ES2898067T3 - Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón - Google Patents

Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón Download PDF

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Aparicio Jorge Cases
Donderis Juan Adolfo Rausell
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Abstract

Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón Está formado por un cuerpo único o por dos semicuerpos (2) preferentemente idénticos, osusceptibles de unión entre sí para definir, una vez montados, un cuerpo de relleno (1) hueco único, que presenta una forma esferoide, generalmente con una porción perimetral lateral sustancialmente cilíndrica, y una porción superior central sustancialmente horizontal, con un elemento de posicionamiento (5,6) conformado en la porción superior sustancialmente horizontal yun conjunto de nervaduras de apoyo (3) de la armadura metálica del forjado, que se disponen de forma sobreelevada respecto a la superficie del cuerpo de relleno (1). Según una opción el cuerpo de posicionamiento (5) está formado por una corona perimetral de altura continua, según otra opción está formado por un conjunto de porciones o "quesitos" (8) con forma de sector circular, y según otra opción está formado por un conjunto de porciones sobreelevadas (33) de las nervaduras de apoyo (3) en su extremo más próximo al centro dedicho cuerpo.

Description

DESCRIPCIÓN
Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón
La presente invención tiene por objeto un cuerpo de relleno que se utiliza para ocupar el espacio no sujeto a tensiones en una losa de hormigón armado con parrillas o varillas metálicas (por ejemplo para un forjado), que está provisto de un conjunto de nervaduras separadoras, sobre las que apoyan las varillas. Está conformado en un solo cuerpo o en dos mitades, generalmente idénticas entre sí, susceptibles de unión in situ o previamente al desplazamiento al lugar de colocación; comprende también un conjunto de nervaduras de refuerzo de la superficie del cuerpo para evitar su deformación. Estado de la técnica
Se conocen distintos dispositivos de aligeramiento de forjados formados por casetones que quedan integrados en el forjado. Ejemplo de ello puede verse en ES2192454, que define un casetón con un cuerpo hueco y una base plana, y medios de unión entre ellos.
ES 1071113 U describe un relleno de poliestireno como medio de aligeramiento de los forjados.
Sin embargo, este tipo de rellenos tiene un problema de fabricación y almacenamiento, debido a que se necesita un gran volumen de almacenamiento y transporte, debido a su poco peso. ES1067600 describe un casetón para forjados que, de modo similar al anterior, comprende además unas patas separadoras del suelo.
ES 2089947 describe también la construcción de forjados con elementos resistentes de hormigón y aligerados mediante bloques de poliestireno expandido.
ES 1069999 describe una pieza aplicable para el aligeramiento de losas de hormigón, construida en dos mitades ensamblables entre sí, la cual es susceptible de unión con otras piezas similares a lo largo de una superficie de forjado, estando formada dicha pieza por cuerpos de sección esencialmente cuadrada, con unos lóbulos en cada uno de los ángulos, separados entre sí mediante surcos intermedios, y en la que la armadura se dispone superior e inferiormente al conjunto de la pieza sobre unas plaquillas verticales dispuestas en sentidos diagonales del cuadrado. Esta pieza presenta distintos inconvenientes, y particularmente que por ser de sección cuadrada las tensiones en las direcciones no principales pueden no ser adecuadamente soportadas. Además, no existe aligeramiento en las partes superior e inferior, a la altura de las armaduras, por lo que el coste en hormigón será mayor sin tener por ello una ventaja en cuanto a la resistencia del forjado.
Por otra parte, el montaje de las mitades exige una de cuatro posiciones de montaje precisas, ya que la forma cuadrada del cuerpo presenta un eje de simetría cuaternario.
EP2474677 describe un disco de aligeramiento de peso que está formado por un cuerpo esferoide achatado, con una corona central en los lados superior e inferior, en que dicha corona central presenta divisiones a lo largo de su longitud. La corona define lateralmente las posiciones de apoyo de la armadura metálica. Sin embargo, el apoyo de la armadura se realiza directamente sobre la superficie del cuerpo esferoide, por lo que el recubrimiento del conjunto hormigón- armadura, se ve significativamente reducido en la zona de apoyo en el disco, comprometiendo su durabilidad y resistencia.
La patente US 2012/311959 A1 Diedzik Georg et Al. describe un elemento de aligeramiento formado por dos cuerpos preferentemente simétricos generado mediante su ensamblado por sus caras abiertas, presenta diferentes costillas en sus caras cóncavas para rigidizar el conjunto así como dispone de unos clips con los que se retienen unas varillas que mantienen distribuidos los elementos aligerantes sobre el forjado que se quiere construir, la armadura estructural se apoya sobre estas varillas, difiriendo por tanto de la solución técnica preconizada.
La patente de invención y procedimiento EP 2474677 A2 del solicitante Levinton Ricardo Horacio et Al. recoge un elemento aligerante con una corona elevada empleada para ser ubicados dentro de una malla de acero, esta concepción limita su uso a patrones de distribución fijos, no presente elevadores para las armaduras del forjado diferenciándose de la invención objeto de esta memoria.
Por último la patente Coreana KR 100 875 698 B1 del solicitante Banseok Base Co LTD describe un sistema de aligeramiento que comprende una malla de alambre inferior y una malla de alambre superior para la colocación de los cuerpos como medida de ajuste de estos y sobre la cual nuevamente descansa la armadura.
No son conocidos por tanto elementos de aligeramiento para losas de hormigón como el preconizado. Descripción de la invención
La presente invención propone un dispositivo de aligeramiento para losas de hormigón, que teniendo una forma esferoide y un elemento posicionador de la armadura, está formado en dos mitades idénticas que permiten su montaje en prácticamente cualquier posición angular, o en una sola pieza, y tiene unas nervaduras emergentes desde el elemento posicionador que definen un apoyo para la armadura, de modo que el hormigón circunda las varillas de manera adecuada sin menoscabo de la resistencia y la durabilidad. Cuando son dos mitades, una vez montadas define un cuerpo hueco.
De manera más detallada, el cuerpo de relleno y aligeramiento de la invención está provisto de los siguientes elementos:
• Un cuerpo único fabricado por soplado, o una pareja de semicuerpos esferoides normalmente fabricados por inyección; normalmente los cuerpos de dicha pareja serán idénticos entre sí;
• Unos medios de unión de los cuerpos esferoides entre sí en distintas posiciones angulares, cuando el producto está fabricado en dos semicuerpos; estos medios de unión pueden ser machihembrados, de tipo bayoneta, o cualquier otro medio de unión compatible con el uso propuesto; • Un conjunto de nervaduras exteriores de apoyo de la armadura; estas nervaduras exteriores de apoyo de la armadura pueden ser un elemento emergente perpendicularmente desde la superficie del cuerpo esferoide, o bien estar constituidas por un pliegue o deformación de dicha superficie;
• Un conjunto de nervaduras resistentes del cuerpo esferoide; dichas nervaduras pueden ser interiores, exteriores o tener una porción interior y una porción exterior; alguna de estas nervaduras, cuando está dispuesta interiormente, puede ser una prolongación de las nervaduras de apoyo;
• Unos elementos superior e inferior de posicionamiento de la armadura; según una opción dichos elementos consisten en unos casquetes superior e inferior, que emergen desde el cuerpo esferoide; según una opción los casquetes presentan una forma cóncava esferoide; según otra opción, independiente y compatible con la anterior, los casquetes están formados por un conjunto de porciones en forma de sector circular, de manera particular cuatro sectores circulares; según otra opción, dichos elementos consisten en sendas coronas circulares continuas; también los elementos de posicionamiento pueden estar formados por una prolongación de las nervaduras, por ejemplo mediante la sobreelevación del extremo más próximo al centro de las respectivas porciones superior e inferior del cuerpo de relleno, entendiéndose que por razones estéticas y/o constructivas dichas nervaduras pudieran aún extenderse más allá de dicha sobreelevación.
La losa o el forjado se monta disponiendo la malla inferior, y en los huecos que forman las varillas longitudinales y transversales de ésta, los dispositivos aligeradores de la invención, a distancias regulares, formando una matriz de filas y columnas, definiendo asimismo espacios entre ellos longitudinales y transversales que conformarán las vigas correspondientes. La armadura asienta sobre las nervaduras de apoyo. La concavidad central es rellenada de hormigón, de modo que una vez realizado el forjado o la losa, éste presenta en dicha zona un apoyo continuo sobre la totalidad de la superficie de dicha concavidad.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva, siete hojas de dibujos, en las que en catorce figuras se representa, a título de ejemplo, la esencia de la presente invención, y en las que:
La figura 1 muestra una vista superior de un cuerpo de relleno y aligeramiento conforme a una primera realización de la presente invención;
La figura 2 muestra una vista lateral del cuerpo de relleno de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista superior de un cuerpo de relleno y aligeramiento conforme a una segunda realización de la presente invención;
La figura 4 muestra una vista en sección transversal del cuerpo de relleno de la figura 3;
La figura 5 muestra una vista lateral del cuerpo de relleno de las figuras 3 y 4;
La figura 6 muestra una vista lateral, del cuerpo de relleno de las figuras 3 a 5, pero girado un cierto ángulo respecto a la vista de la figura 5;
La figura 7 muestra un detalle de una sección lateral del cuerpo de relleno en una de las nervaduras de apoyo;
La figura 8 muestra un detalle de una sección transversal del cuerpo de relleno en una de las nervaduras de apoyo conforme a una primera opción de realización;
La figura 9 muestra un detalle de una sección transversal del cuerpo de relleno en una de las nervaduras de apoyo conforme a una segunda opción de realización;
La figura 10 muestra una vista en perspectiva del cuerpo de relleno conforme al primer modo de realización, según las figuras 1 y 2;
La figura 11 muestra una vista en perspectiva del cuerpo de relleno conforme al segundo modo de realización, según las figuras 3 a 6,
La figura 12 muestra una vista superior del cuerpo de relleno aligerador conforme a un tercer modo de realización en que las nervaduras de apoyo conforman una sobreelevación en una porción central; La figura 13 muestra una vista lateral del cuerpo de relleno del modo de realización de la figura 12; y La figura 14 muestra una vista en perspectiva del cuerpo de relleno conforme al tercer modo de realización de las figuras 12 y 13.
En dichas figuras podemos observar los siguientes números de referencia:
1 cuerpo de relleno
2 cada una de los dos semicuerpos del cuerpo de relleno
3 nervaduras de apoyo
4 nervaduras resistentes
5 elemento de posicionamiento, según primera realización, en forma de corona continua
6 elemento de posicionamiento, según segunda realización, en forma de sectores circulares (porciones de forma esencialmente triangular, que llamaremos “quesitos” por su semejanza con los conocidos quesos en porciones)
7 concavidad del elemento de posicionamiento
8 quesito, es decir, porción del elemento de posicionamiento en forma de quesito
31 sección maciza de las nervaduras de apoyo
32 sección angular de las nervaduras de apoyo por deformación de la superficie del cuerpo de relleno
33 porción sobreelevada de las nervaduras de apoyo
Descripción detallada de los modos de realización
Se describe la presente invención como un cuerpo de relleno (1), que presenta forma esferoide, normalmente con una porción lateral, sustancialmente vertical (cilíndrica), y una porción superior sustancialmente horizontal, que está formado por dos semicuerpos (2), realizados en inyección o soplado de material plástico. Los dos semicuerpos son preferentemente idénticos entre sí, y comprenden medios de unión entre uno y otro semicuerpo. Dichos medios de unión se distribuyen regularmente a distancias angulares regulares o irregulares, y pueden alternar elementos macho con elementos hembra, de modo que la unión entre uno y otro semicuerpo (2) puede realizarse en una de muchas posiciones angulares relativas. Sin carácter limitativo, los medios de unión de los semicuerpos (2) pueden ser:
Un machihembrado;
Porciones roscadas;
Un cierre de bayoneta;
Unión a presión.
La superficie superior (o inferior, en el semicuerpo opuesto) del semicuerpo (2) está provista de un elemento de posicionamiento. De acuerdo con un primer modo de realización, se dispone un elemento de posicionamiento (5) en forma anular o de corona de altura continua, en la porción horizontal del cuerpo de aligeramiento (1), alrededor del eje de simetría en el casquete esferoide superior (o inferior). En este caso, la corona anular deja interiormente un hueco sustancialmente cilíndrico que será rellenado con el hormigón cuando se vierta sobre el encofrado correspondiente.
De acuerdo con un segundo modo de realización el elemento de posicionamiento (6) está formado por un conjunto de quesitos (8), con vértice orientado hacia el eje de simetría. Dichos quesitos presentan una concavidad (7) de profundidad progresiva hasta confundirse con la superficie en la zona próxima al eje de simetría. La curvatura de dicha concavidad presenta la ventaja de suponer un apoyo resistente del hormigón, mayor cuanto más al centro, y menor cuanto más hacia la periferia, y se encuentra reforzado por los espacios existentes entre cada pareja de quesitos (8).
Sobre la superficie del cuerpo de relleno, en zonas próximas al elemento de posicionamiento (5,6) se disponen un conjunto de
nervaduras de apoyo (3) en posición radial, que se disponen de forma sobreelevada respecto a la superficie del cuerpo de relleno (1). Según una primera opción (figura 8) dichas nervaduras consisten en sendas placas conformadas sobre la superficie de dicho cuerpo de relleno (1); designamos con (31) la sección según dicha primera opción. Según una segunda opción, que se representa en la figura 9, y designa con (32), las nervaduras están conformadas por la deformación de la superficie de dicho cuerpo de relleno (1) en forma angular. Las nervaduras presentan al menos una porción sustancialmente horizontal, cuyo borde superior se encuentra alineado con la base del elemento de posicionamiento (5,6), de modo que dicho elemento de posicionamiento (5,6) emerge con respecto a la altura de dichas nervaduras de apoyo (3).
Además, para poder minimizar la cantidad de masa de material empleada para la realización del cuerpo de relleno (1), se disponen un conjunto de nervaduras resistentes (4). Estas nervaduras pueden estar realizadas, al igual que las de apoyo (3) por conformación de una placa sobre la superficie (interior o exterior) del cuerpo de relleno (1), o por deformación de la superficie de dicho cuerpo de relleno (1). Las nervaduras resistentes (4) pueden definirse en solución de continuidad con las nervaduras de apoyo (3) y/o de forma independiente de éstas.
Conforme a un tercer modo de realización, se define un elemento de posicionamiento con una porción sobreelevada (33) de las nervaduras de apoyo (3) en su parte más próxima al centro. Según este modo de realización, las varillas estructurales apoyarán sobre la nervaduras de apoyo (3) distanciadas del cuerpo hueco una cierta distancia que permitirá que sean totalmente recubiertas de hormigón, y al mismo tiempo será la propia nervadura la que determine mediante su porción sobreelevada (33) el límite o posición que deberá adoptar dicha varilla previamente al vertido del hormigón, todo ello permitiendo también un flujo de la masa de hormigón también en las partes centrales de los cuerpos huecos.
Obviamente, las nervaduras de apoyo tienen también una función resistente.
De forma preferente el número de nervaduras radiales es no inferior a ocho, ni superior a veinticuatro, variable según la longitud de las mismas, con un número óptimo de dieciséis.
Mediante la utilización de estos cuerpos de relleno se obtienen estructuras más seguras, baratas y/o resistentes que las descritas en los antecedentes.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, estando formado dicho cuerpo por una pieza hueca con una configuración generalmente de una forma esferoide, con una porción perimetral, y unas porciones superior e inferior centrales, caracterizado por presentar:
• un elemento de posicionamiento (5,6) conformado en la porción inferior; y
• un elemento de posicionamiento (5,6) conformado en la porción superior; y
• un conjunto de nervaduras separadoras de apoyo (3) de la armadura metálica del forjado, que se disponen de forma sobreelevada respecto a la superficie del cuerpo de relleno (1);
Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón (1) caracterizado por: un cuerpo de posicionamiento (6) formado por un conjunto de porciones sobreelevadas (33) de las nervaduras de apoyo (3) en su extremo más próximo al centro de las porciones superior e inferior respectivamente, de dicho cuerpo (1)
2. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según la reivindicación 1, caracterizado por que está formado por dos semicuerpos (2) preferentemente idénticos, susceptibles de unión entre sí para definir, una vez montados, un cuerpo de relleno (1) hueco único.
3. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que la porción perimetral presenta lateralmente una forma sustancialmente cilíndrica, vertical en posición de uso, y por que las porciones superior e inferior presentan una forma sustancialmente plana, horizontal en posición de uso.
4. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que presenta forma sustancialmente esférica.
5. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los elementos de posicionamiento (5,6) conformados en las porciones superior e inferior del cuerpo de relleno constituyen además unos elementos de separación y centrado de las armaduras estructurales.
6. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las nervaduras de apoyo (3) están conformadas como placas emergentes de la superficie del cuerpo de relleno (1) dispuestas en posición radial, con una sección maciza (31).
7. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que las nervaduras de apoyo (3) están conformadas como deformación de la superficie del cuerpo de relleno (1) y están dispuestas en posición radial, con una sección angular (32).
8. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, caracterizado por que las nervaduras de apoyo (3) presentan al menos una porción sustancialmente horizontal, cuyo borde superior se encuentra alineado con la base del elemento de posicionamiento (5,6), de modo que dicho elemento de posicionamiento (5,6) emerge con respecto a la altura de dichas nervaduras de apoyo (3).
9. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el número de nervaduras de apoyo (3) radiales es igual o superior a ocho.
10. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según la reivindicación 9, caracterizado por que el número de nervaduras de apoyo (3) radiales es igual o inferior a veinticuatro.
11. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según la reivindicación 9, caracterizado por que el número de nervaduras de apoyo (3) radiales es dieciséis.
12. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el cuerpo de posicionamiento (5) está formado por una corona perimetral de altura continua.
13. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el cuerpo de posicionamiento (6) está formado por un conjunto de porciones (8) con forma de sector circular.
14. Cuerpo de relleno aligerador para losas y forjados de hormigón, según la reivindicación 13, caracterizado por que el cuerpo de posicionamiento (6) presenta una concavidad (7), de profundidad progresiva hasta confundirse con la superficie en la zona próxima a eje de simetría.
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