WO2015177385A1 - Sistema de construcción ligero y modular - Google Patents

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WO2015177385A1
WO2015177385A1 PCT/ES2015/000069 ES2015000069W WO2015177385A1 WO 2015177385 A1 WO2015177385 A1 WO 2015177385A1 ES 2015000069 W ES2015000069 W ES 2015000069W WO 2015177385 A1 WO2015177385 A1 WO 2015177385A1
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WO
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panels
structural
screwed
construction system
modular construction
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Application number
PCT/ES2015/000069
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fernando Garate Churruca
Unai ALDAMA ELORZA
Antxon Galiana
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Fiark Internacional, Sl
Cidark System, Sl
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Publication date
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
    • E04B1/14—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements being composed of two or more materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/61—Connections for building structures in general of slab-shaped building elements with each other
    • E04B1/6108—Connections for building structures in general of slab-shaped building elements with each other the frontal surfaces of the slabs connected together
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B1/343—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34315—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts
    • E04B1/34321—Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts mainly constituted by panels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/005—Modulation co-ordination

Definitions

  • the present invention refers to a lightweight, industrialized, modular construction system, easy to assemble and without the need for special or large machinery, composed of structural elements and general closure of the building, both facades and interior divisions, as well as a new definition and integration of the laying and the networks of interior installations necessary for its operation.
  • the object of the invention is to achieve a simple, fast assembly, carried out dry and without the need for large or special machinery, of a building composed of elements of industrialized manufacturing, of a permanent nature that can have up to four floors and can be used for different purposes and according to different conditions of both environment and project.
  • the former have three main drawbacks such as: their typological rigidity, (since the configuration of buildings can only respond to the sum of
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) containers), the limitations related to the transport of its sections and the need for auxiliary means and special machinery for its assembly.
  • Light Steel Framing type construction systems are solutions that greatly improve the optimization of the transport of the different elements to the site, and also the flexibility in the design.
  • the degree of industrialization and prefabrication is much lower and the assembly work longer and laborious.
  • the type of joints and profiles do not normally allow the construction of constructions of building profiles greater than two floors.
  • constructions formed by steel plate sandwich panels are weak constructions that have little structural strength, which is why they rarely appear in building profiles of more than one plant and offer very limited levels of comfort, efficiency and durability , more characteristic of eventual or emergency constructions. It is a solution widely used in warehouses and industrial and agricultural warehouses.
  • the prefabricated and industrialized construction system object of the invention is presented as a solution to the majority of weaknesses identified in the background section, and as an alternative to traditional construction systems, providing advantages such as:
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) - Fast assembly due to the use of bolted joints and assemblies.
  • the function of the starting and leveling structure is to achieve a perfect leveling for the operation and assembly of the building, and a correct anchoring of the structure to the foundation.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26)
  • the starting structure can be more or less elevated and braced.
  • a ground floor start-up and mezzanine will be used high enough to easily perform the laying of general networks of building facilities and their maintenance, as well as greater isolation from the ground.
  • the main elements of the invention for this group are the starting frames, identified with the number (2) and the anchor plates, identified as number (1).
  • the starting frames (2) are composed of cold rolled and galvanized structural steel tubes welded together and with riveted nuts necessary for connection with other system elements. The thickness of the steel and the characteristics of the galvanized may vary depending on the conditions of the building and its surroundings.
  • the anchor plates (1) are rectangular elements, also of cold rolled and galvanized structural steel, which are anchored to the foundation by means of threaded rods or bolts and to the starting frame (2) by means of high-strength screws. Some of these plates are placed independently, and others are welded to the starting frames (2) in order to speed up the assembly and general layout. The leveling of the starting structure is achieved by using nut and locknut on the threaded rods.
  • STRUCTURAL VERTICAL PANELS It is the main and most unique element of the system since it involves both the vertical bearing structure and the closure and insulation of the building.
  • These panels are composed of an internal steel frame, an insulation of rock wool from the core and a board on each side as a closure (figure 9).
  • the frame is formed by open profiles of type C, cold rolled structural steel and galvanized type S280GD or similar. The thickness of galvanized will depend on the climatic conditions and the environment where the building is located and its characteristics may vary in each project and even replace this galvanized with a paint protection.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26)
  • the profiles are joined together by welding, riveting and screwing, thus forming a rectangular structure.
  • the racks also have riveted holes and nuts to allow the assembly by screwing between several panels and system elements.
  • the welds are protected with zinc-rich paint in order to avoid possible metal oxidation processes.
  • rock wool density will depend primarily on the acoustic requirements determined by the customer and the type of building.
  • the insulation material can also vary, using polyurethane, extruded and expanded polystyrene, glass wool or ecological insulation such as sheep's wool, cork, or cellulose.
  • the materials used are as a general rule: the fibrocement, oriented wood chip boards, cement wood and laminated plaster, with varying thicknesses between 8 and 12 millimeters. In any case, these materials must be weather resistant so that they can be used as final exterior finishes.
  • the fixing of the boards to the metal frame the system is arranged in such a way that they can be placed can be placed by screwing, riveting or adhering. The screwing will be done with galvanized or galvanized self-drilling screws and with a perimeter cord sealing by elastic neutral silicone or a self-adhesive waterproof tape.
  • the panels are factory formed, so that they are delivered as a finished assembly ready for assembly.
  • Structural vertical panels can be classified by their function and by their geometry (figure 10). Due to its function and location within the building, the system has structural facade panels and structural partition walls; and due to its geometry, the system includes blind panels (1 1), window panels (12), door panels (13) or hatch panels (14).
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) The panels are supplied with carpentry and glass placed and sealed from the factory. Aluminum carpentry and tempered or safety glass are used to minimize breakage in assembly and transport.
  • These panels also serve as technical elements of installations, housing the necessary elements for the laying and connection of electricity, water, sanitation and telecommunications facilities; thus reducing assembly times on site and improving quality control from the factory.
  • Each project will determine the degree of preinstallation required in the panels.
  • the assembly of the parts that make up the system is done by bolted joints.
  • the assemblies between main structural elements are made with screws, washers and nuts of high strength of 12 mm metric.
  • This joint is a fundamental element of the system, which fulfills the function of sealing, from a self-adhesive silicone band, preventing the passage of moisture. This element insulates thermally and acoustically, and also reduces the overall vibration transmission between the different metal elements of the construction system.
  • the horizontal structure is based on a dry constructive solution, that is, without the contribution of hydraulic materials such as mortars, cements, concrete or plasters. This allows for greater prefabrication, lightness and modulation.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26)
  • the slabs are composed of a main metal structure, and a sandwich panel closure screwed to this metal structure by means of self-drilling screws.
  • secondary elements of the mezzanine package are the false ceiling and floor coverings or finishes, which vary according to the requirements of each project (figures 3,5 and 7).
  • the main metal structure is composed of open profiles of S280 GD galvanized structural steel type C or Z, sheet thickness between 1.5 mm and 3 mm and edge between 120 mm and 250 mm, depending on the structural need. These profiles are punched at their ends to be connected by bolted joints to the joining plates of the vertical structural panels (figure 12). The structural operation of these will be that of a biarticulate beam that will transmit mainly axial and shear stresses at both ends.
  • the closing sandwich panels are composed of two faces of fiber cement board and a thermo-bonded core of thermo-acoustic insulation of extruded polystyrene or high-density rock wool. These elements have the structural capacity to resist and transmit the stresses generated between beams and are screwed to the main metal structure in order to avoid falls in the assembly and to achieve a suitable joint behavior and transmission of efforts.
  • the substructure (figure 7) for the formation of a slope on the roof is formed by specific structural elements, trusses or triangulated structures, made by means of rectangular and square tubes welded together of cold rolled galvanized steel of structural quality S280GD, and of thicknesses between 1 , 5 and 3 millimeters.
  • This substructure is screwed to the structural vertical panels by means of steel plates of similar quality and joints screwed by bolts or screws of high strength of 12 mm.
  • belts of type C and Z are used, screwed to the aforementioned substructure by means of intermediate joining pieces and 12 mm high-strength metric screws.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) As a final closure or lining of the roof of the building, metal sandwich panels are used, consisting of two 0.6 mm thick pre-lacquered steel sheets and a low density polyurethane core between 30 and 50 millimeters thick. These panels are screwed to the straps by means of self-drilling screws of 6 mm metric. In order to avoid moisture and rainwater seepage inside the building, finishes of 0.6 mm thick pre-lacquered sheet steel are placed on ridge, eaves, gutters and albardillas.
  • This type of substructure and roofing solution allows the construction system to be able to adopt different shapes and slopes, thus being able to have roofs or roofs with one, two or even four waters, and of varying slopes according to the needs of the project and location.
  • the construction system presented uses two different solutions.
  • the first one described below is for simple interior divisions and the second one is a specific solution to house the common water, sanitary and electricity installations for the building and for wet rooms such as bathrooms, toilets and kitchens.
  • the simple interior partition solution (9) is based on a self-supporting partition system, consisting of sandwich panels and upper and lower channels of cold rolled and galvanized steel profile.
  • Sandwich panels are similar to those described for horizontal closures, and their overall thickness may vary due to project requirements, in addition, they can carry inside or superficially protective ducts, registration boxes and consumption points for electricity and telecommunications installations.
  • These panels have their grooved and tongue and groove edges in order to fit them into the upper and lower profiles mentioned above by screwing them together. These profiles are screwed first to both the floor and the false ceiling by means of self-drilling screws. This system does not need vertical continuity between floors (figure 7).
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26)
  • the second system mentioned is configured by non-structural vertical panels but which house an important set of networks of facilities necessary for wet and general areas and areas of the building.
  • the technical panels are manufactured in the workshop and consist of an interior structure composed of open profiles of cold-rolled galvanized steel, similar to those used in self-supporting structures for laminated plaster partitions, fiber cement closing boards, interior insulation of rock wool and hydraulic, electrical, telecommunications or ventilation and air conditioning interior installations.
  • Figure 1 shows a representation according to a perspective of the foundation anchor plates of a sample building made according to the construction system object of the invention.
  • Figure 2 - Shows a representation similar to the previous one in which the start-up and leveling phase of the building begins.
  • Figure 3. Shows the assembly of the first floor and horizontal structure of the ground floor.
  • Figure 4. Shows the assembly of the vertical structural panels (3) that make up the facade closure and structural interior divisions of the ground floor and also of the non-structural vertical divisions (9) and installations (10).
  • Figure 5. Shows the assembly of the first floor slab that will be similar to that of Figure 3.
  • Figure 6. Shows the assembly of the vertical structural panels that configure the closing of the facade and structural interior divisions of the first floor and also of the non-structural vertical divisions and installations.
  • Figure 7. Shows the assembly of the floor slab of second floor or under cover, which will be similar to those of figures (3.5) and the metal roof substructure.
  • Figure 8. Shows a representation of the sample building completed with its main elements and with the finished roof covering
  • Figure 9. Shows the exploded view of a structural vertical panel type (3).
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) Figure 10.- Shows a geometric classification of the vertical structural panels (3) among which are blind panels (1 1), window panels (12), door panels (13) or hatch panels (14).
  • Figure 1 It shows a steel plate that serves as a connection between four structural vertical panels.
  • Figure 12.- It shows a steel plate that serves as a connection between four structural vertical panels and a beam of the horizontal metal structure of slabs.
  • Figure 13. It shows a steel plate that serves as a connection between four structural vertical panels forming a corner with an angle at 90 °.
  • Figure 14. Shows a profile of steel type, of varying lengths, which is part of the main horizontal steel structure of horizontal slabs.

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Abstract

Sistema constructivo, ligero y modular, previsto para edificaciones de hasta cuatro plantas, que se constituye a partir de una estructura metálica de anclaje (1), arranque y nivelación (2), unos paneles verticales estructurales (3) como cierre y aislamiento térmico y acústico de fachada y tabiquería, con la particularidad de que estos paneles se atornillan entre sí y al resto de los elementos estructurales del sistema mediante placas de acero intermedias (4) y uniones atornilladas mediante tornillos de alta resistencia conformando uniones de tipo articulado pero que en su conjunto consiguen una forma de trabajo uniforme y muraría de estos paneles (3). Los forjados no utilizaran materiales hidráulicos como el hormigón y se componen de una estructura metálica horizontal principal (5), y un cierre superior mediante panel sandwich (6) de configuración variable y atornillado la esta estructura metálica horizontal (5). La cubierta con capacidad para adoptar diferentes geometrías y pendientes gracias a una subestructura metálica (7) y un cierre y revestimiento mediante panel sandwich metálico (8) de espesores, calidades y materiales variables atornillados a esta subestructura (7).

Description

SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN LIGERO Y MODULAR
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de construcción ligero, industrializado, modular, fácil de montar y sin necesidad de maquinaria especial o de gran tamaño, compuesto por elementos de estructura y cierre general del edificio, tanto fachadas como divisiones interiores, así como una nueva definición e integración del tendido y las redes de instalaciones interiores necesarias para su funcionamiento.
El objeto de la invención es conseguir un montaje sencillo, rápido, realizado en seco y sin necesidad de maquinaria grande o especial, de un edificio compuesto por elementos de fabricación industrializada, de carácter permanente que pueda llegar a tener hasta cuatro plantas y sea utilizable para distintos fines y según diferentes condicionantes tanto de entorno como de proyecto.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente, la tecnología de la construcción se encuentra en pleno cambio y desarrollo de nuevos y existentes sistemas prefabricados e industrializados, como alternativa a las formas de construir tradicionales y con el fin de reducir tanto los tiempos, como los costes derivados de estas últimas. Dentro de estos sistemas podemos encontrar tres grupos principales: de tipo contenedor, de tipo Light Steel Framing y de paneles sandwich de chapa de acero.
Los primeros presentan tres inconvenientes principales tales como: su rigidez tipológica, (dado que la configuración de edificios sólo puede responder a la suma de
1
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) contenedores), las limitaciones relacionadas con el transporte de las secciones del mismo y la necesidad de medios auxiliares y maquinaria especial para su montaje.
Por otro lado, los sistemas de construcción de tipo Light Steel Framing, son soluciones que mejoran mucho la optimización del transporte de los diferentes elementos al lugar de la obra, y también la flexibilidad en el diseño. Sin embargo, el grado de industrialización y prefabricado es mucho menor y el trabajo de montaje más largo y laborioso. Además el tipo de uniones y perfiles no permiten normalmente la realización de construcciones de perfiles edificatorios superiores a dos plantas.
Finalmente, las construcciones formadas por paneles sándwich de chapa de acero, son construcciones endebles que presentan poca solidez estructural, motivo por el cual rara vez se presentan en perfiles edificatorios de más de una planta y ofrecen unos niveles de confort, eficiencia y durabilidad muy limitados, más característicos de construcciones eventuales o de emergencia. Es una solución muy utilizada en naves y almacenes industriales y agrícolas.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El sistema de construcción prefabricada e industrializada objeto de la invención, se presenta como solución a la mayoría debilidades identificadas en el apartado de antecedentes, y como alternativa a los sistemas de construcción tradicionales, aportando ventajas como:
- Gran flexibilidad para conseguir diseños a medida, y ampliaciones tanto en altura como en extensión.
- Ligereza de componentes, con el fin de facilitar y optimizar su transporte y montaje.
- Construcción en seco, sin necesidad de recursos hídricos importantes ni de cemento u hormigón.
- Gran durabilidad y resistencia estructural frente a solicitaciones tanto de viento como de sismo.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) - Rapidez en el montaje debido al uso de uniones y ensamblajes atornillados.
- Importante porcentaje de reutilización de componentes.
- Buenos niveles de eficiencia energética y confort.
- Posibilidad de incorporar sistemas de aprovechamiento energía solar, eólica y geotérmica.
- Mínima generación de residuos en el proceso de fabricación y montaje en obra.
- Uso de materiales nuevos y reciclados respetuosos con el medio ambiente.
Se trata de un sistema de construcción compuesto por cinco grupos o partes principales como lo son la estructura de arranque y nivelación, los paneles verticales estructurales, la estructura y cierre horizontal de forjados, la subestructura y cierre de cubierta, y los paneles interiores no estructurales de tabiquería e instalaciones. Todas las uniones entre los diferentes grupos y elementos del sistema se realizan mediante tornillería de alta resistencia y tornillos autotaladrantes, facilitando así el proceso de montaje y desmontaje sin necesidad de una mano de obra muy especializada.
Cabe destacar que este tipo de construcción es adaptable a una gran variedad de terrenos, y soluciones de cimentación, ya sean de tipo superficial, profundo, semi- profundo, prefabricados o realizados in situ.
Dada la ligereza de los elementos que componen los edificios, se da una importante reducción de las solicitaciones y cargas transmitidas por las construcciones al terreno en comparación con los sistemas tradicionales.
A continuación se describen los diferentes grupos principales anteriormente citados y los elementos que los componen: ESTRUCTURA DE ARRANQUE Y NIVELACIÓN:
La función de la estructura de arranque y nivelación es conseguir una perfecta nivelación para el funcionamiento y montaje del edificio, y un correcto anclaje de la estructura a la cimentación.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Dependiendo de los condicionantes existentes en cada proyecto y del tipo de edificio, la estructura de arranque puede ser más o menos elevada y arriostrada. Como norma general se utilizará un arranque y entrepiso de planta baja lo suficientemente elevado para realizar con facilidad los tendidos de redes generales de instalaciones del edificio y su mantenimiento, además de un mayor aislamiento del terreno.
Los elementos principales de la invención para este grupo son los bastidores de arranque, identificados con el número (2) y las placas de anclaje, identificados como número (1). Los bastidores de arranque (2) se componen de tubos de acero estructural laminado en frío y galvanizados soldados entre sí y con tuercas remachadas necesarias para su conexionado con otros elementos del sistema. El espesor del acero y las características del galvanizado podrán variar dependiendo de los condicionantes del edificio y su entorno. Las placas de anclaje (1) son elementos rectangulares, también de acero estructural laminado en frío y galvanizado, que se anclan a la cimentación mediante varillas o pernos roscados y al bastidor de arranque (2) mediante tornillos de alta resistencia. Algunas de estas placas se colocan de forma independiente, y otras están soldadas a los bastidores de arranque (2) con el objetivo de agilizar el montaje y replanteo general. La nivelación de la estructura de arranque se consigue mediante el uso de tuerca y contratuerca en las varillas roscadas.
PANELES VERTICALES ESTRUCTURALES Es el elemento principal y más singular del sistema ya que supone tanto la estructura portante vertical como el cierre y aislamiento del edificio. Estos paneles están compuestos por un bastidor de acero interno, un aislamiento de lana de roca de en el núcleo y un tablero a cada lado a modo de cierre (figura 9). El bastidor está formado por perfiles abiertos de tipo C, de acero estructural laminado en frío y galvanizado tipo S280GD o similar. El espesor de galvanizado dependerá de las condiciones climáticas y de entorno donde se ubique el edificio pudiendo variar en cada proyecto sus características e incluso sustituir este galvanizado por una protección mediante pintura.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Los perfiles se unen entre sí mediante soldadura, remachado y atornillado, conformando así una estructura rectangular. Los bastidores tienen además, unos taladros y tuercas remachadas para permitir después el ensamble mediante atornillado entre varios paneles y elementos del sistema. Las soldaduras se protegen con pintura de rica en zinc con el fin de evitar posibles procesos de oxidación del metal.
La elección de la densidad de la lana de roca dependerá sobre todo de las exigencias acústicas determinadas por el cliente y el tipo de edificio. También puede variar el material del aislamiento pudiendo utilizar poliuretano, poliestireno extruido y expandido, lana de vidrio o aislamientos ecológicos como la lana de oveja, el corcho, o la celulosa.
Para los tableros de cierre los materiales utilizados son como norma general: el fíbrocemento, tableros de virutas de madera orientadas, madera cemento y yeso laminado, con espesores variables entre 8 y 12 milímetros. En cualquier caso, estos materiales han de ser resistentes a la intemperie de forma que puedan utilizarse como acabados exteriores finales. En cuanto a la fijación del los tableros al bastidor metálico, el sistema está dispuesto de tal manera que se puedan colocar se podrán colocar mediante atornillado, remachado o adheridos. El atornillado se realizará con tornillería autotaladrante zincada o galvanizada y con un cordón perimetral de sellado mediante silicona neutra elástica o una cinta impermeable autoadhesiva.
Es importante remarcar que los paneles son conformados en fábrica, de forma que se entregan como un conjunto terminado listo para el montaje.
Los paneles verticales estructurales pueden clasificarse por su función y por su geometría (figura 10). Por su función y ubicación dentro del edificio el sistema cuenta con paneles estructurales de fachada y paneles estructurales de tabiquería; y por su geometría el sistema incluye paneles ciegos (1 1 ), paneles de ventana (12), paneles de puerta (13) o paneles de escotilla (14).
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Los paneles se suministran con las carpinterías y vidrios colocados y sellados desde fábrica. Se utilizan carpinterías de aluminio y vidrios templados o de seguridad con el objetivo de minimizar las roturas en montaje y transporte.
Estos paneles sirven también como elementos técnicos de instalaciones, albergando en ellos los elementos necesarios para el tendido y conexionado de las instalaciones de electricidad, agua, saneamiento y de telecomunicaciones; reduciendo así los tiempos de montaje en obra y mejorando el control de calidad desde fábrica. Cada proyecto determinará el grado de preinstalación necesaria en los paneles.
El ensamblaje de las piezas que componen el sistema se realiza mediante uniones atornilladas. Los ensamblajes entre elementos estructurales principales se realiza con tornillos, arandelas y tuercas de alta resistencia de métrica 12 milímetros.
Las principales uniones entre paneles estructurales verticales, y entre los elementos estructurales horizontales se solucionan mediante placas de ensamble de acero galvanizado 5 mm de espesor. Estas piezas sirven de nexo entre los diferentes elementos estructurales, uniéndolos y consiguiendo que trabajen juntos en el conjunto del edificio (figura 11, 12 y 13).
Por último, en cuanto al conjunto de elementos que conforman el grupo de paneles estructurales y verticales, se ha dispuesto para ensamblar los paneles estructurales, la junta intermedia tanto horizontal como vertical que se genera entre ellos. Esta junta es un elemento fundamental del sistema, que cumple la función de sellar, a partir de una banda autoadhesiva de silicona, evitando el paso de la humedad. Este elemento aisla térmica y acústicamente, y además reduce la transmisión de vibraciones general entre los diferentes elementos metálicos del sistema constructivo.
ESTRUCTURA Y CIERRE HORIZONTALES.
La estructura horizontal se basa en una solución constructiva seca, es decir, sin aporte de materiales hidráulicos como morteros, cementos, hormigones o yesos. Esto permite una mayor prefabricación, ligereza y modulación.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Los forjados se componen de una estructura metálica principal, y un cierre de panel sandwich atornillado a esta estructura metálica mediante tornillos autotaladrantes. Como elementos secundarios del paquete de entrepiso están el falso techo y los revestimientos o acabados de suelo, que varían según las exigencias de cada proyecto (figura 3,5 y 7).
La estructura metálica principal está compuesta por perfiles abiertos de acero estructural S280 GD galvanizados tipo C o Z, de espesor de chapa entre 1 ,5 mm y 3mm y canto entre 120mm y 250 mm, dependiendo de la necesidad estructural. Dichos perfiles están troquelados en sus extremos para poder ser conectados mediante uniones atornilladas a las placas de unión de los paneles estructurales verticales (figura 12). El funcionamiento estructural de éstas será el de una viga biarticulada que transmitirá, principalmente, esfuerzos axiles y de cortante en ambos extremos.
Los paneles sandwich de cierre están compuestos por dos caras de tablero de fibrocemento y un núcleo termo encolado de aislamiento termo - acústico de poliestireno extruido o lana de roca de alta densidad. Estos elementos poseen la capacidad estructural para resistir y transmitir los esfuerzos generados entre vigas y se atornillan a la estructura metálica principal con el fin de evitar caídas en el montaje y para conseguir un comportamiento conjunto y transmisión de esfuerzos adecuada.
SUBESTRUCTURA Y CIERRE DE CUBIERTA.
La subestructura (figura 7) para la formación de pendiente en cubierta está formada por elementos estructurales puntuales, cerchas o estructuras trianguladas, realizadas mediante tubos rectangulares y cuadrados soldados entre sí de acero galvanizado laminado en frío de calidad estructural S280GD, y de espesores entre 1 ,5 y 3 milímetros. Esta subestructura se atornilla a los paneles verticales estructurales mediante placas de unión de acero de calidad similar y uniones atornilladas mediante pernos o tornillos de alta resistencia de métrica 12 milímetros.
Para recibir el revestimiento y cierre finales de cubierta se utilizan correas de tipo C y Z atornilladas a la subestructura anteriormente citada mediante piezas intermedias de unión y tornillos de alta resistencia de métrica 12 milímetros.
7
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Como cierre o revestimiento final de la cubierta del edificio se utilizan paneles tipo sandwich metálicos, formados por dos chapas grecadas de acero pre lacado de 0,6 milímetros de espesor y un núcleo de poliuretano de baja densidad de espesor entre 30 y 50 milímetros. Estos paneles se atornillan a las correas mediante tornillos autotaladrantes de métrica 6 milímetros. Con el fin de evitar filtraciones de humedad y agua de lluvia al interior del edificio se colocan remates de chapa de acero pre lacado de 0,6 milímetros de espesor, en cumbreras, aleros, canalones y albardillas.
Este tipo de subestructura y solución de cubierta permiten al sistema constructivo poder adoptar diferentes formas y pendientes, pudiendo tener así cubiertas o tejados a una, dos o incluso cuatro aguas, y de pendientes variables según las necesidades del proyecto y emplazamiento.
PANELES INTERIORES NO ESTRUCTURALES DE TABIQUERÍA E INSTALACIONES.
Para la tabiquería interior, el sistema constructivo que se presenta utiliza dos soluciones diferentes. La primera que se describe a continuación sirve para divisiones interiores sencillas y la segunda, es una solución específica para albergar las instalaciones de agua, sanitarias y de electricidad comunes para el edificio y para las estancias húmedas como baños, aseos y cocinas.
La solución de divisiones interiores sencilla (9) se basa en un sistema de tabiquería auto-portante, formado por paneles de tipo sandwich y canales superiores e inferiores de perfil de acero laminado en frío y galvanizado. Los paneles sandwich son similares a los descritos para los cierres horizontales pudiendo variar su espesor global por exigencias de proyecto, además, pueden llevar en su interior o superficialmente conductos de protección, cajas de registro y puntos de consumo para las instalaciones de electricidad y telecomunicaciones. Estos paneles tienen sus bordes acanalados y machihembrados con el fin de poder encajarlos en los perfiles inferiores y superiores anteriormente citados atornillándolos entre sí. Estos perfiles se atornillan primero tanto al forjado como al falso techo mediante tornillería autotaladrante. Este sistema no necesita de una continuidad vertical entre pisos (figura 7).
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) El segundo sistema citado, denominado como sistema de paneles técnicos ( 10), queda configurado por unos paneles verticales no estructurales pero que albergan en su interior un conjunto importante de redes de instalaciones necesarios para zonas y estancias húmedas y generales del edificio. Los paneles técnicos son fabricados en taller y se componen de una estructura interior compuesta por perfiles abiertos de acero galvanizado laminado en frío, similares a los utilizados en estructuras autoportantes para tabiquería de yeso laminado, tableros de cierre de fibrocemento, aislamiento interior de lana de roca e instalaciones interiores hidráulicas, de electricidad, de telecomunicaciones o de ventilación y climatización.
Es condición de diseño arquitectónico casi obligada en edificios de varias alturas, que exista continuidad vertical entre estos paneles técnicos, con el fin de mejorar el montaje y mantenimiento, y los conexionados de las diferentes redes de instalaciones generales. Para facilitar estas conexiones estos paneles podrán diseñarse de forjado a falso techo o de forjado a forjado.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una representación según una perspectiva de las placas de anclaje a cimentación de un edificio muestra realizado de acuerdo al sistema constructivo objeto de la invención.
La figura 2 - Muestra una representación similar a la anterior en la que se inicia la fase de arranque y nivelación del edificio.
La figura 3.- Muestra el montaje del primer forjado y estructura horizontal de planta baja.
La figura 4.- Muestra el montaje de los paneles estructurales verticales (3) que configuran el cierre de fachada y divisiones interiores estructurales de planta baja y también de las divisiones verticales no estructurales (9) y de instalaciones (10).
La figura 5.- Muestra el montaje del forjado de planta primera que será similar al de la figura 3.
La figura 6.- Muestra el montaje de los paneles estructurales verticales que configuran el cierre de fachada y divisiones interiores estructurales de la planta primera y también de las divisiones verticales no estructurales y de instalaciones.
La figura 7.- Muestra el montaje del forjado de planta segunda o de bajo cubierta, que será similar a los de las figuras (3,5) y de la subestructura metálica de cubierta.
La figura 8.- Muestra una representación del edificio de muestra completado con sus elementos principales y con el revestimiento de cubierta terminado
La figura 9.- Muestra el despiece de un panel vertical estructural tipo (3).
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) La figura 10.- Muestra una clasificación geométrica de los paneles estructurales verticales (3) entre los que se encuentran paneles ciegos (1 1 ), paneles de ventana (12), paneles de puerta (13) o paneles de escotilla (14).
La figura 1 1.- Muestra placa de acero que sirve de medio de unión entre cuatro paneles verticales estructurales.
La figura 12.- Muestra placa de acero que sirve de medio de unión entre cuatro paneles verticales estructurales y una viga de la estructura metálica horizontal de forjados.
La figura 13.- Muestra placa de acero que sirve de medio de unión entre cuatro paneles verticales estructurales formando una esquina con un ángulo a 90°. La figura 14.- Muestra un perfil de acero tipo, de longitudes variables, que forma parte de la estructura de acero horizontal principal de forjados horizontales.
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular que estando previsto para edificaciones de hasta cuatro plantas o más, se caracteriza porque se constituye a partir de una estructura metálica de anclaje ( 1), arranque y nivelación (2), unos paneles verticales estructurales (3) como cierre y aislamiento térmico y acústico de fachada y tabiquería, con la particularidad de que estos paneles se atornillan entre sí y al resto de los elementos estructurales del sistema mediante placas de acero intermedias (4) y uniones atornilladas mediante tornillos de alta resistencia conformando uniones de tipo articulado pero que en su conjunto consiguen una forma de trabajo uniforme y muraría de estos paneles (3). Estos paneles (3) son los encargados de transmitir a la cimentación las solicitaciones o cargas de los forjados y de uso del edificio, así como las derivadas de condicionantes ambientales como viento, nieve o sismo. Los forjados no utilizarán materiales hidráulicos como el hormigón y se componen de una estructura metálica horizontal principal (5), y un cierre superior mediante panel sandwich (6) de configuración variable y atornillado la esta estructura metálica horizontal (5). Que posea una cubierta con capacidad para adoptar diferentes geometrías y pendientes gracias a una subestructura metálica (7) y un cierre y revestimiento mediante panel sandwich metálico (8) de espesores, calidades y materiales variables atornillados a esta subestructura (7).
2. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicación 1 , caracterizado porque todos los elementos que lo componen son secos y no necesitan de materiales hidráulicos como el hormigón o cemento.
3.- Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicación 1 , caracterizado por que sus elementos de anclaje (1 ) pueden fijarse a cualquier tipo de cimentación permitiendo una nivelación adecuada para facilitar el montaje y mejorar el comportamiento estructural del edificio.
4.- Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura de arranque y nivelación (2), sirve de elemento transmisor de esfuerzos al anclaje (1 ) y cimentación, y se encuentra atornillada a esta y al resto de elementos estructurales mediante uniones atornilladas y
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HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) placas de acero (4) intermedias, y puede variar en altura para permitir el paso y montaje de instalaciones entre la planta baja y la cimentación.
5. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los paneles estructurales verticales (3) desempeñan una función estructural, una función de aislamiento térmico y acústico, una función de estanqueidad y una función de cierre de estancias. Además de poder adoptar diferentes dimensiones en cuanto a altura, anchura y espesor, y diferentes composiciones en cuanto a tableros de cierre, aislamiento interior y perfiles estructurales interiores se refiere. Pudiendo atornillarse entre ellos mediante placas intermedias de acero (4). Estos paneles también pueden albergar en su interior instalaciones hidráulicas, eléctricas, de telecomunicaciones y de gases.
6. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estructura horizontal de forjados está compuesta por una estructura metálica principal de perfiles de acero (5) de geometría variable y atornillados a los paneles estructurales verticales (3) mediante placas intermedias de acero (4), y por un cierre horizontal mediante panel sandwich (6) de composición variable en cuanto a geometría, tableros de cierre y aislamiento interior se refiere.
7. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer de divisiones interiores autoportantes no estructurales (9) que pueden adoptar tanto la solución explicada en la descripción del invento, como una solución típica de tabiquería autoportante de yeso laminado.
8. - Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer unas divisiones interiores autoportantes no estructurales (10) cuya función es la de albergar en su interior las redes principales de instalaciones hidráulicas, sanitarias, eléctricas, de telecomunicaciones y gases para los locales húmedos, especiales y para el conjunto del edificio.
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9.- Sistema constructivo industrializado, prefabricado, ligero y modular, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cubierta puede adoptar diferentes geometrías, gracias a una subestructura metálica (7) formada por elementos puntuales o lineales tipo cercha y correas de perfiles de acero, atornillados entre sí y a los paneles verticales estructurales.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018169510A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-20 Janabi Majid Zaydan Khalaf Reproducible building structure with integrated solar energy system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124964A (en) * 1975-10-31 1978-11-14 Juriss Ivan B Buildings
WO2000061885A1 (en) * 1999-04-12 2000-10-19 Building Material Distributors, Inc. Modular building construction and components thereof
WO2001002659A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-11 Jores Arkitektkontor Building system
US20030033769A1 (en) * 1999-07-23 2003-02-20 Record Grant C. Frameless building system
US6804925B1 (en) * 2001-02-08 2004-10-19 Daedalus Project, Inc. Composite building material and panels made therefrom

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6923205B2 (en) * 2002-10-31 2005-08-02 Lindsay Manufacturing Co. Pressure regulator and shut-off valve

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124964A (en) * 1975-10-31 1978-11-14 Juriss Ivan B Buildings
WO2000061885A1 (en) * 1999-04-12 2000-10-19 Building Material Distributors, Inc. Modular building construction and components thereof
WO2001002659A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-11 Jores Arkitektkontor Building system
US20030033769A1 (en) * 1999-07-23 2003-02-20 Record Grant C. Frameless building system
US6804925B1 (en) * 2001-02-08 2004-10-19 Daedalus Project, Inc. Composite building material and panels made therefrom

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3147418A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018169510A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-20 Janabi Majid Zaydan Khalaf Reproducible building structure with integrated solar energy system

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