MX2013014089A - Sistema de muro reforzado. - Google Patents

Abstract

Un nuevo panel de pared prefabricado es la unidad básica de un nuevo sistema de pared más resistente y eficiente. El panel de pared se fabrica a partir de un conjunto de secciones de espuma dimensionadas para alojar huecos dentro de los cuales se vierte posteriormente al hormigón, donde cada sección de espuma tiene una superficie exterior, una superficie interior y dos laterales; y un conjunto de bandas atado. Las bandas de atado son tiras metálicas longitudinales colocadas entre los laterales de dos secciones de espuma. Cada banda de atado tiene dos alas de atado longitudinales unidas de manera perpendicular a un ala de atado longitudinal y las alas de atado se sitúan adyacentes a la superficie exterior de las dos secciones de espuma. La banda de atado además tiene un conjunto de agujeros de paso en la banda de atado longitudinal, un conjunto de pestañas embebidas sobresaliendo desde el borde opuesto a las bandas de atado, teniendo cada pestaña embebida al menos un agujero, y entre cada pareja de pestañas embebidas una pestaña de espuma para mantener en su sitio las dos caras interiores de las secciones de espuma y para separar parcialmente las secciones de espuma del hormigón que se ha de verter dentro de un encofrado.

Description

SISTEMA DE MURO REFORZADO CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con sistemas de paredes aislantes y de manera más especifica con un sistema de pared que incluye paneles de espuma de pared conectados mediante bandas de atado que se embeben en montantes y en vigas de hormigón formados in situ en el interior de los paneles de la pared.

ANTECEDENTES En la construcción de pequeños edificios comerciales y residencias uni- o plurifamiliares especialmente en América del Norte, se han empleado preferentemente estructuras de madera o sistemas con bloques de hormigón. Ambos métodos han proporcionado estructuras conformes a los códigos, económicas, seguras y protegidas durante la mayor parte del siglo veinte. No obstante, el crecimiento de la población, la presión sobre las fuentes de energía y los recursos, forestales mundiales, y la demanda cada vez mayor de recursos terrestres utlizados como vertederos debido al relativamente corto ciclo de vida de las estructuras convencionales han provocado que la sociedad en general y la industria de la construcción en particular reconsideren nuevos criterios de reciclaje y durabilidad en la construcción, o un ciclo de vida más prolongado, todo a un costo que sea razonable tanto en el costo inicial como en el costo de ocupación. Además, las nuevas teenologías de la construcción deben ser escalables. Para resolver una o más de estas cuestiones básicas se han desarrollado muchos procedimientos nuevos, pero pocos resuelven todas ellas si es que alguno lo consigue. La mayoría lleva asociado un sobrecosto o son poco prácticos para implementarlos a gran escala.

Se ha comprobado que un cerramiento eficiente en un edificio ofrece la mejor relación eficiencia - costo para maximizar la eficacia global de la estructura de un edificio y mantiene, de forma continuada, los costos energéticos bajos a lo largo de la vida de la estructura. El cerramiento de un edificio proporciona la separación entre el espacio acondicionado interior y el entorno exterior. La eficiencia energética del cerramiento de un edificio se evalúa de dos maneras: la eficacia del aislamiento y la minimización de la infiltración y la fuga de aire a través del cerramiento del edificio. Las paredes exteriores de una estructura son un componente clave y contribuyen de manera significativa a la eficiencia energética global del cerramiento de un edificio.

El hormigón en la construcción de suelos y paredes se ha utilizado desde hace tiempo como material habitual en edificación en la mayor parte del mundo para todo tipo de estructuras. Durante los últimos 25 años, los sistemas de encofrados aislantes de hormigón (ICF, por sus siglas en inglés) han aumentado en popularidad, amplia acogida y uso, principalmente en América del Norte. Los sistemas ICF proporcionan un método de construcción para hormigonar paredes in situ sin utilizar encofrados permanentes para hormigón que requieren mucha mano de obra y capital aunque, por lo general, la teenología ICF no resuelve de manera adecuada los problemas de escalabilidad y costeabilidad. De manera específica, los sistemas ICF actuales requieren trabajadores especializados y gran cantidad de hormigón que se ha de verter.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un panel de pared prefabricado tiene a. un conjunto de secciones de espuma dimensionadas para alojar huecos dentro de los cuales se vierte posteriormente el hormigón, donde cada sección de espuma tiene una superficie exterior, una interior y dos laterales; y b. un conjunto de bandas metálicas, estando las bandas metálicas compuestas por i. una banda metálica longitudinal situada entre los laterales de dos secciones de espuma, ii. dos bandas de atado longitudinales unidas perpendicularmente a una banda metálica longitudinal, donde las bandas de atado se sitúan adyacentes a la superficie exterior de las dos secciones de espuma; ii. un conjunto de agujeros de paso en la banda metálica longitudinal; iii. un conjunto de pestañas embebidas que sobresalen desde el borde opuesto a las bandas de atado; iv. cada pestaña embebida tiene al menos un agujero; v. entre cada pareja de pestañas embebidas, una pestaña de espuma para mantener las dos secciones interiores de espuma en su lugar y separar parcialmente la espuma del hormigón que se ha de verter dentro de un encofrado.

Un sistema de pared parcialmente prefabricado se consigue a partir de un conjunto de paneles de pared, donde cada panel se fabrica a partir de i. un conjunto de secciones dimensionadas para alojar huecos dentro de los cuales se vierte posteriormente el hormigón, donde cada sección de espuma tiene una superficie exterior, una interior y dos laterales; ii. un conjunto de bandas metálicas, estando las bandas metálicas fabricadas con a) una banda metálica longitudinal situada entre los laterales de dos secciones de espuma, b) dos bandas de atado longitudinales unidas perpendicularmente a una banda metálica longitudinal, donde las bandas de atado se sitúan adyacentes a la superficie exterior de las dos secciones de espuma; c) un conjunto de agujeros de paso en la banda metálica longitudinal; d) un conjunto de pestañas embebidas que sobresalen desde el borde opuesto a las bandas de atado; e) cada pestaña embebida tiene al menos un agujero; f) entre cada pareja de pestañas embebidas, una pestaña de espuma para mantener las dos secciones interiores en su lugar y separar parcialmente la espuma del hormigón que se ha de verter dentro de un encofrado. El sistema dispone también de una guia sobre la cual se coloca un extremo de los paneles de pared; un remate que se ajusta sobre los extremos superiores de un conjunto de paneles de pared; y hormigón vertido desde la parte superior de los paneles para rellenar los huecos en los paneles.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una mejor comprensión de los objetos y las ventajas de la presente invención, se debería hacer referencia a la siguiente descripción detallada, teniéndola en cuenta junto con los dibujos adjuntos, en los cuales se asignan los mismos números de referencia a los mismos elementos y donde: Las Figs. la, Ib y le muestran el aspecto final de una pared terminada con el sistema de la invención, desde la parte superior (Fig. la), desde el exterior o el interior (Fig. Ib) y desde una vista lateral (Fig. le); Las Figs. 2a y 2b son vistas diferentes de la banda de atado de la invención que es el núcleo de la pared de la invención. La Fig. 2a es una perspectiva lateral de la banda donde se muestran los ganchos prefabricados y las pestañas que se embeben en el hormigón para reemplazar a la armadura de refuerzo; la Fig.2b es una vista superior; La Fig.3 es una perspectiva con un corte por diferentes planos de una sección de la pared tras disponer los paneles, las vigas y montantes de hormigón en su lugar; La Fig.4 es un corte por diferentes planos de una vista en perspectiva de la sección de la ventana de una pared una vez que los paneles se han dispuesto, se han hormigonado las vigas y montantes de hormigón, y la ventana se ha colocado; y La Fig.5 son las vistas lateral y frontal respectivamente de la ventana en su lugar dentro de la pared terminada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El sistema del inventor proporciona un método eficiente para reforzar paredes de hormigón hormigonadas in situ, paredes prefabricadas de hormigón, sistemas de suelos de hormigón reforzado, placas de hormigón reforzado o sistemas de tejados inclinados. Todas estas aplicaciones tienen en común el uso de materiales de espuma rígida (normalmente poliestireno expandido o EPS, por sus siglas en inglés) que se emplean como material para encofrar el hormigón vertido en lugar de encofrados temporales de contrachapado construidos in situ o encofrados metálicos desmontables. Estos encofrados de EPS permanecen en el sitio tras verter y curar el hormigón, lo cual proporciona un aislamiento de espuma rígida muy eficiente a la estructura. Otros ejemplos de espumas apropiadas incluyen, sin carácter limitante, poliestireno extrudido (XPS, por sus siglas en inglés), poliuretanos, poliisocianuratos, poliestirenos y cualquier combinación de estos.

El nuevo sistema del inventor también ahorra una cantidad significativa de mano de obra porque se han diseñado los paneles de pared de forma que incorporen dos vigas de hormigón horizontales hormigonadas in si tu. Esto no solo ahorra en el gasto de la armadura de refuerzo sino en la mano de obra necesaria para colocar la armadura de refuerzo. Estas dos vigas de hormigón horizontales incrementan la resistencia de las paredes hasta tal punto que las paredes levantadas con el nuevo sistema del inventor soportan condiciones meteorológicas extremas. Con estas innovaciones se puede construir una casa de hormigón duradera, silenciosa y segura (o cualquier otro tipo de edificio) con menos dinero y en menos tiempo.

El sistema básico se muestra en las Figs.1-3. La Fig. la es una vista superior de un panel 50 parcialmente terminado, que muestra el material de espuma 1 rígida el cual constituye gran parte del panel, exceptuando los canales longitudinales 2, dentro de los cuales se vierte el hormigón in situ para rellenar los montantes de hormigón 22, una viga superior 20 de hormigón y una viga inferior 21 de hormigón. Cualquiera de las caras del panel 50 incluye unas muescas 14 para comprimir paneles adyacentes uno contra otro para un ajuste firme. Para conectar el material de espuma 1 rígida están las bandas de atado 3. Como se puede observar en la Fig. Ib (una vista frontal de un panel 50 de pared), el material de espuma 1 rígida y las bandas de atado 3 se extienden en toda la altura del panel. Se distribuyen insertos internos de espuma 28 adicionales entre los dos paneles de espuma 1 que se usan para conformar un panel 50 de pared con el fin de crear los canales longitudinales 2. Los insertos internos de espuma 28 normalmente son de una longitud menor que la altura de los paneles de espuma 1, de este modo se crean un canal superior 5 y un canal inferior 6. La Fig. le es una vista lateral de un panel 50 donde se muestra el material de espuma 1 y el canal superior 4 el cual se hormigona posteriormente para crear una viga superior 20 continua en toda la longitud de la parte superior de la pared. De la misma forma, el canal inferior 5 en la parte inferior del panel 50 se hormigona para crear una viga inferior 22 que se extiende en toda la longitud de la pared.

El uso de bandas de atado 3 metálicas conformadas de una sola pieza, las cuales están en parte unidas al hormigón y embebidas dentro del hormigón, es exclusivo de la teenología del inventor. Las Figs.2a y 2b muestran dos vistas de las bandas de atado 3. Las bandas de atado 3 incluyen una primera ala externa 6, una segunda ala interna 10 y una tercera ala de unión 19. El ala externa 6 y el ala interna 10 normalmente son paralelas entre sí, estando el ala de unión 19 en una posición generalmente perpendicular respecto al ala externa 6 y al ala interna 10. Las bandas de atado 3 se disponen normalmente como un montaje de canales en forma de "C" conectados por el ala central dentro de los cuales se colocan los paneles de espuma 1. El ala externa 6 se puede utilizar como una superficie de atado 6a para un panel de yeso, revestimiento, estuco, acabado de ladrillo o piedra así como también como puntos de conexión para armarios colgados de la pared y tablas de largueros. El ala externa 6 está situada de forma que esté enrasada o casi enrasada respecto de las superficies exteriores del material de espuma 1. La superficie de atado 6a se puede cubrir con cinta hidrófuga o resistente al agua para terminar la pared. En fábrica, las bandas de atado 3 se insertan dentro de los paneles de espuma 1 EPS y se colocan de tal forma que las bandas de atado 3 se dispongan paralelas al eje vertical del panel 50. El ala interna 10 se puede conformar a partir de una serie de pequeñas secciones 10a, 10b etc. como se muestra en la Fig.2a o se podría conformar como una sola pieza contigua. En la realización mostrada en las Figs.2a y 3, una serie de pestañas embebidas 8 sobresalen de la superficie del ala interna 10, normalmente de manera perpendicular. Una vez que el panel 50 se monta, las pestañas embebidas 8 penetran en los huecos de las cavidades donde el hormigón se ha de verter.

Las pestañas embebidas 8 disponen de manera opcional de uno o preferiblemente dos agujeros 9 de unión a los cuales se pueden unir los ganchos 11 insertando unos pasadores en el soporte del gancho y dentro de los agujeros de unión 9. Los ganchos 11 se disponen, de manera opcional, en fábrica dentro de los huecos del hormigón 4 y 5 (Fig. le) para sostener la armadura de refuerzo tras alzar los paneles in si tu. Estas pestañas embebidas 8 pueden estar uniformemente distribuidas a lo largo del eje vertical de la banda de atado 3 y de manera perpendicular al eje horizontal. El ala de unión 19 puede incluir uno o más agujeros 7 que se pueden emplear para que los atraviese cableado eléctrico, cañerías o cualquier otro elemento que sea conveniente integrar en el interior de la pared.

El uso de estas bandas de atado 3 como refuerzo ante los esfuerzos de tracción para el hormigón, por lo que se elimina la necesidad de las barras de refuerzo (armadura de refuerzo) verticales convencionales que los sistemas con pared de hormigón normalmente requieren, también es exclusivo de esta invención. Las cargas de tracción en los montantes de hormigón 22 se transfieren a las bandas de atado 3 verticales a través de las pestañas embebidas 8 que están integradas en las bandas de atado 3. Esta manera de reforzar las paredes de hormigón permite que las cargas de tracción se contrarresten en la zona exterior al hormigón y en una posición, donde las ventajas que se pueden obtener desde el punto de vista mecánico son mayores que las obtenidas con las barras de refuerzo convencionales que se embeben completamente dentro del hormigón. De este modo, la pared de esta invención adquiere una mayor resistencia con una menor cantidad de hormigón. La combinación de hormigón y las bandas de atado 3 parcialmente embebidas da como resultado un montaje compuesto. Debido a la menor cantidad de armadura de refuerzo que se ha de montar in situ, se necesitan menos mano de obra, materiales y tiempo para levantar las paredes que contengan estas bandas de atado 3. De manera especifica, las bandas de atado 3 son un elemento importante en esta invención ya que realizan diversas funciones dentro de la invención. Por ejemplo, las bandas de atado 3 proporcionan una superficie de atado 6a en la cara exterior del ala externa 6 para materiales tales como paneles de yeso y placas de yeso en terminaciones interiores y exteriores como pueden ser de estuco (con mallazo), revestimientos, acabado de ladrillo y laminado de piedra. En el caso de las paredes de hormigón para hormigonar in situ de la invención, las bandas de atado 3 se extienden verticalmente desde la parte inferior del panel de pared hasta la parte superior del encofrado del panel de pared y tanto en la cara interior de la pared como en la cara exterior de la pared de manera alternada.

Como se explica con más detalle a continuación, los elementos de la teenología del inventor, que incluyen sin carácter limitante las paredes y son adaptables a suelos y techos/tejados, comparten en su totalidad el uso del sistema de atado y de refuerzo integrado de esta invención, (Figs. la-3) que elimina la necesidad en su mayor parte,de la armadura de refuerzo convencional en el interior de los sistemas de suelos y paredes hormigonados, mediante la transmisión de las cargas de tracción a las bandas de atado 3 conformadas, que se conectan con el componente de hormigón del sistema de la pared y quedan parcialmente embebidas dentro de este. Además de proporcionar un refuerzo frente a los esfuerzos de tracción al hormigón, las bandas de atado 3 sitúan y sostienen los paneles/material de espuma 1 en su sitio y actúan como vínculo entre el hormigón y los paneles/material de espuma. Estas bandas también actúan como un punto de unión para superficies laminadas interiores y exteriores, y como puntos de montaje para armarios, cuadros eléctricos, cañerías y otros elementos mecánicos.

Otro aspecto inventivo importante de la invención es un sistema de diseño y fabricación computarizado y un sistema de análisis estructural que, de forma precisa y eficiente, permite fabricar un kit para la construcción de una pared compuesto por una serie de piezas de paneles machihembrados fabricadas para cumplir con el diseño arquitectónico especifico y con los parámetros de ingeniería de un cerramiento. Los kits incluyen paneles precortados con la altura de la pared para secciones de pared rectas y curvas, paneles dimensionados para ajustarse a ventanas, puertas y alrededor de esquinas con cualquier ángulo. El sistema de diseño computarizado se integra con un sistema de fabricación computarizado para proporcionar un producto terminado que sea preciso, exacto y económico. Los kits de cerramientos se diseñan para una fácil instalación por parte de trabajadores de la construcción en general, con una mínima formación. No se necesita mano de obra especializada y tan solo se necesitan las herramientas básicas, ya que las piezas de los paneles se fabrican para eliminar cualquier tipo de modificación in situ del sistema de paneles.

La teenología principal de la invención y que es común a cada una de sus aplicaciones son los paneles 50 con una serie de bandas de atado 3 conformadas que desempeñan diversas funciones. Las bandas de atado 3 se fabrican preferentemente a partir de paneles finos de acero y se disponen normalmente como un montaje de canales en forma de "C" conectados por el ala central, los cuales tienen una serie de pestañas embebidas 8 de metal que sobresalen de la junta únicamente entre los dos canales en "C" en una cara del conjunto. La unión de las dos piezas se puede soldar por puntos, remachar o unirse de cualquier otra manera de forma permanente. Un diseño alternativo es el conjunto de la banda fabricado y conformado a partir de una pieza. El diseño alternativo de una pieza no necesita remaches y las pestañas embebidas 8 se conforman a partir de la misma pieza de material. Las bandas de atado también se pueden fabricar a partir de otros tipos de metales, plásticos estructurales, materiales compuestos y similares.

Las pestañas embebidas 8 se diseñan y se colocan de tal forma que al verter el hormigón en los encofrados, las pestañas 8 estén rodeadas por el hormigón, y cuando el hormigón se cura, se crea un enlace permanente entre el hormigón y las pestañas, uniendo de este modo y de forma permanente el montaje de la banda al hormigón. Estas pestañas 8 se diseñan para permitir al hormigón sujetarlas mecánicamente y mantener permanentemente las pestañas 8 en su sitio. A través de las pestañas embedidas 8, el hormigón curado forma un enlace mecánico con las bandas 3. Este enlace entre el hormigón y las bandas 3 permite que las cargas de tracción en el interior del hormigón se transfieran desde el hormigón a las bandas. Si se realiza de manera adecuada, la combinación de los montantes de hormigón 22, las vigas 20, 21 y las bandas de atado 3 origina un sistema compuesto, con el hormigón actuando como componente resistente a la compresión del sistema de material compuesto y las bandas de atado 3 actuando como componente resistente a la tracción del sistema. Las bandas de atado 3 actúan como refuerzo vertical dentro de una pared hormigonada, y de esta forma se elimina la necesidad, en gran parte, de una armadura de refuerzo de acero convencional.

El análisis estructural preliminar del inventor de este sistema compuesto muestra que una pared puede ser un 40% más resistente utilizando un 30% menos de hormigón cuando se compara con una pared que se levanta utilizando un refuerzo de armadura de acero convencional. Esta drástica mejora se debe a la óptima colocación del componente sometido a tracción (la banda de atado 3) del conjunto de material compuesto en el exterior del hormigón donde se consigue la mayor ventaja mecánica.

En los sistemas de pared de la invención, las bandas de atado 3 se usan como elemento sustitutivo de las barras de refuerzo vertical convencionales dentro del sistema, proporcionan una banda de unión, un cierre para rellenar muescas verticales en el material/panel de espuma 1 y proporcionan una superficie de atado 6a para superficies laminadas interiores y exteriores, tales como el panel de yeso, revestimientos y otras, además de alojar agujeros/orificios 7 para armarios, cuadros eléctricos, cañerías y otros elementos mecánicos. Las bandas de atado 3 se extienden desde la base del panel 50 de encofrado de pared, hasta la parte superior del panel de encofrado de pared y se sitúan en el eje de simetría de cada uno de los montantes de hormigón 22, con una banda 3 colocada por montante de hormigón 22. Las bandas 3 son paralelas entre sí y normalmente se alternan de la cara interior de la pared y a la cara exterior de tal forma que la distancia entre las bandas de cada cara del sistema de pared tenga un valor constante para facilitar la instalación de paneles de yeso en interiores y otras terminaciones en el exterior.

Ejemplo 1. Encofrado de espuma con paneles para el sistema de pared El sistema de construcción de la invención se fabrica con paneles 50 de pared ligeros (que contienen huecos en los cuales se vierte el hormigón). El peso preferido de un panel 50 de una anchura de cuatro pies y una altura de 8 pies es de aproximadamente 60 libras. Este panel puede ser manejado de manera sencilla por uno o dos trabajadores. Es preferible un equipo de dos personas ya que el panel 50 ligero se ve afectado por las rachas de viento. Normalmente, los huecos dentro de los paneles individuales (p. ej. los canales longitudinales 2, el canal superior 4 y el canal inferior 5) se diseñan de tal manera que la forma resultante del hormigón tras el vertido y el curado sea una viga de enlace horizontal continua en la parte inferior 21 y superior 20 de la pared con montantes/columnas de hormigón 22 verticales uniformemente distribuidos que conectan las vigas horizontales inferior 21 y superior 20. La forma de estas vigas y estos montantes de hormigón puede ser cuadrada, redonda o redondeada, rectangular, trapezoidal o incluso de forma poliédrica o una combinación de estas.

Con Paneles. Los encofrados de espuma se fabrican de acuerdo con la altura de la pared especificada en los planos constructivos. Por ejemplo, si los planos constructivos muestran una pared de 9 pies de altura, entonces los elementos de encofrado del panel se fabricarán con 9 pies de altura. Las paredes con una altura superior a una planta se pueden levantar apilando hileras de paneles unos encima de otros. Si la longitud de la pared no es un múltiplo de 4 pies, se utilizará un panel más estrecho. Personalizado. Cada panel 50 de encofrado se fabrica de manera personalizada y especifica para los planos constructivos de una estructura dada. Cada panel 50 se diseña para encajar en una determinada posición dentro de la pared o paredes que se estén levantando, y cada panel o grupo de paneles se diseña para que forme una sección de pared recta, una sección de pared curva, esquinas, huecos de ventanas y/o huecos de puertas con el propósito de reproducir de manera exacta la distribución final de pared deseada tal como se especifica en los planos constructivos. En otras palabras, una serie de paneles 50 se fabrican para cada trabajo en particular y, como tal, esta serie de paneles constituyen un "kit" el cual se envía a la obra y se monta siguiendo una secuencia para obtener la distribución de pared deseada.

Estructura. La distribución de la estructura final de hormigón formada por los paneles 50 dentro de las paredes no es una pared sólida de hormigón sino que consta de una viga o zuncho de hormigón 21 base en la parte inferior de la pared, una viga 20 de hormigón de enlace en la parte superior de la pared y columnas 22 verticales de hormigón entre el zuncho y la viga de enlace. El sistema permite colocar las aberturas para puertas y ventanas en cualquier punto dentro del sistema, y todas las aberturas para puertas y ventanas están rodeadas de hormigón.

Bandas de Atado. Las bandas de atado 6 de atado vertical (las "bandas") para unir acabados al sistema están integradas en el sistema. Estas bandas proporcionan un punto de atado resistente 6a para paneles de yeso y armarios en el interior, y para estuco, revestimientos, acabados de ladrillo y laminados de piedra en el exterior. Estas bandas están enrasadas o casi enrasadas con la superficie de los encofrados, y su distribución se puede modificar para acomodarse al ancho máximo permisible de los paneles de yeso o de otros materiales.

A diferencia de las casas construidas con madera en las cuales se colocan tablones adicionales alrededor de puertas y ventanas, el inventor ha diseñado las bandas de atado 3 para una colocación de las bandas 3 agrupadas por parejas alrededor de las puertas y ventanas. Las bandas agrupadas por parejas se unen entre si mediante segmentos/separadores 17 cuyos extremos tienen unas lengüetas que se insertan dentro de los agujeros de los ganchos 9. Todas las aberturas de puertas y ventanas están rodeadas por bandas de atado 3 de plástico o metal para facilitar el acabado de estas aberturas.

Ejemplo 2. Instalación del sistema de pared Las Figs.3-4 muestran un corte de una sección de pared y pueden facilitar la comprensión del montaje. En la parte inferior se encuentra la losa 27 de suelo sobre la cual se asienta una guía 13 de metal. La armadura de refuerzo 15 está embebida en la losa 27 y atraviesa la guía 13. Una guía 13 de metal o dispositivo de retención con bordes paralelos en ángulo también está sujeta a la cimentación, a la pared moldeada o a la losa 27 de suelo. Esta guía 13 fija la posición de la pared y aloja el extremo inferior la de los paneles ligeros. La armadura de refuerzo 15 o cualquier elemento similar actúa como medio de conexión entre la pared y la cimentación o losa de suelo. La colocación, tamaño y ubicación de estos elementos está determinada de antemano por los planos estructurales de ingeniería, y se colocan en el interior del hormigón antes o durante el hormigonado de la cimentación y la losa.

El extremo inferior la de los paneles 50 ligeros de espuma se coloca en su lugar, encima de la guía 13 metálica sobre la cimentación de acuerdo con los planos constructivos y los esquemas realizados en obra. Los paneles se han marcado de manera que el instalador pueda identificar los elementos del panel y su posición en el diagrama del proyecto y su posición relativa respecto a otros componentes. Los paneles 50 se alinean y se enderezan. Los laterales de cada panel 1 tienen unas muescas 14 de forma que los paneles se ajusten firmemente entre sí.

Los remates 12 metálicos se colocan en la parte superior de la pared. Estos remates 12 se fabrican preferiblemente con una longitud de 10 pies o longitudes superiores a los anchos combinados de varios paneles 50 y se emplean para alinear varios paneles y garantizar que las paredes estén más rectas. Los remates 12 son canales metálicos ligeros en forma de "C" diseñados para ajustarse sobre la parte superior de los encofrados de espuma en las partes superiores de ambas caras, tanto en la interior como en la exterior de la pared. Los remates 12 se pueden cortar para cubrir paredes más cortas o para rellenar huecos en paredes más largas. Los remates 12 se pueden conformar también de otros metales, plástico y materiales compuestos.

Diversas secciones de paneles 50 de pared se alinean con la guia 13 inferior y junto con los remates 12 superiores. Los remates 12 superiores se atornillan en su sitio al mismo tiempo que se alternan con la colocación de un apuntalamiento (no se muestra), que consiste en elementos de sujeción que normalmente van desde la parte superior de la pared hasta un poste en el suelo en el exterior de la estructura, o van atados a la losa o a la cimentación en la cara interior de la pared. Preferiblemente se apuntala en cada esquina en ambas direcciones y con una separación máxima de 10 pies a lo largo de la longitud de cualquier sección de pared. El puntal o los elementos de sujeción deberían tener un tensor longitudinal para el ajuste final a la pared.

Cada encofrado de espuma se fabrica con guías para las armaduras de refuerzo verticales en los montantes o columnas (no se muestran) y con ganchos 16 para las armaduras de refuerzo horizontales donde sean necesarias o donde se especifique según los planos estructurales de ingeniería para un proyecto específico. Estas guías y ganchos 16 facilitan la colocación de la armadura de refuerzo donde corresponda y también actúan como una indicación visual sobre dónde colocar la armadura de refuerzo. Las guias y ganchos se colocan dentro de cada elemento de panel 50 de encofrado durante el proceso de fabricación de acuerdo con las necesidades estructurales de ingeniería. Normalmente, se coloca una banda de atado 3 extra en cada esquina y en cada montante de hormigón 22 que esté al lado de las aberturas de una puerta o ventana. Estas guias y ganchos 16 también permiten a los inspectores identificar fácilmente cualquier armadura de refuerzo que falte en el sistema antes hormigonar ya que los ganchos y las guias vacíos se identifican fácilmente. Debido a que estos ganchos 16 y guías son lo suficientemente resistentes como para mantener la armadura de refuerzo en su sitio frente a las acciones generadas en el hormigonado, no se necesita ningún atado adicional con alambres, con lo cual se elimina la mano de obra, los materiales y los costos de atado de la armadura de refuerzo.

Una mezcla de hormigón de una resistencia y especificaciones predeterminadas se bombea en los paneles 50 de pared desde la parte superior de las paredes. Una mezcla de hormigón preferida tiene una resistencia a la compresión de 3000 psi para una caída de 4 pies a 5 pies desde la boca de descarga de la manguera. El inventor también recomienda el uso de un grupo hidraúlico de bombeo con una manguera de suministro de un máximo de 2 pulgadas de diámetro para facilitar un manejo seguro y sencillo del hormigón. Como el hormigón se bombea en los encofrados de panel 50, el hormigón se hace vibrar para minimizar los huecos o el aire atrapado que pueda haber dentro del sistema de pared. El hormigón y la armadura de refuerzo conforman los elementos estructurales de la pared; y los paneles/materiales de espuma 1, los cuales sirvieron inicialmente de encofrado para el hormigón, se mantienen en su posición y actúan como elementos aislantes de la pared, y proporcionan una superficie de soporte para las terminaciones interiores y exteriores.

Después de que el hormigón se cure correctamente, cualquier apuntalamiento que estuviera colocado se puede retirar y el proceso de construcción puede continuar.

Ejemplo 3. Instalación de una ventana Las Figs.4 y 5 muestran una ventana 24 colocada in situ en el sistema de pared de la invención. Los laterales de la abertura de la ventana se han prefabricado para la ventana, y todo lo que se necesita hacer es colocar la ventana, el alféizar interior de la ventana y el alféizar exterior de terminación. En la parte superior derecha de la vista parcial de la ventana mostrada en la Fig.4 hay dos pares de bandas de atado 3 y entre ellas hay un montante de hormigón 23 de doble anchura. En el borde inferior de la abertura de la ventana, hay dos bandas de atado 14 enfrentadas y montadas de forma lateral, unidas por un segmento/separador 17 y rodeadas por paneles de espuma 1 que constituyen el encofrado para el alféizar de hormigón 25 bajo la ventana. Las aberturas de puertas y ventanas normalmente están "enmarcadas" utilizando un marco de contrachapado o de metal que se coloca en fábrica como parte del proceso de fabricación. El propósito de enmarcar es proporcionar resistencia adicional a la abertura de la ventana mientras se vierte el hormigón y definir las dimensiones finales de las aberturas. Una vez que el hormigón se ha vertido y curado debidamente, los marcos de la puerta y la ventana se retiran y se devuelven al fabricante para su reutilización, y la ventana o la puerta se coloca dentro de la abertura utilizando una superficie de atado superior 18 y una superfice de atado de tipo jamba 29. Se puede incluir un alféizar 26 para terminar la ventana 24, y se puede fijar en su sitio utilizando una superficie de atado del alféizar exterior 30 y una superficie de atado del alféizar interior 31.

Aunque se han mostrado y descrito realizaciones especificas en la presente, los expertos en la téenica apreciarán que cualquier montaje calculado para obtener el mismo propósito se puede sustituir por las realizaciones especificas mostradas. Se pretende que esta descripción abarque todas y cada una de las adaptaciones o variaciones de las diferentes realizaciones de la invención. Se sobreentenderá que la descripción anterior se ha realizado de una manera ilustrativa y no restrictiva. Las combinaciones de las realizaciones anteriores y otras realizaciones que no se han descrito específicamente en la presente serán evidentes para aquellos expertos en la técnica tras analizar la descripción anterior. El alcance de las diferentes realizaciones de la iinnvveenncciióónn incluye cualesquiera aplicaciones adicionales en las cuales se usen las estructuras y métodos anteriores. Por lo tanto, el alcance de las diferentes realizaciones de la invención deberla establecerse con respecto a las reivindicaciones adjuntas, junto con toda la gama de equivalentes contemplados por tales reivindicaciones.

En la descripción precedente, si se agrupan diversas características en una sola realización con el propósito de racionalizar la exposición, este método de exposición no se debe interpretar como reflejo de la intención de que las realizaciones reivindicadas de la invención requieran más características que las mencionadas expresamente en cada reivindicación. Más bien, como reflejan las revindicaciones a continuación, el objeto de la invención reside en menos de todas las características de una realización descrita individual. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones y todas las demás reivindicaciones que se puedan añadir posteriormente se incorporan por la presente en la descripción de las realizaciones de la invención, representando cada reivindicación por sí misma una realización preferida individual.

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 (13)

REIVINDICACIONES:

1. Un panel de pared prefabricado que comprende a. un conjunto de secciones de espuma dimensionadas para alojar huecos dentro de los cuales se vierte posteriormente el hormigón, donde cada sección de espuma tiene una superficie exterior, una interior y dos laterales; y b. un conjunto de bandas metálicas, comprendiendo las bandas metálicas i. un banda metálica longitudinal situada entre los laterales de dos secciones de espuma, ii. dos bandas de atado longitudinales unidas perpendicularmente a un banda metálica longitudinal, donde las bandas de atado se sitúan adyacentes a la superficie exterior de las dos secciones de espuma; ii. un conjunto de agujeros de paso en el banda metálica longitudinal; iii. un conjunto de pestañas embebidas que sobresalen desde el borde opuesto a las bandas de atado; iv. cada pestaña embebida tiene al menos un agujero; v. entre cada pareja de pestañas embebidas, una pestaña de espuma para mantener las dos secciones interiores de espuma en su lugar y separar parcialmente la espuma del hormigón que se ha de verter dentro de un encofrado.

2. Un sistema de pared parcialmente prefabricado que comprende: a. Un conjunto de paneles de pared, donde cada panel comprende i. un conjunto de secciones de espuma dimensionadas para alojar huecos dentro de los cuales se vierte posteriormente el hormigón, donde cada sección de espuma tiene una superficie exterior y una interior y dos laterales; ii. un conjunto de bandas metálicas, comprendiendo las bandas metálicas a) un banda metálica longitudinal situada entre los laterales de dos secciones de espuma, b) dos bandas de atado longitudinales unidas perpendicularmente a un banda metálica longitudinal, donde las bandas de atado se sitúan adyacentes a la superficie exterior de las dos secciones de espuma; c) un conjunto de agujeros de paso en la banda metálica longitudinal; d) un conjunto de pestañas embebidas que sobresalen desde el borde opuesto a las bandas de atado; e) cada pestaña embebida tiene al menos un agu ero; f) entre cada pareja de pestañas embebidas, una pestaña de espuma para mantener las dos secciones interiores de espuma en su lugar y separar parcialmente la espuma del hormigón que se ha de verter dentro de un encofrado. b. una guia sobre la cual se coloca un extremo de los paneles de pared; c. un remate que se ajusta sobre los extremos superiores de un conjunto de paneles de pared; y d. hormigón vertido desde la parte superior de los paneles para rellenar los huecos en los paneles.

3. Una pared aislante que comprende: a) un conjunto de paneles prefabricados que comprenden dos o más piezas de material de espuma y una o más bandas de atado, donde el material de espuma tiene un extremo superior, un extremo inferior, una superficie interior y una superficie exterior, las dos piezas de material de espuma están separadas y son paralelas entre si para conformar al menos un canal longitudinal dispuesto entre las superficies interiores adyacentes de material de espuma, la banda de atado está dispuesta longitudinalmente sobre un borde lateral de una de las piezas de material de espuma, incluyendo además cada pieza de material de espuma al menos una muesca que mantiene unidas dos piezas de material de espuma, y cada banda de atado comprende una primera ala y una segunda ala dispuestas normalmente paralelas la una a la otra y unidas mediante un ala de unión normalmente dispuesta de manera perpendicular a la primera y a la segunda ala, formando normalmente la primera ala, el ala de unión y la segunda ala dos canales generalmente adyacentes en forma de "C", donde cada canal en forma de "C" tiene una pieza de material de espuma dispuesta en su interior, la banda de atado incluye además unas o más pestañas embebidas que por lo general se extienden perpendicularmente a la segunda ala y uno o más canales rígidos dispuestos sobre el extremo superior del material de espuma recubriendo tanto el material de espuma como la banda de atado; b) una o más guías de retención aseguradas a la losa del suelo y dimensionadas para alojar el extremo inferior de uno o más paneles prefabricados; y c) una o más columnas de hormigón distribuidas a lo largo del canal longitudinal entre los paneles prefabricados, donde la pestaña embebida está embebida dentro de la columna de hormigón y al menos la segunda ala y las superficies interiores adyacentes de material de espuma están en contacto físico con la columan de hormigón.

4. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 3 que además incluye espuma adicional dispuesta entre las superficies interiores del material de espuma para crear un canal longitudinal centrado alrededor de las pestañas embebidas de la banda de atado.

5. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 4 que además incluye espuma adicional dispuesta entre las superficies interiores del material de espuma para crear un canal horizontal situado en el extremo superior del material de espuma y un canal horizontal situado en la parte inferior del material de espuma, estando tanto el canal superior como el canal inferior en comunicación fluida con el canal longitudinal, donde una viga superior de hormigón se dispone en el interior del canal superior y una viga inferior de hormigón se dispone en el interior del canal inferior.

6. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 5, donde la columna de hormigón, la viga superior de hormigón y la viga inferior de hormigón se conforman in si tu mediante el vertido de una mezcla de hormigón dentro de los canales longitudinales, el canal superior y el canal inferior.

7. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 1, donde la segunda ala se compone de dos o más láminas planas dispuestas en serie, perpendicularmente al ala de unión a lo largo del eje longitudinal del ala de unión con la pestaña embebida dispuesta entre cada pareja de láminas planas.

8. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 7, donde la pestaña embebida tiene uno o más agujeros de unión y un gancho se une a la pestaña embebida mediante el agujero de unión.

9. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 8, donde el gancho se utiliza para sostener la armadura de refuerzo.

10. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 1, donde el ala externa de la banda de atado normalmente se enrasa con la superficie exterior del material de espuma.

11. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 6, donde una pared completa se levanta empleando un conjunto de paneles prefabricados alineados sobre la guia de retención e incluye la viga superior de hormigón, la viga inferior de hormigón y al menos dos columnas de hormigón cada una situada adyacente a un extremo de la cara longitudinal de la pared.

12. El sistema de pared aislante de la Reivindicación 11, donde las columnas de hormigón situadas en los extremos laterales de la pared son columnas dobles de hormigón conformadas utilizando dos bandas de atado adyacentes estando, las pestañas embebidas de cada banda de atado embebidas en el interior de la columna doble de hormigón.

13. El sistema de pared aislado de la Reivindicación 11, donde se instala una ventana en la pared usando una columna doble de hormigón situada adyacente a una cara longitudinal de la ventana y dos bandas de atado dispuestas horizontalmente y situadas adyacentes a la parte inferior de la ventana, donde las dos bandas de atado horizontales se colocan adyacentes una a la otra con las pestañas embebidas sobresaliendo hacia el hueco creado por las bandas de atado adyacentes, las dos bandas de atado horizontales se conectan mediante una llave, cada una de las dos bandas de atado tiene material de espuma situado entre el ala externa y el ala interna, y se dispone un alféizar horizontal de hormigón entre las superficies interiores del material de espuma.