ES2608407T3

ES2608407T3 - Un panel compuesto reforzado

Info

Publication number: ES2608407T3
Application number: ES11153028.3T
Authority: ES
Inventors: Sebastiano Bertero
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2017-04-10
Anticipated expiration: 2031-02-02
Also published as: EP2360325B1; IT1398201B1; EP2360325A1; ITTO20100072A1; US20110209437A1

Abstract

Un panel compuesto (10) para la construcción de pisos, paredes, vigas y pilares, que comprende un cuerpo estructural estratificado (11) de forma prismática o paralelepipédica que comprende una pluralidad de láminas corrugadas (12, 13) dispuestas en planos paralelos, teniendo cada lámina corrugada (12, 13) corrugaciones con valles y crestas que se extienden en direcciones paralelas, en el que las corrugaciones de láminas adyacentes se extienden en diferentes direcciones, en el que los valles de las corrugaciones de una lámina superior descansan en y se aseguran a las crestas de las corrugaciones de la lámina inferior adyacente, comprendiendo el panel una pluralidad de miembros tubulares perforados (14, 15) de refuerzo fijados sobre las superficies exteriores del cuerpo estructural estratificado (11); caracterizado porque las láminas corrugadas (12, 13) del cuerpo estructural estratificado (11) están hechas de un material como el papel impregnado con resina artificial.

Description

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DESCRIPCION

Un panel compuesto reforzado

La presente invencion se refiere a un panel compuesto reforzado para la construccion de suelos, paredes, vigas y pilares, del tipo indicado en el preambulo de la reivindicacion 1. Un panel de este tipo se conoce por el documento DE 3913255 A1. Se conoce otro panel por el documento EP 0206562 A2.

A partir del documento EP-A-1840290 se conoce un panel que tiene una estructura compuesta del tipo anteriormente mencionado. Generalmente, el panel consiste en laminas corrugadas hechas de papel impregnado de resina, que estan solapadas y unidas entre si y alternativamente inclinadas, donde los valles de las corrugaciones de una lamina estan unidos a los picos de corrugacion de la lamina adyacente. Estos paneles se han utilizado principalmente para la construccion de paredes de cortina sin carga, debido a que son capaces de recibir y mantener, sin sufrir ninguna variacion de forma, muchos variables materiales de construccion en sus receptaculos. Estos materiales se aplican mediante engrasado, union, pulverizacion u otros sistemas de sujecion. Tipicamente, se usan morteros normales o reforzados con fibra, cal, yesos premezclados, cementos, baldosas y ceramicas, fibra de vidrio, fibras de vidrio y carbono, materiales plasticos y compuestos, papel y laminados decorativos, papel pintado, madera, madera contrachapada y derivados, poliestireno y poliuretano. Estos paneles tambien se utilizan como miembros ligeros en la construccion de suelos con nervaduras hechos de hormigon armado.

Dichos paneles ofrecen un alto rendimiento en terminos de ligereza, rentabilidad, facilidad de montaje y capacidad de amortiguacion del sonido, y soportan tanto el esfuerzo dinamico como el sistemico [sic.]. Sin embargo, no tienen tales caracteristicas de rigidez estatica que los hagan adecuados para la construccion de paredes que aguanten carga y/o suelos, a menos que se proporcionen otros miembros estructurales tradicionales, tales como vigas y viguetas, vigas en H y similares .

El objeto general de la invencion es, por consiguiente, proporcionar un panel compuesto reforzado que combine las caracteristicas de ligereza y rentabilidad de los paneles, segun lo expuesto anteriormente, ademas de tener la capacidad inherente de resistir una carga tal que sea adecuado para soportar cargas estructurales, lo cual permita construir pisos, paredes, vigas y pilares. El objeto de la presente invencion se resuelve mediante las caracteristicas tecnicas de la reivindicacion 1.

Otro objeto de la invencion es proporcionar un panel que sea particularmente facil de ensamblar y montar con paneles similares, de acuerdo con un diseno sustancialmente modular, con el fin de construir la estructura que aguanta carga de un edificio.

Estos y otros objetos y ventajas, que se comprenderan mejor a continuacion, se consiguen de acuerdo con la invencion mediante un panel compuesto reforzado que tiene las caracteristicas indicadas en las reivindicaciones adjuntas.

A continuacion se describiran varias realizaciones preferidas, aunque no limitativas, que se proporcionan a modo de ejemplos, de un panel reforzado de acuerdo con la invencion; se hara referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

las figuras 1 y 2 son vistas en perspectiva, parcialmente cortadas, de un panel de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la figura 3 es otra vista en perspectiva del panel de las figuras 1 y 2; y

la figura 4 es una vista en seccion transversal parcial de un area de borde de un panel de acuerdo con la invencion.

Haciendo referencia en primer lugar a la figura 1, se designa generalmente con el numero 10 un panel compuesto que comprende un cuerpo estructural estratificado 11, que consiste en una pluralidad de laminas corrugadas 12, 13 que estan dispuestas de acuerdo a planos paralelos. Las corrugaciones de cada lamina 12 (o 13) se extienden en direcciones paralelas entre si y se cruzan con respecto a las de las dos laminas adyacentes 13 (o 12), y los valles de las corrugaciones de una lamina se aseguran a los picos de las corrugaciones de la lamina adyacente.

El cuerpo estructural estratificado 11 no es muy diferente del ilustrado y descrito en EP-A-1 840 290. Las laminas corrugadas 12, 13 estan constituidas preferiblemente por un material como de papel impregnado con resinas artificiales. Por material como de papel se entiende aqui un material de origen vegetal en forma de lamina delgada, tal como papel, carton y cartulina. En una realizacion particularmente preferida, las laminas 12, 13 estan hechas con papel "Kraft" que tiene caracteristicas particulares de resistencia y dureza. El papel que proporciona las laminas 12, 13 tiene preferiblemente una densidad de papel maxima de 1000 g/m2, preferiblemente una densidad de papel que oscila entre 20 y 200 g/m2, y aun mas preferiblemente entre 80 y 140 g/m2. Alternativamente, pueden usarse otros tipos de papel, tales como, por ejemplo, papel de periodico [sic.] o papel obtenido por medio de materiales de desecho reciclados.

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Las resinas artificiales que impregnan el papel para proporcionar las laminas corrugadas 12, 13 son preferiblemente materiales polimericos que pueden obtenerse por medio del bien conocido metodo de policondensacion, de tal manera que el material de papel puede impregnarse con los polimeros todavia no condensados y luego esperar a que los polimeros se solidifiquen. Por ejemplo, se pueden usar resinas de melamina o resinas fenolicas. Estas resinas artificiales proporcionan al material de papel una alta resistencia al agua, a la humedad y a los agentes quimicos, asi como una mayor resistencia mecanica.

Alternativamente, las laminas corrugadas pueden consistir en polimero, metal, materiales compuestos, tales como fibra de vidrio, u otros (por ejemplo, madera, textiles, fieltro, lana y algodon).

Las corrugaciones lineales de las laminas corrugadas son preferiblemente de formas y tamanos regulares. Por ejemplo, la longitud de cada onda es aproximadamente el doble de la altura de la misma, la longitud oscila adecuadamente entre aproximadamente 5 y 30 mm, preferiblemente entre 16 y 20 mm, y la altura maxima es preferiblemente de 30 mm, mas preferiblemente entre 3 y 15 mm, y aun mas preferiblemente entre 8 y 10 mm. Al aumentar o disminuir la amplitud de estas ondas, la resistencia estructural del cuerpo estratificado 11 puede disminuirse o aumentarse, respectivamente. Las laminas sucesivas se unen preferiblemente entre si por medio de las mismas resinas artificiales con las que se impregna el papel, por ejemplo por medio de resinas vinilicas. Como es de por si conocido, la union mutua de las laminas resulta facil porque las corrugaciones de las laminas adyacentes se extienden en direcciones diferentes, descansando una lamina superior sobre las crestas de las corrugaciones de la lamina inferior, sin necesidad de ningun plano intermedio de descanso o colocacion.

En la realizacion particular ilustrada en los dibujos, se hace referencia a un panel conformado como un paralelepipedo rectangular. Se entiende que la eleccion de una forma paralelepipedica es preferida para varias aplicaciones aunque no es obligatoria para la implantacion de la invencion. Particularmente, la invencion es adecuada para ser implantada con un panel en forma de prisma, por ejemplo con dos caras opuestas que tienen un perfil curvo, o con una estructura geometrica diferente de una estructura simetrica.

Con los numeros 14, 15 se designan unos miembros tubulares perforados de refuerzo, que son adecuados para ser integrados en el panel acabado. Los miembros tubulares estan fijados a las superficies exteriores del cuerpo estratificado 11. En la realizacion preferida ilustrada en el presente documento, los miembros tubulares 14 estan alojados parcialmente dentro de los asientos 16 que estan conformados como rebajes alargados dispuestos a lo largo de los bordes del cuerpo estratificado. Esta ubicacion facilita el posicionamiento apropiado de los refuerzos tubulares con relacion al cuerpo estratificado 11 y permite una integracion mejorada de estos refuerzos en el panel acabado.

La disposicion de los refuerzos tubulares a lo largo de los bordes del cuerpo estratificado da como resultado un armazon como de jaula que sirve para optimizar la resistencia del panel contra esfuerzos de compresion y de flexion o de cizallamiento que actuan de acuerdo con cualquier direccion, actuando particularmente sobre planos perpendiculares a la cara mas extendida 17 del panel en caso de que se utilice esta ultima para obtener una plataforma, y de acuerdo con direcciones paralelas a la cara 17 cuando el panel esta destinado a actuar como un miembro modular para obtener una pared que aguanta carga. Alternativamente, de acuerdo con la realizacion de una variante menos preferida, no ilustrada en este documento, los asientos de alojamiento para los miembros de refuerzo pueden estar dispuestos a lo largo de las superficies exteriores del cuerpo estratificado pero no a lo largo de los bordes de este ultimo.

En los paneles reforzados, se aplica una cubierta 18 de mortero u otra mezcla de endurecimiento que, ademas de cubrir al menos una parte de las superficies exteriores del cuerpo estratificado 11, tambien empotra los miembros de refuerzo tubulares, hace que estos ultimos integrales con el cuerpo estratificado y llena las cavidades interiores del mismo proporcionando de este modo una estructura mixta monolitica junto con los miembros de refuerzo, que en la realizacion preferida tiene la apariencia de una jaula periferica hecha de hormigon armado e integral con el cuerpo estratificado.

Todavia de acuerdo con la realizacion preferida, los miembros tubulares tienen una seccion transversal de forma rectangular o cuadrada con una perforacion difusa que tiene la doble tarea de permitir que el mortero llene el espacio dentro del miembro tubular y facilite la conexion mecanica con otros miembros de refuerzo similares. La conexion mecanica se lleva a cabo principalmente con otros miembros de refuerzo de un mismo panel, en este ejemplo por medio de miembros de sujecion tales como pernos 19, ventajosamente conectados en los vertices del cuerpo 11. De la misma manera, la conexion mecanica puede ser llevada a cabo entre paneles consecutivos o adyacentes, de acuerdo con la parte especifica del edificio a construir. La perforacion difusa es una manera particularmente ventajosa de introducir y extender uniformemente el mortero (u otra mezcla) que se esta aplicando. Ademas, la extension uniforme de la perforacion se prefiere sobre un pequeno numero de pasajes para el mortero porque no crea concentraciones o picos de esfuerzo en ciertas areas con relacion a otras, y de este modo no crea puntos de debilitamiento estructurales particulares. La penetracion del mortero en una pluralidad de orificios crea un anclaje particularmente efectivo y bien estabilizado de los miembros de refuerzo al resto del panel. Se apreciara ademas que un refuerzo tubular y, por consiguiente, hueco, tiene un momento de inercia mas alto que un miembro solido, siendo el area de la seccion transversal igual. La forma hueca de los miembros de refuerzo ofrece

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adicionalmente un asiento particularmente comodo para alojar miembros de refuerzo adicionales, tales como barras de acero y/o alambres que pueden estar dispuestos dentro del miembro tubular para ser despues empotrados en la misma mezcla de endurecimiento.

La forma cuadrada o rectangular de la seccion transversal de los miembros de refuerzo facilita la conexion del borde derecho de estos miembros alrededor de un cuerpo prismatico o con forma de paralelepipedo. El acoplamiento y el subsiguiente anclaje de los miembros de refuerzo con relacion al cuerpo estratificado resultan ser mas eficaces cuando, como en la realizacion ilustrada en el presente documento, los asientos proporcionados a lo largo de los bordes del cuerpo estratificado tienen una seccion transversal que corresponde parcialmente a aquella del cuerpo tubular. En este ejemplo, con miembros tubulares de seccion cuadrada o rectangular, los asientos del cuerpo estratificado estan provistos de un par de paredes en angulo recto consecutivas, contra las cuales descansan dos caras consecutivas del tubo de refuerzo 14 (figura 4). De acuerdo con otras realizaciones de la invencion (no ilustradas), los miembros de refuerzo tienen una seccion de anillo abierto (por ejemplo de acuerdo con una seccion en forma de C), de forma poligonal o redondeada. Para varias aplicaciones, de hecho, se puede preferir una rendija longitudinal, que facilita que el mortero pase a su traves para llenar la cavidad interna del miembro tubular de refuerzo.

Los materiales adecuados para hacer los miembros de refuerzo pueden elegirse entre acero, fibra de vidrio, madera o bambu y, mas en general, entre cualesquiera materiales rigidos capaces de soportar esfuerzos de traccion. Por ejemplo, los miembros de refuerzo pueden estar hechos de policarbonato, obtenidos ventajosamente por pultrusion. En la realizacion preferida ilustrada en los dibujos, los miembros de refuerzo se obtienen doblando y soldando una placa perforada metalica de lamina que tiene una estructura reticular, con taladros de cualquier forma, cuadrados en este ejemplo.

El mortero se puede aplicar por pulverizacion, por ejemplo por medio de maquinas de yeso. De acuerdo con una realizacion particularmente preferida (figura 4), en la condicion ensamblada, las superficies exteriores de los miembros de refuerzo no estan al ras con las superficies exteriores del cuerpo estratificado, sino que estan ligeramente rebajadas, con el fin de tener una mayor seguridad de que el miembro de metal ha sido completamente revestido por el mortero que se extiende sobre las caras exteriores del panel y en el que estan empotrados los miembros de refuerzo.

Los miembros de refuerzo 15 actuan como soportes que conectan transversalmente dos de los miembros de refuerzo mas largos que se desarrollan a lo largo de los bordes paralelos, y se someten principalmente a esfuerzos de cizallamiento y de torsion cuando el panel se usa para hacer un suelo, mientras que contrarrestan la inestabilidad del pico de carga cuando el panel se utiliza para la construccion de una pared que aguanta carga.

Como es sabido, la superficie exterior del cuerpo estructural estratificado es muy desigual y ofrece un agarre ideal para el material de hormigon, que se mantiene por ello con facilidad en todas las caras exteriores del cuerpo estratificado 11. Despues de endurecer el mortero, que recubre las caras exteriores del panel y proporciona vigas de hormigon armado a lo largo de los bordes del panel, el panel tiene tales caracteristicas de flexion, compresion y resistencia a la traccion que lo hacen adecuado para actuar como un miembro modular para obtener una pared que aguanta carga o un suelo, sin requerir miembros de refuerzo adicionales.

Aunque se han ilustrado y descrito varias realizaciones en este documento, se puede llevar a cabo obviamente una serie de realizaciones alternativas, y el panel puede someterse a modificaciones relacionadas con la forma, el tamano, la disposicion de las partes, los detalles de la construccion y los materiales utilizados. Por ejemplo, se pueden elegir otros medios de conexion para sujetar los miembros de refuerzo entre si, sin salir sin embargo del alcance de la invencion como se define en las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES

1. Un panel compuesto (10) para la construccion de pisos, paredes, vigas y pilares, que comprende un cuerpo estructural estratificado (11) de forma prismatica o paralelepipedica que comprende una pluralidad de laminas corrugadas (12, 13) dispuestas en planos paralelos, teniendo cada lamina corrugada (12, 13) corrugaciones con valles y crestas que se extienden en direcciones paralelas, en el que las corrugaciones de laminas adyacentes se extienden en diferentes direcciones, en el que los valles de las corrugaciones de una lamina superior descansan en y se aseguran a las crestas de las corrugaciones de la lamina inferior adyacente, comprendiendo el panel una pluralidad de miembros tubulares perforados (14, 15) de refuerzo fijados sobre las superficies exteriores del cuerpo estructural estratificado (11); caracterizado porque las laminas corrugadas (12, 13) del cuerpo estructural estratificado (11) estan hechas de un material como el papel impregnado con resina artificial.
2. Un panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque al menos algunos de los miembros tubulares (14) de refuerzo estan fijados a lo largo de por lo menos dos bordes paralelos del cuerpo estructural estratificado (11).
3. Un panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque los miembros tubulares (14) de refuerzo estan conectados entre si de modo que forman un bastidor como una jaula alrededor de los bordes del cuerpo estructural estratificado (11).
4. Un panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo estan conectados entre si por medios mecanicos (19) de sujecion.
5. Un panel de material compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque los miembros tubulares (14) de refuerzo estan parcialmente alojados en asientos (16) configurados como rebajes alargados obtenidos a lo largo de los bordes del cuerpo estructural estratificado (11).
6. Un panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque los asientos (16) tienen secciones transversales que coinciden parcialmente con las de los miembros tubulares (14) de refuerzo alojados en los mismos.
7. Un panel compuesto de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo tienen secciones transversales de forma rectangular o cuadrada y porque los asientos (16) del cuerpo estructural estratificado (11) proporcionan cada uno un par de paredes consecutivas en angulo recto que descansan contra dos caras consecutivas de los miembros (14) de refuerzo alojados en los mismos.
8. Un panel compuesto de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo estan empotrados en un revestimiento endurecido (18), tal como mortero o yeso, que llena sus cavidades interiores.
9. Un panel de material compuesto de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque las superficies exteriores de los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo estan rebajadas con respecto a las caras exteriores del cuerpo estructural estratificado (11).
10. Un panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, caracterizado porque el revestimiento endurecido (18) cubre al menos parcialmente al menos una cara exterior del cuerpo estructural estratificado (11).
11. Un panel de material compuesto de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo estan hechos de un material rigido, preferiblemente elegido entre los siguientes: acero, resina reforzada con fibra de vidrio, policarbonato, bambu.
12. Un panel de material compuesto de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo estan hechos de una lamina perforada de metal de estructura reticular.
13. Un panel de material compuesto de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los miembros tubulares (14, 15) de refuerzo proporcionan unas perforaciones sustancialmente distribuidas uniformemente.