MX2013010418A - Proteccion de pisos residenciales contra incendios durante 30 minutos. - Google Patents

Abstract

La invención describe una barrera protectora contra incendios para un piso residencial y un método para su construcción. La construcción abarca un piso sostenido por vigas livianas de un tipo susceptible al fallo temprano una vez expuesto a un incendio desatado en el espacio inferior al piso, un conjunto de largueros principales de acero alargados y suspendidos bajo las vigas, donde los perfiles son paralelos y están separados por una distancia nominal de 2´ (0.61m), los perfiles cuentan con un bulbo de refuerzo hueco superior, una malla vertical central que se extiende hacia abajo desde el bulbo y una brida horizontal que se extiende lateralmente desde ambos lados de la malla, paneles de yeso colocados en las caras superiores de las bridas de los pares de perfiles adyacentes, donde los paneles de yeso tienen un ancho que es apenas menor a la distancia de un centro a centro de los perfiles, donde la mayoría de los paneles tiene un largo de 8´ (2.43m) o más.

Description

PROTECCION DE PISOS RESIDENCIALES CONTRA INCENDIOS DURANTE 30 MINUTOS Cam o de la Invención La invención se relaciona con la construcción de edificios y, en especial, con un método y los materiales para producir vigas para piso económicas e ignífugas.

Antecedentes de la Invención La experiencia reciente ha revelado que la construcción de vigas livianas no recubiertas en viviendas puede ser susceptible de un fallo estructural temprano en caso de incendio, aún cuando resulta adecuada en circunstancias ordinarias. Esta circunstancia plantea un riesgo grave para los ocupantes y los bomberos u otros rescatistas que podrían caminar en un piso afectado por fuego de la planta inferior y caer a través del área debilitada. Existe necesidad de crear una forma práctica y económica de proteger las vigas livianas con el fin de prolongar el tiempo que pueden resistir al fuego que proviene de la planta inferior. Los rociadores de incendios tienen una instalación costosa, requieren mantenimiento y pruebas periódicas y son susceptibles de congelamiento. Un cielorraso de yeso convencional debe sellarse, con lo que se complica el acceso al espacio entre las vigas para su inspección, reparación y modificación de instalaciones u otros fines. La construcción ef. 243693 de una viga liviana generalmente requiere vigas de madera modificadas. En general, estas vigas de madera modificadas tienen forma de perfil doble T con malla OSB y bridas de madera, o una cercha de cordones paralelos fabricada a partir de elementos de madera conectados con una placa metálica.

Breve Descripción de la Invención La invención proporciona un método y un sistema para proteger pisos residenciales durante un período limitado de tiempo contra fuegos originados en la planta baja. La invención utiliza materiales convencionales de manera novedosa para alcanzar un nivel de · protección a un costo relativamente bajo a la vez que se obtienen beneficios adicionales.

Más específicamente, la invención combina algunos componentes de cielorraso de rejilla suspendido con paneles de yeso ignífugos para construir una capa barrera o un cielorraso contra incendios. La capa barrera contra incendios protege las vigas para piso livianas contra el calor y las llamas del fuego de la planta inferior. La capa barrera puede proporcionar protección durante un período de tiempo de, por ejemplo, 30 minutos.

Los paneles de yeso del sistema se apoyan en largueros colocados en paralelo en centros de 2 pies (0.61m), a diferencia de los centros de cuatro pies (1.21m) típicos de la construcción convencional de cielorrasos. Los paneles se proporcionan en corte con un ancho apenas inferior a los 2 pies (0.61m) para que encajen entre los largueros adyacentes. A diferencia de los cielorrasos convencionales, donde se coloca una malla con varios travesaños entre los largueros principales, en la presente invención se utilizan pocos travesaños, o incluso ninguno. Asimismo, a diferencia de la construcción de un cielorraso suspendido convencional, los paneles de yeso se fabrican con longitudes de 8 , 10 ó 12 pies (2.43, 3.04 ó 3.6m) , por ejemplo. Esta longitud elimina el uso de casi todos los travesaños, en función de las dimensiones de piso que se desee proteger.

En los casos en que el área del piso es mayor que la de un panel, se puede utilizar un travesaño entre los extremos de los dos paneles. A través de esta técnica se elimina la necesidad de sellar lo que de otra forma sería una junta expuesta entre estos paneles. Cuando el plano de la capa barrera es penetrado las instalaciones, se puede cortar un panel en una línea transversal tangente a la penetración, y se puede realizar un recorte para el objeto que penetra el panel. Se puede utilizar un travesaño para sostener el panel en el corte transversal .

En base a lo expuesto, se apreciará que la invención proporciona una capa barrera contra incendios económica utilizando materiales convencionales con costos mínimos de material y mano de obra. La capa barrera puede reducir la transmisión del sonido al espacio superior al piso protegido. Los paneles de yeso y los largueros pueden pintarse después de su instalación. Los paneles, pintados o no, pueden mejorar la reflectancia de luz en el espacio inferior a la capa barrera contra incendios .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista transversal fragmentaria de un piso residencial y una capa barrera contra incendios de la invención tomada en un plano paralelo a una viga para pisos; La Figura 2 es una vista fragmentaria del piso y de la capa barrera contra incendios en el plano 2-2 indicado en la Figura 1 ; y La Figura 3 es una vista fragmentaria isométrica de la capa barrera contra incendios en una pared perimetral .

Descripción Detallada de la Invención Las Figuras 1 y 2 muestran una construcción típica de un piso residencial 10 donde se utilizan vigas de madera livianas 11. En el ejemplo ilustrado, las vigas 11 son perfiles doble T de madera que básicamente tienen un tablero de virutas orientadas (OSB, por sus siglas en inglés) 12 y bridas de madera aserrada 13. Otros perfiles doble T de madera livianos, no ilustrados, se fabrican con tableros que incluyen aberturas espaciadas a lo largo de su extensión para conductos u otras instalaciones. Las vigas de madera livianas también pueden ser del tipo de cercha de cordones paralelos, con sus partes de madera unidas por placas metálicas con púas .

Las vigas de madera livianas descritas en la presente tienen muchas ventajas reconocidas sobre la madera sólida aserrada pero, lamentablemente, pueden presentar una grave desventaja en caso de exponerse al fuego por debajo durante un corto período de tiempo. Algunos estudios han demostrado que las vigas de madera livianas fallan después de solo 6 minutos en comparación con los 30 minutos en el caso de las vigas convencionales de madera sólida aserrada.

La invención proporciona una barrera contra incendios económica para proteger un piso residencial contra la destrucción temprana cuando se lo expone a un incendio desde abajo. Una situación típica en la que un incendio puede afectar rápidamente las vigas de piso en un sótano de una residencia se produce cuando las vigas no están cubiertas con un cielorraso terminado.

La capa barrera contra incendios de la invención utiliza materiales y componentes de construcción estándar para minimizar el costo, la complejidad y el trabajo de instalación. La invención utiliza miembros básicos de mallas de cielorraso suspendido pero se aparta de la norma al eliminar, en su mayor parte, una malla rectangular. En cambio, cuando no se necesitan penetraciones, solo se utilizan regularmente los largueros principales y los travesaños se utilizan exclusivamente cuando el ancho de una habitación o sección de un sótano es muy grande para que lo cubra un único panel de la invención normalmente, con una longitud de 8 , 10 ó 12 pies (2.43, 3.04 ó 3.6m) .

Respecto de las Figuras 1 y 2, se erige una barrera contra incendios 16 debajo del piso residencial 10. La construcción del piso residencial, además de las vigas 11, generalmente comprende un subsuelo 17 y un piso terminado 18, que generalmente, uno o ambos, están hechos a base de madera. La capa o la barrera contra incendios 16 consisten en dos componentes principales, a saber, los largueros 21 y los paneles de yeso 22. Los largueros principales 21 son perfiles de malla de cielorraso suspendido. Los largueros o perfiles principales 21 se suspenden sobre las vigas 11 mediante la unión en intervalos espaciados a lo largo de los perfiles, generalmente en centros de 4' (1.21m).

Una forma económica de unir los perfiles 21 a las vigas 11 es fijar un clavo en la cara inferior 23 de una viga, atar un cable de suspensión convencional alrededor del clavo y luego torcer el clavo para bloquear el cable con un clavo. El cable de suspensión, representado en 24, pasa a través de uno de los agujeros prefabricados en un bulbo 27 o la malla 29 entre el bulbo y una brida inferior 26 del perfil 21 y se tuerce sobre sí mismo en forma convencional para fijar el perfil en la elevación deseada. Se prefiere un espacio de 3 ó 4 pulgadas 87.62 ó 10.16m) desde la cara inferior 23 de una viga 11 a la brida inferior 26 de un perfil 21. Este espacio permite que un panel inclinado 22 con las dimensiones descritas a continuación se ensamble entre los largueros de malla adyacentes 21 por debajo del plano de los largueros .

Si se desea, se pueden diseñar grapas metálicas para unirse a las vigas 11 y encajar en los bulbos designados 27 de los perfiles o largueros 21. Otro enfoque consiste en atornillar los perfiles 21 a soportes de chapa metálica unidos a las vigas 11. En las ilustraciones de las Figs. 1 y 2, los perfiles 21 están suspendidos en forma perpendicular a las vigas 11. En forma alternativa, los perfiles 21 pueden suspenderse en forma paralela a las vigas 11. Los larguerillos u otros medios pueden unirse a las vigas 11 para adaptarse a un espaciado de centro a centro de las vigas 11 diferente del espaciado preferido del centro de 2' (0.61m) de los perfiles 21.

La Figura 3 ilustra un aspecto de la invención relacionado con el apoyo de los extremos 28 de los perfiles 21 en un perímetro de la barrera contra incendios 16 o en áreas intermedias de la barrera contra incendios donde, por ejemplo, las vigas para piso 11 se sostienen por una viga transversal subyacente. Los extremos de los perfiles 28 se sostienen con ángulos especiales de pared 31. Los ángulos de pared 31 son similares a los ángulos de pared convencionales que consisten en planchas de acero formadas por rodillo. Las patas verticales 32 de los ángulos de pared 31 pueden tener lengüetas 33 en, por ejemplo, centros espaciados 6" ó 12" (15.24 ó 30.4m). El instalador del ángulo de pared puede doblar las lengüetas 33 en el plano de la pata vertical. Las lengüetas dispuestas 33 fijan los extremos 28 de los perfiles 21 con tornillos autoperforantes 34 que atraviesan tanto las lengüetas como los largueros 21.

El tablero de yeso ignífugo está disponible para la venta en láminas con dimensiones de 4' x 8', 10' ó 12' (0.61 x 2.43m, 3.04 ó 3.6m) o en tamaños más grandes. Mientras que las láminas de tablero de yeso ignífugas estándar pueden utilizarse para la práctica de la presente invención, las láminas son apenas muy anchas para cortarlas de manera conveniente en paneles con un ancho de 23-3/4" (58.42-1.9cm) . Asimismo, los largos de las láminas de tablero de yeso estándar tienen bordes ahusados. Los paneles de barrera contra incendios 22 de la invención se fabrican mediante la división de láminas de tablero de yeso ignífugas especialmente producidas con un ancho de 47-1/2" (119.3-1.27cm) y sin ahusar.

Cuando las láminas de tablero de yeso se cortan por la mitad, normalmente en su lugar de instalación, se obtienen paneles de 23-3/4" . (58.42-1.9cm) de ancho y son ideales para suspender en los perfiles convencionales 21 fijados en centros de 2' . Estas láminas de tablero de yeso ignífugas con un ancho especial tienen largos estándar de 8', 10' ó 12' (2.43, 3.04 ó 3.6m) .

Con los largueros o perfiles 21 suspendidos, los paneles de yeso 21 pueden ensamblarse en los perfiles. Esto se logra inclinando uno de los largos de un panel en el espacio entre un par de perfiles adyacentes 21 lo más rápido posible para que el borde inferior opuesto del panel pueda levantarse por encima de la brida 26 del cierre por el perfil y luego volver a la brida. Después de ello, el borde superior puede volver a colocarse en su lugar. Esta maniobra de montaje del panel 21 es análoga con la que se utiliza generalmente al momento de colocar los azulejos para cielorraso suspendido en la malla para cielorraso.

Las fábricas para la producción de tableros de yeso ignífugos de 5/8" (1.58cm) pueden modificarse fácilmente para fabricar los paneles 21 no ahusados preferidos de un ancho de 47-1/2" (119.3-1.27cm) apenas más angostos. Los largueros estándar se unen en los extremos donde una dimensión del piso es mayor a 12' (3.6m) .

En los casos en que las secciones de un sótano o área bajo un piso sean más amplias que aquellas disponibles con un panel, por ejemplo, mayores a 8', 10' ó 12' (2.43, 3.04 ó 3.6m), un travesaño 36 (Figura 3) puede utilizarse en el extremo de un panel para empalmar la junta con otro panel que se encuentra en dirección longitudinal. El travesaño 36 se ensambla entre los largueros 21 y puede sostenerse sobre sus bridas respectivas 26. Los conectores estándar de los extremos en los travesaños 36 no son necesarios si no hay-necesidad de ensamblar y bloquear los conectores en el travesaño que recibe las ranuras incluidas en los largueros.

Cuando los objetos, como las tuberías y los conductos penetran en el plano de la capa barrera 16, se puede cortar un panel de forma tal que tenga un borde tangente al objeto para el que fue formado. Un travesaño puede utilizarse para acercar las juntas entre el borde de corte y un panel complementario en un lado del objeto opuesto al primer panel. Los paneles de yeso ignífugos 22 y opcionalmente , por conveniencia, los perfiles 21 pueden pintarse. Esto mejorará la reflectancia de luz de los paneles 22 con respecto a su reflectancia natural. La barrera contra incendios 16 puede utilizarse también para reducir la transmisión de sonido del área del sótano al espacio superior de la construcción del piso 10.

Se debe notar que la presente descripción tiene carácter ilustrativo y que se pueden realizar varios cambios al incorporar, modificar o eliminar detalles sin apartarse del alcance razonable de la descripción aquí incluida. Por ejemplo, en regiones geográficas donde se utilice el sistema métrico, las dimensiones mencionadas anteriormente pueden convertirse en sus equivalentes en el sistema. Por lo tanto, la invención no se limita a los detalles específicos de la descripción salvo en la medida en que lo hagan las siguientes reivindicaciones .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (7)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1.- En una estructura residencial, una construcción caracterizada porque comprende un piso sostenido por vigas livianas de un tipo susceptible de fallo temprano una vez expuesto a un incendio que se desata en el espacio inferior al suelo, un conjunto de largueros principales de acero alargados y suspendidos debajo de las vigas, donde los perfiles son paralelos y están separados por una distancia nominal de 2' 80.61m), donde los perfiles constan de un bulbo de refuerzo hueco superior, una malla vertical central que se extiende hacia abajo desde el bulbo y una brida horizontal que se extiende lateralmente desde ambos lados de la malla, paneles de yeso que se colocan sobre las caras superiores de las bridas de los pares adyacentes de perfiles, donde los paneles de yeso tienen un ancho apenas menor a la distancia de centro a centro de los perfiles, donde una mayoría de los paneles tiene un largo de 8' (2.43m) o más.

2. - La construcción de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los perfiles se extienden a lo largo de un área con una dimensión mayor al largo de un solo panel de yeso y un panel adicional dispuesto en tándem con el primer panel mencionado.

3. - La construcción de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque un travesaño se coloca entre los extremos de los paneles de yeso en tándem para unir el área de juntas entre los ext emos.

4. - La construcción de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque incluye un ángulo de pared en el perímetro del espacio protegido por los paneles de yeso, donde el ángulo de pared cuenta con una lengüeta flexible que sale de la pata vertical del ángulo de pared.

5. - La construcción de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque los perfiles se adjuntan a las lengüetas flexibles respectivas con tornillos autoperforados .

6. - Un método para proteger vigas para piso de madera livianas contra un incendio en el espacio inferior caracterizado porque comprende largueros principales estándar suspendidos de las vigas en paralelo y en centros de 2' (0.61m), colocando los perfiles relativamente cerca de la base de las vigas a la vez que se permite que los paneles se inclinen y desplacen lateralmente en el espacio entre los perfiles adyacentes desde abajo y luego hacia abajo y se desplacen lateralmente a la posición de las bridas de los perfiles, instalando paneles de yeso alargados de un largo de 8' (2.43m) o más con un ancho de aproximadamente 23-3/4" (58.42-1.9cm) en las bridas de los perfiles.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el espacio establecido por las vigas se protege y el largo de los largueros principales son mayores que el largo de un solo panel de yeso, un travesaño se coloca entre los largueros principales en una junta entre dos paneles de yeso.