WO2009078697A1 - Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto - Google Patents
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- E04G9/10—Forming or shuttering elements for general use with additional peculiarities such as surface shaping, insulating or heating, permeability to water or air
Definitions
- a novel system is the one presented in the patent ES 2 023 723, "Integral system for the construction of buildings and homes by standardized modules, with full freedom in the projects" Which presents, a new construction system based on the modulation simplified and precalculated with equivalence to all structures, facilitating a constructive mechanism that from the improvement of the quality of the building and reduces the weight by more than 30%, the elements prefabricated in series, in its assembly admit all existing materials according to the desired finish.
- patent US 6141929 Ia which describes a prefabricated wall panel for the construction of a wall, where said panel is composed of a unitary member with a flat part in general, which includes a inner surface and a space in the middle for the reception of insulation, as well as portions of rib ribs with side edges, a cover of insulation material and a plank-like finish, said insulation material is constituted by a plurality of individual strips that tie the edges of the ribs to the insulation material, defining a channel between rib and rib.
- This construction system consists of the incorporation of materials with insulating capacity within the walls, walls, floors, ceilings, panels or any type of architectural element, which are specifically designed to accommodate these insulating materials according to the required needs for each project to achieve the thermal insulation factors required in particular according to the corresponding needs, subsequently facilitating, instead of the traditional finishes, the use of panels of different materials - plaster, cement, wood, plastic, aluminum, etc. .- on the inner face of the concrete elements to obtain the necessary finishes.
- Figure 1 is an isometric view of the improvement to construction system with contact formwork.
- Figure 2 is a side view of the finish of the improvement to the referred system.
- Figure 3 is a top view of the finish of the improvement to the referred system.
- Figure 4 is an isometric view of the finish of the improvement to the referred system.
- the invention comprises contact forms (1 and 2), made of any material such as steel, wood, plastic or any other type of metal or product, which limit and contain the shape that is intended to be given to the element. of concrete (3) (see figures 1 and 2), whose finishes or texture can take various forms and appearances depending on the needs and design of the construction.
- contact form (1) can be of the type of monolithic concrete construction systems or any other type of form used for the manufacture of concrete panels or elements.
- the necessary elements have to be incorporated or added, generally of the same material from which the formwork is constructed, to be able to form the required cavities (5), according to the needs of the different elements of concrete, reinforced or not, where the insulating materials (6) (see figure 2) will be determined and necessary according to the specifications of the project, having to design the construction of ribs, reinforcing columns or castles (8) that will provide more solidity to the walls or concrete elements.
- the shape and dimensions of the cavities (5) vary according to the needs required in the concrete elements (3), both the shape and dimensions must be appropriate to the dimensions of the insulating materials (6), and those of the materials (7) that will be used to cover the surfaces delimited by the vertical ribs, columns or reinforcing castles (8), constructed and designed respectively.
- the reinforcement steel is installed, if it is determined necessary or required by the specifications of the project, as well as, of the installations, electrical, hydraulic, sanitary, gas or others that will be required according to the design and calculation of the same project.
- it must be installed, at all length or height, in the interior or internal part of the contact form (2) in the space where the rib, column or castle (8) is planned to be built for structural reinforcement of the concrete wall, an element of material (7), of the appropriate type and shape, which allows us and serves to hold, by means of fasteners such as screws, nails, pins, etc. (9), the material that will serve as a finish to cover the cavities ( 5) once the selected insulating materials have been installed or placed (6).
- an anchor made of any resistant material, (10) (see figures 2, 3 and 4) so that once they are drowned in the concrete it is guaranteed that this element (7) It is anchored and firmly attached to the concrete after it has dried and cured.
- the specifications of the concrete will be determined according to the needs and uses of each project. After casting or emptying the concrete and when it acquires the necessary resistance, the elements constructed of concrete (3) will be uncracked. Once the elements (3) have been unzipped, the chosen insulating material (6) can be placed or installed inside the cavities (5) built for this purpose.
- the insulating materials (6) to be used will depend on the climate of the areas and / or regions where it is built under this system. Air, fiberglass, polystyrene, polyurethane, or any material that meets the characteristics and needs of low heat conductivity and that guarantees the required thermal insulation can be used as insulating materials (6).
- the chosen material will be placed to cover the cavities (5) and installed insulators (6).
- the material used to cover the cavities (5) must be adequate for the needs of each project, being able to use drywall and / or cement (11), such as rock, hardwood or similar boards, wood, plastic, steel, aluminum , etc.
- the entire wall or concrete element (3) on its inner or inner face must be covered with the chosen material, fastening these panels by means of screws, pins, nails, etc. (12) to the elements (7) intended for this and that were previously installed and anchored in the concrete in the vertical ribs, columns or reinforcing castles (8).
- the Meccano Constructive System is a system of metallic formwork that forms 100 percent of a construction project: walls, slab, stairs, prets, and so on; which allows monolithic castings and produces - according to the mold in question - a certain number of pieces per day in a single casting, with a small group of operators.
- the mold is an instrument that matches the critical variables of the serial construction of any product. System comparison with others:
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Abstract
Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto para viviendas y edificios el cual consta de cimbras de contacto de diversos materiales que dan forma al elemento de concreto, con formas que son deformaciones o espacios en los muros o paredes interiores, que permiten al elemento constructivo Ia adhesión de un material aislante que posteriormente es cubierto por materiales de acabado, como puede ser tabla roca, entre otros; obteniendo con esto construcciones con alto aislamiento térmico y acústico acordes a las necesidades de la región Io que implican una mayor habitabilidad, ahorro de energía a un precio mas accesible.
Description
Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Con el objeto de obtener construcciones con aislamiento térmico acordes a las necesidades de cada región o zona climatológica y Ia forma de hacer mas eficiente tanto en costo como en tiempo de ejecución, se pensó en el desarrollo de un sistema que mejorara los actuales sistemas de manera que se consiguieran los estándares mínimos requeridos para asilamiento térmico, así como, Ia manera más eficiente y barata en los acabados en las construcciones residenciales, comerciales e industriales.
ANTECEDENTES
En Ia actualidad Ia construcción de viviendas se realiza por diversos métodos constructivos, siendo los más usuales los de ladrillos o adobones cocidos, blocks de concreto, sistemas de construcción de paneles de concreto y sistemas de construcción de concreto monolítico con cimbras de contacto de diferentes materiales y formas. De estos sistemas ninguno garantiza tener un factor de aislamiento térmico necesario para generar un ambiente de habitabilidad y reducción de costos de energía para mantener una temperatura deseable en el interior de una construcción, así mismo, los métodos empleados en Ia aplicación de acabados - yeso, morteros, aplanados, entre otros, distan de ser los más eficientes en calidad y tiempo de ejecución. Por citar algunos como el panel sandwich de poliuretano inyectado "D. C. System" cuenta con un sistema de unión mediante cierres excéntricos que aplican una fuerza de 280 kg por gancho, que permiten crear, al tiempo que una total estanquidad, una gran resistencia mecánica.
Patentes como las mencionadas en los documentos:
Referencias:
Documentos de patentes en los Estados Unidos de América.-
Número de Patente Fecha Autor
3772835 11/73 . CoVe5 TiHe W9 WoOdS R
3789556 . 02/74 Skinner J.
3895469 7/75 Capitán R.
4122203 10/78 Sthal S.
4288962 09/81 Kavanaugh H.
4441301 04/84 Benson Henry
5921046 07/99 Hammond S.
6305142 10/01 Brisson D & Hammond S.
2002069603 06/02 Zornes D.
Con el objeto de obtener construcciones con aislamiento térmico acordes a las necesidades de cada región o zona climatológica y Ia forma de eficientizar tanto en costo como en tiempo de ejecución, se pensó en el desarrollo de un sistema que mejorara los actuales sistemas de manera que se consiguieran los estándares mínimos requeridos para asilamiento térmico, así como, Ia manera más eficiente y barata en los acabados en las construcciones residenciales, comerciales e industriales.
Un sistema novedoso es el que se presenta en Ia patente ES 2 023 723, "Sistema integral para Ia construcción de edificios y viviendas por módulos estandarizados, con plena libertad en los proyectos" El cual presenta, un nuevo sistema constructivo a base de Ia modulación simplificada y precalculada con equivalencia a todas las estructuras, facilitando un mecano constructivo que a partir de el mejora Ia calidad de Ia edificación y reduce el peso en mas de un 30%, los elementos prefabricados en serie, en su montaje admiten todos los materiales existentes según el acabado que se desee. Entre los desarrollos encaminados a Ia construcción de paredes con aislamiento térmico y acústico podemos mencionar Ia solicitud de patente WO2007039654 que describe Ia construcción con al menos un panel de aislamiento reforzado,
constituido por un cuerpo cuadrangular o rectangular de diferentes dimensiones, donde dicho panel es de materiales aislantes térmicos que incluye una pluralidad de engarces de alambre, que perforan transversal mente el panel para que sus extremos sobresalgan, y puedan ser doblados en ángulo recto, en el mismo sentido formando una U o en sentido contrario formando una S.
Otro documento que podría causar confusión debido a su contenido es Ia patente US 6141929 Ia cual describe un panel de pared prefabricado para Ia construcción de un muro, donde dicho panel esta compuesto por un miembro unitario con una parte plana en general, Ia cual incluye una superficie interior y un espacio en medio para Ia recepción de aislamiento, así como porciones de nervaduras tipo costilla con bordes laterales, una cubierta de material de aislamiento y un acabado tipo tablón, dicho material de aislamiento esta constituido por una pluralidad de tiras individuales que atan los bordes de las costillas al material de aislamiento, definiendo un canal entre costilla y costilla. De los sistemas mencionados anteriormente, y por tratarse del sistema que garantiza Ia mayor resistencia, el costo más bajo y el tiempo de ejecución más corto, se optó por escoger el sistema de construcción de elementos de concreto, el cual se desarrolla por medio de cimbras construidas de diferentes materiales para dar forma al tipo de construcción deseado. Es importante señalar que el sistema a que hacemos alusión en esta mejora no es exclusivo para su uso en sistemas monolíticos sino que puede utilizarse en cualquier sistema constructivo de elementos de concreto con cimbras de contacto.
Este sistema constructivo, consiste en Ia incorporación de materiales con capacidad aislativa dentro de los muros, paredes, pisos, techos, paneles o cualquier tipo de elemento arquitectónico, los cuales son diseñados específicamente para dar cabida a estos materiales aislantes de acuerdo a las necesidades requeridas por cada proyecto para alcanzar los factores de asilamiento térmico requeridos en Io particular de acuerdo a las necesidades correspondientes, facilitando posteriormente, en vez de los acabados tradicionales, el uso de paneles de diferentes materiales -yeso, cemento, madera, plástico, aluminio, etc.- en Ia cara interior de los elementos de concreto para obtener ios acabados necesarios.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de esta novedosa invención denominada mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los cuatro dibujos que se acompañan, así como una ilustración de aquella y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes y figuras mostradas.
La figura 1 es una vista isométrica de Ia mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto.
La figura 2 es una vista lateral del acabado de Ia mejora al sistema referido. La figura 3 es una vista superior del acabado de Ia mejora al sistema referido. La figura 4 es una vista isométrica del acabado de Ia mejora al sistema referido.
Con relación a dichas figuras Ia invención comprende de cimbras de contacto (1 y 2), fabricadas de cualquier material como acero, madera, plástico o cualquier otro tipo de metal o producto, que limitan y contienen Ia forma que se Ie pretende dar al elemento de concreto (3) (ver figuras 1 y 2), cuyos acabados o textura puede tomar diversas formas y apariencias dependiendo de las necesidades y diseño de Ia construcción.
Para unir ambas cimbras de contacto (1 y 2) y evitar el movimiento que implique una deformación del elemento de concreto (3) se utilizan varillas de acero (4), denominados espansores, que aseguran ambas cimbras. Es importante mencionar que Ia cimbra de contacto (1) puede ser de las del tipo de sistemas de construcción de concreto monolítico o cualquier otro tipo de cimbra utilizada para Ia fabricación de paneles o elementos de concreto. A Ia cimbra de contacto (2) se Ie tienen que incorporar o añadir los elementos necesarios, generalmente del mismo material de Ia que esta construida Ia cimbra, para poder formar las cavidades (5) requeridas, de acuerdo a las necesidades de los diferentes elementos de concreto, reforzado o no, en donde se alojaran los materiales aislantes (6) (ver figura 2) determinados y necesarios de acuerdo a las especificaciones del proyecto, debiendo diseñar Ia construcción de nervaduras,
columnas o castillos de refuerzo (8) que ciarán mas solides a los muros o elementos de concreto. La forma y dimensiones de las cavidades (5) varían de conformidad a las necesidades requeridas en los elementos de concreto (3), tanto Ia forma como las dimensiones deben ser las adecuadas a las dimensiones de los materiales aislantes (6), y las de los materiales (7) que se utilizarán para tapar las superficies delimitadas por las nervaduras verticales, columnas o castillos de refuerzo (8), construidos y diseñados respectivamente.
Cabe señalar que antes del proceso de colado o vaciado del concreto se procede a Ia instalación del acero de refuerzo, si se determina necesario o es requerido por las especificaciones del proyecto, así como, de las instalaciones, eléctricas, hidráulicas, sanitarias, de gas u otras que se vayan a requerir de acuerdo al diseño y cálculo del mismo proyecto. Además se deberá instalar, a todo Io largo o alto, en Ia parte interior o interna de Ia cimbra de contacto (2) en el espacio donde se proyecta construir Ia nervadura, columna o castillo (8) para refuerzo estructural del muro de concreto, un elemento de material (7), del tipo y forma adecuada, el cual nos permita y sirva para sujetar, mediante elementos de fijación como tornillos, clavos, pijas, etcétera (9), el material que servirá como acabado para tapar las cavidades (5) una vez que hayan sido instalados o colocados los materiales aislantes seleccionados (6). A este elemento (7) de material se Ie deberá añadir o incorporar un ancla, fabricada de cualquier material resistente, (10) (ver figuras 2, 3 y 4) para que una vez que queden ahogadas en el concreto se garantice que este elemento (7) quede anclado y sujetado firmemente al concreto después de que este se haya secado y curado.
Las especificaciones del concreto se determinarán de acuerdo a las necesidades y usos de cada proyecto. Después de colado o vaciado el concreto y cuando este adquiera Ia resistencia necesaria, se procederá a descimbrar los elementos construidos de concreto (3). Una vez descimbrado los elementos (3) se podrá colocar o instalar el material aislante elegido (6) dentro de las cavidades (5) construidas para el efecto.
Los materiales aislantes (6) a utilizar dependerán del clima de las zonas y/o regiones donde se construya bajo el presente sistema. Se pueden utilizar como materiales aislantes (6) aire, fibra de vidrio, poliestireno, poliuretano, o cualquier material que cumpla con las características y necesidades de baja conductibilidad de calor y que garanticen el aislamiento térmico requerido.
Posteriormente se procederá a colocar el material escogido para tapar las cavidades (5) y aislantes instalados (6). El material utilizado para tapar las cavidades (5) deberá ser el adecuado para las necesidades que demande cada proyecto, pudiendo utilizar paneles de yeso y/o cemento (11), como tabla roca, duroc o similar, madera, plástico, acero, aluminio, etcétera. Se deberá cubrir, con el material escogido, todo el muro o elemento de concreto (3) en su cara interior o interna, sujetando estos paneles por medio de tornillos, pijas, clavos, etcétera (12) a los elementos (7) destinados para esto y que fueron instalados y anclados previamente en el concreto en las nervaduras verticales, columnas o castillos de refuerzo (8).
Ejemplo de calculo de losas y estructuras:
El análisis y dimensionamiento estructural se lleva a cabo de acuerdo a las especificaciones del Instituto Americano del Concreto {A.CI.313-87J y las del Reglamento de construcción vigente.
Aplicando el método alternativo de diseño bajo las siguientes cargas. Cargas de Diseño:
Carga viva 150 KG/M2
Carga piso q 120 KG/M2
Peso propio de losa 180 KG/M2
Plafones de Yeso 30 KG/M2
480 KG/M2
ESPECIFICACIONES DE MATERIALES
CONCRETO EN LOSA DE CIMENTACIÓN FO= 200 150 KG/M2
CONCRETO EN LOSA DE AZOTEA
Carga piso q F 'C= 175 120 KG/M2
CONCRETO EN MUROS F'C= 150 180 KG/M2
ACERO DE REFUERZO (VARILLAS) F'C= 4200 30 KG/M2
ACERO DE MALLA ELECTROSOLDADAY F'C= 5000 480 KG/M2 ARMEX
CLARO L=2.95mts b=1.00 b=74 b=40
CARGA W=195 kg/m.l.
WL2 195x2952 MOMENTO (+)= — = - = 212.10 m-kg
8
M bm = = 6.5cms Kd2
F 287.60 Λ M
∑o = = = 0.57cm - -OK
° μjd 35x0.9x16
M 21210
As = = 0.70cw2 =
Fsjd 2100x0.9x16
103/8" RECTA ABAJO
WL 2 95x195
2 2
Vc = vjbd = 3.9x5x16 = 312 kg
PARA EL DISEÑO DE ESTA SE CONSIDERA UNA CAPACIDAD DE CARGA SUPERFICIAL DE 0.40kg/cm2 =4 TON/m2 UNA FRANJA DE INFLUENCIA
b=0.80m2 POR LO TANTO LA FRANJA EFECTIVA PARA FLEXIÓN SERA DE Ef=0.40mto. LA SUBPRESION Wv=1.50x4000=6000kg/cm2.
MF = 10cms
As = -^- = 3.62cm2 φ3/Z"@20cms
Fsjd
10 VARILLAS DE 03/8" @ 20 CMS d=10cms h=10cms
LA LOSA DE CIMENTACIÓN SERA DE 10cms DE ESPESOR ARMADA COM MALLA ELECTRO-SOLDADA 6X6-4/4 COLOCADA EM CAMA SUPERIOR Y BASTONES DE VARILLAS DE 03/8" @ 30 cms.COMO SE INDICA EM PLANO. 15
CALCULO DE DENTELLÓN (NERVIO DE ARRANQUE) PARA ESTO SE CONSIDERA UM CLARO DE L=1.00mto LA CARGA A CONSIDERAR W=3400kg/mto
_ _ . , WL2 3400(10O)2 _ . .
20 M = = — y— = 340m~kg
10 10
PERALTE REQUERIDO d= 20cms
AREA DE ACERO As = -^- = ^^ = 0.90cm2
Fsjd 2100X0.9X20
25
USAR ARMEX 15X30-4
El Sistema Constructivo Meccano, es un sistema de cimbras metálicas que encofra el 100 por ciento de un proyecto de construcción: muros, losa, escaleras, pretiles, etcétera; que permite colados monolíticos y produce -según el molde del que se trate- un numero determinado de piezas por día en un solo colado, con un reducido grupo de operadores.
El molde es un instrumento que iguala las variables críticas de Ia construcción en serie de cualquier producto. Comparación del sistema con otros:
Sistema cimbras de contacto
VS
Método ASHRAE (Acero en frió)
Pared de panel de yeso (tabla roca) con bastidores de acero de 2"x4" sobre 4" de concreto.
Aislamiento en castillos con una pulgada de poliestireno (R-5)
Claims
1.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto, caracterizado por que consta de una estructura de material cementante, un dispositivo de anclaje, una placa de material aislante térmico y acústico, una cubierta de acabado, todo contenido dentro de un molde meccano.
2.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado por que Ia estructura de material cementante internamente consta de un entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, formando nervaduras y/o dejando huecos dispuestos transversal mente de manera vertical equidistantes, opcionalmente alineados cada 61 cm.
3.-Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo con Ia reivindicación anterior, caracterizado ademas por que las nervaduras de dicha estructura de material cementante pueden o no ser ocupados por un material aislante térmico y acústico cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y con almenos una capacidad de carga concentrada de una tonelada.
4.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado por que el dispositivo de anclaje esta compuesto por un perno en forma de gancho que puede ser un clavo, un tomillo y/o un alambre con terminación en forma de L.
5.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo con Ia reivindicación anterior, caracterizado además por que el dispositivo de anclaje fijara las tiras dispuestas sobre el cuerpo del muro donde se atornillara el material para acabado del muro interior y techo, fijándolo a un taquete de cualquier
material, atravesando ambos, donde dicha terminación en forma de "L" se ahogara en el vaciado de concreto de los muros sujetándolo fijamente a Ia estructura.
6,- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo con Ia reivindicación 1 , caracterizado por que el material aislante puede ser de una pluralidad de polímeros sólidos, inflamables, una combinación de perlas de piedrilla, plástica y/o madera o corcho que por el lado externo es cubierto por materiales de acabado.
7.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo a Ia reivindicación 1 , caracterizado además por contener un dispositivo de material aislante de naturaleza sólida colocada en el puente que se produce entre las nervaduras y el acabado.
8.- Mejora a sistema de construcción con cimbras de contacto de acuerdo a Ia reivindicación 1, caracterizado además por contener un dispositivo de material aislante de naturaleza sólida colocada en el puente que se produce entre las nervaduras y el acabado.
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|---|---|---|---|---|
| CN102251603A (zh) * | 2011-05-06 | 2011-11-23 | 骆东伟 | 一种龙骨架组件与保温板结合的建筑构件 |
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| MX2007016566A (es) | 2009-06-19 |
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