MX2013014942A - Elemento estructural de encofrado. - Google Patents

Elemento estructural de encofrado.

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Abstract

Elemento estructural adaptado para soportar un encofrado caracterizado porque comprende al menos un núcleo (21) hecho de un material que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 500 kg/m3, y al menos una carcasa (31) metálica que cubre sustancialmente un contorno exterior libre del núcleo (21), disponiéndose la carcasa (31) metálica solidaria al núcleo (21). El elemento estructural de encofrado (1) comprende un alma (11b) y al menos un ala (11a), en donde el alma (11b) y el ala (11a) comprenden dicho núcleo (21) y dicha carcasa (31) que recubre sustancialmente el contorno exterior del núcleo (21).

Description

ELEMENTO ESTRUCTURAL DE ENCOFRADO SECTOR DE LA TÉCNICA La presente invención se relaciona con un elemento estructural de encofrado.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA Son conocidos elementos estructurales tales como vigas, utilizados en el sector de la construcción, en particular pára soportar encofrados. Este tipo de elementos estructurales están sometidos a esfuerzos mecánicos importantes, en particular a cargas estáticas elevadas y a impactos por golpes, choques, etc. que afectan sobre todo a los extremos de las vigas .
Los elementos estructurales utilizados para soportar encofrados tienen preferentemente una sección en forma de I o doble T, comprendiendo dos alas unidas entre sí a través de un alma que puede ser maciza o de celosía. Estos elementos estructurales están diseñados para soportar, de modo general, una rigidez a flexión (E) entre, aproximadamente, 200 kN/m2 y,; aproximadamente, 800 kN/m2, una resistencia a la flexión (M) entre, aproximadamente, 6 kNm y, aproximadamente, 15 kNm, y ,una resistencia a cortante (V) entre, aproximadamente, 18 kN, y, aproximadamente, 28 kN, con un canto entre, aproximadamente, 160 mm y, aproximadamente, 240 mm y una anchura mínima del ala entre, aproximadamente, 65 mm y, aproximadamente, 80 mm.
Por otro lado, este tipo de elementos estructurales son reutilizables, no son de un solo uso. Además, dado que se utilizan en el exterior, están sometidos a condiciones climáticas adversas. Son conocidos elementos estructurales hechos de metal, preferentemente de acero, los cuales además de; cumplir con los requerimientos mecánicos ofrecen una buena resistencia frente a las adversidades meteorológicas pero por otro lado, el peso de la viga obtenida es muy elevado, y consecuentemente su coste. Por ello, el material más í utilizado para este tipo de elementos estructurales es la madera, con la cual se consigue una viga con un peso bajo que cumple los requerimientos mecánicos aunque la durabilidad de dicha viga sea menor, dado que es un material que sufre, entre otros, las adversidades climáticas.
En iGB2106561A se describe un elemento estructural en forma de I, 'hecho de madera, que comprende un alma que comprende a su vez, tres capas de madera dispuestas fijadas entre sí, y dos alas cada una de las cuales comprende al menos tres capas de madera dispuestas fijadas entre sí. El alma comprende unos salientes que se extienden axiales desde cada extremo, que cooperan con unos alojamientos dispuestos en cada ala para su fijación.
I En US2009/02 9742A1 se describe una viga que comprende unas alas hechas preferentemente de madera, y un alma de otro material distinto a la madera, preferentemente metal. El alma tiene unas extensiones que se insertan respectivamente en cada ala de madera. Por otra parte, el alma metálica es sustancialmente hueca, teniendo el inconveniente de que puede penetrar hormigón en su interior, limitando su utilización repetitiva .
Por último, en US5,511,355 se describe un elemento de construcción hecho de plástico de módulo de elasticidad bajo y que comprende en el interior un elemento de laminación sustancialmente continuo y de módulo de elasticidad elevado . Este elemento de construcción tiene un plano a lo largo del cual tiene características homogéneas. El elemento de laminación cae en ambos lados del plano atravesándolo a través de al menos un punto. Las secciones transversales del elemento de laminación y del elemento de plástico son funciones inversamente proporcionales del módulo de elasticidad efectivo del plástico y del elemento de laminación, de modo que las rigideces a flexión de las secciones transversales son esencialmente iguales.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la invención es el de proporcionar un elemento estructural de encofrado según se define en las reivindicaciones .
El; elemento estructural de encofrado comprende un alma y al menos ala que incluye a su vez al menos un núcleo de material que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3, y, aproximadamente, 500 kg/m3, y al menos una carcasa metálica adaptada para cubrir sustancialmente el contorno exterior libre del núcleo, disponiéndose la carcasa metálica solidaria al' núcleo. El elemento estructural de encofrado comprende un alma y al menos un ala, en donde el alma y el ala comprenden dicho núcleo y dicha carcasa que recubre sustancialmente el contorno exterior del núcleo.
De este modo, se obtiene un elemento estructural de encofrado que además de cumplir con los requerimientos mecánicos exigidos a este tipo de elementos estructurales de encofrado, los cuales vienen fijados con las normas respectivas, tiene un peso optimizado para su aplicación como soportes de encofrados, mejores propiedades mecánicas y un mejor comportamiento frente a golpes e impactos que el ofrecido por los elementos estructurales de encofrado, principalmente de madera, convencionales.
Además, el elemento estructural de encofrado según la invención ofrece una mayor durabilidad, dado que la carcasa metálica proporciona al elemento estructural de encofrado un buen comportamiento frente a las condiciones de uso, de i almacenamiento, ante posibles golpes, etc. y en particular a las condiciones meteorológicas, a las que se está sometido el elemento estructural de encofrado durante su vida. Por otra parte, el elemento estructural de encofrado obtenido posibilita su reparabilidad de modo sencillo, aumentando su durabilidad.
Por otra parte, el elemento estructural de encofrado obtenido puede utilizarse para soportar cualquier tipo de encofrado, siendo intercambiable con los actuales elementos estructurales de encofrado que se utilizan como soportes de encofrado .
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La! FIG. 1 muestra una sección transversal de una primera realización de un elemento estructural de encofrado según la invención .
La i FIG. 2 muestra una sección transversal de una segunda realización del elemento estructural de encofrado según la invención.
La FIG. 3 muestra una sección transversal de una tercera realización del elemento estructural de encofrado según la invención .
La1 FIG. 4 muestra una sección transversal de una cuarta realización del elemento estructural de encofrado según la invención .
La FIG. 5 muestra una vista en perspectiva del elemento estructural de encofrado mostrado en la figura 4.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El elemento estructural de encofrado 1;2;3;5 mostrado en las figuras 1 a 5, según la invención cumple con los requisitos mecánicos exigidos a las vigas soporte de encofrados.
En 'las realizaciones mostradas en las figuras 1,2 y 4, el elemento estructural de encofrado 1;2;5 tiene una sección sustancialmente en forma de I o doble T, comprendiendo un alma 11b; 12b; 15b y dos alas lia; 12a; 15a cada una de las cuales se extiende continua desde un extremo del alma 11b; 12b; 15b correspondiente. Los requisitos mecánicos y dimensionales de estos elementos estructurales de encofrado están fijados en la normativa EN13377 : 2002. Asi pues, el elemento estructural de encofrado 1;2;5 está definido por un canto H1;H2;H5 que tiene entre, aproximadamente, 160 mm y, aproximadamente, 240 mm y una anchura bl;b2;b5 del ala lia; 12a; 15a respectiva entre, aproximadamente, 65 mm y, aproximadamente, 80 mm. Además, el elemento estructural de encofrado 1;2;5 soporta, en función de las dimensiones del canto H1;H2;H5 y de la anchura bl;b2;b5 del ala lia; 12a; 15a respectiva, una rigidez a flexión E entre, aproximadamente, 20Ó kN/m2 y, aproximadamente, 800 kN/m2, una resistencia a la flexión M entre, aproximadamente, 6 kNm y, aproximadamente, 15 f kNm, y una resistencia a cortante V entre, aproximadamente, 18 kN y, aproximadamente, 28 kN .
En la figura 1, se muestra una realización de un elemento estructural de encofrado 1 según la invención. El elemento estructural de encofrado 1 comprende un núcleo 21 que se ext'iende continuo en las alas lia y el alma 11b, y una carcasa 31 metálica que cubre el contorno exterior libre del núcleo 21, siendo la carcasa 31 de sección transversal susitancialmente en forma de I o doble T. Tanto el alma 11b como las alas lia son macizas.
En la figura 2, se muestra una segunda realización de la invención, en donde el alma 12b del elemento estructural de encofrado 2 es un alma maciza que comprende un primer núcleo 22b' de sección sustancialmente rectangular y una primera carcasa 32b, de sección transversal sustancialmente rectangular, gue cubre el contorno libre exterior del primer núcleo 22. Por otro lado, cada ala 12a comprende unos segundos núcleos 22a, de sección sustancialmente rectangular, y una segunda carcasa 32a que cubre el contorno libre exterior de los segundos núcleos 22a comprendidos en cada ala 12a. En esta segunda realización, el primer núcleo 22b y la primera carcasa 32b se prolongan sustancialmente hasta el extremo del ala 12a correspondiente, disponiéndose la prolongación 22c respectiva del primer núcleo 22b entre los segundos núcleos 22a, cubriendo la segunda carcasa 32a el contorno libre exterior de los segundos núcleos 22a y la prolongación 22c dispuestos adyacentes entre si.
Por otra parte, la primera carcasa 32b comprende en cada extremo unas entalladuras 37, dispuestas en unas caras opuestas y sustancialmente paralelas entre si de dicha primera carcasa 32b. Cada entalladura 37 se extiende sustancialmente transversal a la primera carcasa 32b. Además, cada segunda carcasa 32a tiene un perfil de sección transversal sustancialmente en C delimitado por dos extremos 38,! de modo que cada entalladura 37 está adaptada para cooperar con uno de los extremos 38 de la segunda carcasa 32a para la fijación elástica de cada segunda carcasa 32a a la primera carcasa 32a. En otras realizaciones, las segundas carcasas 32a pueden estar fijadas a la primera carcasa 32a por medio de adhesivos o cualquier otro tipo de fijación mecánica .
En, las figuras 4 y 5, se muestra otra realización de un elemento estructural de encofrado 5 según la invención, en donde el alma 15b es un alma de celosía.
El i alma 15b del elemento estructural de encofrado 5, mostrado en1 detalle en la figura 4, comprende un primer núcleo 25b y una primera carcasa 35b que cubre el contorno exterior del primer núcleo 25b. Cada ala 15a del elemento estructural de encofrado 5 comprende un segundo 25a núcleo respectivo, y una segunda carcasa 35a que cubre el contorno exterior del segundo núcleo 25a. El primer núcleo 25b comprende en cada extremo, unos salientes 26 que cooperan con unas ranuras 36 respectivas comprendidas en cada segundo núcleo 25a. A su vez, cada segunda carcasa 35a incluye unas aberturas 39 longitudinales, alineadas respectivamente con las ranuras 36 respectivas del segundo núcleo 25a, atravesando los salientes I 26 ,del primer núcleo 25b, las aberturas 39 respectivas para insertarse en las ranuras 36 respectivas del segundo núcleo 25a;, fijándose de este modo el alma 15b al ala 15a correspondiente .
Por! otro lado, en otras realizaciones de la invención, el elemento estructural de encofrado puede tener una sección transversal diferente a la sección en de I o doble T. Asi pues, en la figura 3, se muestra otra realización del i elemento estructural 3 según la invención, en donde el elemento estructural de encofrado 3 tiene una sección sustancialmente en forma de T. El elemento estructural de encofrado 3 comprende un alma 13b y un ala 13a que se dispone en un extremo del alma 13b. El elemento estructural de encofrado 3 comprende un núcleo 23 que se extiende continuo en ; el ala 13a y el alma 13b, y una carcasa 33 metálica que cubre el contorno exterior libre del núcleo 23, siendo la carcasa 33 de sección transversal sustancialmente en forma de T. Tanto el alma 13b como el ala 13a son macizas.
Por otra parte, el núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b del elemento estructural de encofrado 1;2;3;5 mostrado en las figuras 1 a 5 testá hecho de un material que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 500 kg/m3. El material de núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b es un material plástico. En las realizaciones en las cuales se utiliza un material de densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 200 kg/m3, dicho material comprende además unos medios de refuerzo mediante los cuales se mejoran las propiedades de respuesta al impacto y a la compresión del elemento estructural de encofrado 1;3;5. Los medios de refuerzo comprenden fibra de vidrio, fibras de aramida, celulosa de papel, cartón, fibras de nylon, incluso mallas de acero y/o perfiles de plástico. Dichos medios de refuerzo tienen un peso bajo y son baratos. Dichos medios de refuerzo pueden ser insertados o embebidos en el núcleo 21 ;| 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b o por el contrario pueden disponerse a i lo largo del exterior de dicho núcleo 21 / 22a, 22b; 23; 25a, 25b . En la realización segunda, mostrada en la figura 2, el material del primer núcleo 22b del alma 12b y de los segundos núcleos 22a del ala 12a respectiva, tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 200 kg/m3, i incluyendo cada ala 12a unos medios de refuerzo que rigidizan el elemento estructural de encofrado 2. En esta segunda realización, los medios de refuerzo comprenden la prolongación 32c respectiva de la primera carcasa 32b hasta el ¡ala 12a correspondiente, disponiéndose dicha prolongación 32c entre los segundos núcleos 22a del ala 12a.
En las realizaciones en las cuales el núcleo 21 ; 23 ; 25a , 25b está hecho de un material de densidad entre, aproximadamente, 200 kg/m3 y aproximadamente, 500 kg/m3 no son necesarios los mediios de refuerzo.
I En las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 5, el núcleo 21;22a, 22b;23; 25a, 25b ha sido espumado independientemente, fuera de la carcasa 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b. En ese caso, el núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b espumado tiene una geometría similar a la carcasa 31 ; 32a, 32b; 33 ; 35a, 35b, con unas dimensiones tales que cuando el núcleo 21 ; 22a, 22b; 23; 25a, 25b se aloja en el inferior de la carcasa 31 ; 32a, 32b; 33 ; 35a, 35b, entre dicho núcleo 21; 22a, 22b; 23; 25a, 25b y la carcasa 31;¡32a, 32b; 33; 35a, 35b queda un espacio homogéneo a lo largo del contorno exterior del núcleo 21; 22a, 22b; 23; 25a, 25b de entre, aproximadamente, 1 mm y, aproximadamente, 3 mm. El ? elemento estructural de encofrado 1;2;3;5 comprende además, un medio adhesivo 51; 52; 53; 55 adaptado para fijar la carcasa 31 ;32a, 32b; 33 ; 35a, 35b metálica al núcleo 21;22a,22b,22c;23;25a,25b respectivo. El núcleo 21 ;j22a, 22b; 23 ; 25a, 25b está hecho de poliuretano, polietileno o poliestireno, y el medio adhesivo 51; 52; 53; 55 se inyecta entxe el hueco existente entre la carcasa 31;32a, 32b; 33; 35a, 35b metálica y el núcleo 21;22a, 22b;23;25a, 25b respectivo. El medio adhesivo 51;!52;53;55 comprende poliuretano, poliéster o epoxy.
En otras realizaciones no mostradas, el núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b puede ser espumado en el interior de la carcasa 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b correspondiente adoptando sustancialmente una forma geométrica similar a la sección trasversal de la carcasa 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b correspondiente. El núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b que se inyecta en el interior de la carcasa 31 ; 32a, 32b; 33; 35a, 35b está hecho de un material que tiene propiedades adhesivas, de modo que una vez inyectado el núcleo 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b en el interior de la carcasa 31; 32, 33a, 33b; 35a, 35b, se adhiere a dicha carcasa 31; 32a, 32b; 33 ; 35a, 35b metálica. En estos casos, el núcleo 21;22a, 22b;23;25a, 25b está hecho de un material plástico que comprende poliuretano.
En las realizaciones mostradas en las figuras, la carcasa metálica 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b está hecha de acero, preferentemente conformado en frío. La carcasa 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b tiene un espesor el, tl;e2, t2;e3, t3;e5, t5 entre, aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente, 1 mm. En particular, en unas realizaciones, en los elementos estructurales de encofrado 1;2;5 de sección sustancialmente de I o doble T, la segunda carcasa 31;'32a;35a, es decir la carcasa del ala lia; 12a; 15a respectiva, tiene un espesor el;e2;e5 de, aproximadamente, 0,8 mm y la primera carcasa 31b; 32b; 35b, es decir la carcasa que recubre el alma 11b; 12b; 15b tiene un espesor tl;t2;t5 de, aproximadamente 0,5 mm. En otras realizaciones, la segunda carcasa 31a; 32a; 35a, y la primera carcasa 31b; 32b; 35b tienen un .espesor el;e2;e5 de, aproximadamente, 0,75 mm.
En otras realizaciones, la carcasa 31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b metálica puede estar hecha de un acero previamente tratado, como por ejemplo, lacado, galvanizado, fosfatado, o tratamientos que permiten mejorar la adhesión por agarre mecánico al núcleo correspondiente, etc.
En ¡ otras realizaciones no representadas en las figuras, con el Objeto mejorar las propiedades del elemento estructural de encofrado frente a golpes, cada elemento estructural de encofrado puede incluir en cada extremo, un elemento protector que cubra tanto el alma como las alas, siendo el elemento protector de un material resistente a los golpes. En ¡otras realizaciones, no representadas en las figuras, con el '< fin de mejorar la respuesta del elemento estructural de encofrado frente a golpes, el exterior de la carcasa metálica está recubierto con una capa de plástico, preferentemente de poliuretano, de espesor entre, aproximadamente, 0,5mm y aproximadamente, 3 mm. La capa de poliuretano además de proteger el elemento estructural de encofrado frente a golpes, lo protege de alcanzar temperaturas altas. Además permite identificar fácilmente los elementos estructurales de ?? encofrado entre si al aplicar sobre la carcasa metálica capa de poliuretano coloreado.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Elemento estructural.de encofrado adaptado para soportar un encofrado caracterizado porque comprende al menos un núcleo ( 21 ; 22a, 22b; 23; 25a, 25b) hecho de un material que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 500 kg/m3, y al menos una carcasa (31;32a, 32b;33;35a, 35b) metálica que cubre sustancialmente un contorno exterior libre del núcleo ( 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b) , disponiéndose la carcasa (31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b) metálica solidaria al núcleo (21;22a,22b; 23 ; 25a, 25b) , comprendiendo dicho elemento estructural de encofrado (1;2;3;5) un alma ( 11b; 12b; 13b; 15b) y al menos un ala (lia; 12a; 13a; 15a) , en donde el alma ( 11b; 12b; 13b; 15b) y el ala ( lia; 12a; 13a; 15a) comprenden dicho núcleo (21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b) y dicha carcasa ( 31 ; 32a, 32b; 33 ; 35a , 35b) que recubre sustancialmente el contorno exterior del núcleo (21; 22a, 22b; 23;25a, 25b) . Elemento estructural de encofrado según la reivindicación anterior, en donde dicha al menos una carcasa ( 31 ; 32a , 32b; 33 ; 35a, 35b ) es de acero y tiene un espesor ( ti, el ; t2 , e2 ; t3, e3; t5, e5) entre, aproximadamente, 0,5 mm y aproximadamente, 1 mm.
  3. 3. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende unos medios adhesivos ( 51 ; 52 ; 53 ; 55) adaptados para fijar dicho al menos un núcleo (21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b) a dicha al menos una carcasa ( 31 ; 32a, 32b; 33 ; 35a, 35b) .
  4. 4. Elemento estructural de encofrado según la reivindicación anterior, en donde los medios adhesivos ( 51 ; 52 ; 53 ; 55 ) son inyectables en un hueco existente entre dicho al menos un núcleo ( 21 ; 22a, 22b; 23 ; 25a, 25b) , ! y dicha al menos una carcasa (31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b) .
  5. 5. Elemento estructural de encofrado según las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el material de dicho al menos un núcleo (21; 22a, 22b; 23; 25a, 25b) tiene ! propiedades adhesivas, estando adaptado dicho al menos un núcleo (21 ; 22a, 22b, 22c; 23; 25a, 25b) para fijarse a I dicha al menos una carcasa (31; 32a, 32b; 33; 35a, 35b) .
  6. 6. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de ¡ las reivindicaciones anteriores, en donde el núcleo ( 21 ; 23; 25a, 25b) está hecho de un material plástico que i tiene una densidad entre, aproximadamente, 200 kg/m3 y, aproximadamente, 500 kg/m3.
  7. 7. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho núcleo 1 (21;23;25a, 25b) está hecho de un material plástico que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 200 kg/m3 y que incluye unos medios de refuerzo.
  8. 8. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos alas (lia) dispuestas sustancialmente paralelas entre si, i acoplada cada ala (lia) a un extremo del alma (11b), en ¡ donde el alma (11b) y las alas (lia) comprenden dicho núcleo (21) y dicha carcasa (31) . i
  9. 9. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el alma (15b) es un I alma de celosía.
  10. 10. Elemento estructural de encofrado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el ala (12a) i ! comprende una pluralidad de núcleos (22a, 22b) dispuestos adyacentes entre sí, y la carcasa (32a) que recubre sustancialmente el contorno exterior libre de los ; núcleos (22a, 22c), y en donde el alma (12b) comprende al menos un núcleo (22b) adicional y al menos una carcasa ¦ (32b) metálica adicional que recubre sustancialmente el contorno exterior libre del núcleo (22b) adicional, prolongándose sustancialmente dicho núcleo (22b) adicional hasta el extremo del ala (12a). Elemento estructural de encofrado según la reivindicación anterior, en donde la carcasa (32b) adicional del alma (12b) se prolonga sustancialmente hasta el extremo del ala (12a) , reforzando dicha ala (12a) . Elemento estructural de encofrado según las reivindicaciones 10 u 11, en donde el núcleo (22b) adicional está hecho de un material plástico que tiene una densidad entre, aproximadamente, 40 kg/m3 y, aproximadamente, 200 kg/m .
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