SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN TERRA - ACERO. TERRA - STEEL CONSTRUCTION SYSTEM.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.BACKGROUND OF THE INVENTION
La construcción con muros de tierra cruda se ha realizado en los cinco continentes desde hace miles de años y siempre ha presentado dos inconvenientes: vulnerabilidad al agua y deficiencia estructural.The construction with raw earth walls has been carried out on five continents for thousands of years and has always presented two drawbacks: vulnerability to water and structural deficiency.
Para resolver los inconvenientes mencionados, he inventado un sistema de construcción ecológica, térmica, segura, duradera y de bajo costo para casas y edificios saludables. El sistema se denomina "Terra-Acero" y consiste en Ia integración de estructuras de acero con muros de tierra estabilizada y apisonada.To solve the aforementioned inconveniences, I have invented a system of ecological, thermal, safe, durable and low-cost construction for healthy houses and buildings. The system is called "Terra-Acero" and consists of the integration of steel structures with stabilized and rammed earth walls.
La combinación de ambos elementos adquiere valor estructural ya que al compactarse Ia tierra de los muros hasta una densidad de 2,000 Kg. / M3 cubriendo las columnas de acero, las rigidiza y los muros en su totalidad trabajan como dalas de cerramiento distribuyendo los esfuerzos laterales uniformemente en toda Ia estructura. iThe combination of both elements acquires structural value since when compacting the earth of the walls up to a density of 2,000 Kg. / M3 covering the steel columns, it stiffens them and the walls as a whole work as closing dams distributing the lateral forces evenly throughout the structure. i
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.DESCRIPTION OF THE INVENTION
La invención de un nuevo sistema de construcción denominado Terra-Acero, consiste en Ia integración de muros de tierra cruda apisonada y estabilizada y estructura de acero, como se describe a continuación, destacándose que IaThe invention of a new construction system called Terra-Acero, consists of the integration of rammed and stabilized raw earth walls and steel structure, as described below, highlighting that Ia
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combinación de ambos elementos añade valor estructural ya que al compactarse Ia tierra de los muros hasta una densidad de 2,000 Kg. / M3 cubriendo las columnas, las rigidiza y los muros en su totalidad trabajan como dalas de cerramiento distribuyendo los esfuerzos laterales uniformemente en toda Ia estructura.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The combination of both elements adds structural value since, when the earth of the walls is compacted to a density of 2,000 Kg. / M3 covering the columns, it stiffens and the walls as a whole work as enclosure dams distributing the lateral forces evenly throughout structure.
Los detalles característicos de este novedoso sistema de construcción se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, siguiendo los mismos números de referencia para indicar los componentes y procedimientos y las figuras que los describen.The characteristic details of this new construction system are clearly shown in the following description and in the accompanying drawings, following the same reference numbers to indicate the components and procedures and the figures that describe them.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La figura 1 muestra Ia losa de cimentación, las varillas de anclaje que conectan Ia cimentación con el techo para que éste resista vientos huracanados y Ia lámina de plástico que sirve como aislante entre el terreno y Ia loza, donde:Figure 1 shows the foundation slab, the anchor rods that connect the foundation with the roof so that it resists hurricane winds and the plastic sheet that serves as an insulator between the ground and the crockery, where:
1. Loza de concreto1. Concrete crockery
2. Varillas de acero2. Steel rods
3. Lámina de plástico3. Plastic sheet
La figura 2 es una perspectiva del montaje de Ia estructura de aceroen Ia cuál: 1. Loza de concretoFigure 2 is a perspective of the assembly of the steel structure in which: 1. Concrete slab
2. Varillas de acero2. Steel rods
3. Lámina de plástico3. Plastic sheet
4. Marcos de acero4. Steel frames
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La figura 3 muestra el tercer procedimiento que es Ia instalación de los polines de techo, donde:SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Figure 3 shows the third procedure that is the installation of the roof poles, where:
1. Loza de concreto1. Concrete crockery
2. Varillas de acero 3. Lámina de plástico2. Steel rods 3. Plastic foil
4. Marcos de acero4. Steel frames
5. Polines de cubierta5. Deck polins
La figura 4 muestra Ia colocación de los moldes para el posterior vaciado y compactación de Ia tierra cruda estabilizada que formará los muros. En esta figura:Figure 4 shows the placement of the molds for the subsequent emptying and compaction of the stabilized raw earth that will form the walls. In this figure:
1. Loza de concreto1. Concrete crockery
2. Varillas de acero '2. Steel rods'
3. Lámina de plástico3. Plastic sheet
4. Marcos de acero 5. Polines de techo4. Steel frames 5. Roof polines
6. Moldes para vaciado de tierra6. Molds for land emptying
La figura 5 muestra un detalle de Ia colocación de los moldes para el vaciado y compactación de Ia tierra cruda estabilizada que formará los muros, donde: 1. Columnas de los marcos de acero.Figure 5 shows a detail of the placement of the molds for emptying and compacting the stabilized raw earth that will form the walls, where: 1. Columns of the steel frames.
2. Moldes para vaciado de tierra.2. Molds for land emptying.
3. Tierra compactada.3. Compacted earth.
4. Varilla de acero.4. Steel rod.
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La figura 6 muestra Ia aplicación del sistema en edificios de varios pisos, en Ia cual:SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Figure 6 shows the application of the system in multi-storey buildings, in which:
1. Loza de concreto1. Concrete crockery
2. Varillas de acero 3. Lámina de plástico2. Steel rods 3. Plastic foil
4. Marcos de acero4. Steel frames
5. Polines de cubierta5. Deck polins
6. Moldes para vaciado de tierra.6. Molds for land emptying.
7. Lámina de entrepiso.7. Mezzanine sheet.
Con referencia a las figuras, el sistema se compone de una losa; de cimentación, N° 1 de Ia Figura 1 , sobre Ia que se ensambla una estructura de acero, N° 2 y 4 de Ia Figura 2, instalando después los polines de techo, N° 5 de Ia Figura 3. A Ia estructura de acero se sujetan con tuercas y tornillos los moldes perfectamente alineados y a plomo a ambos lados de las columnas, N° 6 de Ia Figura 4 y N° 2 de Ia Figura 5. Los moldes servirán para recibir Ia tierra previamente preparada y adecuadamente mezclada, -estabilizada con cemento, yeso, cal u otras substancias- dependiendo de! análisis de Ia mezcla de tierra a utilizar. La tierra humedecida al 10% se va vaciando en capas consecutivas de 20 Cm. que se compactan con apisonadores neumáticos, mecánicos o manuales hasta 15 Cm. de espesor para lograr una densidad de 2,000 Kg. / M3. Una vez que se ha vaciado y compactado una hilada de los moldes hasta los bordes y los muros han curado (secado), se retiran losWith reference to the figures, the system consists of a slab; of foundation, No. 1 of Figure 1, on which a steel structure, No. 2 and 4 of Figure 2 is assembled, then installing the roof polines, No. 5 of Figure 3. To the structure of steel are fastened with nuts and bolts the perfectly aligned and lead molds on both sides of the columns, No. 6 of Figure 4 and No. 2 of Figure 5. The molds will serve to receive the previously prepared and properly mixed soil, - stabilized with cement, plaster, lime or other substances - depending on! Analysis of the soil mixture to be used. The 10% moistened soil is emptied into consecutive layers of 20 cm. which are compacted with pneumatic, mechanical or manual rammers up to 15 cm. thick to achieve a density of 2,000 Kg. / M3. Once a course of the molds has been emptied and compacted to the edges and the walls have cured (dried), the
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moldes instalándose nuevamente en Ia parte superior de Ia hilada de muro previamente construida, y el procedimiento de vaciado de tierra y compactación se repite las veces que sean necesarias hasta Ia terminación del muro. El sistema se puede aplicar en Ia construcción de edificios de varios pisos según se ilustra en Ia Figura 6. Los entrepisos se construyen mediante el empleo de lámina galvanizada y corrugada que se instala como cimbra muerta (denominada encofrado en España), N° 7 de Ia Figura 6. Sobre Ia lámina corrugada se vacían las losas de concreto (llamado hormigón en España) de los entrepisos y sobre ellas los muros de tierra de cada piso, que son independientes.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) molds being installed again in the upper part of the previously constructed wall course, and the procedure of emptying of soil and compaction is repeated as many times as necessary until the completion of the wall. The system can be applied in the construction of multi-storey buildings as illustrated in Figure 6. The mezzanines are constructed by using galvanized and corrugated sheet that is installed as dead formwork (called formwork in Spain), No. 7 of Figure 6. On the corrugated sheet the concrete slabs (called concrete in Spain) are emptied of the mezzanines and on them the earth walls of each floor, which are independent.
< La invención del sistema Terra-Acero viene a resolver los problemas que siempre ha presentado Ia construcción con tierra cruda: 1) vulnerabilidad al agua, y 2) debilidad estructural especialmente a movimientos telúricos;<The invention of the Terra-Acero system solves the problems that the construction with raw earth has always presented: 1) vulnerability to water, and 2) structural weakness especially to telluric movements;
1 ) El sistema resuelve Ia vulnerabilidad al agua de varias maneras:1) The system resolves the vulnerability to water in several ways:
A) La humedad por capilaridad del subsuelo se elimina mediante Ia instalación de una barrera de vapor consistente en una lámina de plástico que se coloca en el terreno antes del vaciado del concreto (hormigón) de Ia losa de cimentación. B) La penetración de humedad a los muros se elimina mediante:A) The moisture by capillarity of the subsoil is eliminated by installing a vapor barrier consisting of a plastic sheet that is placed on the ground before the concrete (concrete) is emptied of the foundation slab. B) The penetration of moisture to the walls is eliminated by:
B1) La instalación de una capa de papel asfaltado que se fija por el exterior a los muros mediante clavos que cuentan para fijación con un círculo metálico en Ia cabeza de aproximadamente 2.5 centímetros de diámetro. B2) Posteriormente se instala una malla metálica sobre el papelB1) The installation of a layer of asphalted paper that is fixed on the outside to the walls by means of nails that have a metal circle on the head of approximately 2.5 centimeters in diameter. B2) Subsequently a metal mesh is installed on the paper
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asfaltado y se termina el muro con aplanados de mezcla de mortero-cemento o estuco (en España se denomina enfoscado). A Ia mezcla de mortero-cemento se incorpora un aditivo que Ia convierte en totalmente impermeable.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) asphalted and the wall is finished with flattened mortar-cement or stucco mix (in Spain it is called plastering). To the mortar-cement mixture is added an additive that makes it totally waterproof.
B3) Alternativamente se pueden terminar los muros con la tierra al natural (sin recubrimientos), quedando totalmente protegidos contra Ia humedad mediante Ia incorporación a Ia tierra al prepararla, de un 10% de cemento que al secar en Ia mezcla produce una reacción química que no es reversible con la humedad, por Io que los muros así construidos no sufren deterioro alguno en contacto con el agua. Éste procedimiento se denomina de "tierra estabilizada".B3) Alternatively, the walls can be finished with the natural earth (without coatings), being totally protected against moisture by incorporating 10% cement into the soil when prepared, when drying in the mixture produces a chemical reaction that It is not reversible with moisture, so that the walls thus constructed do not suffer any deterioration in contact with water. This procedure is called "stabilized land."
C) Los techos se impermeabilizan perfectamente para evitar cualquier • ' penetración de agua. . : • >C) The roofs are perfectly waterproofed to avoid any • 'water penetration. . : •>
2) La estructura de acero brinda al sistema resistencia contra cargas sísmicas, de viento, nieve y cargas vivas y muertas, y los muros de tierra apisonada, como se describió, adquieren en nuestro sistema valor estructural.2) The steel structure gives the system resistance against seismic, wind, snow and live and dead loads, and rammed earth walls, as described, acquire structural value in our system.
La combinación de un procedimiento de construcción milenario con Ia más moderna tecnología estructural y constructiva nos brinda grandes ventajas sobre los sistemas de construcción actuales: a) Construcción ecológica: La fabricación de los muros requiere muy poca energía generada por recursos no renovables como los combustibles fósiles, reduciendo así Ia contaminación que producen. Los ladrillos cocidos a fuego requieren de grandes temperaturas para suThe combination of a millenary construction procedure with the most modern structural and constructive technology gives us great advantages over current construction systems: a) Green construction: The manufacturing of the walls requires very little energy generated by non-renewable resources such as fossil fuels , thus reducing the pollution they produce. Fire bricks require high temperatures for their
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fabricación y se estima que los muros de tierra cruda apisonada requieren para su construcción solo 1/700 -una siete centésima parte- de Ia energía requerida por un muro de ladrillo de masa equivalente. b) Edificación de viviendas y edificios confortables que ayudan a proteger nuestro medio ambiente: Son ampliamente conocidas las propiedades de aislamiento térmico de los muros de tierra y su capacidad de actuar como masa térmica que regula Ia temperatura interior conservando las casas frescas en verano y cálidas en invierno. Éstas características, aunadas a un eficiente aislamiento térmico de los techos brindan importantes ahorros en consumo de energía para climatización de los hogares, reduciendo en consecuencia Ia emisión de contaminantes a Ia atmósfera. c) El sistema Terra-Acero brindará casas saludables ya que su construcción se realiza utilizando materiales naturales ajenos a las emanaciones que se desprenden a Io largo del tiempo de los paneles de madera comprimida con formaldehídos, o de muchos materiales de construcción sintéticos. d) La barrera de vapor que se instala previa al colado de Ia losa de cimentación también bloquea las posibles emanaciones nocivas de gas radón proveniente del subsuelo. e) Amplios estudios se han realizado que relacionan a las estructuras de acero de edificaciones con Ia presencia de campos electro-magnéticos negativos que afectan con el tiempo Ia salud. El hecho de que nuestras columnas estén cubiertas de tierra garantiza que cualquier electricidadSUBSTITUTE SHEET (RULE 26) manufacturing and it is estimated that rammed raw earth walls require for its construction only 1/700 - a seven hundredth part - of the energy required by a brick wall of equivalent mass. b) Building of comfortable homes and buildings that help protect our environment: The thermal insulation properties of the earth walls and their ability to act as thermal mass that regulates the interior temperature while keeping the houses cool in summer and warm are widely known in winter. These characteristics, together with an efficient thermal insulation of the ceilings provide significant savings in energy consumption for air conditioning of homes, thereby reducing the emission of pollutants into the atmosphere. c) The Terra-Acero system will provide healthy homes since its construction is carried out using natural materials outside the emanations that are released over time from the panels of compressed wood with formaldehydes, or many synthetic building materials. d) The vapor barrier that is installed prior to the casting of the foundation slab also blocks the possible harmful emanations of radon gas from the subsoil. e) Extensive studies have been carried out that relate the steel structures of buildings with the presence of negative electro-magnetic fields that affect health over time. The fact that our columns are covered with earth guarantees that any electricity
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f) en Ia estructura se aterriza de inmediato descargándose y al no haber electricidad en Ia estructura no existe Ia posibilidad de electromagnetismo. g) En los países en vías de desarrollo el sistema Terra-Acero posibilitará Ia auto-construcción de viviendas dignas, cómodas, confortables, duraderas, seguras y saludables, a muy bajo costo.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) f) the structure is landed immediately discharging and since there is no electricity in the structure there is no possibility of electromagnetism. g) In developing countries, the Terra-Acero system will enable self-construction of decent, comfortable, comfortable, durable, safe and healthy homes, at a very low cost.
Por Io anteriormente expuesto se puede afirmar que el sistema Terra-Acero viene a revolucionar Ia construcción de vivienda ofreciendo: 1) bajo costo de edificación, 2) respeto a nuestro medio ambiente, 3) confort y ahorro de energía por climatización, 4) durabilidad, 5) seguridad y 6) casas saludables.Therefore, it can be affirmed that the Terra-Acero system is revolutionizing the construction of housing by offering: 1) low cost of building, 2) respect for our environment, 3) comfort and energy saving by air conditioning, 4) durability , 5) security and 6) healthy houses.
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