ES2260142T3 - Modulo espacial con encofrado perdido. - Google Patents

Abstract

Módulo espacial (1) transportable, prefabricado y básicamente a la altura del suelo para el montaje en edificios que está compuesto básicamente de hormigón, en el que existe una armadura, presentando el módulo espacial (1) una placa (2) de suelo, una placa (3) de techo y paredes laterales (4), y estando fundidas monolíticamente al menos las paredes laterales (4) en hormigón y estando previsto por un lado en las paredes laterales un encofrado perdido (6), que presenta placas (8) de hormigón, que están provistas de una armadura superficial (9) y de las que sobresalen elementos (10), que penetran en el hormigón (7) que se va a verter de las paredes laterales (4), caracterizado porque de la placa (8) sobresalen distanciadores (11) para la presión contra un encofrado con el fin de crear las paredes laterales, que sobrepasan a los elementos (10), y porque la placa (2) de suelo se solapa por debajo mediante el encofrado (7), que se va a verter.

Description

Módulo espacial con encofrado perdido.

La invención se refiere a un módulo espacial transportable, prefabricado y básicamente a la altura del suelo para el montaje en edificios, que está compuesto básicamente de hormigón, en el que existe una armadura, presentando el módulo espacial una placa de suelo, una placa de techo y paredes laterales.

Este tipo de módulos espaciales se construye, por ejemplo, como baños prefabricados con un equipamiento completo de elementos sanitarios, como lavabos, inodoros, bañeras, etc. Estos baños prefabricados se instalan con frecuencia en hospitales, hoteles o residencias, ya que tienen la ventaja de que todas las obras necesarias para un baño de este tipo (instalación sanitaria, alicatado, etc.) se pueden realizar centralmente de fábrica. Esto posibilita una reducción considerable del tiempo de construcción.

Además de los baños prefabricados se fabrican previamente también locales técnicos como módulos espaciales correspondientes, en los que está montado previamente, por ejemplo, la calefacción, etc. Se conoce también la planificación o montaje en estos módulos espaciales de escaleras entre plantas.

En el caso de los módulos espaciales conocidos hasta el momento, como los que se conocen, por ejemplo, del documento DE-A-4402733, se fabrican varios elementos secundarios. Así, por ejemplo, se fabrica por separado en cada caso la placa de suelo con dos paredes adyacentes, así como la placa de techo con otras dos paredes adyacentes y se ensamblan a continuación los angulares, obtenidos aquí (con tres superficies en cada caso), para formar el módulo espacial completo (que presenta en total seis superficies).

En el documento DE-A-3304907 o DE-A-4446508 se describe que es posible realizar ventajosamente la unión de estos elementos angulares mediante placas de acero, expuestas en los cantos, que se sueldan entre sí para unir los grupos constructivos.

Esto resulta problemático, pues en la fabricación de los elementos angulares ya se tienen que prever las placas correspondientes de acero en la posición exacta. Además, el ensamblaje de ambos elementos angulares requiere un gasto relativamente alto en concepto de manipulación, ya que hay que girar al menos uno de los dos elementos angulares después de la fabricación y trasladarlo a continuación con una
grúa.

Todo esto requiere una alta precisión y también un gasto elevado de personal, lo que se puede evaluar como desventajoso desde el punto de vista de los costes.

En el caso de garajes prefabricados, que forman básicamente módulos espaciales a la altura del suelo, pero que no están previstos para el montaje en edificios, se propone al respecto en el documento DEA19815520 la configuración de las paredes laterales como paredes compuestas. A tal efecto se prevé un encofrado interior y un encofrado exterior, separado de éste, y el espacio intermedio, creado por estos, se rellena con hormigón.

De este modo se logra una fabricación más fácil de módulos espaciales correspondientes. Sin embargo, resulta una desventaja considerable que con este procedimiento se obtienen paredes relativamente gruesas. Aparte de que en el caso del documento DE-A-19815520, el encofrado perdido, propuesto aquí, presenta curvaturas marcadas, que no se pueden tolerar en el interior de una casa desde el punto de vista de la estética, se propone además en este documento configurar de forma permeable a fluidos los elementos del encofrado paralelamente a su extensión, de modo que se pueda introducir aquí, dado el caso, un portador líquido de calor que debe provocar un endurecimiento más rápido del hormigón vertido.

Con esto aumenta una vez más una desventaja esencial de este tipo de módulo espacial, o sea, sus paredes muy gruesas, mediante la configuración especial del encofrado perdido en su forma permeable a fluidos.

Resulta entonces un problema considerable que en el caso de los módulos espaciales, que se van a montar en edificios, se debe lograr una eficiencia del espacio, alta en lo posible, para que cada metro cuadrado de espacio modificado disponga de una superficie útil, alta en lo posible.

Además, mediante el documento DE-A-3125661 se ha dado a conocer un módulo espacial de hormigón, especialmente un garaje prefabricado, en el que las paredes laterales presentan barras de refuerzo, sobresalientes hacia abajo, que crean la unión deseada entre estos dos elementos al realizarse a continuación el hormigonado de la placa de suelo.

El preámbulo de la reivindicación 1 se deriva del documento US4107886. En éste se describen módulos espaciales prefabricados que están compuestos de una placa de suelo, una placa de techo y dos paredes laterales. La placa de suelo, la placa de techo y las paredes laterales se componen en cada caso de placas, similares al hormigón, con una armadura que sobresale hacia fuera. Las armaduras están unidas entre sí en las esquinas mediante placas soldadas de metal. Estos módulos espaciales se apilan a continuación uno al lado de otro y uno sobre otro, creando las paredes laterales de los módulos espaciales contiguos un espacio intermedio, en el que discurren las armaduras. Este espacio intermedio se rellena después con hormigón, de modo que los módulos espaciales contiguos se unen entre sí.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es perfeccionar un módulo espacial del tipo indicado arriba, de modo que se pueda lograr una alta eficiencia del espacio. Simultáneamente se ha de poder fabricar también con facilidad este módulo espacial, debiéndose realizar la fabricación con una alta eficiencia.

Este objetivo se consigue, según la invención, mediante las características de la reivindicación 1.

Una ventaja esencial de esta invención radica entonces en que un módulo espacial, según la invención, puede tener paredes muy delgadas, ya que es posible tener en cuenta el encofrado perdido debido a su construcción de hormigón y su armadura superficial en el dimensionamiento de las cargas estáticas del módulo espacial fabricado. Mediante los elementos, que sobresalen de la placa, se logra aquí una unión íntima con el hormigón que se va a verter. Por tanto, se pueden fabricar sin grandes problemas paredes de carga de únicamente 9 cm de espesor, de modo que en caso de una superficie básica, predefinida fijamente, sólo hay que prever superficies mínimas para los espacios ocupados por paredes. Se maximiza así la superficie básica, utilizable finalmente.

El hecho de que de la placa del encofrado perdido sobresalgan distanciadores, que sobrepasan a los resaltos, permite mediante un encofrado convencional, situado contra el encofrado perdido, crear un espacio intermedio exacto para rellenarlo con el hormigón que se va a verter.

En una forma preferida de realización de la invención, al menos una pared lateral es más gruesa que la pared opuesta a ésta. Con esto se puede lograr que el módulo espacial, montado de forma compuesta en un edificio, se pueda usar a la vez para asumir funciones de refuerzo. A través de la pared más gruesa se pueden eliminar mejor las fuerzas de cizallamiento que se han de compensar mediante un elemento de refuerzo.

Independientemente de esto, se mantiene la función, existente hasta ahora, del módulo espacial monolítico, descrito aquí, de asumir también en el edificio, en el que está integrado, una función portante desde el punto de vista estático.

En una forma preferida de realización, los elementos, previstos en el encofrado perdido, están previstos en forma de resaltos, configurados como vigas de celosía. Estos elementos o resaltos, compuestos especialmente de acero estructural, se pueden fabricar de forma económica y soportan altas cargas, lográndose a la vez una unión muy buena entre los elementos, configurados como vigas de celosía, y el hormigón que se va a verter.

Aquí se considera ventajoso que los resaltos puedan discurrir básicamente en vertical a lo largo de las paredes.

Mediante el hormigón que se va a verter que une entre sí de forma monolítica todas las paredes laterales, se logra una estructura especialmente rígida del módulo espacial transportable. Ésta se puede mejorar aún más al estar provistas las placas del encofrado perdido junto a los rebordes enfrentados en las esquinas del módulo espacial, de cantos en inglete correspondientes, lo que posibilita una unión especialmente ajustada.

Además, la placa de suelo y la placa de techo son elementos prefabricados, básicamente congruentes, que presentan en sus bordes alojamientos circundantes correspondientes, en los que engranan las placas del encofrado perdido, con las que se funden las paredes laterales del módulo espacial. Con estos alojamientos se obtiene una estabilización del encofrado perdido, mientras éste no éste rellenado aún con el hormigón.

Estos alojamientos deben estar configurados especialmente como escalones que soportan las placas tanto en dirección al interior del módulo espacial como paralelamente a la superficie de las placas que forman básicamente el encofrado perdido. Mediante el apoyo en paralelo a la superficie de la placa se favorece la estabilización del encofrado perdido, no llenado aún, durante la fase de preparación, mientras que mediante el apoyo en dirección al interior del módulo se puede lograr un buen ajuste del módulo espacial fabricado. Las placas del encofrado perdido en las paredes laterales se presionan mediante el hormigón que se va a verter en dirección al interior del módulo.

En la placa de suelo y la placa de techo pueden estar previstas también armaduras, sobresalientes por el lateral, que penetran en el hormigón que se va a verter de las paredes laterales. De esta forma se logra una unión rígida de las paredes laterales y el techo. A tal efecto, el hormigón que se va a verter debe empalmar la placa de suelo y la placa de techo por su borde para lograr aquí una adherencia especialmente íntima con el fin de estabilizar el módulo espacial
fabricado.

Otra propuesta para estabilizar el módulo espacial es que en al menos dos placas, que se unen entre sí en una esquina, esté colocada una escalera de caracol, configurada como estructura plegada y fundida de forma monolítica en hormigón.

En este caso se ha comprobado que mediante una escalera de este tipo se puede mejorar la resistencia a la torsión del módulo espacial. Por tanto, el módulo espacial puede asumir mejor especialmente la función de refuerzo, mencionada antes, dentro de un edificio.

Mediante una estructura plegada es posible, además, realizar una escalera con una economía muy buena del espacio que debido a su fijación en las paredes o en el encofrado perdido se puede configurar también sin un soporte central, lográndose así también un efecto óptico muy ligero.

Las placas del encofrado, compuestas de hormigón, son un contrafuerte muy bueno que brindan a los peldaños de la escalera el apoyo necesario.

Para garantizar un aislamiento acústico suficiente de la escalera respecto a la pared, la estructura plegada, que forma la escalera, puede estar unida también, dado el caso, con la pared únicamente en pocos puntos de apoyo, pudiéndose usar aquí dispositivos convencionales de desacoplamiento acústico. No obstante, se mantiene la función de refuerzo de la estructura plegada que funge como escalera.

De la siguiente descripción de ejemplos de realización se derivan otras ventajas y características de la invención. Muestra:

Fig. 1 el corte a través de un módulo espacial según la invención,

Fig. 2 el corte a través de la pared lateral de un módulo espacial,

Fig. 3 la vista superior de un encofrado perdido para una pared lateral,

Fig. 4 el corte a través de la esquina de un módulo espacial o en la vista desde arriba,

Fig. 5 los cantos de un módulo espacial según detalles V en la figura 1,

Fig. 6 la vista parcial de un módulo espacial con una escalera, que lo refuerza, y

Fig. 7 la escalera, representada en la figura 6, por separado.

En la figura 1 se observa el corte a través de un módulo espacial prefabricado que se identifica en su totalidad con 1. Este módulo espacial presenta una placa 2 de suelo, así como una placa 3 de techo, básicamente congruente y opuesta a ésta. Entre la placa 2 de suelo y la placa 3 de techo se extienden paredes laterales 4. Estas paredes laterales 4 presentan un encofrado perdido 6, dirigido hacia el interior 5 del módulo espacial, que está fundido en hormigón 7.

En la figura 4 se observa con mayor exactitud la estructura correspondiente de las paredes laterales 4 en corte. Se observa que el encofrado perdido presenta una placa 8 de hormigón. En ésta se encuentra una armadura superficial 9 en forma de esteras de acero o similar. La placa 8 tiene en este caso un espesor convencional de aproximadamente 3,5 cm que posibilita que la armadura 9, básicamente superficial y situada dentro de las placas, con un grosor convencional de 5 mm presente el recubrimiento antes especificado.

De esta placa 8 sobresalen elementos 10. Estos elementos 10 están configurados aquí en el ejemplo de realización representado como vigas de celosía que se extienden con sus diagonales y sus cabezas superiores en el hormigón 7 que se va a verter, con el que la placa 8 logra, por tanto, una unión íntima. Aquí las cabezas inferiores de las vigas de celosía, descritas y representadas, están integradas en la armadura 9 que discurre dentro de la placa 8 que sirve como encofrado perdido.

Aquí hay que señalar que la placa 8 está compuesta básicamente de un hormigón comparable al igual que el hormigón 7, de modo que la placa 8 y el hormigón 7, que se va a verter detrás de ésta, tienen básicamente coeficientes iguales de dilatación, etc., y no se separan, por tanto, uno de otro en caso de una carga.

En la figura 2 se puede observar, además, que de la placa 8 sobresalen distanciadores 11. Contra estos se presiona un encofrado (no representado) al fabricarse la pared 4. La hendidura, que se origina aquí entre la placa 8 y este encofrado, se rellena a continuación con hormigón 7. Después de quitarse el encofrado se obtiene la superficie 12 lisa del encofrado de la pared terminada 4.

Mediante los distanciadores 11 se puede determinar cuál será el espesor de la pared que se va a fundir. Mientras que para la absorción puramente estática de cargas y para la protección contra incendios son suficientes aquí grosores de pared de aproximadamente 9 cm, las paredes, usadas en caso de la integración correspondiente del módulo espacial en un edificio con fines de refuerzo, presentarán también espesores mayores de 11 cm, 13 cm o incluso 16 cm. El espesor, previsto aquí, se ha de seleccionar lo más pequeño posible para que así la superficie básica, necesitada para las secciones transversales de pared, no aumente innecesariamente.

Hay que señalar, además, que antes del vertido del hormigón 7 es posible fijar en la placa 8 tubos vacíos 13 o materiales similares de instalación que de esta forma se pueden integrar con seguridad en la pared 4.

En la figura 3 se observa el recorrido usual propuesto para los resaltos 10. Se observa que los resaltos discurren básicamente en vertical a lo largo de la pared 4, abriéndose estos en la zona de las entalladuras 14 para puerta o entalladuras comparables para ventana. Por sus cantos laterales 15 se unen entre sí las paredes laterales 4, según se puede observar en la figura 4: Las distintas placas 8 están provistas en esta zona de los cantos laterales 15 de un inglete 16 de aproximadamente 45º, de modo que se forma un ángulo recto al unirse entre sí los cantos laterales 15 de ambas placas 8. Se logra así una esquina 17 ajustada exactamente.

Por tanto, en la zona de los cantos laterales 15, detrás del inglete 16, antes del vertido del hormigón 7, con el se que fabrican monolíticamente las paredes laterales, que se unen entre sí, se pueden disponer los tubos vacíos, mencionados arriba, o similar alrededor de la esquina 17, de modo que en esta zona ya no se tienen que prever, como hasta ahora, elementos de empalme que debido a su montaje y posteriormente a su hermeticidad son críticos y, por tanto, no deseados.

El inglete 16 tiene, además, la ventaja de que el hormigón 7 comprime ambas placas 8 para que éstas se apoyen una contra otra.

En la figura 5 se observa otro apoyo de las placas 8: Aquí se aprecia un corte a través de los cantos, por los que el suelo y el techo están unidos con las paredes en el módulo espacial. Se observa que la placa 8 descansa sobre la placa 2 de techo, configurando a tal efecto la placa 2 de suelo un alojamiento circundante en forma de un escalón 18. Este escalón soporta con su zona vertical la placa 8 contra la presión del hormigón 7, lográndose un canto limpio 19 de hormigón. Por motivos de estabilidad, la placa 8 descansa aquí también sobre la zona, básicamente horizontal, del escalón 18 para estar fijada en la posición hasta el vertido del hormigón 7.

Con el fin de poder garantizar posteriormente la unión íntima de la pared lateral 4 con la placa 2 de suelo, desde la placa 2 de suelo discurre una armadura 20, sobresaliente por el lateral, hacia la zona del hormigón 7, obteniéndose así una unión suficiente. De igual modo, desde la placa 3 de techo discurre una armadura 21 hacia el interior de la pared lateral 4 y forma aquí la unión rígida necesaria después del fraguado del hormigón 7.

En la figura 5 se observa también que el hormigón 7 empalma la placa 2 de suelo o la placa 3 de techo por sus bordes 22 ó 23, solapándose por debajo en el ejemplo de realización, representado aquí, la placa 2 de suelo mediante el hormigón 7 hasta una muesca 24. Por el lateral de esta muesca 24 está previsto aquí un aislamiento 25 debajo de la placa 2 de suelo, ya sea para amortiguar el calor o el ruido de pasos. En el espacio, situado debajo de la placa 2 de suelo y rellenado con el aislamiento 25, pueden estar previstas también instalaciones, estando representados aquí, por ejemplo, un tubo vacío o de desagüe 26.

Hay que mencionar aquí, además, que el encofrado perdido, compuesto por las placas 8 con la armadura superficial y los resaltos 10, que sobresalen de éstas, se puede fabricar según procedimientos conocidos de fabricación para los llamados "techos de filigrana".

En este sentido es especialmente ventajoso que el encofrado perdido, usado aquí, esté integrado posteriormente en la sección transversal portante de las paredes laterales, formadas por éste, mediante lo que se pueden configurar de forma muy estrecha estas paredes laterales 4 y, por tanto, presentar sólo secciones transversales mínimas. Esto posibilita un alto aprovechamiento del espacio en general.

En la figura 6 está representado el extremo abierto de un módulo espacial sin suelo ni techo, en el que está insertada una escalera 27 de caracol, configurada como estructura plegada. Esta escalera 27 de caracol está situada aquí junto a dos placas contiguas 28 y 29, lográndose de este modo un efecto de refuerzo. La escalera 27 de caracol, representada nuevamente en la figura 7 como elemento aislado, está fundida en hormigón como estructura plegada en forma de una sola pieza. En las contrahuellas 30 están previstas armaduras que discurren básicamente en U y que le dan estabilidad a la escalera de caracol, mientras que en los peldaños 31 no se tiene que prever ninguna armadura costosa. La armadura, que discurre en las contrahuellas, está guiada por el reborde externo 32 de la escalera monolítica.

En este reborde puede estar montado un acero plano 33 que sigue el desarrollo del reborde y en el que engrana la armadura en forma de U. Este acero plano 33 está fijado a su vez de forma insonora mediante espigas, no representadas en la figura 7, a las paredes de un módulo espacial, como las identificadas con los números 28 y 29 en la figura 6. Mediante estas espigas se conducen también fuerzas, de modo que con la escalera 27 de caracol se puede lograr un refuerzo y una estabilización del módulo espacial.

Es posible, además, fijar las armaduras en U en las contrahuellas 30 directamente a las placas que representan para las paredes laterales 28 y 29 el encofrado perdido. Esto también permite lograr una estabilización del módulo espacial.

Aquí resulta esencial que la escalera, configurada como estructura plegada, se puede armar muy fácilmente. Desaparecen las jaulas de armadura, necesarias hasta el momento, muy complicadas y posibles de fabricar de forma apenas automática.

Una escalera de este tipo, fabricada como estructura plegada, es aproximadamente 75% más ligera que las escaleras monolíticas actuales, de modo que este tipo de escalera monolítica de estructura plegada es adecuada especialmente para los elementos prefabricados, que se van a transportar después de su fabricación, teniendo en cuenta las limitaciones de peso, derivadas de la logística de transporte.

Claims (10)

1. Módulo espacial (1) transportable, prefabricado y básicamente a la altura del suelo para el montaje en edificios que está compuesto básicamente de hormigón, en el que existe una armadura, presentando el módulo espacial (1) una placa (2) de suelo, una placa (3) de techo y paredes laterales (4), y estando fundidas monolíticamente al menos las paredes laterales (4) en hormigón y estando previsto por un lado en las paredes laterales un encofrado perdido (6), que presenta placas (8) de hormigón, que están provistas de una armadura superficial (9) y de las que sobresalen elementos (10), que penetran en el hormigón (7) que se va a verter de las paredes laterales (4), caracterizado porque de la placa (8) sobresalen distanciadores (11) para la presión contra un encofrado con el fin de crear las paredes laterales, que sobrepasan a los elementos (10), y porque la placa (2) de suelo se solapa por debajo mediante el encofrado (7), que se va a verter.

2. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una pared es más gruesa que una pared opuesta a ésta.

3. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos sobresalientes están configurados como resaltos (10), realizados especialmente como vigas de celosía.

4. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque el hormigón (7) que se va a verter une monolíticamente entre sí todas las paredes
laterales (4).

5. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque las placas (8) están provistas en sus rebordes enfrentados (15), en esquinas del módulo espacial (1), de cantos (16) en inglete.

6. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (2) de suelo y la placa (3) de techo son elementos prefabricados que presentan en sus bordes (22, 23) alojamientos circundantes (18), en los que engranan las placas (8) del encofrado perdido (6).

7. Módulo espacial según la reivindicación 6, caracterizado porque los alojamientos están configurados como escalones (18) que soportan las placas (8) en dirección al interior del módulo y paralelamente a la superficie de las placas.

8. Módulo espacial según la reivindicación 6, caracterizado porque en la placa (2) de suelo y la placa (3) de techo están previstas armaduras (20, 21) que sobresalen por el lateral y penetran en el hormigón (7) que se va a verter.

9. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque el hormigón (7) que se va a verter empalma la placa (2) de suelo y la placa (3) de techo por su borde (22, 23).

10. Módulo espacial según la reivindicación 1, caracterizado porque en al menos dos placas (28, 21), que se unen entre sí en una esquina, está situada una escalera (27) de caracol, configurada como estructura plegada.