ES1304564U

ES1304564U - Construction element (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1304564U
Application number: ES202331447U
Authority: ES
Inventors: Ciavaldini Iván Tomás González
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-08-04
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2033-08-04
Also published as: ES1304564Y

Abstract

Constructive element, formed by one or more straight structural elements, characterized in that each straight structural element is formed by two or more planks (1) of wood separated by a distance (3) equal to the thickness (2) of the plates. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Elemento constructivoConstruction element

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNIQUE SECTOR

La presente solicitud se refiere a un elemento constructivo, formado por uno o más elementos estructurales rectos utilizables como vigas, columnas, tirantes... Está realizado en madera y posee una resistencia elevada en consideración a su peso.This application refers to a construction element, formed by one or more straight structural elements that can be used such as beams, columns, braces... It is made of wood and has high resistance considering its weight.

ESTADO DE LA TÉCNICASTATE OF THE TECHNIQUE

En las viviendas de interés social se aprecia que, debido al reducido presupuesto, la calidad del diseño y constructiva son bajas. Para poder optimizar el resultado es necesario hacer grandes urbanismos, que poseen sus propios problemas. Sin embargo, muchas veces se diseñan con alta calidad, que luego en la ejecución es rebajada.In social housing it can be seen that, due to the reduced budget, the design and construction quality are low. In order to optimize the result, it is necessary to carry out large urban planning, which has its own problems. However, many times they are designed with high quality, which is later lowered in execution.

Por otro lado, el cemento, el acero. tienen un alto impacto ambiental.On the other hand, cement, steel. They have a high environmental impact.

Se conoce en el estado de la técnica la existencia de vigas y columnas de madera, especialmente realizadas a partir de un tronco. Este tipo de vigas y columnas tienen prestaciones más reducidas que las realizadas en acero, pero suele ser suficiente para muchos usos, como puede ser en viviendas unifamiliares. Además, es un sistema más sostenible. Sin embargo, requieren disponer de troncos con buenas propiedades, por lo que no son fáciles de conseguir, además de la utilización de cajuelas metálicas para garantizar la perpendicularidad de los nodos, esencial en edificaciones sismoresistentes, lo cual eleva sustancialmente los costos de fabricación.The existence of wooden beams and columns, especially made from a log, is known in the state of the art. This type of beams and columns have lower performance than those made of steel, but they are usually sufficient for many uses, such as in single-family homes. In addition, it is a more sustainable system. However, they require logs with good properties, so they are not easy to obtain, in addition to the use of metal trunks to guarantee the perpendicularity of the nodes, essential in earthquake-resistant buildings, which substantially increases manufacturing costs.

Se añade un problema en la construcción, en tanto los sistemas constructivos tradicionales son artesanales, donde abunda el bajo rendimiento y los imprevistos que aumenten el tiempo y coste de la obra.A problem is added in construction, since traditional construction systems are artisanal, where low performance and unforeseen events abound that increase the time and cost of the work.

Además, los ensayos de construcción con madera no han resuelto la problemática económica ni tampoco el problema tecnológico si se quieren llevar a cabo construcciones sismo-resistentes mediante sistemas aporticados, por la limitación de las secciones comerciales de la madera y la rigidez de los nodos obtenidos a partir de secciones macizas. Furthermore, wood construction tests have not resolved the economic problem nor the technological problem if earthquake-resistant constructions are to be carried out using framed systems, due to the limitation of the commercial sections of the wood and the rigidity of the nodes obtained. from solid sections.

El solicitante no conoce ninguna solución a estos problemas similar a la invención.The applicant is not aware of any solution to these problems similar to the invention.

BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNBRIEF EXPLANATION OF THE INVENTION

La invención se refiere a un elemento constructivo formado por uno o más elementos estructurales rectos, del tipo utilizable como viga o columna, según las reivindicaciones. Sus realizaciones mejoran y resuelven los problemas de la técnica.The invention refers to a construction element formed by one or more straight structural elements, of the type usable as a beam or column, according to the claims. Its achievements improve and solve the problems of the technique.

Combinando estos elementos constructivos se puede obtener una estructura de secciones macizas equivalentes específicas, utilizando cortes de madera producidos por los aserraderos, es decir: tablones o tablas de madera. De esta manera, se reducen los costos de mecanización previa de la madera, y se simplifica el manejo, ya que se utilizan los productos terminados de los aserraderos como los elementos semielaborados del procedimiento lo cual significa poca mecanización adicional con el fin último de facilitar su uso y aplicación en la industria de la construcción.By combining these construction elements, a structure of specific equivalent solid sections can be obtained, using wood cuts produced by sawmills, that is, planks or wooden boards. In this way, the costs of prior mechanization of the wood are reduced, and handling is simplified, since the finished products from the sawmills are used as the semi-finished elements of the procedure, which means little additional mechanization with the ultimate goal of facilitating its use and application in the construction industry.

Estas ventajas también se aplican a la fabricación de cualquier otra edificación como educacionales, comerciales, hoteleras, hospitalarias, refugios, etc. Por otro lado, su facilidad de ensamblado permite, para las obras de pequeño porte, que toda la familia colabore en su montaje.These advantages also apply to the manufacture of any other buildings such as educational, commercial, hotel, hospital, shelters, etc. On the other hand, its ease of assembly allows, for small works, the whole family to collaborate in its assembly.

Se pueden instalar sistemas contra incendios, energía solar fotovoltaica y de agua caliente sanitaria a solicitud del cliente cumpliendo con las más estrictas normas de calidad establecidas internacionalmenteFirefighting, solar photovoltaic and domestic hot water systems can be installed at the client's request, complying with the strictest quality standards established internationally.

Ante este escenario, se ha desarrollado un nuevo elemento constructivo formado por elementos estructurales rectos de madera, capaz de superar los inconvenientes tecnológicos, así como ofrecer una alternativa constructiva de bajo costo, con abundante material constructivo y con un elevado grado de sustentabilidad y propiedades bioclimáticas.Given this scenario, a new construction element has been developed consisting of straight wooden structural elements, capable of overcoming technological drawbacks, as well as offering a low-cost construction alternative, with abundant construction material and with a high degree of sustainability and bioclimatic properties. .

Esto se debe a que la invención permite utilizar secciones comerciales de madera en una planta industrial para prefabricar edificaciones que posteriormente serán ensambladas en el sitio de la obra. This is because the invention allows commercial sections of wood to be used in an industrial plant to prefabricate buildings that will later be assembled on the construction site.

Con esta invención es posible realizar diseños de alta calidad, biodimáticos, con un reducido coste, libres de contingencias. Se pueden usar tipologías basadas en las raíces culturales del punto donde se construye.With this invention it is possible to make high-quality, biodimatic designs, at a reduced cost, free of contingencies. Typologies can be used based on the cultural roots of the point where it is built.

El elemento estructural está formado por uno o más elementos estructurales rectos, donde cada elemento estructural recto está formado por dos o más planchas de madera separadas una distancia igual que el espesor de las planchas. Si la longitud o la carga es elevada y hay riesgo de pandeo, se pueden incorporar una o más almas de fijación y separación entre las planchas.The structural element is formed by one or more straight structural elements, where each straight structural element is formed by two or more wooden planks separated by a distance equal to the thickness of the planks. If the length or load is high and there is a risk of buckling, one or more fixing and separation webs can be incorporated between the plates.

Cuando se disponen varios elementos estructurales rectos conectados, al menos dos, sus planchas están imbricadas. Es decir, insertadas unas entre otras. Normalmente cualquier elemento estructural que haga de columna poseerá más planchas que los demás.When several connected straight structural elements are arranged, at least two, their plates are nested. That is, inserted among each other. Normally any structural element that acts as a column will have more plates than the others.

Una vez imbricadas las planchas de dos elementos estructurales rectos conectados, se pueden unir por uno o más pasadores o tarugos de madera.Once the plates of two connected straight structural elements are interlocked, they can be joined by one or more pins or wooden dowels.

La solución más ventajosa incorpora madera como elemento fundamental para la fabricación de las estructuras, con láminas de fibrocemento para los cerramientos exteriores y sometidos a condiciones de humedad, espumas de poliuretano inyectadas dentro de los cerramientos para generar aislamiento térmico adecuado, láminas de cartón yeso en el interior o según requerimiento del cliente, pinturas de aluminio, pinturas de poliuretanos, resinas epóxicas, y una serie de productos capaces de retardar la combustión o la degradación de la madera, etc.The most advantageous solution incorporates wood as a fundamental element for the manufacture of the structures, with fiber cement sheets for the exterior enclosures and subjected to humidity conditions, polyurethane foams injected into the enclosures to generate adequate thermal insulation, plasterboard sheets in the interior or according to the client's requirements, aluminum paints, polyurethane paints, epoxy resins, and a series of products capable of retarding the combustion or degradation of wood, etc.

Las edificaciones así construidas son capaces de resistir terremotos de cualquier nivel en la escala Richter, así como huracanes. Gracias a la propuesta constructiva constituida por sistemas aporticados según la invención, son capaces de mantener la perpendicularidad de los nodos en condiciones de solicitaciones estructurales, todo a muy bajo costo. Las estructuras de la invención más preferida consisten en elementos compuestos encastrados, no habiendo elementos metálicos de fijación que pudieran propiciar el aplastamiento de la madera. Se podría considerar la edificación como un gran mueble en la que cada uno de los elementos utilizados cumple una función específica y es manufacturado para que lo haga en forma limpia y eficiente.The buildings constructed in this way are capable of resisting earthquakes of any level on the Richter scale, as well as hurricanes. Thanks to the construction proposal constituted by portal systems according to the invention, they are capable of maintaining the perpendicularity of the nodes under conditions of structural stress, all at a very low cost. The structures of the most preferred invention consist of embedded composite elements, with no metallic fixing elements that could cause the wood to crush. The building could be considered as a large piece of furniture in which each of the elements used fulfills a specific function and is manufactured to do so cleanly and efficiently.

El resto de la memoria describe otras realizaciones particulares. The rest of the report describes other particular realizations.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES

Para una mejor comprensión de la invención, se incluyen las siguientes figuras.For a better understanding of the invention, the following figures are included.

Figura 1: Esquema de un ejemplo de realización del elemento constructivo, en este caso con dos elementos estructurales rectos que vinculen, al menos, cinco planchas o más. Figura 2: Esquema de otro ejemplo de realización.Figure 1: Diagram of an example of the construction element, in this case with two straight structural elements that link at least five or more plates. Figure 2: Scheme of another embodiment example.

MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓNMODES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

A continuación, se pasa a describir de manera breve un modo de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.Next, a way of carrying out the invention is briefly described, as an illustrative and non-limiting example of it.

El dispositivo mostrado en las figuras comprende una serie de planchas (1) paralelas y con una sección rectangular. La serie de planchas (1) comprende al menos dos planchas (1) de igual o diferente espesor (2). La distancia (3) entre las planchas (1) es igual al espesor (2) de la plancha (1) de otro elemento constructivo recto, de forma de evitar holguras al insertar esa plancha (1) entre dos planchas (1) contiguas. Se ha de considerar que el espesor (2) de las planchas (1) puede ser diferente, especialmente cuando se colocan más de tres. Se pueden disponer además vigas de amarre cuyo vacío o distancia (3) entre planchas permite introducir varias planchas (1), encastradas, de un mismo elemento constructivo recto.The device shown in the figures comprises a series of parallel plates (1) with a rectangular section. The series of plates (1) comprises at least two plates (1) of equal or different thickness (2). The distance (3) between the plates (1) is equal to the thickness (2) of the plate (1) of another straight construction element, in order to avoid clearances when inserting that plate (1) between two adjacent plates (1). It must be considered that the thickness (2) of the plates (1) may be different, especially when more than three are placed. Tie beams can also be provided whose void or distance (3) between plates allows several plates (1), embedded, of the same straight construction element to be introduced.

Las planchas (1) están unidas por una o más almas (4,5), generalmente al menos dos. Las almas (4,5) son piezas de menor longitud pero de anchura similar a la de las planchas (1). Así se pueden transmitir esfuerzos entre las dos planchas (1) a las que se fijan. Las almas (4,5) se pueden unir por adhesivo, por tornillos... o por cualquier otra forma resistente. Es posible disponer almas paralelas (4), que son planas y sustancialmente paralelas a las planchas (1), de forma que sólo unen las dos planchas (1) contiguas. También es posible utilizar almas transversales (5) que se disponen perpendiculares a las planchas (1) y permiten unir más de dos planchas (1). La selección de un tipo de alma (4,5) u otro depende de qué grados de libertad, en la dirección en que se desee actuar, se quieren restringir.The plates (1) are joined by one or more souls (4,5), generally at least two. The webs (4,5) are pieces of shorter length but with a width similar to that of the plates (1). In this way, forces can be transmitted between the two plates (1) to which they are fixed. The webs (4,5) can be joined by adhesive, by screws... or by any other resistant way. It is possible to arrange parallel webs (4), which are flat and substantially parallel to the plates (1), so that they only join the two adjacent plates (1). It is also possible to use transverse webs (5) that are arranged perpendicular to the plates (1) and allow more than two plates (1) to be joined. The selection of one type of soul (4,5) or another depends on what degrees of freedom, in the direction in which you want to act, you want to restrict.

El número de almas (4,5) depende de la longitud del elemento estructural, de la carga prevista y del lugar donde actúa. Si la carga es elevada, es necesario añadir más almas (4,5) para reducir el riesgo de pandeo. Por ejemplo, se puede colocar un alma (4,5) cada 1-1,5 metros. Las almas (4,5) de los extremos están preferiblemente distanciadas de éstos, para permitir que los elementos estructurales se imbriquen por los extremos. Por otra parte, las almas transversales (5) también pueden fungir como elementos que rigidizan las uniones entre los elementos de los nodos, colocándose en forma perpendicular para generar unión entre todos los elementos del nodo y restringir cualquier tipo de movimiento.The number of webs (4.5) depends on the length of the structural element, the expected load and the place where it acts. If the load is high, it is necessary to add more souls (4.5) to reduce the risk of buckling. For example, a core (4.5) can be placed every 1-1.5 meters. The webs (4,5) at the ends are preferably distanced from them, to allow the structural elements to interlock at the ends. On the other hand, the transverse webs (5) can also serve as elements that stiffen the joints between the elements of the nodes, being placed perpendicularly to generate a union between all the elements of the node and restrict any type of movement.

En la figura 1 se muestra un ejemplo de realización donde dos elementos estructurales se unen en “T”. Para ello, un elemento está imbricado en el otro, en este caso por un punto medio. Una vez imbricados, se pueden unir por adhesivo, pasadores, tornillos... para impedir la salida accidental. Esto genera nodos altamente resistentes y con la rigidez óptima, a los que se pueden fijar vigas sísmicas o de amarre. Se puede apreciar que, al tener dos planchas (1) como mínimo cada elemento estructural recto, y para poder imbricarse, es necesario disponer de al menos cinco planchas (1) entre los elementos estructurales rectos. En general, uno de los elementos estructurales rectos tendrá una plancha (1) más que el otro, siendo normalmente la columna por soportar más carga.Figure 1 shows an example of an embodiment where two structural elements are joined in a “T”. To do this, one element is intertwined with the other, in this case by a midpoint. Once interlocked, they can be joined with adhesive, pins, screws... to prevent accidental release. This generates highly resistant nodes with optimal rigidity, to which seismic or mooring beams can be attached. It can be seen that, since each straight structural element has at least two plates (1), and to be able to interlock, it is necessary to have at least five plates (1) between the straight structural elements. In general, one of the straight structural elements will have one more plate (1) than the other, with the column normally being the one that supports the most load.

En el estado de la técnica, los sistemas aporticados tienen unas columnas macizas sobre las cuales descansa una viga maciza. Las vigas de amarre tendrían que estar conectadas en la otra dirección mediante cajuelas metálicas apernadas, lo que convierte los nodos en sistemas dependientes de la gravedad, por una parte, y por la otra, vigas sísmicas amarradas mediante pernos que, a lo largo del tiempo en zonas sísmicas terminan teniendo holguras y adquiriendo ciertos grados de libertad. Para garantizar la perpendicularidad de los nodos en casos de movimiento sísmicos/huracanes, se debe colocar mucho acero y muchos pernos para distribuir las cargas, lo cual hace el sistema muy costoso, lento y, desde el punto de vista comercial, complejo, por cuanto las secciones comerciales de los productos de aserradero no se generan con secciones tan grandes para cumplir con los requerimientos de ese tipo de pórticos. Más aún, la incorporación de acero en los sistemas estructurales requiere de la utilización de maderas preferiblemente duras, dejando por fuera maderas medias y blandas con muy buenas competencias estructurales, livianas y de mecanización más rápida, sencilla y económica. En la invención, las vigas sísmicas se encastran en los bordes de las planchas de las columnas asistidas por las vigas de carga y/o por las almas transversales. In the state of the art, portal systems have solid columns on which a solid beam rests. The mooring beams would have to be connected in the other direction by bolted metal trunks, which turns the nodes into gravity-dependent systems, on the one hand, and on the other, seismic beams tied by bolts that, over time In seismic zones they end up having clearances and acquiring certain degrees of freedom. To guarantee the perpendicularity of the nodes in cases of seismic movements/hurricanes, a lot of steel and many bolts must be placed to distribute the loads, which makes the system very expensive, slow and, from a commercial point of view, complex, since Commercial sections of sawmill products are not generated with sections large enough to meet the requirements of that type of frame. Furthermore, the incorporation of steel in structural systems requires the use of preferably hard woods, leaving out medium and soft woods with very good structural capabilities, lightweight and faster, simpler and more economical to mechanize. In the invention, the seismic beams are embedded in the edges of the column plates assisted by the load beams and/or by the transverse webs.

Las planchas (1) y las almas (4,5) están realizadas en madera, por ejemplo proveniente de tablones comerciales.The plates (1) and the cores (4,5) are made of wood, for example from commercial planks.

Las tablas o tablones se agrupan de acuerdo con los requerimientos estructurales de la edificación en forma de llenos (planchas (1)) y vacíos (distancia (3) entre planchas (1)) hasta obtener la sección equivalente al elemento sólido, de madera7 que indique el cálculo estructural. Una vez obtenidas las secciones, se combinan llenos y vacíos de vigas y columnas para conformar los nodos estructurales, como se muestra en la figura 1.The boards or planks are grouped according to the structural requirements of the building in the form of full (plates (1)) and voids (distance (3) between plates (1)) until obtaining the section equivalent to the solid element, made of wood7 that indicate the structural calculation. Once the sections are obtained, fills and voids of beams and columns are combined to form the structural nodes, as shown in Figure 1.

Se ha de entender que este tipo de unión se puede aplicar entre elementos en cualquier ángulo, incluyendo coaxiales para prolongar la longitud de algún elemento constructivo recto. En el caso de elementos coaxiales, el elemento superior puede tener menos planchas (1) que el inferior. También se ha de entender que dos o más elementos estructurales rectos pueden unirse al mismo extremo de un elemento estructural recto, por ejemplo en niveles diferentes o, si el número de planchas (1) y su separación son adecuados, en vacíos alternos.It must be understood that this type of connection can be applied between elements at any angle, including coaxial ones to extend the length of a straight construction element. In the case of coaxial elements, the upper element may have fewer plates (1) than the lower one. It is also to be understood that two or more straight structural elements may be joined to the same end of a straight structural element, for example at different levels or, if the number of plates (1) and their spacing are appropriate, in alternating voids.

El elemento constructivo se combina para formar el edificio o construcción, incluyendo paredes, techos, ventanas, puertas, aislamiento y todas las instalaciones eléctricas, de agua, etc. necesarias.The construction element is combined to form the building or construction, including walls, ceilings, windows, doors, insulation and all electrical, water, etc. installations. necessary.

Se pueden utilizar cuñas para elevar los elementos estructurales para encastrar o imbricar unos con otros. Wedges can be used to raise the structural elements to fit or overlap with each other.

Claims

REIVINDICACIONES

1- Constructive element, formed by one or more straight structural elements, characterized in that each straight structural element is formed by two or more wooden planks (1) separated by a distance (3) equal to the thickness (2) of the planks.

2- Constructive element, according to claim 1, characterized in that at least one straight structural element has one or more souls (4,5) for fixing and separating between the plates (1).

3- Constructive element, according to claim 1, characterized in that it comprises at least two straight structural elements whose plates (1) are nested, so that they comprise at least five plates.

4- Constructive element, according to claim 3, characterized in that the straight structural elements are joined by one or more pins.

5- Constructive element, according to claim 2, characterized in that it comprises transverse souls (5) perpendicular to the plates (1).