ES1058650U - Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construccion de edificios. - Google Patents

Abstract

1. Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios, del tipo que comprende una pluralidad de paneles (1), cada uno de los cuales está formado por un marco resistente (2) hecho de perfiles metálicos, con un perfil inferior (3) adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de base (11) fijados a una losa de cimentación (10), unos perfiles laterales (4) adaptados para ser acoplados y fijados a perfiles laterales (4) de un panel (1) adyacente o a una columna (13) por medio de unos perfiles de unión (6), y un perfil superior (5) adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de cierre superiores (12) sobre los que se asienta un forjado o una estructura de cubierta, donde al menos cada uno de dichos perfiles laterales (4) comprende dos porciones enfrentadas (42) y una porción de enlace (41) que se extiende en la dirección del grosor del panel (1) entre dichas dos porciones enfrentadas (42), caracterizado porque dicha porción de enlace (41) tiene formada al menos una acanaladura (43) que se extiende en la dirección longitudinal del perfil lateral (4) y a todo lo largo del mismo.

Description

Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios.

Ámbito de la invención

La presente invención concierne a un Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios que comprende una pluralidad de paneles de pared adaptados para ser acoplados y fijados por su parte inferior a unos perfiles de base fijados a una losa de cimentación, y por su parte superior a unos perfiles de cierre superiores sobre los que se asienta un forjado o una estructura de cubierta.

Estado de la técnica anterior

La patente ES-A-2166738 describe una edificación modular que comprende una losa de cimentación de hormigón asentada sobre el suelo; un conjunto de guías fijadas de modo eventualmente desmontable sobre la losa de cimentación; un conjunto de módulos de paredes y de tabiques fijados sobre estas guías; un conjunto de perfiles para la unión de los paneles por sus bordes superiores, solidarizando los mismos; un conjunto de elementos de techo que forman el techo interior de la edificación; y una cubierta superior fijada al conjunto de paneles por los bordes superiores de éstos. Cada uno de los paneles está constituido por un marco resistente, hecho de perfiles metálicos, rellenado interiormente de un material aislante y con un aplacado externo de un material laminar por una o ambas caras. Está previsto que algunos de los mencionados paneles de paredes y de tabiques lleven incorporadas aberturas tales como, por ejemplo, puertas y ventanas, y/o unas conducciones para la instalación de, por ejemplo, agua, electricidad, calefacción, etc.

Este sistema constructivo responde a un esquema básico que, con algunas variaciones, está también contemplado en las patentes US-A-5353560, WO-99/57387, ES-A-480586, ES-A-2025818, WO-98/48124, y ES-A-8300915.

Los Conjuntos de elementos estructurales descritos en la mayoría de las patentes citadas están previstos para la construcción de edificios de una sola planta, debido a que la carga del techo y de la cubierta es soportada en buena parte por los paneles que constituyen paredes y tabiques y por otros elementos verticales tales como columnas y/o perfiles de unión entre paneles.

Para reducir al máximo el peso de los paneles y el número de columnas sin perjudicar la resistencia del conjunto es deseable que los perfiles laterales que forman parte de los marcos de los paneles proporcionen una máxima resistencia a la compresión vertical con un mínimo peso.

Un objetivo de la presente invención es el de aportar un Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios que comprenda paneles provistos de un marco de perfiles metálicos donde los perfiles laterales de dicho marco tengan un perfil de sección transversal optimizado para proporcionar una máxima resistencia con un mínimo peso.

Exposición de la invención

La presente invención contribuye a alcanzar el anterior y otros objetivos aportando un Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios, del tipo que comprende una pluralidad de paneles, cada uno de los cuales está formado por un marco resistente hecho de perfiles metálicos, con un perfil inferior adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de base fijados a una losa (le cimentación, unos perfiles laterales adaptados para ser acoplados y fijados a perfiles laterales de un panel adyacente o a una columna por medio de unos perfiles de unión, y un perfil superior adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de cierre superiores sobre los que se asienta un forjado o una estructura de cubierta, donde al menos cada uno de dichos perfiles laterales comprende dos porciones enfrentadas y una porción de enlace que se extiende en la dirección del grosor del panel entre dichas dos porciones enfrentadas. El Conjunto de ]la presente invención está caracterizado porque dicha porción de enlace tiene formada al menos una acanaladura que se extiende en la dirección longitudinal del perfil lateral y a todo lo largo del mismo.

Preferiblemente, la porción de enlace tiene formadas al menos dos acanaladuras, mutuamente paralelas, que se extienden en la dirección longitudinal del perfil lateral, separadas entre sí y a unas distancias substancialmente iguales de las respectivas porciones enfrentadas, es decir, en unas posiciones substancialmente simétricas respecto a un plano geométrico central del marco. Las acanaladuras pueden ser cóncavas o convexas respecto a una cara exterior de la porción de enlace. Obviamente, es posible incorporar más de dos acanaladuras en la porción de enlace e incluso es posible incorporar acanaladuras longitudinales en otras porciones del perfil lateral.

Cada uno de dichos perfiles laterales está obtenido a partir de una banda de chapa doblada, preferiblemente de un acero de construcción galvanizado, y conformada de manera que las mencionadas dos porciones enfrentadas y la porción de enlace conectada entre las mismas configuran un perfil de sección transversal en forma de "H", donde las ramas de los perfiles enfrentados correspondientes al lado interior del marco tienen un doble grosor puesto que están constituidas por dos porciones de chapa adosadas.

Las mencionadas acanaladuras, con la colaboración de la configuración de sección transversal en "H", contribuyen en gran medida a incrementar la resistencia a la compresión vertical de los perfiles laterales del marco resistente y, por consiguiente, del panel. Gracias a ello es posible soportar el techo y la cubierta directamente sobre los paneles con un bajo número de columnas, situadas, por ejemplo, en las esquinas, e incluso es posible soportar un forjado sobre los paneles de una primera planta y colocar otra instalación de paneles sobre dicho forjado para construir una segunda planta, etc. En este caso, el forjado sería un forjado mixto, con hormigón y chapa colaborante. El techo y la cubierta también están realizados, independientemente del número de plantas, a partir de elementos prefabricados.

La unión lateral de los paneles, ya sea entre sí o a las columnas, se efectúa mediante los mencionados perfiles de unión, los cuales también están obtenidos a partir de una banda de chapa plegada, pudiendo incluir una o más acanaladuras longitudinales y actuar como puntales resistentes. La fijación de los diferentes elementos metálicos, una vez ensamblados, se lleva a cabo por diferentes medios, tales como, por ejemplo, uniones atornilladas, remaches o clavos insertados mediante pistola de explosivo.

Los paneles pueden incluir un relleno de material aislante, tal como lana de roca, en el interior del marco, y un aplacado a una o dos caras con lámina de cartón-yeso o similar. Adicionalmente pueden recibir una variedad de otros recubrimientos. Además, algunos paneles incorporan interiormente perfiles adicionales para definir aberturas tales como puertas y ventanas, o perfiles de refuerzo verticales, transversales o cruzados.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista esquemática en perspectiva de diferentes elementos que forman parte del Conjunto de la presente invención, incluyendo unos paneles constitutivos de paredes y tabiques;

la Fig. 2 es una vista esquemática en perspectiva de un marco incorporado en un panel como los mostrados en la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista en sección transversal de uno de los perfiles laterales del marco de la Fig. 2 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;

la Fig. 4 es una vista en sección transversal de un perfil de unión;

la Fig. 5 es una vista en sección transversal que ilustra la unión lateral de dos paneles a una columna formando una esquina;

la Fig. 6 es una vista en sección transversal que ilustra la unión lateral de tres paneles formando una "T"; y

la Fig. 7 es una vista en sección transversal que ilustra la unión lateral de dos paneles en línea.

Descripción detallada de unos ejemplos de realización

Haciendo referencia en primer lugar a la Fig. 1, el conjunto de elementos estructurales prefabricados para. la construcción de edificios de acuerdo con la presente invención comprende una pluralidad de paneles 1 dispuestos verticalmente sobre una losa de cimentación 10 para constituir tanto paredes de cerramiento como tabiques de partición. Cada uno de dichos paneles 1 está formado por un marco resistente 2, en general de forma rectangular, mostrado por separado en la Fig. 2. El mencionado marco resistente 2 de cada panel 1 está hecho de perfiles metálicos y consta de un perfil inferior 3 horizontal, un perfil superior 5 horizontal y dos perfiles laterales 4 verticales que se extienden entre dichos perfiles inferior y superior 3, 5.

La mencionada losa de cimentación 10 es, en general, de hormigón armado y tiene unos perfiles 11 de base fijados sobre la misma definiendo el trazado de las paredes y tabiques del edificio. El perfil inferior 3 del marco resistente 2 está adaptado para ser acoplado y fijado a dichos perfiles de base 11 fijados a la losa de cimentación 10, mientras que el mencionado perfil superior 5 adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de cierre superiores 12 sobre los que se asienta un forjado o una estructura de cubierta (no mostrados). Los citados perfiles laterales 4 están adaptados para ser acoplados y fijados a los perfiles laterales 4 de paneles 1 adyacentes, o a una columna :13 (Fig. 5), por medio de unos perfiles de unión 6 (Fig. 4), tal como se explica más abajo en relación con las Figs. 5 a 7.

A continuación, en relación con la Fig. 3 se describe en detalle la constitución de los perfiles laterales 4 del marco resistente 2 del panel 1. Cada uno de dichos perfiles laterales 4 comprende dos porciones enfrentadas 42 y una porción de enlace 41 que se extiende en la dirección del grosor del panel 1 entre dichas dos porciones enfrentadas 42 configurando un perfil de sección transversal substancialmente en forma de "H". El perfil lateral 4 está obtenido a partir de una banda de chapa doblada, preferiblemente de acero galvanizado, aunque no se descartan otros materiales. La porción de enlace 41 está conectada por ambos extremos, a través de sendas primeras dobleces 47, con unos respectivos primeros tramos 46 de las porciones enfrentadas 42 que se extienden hacia el interior del marco resistente 2. Cada uno de dichos primeros tramos 46 está conectado por su extremo más alejado de la porción de enlace 41, y a través de una correspondiente segunda doblez 49, con un respectivo segundo tramo 48 que se extiende en dirección opuesta desde dicha segunda doblez 49 hacia el exterior del marco resistente 2, incluyendo una parte sobresaliente que presenta un extremo libre más allá de la porción de enlace 41. Preferiblemente, las primeras dobleces 47 son de 90° y las segundas dobleces 49 son de 180°, por lo que las porciones enfrentadas son mutuamente paralelas y perpendiculares a la porción de enlace 41. Además, el radio de las segundas dobleces 49 es lo bastante pequeño para que una parte de dicho segundo tramo 48 quede superpuesta y en contacto con el primer tramo 46.

Para aumentar significativamente la resistencia a la compresión del perfil lateral 4, la porción de enlace 41 tiene formada al menos una acanaladura 43 que se extiende en la dirección longitudinal del perfil lateral 4 y a todo lo largo del mismo. En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 3, la porción de enlace 41 tiene formadas dos de dichas acanaladuras 43, las cuales se extienden mutuamente paralelas en la dirección longitudinal del perfil lateral 4 y a todo lo largo del mismo. Las dos acanaladuras 43 están dispuestas simétricamente respecto a un plano geométrico central del marco resistente 2, o en otras palabras, las dos acanaladuras 43 están separadas entre sí y a unas distancias substancialmente iguales de las respectivas porciones enfrentadas 42. Obviamente, si fuera necesario podrían incorporarse más de dos acanaladuras en la porción de enlace 41, aunque se ha comprobado que para una mayoría de aplicaciones dos son suficientes.

En el ejemplo de realización mostrado en la Fig. 3, cada una de dichas acanaladuras 43 es cóncava respecto a una cara exterior de la porción de enlace 41. Las mencionadas partes sobresalientes hacia el exterior de los segundos tramos 48 de las dos porciones enfrentadas 42 del perfil lateral 4 de un panel 1 definen, junto con la correspondiente porción de enlace 41, una cavidad adaptada para alojar a encaje al menos parte uno los perfiles de unión 6 anteriormente mencionados.

En la Fig. 4 se muestra en sección transversal el perfil de unión 6, el cual está obtenido a partir de una banda de chapa de acero galvanizado doblada, de manera análoga al perfil lateral 4. El perfil de unión 6 define una forma de sección transversal substancialmente rectangular, con un lado abierto que presenta unos extremos libres 63 mutuamente separados. En un lado opuesto a dicho lado abierto está formada una zona deprimida 62, y en cada uno de unos lados enfrentados 64 que conectan el lado abierto y dicho lado opuesto al lado abierto está formada al menos una acanaladura 61 que se extiende en la dirección longitudinal del perfil de unión 6 y a todo lo largo del mismo. En el ejemplo de realización mostrado, la mencionada acanaladura 61 es cóncava respecto a una cara exterior del respectivo lado enfrentado 64. Obviamente, si se considerara necesario, en cada lado enfrentado 64 podría haber más de una acanaladura 61, o una o más acanaladuras podrían estar incorporadas en el lado opuesto al lado abierto, u otras combinaciones. Lo importante es incorporar al perfil de unión 6 al menos una de dichas acanaladuras para incrementar su resistencia a la compresión, puesto que el mismo también actúa como puntal de soporte de dichos perfiles de cierre superiores 12 sobre los que se asienta el forjado o la estructura de cubierta.

En las Figs. 5 a 7 se muestran diferentes formas de unión de los perfiles laterales 4 del marco resistente 2 del panel 1. En el ejemplo de la Fig. 5 se pueden observar una columna 13, hecha de tubo metálico cuadrado, que tiene dos perfiles de unión 6 fijados respectivamente a dos de sus lados contiguos. Dos paneles 1 están fijados respectivamente a las piezas de unión 6, con las mencionadas cavidades formadas entre las respectivas porciones enfrentadas 42 y porción de enlace 41 del perfil lateral 4 encajadas a enchufe, sobre una parte uno los perfiles de unión 6. Obviamente, medianteun sistema análogo, una columna podría tener un solo panel unido a uno de sus lados, o hasta cuatro paneles unidos a sus cuatro lados, según conveniencia.

En el ejemplo de la Fig. 6 se muestran dos paneles conectados en línea y un tercer panel unido en forma de "T". Para la unión de los dos paneles en línea, como se muestra por separado en la Fig. 7, los extremos libres de los segundos tramos 48 de las dos porciones enfrentadas 42 del perfil lateral 4 de un panel 1 están adaptados para apoyarse a testa contra los extremos libres de los segundos tramos 48 de las dos porciones enfrentadas 42 del perfil latera] 4 de otro panel 1 adyacente. De esta manera, entre las porciones de enlace 41 y las porciones enfrentadas 42 de los perfiles laterales 4 de ambos paneles 1 queda definido un recinto adaptado para alojar a encaje un correspondiente perfil de unión 6. Para la unión del panel en "T" mostrado en la Fig. 6, un perfil de unión 6 adicional está unido a los lados exteriores de los perfiles laterales 4 adyacentes de los otros dos paneles unidos en línea, y la cavidad exterior definida por el perfil lateral 4 del panel en "T" está encajado a enchufe sobre este perfil de unión 6 adicional, de una manera análoga a la mostrada en el ejemplo de la Fig. 5.

Las uniones entre los perfiles de unión 6 y la columna 13, así como entre los perfiles de unión 6 y los perfiles laterales, pueden efectuarse por diferentes medios que incluyen, por ejemplo, uniones atornilladas, remaches o clavos insertados mediante pistola de explosivo.

Un experto en la materia será capaz de introducir variaciones y modificaciones en los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de la presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. Conjunto de elementos estructurales prefabricados para la construcción de edificios, del tipo que comprende una pluralidad de paneles (1), cada uno de los cuales está formado por un marco resistente (2) hecho de perfiles metálicos, con un perfil inferior (3) adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de base (11) fijados a una losa de cimentación (10), unos perfiles laterales (4) adaptados para ser acoplados y fijados a perfiles laterales (4) de un panel (1) adyacente o a una columna (13) por medio de unos perfiles de unión (6), y un perfil superior (5) adaptado para ser acoplado y fijado a unos perfiles de cierre superiores (12) sobre los que se asienta un forjado o una estructura de cubierta, donde al menos cada uno de dichos perfiles laterales (4) comprende dos porciones enfrentadas (42) y una porción de enlace (41) que se extiende en la dirección del grosor del panel (1) entre dichas dos porciones enfrentadas (42), caracterizado porque dicha porción de enlace (41) tiene formada al menos una acanaladura (43) que se extiende en la dirección longitudinal del perfil lateral (4) y a todo lo largo del mismo.

2. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha porción de enlace (41) tiene formadas al menos dos acanaladuras (43), mutuamente paralelas, que se extienden en la dirección longitudinal del perfil lateral (4) y a todo lo largo del mismo.

3. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dichas al menos dos acanaladuras (43) están separadas entre sí y a unas distancias substancialmente iguales de las respectivas porciones enfrentadas (42).

4. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque cada una de dichas acanaladuras (43) es cóncava respecto a una cara exterior de la porción de enlace (41).

5. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque cada una de dichas acanaladuras (43) es convexa respecto a una cara exterior de la porción de enlace (41).

6. Conjunto, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada uno de dichos perfiles de unión (6) tiene formada al menos una acanaladura (61) que se extiende en la dirección longitudinal del perfil de unión (6) y a todo lo largo del mismo.

7. Conjunto, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada uno de dichos perfiles laterales (4) está obtenido a partir de una banda de chapa doblada, y cada una de dichas porciones enfrentadas (42) comprende un primer tramo (46) que se extiende desde una primera doblez (47) de conexión con la porción de enlace (41) hacia el interior del marco resistente (2), y un segundo tramo (48) que se extiende en dirección opuesta desde una segunda doblez (49) de conexión con dicho primer tramo (46) hacia el exterior del marco resistente (2), con una parte sobresaliente que presenta un extremo libre más allá de la porción de enlace (41).

8. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dicha primera doblez (47) es de 90° y dicha segunda doblez (49) es de 180°, quedando una parte de dicho segundo tramo (48) superpuesta y en contacto con el primer tramo (46).

9. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque dichas partes sobresalientes de los segundos tramos (48) de las dos porciones enfrentadas (42) del perfil lateral (4) de un panel (1) definen junto con la correspondiente porción de enlace (41) una cavidad adaptada para alojar a encaje al menos parte uno de dichos perfiles de unión (6).

10. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el perfil de unión (6) está fijado a una columna (13) o a los perfiles laterales (4) mutuamente conectados de otros dos paneles (1) adyacentes.

11. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dichos extremos libres de los segundos tramos (48) de las dos porciones enfrentadas (42) del perfil lateral (4) de un panel (1) están adaptados para apoyarse a testa contra los extremos libres de los segundos tramos (48) de las dos porciones enfrentadas (42) del perfil lateral (4) de otro panel (1) adyacente, quedando definida entre las porciones de enlace (41) y las porciones enfrentadas (42) de los perfiles laterales (4) de ambos paneles (1) un recinto adaptado para alojar a encaje uno de dichos perfiles de unión (6).

12. Conjunto, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el perfil de unión (6) está obtenido a partir de una banda de chapa doblada, y define una forma de sección transversal substancialmente rectangular, con un lado abierto, un lado opuesto a dicho lado abierto, y unos lados enfrentados (64) que conectan por sus extremos dicho lado abierto y dicho lado opuesto al lado abierto, estando formada al menos una de dichas acanaladuras (61) en cada uno de dichos lados enfrentados (64).

13. Conjunto, de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque dichas acanaladuras (61) son cóncavas respecto a unas caras exteriores de los respectivos lados enfrentados (64), y porque en el lado opuesto al lado abierto del perfil de unión (6) está formada una zona deprimida (62).