ES2795835A1 - Elemento estructural hibrido - Google Patents
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Abstract
Elemento estructural híbrido que comprende al menos una lámina rígida (10) hecha de polímero reforzado con fibras y dotada de unas primeras crestas (13) longitudinales y de unos primeros valles (14) longitudinales intercalados; hormigón (20) aplicado y conformado sobre el anverso (11) de dicha al menos una lámina rígida (10); y múltiples primeras fibras largas (30) flexibles paralelas entre sí y transversales a los primeros valles (14) superpuestas y unidas al anverso (11) de las primeras crestas (13), quedando al menos parcialmente separadas del anverso (11) de los primeros valles (14), estando dichas primeras fibras largas (30) embebidas en el hormigón (20).
Description
DESCRIPCIÓN
ELEMENTO ESTRUCTURAL HÍBRIDO
Campo de la técnica
La presente invención concierne a un elemento estructural híbrido del tipo que comprende una lámina rígida de forma grecada que actúa a modo de encofrado perdido colaborante y hormigón fraguado en contacto con el anverso de dicha lámina rígida, quedando dicho hormigón conformado por dicha lámina rígida.
En la presente invención la lámina rígida se propone que sea una lámina hecha de polímero reforzado con fibras.
Estado de la técnica
Son conocidos los elementos estructurales híbridos que combinan una lámina rígida de forma grecada (también llamada corrugada), con hormigón.
Se entiende que una forma grecada o una forma corrugada es una lámina que define valles longitudinales paralelos intercalados entre crestas longitudinales paralelas, recorriendo dichos valles y dichas crestas toda la longitud del elemento estructural en la dirección longitudinal, correspondiendo los valles longitudinales con las zonas más deprimidas de la lámina rígida y correspondiendo las crestas longitudinales con las zonas más protuberantes de la lámina rígida por encima de los valles longitudinales.
El ejemplo más habitual de elementos estructurales híbridos de este tipo es un forjado colaborante en el que la lámina rígida es una chapa metálica encima de la cual se disponen armaduras y hormigón.
Existen también otros elementos estructurales híbridos en los que se sitúan dos láminas rígidas de forma grecada hechas de metal enfrentadas y se vierte hormigón en el espacio confinado entre ambas láminas rígidas. Típicamente esta solución se utiliza para la fabricación de muros de contención, paredes estructurales, paredes de depósitos, etc.
El uso de polímero reforzado con fibras en combinación con hormigón para la obtención de elementos estructurales híbridos también se conoce, por ejemplo a través del documento CN201649438U que describe un forjado colaborante en el que la lámina rígida de forma grecada está hecha de polímero reforzado con fibras.
Lograr una correcta unión estructural del hormigón sobre la lámina rígida hecha de polímero reforzado con fibras es esencial para asegurar una correcta transmisión de esfuerzos y para
garantizar que la lámina estructural absorbe los esfuerzos de tracción. En el citado documento CN201649438U dicha conexión se garantiza mediante la adhesión de perfiles rígidos con una forma de T invertida en el fondo de los valles longitudinales, impidiendo así la separación del hormigón respecto a la lámina rígida.
Sin embargo en esta solución solamente una parte de la superficie de los perfiles rígidos retiene realmente al hormigón, resultando en una superficie muy reducida y por lo tanto en unas tensiones muy grandes por unidad de superficie, que fácilmente pueden superar las resistencia máxima de los perfiles rígidos o del hormigón circundante.
Además los mencionados perfiles rígidos están dispuestos en la dirección longitudinal, dirección en la que la resistencia de la lámina rígida ya es máxima y por lo tanto no se requiere de un refuerzo adicional.
Por lo tanto se requiere de una solución que permita maximizar la superficie de retención del hormigón a la lámina rígida, distribuyendo así las cargas por una mayor superficie.
El documento CN201649438U propone además el uso de armaduras de refuerzo embebidas en el hormigón, situadas por encima de las crestas longitudinales a cierta distancia de las mismas, como es frecuente en los forjados colaborantes tradicionales, recubriendo dichas armaduras con hormigón adicional para evitar su oxidación. Todo ello confiere al elemento estructural híbrido resultante un peso elevado que la lámina rígida hecha de polímero reforzado con fibras difícilmente podrá sostener por sí solo utilizando las dimensiones habitualmente empleadas en construcción para elementos de este tipo.
Por lo tanto se necesitan soluciones que permitan reducir el grosor del hormigón y por lo tanto haciendo su peso soportable por el elemento rígido hecho de polímero reforzado con fibras.
Breve descripción de la invención
La presente invención concierne a un elemento estructural híbrido que comprende, de un modo en sí conocido:
• al menos una lámina rígida hecha de polímero reforzado con fibras y dotada de un anverso y de un reverso, dicha al menos una lámina rígida teniendo una forma grecada dotada de unas primeras crestas longitudinales y de unos primeros valles longitudinales intercalados entre dichas primeras crestas;
• hormigón aplicado y conformado en contacto con el anverso de dicha al menos una lámina rígida;
Se entenderá que una lámina de forma grecada es una lámina de material rígido, típicamente de grosor constante, cuya sección transversal define una geometría con elevaciones y depresiones alternadas en zig-zag, formando una ondulación que preferiblemente será poligonal, o que comprenderá tramos planos, correspondiendo las zonas más deprimidas a primeros valles longitudinales, y correspondiendo las zonas más protuberantes a primeras crestas longitudinales.
Los primeros valles longitudinales serán preferiblemente coplanares entre sí, y se extenderán a lo largo de toda la longitud del elemento rígido en la dirección longitudinal del mismo. Igualmente las primeras crestas longitudinales serán preferiblemente coplanares entre sí, y se extenderán a lo largo de toda la longitud del elemento rígido en la dirección longitudinal del mismo.
Preferiblemente cada primera cresta longitudinal corresponderá a una porción plana de la lámina rígida y cada primer valle longitudinal corresponderá igualmente a una porción plana de la lámina rígida. La transición entre las primeras crestas longitudinales y los primeros valles longitudinales se realizará por medio de planos inclinados.
La presente invención propone además que el elemento estructural híbrido comprenda además, de un modo no conocido en el estado de la técnica existente:
• múltiples primeras fibras largas flexibles paralelas entre sí y transversales a los primeros valles que están superpuestas y unidas al anverso de las primeras crestas, quedando al menos parcialmente separadas del anverso de los primeros valles, estando dichas primeras fibras largas embebidas en el hormigón.
Es decir, que se propone incluir una primeras fibras largas flexibles unidas encima del anverso de las primeras crestas y dispuestas transversales a los primeros valles, quedando dichas primeras fibras largas separadas del anverso de los primeros valles.
Esta configuración permite que el hormigón partes de las primeras fibras largas queden separadas y distanciadas de partes de la lámina rígida, permitiendo que el hormigón se interponga entre ambas rodeando completamente las primeras fibras largas, logrando así una elevada adherencia del hormigón con las primeras fibras largas.
Idealmente la separación entre las primeras fibras largas estará dimensionada para tener un tamaño mayor que el mayor de los áridos contenidos en el hormigón, asegurando así una correcta penetración del hormigón entre las primeras fibras largas.
Otras partes de las primeras fibras largas están adheridas sobre partes de la lámina rígida, permitiendo transmitir esfuerzos de las primeras fibras largas a la lámina rígida y viceversa. Así pues, la elevada adherencia del hormigón con las primeras fibras largas, y la unión resistente existente entre las primeras fibras largas y la lámina rígida permite una correcta transmisión de esfuerzos entre el hormigón y la lámina rígida a través de dichas primeras fibras largas.
De acuerdo con una realización de la invención, las primeras fibras largas están integradas en una primera malla de fibras largas. Igualmente se recomienda que los agujeros de la primera malla de fibras largas estén dimensionados para permitir el paso a su través del mayor de los áridos contenidos en el hormigón, para facilitar el hormigonado del conjunto. Preferiblemente la lámina rígida incluirá segundas crestas longitudinales, de menor altura que las primeras crestas longitudinales, alternadas con las primeras crestas longitudinales, estando todas las primeras y segundas crestas longitudinales separadas por primeros valles longitudinales interpuestos.
En tal caso las primeras fibras largas podrán estar unidas sobre el anverso de las primeras crestas, y también sobre el anverso de las segundas crestas.
Alternativamente, se propone que las primeras fibras largas estén unidas únicamente sobre el anverso de las primeras crestas, y que múltiples segundas fibras largas flexibles paralelas entre sí y transversales a los primeros valles estén superpuestas y unidas únicamente al anverso de las segundas crestas, o simultáneamente al anverso de las primeras y de las segundas crestas longitudinales, quedando al menos parcialmente separadas del anverso de los primeros valles, estando dichas segundas fibras largas embebidas en el hormigón. Así pues las primeras fibras largas y las segundas fibras largas podrán formar estratos superpuestos, separados una cierta distancia que idealmente será igual a la diferencia de altura existente entre las primeras crestas y las segundas cretas. El hormigón quedará mezclado y unido tanto a las primeras fibras largas como a las segundas fibras largas, mejorando la adherencia del hormigón a la lámina rígida.
Dichas segundas fibras largas podrán igualmente estar integradas en una segunda malla de fibras largas. Igual que la primera malla, se recomienda dimensionar sus aberturas para permitir el paso a su través de todos los áridos constitutivos del hormigón.
Se contempla una realización según la cual las primeras fibras largas y/o las segundas fibras largas está dispuesta en una dirección oblicua respecto a los primeros valles, es decir en una dirección no perpendicular a dichos primeros valles. Esto permite incrementar la
longitud de los tramos de primeras fibras largas y/o de segundas fibras largas completamente rodeados por el hormigón, incrementando su adherencia. Además en el caso de usar las primeras mallas o las segundas mallas, la disposición oblicua permite que todas las fibras constitutivas de la primera y/o de la segunda malla estén unidas sobre el anverso de las primeras y/o de las segundas crestas.
Como ya se ha mencionado anteriormente, preferiblemente el hormigón integrará áridos de un tamaño menor que:
• la separación entre las primeras fibras largas; o
• la separación entre las segundas fibras largas; o
• las aberturas de la primera malla de fibras largas; o
• las aberturas de la segunda malla de fibras largas.
De forma preferida, las fibras integradas en dicha al menos una lámina rígida y/o las primeras fibras largas y/o las segundas fibras largas y/o en la primera malla de fibras largas y/o en la segunda malla de fibras largas están seleccionadas entre: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de basalto o fibras vegetales, aramida y para fenileno benzobisoxazol.
Además se propone que las primeras fibras largas y/o las segundas fibras largas y/o la primera malla de fibras largas y/o la segunda malla de fibras largas incluyan un recubrimiento de polímero, o un recubrimiento de polímero seleccionado entre poliéster, epoxy o viniléster, el cual mejora su resistencia y adherencia.
De acuerdo con una realización preferida de la invención las primeras fibras largas, la primera malla de fibras largas, las segundas fibras largas y/o la segunda malla de fibras largas están termo-soldadas al anverso de la lámina rígida, es decir que su unión se ha producido mediante fusión y mezcla parcial del material del que se componen.
Alternativamente dichas fibras podrán estar unidas al anverso de la lámina rígida mediante resinas, como por ejemplo resinas epoxy.
Se propone también una realización según la cual dos láminas rígidas se disponen paralelas con sus respectivos anversos enfrentados, estando el hormigón aplicado y conformado entre ambas láminas rígidas sobre sus respectivos anversos. Esta realización permite fabricar paneles tipo sándwich de alta resistencia, o muros como por ejemplo muros de contención o paredes de depósitos.
De acuerdo a esta realización dotada de dos láminas rígidas enfrentadas, se propone que:
• los anversos de las primeras crestas de ambas láminas rígidas están enfrentados, en contacto y estructuralmente unidos, quedando el hormigón confinado en los espacios existentes entre dichas primeras crestas longitudinales; o que
• los anversos de las primeras crestas de ambas láminas rígidas están enfrentados e incluyen protuberancias, estando las protuberancias de ambas láminas rígidas enfrentadas, en contacto y estructuralmente unidas.
Así pues, de acuerdo con la primera de estas dos realizaciones propuestas, el hormigón constituirá franjas, que típicamente actuarán como pilares verticales, especialmente cuando se utiliza el elemento estructural como muro de contención. Idealmente las primeras fibras largas, las segundas fibras largas, las primeras mallas y/o las segundas mallas tendrán continuidad pasando entre los anversos de las primeras crestas enfrentadas y estructuralmente unidas.
De acuerdo con la segunda de estas dos realizaciones, el anverso de las primeras crestas incluirán protuberancias que permitirán unir estructuralmente dichas primeras crestas a través de las protuberancias, dejando dichas primeras cretas espaciadas y por lo tanto permitiendo el paso del hormigón conectando un primer valle longitudinal de otro primer valle longitudinal adyacente, mejorando la resistencia resultante.
Alternativamente se propone que, cuando existan dos láminas rígidas enfrentadas:
• los anversos de las primeras crestas de ambas láminas rígidas estén enfrentados y distanciados; o
• el anverso de las primeras crestas de cada láminas rígidas esté enfrentado y distanciado del anverso de un primer valle de la otra lámina rígida.
En el primer caso el hormigón resultante tendrá continuidad a lo largo de todo el elemento estructural, aunque su grosor variará ente tramos gruesos, comprendidos entre dos primeros valles longitudinales enfrentados, y tramos estrechos comprendidos entre dos primeras crestas enfrentadas.
De acuerdo con la segunda realización el hormigón resultante tendrá una forma que reproducirá la forma zigzagueante de la lámina rígida.
A continuación se definen unos rangos de dimensiones preferidas de algunos de los componentes del elemento estructural propuesto:
• el grosor de la lámina rígida está comprendido entre 0,5 mm y 5 mm;
• la distancia entre un plano definido por las primeras crestas longitudinales y un plano definido por los primeros valles longitudinales es igual o inferior a los 12cm; o
• el hormigón incluye áridos y la separación entre las primeas fibras y/o entre las segundas fibras es de al menos 1,5 veces el tamaño del mayor árido incluido en el hormigón; o
• el hormigón incluye áridos y la primera malla y/o la segunda malla incluye unas aberturas con un tamaño de al menos 1,5 veces el tamaño del mayor árido incluido en el hormigón; o
• el hormigón incluye áridos y la separación entre las primeras fibras y las segundas fibras, o entre la primera malla y la segunda malla es mayor a 1,5 veces el tamaño del mayor árido contenido en el hormigón; o
• el hormigón incluye áridos y la separación entre las primeras fibras o la primera malla y los primeros valles o la distancia entre las segundas fibras o la segunda malla y los primeros valles es mayor a 1,5 veces el tamaño del mayor árido contenido en el hormigón; o
• la separación entre primeras crestas longitudinales adyacentes es al menos tres veces mayor que el ancho transversal de las primeras crestas longitudinales.
Se propone también que el polímero constitutivo de la lámina rígida esté seleccionado entre poliéster, epoxy o viniléster.
Se entenderá que las referencias a posición geométricas, como por ejemplo paralelo, perpendicular, tangente, etc. admiten desviaciones de hasta ±5° respecto a la posición teórica definida por dicha nomenclatura.
Se entenderá también que cualquier rango de valores ofrecido puede no resultar óptimo en sus valores extremos y puede requerir de adaptaciones de la invención para que dichos valores extremos sean aplicables, estando dichas adaptaciones al alcance de un experto en la materia.
Otras características de la invención aparecerán en la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización.
Breve descripción de las figuras
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
la Fig. 1 muestra una vista en sección de una primera realización del elemento estructural híbrido constituyendo un forjado colaborante;
la Fig. 2 muestra una vista en sección de una segunda realización del elemento estructural híbrido constituyendo un forjado colaborante;
la Fig. 3 muestra una vista en sección en planta de una tercera realización del elemento estructural híbrido constituyendo un muro de contención;
la Fig. 4 muestra una vista en sección en planta de una cuarta realización del elemento estructural híbrido constituyendo un muro de contención;
la Fig. 5 muestra una vista en sección en planta de una quinta realización del elemento estructural híbrido constituyendo un muro de contención;
Descripción detallada de un ejemplo de realización
Las figuras adjuntas muestran ejemplos de realización con carácter ilustrativo no limitativo de la presente invención.
La presente invención concierne a un elemento estructural híbrido que combina una lámina rígida 10, que define un anverso 11 y un reverso 12, con hormigón 20 vertido y fraguado sobre el anverso 11 de dicha lámina rígida 10.
Dicha lámina rígida 10 estará hecha de un polímero como por ejemplo poliéster, epoxy o viniléster, reforzado con fibras, como por ejemplo fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de basalto o fibras vegetales, aramida o para fenileno benzobisoxazol. El panel rígido 10 resultante tendrá una gran resistencia y ligereza.
La lámina rígida 10 tiene un grosor muy reducido, preferiblemente de entre 0,5mm y 5mm. Para incrementar la inercia mecánica de la lámina rígida 10 ante esfuerzos de flexión se propone conformar dicha lámina rígida 10 con una forma grecada, es decir combinando unas primeras crestas 13 longitudinales alternadas con unos primeros valles 14 longitudinales.
Preferiblemente la distancia entre un plano definido por las primeras crestas 13 longitudinales y un plano definido por los primeros valles 14 longitudinales será igual o inferior a los 12cm.
Dicha lámina rígida 10 se fabricará sobre un molde que determina su geometría definitiva.
La lámina rígida 10 está prevista para verter hormigón 20 sobre su anverso 11, actuando dicho anverso 11 como encofrado perdido del hormigón 20 que se endurecerá sobre la lámina rígida 10.
A efectos de aprovechar la resistencia estructural de la lámina rígida 10 para incrementar la resistencia estructural del hormigón 20 es necesario que se produzca una correcta y resistente conexión estructural entre la lámina rígida 10 y el hormigón 20.
Para lograr dicha unión estructural se propone incluir una pluralidad de primeras fibras 30 longitudinales largas paralelas entre sí dispuestas transversales sobre el anverso 11 de la lámina rígida, estando dichas primeras fibras 30 unidas estructuralmente al anverso 11 de las primeras crestas 13 y separadas de los primeros valles 14 al menos en parte de su longitud. Es decir que las primeras fibras 30 conectarán las primeras crestas 30 pasando por encima y a cierta distancia de los primeros valles 14, tal y como se muestra en la Fig. 1. La unión estructural de las primeras fibras 30 sobre el anverso 11 de las primeras crestas 13 se propone que pueda realizarse mediante termo-soldado o mediante resinas como por ejemplo resina epoxy.
Preferiblemente cada primera fibra 30 está en contacto con el anverso 11 de una primera cresta 13 a lo largo de una longitud de al menos 50mm, a efectos de asegurar un correcto contacto.
El hormigón 20 penetrará dentro de los primeros valles 14 envolviendo completamente las primeras fibras 30 que quedarán embebidas en el hormigón 20, uniendo solidariamente el hormigón 20 con la lámina rígida 10 a través de las primeras fibras 30, lo que permite que la lámina rígida 10 y las primeras fibras 30 actúen como armaduras del hormigón 20.
Dichas primeras fibras 30 pueden estar dispuestas perpendiculares a las primeras crestas 13 longitudinales o pueden también estar dispuestas oblicuas a dichas primeras cretas 13, incrementando tanto la longitud de la unión con las primeras cretas 13 como la longitud de los tramos que sobrevuelan los primeros valles 14.
Dichas primeras fibras 30 pueden también estar integradas en una primera malla 31, lo cual incrementa la conexión entre el hormigón 20 y la primeras fibras 30 al impedir un desplazamiento de las primeras fibras 30 dentro del hormigón 20 tras su fraguado.
Típicamente la primera malla 31 constará de primeras fibras 30 y de primeras fibras adicionales cruzadas con las primeras fibras 30 definiendo una malla, por ejemplo en forma de cuadrícula. Típicamente las aberturas de la primera malla 31 se definirán de un tamaño comprendido entre los 25mm y los 40mm.
Es importante que la separación entre las primeras fibras 30, o las aberturas de la primera malla 31, estén configuradas para permitir una correcta penetración de los áridos de mayor tamaño del hormigón 20 a su través.
Según una realización dichas primeras fibras 30 son bandas planas, lo que también incrementa la superficie de contacto con las primeras crestas 13 y con el hormigón 20.
Según una realización adicional de la invención, entre las primeras crestas 13 se intercalan segundas cretas 15 de menor altura que las primeras crestas 13, intercalando primeros valles 14 entre todas las crestas 13 y 15.
Unas segundas fibras 40 se dispondrán conectando las segundas crestas 15 entre sí y/o con las primeras crestas 13, estando las segundas fibras 14 también separadas de los primeros valles 14. Las segundas fibras 40 quedarán por lo tanto a una altura inferior que las primeras fibras 30, a un estrato inferior. Esto permite que el hormigón penetre entre las primeras fibras 30 y las segundas fibras 40, incrementando la adhesión del hormigón 20 a las primeras y segundas fibras 30 y 40 y a la lámina rígida 10. Esta segunda realización se muestra en la Fig. 2.
Preferiblemente cada segunda fibra 40 está en contacto con el anverso 11 de una segunda cresta 15 a lo largo de una longitud de al menos 50mm, a efectos de asegurar un correcto contacto.
Dichas segundas fibras 40 pueden también estar integradas en una segunda malla 41, lo cual incrementa la conexión entre el hormigón 20 y la segundas fibras 40 al impedir un desplazamiento de las segundas fibras 40 dentro del hormigón 20 tras su fraguado.
Típicamente la segunda malla 41 constará de segundas fibras 40 y de segundas fibras adicionales cruzadas con las segundas fibras 40 definiendo una malla, por ejemplo en forma de cuadrícula. Típicamente las aberturas de la segunda malla 41 se definirán de un tamaño comprendido entre los 25mm y los 40mm.
Preferiblemente las primeras fibras 30, la primera malla 31, las segundas fibras 40 y/o la segunda malla 41 estarán hechas de un material seleccionado entre: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de basalto o fibras vegetales, aramida y para fenileno benzobisoxazol. Todas ellas son fibras que ofrecen alta resistencia estructural y escasa o nula degradación con el tiempo una vez embebidas en el hormigón 20.
El uso de primeras fibras 30 y opcionalmente de segundas fibras 40 como las antes descritas, así como la conexión estructural del hormigón 20 con la lámina rígida 10 propuesta permite prescindir de las armaduras metálicas tradicionales en el hormigón. Al
prescindir de las armaduras se evita el riesgo de corrosión de las mismas lo que prolonga la vida útil del elemento estructural híbrido resultante. Además al no existir riesgo de corrosión es posible reducir el grosor del hormigón 20, pues no es necesario disponer un grosor mínimo de recubrimiento de las armaduras para protegerlas de la humedad. La reducción del grosor del hormigón reduce el peso del elemento estructural, por lo que se reducen también las necesidades resistentes del mismo hasta el punto de conseguir un elemento estructural híbrido sin armaduras metálicas con idénticas capacidades resistentes que un elemento estructural tradicional con armaduras metálicas pero con un menor peso, grosor y coste tanto económico como ambiental.
Cuando la lámina rígida 10 se dispone horizontal, con el anverso 11 orientado hacia arriba, y se vierte el hormigón 20 en esta posición, el elemento estructural híbrido resultante tras el fraguado del hormigón 20 constituirá un elemento estructural que podrá actuar por ejemplo como forjado colaborante, como los que se muestran en las Fig. 1 y 2.
Cuando dos láminas rígidas 10 se disponen en vertical y con sus respectivos anversos 11 enfrentados, generando un espacio entre ambas láminas rígidas 10 que se rellena con hormigón 20, el elemento estructural híbrido resultante será un panel que podrá actuar por ejemplo como muro de contención o pared resistente, pudiendo emplearse por ejemplo para la fabricación de depósitos.
Según como se dispongan las dos láminas rígidas 10 una respecto a la otra se obtendrán paneles estructurales híbridos con diferentes propiedades.
Según un ejemplo mostrado en al Fig. 3 los dos paneles rígidos 10 se disponen poniendo en contacto y uniendo estructuralmente las respectivas primeras crestas 13 unas respecto a las otras. Esto permite que las láminas rígidas 10 se mantengan en posición durante el fraguado el hormigón 20 dentro del espacio generado entre los primeros valles 14 enfrentados. El hormigón 20 fraguado creará columnas resistentes independientes.
Según otra realización, mostrada en la Fig. 4, las láminas rígidas 10 podrán situarse con sus respectivos primeras crestas 13 enfrentadas pero separadas una distancia, permitiendo que el hormigón 20 tenga continuidad en todo el elemento estructural híbrido. Para mantener en su posición relativa las dos láminas rígidas 10 durante el fraguado del hormigón se puede recurrir a métodos tradicionales, como por ejemplo pasadores, a refuerzos externos temporales situados, durante la etapa de fraguado, a lado y lado del elemento estructural híbrido a fabricar, o alternativamente se propone que cada lámina rígida 10 incluya unas protuberancias puntales sobresalientes de las primeras crestas 13. Dichas protuberancias
podrán entrar en contacto con las primeras crestas 13 de la otra lámina rígida 10, o con otras protuberancias equivalentes de la otra lámina rígida 10, poniendo en contacto las dos láminas rígidas 10 y por lo tanto permitiendo su unión estructural, pero al mismo tiempo dejando unos pasajes que permitan el paso del hormigón 20 y su continuidad a lo largo de todo el elemento estructural híbrido.
El elemento estructural híbrido resultante tendrá un hormigón con un grosor variable, como se aprecia en la Fig. 4.
Según otra realización propuesta, mostrada en la Fig. 5, las dos láminas rígidas 10 están dispuestas enfrentado cada primera cresta 13 de una lámina rígida 10 a un primer valle 14 de la otra lámina rígida 10, resultando en una panel estructural híbrido en el que el hormigón 20 se dispone en zig-zag.
Se entenderá que las diferentes partes que constituyen la invención descritas en una realización pueden ser libremente combinadas con las partes descritas en otras realizaciones distintas aunque no se haya descrito dicha combinación de forma explícita, siempre que no exista un perjuicio en la combinación.
Claims (14)
1. Elemento estructural híbrido que comprende:
• al menos una lámina rígida (10) hecha de polímero reforzado con fibras y dotada de un anverso (11) y de un reverso (12), dicha al menos una lámina rígida (10) teniendo una forma grecada dotada de unas primeras crestas (13) longitudinales y de unos primeros valles (14) longitudinales intercalados entre dichas primeras crestas (13);
• hormigón (20) aplicado y conformado en contacto con el anverso (11) de dicha al menos una lámina rígida (10);
caracterizado porque el elemento estructural híbrido comprende además:
• múltiples primeras fibras largas (30) flexibles paralelas entre sí y transversales a los primeros valles (14) están superpuestas y unidas al anverso (11) de las primeras crestas (13), quedando al menos parcialmente separadas del anverso (11) de los primeros valles (14), estando dichas primeras fibras largas (30) embebidas en el hormigón (20).
2. Elemento estructural híbrido según reivindicación 1 en donde las primeras fibras largas (30) están integradas en una primera malla (31) de fibras largas.
3. Elemento estructural híbrido según reivindicación 1 o 2 en donde la lámina rígida (10) incluye segundas crestas (15) longitudinales, de menor altura que las primeras crestas (13) longitudinales, alternadas con las primeras crestas (13) longitudinales, estando todas las crestas longitudinales (13, 15) separadas por primeros valles (14) longitudinales interpuestos.
4. Elemento estructural híbrido según reivindicación 3 en donde múltiples segundas fibras largas (40) flexibles paralelas entre sí y transversales a los primeros valles (14) están superpuestas y unidas al anverso (11) de las segundas crestas (15) o al anverso (11) de las primeras y segundas crestas (13, 15) longitudinales, quedando al menos parcialmente separadas del anverso (11) de los primeros valles (14), estando dichas segundas fibras largas (40) embebidas en el hormigón (20).
5. Elemento estructural híbrido según reivindicación 4 en donde las segundas fibras largas (40) están integradas en una segunda malla (41) de fibras largas.
6. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las primeras fibras largas (30), la primera malla (31), las segundas fibras largas (40)
y/o la segunda malla (41) está dispuesta en una dirección oblicua respecto a los primeros valles (14).
7. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las fibras integradas en dicha al menos una lámina rígida (10) y/o las primeras fibras largas (30) y/o las segundas fibras largas (40) y/o la primera malla (31) de fibras largas y/o la segunda malla (41) de fibras largas están seleccionadas entre: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de basalto o fibras vegetales, aramida y para fenileno benzobisoxazol.
8. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las primeras fibras largas (30) y/o las segundas fibras largas (40) y/o la primera malla (31) de fibras largas y/o la segunda malla (41) de fibras largas incluyen un recubrimiento de polímero, o un recubrimiento de polímero seleccionado entre poliéster, epoxy o viniléster.
9. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las primeras fibras largas (30), la primera malla (31) de fibras largas, las segundas fibras largas (40) y/o la segunda malla (41) de fibras largas están termo-soldadas al anverso (11) de la lámina rígida (10).
10. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 anteriores, las primeras fibras largas (30), la primera malla (31) de fibras largas, las segundas fibras largas (40) y/o la segunda malla (41) de fibras largas están unidas al anverso (11) de la lámina rígida (10) mediante resinas.
11. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dos láminas rígidas (10) se disponen paralelas con sus respectivos anversos (11) enfrentados, estando el hormigón (20) aplicado y conformado entre ambas láminas rígidas (10) sobre sus respectivos anversos (11).
12. Elemento estructural híbrido según reivindicación 11 en donde:
• los anversos (11) de las primeras crestas (13) de ambas láminas rígidas (10) están enfrentados, en contacto y estructuralmente unidos, quedando el hormigón (20) confinado en los espacios existentes entre dichas primeras crestas (13) longitudinales; o
• los anversos (11) de las primeras crestas (13) de ambas láminas rígidas (10) están enfrentados e incluyen protuberancias, estando las protuberancias de ambas láminas rígidas (10) enfrentadas, en contacto y estructuralmente unidas.
13. Elemento estructural híbrido según reivindicación 11 en donde:
• los anversos (11) de las primeras crestas (13) de ambas láminas rígidas (10) están enfrentados y distanciados; o
• el anverso (11) de las primeras crestas (13) de cada láminas rígidas (10) está enfrentado y distanciado del anverso (11) de un primer valle (14) de la otra lámina rígida (10).
14. Elemento estructural híbrido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
• el grosor de la lámina rígida (10) está comprendido entre 0,5 mm y 5 mm; o
• la distancia entre un plano definido por las primeras crestas (13) longitudinales y un plano definido por los primeros valles (14) longitudinales es igual o inferior a los 12cm; o
• la separación entre primeras crestas (13) longitudinales adyacentes es al menos tres veces mayor que el ancho transversal de las primeras crestas (13) longitudinales; o
• el hormigón (20) incluye áridos y la separación entre las primeas fibras (30) y/o entre las segundas fibras (40) es de al menos 1,5 veces el tamaño del mayor árido incluido en el hormigón (20); o
• el hormigón (20) incluye áridos y la primera malla (31) y/o la segunda malla (41) incluye unas aberturas con un tamaño de al menos 1,5 veces el tamaño del mayor árido incluido en el hormigón (20); o
• el hormigón (20) incluye áridos y la separación entre las primeras fibras (30) y las segundas fibras (40), o entre la primera malla (31) y la segunda malla (41) es mayor a 1,5 veces el tamaño del mayor árido contenido en el hormigón (20); o
• el hormigón (20) incluye áridos y la separación entre las primeras fibras (30) o la primera malla (31) y los primeros valles (14) o la distancia entre las segundas fibras (40) o la segunda malla (41) y los primeros valles (14) es mayor a 1,5 veces el tamaño del mayor árido contenido en el hormigón (20); o
• el polímero constitutivo de la lámina rígida (10) está seleccionado entre poliéster, epoxy o viniléster.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10219926A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Toray Ind Inc | Ｆｒｐ構造体 |
| US20060272111A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Byung-Suk Kim | Fiber reinforced plastics bearing deck module having integrated shear connector and concrete composite bearing deck using the same |
| US20080078038A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Hossein Borazghi | Fiber reinforced thermoplastic composite panel |
| CN101736691A (zh) * | 2008-11-25 | 2010-06-16 | 同济大学 | Frp加肋折形板材-混凝土组合桥面板 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2405116A (en) * | 1944-03-09 | 1946-08-06 | Abbie B Cullen | Building construction |
| CN201474164U (zh) * | 2009-08-13 | 2010-05-19 | 同济大学 | 组合波纹腹板箱梁 |
| CN201649438U (zh) * | 2010-02-02 | 2010-11-24 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | Frp型材海砂混凝土梁板构件 |
-
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-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10219926A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Toray Ind Inc | Ｆｒｐ構造体 |
| US20060272111A1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-07 | Byung-Suk Kim | Fiber reinforced plastics bearing deck module having integrated shear connector and concrete composite bearing deck using the same |
| US20080078038A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Hossein Borazghi | Fiber reinforced thermoplastic composite panel |
| CN101736691A (zh) * | 2008-11-25 | 2010-06-16 | 同济大学 | Frp加肋折形板材-混凝土组合桥面板 |
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