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1. WO2009071708 - SYSTÈME STRUCTUREL PRÉFABRIQUÉ POUR CONSTRUIRE DES HOURDIS RÉTICULAIRES OU BIDIRECTIONNELS

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[ ES ]

SISTEMA ESTRUCTURAL PREFABRICADO PARA CONSTRUIR
FORJADOS RETICULARES O BIDIRECCIONALES

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema estructural prefabricado para construir forjados reticulares, basándose en la utilización de placas o prelosas prefabricadas de hormigón con bloques de aligeramiento perdidos de polímeros de alta densidad u otros materiales, así como con armados unidireccionales, sirviendo de encofrado auto-portante y con función resistente en la dirección del forjado, simultáneamente.

El objeto de la invención es conseguir una reducción de costos en la construcción de forjados reticulares, sin vigas, utilizando prefabricados de hormigón como encofrado colaborante, así como mejorar sus características mecánicas, seguridad de funcionamiento, resistencia al fuego y aislante acústico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, los forjados reticulares se realizan a base de encofrados planos con armaduras longitudinales y transversales dispuestas en los nervios que se generan entre los correspondientes casetones o bovedillas, para que sobre el conjunto se vierta en obra el correspondiente hormigón que va a constituir el forjado. Lógicamente, las placas que constituyen la base continua y uniforme de todo el forjado y sobre las que se sitúan los casetones o bovedillas, son tableros de encofrado metálico o de madera que se sustentan mediante puntales durante el periodo de fraguado del hormigón, utilizando para ello sopandas paralelas sobre las que se apoyan las alineaciones de paneles o placas de encofrado, y cuyas sopandas apoyan a su vez sobre las alineaciones de puntales.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema estructural prefabricado para construir forjados reticulares que se preconiza, presenta la particularidad de no precisar encofrar toda la superficie a construir, ya que bastará con colocar líneas de sopandas o puntales en la zona de pilares u otras secundarias para que sirvan de apoyo provisional a unas placas prefabricadas como elementos base del sistema, cuyas placas incorporan armaduras unidireccionales que tienen una doble función, ya que actúan a la vez como elementos resistentes y como elementos sustitutivos de los encofrados convencionales, al definir la cara inferior el correspondiente forjado con total continuidad.

En base a la utilización de las comentadas placas prefabricadas de hormigón, con el armado unidireccional y con el complemento de casetones o bovedillas de aligeramiento perdido de polímeros de alta densidad u otro material, no serán necesarios los clásicos paneles utilizados en los encofrados convencionales, sino que únicamente harán falta las sopandas o elementos similares y puntales dispuestos en correspondencia con las imaginarias líneas de unión entre las placas del forjado o líneas secundarias para control de deformaciones, puesto que éstas tienen resistencia suficiente para soportar los casetones, es decir los elementos o bloques perdidos de polímeros de alta densidad y el hormigón que rellenará los nervios o espacios definidos entre dichos bloques perdidos, así como el que va a constituir la correspondiente capa superior de compresión en la que quedan embebidos unos nervios que conforman las armaduras longitudinales, las cuales están formadas por celosías de varillas que, partiendo de las clásicas varillas longitudinales, convergen superiormente hacia arriba según una disposición angular, concurriendo en ese vértice una varilla longitudinal o nervio de refuerzo superior, que queda, como se decía, embebido en el hormigón de la capa de compresión.

Por consiguiente, en el sistema estructural de la invención se parte de un elemento prefabricado que es la placa, y que previamente está concebida para la formación de forjados unidireccionales, combinándose de manera tal que se puede obtener un forjado reticular de altas prestaciones.

Las placas que han de constituir el sistema estructural prefabricado del forjado pueden ser de dos tipos, una autoportante y fabricada sobre moldes metálicos estáticos, y la otra fabricada sobre pistas con máquinas dinámicas ponedoras o moldeadoras de avance.

En relación con el primer tipo de placa utilizada en el sistema estructural prefabricado de la invención, estará constituida por una prelosa prefabricada de hormigón en la que van situadas unas celosías metálicas de refuerzo que servirá de conexión entre el hormigón prefabricado de la prelosa y el vertido en obra como complemento del sistema, de manera que esas celosías metálicas definen un armado inferior con refuerzo longitudinal del forjado, y un armado superior o nervio rigidizador del elemento prefabricado durante su manipulación y colocación, con la particularidad de que los tramos que discurren en diagonal de esa celosía metálica servirán para cubrir los esfuerzos cortantes que el hormigón sólo no sea capaz de resistir.

La placa prefabricada referida se complementará en obra con la correspondiente capa de compresión y relleno de nervios con hormigón, una vez colocados todos los refuerzos necesarios según el cálculo para el forjado, tales como armados transversales de nervios, refuerzos longitudinales si los hubiera, conectores, refuerzos de abacos, refuerzos de punzonamiento, refuerzos a cortante, refuerzos superiores, mallazo en capa de compresión, etc. Además, la placa se complementa con un armado, pudiendo definir una armadura pasiva o armadura activa, siendo necesaria para soportar los esfuerzos provenientes de su peso propio, manipulación, puesta en obra y las solicitaciones de diseño del propio forjado, colaborando en ello el armado inferior de las celosías existentes.

Finalmente, el conjunto se complementará con los nervios transversales armados "in situ" y con la colocación espaciada de los bloques de aligeramiento, constitutivos de los casetones o bovedillas propiamente dichas, como elementos perdidos del propio forjado, pudiendo ser éstos de un material tal como poliestireno expandido, o cualquier otro que sirva para aligerar el peso de la estructura y a su vez formar los nervios de la retícula.

En cuanto al segundo tipo de placa, la misma contará con las mismas características que la anteriormente descrita, a excepción de la celosía metálica de refuerzo, que en su lugar incluirá uno ó más nervios centrales según el diseño, con armadura activa o pasiva, para rigidizar a la propia placa durante el proceso de manipulación, permitiendo el paso de armaduras transversales del forjado reticular a través de unas aberturas o pasos dispuestos y realizados en el propio proceso de fabricación de la placa, permitiendo igualmente la colocación también en obra del armado longitudinal en los nervios formados por la colocación de casetones.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando 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 dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en planta longitudinal de un primer tipo de placa prefabricada utilizada en el sistema estructural para construir forjados reticulares de acuerdo con el objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra una vista transversal de la placa de la figura anterior correspondiente a la línea de corte A-B de dicha figura.

La figura 3.- Muestra una vista en planta de un segundo tipo de placa prefabricada utilizada en el sistema estructural para construir forjados reticulares de acuerdo con el objeto de al invención.

La figura 4.- Muestra una vista en sección transversal de la placa de la figura anterior, correspondiente a la línea de corte C-D representada en dicha figura.

La figura 5.- Muestra una vista en perspectiva correspondiente a la pieza del segundo tipo de placa en la que se practican huecos parciales transversales al nervio o nervios centrales para permitir el paso en obra de las armaduras transversales del forjado reticular.

La figura 6.- Muestra, finalmente una vista en perspectiva correspondiente a la pieza del segundo tipo de placa donde se practican huecos totales transversales al nervio o nervios centrales para permitir el paso en obra de las armaduras transversales del forjado reticular. En este caso la rigidez de la pieza para su transporte y colocación en obra viene dada por la continuidad del armado superior ( activo o pasivo ) del nervio o nervios centrales.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El sistema estructural prefabricado para construir forjados reticulares objeto de la invención, se basa en la utilización de dos tipos de placas prefabricadas, como las representadas en las figuras 1 y 3, en sección transversal en las figuras 2 y 4, y en perspectiva en las figuras 5 y 6 respectivamente, placas que son las referenciadas con (l) y (l ') y estando constituidas ambas a partir de una prelosa de hormigón, que se corresponde con la propia referencia (1) y (T) dotada de una armado longitudinal (2) y (2'), respectivamente, necesario para soportar los esfuerzos provenientes de su propio peso, manipulación, puesta en obra y solicitaciones de diseño del forjado.

La placa (1) incluye una celosía metálica de refuerzo (3) que se coloca antes de hormigonar la propia placa (I)5 sirviendo de conexión entre el hormigón prefabricado, es decir el perteneciente a la propia placa (1) y el vertido en obra como complemento del sistema estructural, de manera que el armado inferior (4) de esa celosía (3) constituirá un refuerzo longitudinal del forjado mientras que el armado superior (5) de dicha celosía (3), definirá un armado a compresión de la propia placa prefabricada, durante su manipulación y colocación, sirviendo los tramos diagonales, es decir los que convergen en ese cordón superior (5), para cubrir los esfuerzos cortantes que el hormigón sólo no sea capaz de resistir.

Sobre la placa prefabricada de la manera descrita, y complementada con los correspondientes casetones o bovedillas o elementos de aligeramiento (6), a base de polímeros de alta densidad u otros encofrados perdidos o aligerados, recibirá el vertido de hormigón para constituir la capa de compresión (7) y de relleno de los propios nervios, una vez colocados todos los refuerzos necesarios.

La propia placa (1) se complementa en obra con un armado transversal (8), que puede constituir una armadura pasiva o activa, siendo necesaria para soportar los esfuerzos provenientes de su propio peso, manipulación y puesta en obra, colaborando en ese armado las armaduras inferior (4) de las celosías (3) ya comentadas.

Finalmente, la placa prefabricada (1) se complementará con nervios transversales (9) situados en los espacios entre los casetones de aligeramiento o bovedillas (6), de manera que por esos nervios transversales (9) se colocará el armado transversal necesario de todo el forjado reticular, generando así el armado bidireccional propio de los forjados reticulares "in situ".

Por su parte, la placa (V), además del armado inferior (2'), cuenta con uno o más nervios centrales (3') con armadura activa o pasiva, en correspondencia con los cuales se han previsto ventanas o zonas de paso (4') para las armaduras transversales (8')5 complementado con los bloques de aligeramiento o bovedillas (6'), de manera que sobre esa capa prefabricada de hormigón (V) se depositará el hormigón para formar la correspondiente capa de compresión (7') y nervios transversales y longitudinales, como relleno de hormigón, que se efectúa en obra una vez colocados todos los refuerzos necesarios para generar el forjado reticular o bidireccional, tales como armados transversales y longitudinales, refuerzos longitudinales si los hubiera, refuerzos abacos, refuerzos a cortante, refuerzos superiores, mallazo en capa de compresión, etc.

De acuerdo con las características de las placas (1) y (1'), el proceso constructivo de un forjado reticular según la invención, no precisa encofrar toda su superficie a construir, a diferencia de los forjados reticulares convencionales en donde sí es necesario encofrar toda su superficie, ya que según la invención en el sistema constructivo bastará con colocar líneas de sopandas o puntales en la zona de pilares y secundarias para que sirvan de apoyo provisional a las placas prefabricadas (1) o (1'), las cuales serán autoportantes según su armado y longitud, o llevarán línea de sopandas a la mitad o un tercio de su longitud, según el caso del cálculo, de manera tal que esta característica del forjado hace por sí misma que los plazos de ejecución y los costes disminuyan respecto a los forjados tradicionales reticulares, ya que se solapan actividades en obra y en fábrica en el programa de ejecución de los trabajos de la obra.

Una vez colocadas todas las placas prefabricadas (1) ó (V), se procederá, al igual que en un forjado tradicional, a colocar los diferentes armados transversales inferiores con los nervios que quedan al separar los bloques aligerantes (6 o 6'), añadiendo igualmente los refuerzos cortantes de los nervios en su encuentro con los abacos, refuerzos de abacos, punzonamientos, negativos del forjado, etc.

Para la formación de los abacos en pilares, las placas (1) ó (1') irán recortadas al tamaño del pilar, y la dimensión del abaco se consigue eliminando los bloques de aligeramiento (6) ó (6') para poder macizar la zona, de manera que una vez el forjado se encuentre totalmente armado se procederá a su hormigonado, de manera que en el caso de las placas (V) el armado transversal inferior se debe envainar o pasar a través de las aberturas o huecos (4') dispuestos en el nervio o nervios centrales (3') que sirven de rigidizadores para la placa prefabricada correspondiente (1').

Una vez colocadas las placas (1) y ( 1 ') según planos del proyecto, será preciso al igual que todos los refuerzos antes indicados, colocar los conectores ( 10 ) que tienen como función conectar entre sí longitudinalmente las placas en su punto de unión y a los zunchos de remate sobre muros o vigas de formación de huecos.

El acabado final del forjado reticular o bidireccional es en su parte inferior totalmente plano, es decir que forma una losa de hormigón visto, facilitando el poder colocar todo tipo de instalaciones, viéndose mejorada sensiblemente la capacidad del forjado como elemento aislante para transmisión de ruido y la resistencia al fuego, cumpliendo holgadamente los requisitos del Código Técnico de Edificación.