WO2017064334A1 - Viga laminada reforzada y proceso de fabricación de la misma - Google Patents

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WO2017064334A1
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section
layers
layer
laminar
structural material
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PCT/ES2015/070738
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Inventor
Luis Felipe REGO GARCÍA DE ALBA
Original Assignee
Aldea Sophia, Sl
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/18—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with metal or other reinforcements or tensioning members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • E04C3/292—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures the materials being wood and metal

Definitions

  • the present invention corresponds to the technical field of construction, in particular to the structural materials used such as laminated wood beams, plywood and counter-laminated boards.
  • wood is one of the construction materials considered in a very favorable way thanks to the high number of advantages it presents compared to other types of structural materials used.
  • wood is a material that grows naturally and unlike other materials, its handling has the lowest energy consumption and the lowest emission values of C02 to the atmosphere. It is a renewable and biodegradable resource and, its thermal insulation properties favor that buildings built using wood consume less energy in their life cycle.
  • wood acts as a carbon sink.
  • the forest stores carbon during its growth and if the wood is not used, that carbon is released with the decomposition process in the forest, so the use of this material contributes to the reduction of the C02 concentration in the forest. atmosphere, since carbon is stored for many years in the wood and thus helps to reduce CO2 emissions. In this way, for every cubic meter of wood used in a building instead of another material, 0.8 tons of C02 are trapped and not released into the atmosphere.
  • Wood waste is used, for example, to make paper or combustible materials that do not harm the environment.
  • Wood construction is also less harmful to the environment than aluminum, steel and cement-based products. It is very important to direct the construction methods towards energy efficiency and sustainability and, wood, for being an Renewable resource is the ideal material for this purpose.
  • the current trend in construction is to be oriented towards constructive designs with quality, sustainable, clean, pleasant and natural products. Faced with the needs of greater resistant capacities and designs of varied shapes and greater lights, appears in the history of laminated wood, which came to solve the limitations of the constructive elements made with conventional carved wood.
  • laminated wooden beams due to the treatment to which they are subjected have much better properties than solid wood beams, such as the fact that they do not twist over time and the tendency to form cracks is minimized.
  • the laminated beams are then cured at room temperature and allowed to stand for about 48 hours in their compressed state.
  • the clamps are removed from the glued laminated girders and finished with trimming and polishing to prepare the laminated girders for commercial sale.
  • gluing and drying process slow down construction processes, causing delays and higher costs.
  • the first document ES-2201320-T3 relates to a method of manufacturing a high-tech wood product for construction from radially anisotropic logs having a relatively higher density and modulus of elasticity in their outer parts and a density and a module of relatively lower elasticity in its interior parts, comprising a first stage of machining the trunks to separate at least a part of the exterior wood of relatively higher density of the interior wood of relatively lower density.
  • This method focuses on using the most resistant wood from the tree and placing it selectively on the product, so that it produces the maximum contribution to the rigidity and resistance to bending.
  • beams of great rigidity are obtained, the problem of being able to freely obtain pronounced curvatures is not solved, being always limited by the resistance of the wood to break the more it curves.
  • the second reference document ES-2352936-A1 refers to a reinforced wooden beam, comprising a wooden core, composed of one or more sections, and a reinforcement constituted by at least one fiber-reinforced plastic rod.
  • the reinforcement can comprise an extruded plastic rod produced by injection of plastic resins and located centrally in the core of laminated wood or, alternatively or additionally, a row of bars arranged in parallel.
  • the reinforced laminated beam of which comprise a laminar structure such that the cross section of the beam is formed by a first and a second opposite end and respective lateral joining thereof and comprises a first and a second layer of laminable structural material, respectively located in said first and second ends of the section and at least one intermediate layer of laminatable structural material disposed between the previous ones presented here, comprises at least a first and a second reinforcing sheet layer in the section of the beam, arranged respectively in the first and at the second end of said section, over the entire outer surface of the first and second layer of structurally laminatable material respectively, wherein the at least one first and second reinforcing sheet layer are formed of a soft metal and, where all the laminar layers forming the section are held together by means of fastening.
  • the section of the beam comprises at the first and / or the second end, a layer of laminable structural coating material on the first and / or second reinforcing sheet layer respectively.
  • the longitudinal section of the beam is straight and the fastening means of the laminar layers forming the cross section are formed by an adhesive of immediate setting. In this case and in a preferred embodiment, it also comprises means for reinforcing the connection between laminar layers.
  • the longitudinal section of the beam is curved and the fastening means of the laminar layers forming the cross section are formed by an adhesive or gluing as well as by means of reinforcement of the interlayer bond.
  • the reinforcing means are formed by a series of bolts arranged equidistantly along the beam. Said bolts are fastened to the second end of the section by a first fastening nut and a first washer located between said first nut and the outer surface of the second end and, are fastened to the first end of the section by a bolt head or a second one. fixing nut, and a second washer between said head or second nut and the outer surface of the first end of the section.
  • the length of the thread of the bolt is such that it is all located inside the section of the beam and of some of the elements of the reinforcement means.
  • it comprises means for supporting structural elements, where said support means are formed by a segment of the thread of the bolt located protruding from the first fastening nut and / or the second fastening nut when it forms part of the reinforcing means.
  • the width dimension of the at least one intermediate layer of foamable structural material is the same as the width dimension of the first and second layer of foamable structural material.
  • the reinforced laminated beam comprises a series of intermediate layers of laminatable structural material, grouped in at least one first, a second and a third layer portion.
  • the first portion of layers is formed by at least two layers located in the central area of the section symmetrically to the axis thereof
  • the second portion of layers is formed by at least two layers located between the first layer of structural material laminable and the first portion
  • the third layer portion is formed by at least two layers located between the first portion and the second layer of laminable structural material, wherein both the second and third portions are arranged symmetrically with respect to the axis of the section and the width dimension of the intermediate layers of structural laminable material forming part of said second and third portions is smaller than the width dimension of the layers forming the first portion, the width dimension of the latter being equal to that of the width of the first and second layers of laminable structural material.
  • the second and third portions each form a recess on at least one of the connecting sides between the first and the second end of the section, for coupling in each of them a support beam.
  • the reinforced laminated beam comprises at least one reinforcing laminar layer located in the central zone of the section and symmetrically to the axis thereof, the width dimension of this reinforcing laminar layer being the same as the width dimension of the first and second layers of structurally laminable material.
  • the laminated beam comprises intermediate laminated layers of laminatable structural material grouped into a first, a second and a third portion, in a preferred embodiment, it further comprises at least two intermediate layers of structurally laminatable structural material. consecutive to the first layer of material structural laminable and the second layer of laminable structural material respectively, where the width of these intermediate layers of laminable structural material is equal to the width dimension of said first and second layer of structural laminable material.
  • the reinforced laminated beam in a preferred embodiment comprises at least one reinforcing sheet layer in the region proximate the first and / or second end of the section, located internally to the section with respect to the internal face of the first and / or the second reinforcing sheet layer respectively.
  • the soft metal of the reinforcing sheet layer is aluminum.
  • the soft metal of the reinforcing layer is copper.
  • the layers of structural laminate material are formed by bamboo or coniferous wood, such as pines, spruce, cypress, or by wood from hardwoods such as oak, oak, cherry, or any other with the characteristics of resistance adequate.
  • the laminated beam comprises at least one connection means to a constructive element located at a longitudinal end of the beam or on one of the connecting sides between the first and the second end of the beam section.
  • said connecting means comprise a plate fixed by two opposite fixing ends thereof to two laminar reinforcement layers of the beam by first fixing means and intermediate layers of structural material that can be rolled by means of second fixing means. formed by bolted elements and, a coupling element emerging from the plate suitable for connection to corresponding connection means belonging to a structure complementary to the reinforced laminated beam.
  • the first fixing means of the plate are formed by respective weld beads disposed respectively in the connection between one of the reinforcing laminar layers and one of the opposite fixing ends of the plate.
  • the fixing plate comprises an extension at both fastening ends, where said extensions are parallel to the reinforcing laminar layers and the first fastening means thereto are formed by bolted elements or by geometric adhesion, through of said extensions.
  • the manufacturing process comprises the positioning of reinforcement means of the section prior to the application of compression between the laminar layers thereof.
  • the manufacturing process comprises the placement of laminated layers of laminable structural coating material on the outer face of the first and second reinforcing laminar layers prior to the placement of the layers. fastening means.
  • a beam of structural material can be laminated in which thanks to the use of laminated layers of metal reinforcement, and the use of the bolts, resistance is increased in the order of between 50 and 60%, with less laminable structural material. More freedom of forms and architectural design capabilities is achieved, since the laminar reinforcement layers exist at least at the first and second ends of the section of the beam, this supports much more pronounced curvatures, because it is directly related the thickness of the sheets with the radius of curvature of the resulting beam.
  • Said metallic reinforcement layers act as a mold of the layers of structural laminable material and reinforce them, helping them to withstand very pronounced curvatures.
  • bolts as reinforcement means achieves an increase in the mechanical properties of the beam, which presents a higher load capacity.
  • they act as supports for other structural elements of the construction.
  • Another advantage is the possibility of generating by means of the own design of the section of these reinforced laminated beams, recesses that serve as zones of connection with other constructive elements such as support beams, without the need of any other joining accessory.
  • Figures 1 .1, 1 .2 and 1 .3. - They respectively show a plan view, elevation and section of the reinforced laminated beam for a first preferred embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a sectional view of the laminated beam reinforced with support beams for a first preferred embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows a perspective view of the laminated beam reinforced with support beams for a first preferred embodiment of the invention.
  • Figures 4.1 and 4.2.- They respectively show a plan view and section of the reinforced laminated beam for a second preferred embodiment of the invention.
  • Figure 5 shows a perspective view of the reinforced laminated beam for a second preferred embodiment of the invention.
  • Figure 6 shows a perspective view of one end of the laminated beam reinforced with the connecting means to a second beam, for a third preferred embodiment of the invention.
  • Figure 7.- Shows a perspective view of the connection means to the end of the laminated beam shown in Figure 6, located at one end of a second reinforced laminated beam similar to the previous one, for a third preferred embodiment of the invention.
  • Figure 8 shows a block diagram of the manufacturing process of the reinforced laminated beam for a first preferred embodiment of the invention.
  • Figure 9. Shows a block diagram of the manufacturing process of the reinforced laminated beam for a second preferred embodiment of the invention.
  • the reinforced laminated beam 5 proposed here is one which comprises a laminar structure such that the cross section of the beam is formed by a first and a second end 2 opposite and respective laterals 3, 4, of joining thereof and comprises a first 6 and a second layer 7 of laminatable structural material, located respectively in said first 1 and second ends 2 of the section and at least one intermediate layer 8 of laminatable structural material disposed between the above.
  • the structural laminate used is wood, in particular oak wood.
  • the section of the beam 5 comprises a first 9 and a second reinforcing sheet layer 10, respectively arranged in the first 1 and in the second end 2 of said section, over all the outer surface of the first 6 and the second layer 7 of laminated wood respectively.
  • Said first 9 and second reinforcing laminar layers 10 are formed by a soft metal, which in this first preferred embodiment of the invention is aluminum.
  • Said fastening means in this first preferred embodiment of the invention are formed by an adhesive of immediate setting.
  • the reinforced laminated beam further comprises means for reinforcing the bond between laminar layers.
  • These reinforcement means are formed by a series of pins 1 1, arranged equidistantly along the beam and through the section, from the first 1 to the second end 2 thereof.
  • Said pins 1 1 are fastened to the second end 2 of the section by means of a first fixing nut 12 and a first washer 13 located between said first nut 12 and the outer surface of the second end 2, which in this first embodiment is formed by the second reinforcing sheet layer 10.
  • the bolts 1 1 in turn are fastened to the first end 1 of the section by a head 14 of the bolt 1 1 and a second washer 15 located between said head 14 and the outer surface of the first end 1 of the section, which in this first embodiment is formed by the first reinforcing sheet layer 9.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises means for supporting structural elements, said support means being formed by a segment 17 of the thread of the pin 1 1 located protruding from the first fixing nut 12.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises a series of intermediate layers 8 of laminated wood, grouped into at least one first, a second and a third portion of layers.
  • the first portion 18.1 of layers is formed by at least two layers located in the central area of the section symmetrically to the axis thereof.
  • four intermediate layers 8 of laminated wood are part of this first portion 18.1 and have a width dimension equal to the width dimension of the first 6 and the second layer 7 of laminated wood.
  • the second portion 18.2 of layers is formed by at least two layers located between the first layer of laminated wood 6 and the first portion 18.1 and, the third portion 18.3 of layers is formed by at least two layers located between the first portion 18.1 and the first portion. second layer 7 of laminated wood.
  • this first preferred embodiment of the invention are four intermediate layers 8 of laminated wood forming this second portion 18.2 and four intermediate layers 8 of laminated wood forming the third portion 18.3.
  • Said layers forming these second 18.2 and third portions 18.3, are arranged symmetrically with respect to the axis of the section, the width dimension of the intermediate layers 8 of laminated wood being part of said second 18.2 and third portion 18.3 less than the width dimension of the layers that form the first portion 18.1.
  • the second 18.2 and the third portion 18.3 each form a setback 19 which, in this first preferred embodiment of the invention, is located on each of the two laterals 3, 4, connecting the first one. and the second end 2 of the section.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises a reinforcing laminar layer 21 located in the central area of the section and symmetrically to the axis of the same, reason why when being a single laminar layer of reinforcement the one that situates in the central zone, this is arranged on the axis of the section.
  • the width dimension of this reinforcing sheet layer 21 is the same as the width dimension of the first 6 and the second layer 7 of laminated wood.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises at least two intermediate layers of laminated wood 8 located consecutively to the first 6 and the second layer 7 of laminated wood respectively. In this case there are two intermediate layers 8 of laminated wood consecutive to both first 6 and second layer 7 of laminated wood.
  • the width of these intermediate layers 8 of laminated wood is the same as the width dimension of said first 6 and second layer 7 of laminated wood.
  • the laminated beam 5 reinforced as in the first embodiment presented comprises a laminar structure in which its cross section is formed by a first 6 and a second layer 7 of laminatable structural material located in the first 1 and the second end 2 thereof at least one intermediate layer 8 of laminable structural material and, for a first 9 and a second reinforcing sheet layer 10 respectively located on the surface outer of said first 6 and second layer 7 of laminable structural material.
  • first 9 and second reinforcing laminar layers 10 are formed by a soft metal which in this second preferred embodiment of the invention is copper.
  • the layers of structural laminable material are formed by laminated bamboo. All the laminar layers forming the cross section in this second preferred embodiment of the invention are fastened together by means of fastening means.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises a layer of laminated bamboo covering 22 on the second reinforcing sheet layer 10 at the second end 2 of the section of it.
  • the longitudinal section of the beam 5 is curved and the fastening means of the laminar layers forming the cross section are formed by an adhesive or gluing and by means of reinforcement of the joint between layered layers.
  • these reinforcement means are formed by a series of pins 1 1 arranged equidistantly along the beam and through the section, from the first 1 to the second end 2 thereof.
  • Said reinforcing means in this second embodiment in which the section of the beam has a layer of laminated bamboo covering 22 at the second end 2, are attached to said second end 2 of the section, by means of a first nut 12. and a first washer 13 located between said first nut 12 and the outer surface of the layer of laminated wood layer 22.
  • the reinforcement means are subject to the first end 1 of the section, in which the first reinforcing laminar layer 9 is located, by means of a second fixing nut 16 and a second washer 15 located between said second nut 16 and the outer surface of the first reinforcing laminar layer 9.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises a reinforcing laminar layer 21 in the area close to the first end 1 of the section, located internally to the section with respect to the inner face of the first reinforcing sheet layer 9.
  • the reinforced laminated beam 5 comprises means for supporting structural elements, where said support means are formed by a segment 17 of the thread of the pin 1 1 located projectingly with respect to the second fastening nut 16 fastened to the first end 1 of the section.
  • the width dimension of the intermediate layers 8 of laminated bamboo is equal to the width dimension of the first 6 and the second layer 7 of laminated bamboo.
  • a third preferred embodiment of the invention is presented in this memory in which the beam 5 is the same as defined in the second previously proposed embodiment, but also in this case, the beam 5 comprises connection means 28 a a constructive element that in this case is a second beam 33 similar to the one proposed. These connection means, in this third preferred embodiment of the invention are located at a longitudinal end of the beam 5, as shown in Figure 6.
  • connection means 28 are formed by a plate 30 fixed by two ends of opposing fixing thereof to two reinforcing laminar layers 10, 21, of the beam 5 by means of first fixing means, and, to the intermediate layers 8 of laminated bamboo by means of second fixing means formed by screwing elements 29 and, a coupling element 31 emerging from the plate 30 suitable for connection to corresponding connecting means in said second beam 33.
  • the first fixing means of the plate 30 are formed by two welding cords 32 arranged respectively in the connection between each of the two laminar reinforcing layers 10, 21, with one of the opposite fixing ends of the plate 30.
  • the second beam 33 to be connected with the laminated bamboo beam 5 of the third embodiment can be observed.
  • a second beam 33 of laminated bamboo similar to the beam to be connected has been considered, although this does not have a limiting character, since this second beam 33 can be of any other shape or material, since it can be straight or curved, of wood laminated or solid, metallic ... or other element than a beam, such as a floor, a pillar ...
  • the connecting means of this second beam since it is a beam of structural laminable material similar to the proposed beam, has the same means for fixing the connecting means to the same, as can be seen in Figure 7, although in this case the connection means comprise a fastening element to the beam of greater thickness than the plate since it must comprise a recessed area 34 for fitting the coupling element 31 of the connecting means of the proposed beam 5.
  • connection means as in the proposed beam 5, are fixed to the intermediate layers 8 of laminated bamboo by means of second fastening means formed by screwing elements 29 and fixed to two laminated reinforcement layers 10, 21, by means of first ones. fixing means formed by two welding cords 32.
  • the coupling element 31 forms part of the connection between the beam and the other part of the structure. Between both parts, they carry out the transmission of stress by contact and pressure to the aluminum material, dovetail type or adhesion cone between the two pieces, so that we achieve an effective transmission of axial loads, shears and moments in the 6 degrees of freedom.
  • the first phase consists in the placement of the layers 23, that is, of the first 6 and the second layers of laminated wood 7, the at least one intermediate layer 8 of structural material that can be rolled and the at least one first 9 and a second laminated reinforcement layer 10 consecutively in a predetermined order forming the section of the beam and placing the first 9 and the second laminated layers in the first 1 and second end 2 of the section of reinforcement 10 respectively as mold of the section.
  • a second phase in which the placement of the fastening means 24 of the laminar layers of the section is carried out.
  • Figure 8 shows the process for the first embodiment proposed in this specification, of the reinforced laminated beam 5, which comprises from the first to the third phase described.
  • the longitudinal section of the beam is straight, and comprises the positioning of reinforcing means 26 of the section prior to the compression application 25 between the laminar layers thereof. .
  • this comprises an additional phase consisting of the placement of laminated layers of bamboo coating 27 on the outer face of the first 9 and the second laminar reinforcing layers 10 prior to the placing phase of the fastening means 24, a phase which in this case comprises the placement of reinforcement means together with the fastening means.
  • these reinforcement means as well as of the reinforcing laminar layers generates a considerable increase in the resistant properties thereof in the laminated beam.
  • these laminar reinforcing layers help to maintain the shape of the layers of structural material that can be rolled, resulting in much more pronounced curvatures, so that the design possibilities increase significantly.

Abstract

Viga (5) laminada reforzada, que comprende al menos una primera (9) y una segunda capa laminar de refuerzo (10) en la sección, dispuestas en el primer (1) y en el segundo extremo (2) de dicha sección y formadas por un metal blando, y donde todas las capas laminares que forman la sección están sujetas entre sí mediante unos medios de sujeción. Proceso de fabricación de dicha viga que comprende la colocación de las capas (23) que forman la sección de forma consecutiva en un orden determinado, la colocación de los medios de sujeción (24) y aplicación de compresión entre capas (25).

Description

DESCRIPCIÓN
Viga laminada reforzada Campo técnico de la invención
La presente invención corresponde al campo técnico de la construcción, en concreto a los materiales estructurales utilizados como son las vigas de madera laminada, tableros contrachapados y tableros contralaminados.
Antecedentes de la Invención
En la actualidad la madera es uno de los materiales de construcción considerado de forma muy favorable gracias al elevado número de ventajas que presenta respecto de otros tipos de materiales estructurales empleados.
Así pues, la madera es un material que crece de forma natural y a diferencia de otros materiales, su manipulación tiene el menor consumo de energía y los menores valores de emisión de C02 a la atmósfera. Es un recurso renovable y biodegradable y, sus propiedades de aislamiento térmico favorecen que los edificios construidos utilizando madera consuman menos energía en su ciclo de vida.
Además la madera ejerce de sumidero de carbono. Así pues, el bosque almacena carbono durante su crecimiento y si la madera no se utiliza, ese carbono es liberado con el proceso de descomposición en el bosque, por lo que la utilización de este material colabora en la reducción de la concentración de C02 en la atmósfera, ya que el carbono queda almacenado durante muchos años en la madera y ayuda así a reducir las emisiones de C02. De esta forma, por cada metro cúbico de madera utilizada en un edificio en lugar de otro material, 0,8 toneladas de C02 son atrapadas y no liberadas a la atmósfera.
Con el tratamiento de la madera no hay desechos. Los restos de madera se utilizan, por ejemplo, para fabricar papel o materiales combustibles que no dañan al medioambiente.
La construcción mediante madera es además menos perjudicial para el medio ambiente que el aluminio, el acero y productos a base de cemento. Es muy importante dirigir los modos de construcción hacia la eficiencia energética y la sostenibilidad y, la madera, por ser un i recurso renovable es el material idóneo para este objetivo. Así pues, la tendencia actual en las construcciones es la de orientarse hacia diseños constructivos con productos de calidad, sostenibles, limpios, agradables y naturales. Ante las necesidades de mayores capacidades resistentes y diseños de formas variadas y mayores luces, aparece en la historia la madera laminada, que vino a solventar las limitaciones de los elementos constructivos realizados con madera tallada convencional.
Así pues, las vigas laminadas de madera debido al tratamiento al que son sometidas, tienen mucho mejores propiedades que las vigas de madera maciza, como es el hecho de que no se tuercen con el tiempo y la tendencia a formar grietas está minimizada.
En las vigas laminadas podemos controlar mejor los defectos de la madera, obteniendo por tanto un mejor resultado de la misma al conseguir un producto más homogéneo y en mayores medidas.
No obstante estas vigas de madera laminada, presentan ciertos inconvenientes como es el hecho de los excesivos tiempos empleados en su proceso constructivo, ya que una vez encoladas las láminas de madera, se colocan unas sobre otras y se comprimen utilizando múltiples abrazaderas.
En estas condiciones las vigas laminadas se curan después a temperatura ambiente y se dejan reposar durante aproximadamente 48 horas en su estado comprimido. Una vez que el pegamento se haya endurecido, las pinzas se retiran de las vigas laminadas encoladas y se termina con el recorte y pulido para preparar las vigas laminadas para la venta comercial. En consecuencia, el encolado y proceso de secado ralentizan los procesos de construcción, causando retrasos y mayores costes. Existen tecnologías de última generación en las que el curado del adhesivo se realiza de forma inmediata, pero resultan costosas y únicamente son válidas para vigas de sección recta.
Además, las vigas de madera laminada convencionales presentan un límite de fuerza, determinado por el tipo de madera que se utiliza en la elaboración de la misma. Para poder aumentar la resistencia de las vigas de madera laminada, se requiere añadir capas adicionales de madera. Sin embargo, cuando se aumenta el número de capas de madera, el canto de la viga laminada de madera resultante también aumenta. Otro problema es que las vigas de madera laminada, aunque permiten diseños curvos, estos diseños no pueden alcanzar curvaturas muy pronunciadas, pues las tracciones perpendiculares a la fibra que se crean superan la resistencia al despegue por tracción de la cola o adhesivo.
Para poder conseguir ciertas curvaturas hay que laminar más la madera, pero cuanto más se lamina más se desperdicia. Por lo que la curvatura en estas vigas está limitada e implica la creación de una plantilla para presionar la madera, con lo cual se añade un coste al proceso de fabricación.
Como ejemplo del estado de la técnica pueden mencionarse los documentos de referencia ES-2201320-T3 y ES-2352936-A1 .
El primer documento ES-2201320-T3 se refiere a un método de elaboración de un producto de madera para construcción de alta tecnología a partir de troncos radialmente anisótropos que tienen una densidad y un módulo de elasticidad relativamente superiores en sus partes exteriores y una densidad y un módulo de elasticidad relativamente inferiores en sus partes interiores, que comprende una primera fase de mecanizado de los troncos para separar al menos una parte de la madera exterior de densidad relativamente superior de la madera interior de densidad relativamente inferior.
Una segunda fase de formación de primeros componentes de sección transversal generalmente rectangular a partir de la madera interior de densidad relativamente inferior, cortada de las partes interiores de los troncos. Una tercera fase de formación de segundos componentes de sección transversal generalmente rectangular a partir de la madera exterior de densidad relativamente superior, cortada de las partes exteriores de los troncos.
Una cuarta fase de recombinado de los componentes de densidad relativamente superior y densidad relativamente inferior, uniendo adhesivamente al menos un listón del segundo componente de densidad relativamente superior a al menos un borde de un primer componente de densidad relativamente inferior, para formar un producto de madera para construcción en el que el primer componente de densidad y módulo relativamente inferiores actúa como la parte de alma o núcleo de una viga y los segundos componentes de densidad y módulo relativamente superiores actúan como el elemento o elementos de ala de la viga. Este método, se centra en utilizar la madera más resistente procedente del árbol y colocarla selectivamente en el producto, de manera que produce la máxima contribución a la rigidez y resistencia al curvado. No obstante, aunque se consiguen vigas de gran rigidez, no se soluciona el problema de poder conseguir libremente curvaturas pronunciadas, quedando siempre limitada por la resistencia de la madera a quebrarse cuanto más se curva.
Tampoco se soluciona el hecho de precisar un tiempo de secado del adhesivo entre las capas de madera por lo que el proceso de fabricación sigue siendo lento y retrasa la producción.
El segundo documento de referencia ES-2352936-A1 , se refiere a una viga de madera armada, que comprende un alma de madera, compuesta por una o más secciones, y una armadura constituida por al menos una barra de plástico reforzado con fibras. La armadura puede comprender una barra de plástico extrusionado producida mediante inyección de resinas de plástico y situada de forma centrada en el alma de madera laminada o bien, alternativa o adicionalmente, una fila de barras dispuestas paralelamente.
Con la utilización del armado de vigas de madera, se aporta una mejora de las propiedades mecánicas de la misma, pero siguen existiendo los inconvenientes debido a los tiempos necesarios en el proceso de encolado de las capas de la viga, que retrasan la producción y así mismo, se mantiene el problema de la limitación en la curvatura posible en estas vigas que, aunque mejoran sus propiedades resistentes, las capas laminares siguen siendo sensibles a la curvatura, quebrándose si ésta es demasiado pronunciada. En consecuencia, existen necesidades de métodos más eficientes y efectivos de la construcción de vigas laminadas de madera reforzada.
Descripción de la invención La viga laminada reforzada, de las que comprenden una estructura laminar tal que la sección transversal de la viga está formada por un primer y un segundo extremo opuestos y sendos laterales de unión de los mismos y comprende una primera y una segunda capas de material estructural laminable, situadas respectivamente en dichos primer y segundo extremos de la sección y al menos una capa intermedia de material estructural laminable dispuesta entre las anteriores que aquí se presenta, comprende al menos una primera y una segunda capa laminar de refuerzo en la sección de la viga, dispuestas respectivamente en el primer y en el segundo extremo de dicha sección, sobre toda la superficie exterior de la primera y la segunda capa de material estructural laminable respectivamente, donde la al menos una primera y una segunda capa laminar de refuerzo están formadas por un metal blando y, donde todas las capas laminares que forman la sección están sujetas entre sí mediante unos medios de sujeción.
Según una realización preferente la sección de la viga comprende en el primer y/o el segundo extremo, una capa de material estructural laminable de recubrimiento sobre la primera y/o la segunda capa laminar de refuerzo respectivamente.
De acuerdo con una realización preferente, la sección longitudinal de la viga es recta y los medios de sujeción de las capas laminares que forman la sección transversal están formados por un adhesivo de fraguado inmediato. En este caso y en una realización preferida, comprende además unos medios de refuerzo de la unión entre capas laminares.
Según otra realización preferente, la sección longitudinal de la viga es curva y los medios de sujeción de las capas laminares que forman la sección transversal están formados por un adhesivo o encolado así como por unos medios de refuerzo de la unión entre capas.
En cualquiera de los casos anteriores y de acuerdo con una realización preferida, los medios de refuerzo están formados por una serie de pernos dispuestos de forma equidistante a lo largo de la viga. Dichos pernos están sujetos al segundo extremo de la sección mediante una primera tuerca de fijación y una primera arandela situada entre dicha primera tuerca y la superficie exterior del segundo extremo y, están sujetos al primer extremo de la sección mediante una cabeza del perno o una segunda tuerca de fijación, y una segunda arandela entre dicha cabeza o segunda tuerca y la superficie exterior del primer extremo de la sección.
En cualquiera de los casos anteriores y según una realización preferente, la longitud de la rosca del perno es tal que toda ella está situada en el interior de la sección de la viga y de alguno de los elementos de los medios de refuerzo. De acuerdo con otra realización preferida, comprende unos medios de apoyo de elementos estructurales, donde dichos medios de apoyo están formados por un segmento de la rosca del perno situado de forma sobresaliente respecto de la primera tuerca de fijación y/o la segunda tuerca de fijación cuando ésta forma parte de los medios de refuerzo.
De acuerdo con otro aspecto, en una realización preferente, la dimensión del ancho de la al menos una capa intermedia de material estructural laminable es igual que la dimensión del ancho de la primera y la segunda capa de material estructural laminable.
Según otra realización preferida, la viga laminada reforzada comprende una serie de capas intermedias de material estructural laminable, agrupadas en al menos una primera, una segunda y una tercera porción de capas.
La primera porción de capas está formada por al menos dos capas situadas en la zona central de la sección de forma simétrica al eje de la misma, la segunda porción de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera capa de material estructural laminable y la primera porción y, la tercera porción de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera porción y la segunda capa de material estructural laminable, donde ambas segunda y tercera porción están dispuestas de forma simétrica respecto del eje de la sección y la dimensión del ancho de las capas intermedias de material estructural laminable que forman parte de dichas segunda y tercera porción es menor que la dimensión del ancho de las capas que forman la primera porción, siendo la dimensión del ancho de estas últimas igual a la del ancho de la primera y la segunda capas de material estructural laminable.
De esta manera la segunda y la tercera porción forman cada una de ellas un retranqueo en al menos uno de los laterales de unión entre el primer y el segundo extremo de la sección, para el acoplamiento en cada uno de ellos de una viga de soporte.
De acuerdo con una realización preferente, la viga laminada reforzada comprende al menos una capa laminar de refuerzo situada en la zona central de la sección y de forma simétrica al eje de la misma, siendo la dimensión del ancho de esta capa laminar de refuerzo igual que la dimensión del ancho de la primera y la segunda capas de material estructural laminable.
En el caso en que la viga laminada comprende capas laminadas intermedias de material estructural laminable agrupadas en una primera, una segunda y una tercera porción, en un modo de realización preferida, comprende además, al menos sendas capas intermedias de material estructural laminable situadas de forma consecutiva a la primera capa de material estructural laminable y la segunda capa de material estructural laminable respectivamente, donde el ancho de estas capas intermedias de material estructural laminable es igual que la dimensión del ancho de dichas primera y segunda capa de material estructural laminable. De acuerdo con otro aspecto, la viga laminada reforzada en una realización preferente comprende al menos una capa laminar de refuerzo en la zona próxima al primer y/o segundo extremo de la sección, situada de forma interior a la sección respecto a la cara interna de la primera y/o la segunda capa laminar de refuerzo respectivamente. Según una realización preferente, el metal blando de la capa laminar de refuerzo es aluminio. Según otra realización preferente, el metal blando de la capa de refuerzo es cobre.
En una realización preferente, las capas de material estructural laminable están formadas por bambú o por madera proveniente de coniferas, como pinos, abeto, ciprés, o por madera proveniente de frondosas como roble, encina, cerezos, o cualquier otra con las características de resistencia adecuadas.
Según otro aspecto, en una realización preferida, la viga laminada comprende al menos unos medios de conexión a un elemento constructivo situados en un extremo longitudinal de la viga o sobre uno de los laterales de unión entre el primer y el segundo extremo de la sección de la misma, donde dichos medios de conexión comprenden una placa fijada por dos extremos de fijación opuestos de la misma a dos capas laminares de refuerzo de la viga mediante unos primeros medios de fijación y a las capas intermedias de material estructural laminable mediante unos segundos medios de fijación formados por elementos atornillados y, un elemento de acoplamiento emergente respecto de la placa apto para la conexión a unos correspondientes medios de conexión pertenecientes a una estructura complementaria a la viga laminada reforzada. Consideramos un conjunto estructural formado por varias vigas laminadas reforzadas capaces de absorber acciones externas (gravitatorias, reológicas, de uso característico de la estructura, dinámicas como viento y sismo y, cualquier caso concerniente a las obligadas por la normativa local, estatal o continental que le sea de aplicación).
En este caso y de acuerdo con una realización preferente, los primeros medios de fijación de la placa están formados por sendos cordones de soldadura dispuestos respectivamente en la conexión entre una de las capas laminares de refuerzo y uno de los extremos de fijación opuestos de la placa. Según otra realización preferente, la placa de fijación comprende una prolongación en ambos extremos de fijación, donde dichas prolongaciones son paralelas a las capas laminares de refuerzo y los primeros medios de fijación a las mismas están formados por elementos atornillados o por adherencia geométrica, a través de dichas prolongaciones.
En esta memoria se presenta a su vez un proceso de fabricación de una viga laminada reforzada como la definida anteriormente. Este proceso comprende una serie de fases que son las siguientes:
Una primera fase de colocación de la primera y la segunda capas de material estructural laminable, la al menos una capa intermedia de material estructural laminable y las al menos una primera y una segunda capas laminadas de refuerzo de forma consecutiva en un orden determinado previamente formando la sección de la viga y, situando en el primer y segundo extremo de la sección la primera y la segunda capas laminadas de refuerzo respectivamente a modo de molde de la sección.
Una segunda fase de colocación de los medios de sujeción de las capas laminares de la sección y, una tercera fase de aplicación de compresión entre las mismas.
En el caso en que la sección longitudinal de la viga es recta, en una realización preferente, el proceso de fabricación comprende la colocación de medios de refuerzo de la sección de forma previa a la aplicación de compresión entre las capas laminares de la misma. En cualquiera de los casos y según una realización preferente, el proceso de fabricación comprende la colocación de unas capas laminadas de material estructural laminable de recubrimiento sobre la cara exterior de la primera y la segunda capas laminares de refuerzo de forma previa a la colocación de los medios de sujeción. Con la viga laminada reforzada y el proceso de fabricación de la misma que aquí se propone se obtiene una mejora significativa del estado de la técnica.
Esto es así pues se consigue una viga de material estructural laminable en la que gracias a la utilización de capas laminadas de refuerzo de metal, y la utilización de los pernos, se aumenta la resistencia del orden de entre un 50 y un 60%, con menos material estructural laminable. Se consigue más libertad de formas y capacidades de diseño arquitectónico, ya que al existir las capas laminares de refuerzo al menos en el primer y segundo extremos de la sección de la viga, ésta soporta unas curvaturas mucho más pronunciadas, debido a que está directamente relacionado el espesor de las láminas con el radio de curvatura de la viga resultante.
Dichas capas de refuerzo metálicas, normalmente de aluminio o cobre, ejercen de molde de las capas de material estructural laminable y las refuerzan, ayudándolas a soportar curvaturas muy pronunciadas.
Así mismo, la utilización de pernos como medios de refuerzo consigue un aumento de las propiedades mecánicas de la viga, que presenta una mayor capacidad de carga. Además, en los casos en que se coloca de forma sobresaliente a la sección de la viga, ejercen de soportes de otros elementos estructurales de la construcción.
Estos pernos aportan un refuerzo de la fijación de las capas laminadas entre sí, lo que permite así mismo, que en el proceso de fabricación de la viga, no sea necesario esperar un tiempo de secado del encolado entre capas para poder utilizarlas, como sí ocurre en las vigas laminadas tradicionales, en las que este factor ralentiza enormemente el proceso productivo.
Esto genera una mayor rapidez y capacidad de producción de este tipo de vigas, con lo cual los costes productivos se reducen significativamente.
Otra ventaja es la posibilidad de generar mediante el propio diseño de la sección de estas vigas laminadas reforzadas, retranqueos que sirven como zonas de enlace con otros elementos constructivos como pueden ser vigas de soporte, sin necesidad de ningún otro accesorio de unión.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Las Figuras 1 .1 , 1 .2 y 1 .3.- Muestran respectivamente una vista en planta, alzado y sección de la viga laminada reforzada para un primer modo de realización preferente de la invención. La Figura 2.- Muestra una vista en sección de la viga laminada reforzada con vigas de soporte para un primer modo de realización preferente de la invención.
La Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva de la viga laminada reforzada con vigas de soporte para un primer modo de realización preferente de la invención.
Las Figuras 4.1 y 4.2.- Muestran respectivamente una vista en planta y sección de la viga laminada reforzada para un segundo modo de realización preferente de la invención.
La Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de la viga laminada reforzada para un segundo modo de realización preferente de la invención.
La Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva de un extremo de la viga laminada reforzada con los medios de conexión a una segunda viga, para un tercer modo de realización preferente de la invención.
La Figura 7.- Muestra una vista en perspectiva de los medios de conexión al extremo de la viga laminada mostrado en la Figura 6, situados en un extremo de una segunda viga laminada reforzada similar a la anterior, para un tercer modo de realización preferente de la invención.
La Figura 8.- Muestra un diagrama de bloques del proceso de fabricación de la viga laminada reforzada para un primer modo de realización preferente de la invención.
La Figura 9.- Muestra un diagrama de bloques del proceso de fabricación de la viga laminada reforzada para un segundo modo de realización preferente de la invención.
Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invención
A la vista de las figuras aportadas, puede observarse cómo en un primer modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada que aquí se propone es de las que comprende una estructura laminar tal que la sección transversal de la viga está formada por un primer 1 y un segundo extremo 2 opuestos y sendos laterales 3, 4, de unión de los mismos y comprende una primera 6 y una segunda capas 7 de material estructural laminable, situadas respectivamente en dichos primer 1 y segundo extremos 2 de la sección y al menos una capa intermedia 8 de material estructural laminable dispuesta entre las anteriores.
En este primer modo de realización preferente el material estructural laminable utilizado es la madera, en concreto madera de roble. Como se muestra en las Figuras 1 .3 y 2, la sección de la viga 5 comprende una primera 9 y una segunda capa laminar de refuerzo 10, dispuestas respectivamente en el primer 1 y en el segundo extremo 2 de dicha sección, sobre toda la superficie exterior de la primera 6 y la segunda capa 7de madera laminada respectivamente. Dichas primera 9 y segunda capas laminares de refuerzo 10 están formadas por un metal blando, que en este primer modo de realización preferente de la invención es aluminio.
Así mismo, todas las capas de madera laminada que forman la sección transversal están sujetas entre sí mediante unos medios de sujeción.
Dichos medios de sujeción, en este primer modo de realización preferente de la invención están formados por un adhesivo de fraguado inmediato.
Además y, como se muestra en las Figuras 1 .1 a 3, en este primer modo de realización, la viga laminada reforzada comprende además unos medios de refuerzo de la unión entre capas laminares.
Estos medios de refuerzo están formados por una serie de pernos 1 1 , dispuestos de forma equidistante a lo largo de la viga y a través de la sección, desde el primer 1 hasta el segundo extremo 2 de la misma.
Dichos pernos 1 1 están sujetos al segundo extremo 2 de la sección mediante una primera tuerca 12 de fijación y una primera arandela 13 situada entre dicha primera tuerca 12 y la superficie exterior del segundo extremo 2, que en este primer modo de realización está formado por la segunda capa laminar de refuerzo 10. Los pernos 1 1 a su vez están sujetos al primer extremo 1 de la sección mediante una cabeza 14 del perno 1 1 y una segunda arandela 15 situada entre dicha cabeza 14 y la superficie exterior del primer extremo 1 de la sección, que en este primer modo de realización está formado por la primera capa laminar de refuerzo 9.
Como puede observarse en las Figuras 1 .1 a 3, en este primer modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada comprende unos medios de apoyo de elementos estructurales, donde dichos medios de apoyo están formados por un segmento 17 de la rosca del perno 1 1 situado de forma sobresaliente respecto de la primera tuerca 12 de fijación.
En este primer modo de realización preferente de la invención, como se muestra en la Figura 1 .3, la viga 5 laminada reforzada comprende una serie de capas intermedias 8 de madera laminada, agrupadas en al menos una primera, una segunda y una tercera porción de capas.
Como puede observarse en las Figuras 1 .1 y 1 .3, la primera porción 18.1 de capas está formada por al menos dos capas situadas en la zona central de la sección de forma simétrica al eje de la misma. En este primer modo de realización, son cuatro las capas intermedias 8 de madera laminada que forman parte de esta primera porción 18.1 y presentan una dimensión del ancho igual a la dimensión del ancho de la primera 6 y la segunda capas 7 de madera laminada.
La segunda porción 18.2 de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera capa de madera laminada 6 y la primera porción 18.1 y, la tercera porción 18.3 de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera porción 18.1 y la segunda capa 7 de madera laminada.
En este primer modo de realización preferente de la invención son cuatro las capas intermedias 8 de madera laminada que forman esta segunda porción 18.2 y cuatro las capas intermedias 8 de madera laminada que forman la tercera porción 18.3.
Dichas capas que forman estas segunda 18.2 y tercera porciones 18.3, están dispuestas de forma simétrica respecto del eje de la sección, siendo la dimensión del ancho de las capas intermedias 8 de madera laminada que forman parte de dichas segunda 18.2 y tercera porción 18.3 menor que la dimensión del ancho de las capas que forman la primera porción 18.1 . De esta manera la segunda 18.2 y la tercera porción 18.3 forman cada una de ellas un retranqueo 19 que, en este primer modo de realización preferente de la invención se sitúa en cada uno de los dos laterales 3, 4, de unión entre el primer 1 y el segundo extremo 2 de la sección. Dichos retranqueos 19 presentan como función el acoplamiento en cada uno de ellos de una viga de soporte 20 y como se muestra en las Figuras 1 .1 y 1 .3, en este primer modo de realización, cada uno puede presentar una dimensión determinada, siendo en este caso tres de los retranqueos iguales y uno de ellos de mayor dimensión.
Así mismo, como se muestra en la Figura 1 .3, en este primer modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada comprende una capa laminar de refuerzo 21 situada en la zona central de la sección y de forma simétrica al eje de la misma, por lo que al ser una única capa laminar de refuerzo la que se sitúa en la zona central, esta se dispone sobre el eje de la sección. La dimensión del ancho de esta capa laminar de refuerzo 21 es igual que la dimensión del ancho de la primera 6 y la segunda capas 7 de madera laminada.
Además, en este primer modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada comprende al menos sendas capas intermedias de madera laminada 8 situadas de forma consecutiva a la primera 6 y a la segunda capa 7 de madera laminada respectivamente. En este caso son dos las capas intermedias 8 de madera laminada consecutivas a ambas primera 6 y segunda capa 7 de madera laminada.
El ancho de estas capas intermedias 8 de madera laminada es igual que la dimensión del ancho de dichas primera 6 y segunda capa 7 de madera laminada. En esta memoria se propone un segundo modo de realización preferente de la invención en el que la viga 5 laminada reforzada al igual que en el primer modo de realización presentado, comprende una estructura laminar en la cual su sección transversal está formada por una primera 6 y una segunda capa 7 de material estructural laminable situadas en el primer 1 y el segundo extremo 2 de la misma al menos una capa intermedia 8 de material estructural laminable y, por una primera 9 y una segunda capa laminar de refuerzo 10 situadas respectivamente sobre la superficie exterior de dichas primera 6 y segunda capa 7 de material estructural laminable.
Estas primera 9 y segunda capas laminares de refuerzo 10 están formadas por un metal blando que en este segundo modo de realización preferente de la invención es cobre. Por su parte, las capas de material estructural laminable están formadas por bambú laminado. Todas las capas laminares que forman la sección transversal en este segundo modo de realización preferente de la invención están sujetas entre sí mediante unos medios de sujeción.
Como se muestra en las Figuras 4.1 a 5, en este segundo modo de realización preferente de la invención la viga 5 laminada reforzada comprende, una capa de bambú laminado de recubrimiento 22 sobre la segunda capa laminar de refuerzo 10 en el segundo extremo 2 de la sección de la misma.
En este segundo modo de realización preferente de la invención, la sección longitudinal de la viga 5 es curva y los medios de sujeción de las capas laminares que forman la sección transversal están formados por un adhesivo o encolado y por unos medios de refuerzo de la unión entre capas laminares.
En este segundo modo de realización preferente de la invención, como puede observarse en las Figuras 4.1 y 4.2, estos medios de refuerzo están formados por una serie de pernos 1 1 dispuestos de forma equidistante a lo largo de la viga y a través de la sección, desde el primer 1 hasta el segundo extremo 2 de la misma.
Dichos medios de refuerzo, en este segundo modo de realización en el que la sección de la viga presenta una capa de bambú laminado de recubrimiento 22 en el segundo extremo 2, están sujetos a dicho segundo extremo 2 de la sección, mediante una primera tuerca 12 de fijación y una primera arandela 13 situada entre dicha primera tuerca 12 y la superficie exterior de la capa de madera laminada de recubrimiento 22.
Así mismo, los medios de refuerzo están sujetos al primer extremo 1 de la sección, en el que se encuentra la primera capa laminar de refuerzo 9, mediante una segunda tuerca 16 de fijación y una segunda arandela 15 situada entre dicha segunda tuerca 16 y la superficie exterior de la primera capa laminar de refuerzo 9.
Además y como se muestra en la Figura 5, en este segundo modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada comprende una capa laminar de refuerzo 21 en la zona próxima al primer extremo 1 de la sección, situada de forma interior a la sección respecto a la cara interna de la primera capa laminar de refuerzo 9. En dichas Figuras 4.1 a 5 se muestra igualmente que en este segundo modo de realización preferente de la invención, la viga 5 laminada reforzada comprende unos medios de apoyo de elementos estructurales, donde dichos medios de apoyo están formados por un segmento 17 de la rosca del perno 1 1 situado de forma sobresaliente respecto de la segunda tuerca 16 de fijación sujeta al primer extremo 1 de la sección.
La dimensión del ancho de las capas intermedias 8 de bambú laminado es igual que la dimensión del ancho de la primera 6 y la segunda capa 7 de bambú laminado. Se presenta en esta memoria un tercer modo de realización preferente de la invención en el que la viga 5 es igual que la definida en el segundo modo de realización propuesto previamente, pero además en este caso, la viga 5 comprende unos medios de conexión 28 a un elemento constructivo que en este caso es una segunda viga 33 similar a la propuesta. Estos medios de conexión, en este tercer modo de realización preferente de la invención están situados en un extremo longitudinal de la viga 5, como se muestra en la Figura 6. Dichos medios de conexión 28 están formados por una placa 30 fijada por dos extremos de fijación opuestos de la misma a dos capas laminares de refuerzo 10, 21 , de la viga 5 mediante unos primeros medios de fijación,y, a las capas intermedias 8 de bambú laminado mediante unos segundos medios de fijación formados por elementos de atornillado 29 y, un elemento de acoplamiento 31 emergente respecto de la placa 30 apto para la conexión a unos correspondientes medios de conexión en dicha segunda viga 33.
En este tercer modo de realización preferente de la invención, los primeros medios de fijación de la placa 30 están formados por dos cordones de soldadura 32 dispuestos respectivamente en la conexión entre cada una de las dos capas laminares de refuerzo 10, 21 , con uno de los extremos de fijación opuestos de la placa 30.
En la Figura 7 que se aporta para mayor comprensión de estos medios de conexión, puede observarse la segunda viga 33 a conectar con la viga 5 de bambú laminado del tercer modo de realización. En este caso se ha considerado una segunda viga 33 de bambú laminado similar a la viga a conectar, aunque ello no presenta carácter limitativo, pues esta segunda viga 33 puede ser de cualquier otra forma o material, pues puede ser recta o curva, de madera laminada o maciza, metálica... u otro elemento distinto de una viga, como un forjado, un pilar... Así mismo, en este tercer modo de realización preferente de la invención, los medios de conexión de esta segunda viga, dado que es una viga de material estructural laminable similar a la viga propuesta, presenta los mismos medios de fijación de los medios de conexión a la misma, como se puede observar en la Figura 7, aunque en este caso los medios de conexión comprenden un elemento de fijación a la viga de mayor espesor que la placa pues debe comprender una zona rebajada 34 de encaje del elemento de acoplamiento 31 de los medios de conexión de la viga 5 propuesta. Estos medios de conexión al igual que en la viga 5 propuesta, están fijados a las capas intermedias 8 de bambú laminado mediante unos segundos medios de fijación formados por elementos de atornillado 29 y fijados a dos capas de refuerzo laminadas 10, 21 , mediante unos primeros medios de fijación formados por sendos cordones de soldadura 32.
El elemento de acoplamiento 31 forma parte de la unión entre la viga y la otra parte de la estructura. Entre ambas piezas realizan la transmisión de esfuerzo por contacto y presión al material de aluminio, tipo cola de milano o cono de adherencia entre las dos piezas, de forma que conseguimos una transmisión efectiva de cargas axiales, a cortantes y momentos en los 6 grados de libertad.
En esta memoria se presenta a su vez un proceso de fabricación de una viga 5 laminada reforzada como las definidas anteriormente, que comprende una serie de fases.
Como se muestra en las Figuras 8 y 9, la primera fase consiste en la colocación de las capas 23, es decir, de la primera 6 y la segunda capas de madera laminada 7, la al menos una capa intermedia 8 de material estructural laminable y las al menos una primera 9 y una segunda capas laminadas de refuerzo 10 de forma consecutiva en un orden determinado previamente formando la sección de la viga y, situando en el primer 1 y segundo extremo 2 de la sección la primera 9 y la segunda capas laminadas de refuerzo 10 respectivamente a modo de molde de la sección. A continuación, una segunda fase en la que se lleva a cabo la colocación de los medios de sujeción 24 de las capas laminares de la sección.
Por último, una tercera fase de aplicación de compresión 25 entre las mismas. En la Figura 8 se muestra el proceso para el primer modo de realización propuesto en esta memoria, de la viga 5 laminada reforzada, que comprende desde la primera hasta la tercera fase descrita. En este caso del primer modo de realización preferente de la invención, la sección longitudinal de la viga es recta, y comprende la colocación de medios de refuerzo 26 de la sección de forma previa a la aplicación de compresión 25 entre las capas laminares de la misma. Así mismo, para el caso del proceso de fabricación de la viga 5 en el segundo modo de realización propuesto, como puede observarse en la Figura 9, éste comprende una fase adicional consistente en la colocación de unas capas laminadas de bambú de recubrimiento 27 sobre la cara exterior de la primera 9 y la segunda capas laminares de refuerzo 10 de forma previa a la fase de colocación de los medios de sujeción 24, fase que en este caso comprende la colocación de unos medios de refuerzo junto a los medios de sujeción.
Con la viga laminada reforzada y el proceso de fabricación que aquí se presenta se consiguen importantes mejoras respecto al estado de la técnica, tanto desde el punto de vista de la productividad como de las propiedades resistentes de la viga y los posibles diseños que se pueden realizar con la misma.
Así pues, desde el punto de vista de la productividad, la existencia de los medios de refuerzo, que generan una compresión sobre el conjunto de las capas laminadas que forman la sección, siendo esta compresión constante ya que dichos medios no precisan ser retirados, favorece que el proceso de fabricación de estas vigas no comprende una fase de secado de los medios de sujeción, por lo que no existe un tiempo invertido en el mismo ni una espera a que se adhieran y adquiera resistencia dicha unión, necesario en los procesos tradicionales para el desmolde de las vigas y reutilización del molde en nuevas vigas. Por tanto, al poder producir nuevas vigas sin tener que esperar a que se hayan secado las anteriores, se reducen los tiempos de producción y por tanto los costes.
La utilización de estos medios de refuerzo así como de las capas laminares de refuerzo, genera en la viga laminada un aumento considerable de las propiedades resistentes de la misma. Además, estas capas laminares de refuerzo ayudan a mantener la forma de las capas de material estructural laminable lográndose curvaturas mucho más pronunciadas, por lo que las posibilidades de diseño aumentan de forma relevante.
Otro factor a tener en cuenta es el hecho de que los medios de refuerzo pueden ir prácticamente escondidos en la sección de la viga o sobresalientes de la misma, ofreciendo de este modo apoyo a otras estructuras. También en los retranqueos que la sección puede presentar en ciertos casos, se ofrece la opción del apoyo de vigas de soporte.
Así pues, es una viga laminada reforzada muy efectiva en su utilización, ya que presenta unas mayores características resistentes que las vigas laminadas convencionales, mayores opciones de diseño tanto en su forma como en las posibles soluciones constructivas y una mejora en la productividad y en el coste de la misma.

Claims

REIVINDICACIONES
1 - Viga (5) laminada reforzada, de las que comprenden una estructura laminar tal que la sección transversal de la viga está formada por un primer (1 ) y un segundo extremo (2) opuestos y sendos laterales (3, 4) de unión de los mismos y comprende una primera (6) y una segunda capas (7) de material estructural laminable situadas respectivamente en dichos primer (1 ) y segundo extremos (2) de la sección y al menos una capa intermedia (8) de material estructural laminable dispuesta entre las anteriores, caracterizada por que comprende
- al menos una primera (9) y una segunda capa laminar de refuerzo (10) en la sección de la viga, dispuestas respectivamente en el primer (1 ) y en el segundo extremo (2) de dicha sección, sobre toda la superficie exterior de la primera (6) y la segunda capa (7) de material estructural laminable respectivamente;
- donde dichas al menos una primera (9) y una segunda capa laminar de refuerzo (10) están formadas por un metal blando, y;
- donde todas las capas laminares que forman la sección están sujetas entre sí mediante unos medios de sujeción.
2- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 1 , caracterizada por que la sección comprende en el primer (1 ) y/o el segundo extremo (2), una capa de material estructural laminable de recubrimiento (22) sobre la primera (9) y/o la segunda capa laminar de refuerzo (10) respectivamente.
3- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la sección longitudinal de la viga es recta y los medios de sujeción de las capas laminares que forman la sección transversal están formados por un adhesivo de fraguado inmediato.
4- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 3, caracterizada por que comprende además unos medios de refuerzo de la unión entre capas laminares.
5- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la sección longitudinal de la viga es curva y los medios de sujeción de las capas laminares que forman la sección transversal están formados por un adhesivo o encolado y por unos medios de refuerzo de la unión entre capas laminares. 6- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada por que los medios de refuerzo están formados por una serie de pernos (1 1 ) dispuestos de forma equidistante a lo largo de la viga (5), sujetos al segundo extremo (2) de la sección mediante una primera tuerca (12) de fijación y una primera arandela (13) situada entre dicha primera tuerca (12) y la superficie exterior del segundo extremo (2) y, sujetos al primer extremo (1 ) de la sección mediante una cabeza (14) del perno (1 1 ) o una segunda tuerca (16) de fijación, y una segunda arandela (15) entre dicha cabeza (14) o segunda tuerca (16) y la superficie exterior del primer extremo (1 ) de la sección.
7- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 6, caracterizada por que la longitud de la rosca del perno (1 1 ) es tal que toda ella está situada en el interior de la sección de la viga y de alguno de los elementos de los medios de refuerzo.
8- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 6, caracterizada por que comprende unos medios de apoyo de elementos estructurales, donde dichos medios de apoyo están formados por un segmento (17) de la rosca del perno (1 1 ) situado de forma sobresaliente respecto de la primera tuerca (12) de fijación y/o la segunda tuerca (16) de fijación cuando ésta forma parte de los medios de refuerzo.
9- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la dimensión del ancho de la al menos una capa intermedia (8) de material estructural laminable es igual que la dimensión del ancho de la primera (6) y la segunda capa (7) de material estructural laminable.
10- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que comprende una serie de capas intermedias (8) de material estructural laminable, agrupadas en al menos una primera (18.1 ), una segunda (18.2) y una tercera porción (18.3) de capas, donde la primera porción (18.1 ) de capas está formada por al menos dos capas situadas en la zona central de la sección de forma simétrica al eje de la misma, la segunda porción (18.2) de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera capa (6) de material estructural laminable y la primera porción (18.1 ) y, la tercera porción (18.3) de capas está formada por al menos dos capas situadas entre la primera porción (18.1 ) y la segunda capa (7) de material estructural laminable, donde ambas segunda (18.2) y tercera porción (18.3) están dispuestas de forma simétrica respecto del eje de la sección y la dimensión del ancho de las capas intermedias (8) de material estructural laminable que forman parte de dichas segunda (18.2) y tercera porción (18.3) es menor que la dimensión del ancho de las capas que forman la primera porción (18.1 ), siendo la dimensión del ancho de las capas de dicha primera porción (18.1 ) igual a la del ancho de la primera (6) y la segunda capa (7) de material estructural laminable, de manera que la segunda (18.2) y la tercera porción (18.3) forman cada una de ellas un retranqueo (19) en al menos uno de los laterales (3, 4) de unión entre el primer (1 ) y el segundo extremo (2) de la sección, para el acoplamiento en cada uno de ellos de una viga de soporte (20).
1 1 - Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizada por que comprende al menos una capa laminar de refuerzo (21 ) situada en la zona central de la sección y de forma simétrica al eje de la misma, siendo la dimensión del ancho de esta capa laminar de refuerzo (21 ) igual que la dimensión del ancho de la primera (6) y la segunda capa (7) de material estructural laminable.
12- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 1 1 , caracterizada por que comprende al menos sendas capas intermedias (8) de material estructural laminable situadas de forma consecutiva a la primera capa (6) de material estructural laminable y la segunda capa (7) de material estructural laminable respectivamente, donde el ancho de estas capas intermedias (8) de material estructural laminable es igual que la dimensión del ancho de dichas primera (6) y segunda capa (7) de material estructural laminable.
13- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende al menos una capa laminar de refuerzo (21 ) en la zona próxima al primer (1 ) y/o segundo extremo (2) de la sección, situada de forma interior a la sección respecto a la cara interna de la primera (9) y/o la segunda capa laminar de refuerzo (10) respectivamente.
14- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el metal blando de la capa de refuerzo es aluminio.
15- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada por que el metal blando de la capa de refuerzo es cobre.
16- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las capas de material estructural laminable están formadas por bambú o por madera proveniente de coniferas, como pinos, abeto, ciprés, o por madera proveniente de frondosas como roble, encina, cerezos, o cualquier otra con las características de resistencia adecuadas.
17- Viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende al menos unos medios de conexión (28) a un elemento constructivo situados en un extremo longitudinal de la viga (5) o sobre uno de los laterales de unión entre el primer (1 ) y el segundo extremo (2) de la sección de la misma, donde dichos medios de conexión (28) comprenden una placa (30) fijada por dos extremos de fijación opuestos de la misma a dos capas laminares de refuerzo (10, 21 ) de la viga (5) mediante unos primeros medios de fijación y a las capas intermedias
(8) de material estructural laminable mediante unos segundos medios de fijación formados por elementos de atornillado (29) y, un elemento de acoplamiento (31 ) emergente respecto de la placa (30) apto para la conexión a unos correspondientes medios de conexión en dicho elemento constructivo.
18- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 17, caracterizada por que los primeros medios de fijación de la placa (30) están formados por sendos cordones de soldadura (32) dispuestos respectivamente en la conexión entre una de las capas laminares de refuerzo (10, 21 ) y uno de los extremos de fijación opuestos de la placa (30).
19- Viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 17, caracterizada por que la placa (30) comprende una prolongación en ambos extremos de fijación, donde dichas prolongaciones son paralelas a las capas laminares de refuerzo (10, 21 ) y los primeros medios de fijación a las mismas están formados por elementos atornillados o por adherencia geométrica a través de dichas prolongaciones.
20- Proceso de fabricación de una viga (5) laminada reforzada como la definida en las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada por que comprende las siguientes fases:
- colocación (23) de la primera (6) y la segunda capas (7) de material estructural laminable, la al menos una capa intermedia (8) de material estructural laminable y las al menos una primera (9) y una segunda capas laminares de refuerzo (10) de forma consecutiva en un orden determinado previamente formando la sección de la viga y, situando en el primer (1 ) y segundo extremo (2) de la sección la primera (9) y la segunda capas laminares de refuerzo (10) respectivamente a modo de molde de la sección;
- colocación de los medios de sujeción (24) de las capas laminares de la sección, y; - aplicación de compresión (25) entre las mismas.
21 - Proceso de fabricación de una viga (5) laminada reforzada, según la reivindicación 20, caracterizada por que siendo la sección longitudinal de la viga recta, comprende la colocación de medios de refuerzo de la sección (26) de forma previa a la aplicación de compresión (25) entre las capas laminares de la misma.
22- Proceso de fabricación de una viga (5) laminada reforzada, según cualquiera de las reivindicaciones 20 o 21 , caracterizada por que comprende la colocación de unas capas de recubrimiento (27) de material estructural laminable sobre la cara exterior de la primera (9) y la segunda capas laminares de refuerzo (28) de forma previa a la fase de colocación de los medios de sujeción (24).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE544344C2 (sv) * 2021-04-15 2022-04-12 Svensson Nils Gustav Integrerad bjälklagsbalk av trä och stål

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026593A (en) * 1988-08-25 1991-06-25 Elk River Enterprises, Inc. Reinforced laminated beam
DE4100044A1 (de) * 1991-01-03 1992-07-09 Martin Dipl Ing Trautz Verbindungstechnik mit laengengestuften lamellen
US5498460A (en) * 1993-03-24 1996-03-12 Tingley; Daniel A. Surface treated synthetic reinforcement for structural wood members
US20070056228A1 (en) * 2002-07-10 2007-03-15 Penland Joe E Sr Interlocking laminated support mat
WO2007034192A1 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Timberfix Limited Coupling with interengageable profiles for coupling a beam to a post

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026593A (en) * 1988-08-25 1991-06-25 Elk River Enterprises, Inc. Reinforced laminated beam
DE4100044A1 (de) * 1991-01-03 1992-07-09 Martin Dipl Ing Trautz Verbindungstechnik mit laengengestuften lamellen
US5498460A (en) * 1993-03-24 1996-03-12 Tingley; Daniel A. Surface treated synthetic reinforcement for structural wood members
US20070056228A1 (en) * 2002-07-10 2007-03-15 Penland Joe E Sr Interlocking laminated support mat
WO2007034192A1 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Timberfix Limited Coupling with interengageable profiles for coupling a beam to a post

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"EcologHomes Laminated Squared Log", Retrieved from the Internet <URL:https://web.archive.org/web/20120430113553/<ahref=''http://www.ecologhomes.com.au/technologies/laminated-square-log/''>http://www.ecologhomes.com.au/technologies/laminated-square-log/</a>> *
DATABASE WPI Derwent World Patents Index; *
Retrieved from the Internet <URL:http://es.slideshare.net/angelicagruiz/classe-6-teenicas-i-madera-laminada> *
STROYECO: "Glued Laminated wooden beams", Retrieved from the Internet <URL:ahref=''https://web.archive.org/web/20110414094245/http://www.stroyeco.com/xkleen.php''>https://web.archive.org/web/201414094245/ttp://www.stroyeco.com/xkleen.php</a> *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE544344C2 (sv) * 2021-04-15 2022-04-12 Svensson Nils Gustav Integrerad bjälklagsbalk av trä och stål
SE2150463A1 (sv) * 2021-04-15 2022-04-12 Svensson Nils Gustav Integrerad bjälklagsbalk av trä och stål
EP4074912A1 (en) 2021-04-15 2022-10-19 Nils-Gustav Svensson Floor beam for buildings and bridges

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