ES2936068T3 - Sistema de enganche para losetas de techo y método para instalarlo - Google Patents
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Abstract
Un aparato y métodos para unir adoquines en una plataforma de techo para reducir la presión de levantamiento y aumentar la estabilidad y la resistencia en una variedad de condiciones ambientales. Más específicamente, un aparato de bloqueo de adoquines se coloca en ranuras en el lado superior de un múltiplo de adoquines y se fija a un objeto estacionario, como el techo o un pedestal colocado en el techo debajo de la plataforma. Los adoquines de techo se fabrican con ranuras en la superficie del adoquín para sujetar el aparato de bloqueo del adoquín. Los adoquines se colocan sueltos sobre pedestales de adoquines y el aparato de bloqueo de adoquines se coloca en las ranuras de múltiples adoquines adyacentes y se bloquea en su lugar conectando el aparato de bloqueo de adoquines al pedestal de adoquines. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de enganche para losetas de techo y método para instalarlo
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente divulgación es un aparato y un método para enganchar losetas en una terraza de techo para reducir la presión de levantamiento y aumentar la estabilidad y la resistencia en una variedad de condiciones ambientales. Más específicamente, la presente divulgación proporciona un aparato de enganche para losetas que consiste en un marco superior de forma geométrica, que está unido a un punto conector central por dos o más riostras.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Junto con la creciente población, especialmente en las principales ciudades, ha habido un mayor deseo por parte de los residentes de encontrar espacios verdes aceptables, así como un deseo de crear zonas comunitarias en edificios de gran altura, como restaurantes y bares, donde los clientes puedan tener una vista panorámica de los alrededores. Para satisfacer las necesidades de los residentes, hoy en día existen cada vez más edificios de oficinas comerciales, complejos de apartamentos y rascacielos residenciales que están utilizando sus azoteas como jardines, patios, bares, restaurantes y espacios verdes residenciales para fomentar el bienestar y que las personas puedan relajarse y socializar.
Además, los espacios en azoteas tienen una serie de beneficios secundarios, como mitigar los efectos perjudiciales de las elevadas temperaturas urbanas, atraer vida silvestre e insectos beneficiosos, absorber la contaminación del aire y filtrar la escorrentía de aguas pluviales.
Sin embargo, las azoteas también son propensas a presentar condiciones ambientales fuertes como lluvia, nieve, calor intenso o incluso terremotos, así como un gran volumen del sonido del tráfico. Por lo tanto, la ubicación de los patios y terrazas, junto con la elección de los materiales utilizados para crearlos, deben elegirse cuidadosamente para que estén adaptados al entorno.
Además, los techos en edificios de varios pisos ocultan componentes estructurales importantes, como el cableado eléctrico, los conductos del aire acondicionado, las tuberías de la calefacción o el agua, que pueden requerir mantenimiento o reparación, de modo que los patios o terrazas de techo se suelen poder retirar para acceder a las zonas clave.
Para adaptarse a un conjunto tan diverso de requisitos, muchas zonas de techo comunitarias utilizan un sistema de lastrado en el que las tejas pesadas o madera, también conocidas como losetas, se colocan sueltas en la zona comunitaria del techo al aire libre y se mantienen en su sitio únicamente por el peso de la propia loseta.
La forma, tamaño y material de las losetas pueden variar, pero normalmente son cuadradas, de 30,48 cm a 91,44 cm (12" a 36") de ancho y de un grosor que depende del material de la loseta, pero generalmente es de 5,08 cm (2") o menos, de modo que sean lo suficientemente pesadas para evitar que se levanten, pero con un tamaño y una resistencia que permita que los trabajadores los instalen sin necesidad de equipos pesados.
Las losetas generalmente se alinean de borde a borde con poco o ningún espacio entre cada loseta y se colocan sueltas, cada loseta se puede retirar según sea necesario para acceder a la superficie de debajo.
Para facilitar el acceso a la superficie del techo, las losetas se suelen colocar en pedestales elevados, que tienen una altura fija o que son regulables para adaptarse a las variaciones en el contorno de la superficie del techo, permitiendo que el patio de techo terminado mantenga una superficie plana continuamente uniforme con una variedad de diseños y estilos.
Cada loseta descansa sobre una porción del pedestal para que cada pedestal pueda sostener múltiples esquinas de losetas adyacentes, creando así una terraza entrelazada. El número de esquinas de loseta depende de la forma geométrica de la loseta. Por ejemplo, las losetas cuadradas o rectangulares, alineadas en una cuadrícula como un tablero de ajedrez, tendrían un pedestal de losetas con cuatro esquinas de pedestal, representando cada esquina de loseta aproximadamente una esquina del pedestal.
Se pueden colocar pedestales adicionales en otros puntos de soporte para alojar losetas más grandes o pesadas. Sin embargo, las losetas de techo con lastre requieren el peso suficiente para que, en condiciones normales, se mantengan en su sitio, lo que significa que los materiales ligeros que pueden ser más baratos, más fáciles de instalar o más duraderos no permanecerían en su sitio sin algún tipo de mecanismo de enganche.
Incluso las losetas con lastre pueden no permanecer en su sitio si se someten a fenómenos atmosféricos extremos,
como vientos de alta velocidad durante huracanes o durante otros fenómenos catastróficos como terremotos.
Esto ocurre especialmente en áreas de terrazas o patios en edificios de gran altura donde la altura y la forma del edificio o la proximidad a otro edificio a menudo pueden provocar cizalladura del viento y otras potentes fuerzas de viento.
Ciertos puntos a lo largo del techo, como los bordes del techo, los picos del techo o cercanos a obstrucciones, hacen que el viento se desvíe creando una caída significativa en la presión del aire inmediatamente sobre la superficie del patio.
La distribución de la presión externa en la superficie superior de una loseta hace que el viento fluya a través de los espacios entre las losetas adyacentes, así como el espacio entre la parte inferior de la loseta que está en contacto con los pedestales.
En ciertas áreas del techo, tales como bordes y esquinas de barlovento, puede existir una presión más alta debajo de las losetas, lo que produce un diferencial de presión que crea una fuerza de levantamiento en determinadas losetas individuales.
Cuando la presión que actúa sobre la superficie inferior de una loseta sobrepasa la presión experimentada en la superficie superior, la loseta queda sometida a la fuerza de presión neta negativa (fuerza de levantamiento) que reduce el efecto del peso del lastre. Las potentes fuerzas de levantamiento pueden hacer que la baldose se desprenda o se agriete, lo que genera residuos voladores destructivos y deja el techo y su sustrato expuestos a las fuerzas externas dañinas.
Así mismo, las condiciones más duras, como las heladas y desheladas, también puede hacer que las losetas se debiliten por las puntas y se agrieten si se exponen a grandes fuerzas de levantamiento. Puesto que las zonas rotas más pequeñas tienen menos peso de lastre, se requiere menos fuerza de levantamiento para desprenderlas y, en algunos casos, las piezas más pequeñas de loseta pueden convertirse en residuos voladores peligrosos.
La presión neta a la que puede fallar una loseta depende de una multitud de factores, como el peso de la loseta, el área de techo de una loseta, la densidad del material de la loseta y su permeabilidad. Incluso se pueden desprender losetas de hormigón de 60,96 cm x 60,96 cm x 5,08 cm de grosor (2 pies x 2 pies x 2 pulgadas), con un peso aproximado de 43,54 kg (en torno a 90 libras), debido ráfagas de viento con una fuerza huracanada de solo 201 km/h (aproximadamente 125 mph), (véase Ayscue, Jon K., "Hurricane Damage to Residential Structures: Risk and Mitigation", Noviembre de 1996, The Johns Hopkins University).
Los edificios de gran altura aislados sin otras estructuras de gran altura que actúen como cortavientos o estructuras más pequeñas de varios pisos ubicadas en zonas geográficas planas y bajas que no tengan ninguna amortiguación que reduzca la velocidad del viento son los especialmente propensos a sufrir daños debido al viento.
Existen varios métodos para calcular la resistencia de las losetas en una multitud de condiciones. Por ejemplo, un método para calcular la carga total de levantamiento del viento, L(t), que actúe sobre cualquier loseta individual se puede obtener de la ecuación:
donde A es el área superficial de la loseta y Cpneto (t) - Cpext (t) - Cpu (t) es el coeficiente de presión total neto definido como la diferencia instantánea entre el coeficiente de presión externo e inferior correspondiente en la misma ubicación. El momento de vuelco respecto a un eje seleccionado se obtiene a partir de:
donde e(x,y) es el brazo del momento definido como la distancia desde el eje seleccionado hasta cada punto de la loseta, (véase Asghari Mooneghi, M., Irvin, P., gan chowdhury, A. (2014). Wind Uplift of Concrete Roof pavers, Structures Congress 2014, 1915-1925).
La desviación se produce cuando la fuerza de levantamiento es igual al peso de la loseta W. Por lo tanto, la velocidad crítica del viento Ucrtten la que se produce la desviación se calcula a partir de: ^ P U cr\t ClA = W —— UCR¡T =
El coeficiente de presión medio en cualquier ubicación obtenido a partir de: Cpme/ i a = Pjfymedía donde P(f)media es )pUmedía
la historia temporal de la presión media, p es la densidad del aire en y U es la velocidad media del viento medida a la altura del edificio. Para asegurar correctamente las losetas individuales, debe tenerse en cuenta medir los valores de Cppico porque la naturaleza altamente fluctuante de las presiones del viento puede crear diferencias significativas de lo que cabría esperar en los valores de presión pico, incluso en múltiples pruebas (véase Asghari Mooneghi, M., Irwin, P., Gan Chowdhury, A. (2014). Wind Uplift of Concrete Roof pavers, Structures Congress 2014, 1915-1925).
Un método para determinar las presiones pico es el que se encuentra en Sadek, F. y Simiu, E., (2002), "Peak NonGaussian Wind Effects for Database-Assisted Low-Rise Building Design", Journal of Engineering Mechanics, ASCE, vol. 128(5), págs. 530-539. Las estimaciones obtenidas con este enfoque se basan en toda la información contenida en una serie temporal y, por lo tanto, son más estables que las estimaciones basadas en picos únicos observados. El coeficiente de presión pico se puede obtener a partir de: Cppico = ) :^í*°■ donde P(t)
- pico es la presión Tpu— 3S
pico y U3s es la racha pico de 3 s a la altura de referencia.
Se pueden hallar ejemplos de métodos adicionales para determinar los requisitos de resistencia de las losetas del techo a varias velocidades del viento en Aly, A.M., Bitsuamlak, G.T. y Gan Chowdhury, A. "Full-scale aerodynamic testing of a loose concrete roof paver system", Engineering Structures, 44, 60-270, 2012 o Asghari Mooneghi, M., Irwin, P., Gan Chowdhury, A. (2015). Design Guidelines for Roof pavers against Wind Uplift, Structures Congress 2015, 2679-2688.
Así mismo, las personas expertas en la materia deben tener en cuenta las pautas de consenso de organizaciones como ASTM International, el líder mundialmente reconocido en el desarrollo y distribución de normas de acuerdo voluntario. Por ejemplo, las losetas para techos de hormigón se pueden construir e instalar de acuerdo con la Especificación estándar para losetas para techos de hormigón C15.03, Norma activa ASTM C1491.
Las pruebas específicas incluyen, aunque sin limitación, una prueba de congelación-descongelación de 50 ciclos (ASTM C-67), una prueba de coeficiente de fricción (ASTM C1028-84), una prueba de compresión (ASTM C-67) y una prueba de resistencia a la flexión (ASTM-67).
Las personas expertas en la materia saben de sobra que enganchar un grupo de losetas sueltas crea una fuerza hacia abajo suficiente sobre las losetas que actúa en conjunto para contrarrestar las cargas de levantamiento netas causadas por el viento, mejorando la estabilidad en todos los puntos del techo.
Un ejemplo de un dispositivo de sujeción para elementos planos se divulga en el documento WO 02/10532 A1. Un ejemplo de un sistema de enganche para losetas es la patente estadounidense número US5377468, Aerodynamically stable roof paver system and ballast block ("Sistema de losetas para techo aerodinámicamente estable y enganche con lastre"), en la que los enganches con lastre rectangulares se colocan en filas y se entrelazan a través de caras de borde con machihembrado. Los enganches adyacentes en cada fila forman canales laberínticos entre sus caras de borde para el drenaje y la igualación de la presión del aire por encima y por debajo de los enganches. Para lograr el mecanismo de enganche, se recorta una ranura en el lado de una loseta (hembra) con una junta de extrusión (macho) ubicada en el lado opuesto de la loseta, con un tamaño y forma que encaja perfectamente en la ranura hembra de una loseta adyacente. En este método, las losetas se pueden mantener juntas en toda el área del techo.
El enfoque de machihembrado tiene un inconveniente significativo, en el sentido de que el mecanismo no funciona con losetas pesadas con lastre, como las que están hechas de hormigón o piedra.
En la patente US 6.604.330, Ballast Block Deck System and Pedestal Assembly ("Sistema de terraza de enganche con lastre y conjunto de pedestal") se muestra otro método. Un sistema de terraza de enganches con lastre incluye una pluralidad de bloques con lastre (losetas) colocados lateralmente para formar una terraza elevada sobre una estructura de techo existente. Hay un pedestal ubicado directamente debajo de las porciones de esquina de las losetas adyacentes extendido a lo largo del techo como soporte. Se instala una tapa de esquina sobre el pedestal, que mantiene las losetas en su sitio en caso de fuertes vientos. Las esquinas de loseta están recortadas para poder alojar una placa de loseta plana, de modo que la superficie de la placa tenga la misma elevación que la loseta, creando una superficie uniforme.
El problema con la placa de loseta es que, aunque es uniforme respecto a las superficies de las losetas en la instalación, se puede producir el desplazamiento de la placa, incluyendo que vuelque, se incline o se hunda debajo de la superficie de las losetas, debido al tráfico continuo de residentes y peatones que va sucediendo con el tiempo, especialmente en azoteas con mucho tráfico, como hoteles o restaurantes.
Así mismo, la exposición a los elementos a lo largo del tiempo puede tener un efecto perjudicial sobre la placa de loseta. Por ejemplo, la nieve, el hielo o el calor intenso pueden dañar la placa de loseta de plástico, por ejemplo, pueden hacer que se deforme, lo que debilita la placa y produce su desplazamiento.
Si el área superficial de una placa de loseta no está al mismo nivel de levantamiento que la superficie de las losetas contiguas, la placa de loseta puede acumular residuos y otros materiales arrastrados por el viento hasta el borde, donde la placa está más baja que el lado superior de la loseta, y se convierte en un peligro porque ahí se puede tropezar.
Además, el agua puede acumularse en el lado inferior de la placa de la esquina, dejando áreas en todo el patio o terraza donde pueden crecer bacterias, algas y moho, y donde pueden reproducirse insectos como los mosquitos. Las superficies de placa pueden volverse resbaladizas debido a la escorrentía de agua que contiene aceites y otras partículas; creando condiciones peligrosas.
Así mismo, en patios o terrazas donde las losetas son de materiales livianos, como la teca, solo hay fuerzas de lastre mínimas ejerciendo presión hacia abajo. Por lo tanto, una fuerza ascendente significativamente menor puede desprender una loseta liviana. En algunos casos, puede ser necesario ejercer una fuerza adicional hacia abajo en forma de placas más grandes. Las placas de esquina grandes pueden atrapar los residuos o el agua adicionales, pero reducir el atractivo estético de un patio en el techo o una terraza.
Aunque los sistemas de enganche con lastre para azoteas pueden funcionar satisfactoriamente en determinadas condiciones, existe la necesidad de disponer de un sistema mejorado para enganchar losetas que pueda ejercer una fuerza hacia abajo sobre las losetas, reduciendo los efectos que el clima y las fuerzas humanas tienen sobre su estabilidad pero aún conservando el atractivo estético deseado.
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de enganche para losetas de techo con y sin lastre que reduzca los problemas hallados en los actuales sistemas de loseta con lastre de tipo placa, al mismo tiempo que proporcione una mayor estabilidad estructural para una terraza o patio de techo en un conjunto variado de entornos y para un amplio abanico de losetas y materiales de losetas.
BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se define como un sistema de enganche para losetas de techo de acuerdo con la reivindicación 1. Otras características del sistema de enganche para losetas de techo se especifican en las reivindicaciones dependientes. La presente invención está enfocada además en proporcionar un método para instalar dicho sistema de enganche para losetas de techo. El sistema de enganche para losetas de techo comprende una serie de losetas con forma poligonal simétrica, un enganche para losetas situado sobre las losetas y un objeto estacionario debajo de las losetas al que está unido el enganche para losetas.
Para proporcionar las contrafuerzas necesarias para mantener las losetas en su sitio durante condiciones ambientales extremas, se coloca un enganche para losetas en la superficie superior de múltiples losetas, ubicándose el centro del enganche para losetas sobre el patio o terraza en las posiciones donde se encuentran las esquinas de loseta.
El enganche para losetas debe construirse con un material no corrosivo y liviano, como un polímero o acero inoxidable. El enganche para losetas comprende un marco superior con forma geométrica abierta y dos o más brazos espaciadores que actúan como riostras que se extienden por un extremo desde el marco superior, hasta un conector central en el extremo opuesto.
El conector central está ubicado en el centro del marco superior.
El lado superior de las losetas contiene dos o más ranuras que se extienden en diagonal entre ambos lados de los vértices de las esquinas de loseta.
Cuando las losetas se colocan adyacentes entre sí, las ranuras de loseta forman un diseño alrededor del punto donde se encuentran las esquinas de múltiples losetas y tienen una dimensión y forma que corresponde a la dimensión y forma del marco superior.
El marco superior encaja en las ranuras de loseta de modo que la parte superior del marco superior queda a ras o debajo de la superficie de losetas.
Las ranuras de loseta también pueden estar inclinadas para que el líquido y los residuos sean canalizados hacia las junturas espaciadoras sobre el techo de abajo.
Las ranuras de loseta también se pueden hacer más anchas que el marco superior para crear un volumen más amplio
que recoja y canalice líquidos y residuos pequeños hacia las junturas espadadoras y sobre el techo de abajo.
Los brazos espaciadores corresponden al espacio entre las losetas (junturas de loseta), de modo que cuando se coloca un enganche para losetas sobre los vértices de las esquinas de varias losetas, los brazos espaciadores quedan ocultos dentro de las junturas de loseta.
La porción superior horizontal del vértice de la esquina de la loseta también se elimina parcialmente para que las esquinas de varias losetas formen un rebaje de conector central que sea igual o más grande que el conector central, de modo que el conector central quede a ras o debajo de la superficie de la loseta.
Para añadir resistencia y estabilidad al enganche para losetas, debe fijarse a un objeto estacionario debajo de las losetas. Tradicionalmente, las esquinas de las losetas de techo se colocan sobre pedestales de losetas, que mantienen el patio o terraza elevados por encima del techo.
Los pedestales de losetas se colocan debajo de las esquinas de las losetas, bajo el enganche para losetas, mediante lo cual se puede introducir un perno conector a través de un orificio del conector en el conector central y dentro de un orificio en la parte superior del pedestal de losetas, donde se pueda apretar hasta un punto que proporcione suficiente resistencia adicional.
El método para instalar el sistema de enganche para losetas de techo comprende la fabricación de losetas de techo con ranuras de loseta y un rebaje de conector central.
Las losetas se ponen sueltas sobre el techo o sobre los pedestales de losetas y el enganche para losetas se coloca suelto en las ranuras de loseta de varias losetas adyacentes.
Las losetas se enganchan en su sitio conectando el enganche para losetas al objeto estacionario debajo del patio, tal como el pedestal de losetas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra el aparato de enganche para losetas que consiste en un marco superior, brazos espaciadores y un conector central con un orificio de conector.
La FIG. 2 ilustra una vista lateral del enganche para losetas.
La FIG. 3 muestra una vista aérea de cuatro losetas con lastre en una formación de cuadrícula antes de colocar el enganche para losetas.
La FIG.4 muestra una vista lateral de un marco superior descendente, con la parte inferior inclinada desde el punto central hacia afuera, hasta los brazos espaciadores.
La FIG. 5 muestra una vista lateral de dos losetas, con el rebaje de conector central de losetas [24].
La FIG. 6 muestra un pedestal de losetas habitual.
La FIG. 7 muestra una vista lateral de dos losetas, con el rebaje de conector central de losetas teniendo el enganche para losetas en su sitio.
La FIG. 8 ilustra una vista transversal del enganche para losetas, las losetas y el pedestal de losetas.
La FIG. 9 muestra una vista superior de una terraza de techo con varias losetas y enganches para losetas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La FIG. 1 muestra el enganche para losetas, que consiste en un marco superior [10], brazos espaciadores [12], un conector central [14] y un orificio de conector [16].
El marco superior [10] tiene una forma geométrica, como de cuadrado o círculo, con un área superficial interior vacía, como un marco de fotos.
El marco superior [10] puede variar de tamaño, teniendo los tamaños más grandes una mayor extensión y distancia, permitiendo la mayor presión hacia abajo que se requiere para proporcionar un contrapeso suficiente contra la presión hacia arriba que ejerce el viento, sin afectar al atractivo estético de la superficie de la terraza o patio.
El marco superior [10] también puede variar de forma, creando diseños y patrones geométricos en toda la terraza de techo.
Los brazos espaciadores [12] funcionan como riostras que mejoran la resistencia del enganche para losetas.
En la realización presentada, hay cuatro brazos espaciadores [12]. Un extremo de cada brazo espaciador [12] está conectado a una esquina del marco superior [10], estando el otro extremo del brazo espaciador [12] conectado al conector central [14]. Sin embargo, los brazos espaciadores [12] se pueden conectar a una pluralidad de puntos a lo largo del marco superior [10] según la forma del marco superior y el número y la ubicación de las junturas de loseta.
En el centro, entre los cuatro brazos espaciadores [12], se encuentra el conector central [14].
En un aparato preferido, el conector central [14] contiene un orificio de conector [16].
La FIG. 2 ilustra una vista lateral del enganche para losetas. El rectángulo superior es un lado del marco superior [10], alejándose los brazos espaciadores [12], por debajo, en una vista en perspectiva, de la persona que mira la figura (en esta vista, los brazos espaciadores [12] tienen una altura uniforme).
La realización mostrada tiene losetas cuadradas de hormigón, distribuidas uniformemente en filas simétricas, como un tablero de ajedrez; sin embargo, se contempla cualquier número de patrones, formas o tamaños.
La FIG. 3 muestra una vista aérea de cuatro losetas con lastre [18] en una formación de cuadrícula antes de colocar el enganche para losetas.
La realización actual muestra ranuras de loseta [20], junturas de loseta [22] y el orificio de esquina de loseta [24].
Cuando el enganche para losetas se fija en las cuatro losetas [18], los componentes del enganche para losetas están diseñados para corresponderse con los componentes de la loseta, de modo que el enganche para losetas encaje perfectamente con un mínimo de visibilidad.
En una realización preferida, las dimensiones del marco superior [10] corresponden al tamaño de la ranura de loseta [20], de modo que el marco superior [10] se asienta dentro de las ranuras de loseta [20] sobre varias losetas [18].
La altura preferida del marco superior [10] debe ser a ras o por debajo de la superficie de losetas a lo largo de toda la superficie del patio o terraza, ya que un marco superior [10] que sea más alto que la superficie de losetas puede provocar tropiezos.
El ancho de la ranura de loseta [20] es igual o mayor que el ancho del marco superior [10]. Un encaje perfecto minimizará la acumulación de agua, que puede favorecer la reproducción de insectos, y disminuirá la acumulación de residuos u otros detritos en el espacio.
En la realización mostrada, las ranuras de loseta [20] crean una forma de diamante y están recortadas o moldeadas en las losetas en la posición sobre la que se colocará el marco superior [10].
La profundidad de la ranura de loseta depende de los materiales utilizados para crear las losetas [18]. Por ejemplo, una loseta de hormigón es más gruesa y pesada que la mayoría de las losetas de madera y permite ranuras de loseta más profundas [20]. Así mismo, los materiales utilizados en el enganche para losetas también pueden afectar a la profundidad de la ranura de loseta [20]. Por ejemplo, un enganche para losetas hecho de acero soldado requiere un marco superior [10] de menor altura y, por lo tanto, una ranura de loseta [20] de menos profundidad que un marco superior [10] de plástico liviano.
El agua, los aceites o las partículas pequeñas atrapados en la ranura de loseta [20] pueden fluir hacia abajo, hacia los brazos espaciadores [12] y caer sobre el techo que se encuentra debajo.
La parte inferior de la ranura de loseta [20] no necesita estar nivelada y, en su lugar, puede descender desde un lado de la ranura de loseta [20] hacia su lado opuesto, o desde una posición dentro de la ranura de loseta [20], que desciende hacia afuera, hacia los brazos espaciadores [12]. La ranura de loseta [20] correspondiente debe coincidir con este descenso para que la parte inferior del marco superior haga contacto en una pluralidad de puntos en la parte inferior de la ranura de loseta [20]. Se deben evitar las muescas o hendiduras en la ranura de loseta [20] durante la fabricación, ya que pueden convertirse en áreas donde se acumulen el agua y los residuos.
En una realización adicional, el ancho de la ranura de loseta [20] es mayor que el ancho del marco superior [10], lo que permite que entren más agua, aceites y partículas pequeñas en la ranura de loseta [20] y caigan al techo de abajo.
Además, las personas expertas en la materia deben tener en cuenta el impacto que tendrá la ranura de loseta [20] en la resistencia de la loseta [18] justo en la ubicación de la ranura de la loseta [20], en especial, al decidir sobre los materiales y el tamaño para una ubicación geográfica concreta. En algunos casos, especialmente cuando se utilizan materiales que ya son frágiles, como la cerámica, la ranura de loseta [20] podría ser un área menos estable que el
resto de la loseta [18]. El aumento de las fuerzas de levantamiento debido a fenómenos meteorológicos o a las fuerzas dirigidas hacia abajo provocadas por el tráfico pesado de peatones podría hacer que la loseta [18] se agrietara en la ranura de loseta [20] si la ranura estuviera recortada o moldeada demasiado profunda, sin suficiente material debajo de la ranura de loseta que mantuviera una resistencia suficiente para contrarrestar dichas fuerzas.
Cabe señalar que las fuerzas que actúan sobre las losetas [18], como el tráfico de peatones, el levantamiento del viento o la onda de choque de un terremoto, rara vez crearán una presión uniforme en la loseta [18]. Esto significa que la combinación de la loseta [18] y el enganche para losetas debe tener la suficiente resistencia para soportar las fuerzas más elevadas esperadas en todos los puntos de la loseta [18], incluidos los posibles puntos débiles, como la ranura de loseta [20]; de lo contrario, la loseta [18] podría fallar.
En la realización mostrada, cuatro losetas [18] se cruzan en las esquinas creando cuatro junturas de loseta [22]. Los brazos espaciadores [12] se colocan dentro de las junturas de loseta [22]. Los brazos espaciadores [12] se encuentran debajo de la superficie de las losetas [18], lo que hace que los brazos espaciadores [12] sean difíciles de ver, ayudando a garantizar que el enganche para losetas tenga un efecto mínimo en la estética de la terraza de techo mientras mantiene las fuerzas hacia abajo.
El número de junturas espaciadoras [22] viene determinado por la forma y colocación de las losetas [18]. Por ejemplo, si se utilizan losetas hexagonales, se crearían tres espacios de loseta, permitiendo un marco superior triangular [10] y tres brazos espaciadores [12] conectados al conector central [14].
En la realización mostrada, las junturas de loseta [22] están en un ángulo de 45 grados en relación con las ranuras de loseta [20], cuando se observa desde arriba.
Cuando el enganche para losetas está en su sitio, los brazos espaciadores [12] encajan en la juntura de loseta [22] y, por lo tanto, el brazo espaciador [12] debe ser igual o menor que el ancho del espacio entre las losetas. La parte superior de los brazos espaciadores [12] puede asentarse debajo de la superficie de la loseta [18] por motivos estéticos.
En una realización preferida, el número de brazos espaciadores [12] corresponderá al número de junturas de loseta [22], aunque la cantidad de brazos espaciadores [12] puede ser menor que la cantidad de junturas de loseta [22]. El rebaje de conector central de la loseta [26] albergará el conector central [14].
El rebaje de conector central de la loseta [26] es un área rebajada en la esquina de cada loseta, igual a una fracción i
igual o mayor que ? donde N es el número de losetas que se conectan por las esquinas. Por ejemplo, en la realización mostrada de cuatro losetas que están conectadas en las esquinas, el rebaje de conector central de la loseta [26] en cada una de las cuatro losetas [18] es un rebaje igual a U del tamaño del conector central [14]. El rebaje de conector central de la loseta [26], por lo tanto, será igual o mayor que el tamaño del conector central [14].
En una realización preferida, la profundidad del rebaje de conector central de la loseta [26] es igual o mayor que la altura del conector central [14] para que permanezca a ras o por debajo de la superficie de la loseta.
La FIG. 4 muestra una vista lateral de un marco superior [10] descendente, con la parte inferior inclinada desde el punto central hacia afuera, hasta los brazos espaciadores [12]. La parte superior del marco superior permanece nivelada para que quede a ras con la superficie de la loseta [18].
La FIG. 5. muestra una vista lateral de dos losetas [18] con el rebaje de conector central de losetas [26].
Preferentemente, el enganche para losetas debe ajustarse perfectamente para proporcionar fuerzas de contrapeso uniformes, de lo contrario, se puede producir tensión adicional en las áreas vulnerables de las losetas, como las esquinas de techo y taludes, permitiendo que exista un mayor potencial de fallo de la loseta.
Así mismo, las losetas colocadas correctamente pueden minimizar el daño sufrido por las fuerzas de expansión del agua congelada y la tensión térmica, así como fuerzas de inercia de fenómenos catastróficos, tales como sismos. Una vez que el enganche para losetas se coloca en la loseta [18], cada enganche para losetas debería fijarse a un objeto estacionario a través del orificio de conector [16], de modo que todos los enganches para losetas sobre el patio o terraza queden entrelazados.
Los sistemas de entrelazado distribuyen las fuerzas de levantamiento a las losetas adyacentes para resistir las fuerzas de levantamiento sobre las losetas [18].
Si bien la invención contempla una conexión directa al techo, el enfoque más común utiliza un pedestal de losetas
[28].
La FIG. 6 muestra un pedestal de losetas [28] habitual, aunque la presente invención puede utilizar una pluralidad de tipos de pedestales de losetas [28] para conectar los enganches para losetas entre sí y lograr estabilidad.
El pedestal de losetas [28] se asienta sobre un sustrato superficial, tal como un techo. En un sistema habitual de losetas de techo con lastre, el pedestal de losetas [28] no está fijado permanentemente al techo. Sin embargo, si se requieren fuerzas de contrapeso adicionales, los pedestales de losetas [28] se pueden fijar permanentemente al sustrato superficial antes de conectar el enganche para losetas.
Las losetas están sueltas sobre el pedestal superior [30]. Para alinear uniformemente las losetas de modo que cada una esté a la misma distancia del centro del pedestal superior [30], se pueden utilizar divisores de losetas [34].
El pedestal de losetas [28] que se muestra en la FIG. 6 está diseñado para alojar cuatro losetas [18] en un patrón de cuadrícula uniforme. Los divisores de losetas [34] guían la colocación de la loseta [18], estando ubicada la esquina de cada loseta en el centro del pedestal de losetas [28], con los lados de la loseta separados por los divisores de losetas [34].
El grosor de los divisores de losetas [34] es igual o menor que el ancho de la juntura de loseta [22].
Un orificio de pedestal [32] se encuentra directamente debajo del orificio de conector [16] a través del cual el enganche para losetas se conectará al pedestal de losetas [28].
El pedestal de losetas [28] se coloca suelto sobre el techo, aunque se puede fijar a este mismo, por ejemplo, atornillándolo.
La FIG. 7 muestra una vista superior de cuatro losetas [18], con el enganche para losetas en su sitio.
Desde la vista superior se puede ver el marco superior [10], a ras con la superficie de la loseta y creando un patrón en diamante en la intersección de cuatro losetas [18].
Los brazos espaciadores [12] se asientan en la juntura de loseta [22] a una profundidad más baja para minimizar su visibilidad desde la superficie de la terraza o patio.
En el centro, colocado sobre el rebaje de conector central de la loseta [26] se encuentra el conector central [14]. El perno conector [38] se coloca sobre el rebaje de conector central de la loseta [26] y conecta el enganche para losetas al pedestal de losetas [28].
En la realización preferida, se utiliza un aparato de tornillo, pero se contempla cualquier mecanismo que permita unir el enganche para losetas al pedestal y retirar el accesorio.
La FIG. 8 ilustra una vista transversal del enganche para losetas, las losetas [18] y el pedestal de losetas [28], que detalla cómo se une el enganche para losetas a los diversos componentes. En la presente realización, la parte inferior del pedestal de losetas [40] se asienta, sin unir, sobre el sustrato superficial. La loseta [18] (junto con tres losetas adicionales que no se ven aquí), se encuentran sueltas sobre el pedestal superior [30] y son guiadas hasta su posición por los divisores de losetas [34]. Cada loseta [18] tiene una ranura de loseta [20] y un rebaje de conector central de la loseta [26].
El marco superior [10] está situado en la ranura de loseta [20] y los brazos espaciadores [12] están colocados en la juntura de loseta [22]. El conector central [14] está situado en el rebaje de conector central de la loseta [26]. En esta representación, tanto los brazos espaciadores [12] como el conector central [14] se encuentran debajo de la elevación superior de las losetas.
Por último, el perno conector [38] está situado en el orificio de conector [16] y se une al pedestal de losetas [28] a través del orificio de conexión del pedestal [42]. La parte superior del perno conector [38] queda debajo de la parte superior de la loseta [18] después de atornillarlo en el pedestal de losetas [28], creando una superficie uniforme a lo largo de la terraza sin ninguna obstrucción elevada que pueda causar peligro de tropiezo.
La FIG. 9 muestra una vista superior de una terraza de techo con varias losetas [18] y enganches para losetas. Desde esta vista superior se puede ver el perno conector [38], que se ha introducido a través del orificio de conector [16] en el conector central [14]. El conector central [14] y el perno conector [38] se muestran situados en el rebaje de conector central de la loseta [26] de cuatro losetas adyacentes [18]. Entre las losetas están las junturas de loseta [22] que sostienen los brazos espaciadores [12], que aquí no se ven porque están debajo de la superficie. Puesto en las ranuras de loseta [20] sobre varias losetas [18] se encuentra el marco superior [10].
El método para instalar el sistema de enganche para losetas de techo tiene tres etapas, 1) la fabricación de las losetas
[18], 2) la fabricación del enganche para losetas y 3) la colocación de las losetas [18] y el enganche para losetas.
La loseta [18] está fabricada con un rebaje de conector central de la loseta [26] y una ranura de loseta [20], tal y como se ha descrito anteriormente.
Aunque el presente método contempla una serie de procesos de fabricación, los métodos preferidos para producir una loseta [18] que incluya un rebaje de conector central de la loseta [26] y ranuras de loseta [20] es cortar el rebaje de conector central de la loseta [26] y las ranuras de loseta [20] después de que ya se haya fabricado la loseta [18] o que incluya el rebaje de conector central de la loseta [26] y las ranuras de loseta [20] como parte de un molde.
Por ejemplo, los rebajes de conector central de la loseta [26] y las ranuras de loseta [20] en las losetas de madera probablemente se recortarían de la loseta [18]. En una loseta de hormigón, el hormigón se vierte en un molde que contiene porciones elevadas equivalentes al tamaño y la forma del rebaje de conector central de la loseta [26] y la ranura de loseta [20].
El método de fabricación del enganche para losetas también depende de factores, como los materiales deseados, las condiciones ambientales esperadas y los materiales de la loseta [18].
Cuando el enganche para losetas esté hecho de un polímero, por ejemplo, se podrá utilizar en la producción un proceso de moldeo por inyección o impresión 3D y, cuando el enganche para losetas esté hecho de un metal no corrosivo, como el acero inoxidable, el enganche para losetas se podrá formar utilizando técnicas como laminado, prensado, forjado, estampación por prensado y extrusión.
Para colocar un patio o terraza, un método preferido sitúa los pedestales de losetas [28] en posiciones a lo largo del área del patio o terraza, debajo de la posición estimada de los rebajes de conector central de la loseta [26] y el conector central del enganche para losetas [14].
En el método, las losetas se colocan sueltas sobre los pedestales de losetas.
En una realización, los divisores de losetas [34] se utilizan para guiar la loseta [18] a su sitio.
Una vez que se ha colocado un juego de losetas [18] que se puede enganchar sobre el pedestal de losetas [28], el enganche para losetas se encuentra suelto, de modo que el conector central [14] se coloca en el rebaje de conector central de la loseta [26], los brazos espaciadores [12] se colocan en las junturas de loseta [22] y el marco superior [10] se coloca sobre las ranuras de loseta [20].
Si bien el enganche para losetas se puede sujetar una vez colocado en su sitio, se recomienda colocar el patio o terraza de forma continua e instalar todos los enganches para losetas antes de engancharlos, para así poder regular la posición del patio o terraza.
Aunque se contempla cualquier método para asegurar el enganche para losetas a un pedestal de losetas [28] de acuerdo con la invención, el método preferido es introducir un perno conector [38] a través de orificio de conector [16], a través del orificio de esquina de loseta [24] y en el orificio de conexión del pedestal [42] y apretarlo.
Debe entenderse que aunque se ilustra una cierta forma de la invención, no debe limitarse a la forma o disposición específica descrita y mostrada en el presente documento. Las personas expertas en la materia entenderán que se pueden realizar varias modificaciones sin alejarse del alcance de la invención definido en las reivindicaciones adjuntas.
Una persona experta en la materia apreciará fácilmente que la presente invención está bien adaptada para cumplir con los objetivos y obtener los fines y ventajas mencionados, así como los inherentes a la misma. Las realizaciones, métodos, procedimientos y técnicas descritos en el presente documento representan actualmente las realizaciones preferidas, pretenden ser ilustrativos y no limitar el alcance. Estas personas deducirán los cambios en estos y otros usos sin alejarse de la invención definida por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Aunque la invención se ha descrito en relación con realizaciones preferidas específicas, debe entenderse que la invención tal como se reivindica no debe limitarse indebidamente a dichas realizaciones específicas. De hecho, varias de las modificaciones de los modos descritos para llevar a cabo la invención, que son evidentes para las personas expertas en la materia, están destinadas a encontrarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un sistema de enganche para losetas de techo, que comprende:
- al menos tres losetas (18) de forma poligonal simétrica con al menos un lado adyacente a un lado de otra loseta (18) para crear una juntura de loseta (22);
- un enganche para losetas que comprende un marco superior (10) que tiene un conector central (14), en donde el conector central (14) está ubicado en el centro del marco superior (10) y tiene un orificio de conector (16);
- un perno conector (38) que tiene una longitud y un ancho suficientes para encajar dentro y a través del orificio de conector (16) del conector central (14) y estando el perno conector (38) configurado para sujetarse a un objeto estacionario;
en donde al menos un vértice de cada una de dichas losetas (18) contiene una ranura de loseta (20) que se extiende diagonalmente entre ambos lados del vértice y comprende un rebaje de conector central (26) en lugar de la punta del vértice;
en donde
- la forma del marco superior (10) corresponde a las ranuras de loseta (20) sobre varias losetas (18);
- el marco superior (10) encaja en las ranuras de loseta (20) sobre varias losetas de techo (18); y
- la parte superior del marco superior (10) está a ras o debajo de una superficie de losetas;
caracterizado por que el marco superior (10) comprende un área superficial interior vacía, al menos dos brazos espaciadores (12) que se extienden desde un punto sobre el marco superior (10) hasta el conector central (14),
en donde los brazos espaciadores (12) tienen un ancho suficiente para encajar en la juntura de loseta (22) formada entre dos losetas (18) adyacentes y la parte superior de los brazos espaciadores (12) está debajo de la superficie de losetas; y
en donde el conector central (14) tiene un tamaño suficiente para encajar en el rebaje de conector central (26) de las losetas (18) y la parte superior del perno conector (38) está dispuesta debajo de la superficie de losetas.
2. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el enganche para losetas está hecho de un polímero moldeado.
3. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el enganche para losetas está hecho de un metal no corrosivo.
4. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
- la ranura de loseta (20) está inclinada hacia la juntura de loseta (22); y
- una parte inferior del marco superior (10) está inclinada de manera que la parte inferior del marco superior (10) contacte con la parte inferior de la ranura de loseta (20) en una pluralidad de puntos.
5. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 4, en donde los lados de la ranura de loseta (20) están inclinados hacia afuera del marco superior (10) para crear un canal que reduzca la acumulación de líquido sobre la superficie de la loseta (18).
6. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, pedestales (28), en donde
- al menos cuatro losetas de techo (18) están soportadas, cada una, por al menos cuatro pedestales (28), y un vértice de cada una de las cuatro losetas (18) está situado en un cuadrante sobre la superficie de un pedestal (28), dejando expuesto un orificio de conector central del pedestal (32);
- el marco superior (10) está colocado sobre las losetas de techo (18), el orificio de conector (16) del conector central (14) está alineado con el orificio de conector central del pedestal (32), y el marco superior (10) está colocado dentro de las ranuras de loseta (20); y
- el perno conector (38) se inserta a través del orificio de conector (16) y en el orificio de conector central del pedestal (32), donde se fija en su sitio, aunque de forma retirable, asegurando las cuatro losetas de techo (18) al pedestal (28).
7. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, un pedestal de losetas (28) que tiene un orificio de pedestal (32) formado en la parte superior del pedestal de losetas (28), en donde el perno conector (38) está sujeto al pedestal de losetas (28) a través del orificio de pedestal (32).
8. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho marco superior (10) tiene forma cuadrada o circular.
9. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde:
- dicho marco superior (10) asegura una pluralidad de losetas (18);
- cada una de las losetas (18) aseguradas con dicho marco superior (10) define una juntura de loseta (22) entre ellas; y
- el número de dichos brazos espaciadores (12) es menor que el número de junturas de loseta (22).
10. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichos brazos espaciadores (12) se extienden por debajo de dicho marco superior (10).
11. El sistema de enganche para losetas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada uno de dichos brazos espaciadores (12) se extiende hacia y se sitúa en una respectiva juntura de loseta (22) y se encuentra debajo de una superficie de dichas losetas (18).
12. Un método para instalar un sistema de enganche para losetas de techo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, método que comprende las etapas de:
- fabricar las losetas (12) del sistema de enganche para losetas;
- fabricar el enganche para losetas del sistema de enganche para losetas, y
- los brazos espaciadores (12) del sistema de enganche para losetas;
- colocar sueltos los vértices de las esquinas de al menos dos losetas (18) sobre pedestales de losetas (28), en donde las losetas (18) son adyacentes entre sí y se puede acceder a un orificio de pedestal (32) en la parte superior de un pedestal (28);
- colocar suelto el enganche para losetas sobre las al menos dos losetas (18), en donde el marco superior (10) del enganche para losetas se asienta en las ranuras de loseta (20) y los brazos espaciadores (12) se asientan en las junturas de loseta (22) formadas entre dos losetas adyacentes (18); y
- colocar el perno conector (38) del sistema de enganche para losetas a través del orificio de conector (16) de un conector central (14) y fijarlo en el orificio de pedestal (32) y enganchar la loseta (18) entre el enganche para losetas y el pedestal (28).
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende, además:
- cortar una ranura de loseta (20) en la respectiva loseta (18), extendiéndose la ranura de loseta (20) diagonalmente entre cualquier lado de al menos un respectivo vértice de loseta (18);
- cortar un rebaje de conector central (26) en lugar de una punta de dicho vértice de la respectiva loseta (18).
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