ES2218233T3 - Perfil de soporte y de union. - Google Patents
Perfil de soporte y de union.Info
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Abstract
Perfil de soporte y de unión de plástico, resina sintética, resina de fenol y/o metal ligero, para un armazón autoportante, en particular, para cobertizos de construcción ligera y construcciones de tienda de campaña amplias, presentando el cuerpo perfilado (5) refuerzos (4, 8) de materiales compuestos fibrosos, por ejemplo, de fibras de vidrio, de carbono o de aramida, aplicados o insertados en determinadas zonas, caracterizado porque al cuerpo perfilado (5) están adicionadas por mezcla sustancias químicas difícilmente inflamables para lograr una mayor resistencia al fuego, por ejemplo, trihidrato de aluminio, bromo, o similares.
Description
Perfil de soporte y de unión.
La invención se refiere a un perfil de soporte y
de unión, de plástico, resina sintética, resina de fenol y/o de un
metal ligero para un armazón autoportante, en particular, para
cobertizos de construcción ligera y construcciones de tienda de
campaña amplias, presentando el cuerpo perfilado refuerzos de
materiales compuestos fibrosos, por ejemplo, fibras de vidrio, de
carbono o de aramida, aplicados o insertados en determinadas
zonas.
Tales perfiles se usan en construcciones
sustentadoras o de soporte, en particular, para tiendas de campaña
pequeñas. Además de construcciones, en las que los perfiles sólo se
montan junto con una tela de tienda que fija los perfiles, también
se conocen armazones autoportantes, sobre los que se coloca una
membrana como techo. En el documento WO 93/15293 se describe un
montaje de tienda portátil con una envoltura protegida contra
frecuencias de radio, cuyo marco forma un armazón autoportante de
varas de fibra de vidrio.
En cambio, para tiendas de campaña amplias o
cobertizos de construcción ligera colocados al aire libre, la
mayoría de las veces se usan perfiles de acero o de aluminio para
el montaje de un armazón autoportante, para absorber las fuerzas
mayores que se presentan en las grandes construcciones. En
particular, perfiles de acero, pero también de aluminio, con
estabilidad suficiente, en comparación, tienen un peso alto, lo que
dificulta el montaje y desmontaje de construcciones de tiendas de
campaña amplias, así como su transporte.
Del documento DE 3413069 C2 se conocen varas de
soporte de plástico reforzado con fibras de vidrio que, entre otras
cosas, pueden usarse para tiendas de campaña de espacio amplio y
construcciones del tipo de armazón. Para ello, la vara de soporte,
por ejemplo, está atravesada completamente por un tejido de fibras
de vidrio, o como elementos de refuerzo se introducen en el perfil
filamentos hilados de fibras de vidrio o mechas de fibra de vidrio
en dirección axial y radial, conteniendo el perfil de soporte
además secciones cortadas de fibras de vidrio distribuidas al azar.
Con ello se deben crear perfiles de soporte que presentan una alta
capacidad de soportar carga, tanto en dirección axial como en
dirección radial.
En el documento DE 3017336 A1 están descritos
cuerpos en forma de tubo que están reforzados en sus superficies
internas mediante fibras de alta resistencia a la tracción, que
corren en dirección longitudinal. Estas fibras deben formar barras
que se arrimen a la superficie interna de los cuerpos en forma de
tubos y se adhieran a ésta. Para esto pueden estar previstos canales
longitudinales que están cerrados hacia todos lados y que reciben
las barras.
El objetivo de la presente invención es prever un
perfil de soporte y de unión del tipo enunciado al principio, para
la construcción de armazones, que esté especialmente adaptado a su
función y, que aún teniendo bajo peso y a carga alta no sea
susceptible de daños.
Este objetivo se alcanza mediante la presente
invención por la adición de sustancias químicas difícilmente
inflamables al cuerpo perfilado para alcanzar una alta resistencia
al fuego. De esta manera, entre otras cosas, se puede cumplir con
las normas que rigen en la construcción y el servicio de tiendas de
campaña. En las normas para Alemania está regulado que todos los
elementos de construcción deben ser al menos difícilmente
inflamables, según DIN 4102, parte 1. Sólo para techos que están
ubicados a más de 2,30 m sobre superficies transitables pueden
usarse materiales de construcción normalmente inflamables según DIN
4102, parte 1. En Europa, Estados Unidos, Japón o Asia oriental no
hay leyes especiales para tiendas de campaña. En parte, las tiendas
de campaña son tratadas como otras construcciones, es decir,
también están bajo las normas de protección contra incendios para
tales construcciones. Éstas parcialmente prevén que las
construcciones deben resistir al fuego durante 30 ó 60 min. El
aluminio y el acero solos no pueden cumplir con esto, sino que se
deforman o comienzan a fundirse. Frente a la adición de sustancias
químicas correspondientes, como trihidrato de aluminio, bromo o
similares, a la resina sintética, como resina de fenol, en
construcciones de fibras de vidrio o de carbono, puede alcanzarse
cualquier clasificación de combustión, de manera que puede cumplirse
con todas las exigencias nacionales.
Mediante los refuerzos integrados en forma
selectiva en el cuerpo perfilado, en la construcción de armazones
pueden reforzarse especialmente zonas particularmente cargadas del
perfil, aún muy ligero, sin modificar secciones transversales, y de
esta manera pueden adaptarse a diferentes solicitaciones, mientras
que las zonas restantes pueden permanecer sin refuerzo por razones
económicas. Dependiendo de la función del perfil en la construcción,
se presentan diferentes cargas. Además de cargas de soporte
esencialmente axiales sobre perfiles de soporte verticales, los
perfiles de unión también reciben, por ejemplo, fuerzas de
cizallamiento para impedir un derrumbe del armazón. Allí, en
particular, en las partes de fijación y de unión de los perfiles se
presentan altas fuerzas. Conforme a la presente invención, pueden
absorberse estas fuerzas mediante refuerzos especiales que
respectivamente están adaptados a la magnitud de la fuerza
actuante. Por ello, la presente invención no sólo posibilita usar
varas individuales de sostén de material ligero, por ejemplo,
plástico reforzado mediante fibras de vidrio en la construcción de
armazones para cobertizos de construcción ligera y tiendas de
campaña amplias, sino construir el armazón autoportante en forma
total, o al menos en su mayoría, a partir de perfiles de plástico o
de metal ligero, considerablemente más ligeros, en comparación con
perfiles macizos de metal. Particularmente, los perfiles de plástico
también son más elásticos que los perfiles de metal, de manera que
incluso los golpes mayores, por ejemplo, producidos al caerse partes
individuales durante el montaje, normalmente no conducen a
deformaciones permanentes.
Los refuerzos pueden insertarse en forma
especialmente variable cuando están configurados en forma de tiras o
similares, que están fijados al cuerpo perfilado o en el mismo o
introducidos en el mismo, por ejemplo, mediante adhesión,
atornillado o remachado.
Las tiras pueden estar aplicadas de manera sólo
unilateral. Sin embargo, se logra una rigidez a la flexión
especialmente alta si los refuerzos, por ejemplo, en forma de
tiras, por dentro o por fuera están aplicados en dos lados
enfrentados del cuerpo del perfil.
Para la colocación sencilla, el cuerpo perfilado
puede presentar concavidades o entradas para recibir los refuerzos.
Estas concavidades o entradas adicionalmente también refuerzan por
sí mismas el cuerpo perfilado.
Aquí los cuerpos perfilados pueden estar
configurados como perfiles huecos de plástico o perfiles huecos de
aluminio.
Preferentemente, el cuerpo perfilado que
adicionalmente presenta refuerzos definidos, por sí solo ya está
configurado como perfil continuo de fibras de vidrio o de carbono.
En esta configuración conforme a la invención ya el perfil de
plástico no reforzado presenta un alto grado de rigidez a bajo
peso.
En este caso los refuerzos pueden estar
entretejidos muy convenientemente en el tejido de fibras de vidrio
o de carbono del cuerpo perfilado, por lo que también pueden
lograrse altos refuerzos puntuales.
Se pueden introducir los refuerzos de manera
especialmente sencilla en un cuerpo perfilado de plástico fabricado
mediante extrusión por estirado. También pueden fabricarse de manera
especialmente sencilla los refuerzos de materiales compuestos
fibrosos mediante extrusión por estirado.
En una variante de la invención, el cuerpo
perfilado está coloreado. De esta manera no se deteriora la
estabilidad del color mediante rasguños y daños de poca
importancia.
Conforme a la invención, el cuerpo perfilado
puede estar configurado como poste, tirante de techo, soporte de
frontón, travesaño lateral de frontón, cabrio, sostén de paño,
azuche, soporte de frontón con fijación al suelo, junta de
montante-tirante en el ámbito del alero, unión de la
cumbrera entre los tirantes de techo individuales, pieza de unión
entre soportes del frontón y tirantes de techo, ensamble en cruz
para conferir rigidez entre postes y entre tirantes de techo o
piezas similares de armazón. De esta manera, el armazón
autoportante puede montarse completamente con perfiles de plástico
del tipo conforme a la invención.
Otras características, ventajas y posibilidades
de aplicación de la invención se desprenden de la siguiente
descripción de ejemplos de realización y del dibujo. Por esto,
todas las características descritas por sí mismas o en cualquier
combinación, constituyen el objeto de la invención,
independientemente de su combinación en las reivindicaciones o en
sus referencias.
En las figuras:
la figura 1 muestra una sección transversal de un
perfil de soporte y de unión con refuerzos, conforme a la
invención, y
la figura 2 muestra una sección transversal de
otra realización de un perfil de soporte y de unión con refuerzos,
conforme a la invención.
Un perfil de soporte o de unión 1 para montar un
armazón autoportante para cobertizos de construcción ligera y
tiendas de campaña amplias es un perfil de plástico, por ejemplo, de
resina de poliéster, resina epóxido, resina acrílica o vinílica, que
está reforzado por materiales compuestos fibrosos, como fibras de
vidrio, de carbono o aramida, integrados en la masa de la resina.
Estos perfiles de plástico se usan tanto para postes colocados en el
suelo en dirección vertical, como para la construcción del techo,
por ejemplo, un tejado a dos vertientes, que reposa sobre el poste
vertical. Tanto entre los postes, como en la construcción del techo,
entre los perfiles que soportan las cargas están colocados
necesariamente perfiles de unión para conferir rigidez al esqueleto
armado. También estos perfiles de unión están compuestos de plástico
reforzado mediante fibras de vidrio. Como el peso específico de las
fibras de vidrio sólo asciende a aproximadamente el 30% del peso
específico de aluminio, puede reducirse considerablemente el peso de
todo el armazón mediante el uso de perfiles de plástico. Esto, por
un lado, facilita el transporte y el montaje de los armazones para
cobertizos de construcción ligera y de tiendas de campaña amplias,
con lo que pueden ahorrarse costos en una medida considerable y, por
el otro lado, conduce a una reducción de la carga que reposa sobre
el poste de soporte, lo que simplifica la construcción de los
armazones.
Pero las fuerzas de cizallamiento que actúan
sobre la tienda de campaña o el cobertizo, por ejemplo, debido al
viento, justamente en los lugares de unión entre los perfiles de
soporte y de unión conducen a fuerzas que actúan en forma oblicua
sobre los perfiles. Para que el perfil de plástico pueda absorber
estas altas fuerzas, así como otras, en determinados lugares o
ámbitos de la construcción del armazón, conforme a la invención, en
estos lugares o ámbitos están incluidos refuerzos especiales en el
perfil de plástico. Éstos, por ejemplo, están entretejidos en el
tejido de fibras de vidrio del cuerpo perfilado de plástico 5.
Dependiendo de la dirección y de la magnitud de las fuerzas que
actúan, puede tratarse de fibras de vidrio, de carbono o de aramida,
así como de alambres de plástico.
Para la configuración del color del perfil de
plástico 1, se adicionan directamente colorantes a la masa de resina
sintética, de manera que el cuerpo perfilado de plástico 5 quede
completamente coloreado. Los rasguños o daños sin importancia no
conducen a deterioros estéticos, en contraste con los perfiles
metálicos, que simplemente son recubiertos o pintados con colorante.
Por ello, tales perfiles de plástico también son especialmente
favorables desde el punto de vista del mantenimiento.
La figura 1 muestra un perfil 1, en sección
transversal, configurado como un perfil hueco de aluminio. El perfil
1 es esencialmente rectangular y en los respectivos vértices
presenta ranuras circulares 2, abiertas hacia afuera, en las que,
por ejemplo, pueden disponerse elementos de fijación, no
representados aquí. En los lados menores enfrentados 3 del cuerpo
perfilado 5, configurado como perfil hueco, en el interior,
respectivamente entre dos ranuras 2, están colocados refuerzos de
fibras de carbono 4, configurados en forma de tiras, mediante
adhesión, atornillado o remachado.
La figura 2 muestra un cuerpo perfilado 5
comparable que también es rectangular y en los cuatro vértices
presenta las respectivas ranuras 2. En este cuerpo perfilado 5 en
los lados mayores 6 en el medio están formadas concavidades playas 7
enfrentadas, en las que están incorporados refuerzos de fibras de
carbono 8 en forma de tiras. Por la aplicación o introducción de
las tiras de carbono 4, 8 en los cuerpos perfilados huecos 5, puede
aumentarse considerablemente su rigidez a la flexión con poco
aumento de peso. El cuerpo perfilado 5, configurado como perfil
hueco, constituye el perfil básico. Se refuerza fijando refuerzos 8,
por ejemplo, por adhesión, atornillado o remachado, adentro y/o
afuera, respectivamente en dos lados enfrentados 3 ó 6, en las
concavidades 7, en forma de tiras de, por ejemplo, fibras de carbono
extruidas por estirado.
Se puede lograr una ventaja en cuanto al peso con
el uso de un perfil de aluminio más delgado (más ligero) unido al
refuerzo con fibras de carbono, alcanzando valores más altos de
resistencia a la tracción, resistencia a la presión, de módulo de
elasticidad y resistencia a la flexión.
En un perfil de aluminio típico extruido del
tamaño de 130 x 70 mm, con un grosor de pared de 3 mm, por inclusión
de dos tiras del tamaño de 80 x 1,2 mm en los lados enfrentados del
cuerpo perfilado 5, se aumenta la rigidez de aproximadamente 70 Npa
a 120 Npa.
Un perfil de aluminio extruido, con un peso de 4
kg por metro lineal provee aproximadamente los mismos valores
técnicos que un perfil de aluminio más grueso con un peso de
aproximadamente 6 kg por metro lineal.
Por tanto, con los perfiles especialmente
reforzados en los lugares o zonas especialmente cargados es posible
montar de manera sencilla armazones autoportantes, en particular,
para cobertizos de construcción ligera y construcciones de tienda de
campaña amplias, que teniendo una alta capacidad de ser cargados,
debido a los perfiles ligeros de aluminio o plástico, sólo presentan
un peso propio bajo.
- 1
- perfil
- 2
- ranuras
- 3
- lado menor
- 4
- refuerzos de fibras de carbono
- 5
- cuerpo perfilado
- 6
- lado mayor
- 7
- concavidad
- 8
- refuerzos de fibras de carbono
Claims (10)
1. Perfil de soporte y de unión de plástico,
resina sintética, resina de fenol y/o metal ligero, para un armazón
autoportante, en particular, para cobertizos de construcción ligera
y construcciones de tienda de campaña amplias, presentando el cuerpo
perfilado (5) refuerzos (4, 8) de materiales compuestos fibrosos,
por ejemplo, de fibras de vidrio, de carbono o de aramida, aplicados
o insertados en determinadas zonas, caracterizado porque al
cuerpo perfilado (5) están adicionadas por mezcla sustancias
químicas difícilmente inflamables para lograr una mayor resistencia
al fuego, por ejemplo, trihidrato de aluminio, bromo, o
similares.
2. Perfil de soporte y de unión según la
reivindicación 1, caracterizado porque los refuerzos (4, 8)
están configurados en forma de tiras o similares, que, por ejemplo,
están fijados al cuerpo perfilado (5) o incluidos en éste, mediante
adhesión, atornillado o remachado.
3. Perfil de soporte y de unión según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque están dispuestos
refuerzos (4, 8) en el interior o en el exterior en un lado o
respectivamente en dos lados enfrentados del cuerpo perfilado 5.
4. Perfil de soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) presenta concavidades (7) para la recepción de los
refuerzos (4, 8).
5. Perfil de soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) está configurado como perfil hueco de plástico o
perfil hueco de aluminio.
6. Perfil se soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) está configurado como perfil de fibras de vidrio o de
carbono.
7. Perfil de soporte y de unión según la
reivindicación 6, caracterizado porque los refuerzos (4, 8)
están incorporados, en particular, entretejidos en el tejido de
fibras de vidrio o de carbono del cuerpo perfilado (5).
8. Perfil de soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) y/o los refuerzos (4, 8) están fabricados mediante
extrusión por estirado.
9. Perfil de soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) está coloreado.
10. Perfil de soporte y de unión según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo
perfilado (5) está configurado como poste, tirante de techo, soporte
de frontón, de travesaño lateral de frontón, cabrio, sostén de paño,
azuche, soporte de frontón con fijación al suelo, junta de
montante-tirante en el ámbito del alero, unión de la
cumbrera entre los tirantes individuales, pieza de unión entre los
soportes de frontón y los tirantes de techo, ensamble en cruz para
conferir rigidez entre los postes y entre los tirantes de techo, o
piezas similares del armazón.
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