ES2942925B2 - Módulo, sistema y método de fabricación y montaje de un forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) - Google Patents
Módulo, sistema y método de fabricación y montaje de un forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC)Info
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Description
DESCRIPCIÓN
Módulo, sistema y método de fabricación y montaje de un forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC)
Sector de la técnica
La presente invención se enmarca dentro del ámbito de los sistemas constructivos industrializados. En particular, pertenece al sector de tecnologías de forjados modulares prefabricados y ligeros, al campo de desarrollo de las aplicaciones arquitectónicas de los nuevos hormigones de altas prestaciones y armados con fibras y al ámbito de los nuevos procesos de producción de los sistemas constructivos basados en la fabricación digital indirecta.
Estado de la técnica
En el desarrollo de las estructuras y los sistemas de forjado, las soluciones prefabricadas siempre han destacado por su reducido tiempo de producción y montaje y por elevadas resistencias que permitían cubrir grandes luces. La mayoría de los sistemas prefabricados tradicionales ha apostado por un comportamiento unidireccional y por la colocación yuxtapuesta de estrechos elementos autorresistentes que cubrían la luz necesaria mediante una sola pieza. En oposición a esta tendencia, un antecedente de particular relevancia para la presente invención es el forjado modular bidireccional industrializado de Marcel Lods para los bloques de viviendas en Grand Mare, Rouen de 1968. Se trata de losas compuestas por entre ocho y doce módulos huecos que se elaboran en fábrica y atornillan en obra. Todos los elementos son de acero y las placas se basan en una estructura aérea ligera que permite la integración de las instalaciones dentro del espesor del forjado.
La sustitución del armado con redondos de acero por fibras, principalmente de vidrio o acero, ha permitido multiplicar la resistencia del hormigón y reducir las secciones, tanto por la elevada resistencia, como por eliminar la exigencia del recubrimiento. Este avance, ya consolidado en la industria bajo el nombre de GRC (Glass Reinforced Concrete)se ha visto superado por el desarrollo de UHPC (Ultra High Performance Concrete)o UHPFRC (Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete).En su estado de desarrollo actual, el hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) permite fabricar con facilidad y precisión piezas de formas complejas y optimizadas. Sin embargo, su aplicación en el sector de la construcción tiende a limitarse a los sistemas de fachada.
Los procesos de fabricación digital a través de máquinas CNC (Computer Numerical Control)han tenido un papel especial en el desarrollo de las aplicaciones edificatorias de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC). Tanto la fabricación digital directa (por ejemplo, impresión 3D) como la indirecta (la fabricación de moldes) han permitido expandir el campo de la aplicación del hormigón. Es importante señalar que, en los procesos de fabricación digital, más complejidad formal no suele implicar mayor tiempo y coste de fabricación. Sin embargo, esta propiedad no suele ser aprovechada para una optimización material, sino para obtener un resultado formal o estético.
Los elementos actualmente fabricados de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) tienden a ser piezas monolíticas autónomas (bancos, paneles, escaleras, etc.). No se conocen soluciones industrializadas en las que las piezas se unan entre sí para formar una unidad más grande a partir de un sistema de elementos distintos.
Es conocida también la tecnología de postensado, ya consolidada y habitual en el sector de construcción, aunque no es utilizada habitualmente en los sistemas modulares prefabricados.
Finalmente, cabe destacar la importancia de la previsión e integración de las instalaciones, tanto en las soluciones prefabricadas como las que se ejecutan in situ. Existe una gran cantidad de sistemas de forjados o losas de hormigón que permiten resolver algunas o todas las instalaciones dentro del canto estructural del forjado, principalmente mediante huecos en los nervios, con el fin de evitar el descuelgue de un falso techo y la disminución de la altura libre.
Explicación de la invención
Es objeto de la presente invención un módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC). El módulo comprende una pieza moldeada en un único bloque de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) que a su vez comprende:
- unos nervios perimetrales localizados en el perímetro del módulo de forjado, los nervios perimetrales comprendiendo:
ounas vainas para una armadura activa interna postensada, y
ounos anclajes de unión para módulos anexos,
- unos nervios internos que comprenden unos primeros nervios internos que siguen las líneas de esfuerzos internos del módulo y unos segundos nervios internos que definen una retícula ortogonal y regular.
El sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) se compone de piezas modulares ensamblables entre sí de manera que pueden configurar de múltiples maneras forjados de mayores dimensiones. El sistema se compone de los módulos y todas sus partes y de todos aquellos elementos que permiten unirlos primero entre sí y posteriormente a la estructura principal del edificio.
Según lo anterior, cada uno de los módulos consiste en una pieza monolítica, es decir, en un único bloque, de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), que según lo anteriormente descrito posee:
- un primer orden estructural de nervios perimetrales que, en un ejemplo de realización, consiste en un módulo rectangular o cuadrado con cuatro nervios perimetrales que albergan la armadura activa interna postensada y, por lo tanto, tendrán la sección que sea necesaria para el correcto recubrimiento de dicha armadura;
- un segundo y siguientes ordenes estructurales que, por un lado, siguen las líneas de esfuerzos internos de la pieza mediante los primeros nervios internos, y, por otro lado, integran una retícula ortogonal y regular mediante los segundos nervios internos. Esta distribución de nervios internos permite abrir en el forjado huecos de distintos tamaños que la edificación precise sin alterar el primer orden estructural y repartiendo los esfuerzos de manera correcta en el segundo orden estructural.
En un ejemplo de realización, los nervios internos subdividen el módulo de una manera fractal.
Es también objeto de la presente invención un sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC). El sistema comprende varios métodos y elementos de unión entre dichos módulos de forjado.
El sistema objeto de la invención comprende una pluralidad de módulos unidos entre sí de modo que la unión entre módulos anexos se realiza mediante los mencionados anclajes de unión y mediante la continuidad de la armadura postensada entre módulos anexos.
Los módulos son, por lo tanto, ensamblables de múltiples formas, yuxtaponiendo módulos en, por ejemplo, dos direcciones con las uniones mencionadas. Además, la invención permite realizar el ensamblaje de los distintos módulos en seco y sin soldadura en obra.
Es también objeto de la presente invención un método de fabricación de un módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) que comprende los siguientes pasos:
- proporcionar un molde del módulo de forjado que define:
- unos nervios perimetrales localizados en el perímetro del módulo, y
- unos nervios internos que comprenden unos primeros nervios internos que siguen las líneas de esfuerzos internos del módulo de forjado y unos segundos nervios internos que definen una retícula ortogonal y regular,
- localizar en los nervios perimetrales del molde unas vainas para una armadura activa interna postensada y unos anclajes de unión para módulos anexos,
- verter el hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) sobre el molde, de modo que el módulo consiste en una pieza moldeada en un único bloque y de modo que las vainas y los anclajes de unión queden embebidos en los nervios perimetrales,
- fraguado del hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC),
- desmoldeo del módulo de forjado.
Es también objeto de la presente invención el método de montaje del sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC). El sistema comprende una pluralidad de módulos unidos entre sí. Los nervios perimetrales de los módulos comprenden unos anclajes para la unión de dichos módulos anexos. De este modo la unión entre módulos anexos se realiza mediante los mencionados anclajes y mediante la continuidad de la armadura postensada entre módulos anexos.
Una vez unidos varios módulos entre sí mediante los anclajes de unión se introduce la armadura activa dentro de las vainas de tal forma que los cables atraviesen a varios módulos consecutivos. El postensado de la armadura añade una fuerza de comprensión al forjado y aumenta su resistencia, además de unir los módulos entre sí en varias direcciones formando un forjado único. El postensado permite unir varias piezas y mejorar el comportamiento estructural.
Este método permite aumentar la versatilidad de la adaptación de la losa a diversas condiciones de soporte.
El método es además reversible ya que pueden llevarse a cabo los pasos anteriores en sentido inverso, desmontando así el forjado hasta obtener los elementos de partida.
La presente invención es aplicable a una gran variedad de tipologías edificatorias. Es aprovechable para los programas arquitectónicos más exigentes, debido a la facilidad de abrir huecos en cualquier lugar del forjado, a la no existencia de pilares intermedios y a la posibilidad de grandes luces, entre otras ventajas expuestas anteriormente. En programas complejos y repetitivos la coincidencia entre una unidad de losa y una unidad programática supondría un valor arquitectónico añadido. Por ejemplo, una losa compuesta puede corresponderse con una vivienda completa, un aula, etc.
Cabe destacar también el gran potencial de su aplicación en edificios de desarrollo vertical. Mientras que en construcciones lineales las losas se colocarían de forma yuxtapuesta, en torres el sistema permitiría ensamblar los forjados de cada planta en una sola pieza y colocarlos a su cota entre los soportes, concluyendo el forjado de cada planta en un tiempo muy reducido.
Además, la invención permite la posibilidad de desmontaje de sus elementos y la posible reutilización de los módulos y de los anclajes en otra configuración.
Descripción de las figuras
A continuación, para facilitar una mejor comprensión de la memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado el objeto de la invención.
Figura 1. Vista en perspectiva inferior de un ejemplo de realización de un módulo del sistema de forjado modular integrado postensado.
Figura 2. Vista en planta de techo, secciones longitudinales y secciones transversales del ejemplo de realización correspondiente al módulo del sistema de forjado modular integrado postensado de la figura 1.
Figura 3. Vista en perspectiva inferior de un ejemplo de realización de un sistema de varios módulos, de su correlación, del atornillado de montaje, de la armadura de postensado y de la continuidad de las instalaciones previstas.
Figura 4. Vista en planta de techo de un ejemplo de realización de un forjado compuesto de varios módulos unidos entre sí y postensados, con un ejemplo de distribución de los huecos y soportes correspondiente a una edificación convencional.
Exposición detallada del modo de realización
El método de fabricación del forjado modular integrado postensado de UHPFRC puede comprender cuatro etapas: la fabricación de los moldes, la fabricación de los módulos completos, ensamblaje de los módulos entre sí y el montaje del forjado a la estructura.
El método de fabricación de los moldes es la fabricación digital indirecta, es decir, la fabricación de piezas de molde a partir de modelos digitales mediante máquinas de control numérico (CNC). En un ejemplo de realización, el sistema utiliza un molde único que permite, a través de piezas auxiliares, fabricar numerosas variaciones. El molde se basa en una pieza principal fabricada a partir de un bloque de madera laminada encolada. De acuerdo con el modelo digital diseñado en CAD, la pieza se recorta mediante un sistema automático por control numérico, preferiblemente mediante una fresadora.
Las figuras 1 y 2 representan un ejemplo de realización del módulo de forjado objeto de la invención. Las proporciones y dimensiones indicadas en las figuras no son vinculantes y pueden variar de forma no uniforme en cada proyecto. El ejemplo de realización mostrado comprende unos nervios diagonales que discurren en múltiples direcciones. Estos nervios diagonales tienen un carácter relacional y no es necesaria la preservación de los ángulos que se indican en las figuras, lo que permite un escalado no uniforme de la pieza.
El ejemplo de realización del módulo de forjado consiste en único bloque de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) que a su vez comprende:
- un primer orden estructural de nervios perimetrales (1) que, en el ejemplo de realización, consiste en cuatro nervios perimetrales (1) que albergan la vaina (7) para una armadura activa interna postensada (8) y, por lo tanto, tendrán la sección que sea necesaria para el correcto recubrimiento de dicha armadura;
- un segundo y siguientes ordenes estructurales de nervios internos (2) que, por un lado, siguen las líneas de esfuerzos internos de la pieza mediante los primeros nervios internos (2.1) y, por otro lado, integran una retícula ortogonal y regular mediante los segundos nervios internos (2.2). Esta distribución de nervios internos (2) permite abrir en el forjado huecos (15) de distintos tamaños que la edificación precise sin alterar el primer orden estructural y repartiendo los esfuerzos de manera correcta en los siguientes órdenes estructurales. En un ejemplo de realización, los nervios internos (2) subdividen el módulo de forjado de una manera fractal.
En el ejemplo de realización mostrado, el módulo de forjado comprende además:
- unas vainas (7) para posibilitar una posterior inserción de una armadura activa interna postensada (8) dentro de las vainas (7) de varios módulos contiguos.
- Un conjunto de anclajes de unión (10, 11) embebidos que comprende anclajes de montaje (10) y anclajes de esquina (11). De manera opcional, se pueden colocar otro tipo de piezas de unión para otros sistemas, por ejemplo, anclajes para una fachada modular.
El ejemplo de realización mostrado comprende adicionalmente:
- una primera parte (3) en planta localizada entre los nervios (1, 2) en la que se encuentra un espacio continuo previsto para instalaciones,
- una segunda parte (4) en planta localizada en un área entre los nervios (2) que comprende un relleno ligero entre los nervios internos (2),
- una tercera parte (5) en planta localizada en un área de nervios (1, 2) en la que el espacio entre los nervios internos (2) sirve de acceso a los anclajes de unión (10, 11).
También comprende una base (6) fina que se extiende sobre toda la superficie del módulo configurada para formar la base del suelo de una planta superior al módulo de forjado.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras el perímetro del módulo es rectangular o cuadrado. El módulo de forjado comprende una superficie y un canto.
En el ejemplo de realización mostrado, los nervios (1, 2) comprenden huecos pasantes (9) para el paso de instalaciones de modo que se define un espacio continuo en el módulo de forjado. Estos huecos pasantes (9) se ubican en el alma de los nervios (1,2) de modo que la armadura activa interna postensada (8) de los nervios perimetrales (1) de primer orden nunca se interrumpe, manteniendo así la integridad del forjado.
En la figura 2 se representan alzados, secciones y planta de techo del módulo de forjado del ejemplo de realización de la figura 1. En el ejemplo de realización mostrado, la sección longitudinal se corresponde con una primera parte (3) central que comprende parte de la base (6) que es el suelo de la planta inmediatamente superior y unos nervios (1, 2) que se caracterizan por comprender huecos pasantes (9) que permiten la continuidad de las instalaciones integradas. La segunda parte (4) consiste en parte de la base (6) y un relleno entre los nervios (2), sin que este último llegue hasta la cara inferior de los nervios (1, 2), quedando a la vista el trazado de estos últimos. La tercera parte (5) se ubica junto al nervio perimetral (1) y consiste una porción de la base (6) y un espacio vacío entre los nervios (1,2) que sirve de acceso a los anclajes de unión (10, 11) durante el montaje.
La segunda parte (4) posee unos casetones perdidos de poliestireno extruido que son piezas que se insertan en el molde antes de verter el hormigón. Estos quedarán embebidos en el módulo, siendo una manera de aligerar el forjado.
Para la realización de los huecos pasantes (9) se emplean elementos auxiliares de encofrado realizados, por ejemplo, en madera laminada encolada: rellenos recuperables que se insertarían en los nervios (1,2) y que se retirarían una vez desencofrado el módulo de forjado. Los huecos (15) en el forjado, destinados a albergar patinillos, escaleras, ascensores u otros elementos que precisen continuidad vertical dentro del edificio, se realizan con otros elementos auxiliares que no permitan el paso del hormigón al área delimitada para conservar el hueco (15).
Cada módulo estructural comprende además elementos no estructurales, tales como las mencionadas instalaciones en el espacio previsto. Estos elementos no estructurales se integran en cada módulo de forjado, siempre que sea posible, en el proceso de su fabricación "off site” , es decir, pueden ser montados en fábrica. Los elementos no estructurales comprenden una subred de saneamiento, conductos, así como las capas de suelo que se colocarán sobre la cara superior de la pieza, como un suelo flotante, suelo radiante, el correspondiente aislamiento o acabados. El módulo puede quedar termoactivado integrando un sistema de tubos dentro de la pieza monolítica de UHPFRC.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras, los nervios perimetrales (1) comprenden al menos dos vainas (7) por nervio perimetral (1), una para armadura de positivo otra para armadura de negativo y su posterior postensado. Dependiendo de las solicitaciones que presente una configuración de forjado concreta, cada una de las vainas (7) podrán o no contener una armadura activa interna postensada (8) o podrán contener ambas, pero teniendo que haber siempre al menos una armadura activa interna postensada (8) insertada en cada nervio perimetral (1). En el ejemplo de realización, cada uno de los cuatro nervios perimetrales (1) comprende dos vainas (7) junto a su cara inferior y otras dos junto a su cara superior. Tanto en caso de las vainas (7) superiores como inferiores, es necesario un recubrimiento entre las vainas (7) perpendiculares en el punto de cruce en la esquina del módulo. Dado que cada uno de los cuatro nervios perimetrales (1) contiene vainas (7), los módulos de forjado quedan unidos entre sí en las dos direcciones.
El sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) comprende una pluralidad de módulos unidos entre sí. Más concretamente los nervios perimetrales (1) comprenden unos anclajes de unión (10, 11) para la unión de dichos módulos anexos, de modo que la unión entre módulos anexos se realiza mediante los mencionados anclajes de unión (10, 11) y mediante la continuidad de la armadura activa interna postensada (8) entre módulos de forjado anexos.
En el ejemplo de realización mostrado, cada nervio perimetral (1) de primer orden comprende embebidos:
• unos anclajes de montaje (10) localizados en una zona intermedia longitudinalmente del nervio perimetral (1),
• unos anclajes de esquina (11) localizados en los extremos longitudinales de los nervios perimetrales (1), y
• unas vainas (7) para postensado que ya han sido objeto de descripción.
Los anclajes de montaje (10) embebidos en los nervios perimetrales (1) son cuatro en cada nervio perimetral (1), es decir, en cada cara del módulo y cada uno está próximo a un segundo nervio interno (2.2). En el ejemplo de realización mostrado están próximos a los segundos nervios internos (2.2) perpendicular al nervio perimetral (1) y permiten un posterior ensamblaje de los módulos entre sí. El atornillado se realiza desde abajo a través de los espacios previstos en la tercera parte (5). Los anclajes de esquina (11) embebidos son dos por cada cara de la esquina.
En el ejemplo de realización mostrado, el sistema de forjado comprende:
- un anclaje exterior de esquina (17) que comprende medios para su unión a los anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) de un primer módulo, y
- un anclaje exterior de continuidad (16) que comprende medios para su unión a los anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) de un segundo módulo anexo.
Aunque las figuras representan un módulo y un forjado rectangulares, ni uno ni otro tienen necesariamente una forma rectangular.
Al final del proceso de fabricación del módulo, se pueden colocar las capas no estructurales, que varían según ubicación del forjado dentro del edificio y según los usos. En caso de colocación de un suelo radiante, los tubos formarán circuitos no más extensos que la superficie del módulo y podrán ser conectados desde abajo a una red de agua colocada en el espacio dedicado a las instalaciones dentro del forjado. Finalmente se colocan las capas de acabado. Las capas no estructurales, si resulta conveniente, pueden colocarse in situ.
En el ejemplo de realización de un forjado completo mostrado en la figura 4, el sistema de forjado modular postensado adicionalmente comprende:
- el anclaje exterior de esquina (17) que comprende un alojamiento para unas cabezas de postensado, y los medios para su unión a los anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) en la esquina del módulo. Adicionalmente pueden comprender una placa para repartir la fuerza de comprensión, y
- el anclaje exterior de continuidad (16) que comprende un alojamiento para unas cabezas de postensado y los medios para su unión a los anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) en las esquinas de dos módulos anexos. Adicionalmente, pueden comprender una placa para repartir la fuerza de comprensión.
En los nudos exteriores del forjado puede haber o no haber un soporte exterior (13). En función de esta variable, el anclaje exterior de esquina (17) y el anclaje exterior de continuidad (16) comprenden un perfil que permite su apoyo en el soporte exterior (13). Se colocará distinto tipo de anclaje exterior (16, 17) que siempre repartirá la comprensión del postensado en los nervios perimetrales (1) de los módulos, y además permitirá, en su caso, el apoyo del forjado sobre un soporte exterior (13). Esto permite que el sistema sea adaptable a las distintas condiciones de soporte, que consiste en la posibilidad de apoyar la losa en unos nudos mientras en otros no. En el ejemplo de realización del forjado se muestra una de las posibles configuraciones de las condiciones de soporte.
Es también objeto de la presente invención el método de montaje de un sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) que comprende los siguientes pasos:
- unión de los módulos de forjado mediante los anclajes de unión (10, 11),
- introducción de la armadura activa interna postensada (8) en las vainas (7) de los nervios perimetrales (1),
- postensado de las armaduras activas internas postensadas (8).
El método comprende adicionalmente el paso de unir los módulos a los anclajes exteriores de continuidad (16) y de esquina(17) mediante los anclajes de esquina (11)embebidos del módulo ubicados en las esquinas de los módulos anexos.
Dependiendo de las solicitaciones en cada vano compuesto por dos o más nervios de primer orden (1), se colocará la armadura activa interna postensada (8) de positivo, en las vainas (7) superiores; de negativo, en las vainas inferiores o ambas.
Una vez transportados los módulos de forjado a la obra, para componer una pieza forjado compuesta, los módulos de forjado se colocan sobre una superficie horizontal elevada para facilitar el atornillado mediante un tornillo de unión entre dos módulos (12) de las piezas entre sí desde abajo. Los anclajes de montaje (10) embebidos en cada módulo de forjado permiten ensamblar las piezas en seco. A continuación, se atornillan los anclajes exteriores (16, 17) en el perímetro del forjado, a través de los anclajes de esquina (11) en las esquinas de los módulos. Los anclajes exteriores (16, 17) serán distintos según presenten o no la necesidad de unión a la estructura (que depende de la distribución de los soportes en el proyecto). Una vez atornillados estos anclajes exteriores (16, 17) se introduce la armadura activa interna postensada (8) en todos los nervios perimetrales (1), dando continuidad al forjado. Finalmente, todas estas armaduras de postensan y el forjado forma una unidad estructural. Es indicado utilizar un equipo de postensado (14) en esta fase y en la cota de trabajo de la obra, no en la posición final del forjado, lo que facilita el manejo de dichos equipos.
Como último paso, el forjado es levantado en su conjunto por una grúa y colocado entre los soportes, formados por pilares o muros, preferiblemente prefabricados, de acero u hormigón. En caso de ser pilares, dispondrán de ménsulas para apoyar el forjado. Los anclajes exteriores (16, 17) permiten la dilatación del forjado. Una vez colocado el forjado, se procede a disponer en los espacios previstos del techo las instalaciones que todavía no habían sido incorporadas.
Por lo tanto, la presente invención consiste en módulos integrados ensamblables entre sí para formar forjados modulares equipados bidireccionales. El sistema comprende módulos fabricados de hormigón de ultra altas prestaciones reforzado con fibra (UHPFRC) de tamaño óptimo para el transporte y cuya forma nervada deriva de la optimización estructural de la pieza. Cada módulo comprende una primera parte (3) integrada, registrable y continua para alojar instalaciones. En unos nervios perimetrales (1) quedan embebidas unas vainas (7) para el postensado y unos anclajes de unión (10, 11) perimetrales. De esta forma, los módulos se unen en obra primero con los anclajes de montaje (10) y posteriormente mediante la introducción de la armadura activa interna postensada (8) en cada nervio perimetral (1), colocados en las dos direcciones y su postensado en ambas direcciones. El comportamiento bidireccional del forjado y unos anclajes exteriores (16, 17) permiten adaptarse a una gran variedad de condiciones de soporte.
Denominación de los elementos
1. nervios perimetrales principales en el perímetro del módulo, con vaina para postensado,
2. nervios internos de segundo orden:
2.1. primeros nervios internos, que siguen las líneas de esfuerzos internos de la pieza,
2.2. segundos nervios internos, que integran una retícula ortogonal y regular,
3. primera parte en planta entre los nervios internos, por ejemplo, el área central de techo alto con previsión de instalaciones,
4. segunda parte en planta que comprende un relleno entre los nervios internos (2), por ejemplo, área de techo rebajado con casetones perdidos de poliestireno extruido de alta densidad,
5. tercera parte en planta de acceso a los anclajes de unión (10, 11), por ejemplo, área de techo alto de acceso para montaje de las uniones,
6. base de la pieza y suelo de la planta superior,
7. vaina para el cable de postensado,
8. armadura activa interna postensada o cable de postensado,
9. hueco pasante en el nervio (1, 2) para el paso de las instalaciones,
10. anclaje de montaje embebido para unión de los módulos entre sí antes de postensar,
11. anclaje de esquina embebido para unión del módulo a los anclajes exteriores (16, 17),
12. tornillo de unión entre dos módulos,
13. soporte exterior,
14. equipo de postensado,
15. huecos en el forjado,
16. anclaje exterior en continuidad del forjado,
17. anclaje exterior de esquina del forjado
Claims (14)
1. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), donde el módulo de forjado está caracterizado por que comprende una pieza moldeada en un único bloque de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) que comprende:
- unos nervios perimetrales (1) localizados en el perímetro del módulo de forjado, los nervios perimetrales (1) comprendiendo:
ounas vainas (7) para una armadura activa interna postensada (8), younos anclajes de unión (10, 11) para módulos anexos,
- unos nervios internos (2) que subdividen el módulo de forjado de una manera fractal y que comprenden unos primeros nervios internos (2.1) diagonales que discurren en múltiples direcciones y unos segundos nervios internos (2.2) que definen una retícula ortogonal y regular.
2. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 1, caracterizado por que el perímetro del módulo de forjado es rectangular o cuadrado.
3. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende adicionalmente:
- una primera parte (3) en planta localizada en un área entre los nervios (1, 2) en la que se encuentra un espacio continuo longitudinalmente previsto para instalaciones, - una segunda parte (4) en planta localizada en un área entre los nervios (2) que comprende un relleno entre los nervios internos (2),
- una tercera parte (5) en planta localizada en un área de nervios (1, 2) en la que el espacio entre los nervios internos (2) sirve de acceso a los anclajes de unión (10, 11).
4. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los nervios (1, 2) comprenden huecos pasantes (9) para el paso de instalaciones.
5. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los módulos comprenden una superficie y un canto y caracterizada por que el módulo de forjado comprende una base (6) que se extiende sobre su superficie configurada para formar la base del suelo de una planta superior al módulo de forjado.
6. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada nervio perimetral (1) comprende embebidos:
• unos anclajes de montaje (10) que están localizados en una zona intermedia longitudinalmente del nervio perimetral (1), y
• unos anclajes de esquina (11) que están localizados en los extremos longitudinales de los nervios perimetrales (1).
7. - Módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 6, caracterizado por que comprende cuatro anclajes de montaje (10) en cada nervio perimetral (1), cada uno localizado en un segundo nervio interno (2.2).
8. - Sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), caracterizado por que comprende una pluralidad de módulos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 unidos entre sí de modo que la unión entre módulos anexos se realiza mediante los anclajes de unión (10, 11) y mediante la continuidad de la armadura activa interna postensada (8) entre módulos anexos.
9. - Sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 8, caracterizado por que adicionalmente comprende:
- un anclaje exterior de esquina (17) que comprende medios para su unión a unos anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) de un primer módulo, y
- un anclaje exterior de continuidad (16) que comprende medios para su unión a unos anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1) de un segundo módulo anexo.
10. - Sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 9, caracterizado por que:
- el anclaje exterior de esquina (17) adicionalmente comprende un alojamiento para unas cabezas de postensado, y
- el anclaje exterior de continuidad (16) adicionalmente comprende un alojamiento para unas cabezas de postensado.
11. - Sistema de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que comprende un soporte exterior (13) y el anclaje exterior de esquina (17) y el anclaje exterior de continuidad (16) comprenden un perfil que permite su apoyo en el soporte exterior (13).
12. - Método de fabricación de un módulo de forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), caracterizado por que el método comprende los siguientes pasos:
- proporcionar un molde del módulo de forjado que define:
- unos nervios perimetrales (1) localizados en el perímetro del módulo de forjado, y - unos nervios internos (2) que discurren en múltiples direcciones que subdividen el módulo de forjado de una manera fractal y que comprenden unos primeros nervios internos (2.1) diagonales y unos segundos nervios internos (2.2) que definen una retícula ortogonal y regular,
- localizar en el área de los nervios perimetrales (1) del molde unas vainas (7) para una armadura activa interna postensada (8) y unos anclajes de unión (10, 11) para módulos de forjado anexos,
- verter el hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC) sobre el molde de forjado, de modo que el módulo de forjado consiste en una pieza moldeada en un único bloque y de modo que las vainas (7) y los anclajes de unión (10, 11) queden embebidos en los nervios perimetrales (1),
- fraguado del hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC),
- desmoldeo del módulo de forjado.
13. - Método de montaje de un forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), caracterizado por que comprende los siguientes pasos:
- unión de los módulos de forjado para formar un sistema de forjado según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 mediante los anclajes de unión (10, 11),
- introducción de la armadura activa interna postensada (8) en las vainas (7) de los nervios perimetrales (1),
- postensado de las armaduras activas internas postensadas (8).
14.- Método de montaje de un forjado modular integrado postensado de hormigón de ultra alto rendimiento reforzado con fibra (UHPFRC), según la reivindicación 13, caracterizado por que comprende adicionalmente antes del postensado el paso de unir los módulos de forjado a los anclajes exteriores de esquina (17) y a los anclajes exteriores de continuidad (16) mediante los anclajes de esquina (11) embebidos en los nervios perimetrales (1).
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