-2-.DESCRIPCIÓN-2-.DESCRIPTION
l.-TITULO.-l.-TITLE.-
Sistema estructural tridimensional.Three-dimensional structural system.
El invento consiste en un sistema compuesto de tres o más elementos estructurales conformados, entrelazados entre sí , formando una o varias triangulaciones las cuales nos permiten absorciones de fuerzas y movimientos en los tres ejes; x,y,z.The invention consists of a system composed of three or more structural elements formed, interwoven with each other, forming one or several triangulations which allow us to absorb forces and movements in the three axes; X and Z.
De esta manera se obtiene la reducción de peso y el aumento de resistencia estructural tridimensional a diferencia de otro u otros sistemas estructurales normalizados.In this way the reduction of weight and the increase of three-dimensional structural resistance is obtained unlike other or other standardized structural systems.
El sistema se puede combinar con otros sistemas estructurales bien sean de nueva realización o reforzar sistemas ya realizados para aumentar las cualidades de los mismos.The system can be combined with other structural systems, whether they are new or reinforce existing systems to increase their qualities.
2.-SECTOR.-2.-SECTOR.-
Construcciones arquitectónicas. Construcciones navales ,aeroespaciales y cualquier sector donde se pudiera aplicar el sistema.Architectural constructions Naval, aerospace and any sector where the system could be applied.
3.-ESTADO DE LA TECNICA.-3.-STATE OF THE TECHNIQUE.-
Los sistemas estructurales actuales se basan en un conjunto de elementos rígidos (elementos conformados ,laminados, troquelados ) los cuales son unidos entre si bien sean atornillados, soldados , o encastrados . Todos estos elementos que suelen ser rígidos en su constitución tienen determinados todos los esfuerzos en ejes lineales como x-x ,y-y; esto implica que deben estar sobredimensionados para los esfuerzos a resistir puesto que las absorciones de los mismos no son tridimensionales sino que son
linealmente o superficiales, no pudiendo absorber los momentos de inercia máximos que se puedan producir en un determinado momento produciéndose una deformación estructural e incluso una rotura de los mismos.The current structural systems are based on a set of rigid elements (shaped, laminated, stamped elements) which are joined together even if they are screwed, welded, or embedded. All these elements that are usually rigid in their constitution have all the efforts on linear axes such as xx, yy; this implies that they must be oversized for the efforts to resist since the absorptions thereof are not three-dimensional but are linearly or superficially, not being able to absorb the maximum moments of inertia that may occur at a given time, producing a structural deformation and even a breakage thereof.
Por ello cuando se calculan dichos elementos se incrementan sus medidas de sección incrementándose proporcionalmente el peso del elemento y en consecuencia todo el conjunto estructural .Therefore, when these elements are calculated, their section measurements are increased by proportionally increasing the weight of the element and, consequently, the entire structural assembly.
4.-EXPLICACION DE LA INVENCIÓN.4.-EXPLANATION OF THE INVENTION.
Se trata de la unión de tres o más elementos en forma de semicírculos continuos y contrapuestos linealmente donde se unen asimétricamente en módulos alternos formando varias triangulaciones entre si generando barras y nudos estructurales totalmente dinámicos. Con ello obtenemos una regidedez estructural superior a otro elemento tipo que fuere el apropiado para la misma función, pero el peso se reduce en consideración y la resistencia del elemento es la misma en los tres ejes ;x,y,z.It is the union of three or more elements in the form of continuous and linearly opposed semicircles where they are joined asymmetrically in alternate modules forming several triangulations of each other generating totally dynamic structural rods and bars. With this we obtain a structural rigidity superior to another type element that is appropriate for the same function, but the weight is reduced in consideration and the resistance of the element is the same in the three axes; x, y, z.
Respecto a la absorción de movimiento con el sistema estructural tridimensional se incrementa la estabilidad y la máxima absorción del mismo, puesto que la forma geométrica de los semicírculos conlleva una pretensión estructural añadida en diferencia a cualquier tipo de elemento lineal rígido, la cual al trabajar multidireccionalmente siempre compensa dichos movimientos y esfuerzos.Regarding the absorption of movement with the three-dimensional structural system, its stability and maximum absorption are increased, since the geometric shape of the semicircles entails a structural claim added unlike any type of rigid linear element, which when working multidirectionally always compensates for such movements and efforts.
Esta teoría esta contemplada en el método analítico fundamentado en las condiciones generales de equilibrio; es decir, si en un sistema reticulado todos los esfuerzos están en equilibriosa suma de los momentos, con respecto a un punto cualquiera del reticulado es igual a 0.This theory is contemplated in the analytical method based on the general equilibrium conditions; that is, if in a reticulated system all the efforts are in equilibrium sum of the moments, with respect to any point of the reticulate it is equal to 0.
El sistema de unión de los puntos convergentes se puede realizar mediante sistema de soldadura ( mig, tig, arco sumergido.electrodo ) , bien atornillada mediante elementos auxiliares de suportación , bien comprimida por cualquier sistema de compresión y elementos cualificados para proceder a la misma o cualquier otro método de unión
que ofrezca unas garantías comprobadas de resistencia en consideración a los cálculos de resistencia .dilatación, torsión , esbeltez y abonamiento del sistema estructural siempre en consideración al tipo de material que se utilice .The joining system of the converging points can be done by welding system (mig, tig, submerged arc and electrode), well screwed by auxiliary support elements, well compressed by any compression system and qualified elements to proceed to it or any other joining method that offers proven guarantees of resistance in consideration of the calculations of resistance. dilation, torsion, slenderness and fertilization of the structural system always in consideration of the type of material used.
Referente a otros sistemas estructurales, el sistema estructural tridimensional puede formar parte de los mismos, bien sea total o parcial mente. Según los sistemas estructurales definidos como: articulados ( sistema isostatico, sistema hiperestatico , sistema hipoestatico) , los no articulas , los reticulados y los espaciales , todos ellos utilizan barras fijas sin triangular con perfilaría estándar según norma, sustituyendo estos elementos por barras con sistema estructural tridimensional se obtendría mayor resistencia dinámica y estática, menores cargas puntuales pudiendo ampliar las luces estructurales entre apoyos, obteniendo elementos estructurales de alta resistencia y bajo peso así como mínimas deformaciones en situaciones extremas.Regarding other structural systems, the three-dimensional structural system can be part of them, either totally or partially. According to the structural systems defined as: articulated (isostatic system, hyperstatic system, hypostatic system), non-articulated, cross-linked and spatial systems, all of them use fixed triangular bars with standard profiles according to norm, replacing these elements with bars with structural system three-dimensional, greater dynamic and static resistance would be obtained, lower punctual loads being able to expand the structural lights between supports, obtaining structural elements of high resistance and low weight as well as minimal deformations in extreme situations.
5.-UN MODO DE REALIZACIÓN.5.-A MODE OF EMBODIMENT.
El modelo de realización escogido que se expone a continuación reúne las características siguientes: Fig.1/2/3The chosen embodiment model set out below meets the following characteristics: Fig. 1/2/3
1) - Elemento realizados en acero inox Aisi 316 - 18/8 en perfilaría tipo redondo calibrado diámetro 10 mm.1) - Element made of stainless steel Aisi 316 - 18/8 in round profile calibrated diameter 10 mm.
2) - Los radios de los semicírculos de los que va compuesto cada elemento son de 50 mm.2) - The radii of the semicircles of which each element is composed are 50 mm.
3) - La estructura se compone de tres elementos de dimensiones y características iguales.3) - The structure consists of three elements of equal dimensions and characteristics.
4) - La unión entre ellos se realiza mediante soldadura tipo "tig" en la intersección de los mismos, con una longitud de unión de 20 mm. Un grado de penetración del 100% puesto que el tipo de soldadura utilizada se realiza con argón al (vació).
5) - La longitud total de la pieza es de 1 mt/1.4) - The union between them is carried out by means of welding type "tig" in the intersection of the same, with a length of union of 20 mm. A penetration degree of 100% since the type of welding used is performed with argon at (vacuum). 5) - The total length of the piece is 1 mt / 1.
6) - Los ángulos de la triangulación no son inferiores a 40°, se mantienen entre 41° y 43° aproximadamente en sus ángulos iguales y 93° en el ángulo restante puesto que la triangulación generada es mediante triángulos isósceles.6) - The triangulation angles are not less than 40 °, they remain between approximately 41 ° and 43 ° at their equal angles and 93 ° at the remaining angle since the generated triangulation is by isosceles triangles.
7) - La altura de la triangulación es de 63,7 mm. aproximadamente.7) - The height of the triangulation is 63.7 mm. approximately.
8) - La longitud de los lados es de 100 mm por cada uno.8) - The length of the sides is 100 mm each.
9) - Los elementos se fabrican de un solo tramo por sistema de prensado lo cual garantiza su homogeneidad en las tensiones formadas por cada elemento las cuales son exactas entre si. Fig.10/119) - The elements are manufactured in a single section per pressing system which guarantees their homogeneity in the tensions formed by each element which are exact to each other. Fig. 10/11
Este modo de realización se ejecuta para generar una vez comprobado sus características técnicas , mecánicas - dinámicas en laboratorio, las tablas de equivalencia ,las cuales nos ayudaran a calcular y definir toda la topología estructural precisa para cada aplicación de la misma. ( dimensiones, momentos de inercia , momento resistente, etc.).This embodiment is executed to generate once its technical, mechanical - dynamic characteristics in the laboratory have been verified, the equivalence tables, which will help us calculate and define all the precise structural topology for each application of the same. (dimensions, moments of inertia, resistant moment, etc.).
6.-APLICACIÓN INDUSTRIAL.6.-INDUSTRIAL APPLICATION.
El sistema se fabrica completo en taller, disponiendo de varios modelos y medidas. La forma de unión de los elementos se realiza mediante encuentros diseñados especialmente para la estructura los cuales pueden ser :The system is manufactured complete in the workshop, with several models and sizes. The way of joining the elements is done through meetings specially designed for the structure which can be:
- Rotula de unión simple. Fig. 12 / 13- Simple joint ball. Fig. 12/13
- Rotula de unión móvil. Fig. 14/15/16/17.- Mobile joint ball. Fig. 14/15/16/17.
- Rótula de unión tridimensional. Fig. 18/19/20/21. - Aplique de soportación.(simple,movil, tridimensional). Fig. 22/23/26- Three-dimensional joint ball joint. Fig. 18/19/20/21. - Apply support (simple, mobile, three-dimensional). Fig. 22/23/26
- Aplique de refuerzos de nudos.(atornillados,prensados, soldados).Fig. 24/25
- Apply reinforcements of knots. (Screwed, pressed, welded). 24/25