ES1294249U - Sistema de chapa estructural - Google Patents

Abstract

Sistema de chapa estructural, que siendo del tipo de los constituidos a partir de una serie de elementos que se apoyan sobre un sistema portante vertical, al que se fijan mediante uniones mecánicas, se caracteriza por que está constituido a partir de una chapa de acero de un espesor del orden de 1,5 mm que se pliega en forma de "W".

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de chapa estructural

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un sistema de chapa estructural, destinado a ofrecer un sistema estructural de fácil y rápido montaje sin necesidad de hormigón en el proceso.

La invención va desde una variante de realización más sencilla, obtenida a partir de una chapa estructural, pasando por otras dos variantes más complejas consistentes en una chapa estructural reforzada con tableros de OSB (Oriented Strand Board/Tablero de viruta orientada) con o sin aislamiento interior.

Se trata de un sistema de paños estructurales, horizontales o inclinados, a base de elementos de placas metálicas en onda. Todas las uniones en obra son atornilladas y/o remachadas.

El sistema se puede complementar con la utilización de tableros OSB en la parte superior para el apoyo de solado, con omegas metálicas en la parte inferior para la colocación de falsos techos y con aislamiento interior.

La invención se sitúa pues dentro del campo de los sistemas estructurales para la edificación, industria, almacenamiento, etc.

El objeto de la invención es proporcionar un sistema ligero, fácil de montar, seguro para el trabajador, reutilizable, reciclable 100% y con gran capacidad de aislamiento térmico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad los sistemas estructurales utilizados habitualmente en edificación se basan en estructuras de hormigón armado, prefabricados de hormigón (más habituales en edificación industrial), estructuras con muros portantes de fábrica, estructuras de acero o mixtas.

Existen otros como sistemas de estructuras de madera, con una presencia minoritaria.

En los primeros casos se utiliza hormigón de manera total o parcial y son estructuras con un peso medio superior a los 300,00 kP/m2.

El consumo de materia es enorme y los procesos de ejecución son lentos, tanto por los procedimientos de trabajo “in situ” (salvo en el caso de prefabricados de hormigón armado) como por el propio proceso de fraguado que requiere el hormigón.

Asimismo, por regla general, estos sistemas estructurales convencionales no son fácilmente reciclables.

Por otro lado existen en el mercado elementos tipo panel sándwich para aislamiento, pero que no son elementos estructurales.

En el presente caso se trata de un elemento estructural que, en su versión con aislamiento interior, se constituye como una solución excelente para los casos en los que es preciso un alto aislamiento térmico (envolventes térmicas, forjados, cámaras frigoríficas,...).

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de chapa estructural que se preconiza resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero de gran eficacia.

Para ello, y de forma más concreta, de acuerdo con la variante de realización mas sencilla de la invención, se trata de una chapa de acero plegada en forma de W de espesor de1,5 mm.

Esta chapa se apoya en la estructura portante vertical y puede reforzarse con tablero de OSB atornillado y/o remachado, así como con elementos de ignifugación, protección contra incendios (lana mineral, placas de yeso laminado,...) y aislamiento térmico.

Puede ser utilizado de manera conjunta con sistemas portantes metálicos o se puede aplicar combinada con otros sistemas de estructura portante dada su versatilidad y facilidad de montaje.

Si bien el modo de realización de estos objetos y el sistema estructural de la presente invención comparte algunos planteamientos con otros sistemas dentro del estado de la técnica, es el único sistema que presenta el siguiente conjunto de ventajas:

a) Reducción en los plazos de ejecución del sistema estructural.

El sistema de la invención se fundamenta en la realización en taller de la chapa estructural, transporte a la obra y posterior montaje de la misma. De esta manera se estima que, para el caso de una estructura habitual de vivienda, el montaje de la estructura horizontal llevaría 1 día por planta. Si comparamos con un sistema convencional podemos estar hablando de un ahorro de 1 semana por planta.

El procedimiento es sencillo:

Todos los elementos se hacen en fábrica.

Una vez que la cimentación y la estructura portante vertical (parte que no pertenece a este sistema) se encuentran perfectamente niveladas y con los elementos necesarios para recibir el sistema de la invención, se transportan todos los elementos a la obra y se van colocando conforme a un procedimiento y un orden perfectamente establecido de manera previa.

Se colocan las chapas onduladas, a las que se aplicará una unión mecánica al subsistema portante en los apoyos inferiores.

Como paso final se incluirá un tablero, si así se desea para tener un apoyo plano, en la cara superior de las ondas, atornillado con tornillos autotaladrantes a las mismas.

b) Reducción en la mano de obra necesaria en la ejecución de la estructura así como de los trabajos a realizar “in situ”.

El sistema se construye en taller, de manera protegida frente a los elementos climatológicos, lo que redunda en una reducción de plazos adicional en el caso de épocas de lluvias. Se reduce así los trabajos que son necesarios realizar en obra.

El sistema se construye en taller por mano de obra muy cualificada y con maquinaria de precisión. El montaje en obra lo realiza personal especialmente cualificado, estimándose únicamente la necesidad de 3 personas en el caso más habitual: una persona que maneje la grúa y dos personas en el montaje. De esta manera se consigue reducir la mano de obra necesaria.

c) Eliminación de la obra húmeda.

El sistema elimina la necesidad de realizar una capa de compresión, suprimiéndose así la utilización de hormigón. Esto supone un gran avance tanto en reducción de peso, en reducción de plazo, reducción de personal en obra, incremento en la seguridad en obra y facilidad de montaje. La función de la capa de compresión se puede realizar con tableros de OSB. En el caso de necesidades especiales para zonas con cargas mayores se utilizarán refuerzos de textiles de fibra de carbono, tanto de disposición en malla como unidireccionales.

d) Reducción del peso de la estructura y, como consecuencia, reducción en costes de cimentación.

El sistema, debido a la geometría de su onda, tiene unas características de resistencia estructural muy altas son un peso de entre 10 y 20 veces inferior a los sistemas estructurales habituales. Esta ventaja afecta también a la cimentación, reduciéndose el coste de la misma.

e) Reducción del riesgo para la seguridad y salud en obra en la fase de estructura.

Debido a su ligereza, el sistema puede ser manipulado en obra sin necesidad incluso de maquinaria (3 personas pueden mover una onda de 6 m. de largo por 0,5 m. de anchura sin dificultad) lo que redunda tanto en la rapidez de ejecución como en un incremento en la seguridad en obra.

Una vez colocado el sistema se puede caminar sobre el mismo, incrementándose la seguridad en obra.

f) Sistema estructural totalmente reciclable.

Al ser una estructura de acero, el sistema es totalmente reciclable.

g) Sistema estructural con un alto aislamiento térmico.

Al tener aislamiento interior (en su variante mas compleja) espesores de aislante que van desde los 110 mm. hasta los 248 mm. de aislante, único sistema estructural con estas características en el mercado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y 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 acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva axonométrica de la variante de realización mas sencilla de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista en sección/perfil del dispositivo de la figura 1.

La figura 3.- Muestra una vista lateral del dispositivo de las figuras anteriores.

La figura 4.- Muestra una vista en perspectiva axonométrica de una segunda variante de realización del sistema de la invención, en el que la chapa se complementa con un tablero OBS superior e inferior y tornillos autotaladrantes.

La figura 5.- Muestra una vista en sección/perfil del dispositivo de la figura 4.

La figura 6.- Muestra una vista lateral del dispositivo de las figuras 4 y 5.

La figura 7.- Muestra una vista en perspectiva axonométrica de una tercera variante de realización del sistema de la invención, en el que la chapa se complementa con un tablero OBS superior e inferior, tornillos autotaladrantes y un aislante interior.

La figura 8.- Muestra una vista en sección/perfil del dispositivo de la figura 7.

La figura 9.- Muestra una vista lateral del dispositivo de las figuras 7 y 8.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, y de acuerdo con la variante de realización mas sencilla de la invención, la mostrada en las figuras 1 a 3 puede observarse como la invención se constituye a partir de una chapa de acero de un espesor del orden de 1,5 mm que se pliega en forma de “W”, que puede fabricarse en diferentes dimensiones, con una longitud siempre menor de los 6 metros, y que en la variante de realización elegido, a modo meramente ejemplario, presenta una altura que puede ir desde los 110 a los 248 mm y una anchura comprendida entre los 485 y los 742 mm, en donde el número de pliegues puede variar entre 2 y 3 por pieza.

Tal y como se ha dicho anteriormente, esta chapa se apoya en la estructura portante vertical, de manera que, de acuerdo con la variante de las figuras 4 a 6, puede reforzarse con sendos tableros superior (3) e inferior (4) de OSB que se fijan a la misma mediante tornillos y/o remaches (2), tableros que el ejemplo de realización elegida presentan un espesor del orden de 15mm.

Esta estructura puede completarse, de acuerdo con la variante de realización de las figuras 7 a 9, con un núcleo interior (5), como elemento de ignifugación, protección contra incendios (lana mineral, placas de yeso laminado,...) y aislamiento térmico.

Este núcleo puede tener unos espesores que van comprendidos entre los 110 y los 248mm.

El sistema así descrito puede ser utilizado de manera conjunta con sistemas portantes metálicos o se puede aplicar combinada con otros sistemas de estructura portante dada su versatilidad y facilidad de montaje.

A partir de esta estructuración, una vez que la cimentación y la estructura portante vertical (parte que no pertenece a este sistema) se encuentran perfectamente niveladas y con los elementos necesarios para recibir el sistema de la invención, se transportan todos los elementos a la obra y se van colocando conforme a un procedimiento y un orden perfectamente establecido de manera previa.

A continuación se puede optar por un montaje “in situ”, colocando las chapas onduladas, a las que se aplicará una unión mecánica al subsistema portante en los apoyos inferiores, de manera que, como paso final se incluirá un tablero, si así se desea para tener un apoyo plano, en la cara superior de las ondas, atornillado con tornillos autotaladrantes a las mismas, u optar por la opción más adecuada que es transportar el sistema armado desde fábrica en cualquiera de sus tres opciones: sistema de chapa estructural, sistema de chapa estructural y tablero OSB o sistema de chapa estructural, tablero OSB y aislamiento y/o material ignífugo.

Esta estructuración elimina la necesidad de realizar una capa de compresión, suprimiéndose así la utilización de hormigón, reduciendo el peso, plazos y personal en obra, además de incrementar la seguridad y facilitar el montaje.

La función de la capa de compresión se puede realizar con tableros de OSB. En el caso de necesidades especiales para zonas con cargas mayores se utilizarán refuerzos de textiles de fibra de carbono, tanto de disposición en malla como unidireccionales.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1§.- Sistema de chapa estructural, que siendo del tipo de los constituidos a partir de una serie de elementos que se apoyan sobre un sistema portante vertical, al que se fijan mediante uniones mecánicas, se caracteriza por que está constituido a partir de una chapa de acero de un espesor del orden de 1,5 mm que se pliega en forma de “W”.

2§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicación 1§, caracterizado por que presenta una longitud menor de los 6 metros, una altura que puede ir desde los 110 a los 248 mm y una anchura comprendida entre los 485 y los 742 mm, en donde el número de pliegues puede variar entre 2 y 3 por pieza.

3§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicaciones 1§ y 2§, caracterizado por que incluye sendos tableros superior (3) e inferior (4) de OSB que se fijan a la chapa mediante tornillos y/o remaches (2).

4§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicación 3§, caracterizado por que los tableros superior (3) e inferior (4) de OSB presentan un espesor del orden de 15mm.

5§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicaciones 1§ a 4§, caracterizado por que incluye un núcleo interior (5), de material ignífugo y/o aislante térmico.

6§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicación 5§, caracterizado por que el núcleo (5) presenta un espesor comprendido entre los 110 y los 248mm.

7§.- Sistema de chapa estructural, según reivindicaciones 1§ a 6§, caracterizado por que se complementa con un tablero de remate de su cara superior que define una superficie de apoyo plana, atornillado con tornillos autotaladrantes a la chapa.