoportada de la presente invencion es la posibilidad de desmontar dicha estructura mientras se mantienen los varios componentes intactos y preparados para ser usados de nuevo para construir estructuras autosoportadas adicionales.

Las varias combinaciones que unen los miembros de celosfa 1 y los componentes que pertenecen a la estructura mostrada, muestran como la estructura objeto de la presente invencion hace un sistema integrado, en donde estructuras primarias y secundarias cooperar juntas para una unica meta sin la ayuda de intervenciones externas tales como albanilena de soporte de carga o algo semejante.

Por lo tanto la figura 10 muestra una estructura modular autosoportada, compuesta de una estructura de cimiento 2, una estructura de cubierta 9 de tipo tejado o algo semejante y una superestructura, interpuesta entre la estructura de cubierta 9 y la estructura de cimiento 2.

La superestructura se compone de una pluralidad de pilares 22, pensados para soportar varios suelos 21.

Cada suelo 21 se compone de varias intersecciones de miembros de celosfa 1 hechas segun una o mas de las caractensticas descritas anteriormente.

En particular las intersecciones de los miembros de celosfa 1 se obtienen al insertar un miembro de celos â en el area hueca 13 delimitada por los dos elementos de conexion 12 de otro miembro de celosfa. Ademas los pilares 22 se obtienen al colocar lado con lado dos miembros de celosfa 1, segun los modos descritos anteriormente, de manera similar a la que esta relacionada con la realizacion de la estructura de cubierta 9.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Estructura modular autosoportada para construir casas, edificios o algo semejante, que comprende al menos un suelo,

dicho al menos un suelo (21) se compone de una o mas intersecciones de miembros de celos^a primero y segundo (1),

cada uno de dichos miembros de celosfa primero y segundo (1) comprende:

al menos dos miembros alargados (11) dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos a lo largo de su eje longitudinal y espaciados entre sf,

se proporcionan al menos dos miembros de conexion (12), dichos miembros de conexion (12) conectan dichos al menos dos miembros alargados (11), dichos al menos dos miembros de conexion (12) estan espaciados entre sf a lo largo de la direccion del eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11),

los al menos dos miembros de conexion (12) se disponen sucesivamente a lo largo de la direccion del eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11) para formar un area hueca (13), dicha area hueca (13) es delimitada por dichos al menos dos miembros alargados (11) y por dichos al menos dos miembros de conexion (12), dicha area hueca (13) esta pensada para la insercion de miembros de celosfa adicionales (1), a lo largo de una direccion incidente en el eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11),

caracterizado por que

la interseccion entre los miembros de celosfa primero y segundo (1) se obtiene al insertar el primer miembro de celosfa en dicha area hueca (13) delimitada por los al menos dos miembros de conexion (12) del segundo miembro de celosfa.

2. Estructura segun la reivindicacion 1, en donde los miembros de celosfa (1) tienen una pluralidad de dichos miembros de conexion (12), cada miembro de conexion (12) se dispone espaciado una cantidad constante espedfica con respecto a los miembros de conexion (12) adyacentes a los mismos.

3. Estructura segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos al menos dos miembros alargados (11) y dichos miembros de conexion (12) se hacen de material metalico,

dichos miembros de conexion (12) se sueldan a dichos miembros alargados (11).

4. Estructura segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, en donde dichos miembros de conexion (12) se componen de un miembro de chapa.

5. Estructura segun la reivindicacion anterior, en donde dicho miembro de chapa (12) tiene dos estrechamientos (121, 122) los cuales son un primer estrechamiento en la direccion del eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11) y un segundo estrechamiento en una direccion perpendicular al eje longitudinal de dichos al menos dos miembros alargados (11), de manera que tiene una forma de "X".

6. Estructura segun una o mas de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, en donde dichos miembros de conexion (12) se componen de un miembro tubular y/o en forma de caja que se extiende a lo largo de un camino que tiene dos curvas opuestas, para tener forma de "Z" volcada.

7. Estructura segun la reivindicacion 1, en donde dicha estructura se compone de una estructura de cimiento, una estructura de cubierta de tipo como tejado o algo semejante y una superestructura, interpuesta entre dicha estructura de cubierta y dicha estructura de cimiento, dicha superestructura se compone de una pluralidad de pilares (22), dichos pilares (22) soportan al menos un suelo (21).

8. Estructura segun la reivindicacion 1, en donde el movimiento relativo entre los miembros de celosfa primero y segundo es impedido por medio de uniones de sujecion (3) pensadas para sujetar el primer miembro de celosfa al segundo miembro de celosfa o viceversa.

9. Estructura segun la reivindicacion 7, en donde dichos pilares (22) se obtienen al colocar lado con lado al menos dos miembros de celosfa (1), los cuales son un primer y un segundo miembro de celosfa, tal como ambos dichos miembros alargados (11) del primer miembro de celosfa estan en contacto con un correspondiente miembro alargado (11) de dicho segundo miembro de celosfa.

10. Estructura segun la reivindicacion 7, en donde los al menos dos miembros de celosfa (1) se colocan lado con lado de manera que dicho primer miembro de celosfa esta escalonado con respecto al segundo miembro de celosfa, formando una pareja de dos miembros de celosfa.

11. Estructura segun la reivindicacion 10, en donde dicho pilar se compone de una secuencia de parejas (6, 7, 8) de dos miembros de celosfa, dispuestos en la direccion del eje longitudinal de dichos miembros alargados (11), medios de sujecion (4) pensados para sujetar una pareja de miembros de celos^a proporcionandose el correspondiente.

12. Metodo para la construccion prefabricada de un edificio, estructura o algo semejante,

caracterizado por que proporciona las siguientes etapas:

a) hacer la estructura segun una o mas de las reivindicaciones anteriores 1 a 11,

b) hacer uno o mas suelos (21), al enclavar a modo de soporte de carga al menos dos miembros de celosfa (1), los cuales son un primer miembro de celosfa y un segundo miembro de celosfa, dicho enclavamiento se consigue a su vez al insertar el primer miembro de celosfa en dicha area hueca (13) delimitada por los al menos dos miembros de conexion (12) del segundo miembro de celosfa, de tal manera que se identifique una interfaz constituida por un area de contacto entre los miembros de celosfa (1), dicha area de contacto no tiene medios de sujecion,

c) hacer uno o mas pilares (22).

13. Metodo segun la reivindicacion 12 en donde se proporciona una etapa para sujetar en el sitio dichos dos miembros de celosfa.

14. Metodo segun las reivindicaciones 12 o 13 en donde la etapa c) se obtiene al colocar lado con lado al menos dos miembros de celosfa (1), los cuales son miembros de celosfa primero y segundo, de manera que ambos dichos miembros alargados (11) del primer miembro de celosfa estan en contacto con un correspondiente miembro alargado (11) de dicho segundo miembro de celosfa,

dicho primer miembro de celosfa se escalona con respecto a dicho segundo miembro de celosfa.

15. Metodo segun una o mas de las reivindicaciones anteriores 12 a 14 en donde se proporciona una etapa adicional d) para instalar las paredes de dicha estructura.