VIVIENDA UNIFAMILIAR PREFABRICADA DE HORMIGÓN ARMADO Y PROCEDIMIENTO DE MONTAJE DE LA MISMA
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, esta invención se refiere a una vivienda unifamiliar prefabricada de hormigón armado y el procedimiento de montaje de la misma, reuniendo una serie de ventajas y características, inherentes a su organización y constitución, que se describirán en detalle más adelante, y que suponen una innovadora alternativa a lo ya conocido en este campo.
De forma concreta, el objeto de la invención consiste en una vivienda del tipo unifamiliar (a cuatro vientos o pareadas) construida a base, y en todo su contexto, de prefabricados de hormigón armado, es decir, de la que todos los elementos importantes, como son pilares, cerramientos, placas de forjado, cubierta, etc. se hacen en taller realizados en hormigón armado, para posteriormente ponerlos en obra, colocándolos de forma mecánica y de acuerdo con el esquema de la vivienda, incluyendo tanto las placas de forjado como los cerramientos las instalaciones precisas de agua, saneamiento, calefacción, electricidad, comunicaciones y domótica en su interior, convenientemente estudiadas.
CAMPO DE APLICACIÓN
El campo de aplicación de la invención se encuentra dentro de la industria de la construcción y
más concretamente de la construcción de viviendas de tipo unifamiliar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad y como referencia al estado de la técnica debe mencionarse que son conocidas las viviendas y construcciones prefabricadas.
Sin embargo, en la mayoria de los casos, dichas construcciones están constituidas por módulos acabados que enteramente fabricados en taller son trasladados e instalados en la obra, sin embargo, este tipo de construcciones suelen consistir en casas o módulos tipo cabana, bungalow, etc., de escasa resistencia ya que generalmente están realizadas en materiales tales como madera, planchas metálicas, o recubrimientos diversos.
Son por otra parte igualmente conocidos, los elementos modulares prefabricados aplicados a la construcción de casas o viviendas de obra de hormigón armado, tratándose en tal caso únicamente de determinados elementos, tales como paneles, tabiques, bloques, etc. que se realizan en taller con distintos materiales tales como pladur, madera, etc. y que se instalan en la obra, siendo el resto de la construcción convencionalmente realizado "in situ".
Cabe mencionar, sin embargo, que el peticionario desconoce la existencia de una vivienda unifamiliar prefabricada de hormigón armado que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que preconiza la presente invención.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
Así, la vivienda unifamiliar prefabricada de hormigón armado que la invención propone, constituye por sí sola una evidente novedad dentro de su campo de aplicación, ya que además' presenta una serie de diferencias sustanciales y ventajosas en el comportamiento de los elementos que constituyen su estructura frente a los de una construcción tradicional.
De este modo, aparte de la cimentación que al igual que en una construcción tradicional es de hormigón y se realiza, tal como se ha mencionado anteriormente ΛΛin situ", el resto de elementos importantes se realizan en hormigón armado en el taller y se montan en obra, siendo las principales ventajas de tales elementos las siguientes:
- Los pilares, que en la construcción tradicional son los elementos que se encargan de recoger las cargas del edificio y transmitirlas a la cimentación, realizándose zunchos de atado entre pilares para las solicitaciones horizontales, en la vivienda de la invención recogen única y exclusivamente las cargas de las piezas de la cubierta, sirviendo de guía para los cerramientos .
Los forjados, en la vivienda de la invención soportan las cargas de uso, pero las transmiten a los cerramientos y no a los pilares como en la construcción tradicional.
Los cerramientos y tabiquería son paramentos que aportan aislamiento a la vivienda y crean estancias físicas, incorporando elementos
ornamentales en fachada, siendo en la nueva vivienda prefabricada de la invención, paramentos que aparte de aportar aislamiento también se encargan de recoger y transmitir las cargas de la vivienda.
Finalmente y como característica destacable, cabe señalar que, asi como en la construcción tradicional las instalaciones y servicios se realizan en la obra una vez realizados los cerramientos y tabiqueria a falta de los trabajos de enlucido y remates, la vivienda de la invención incluye todas las instalaciones en el proceso de prefabricación de los cerramientos, integrando en su interior las instalaciones eléctrica, de suministro de agua, del saneamiento, de calefacción de telefonía, domótica, etc.
Por otra parte, el procedimiento para su montaje parte en primer lugar de la cimentación realizada en obra, después de haber replanteado y de acuerdo con las medidas obtenidas en planos, realizando en dicha cimentación las vigas de atado y asientos correspondientes para el apoyo de los cerramientos.
Una vez terminada ésta, se procede en orden correlativo al montaje propiamente dicho de la siguiente manera: Cerramientos interiores, cerramientos de división, escaleras, forjados y cerramientos exteriores que formarán una cámara con los cerramientos interiores que a su vez dará a la vivienda y en toda su fachada^ Ia terminación definitiva, acabando con la cubierta.'
Una vez realizadas todas estas operaciones se procederá a unir todas las instalaciones de agua, calefacción sanitarios, etc. que irán por el faso
techo .
Posteriormente se procederá a la colocación de aparatos sanitarios, caldera, ventanales, puertas y demás elementos necesarios, para a continuación realizar el sellado de todos los encuentros con cerramientos, pilares y forjados, etc., dándose por acabado con los remates y pintura.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la' presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
Las figuras número 1 a 5.- Muestran respectivas vistas en sección según un corte transversal de los distintos tipos de pilares que incorpora la vivienda de la invención en función de su ubicación.
La figura número 6.- Muestra una vista en alzado de unos de los pilares una vez embebido en la zapata.
La figura número 7.- Muestra un detalle de una de. las pletinas que incorporan cada uno de los pilares. •
Las figuras 8A, 8B y 8C- Muestran sendas vistas en alzado y sección longitudinal y transversal respectivamente de un ejemplo de panel de cerramiento.
Las figuras 9A, 9B y 9C- Muestran sendas vistas en alzado y sección longitudinal y transversal respectivamente de un ejemplo de panel de interior.
La figura número 10.- Muestra una vista en sección según un corte longitudinal de un ejemplo de la configuración de las placas de forjado.
Las figuras número HA y HB.- Muestran sendas vistas en alzado y planta de la cubierta de la vivienda.
La figura número 12.- Muestra un detalle del acople de las piezas de la cubierta con la viga chumbera.
La figura número 13.- Muestra una vista en alzado de las piezas que conforman las escaleras de la vivienda y su modo de fijación.
La figura número 14.- Es un detalle de la unión de la pieza de la escalera con el forjado.
La figura número 15.- Muestra una vista en alzado de un ejemplo de cerramiento en el que se aprecia la incorporación en su interior del cableado para la conexión de las instalaciones locales.
La figura número 16.- Muestra una vista en sección según un corte longitudinal de la vivienda en su totalidad apreciándose claramente todos los elementos1 que la configuran.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras y de
acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la vivienda unifamiliar prefabricada de hormigón armado que propugna la invención, perteneciendo el ejemplo representado a un proyecto de dos viviendas pareadas y el cual comprende las partes que se indican y describen en detalle a continuación.
Las referencias numéricas aplicadas a los dibujos corresponden a las partes que se relacionan a continuación:
1- Pilares: (la) pilar en esquina izquierda, (Ib) pilar intermedio fachada, (Ic) pilar intermedio hastial, (Id) pilar central y
(le) pilar en esquina derecho.
2- Zapatas
3- Acanaladuras pilares
4- Cerramientos exteriores
5- Pletinas de los pilares
6- Faldón de los paneles de cerramiento exteriores
7- Forjados
8- Panales divisores interiores
9- Cubierta: (9a) piezas normales (9b) piezas especiales boardilla.
10- Boardilla
11- Viga cumbera
12- Acanaladura viga cumbera
13- Escaleras
14- Cableado instalaciones
15- Toma de redes locales
16- Solera
17- Semisótano
18- Planta baja
19- Planta primera
20- Desván
21- Uniones escalera
Asi, el modelo de construcción propuesto establece la colocación y nivelación de los pilares (1) que servirán de guias para los cerramientos (4) y divisiones (8), los cuales adoptan distintas configuraciones, tal como se observa respectivamente en las figuras 1 a 5, según su ubicación, en esquina izquierda (la) (figura 1), intermedio fachada (Ib) (figura 2), intermedio hastial (Ic) (figura 3), central (4) (figura Id) y en esquina derecha (le) (figura 5) .
Los pilares (1) son de hormigón armado prefabricados de una sola vez y embebidos en la cimentación con zapatas (2) arriostradas tal como se aprecia en la figura 6, tendiendo los laterales menor
altura que los centrales, con un armado longitudinal adecuado y una acanaladura (3) perteneciente al mecanismo de machihembrado con el panel de cerramiento (4), cuya medida variará dependiendo del pilar.
Tal como se aprecia en el detalle de la figura 7 , cada uno de los pilares (1) lleva acoplada una serie de pletinas (5) metálicas en las mencionadas acanaladuras (3), que sirven para realizar uniones soldadas entre las aristas superiores del panel de cerramiento (4) y la propia pletina (5) del pilar (1), consiguiendo que el cerramiento (4) no sólo trabaje por gravedad, sino que también colabore en sentido horizontal .
Por su parte, los paneles de cerramiento (4) son prefabricados de hormigón armado y dan capacidad portante al conjunto. Los paneles de cerramiento (4) llevan, tal como se observa en las figuras 8A a 8C, un faldón (6) que discurre a lo largo de todo el panel, situado en la zona superior, el cual solamente tiene la función de tapar el canto de los forjados (7), ya que el siguiente cerramiento que se coloque apoyará sobre el forjado (7) correspondiente. En este caso el cerramiento (4) aporta la capacidad estructural y el forjado (7) se encarga de transmitir cargas entre cerramientos.
Los cerramientos (4) , tal como se ha mencionado anteriormente, además de trabajar por gravedad, también colaboran mediante uniones soldadas con los pilares (1) .
Existen además, paneles interiores (8) que no colaboran con la estructura y que solamente se encargan de la distribución interior de la vivienda, tal como se
aprecia en el ejemplo representado en las figuras 9A a 9C, disponiendo tanto los cerramientos exteriores (4) como las divisiones interiores (8) de los correspondientes huecos (8a) previstos para puertas y ventanas.
En la figura 10 se puede observar un ejemplo de las placas de forjado (7), que al igual que el resto de elementos que constituyen la vivienda prefabricada que propone la invención, son prefabricadas de hormigón armado y se apoyan en los paneles de cerramiento (4) , quedando su canto oculto por el faldón (6) comentado anteriormente .
Finalmente, la cubierta (9) , tal como se aprecia en las figuras HA y HB es también prefabricada de hormigón armado, está realizada a dos aguas con piezas especiales (9b) para configurar las boardillas (10) .
Las piezas (9a) de la cubierta se encuentran apoyadas en dos puntos, uno es la viga cumbera (11) , donde se encaja en una acanaladura horizontal (12) tal como se aprecia en el detalle de la figura 12, y el otro es en el cerramiento (4), donde tienen una pieza que impide el movimiento y a la vez realiza la función de cargadero.
Dicha viga cumbera (11) es una viga continua prefabricada de hormigón armado (una para cada vivienda en el ejemplo representado) con dos apoyos en la cabeza de los .pilares (1), siendo dichos apoyos uniones realizadas mediante cordones de soldadura en los laterales (figura 12) .
Los empujes que pudiera producir la cubierta
(9) sobre el cerramiento (4) se resuelven con la uniones soldadas entre pilar (1) y cerramiento (4) mediante las pletinas (5) anteriormente descritas, ya que aportan rigidez lateral al conjunto de la estructura.
En la figura 13 se observan las escaleras
(13), las cuales están constituidas por piezas enteras prefabricadas de hormigón armado, existiendo dos tipos distintos; el primero cuenta con dos uniones (21) soldadas a las placas de forjado (7), tal como se aprecia en el detalle de la figura 14, y el segundo tipo es la escalera que une el semisótano (17) con el forjado (7) de la planta baja (18), la cual se encuentra apoyada en la solera (16) y tiene una unión (21) soldada al forjado (7) de la planta baja (18) .
En orden a facilitar el montaje de las piezas de las escaleras (13) se han colocado una serie de soportes (no representados) en los cerramientos (4) pero sin ninguna capacidad portante.
Cabe señalar que las fuerzas laterales ejercidas por la cubierta (9) , quedan resueltas al incorporar las uniones soldadas entre cerramientos (4) y pilares (1) , de esta manera las entregas no sólo son por gravedad sino que también existe colaboración frente a esfuerzos laterales.
El posible riesgo sísmico queda resuelto de la misma forma.
Aunque no exista un alto grado de ductilidad en la estructura, se considera que no es un factor determinante, ya que se trata de una edificación con escasa esbeltez.
Por otra parte, la invención prevé para el transporte y montaje de los pilares (1) que se realice mediante dos bulones que atraviesan toda la sección, el montaje y colocación de los cerramientos (4) con dos puntos de sujeción que van alojados en el canto superior de los mismos, y que los forjados (7) se coloquen con cuatro anclajes en la cara superior, unidos a la armadura principal en el proceso de prefabricación.
Por último, en el sistema propuesto por la invención, todas las instalaciones locales se realizan ventajosamente en el mismo proceso de fabricación de la pieza de cerramiento (4) o tabiqueria interior (8).
Es decir, en los moldes donde se hormigonean los cerramientos (4) y paneles o tabiques interiores (8) se incluye el cableado (14) con sus recubrimientos, quedando embebidos una vez se ha vertido el hormigón, tal como se aprecia en el ejemplo representado en la figura 15.
Una vez distribuidas las instalaciones en los cerramientos (4) y paneles interiores (8), existe una red general que discurre oculta por encima del falso techo que se encargada de conectarse a las tomas de redes locales (15) que se encuentran en el canto superior de los cerramientos.
Posteriormente, resuelta la distribución de cada una de las plantas, existen pasos habilitados en cada una1 de las plantas de forjados (7) para la distribución en altura de todas las instalaciones y que quedarán adecuadamente cubiertas por el falso techo, las cuales consisten en las instalaciones de agua fria y caliente, saneamiento, calefacción, instalación
eléctrica, comunicaciones y domótica, cumpliendo todas ellas la normativa vigente para cada caso.
El procedimiento para el montaje de la vivienda unifamiliar prefabricada de hormigón armado que propugna la presente invención, al tratarse de una construcción modular, se realiza de forma ordenada para no crear descompensación de cargas y ejecutándola de forma creciente en altura de la siguiente forma:
En primer lugar se crea una cimentación mediante zapatas (2) arriostradas entre ellas, de tal manera que además de recoger las cargas del pilar (1), sirvan de- apoyo para los cerramientos (4).
Seguidamente se extiende una solera (16) perfectamente nivelada.
Una vez obtenida una plataforma completamente nivelada y firme, la mencionada solera (16) , y todos los pilares (1) prefabricados embebidos en sus zapatas
(2), se empieza a montar los cerramientos exteriores
(4) .
En el arranque serán los cerramientos del semisótano (17) los primeros en colocarse, encastrando el panel de cerramiento (4) por las acanaladuras (3) de los pilares (1) desde la cabeza de los mismos hasta el apoyo de la cimentación.
El proceso de montaje atiende a dos criterios: El montaje se realiza de forma lineal y creciente en altura, estando dividido en niveles repetitivos de paneles de cerramiento (4) y forjados (7).
Así, y de forma resumida, el proceso es el siguiente :
1er Nivel - Semisótano (17) Cimentación (zapatas (2)), solera :i6), pilares (1), paneles de cerramiento exterior (4), paneles interiores (8), escalera (13).
2° Nivel - Planta baja (18) Forjados (7), Paneles exteriores ',4) , paneles interiores (8), escalera (13).
3er Nivel - Planta primera (19)
'Forjados (7), Paneles exteriores (4), paneles interiores (8) , escalera (13) .
4° Nivel - Desván (20) Forjados (7), Paneles exteriores [4 ) , paneles interiores (8), piezas de cubierta (9).
Una vez finalizado el trabajo estructural se continúa realizando las conexiones de las instalaciones, la colocación de puertas y ventanas, de sanitarios para finalmente realizar los trabajos de pintado.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialídad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada -a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.