Patente nacional por "Elemento estructural"

Reivindicaciones:
+ ES-2954557_A11- Elemento estructural, formado por unas fibras (2) embebidas en una matriz (3) , caracterizado por que las fibras (2) están dispuestas en tiras formadas por una serie de triángulos (21) paralelos entre sí, donde cada triángulo (21) está girado de los adyacentes, y donde los vértices de cada triángulo (21) están unidos por láminas espirales (22) a las aristas más próximas de los triángulos (21) adyacentes. 2- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que los triángulos (21) son equiláteros. 3- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que los triángulos (21) están girados de los adyacentes un divisor de 360°. 4- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que las fibras (2) son de fibra de carbono, aramida, basalto o vidrio. 5- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que la matriz (3) es de hormigón o cemento. 6- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que es una placa con tiras paralelas entre sí. 7- Elemento estructural, según la reivindicación 6, caracterizado por que comprende paneles (4) en uno o ambos lados de la placa. 8- Elemento estructural, según la reivindicación 1, caracterizado por que es un forjado colaborante. 9- Elemento estructural, según la reivindicación 6, caracterizado por que las fibras (2) tienen un relleno (6) aislante. 10- Elemento estructural, según la reivindicación 6, caracterizado por que las fibras (2) comprenden al menos un tubo (5) coaxial.

Los productos y servicios protegidos por este registro son:
E04C 2/16 - E04C 2/36

Descripciones:
+ ES-2954557_A1 Elemento estructural SECTOR DE LA TÉCNICA La presente solicitud se refiere a un elemento estructural utilizable en construcción, que tiene una alta resistencia para un peso reducido. Es utilizable como forjado colaborante de piezas de hormigón o de forma independiente. ESTADO DE LA TÉCNICA Actualmente, para darle más rentabilidad al terreno, se construyen edificios de gran altura, que responden a mayores requerimientos de soporte de cargas y deberán cumplir las nuevas normativas de eficiencia energética del código técnico de la edificación. Estas construcciones sufren vibraciones, incluso si no se encuentran en zonas sísmicas, por causa del viento, transporte subterráneo, un gran centro comercial, un rio, etc. En el caso de rascacielos, el elemento que crea los principales requerimientos estructurales es el viento. Ante las acciones horizontales del viento, las estructuras del edificio deben responder a una serie de esfuerzos (flexión, cizalladura, pandeo y vibración excesiva) para evitar deformaciones y otras consecuencias no deseadas. En general, según normativa, la distancia vertical entre forjados en edificios de gran altura está limitada (normalmente a 2, 5 metros) . Por otro lado, no se puede reducir esa distancia por razones de confort y climatización. En consecuencia, es deseable minimizar la altura del forjado para aumentar el espacio disponible para los usuarios. Además, frecuentemente la altura máxima de un edificio también está fijada por normativas locales. Por lo tanto, si se logra reducir la anchura del forjado s posible, en edificios de suficiente altura, obtener más plantas para una misma altura total. Hoy en día, este problema se soluciona con el uso de hormigón pretensionado, que no incluye pasatubos ni aislamiento térmico ni acústico. Este elemento estructural es muy pesado y no es utilizable en viviendas por la pérdida de aislamiento. Actualmente los forjados suelen tener un canto de 30cm. Al añadir aislamiento acústico o térmico, este canto aumenta. Si se utilizan forjados pretensados, se puede reducir en unos 10 cm, pero pesan más y no tienen aislamiento acústico ni térmico. Los forjados con cubetas, casetones y bovedillas aligeradas resuelven el problema del peso, mas no el tamaño, ya que suelen tener mayores cantos. Además tampoco cumplen con el aislamiento acústico, siendo útiles sólo para aparcamientos, almacenes o centros comerciales con un espacio muy grande de forjado a forjado. El solicitante no conoce ningún elemento estructural que permita resolver estos problemas de forma tan sencilla como la invención. BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN La invención consiste en un elemento estructural según la reivindicación primera y cuyas variantes resuelven los problemas del estado de la técnica. El elemento estructural cuya geometría está pensada para trabajar como elemento principal o como forjado colaborante, unido al hormigón. Según el tipo de matriz utilizada tendrá una función u otra. Además, puede servir de nexo entre el forjado principal y elementos aislantes, rompiendo el puente térmico. De esta forma, se puede disminuir la altura (canto) del forjado hasta en un 50%, dependiendo de las condiciones y requerimientos del edificio. Cuando se utiliza como forjado colaborante, sustituye al "forjado colaborante" ya conocido (chapa metálica por debajo de la losa) , permite abaratar el coste logrando un resultado mejorado. También es posible usar hormigón aligerado que tiene buena adherencia con el carbono Para ello, se parte de un material compuesto con fibras interiores, que toman una geometría particular para mejor soportar las diferentes cargas que ocurren en la edificación. El elemento de la invención, correctamente dimensionado, puede cumplir las condiciones actuales de rigidez, durabilidad, baja transmitancia térmica, impermeabilidad, aislamiento y otros, para diferentes aplicaciones en la construcción. Al reducir el canto del forjado y el peso, y m ejorar el aislamiento se aumenta la eficiencia energética del edificio. El coste del material puede ser mayor, pero se ahorra en el tiempo reducido de ejecución, la reducción de masa, el incremento de vida útil y la mejor eficiencia energética. Además, si la fabricación se realiza en taller, el peso más reducido facilita el transporte. Para ello, el elemento estructural está formado por unas fibras embebidas en una matriz. Las fibras están dispuestas en tiras formadas por una serie de triángulos paralelos entre sí, donde cada triángulo está girado de los adyacentes. Las aristas de cada triángulo están unidas por láminas al vértice más próximo de los triángulos adyacentes, de forma que se generan espirales del material. La forma de espiral permite abastecer la continuidad del aislamiento en las tres direcciones. De esta forma, las tiras forman un tubo continuo de paredes rectas, dejando un espacio interior separado de la matriz. Este espacio interior puede rellenarse de un material aislante, térmico o acústico, y /o comprender tubos interiores para el paso de conducciones, cables... En la realización más preferida, los triángulos son equiláteros. También, preferiblemente, son equidistantes. Preferiblemente, los triángulos están girados de los adyacentes un divisor de 360°, como puede ser 180 o 120°. Así la estructura es cíclica. El material preferido para las fibras es fibras de carbono, aramida, basalto o vidrio. A su vez, la matriz preferida es de hormigón o cemento, aunque si se desea aumentar el aislamiento y la resistencia mecánica es secundaria, se puede usar directamente un material aislante. Se prefiere la fibra de carbono por su alta resistencia por unidad de masa. En una realización, el elemento estructural es una placa con tiras paralelas entre sí. Esto permite disponer paneles en uno o ambos lados de la placa así como en los extremos. La fibra preferida es la fibra de carbono en una matriz de hormigón. Estos materiales son plenamente compatibles y ofrecen ventajas sobre el hormigón armado por su resistencia a la oxidación y su alta resistencia a la tracción. Además, es un buen aislante tanto a nivel acústico como térmico. El elemento estructural de la invención puede, entre otros usos, funcionar como bovedilla o casetón de forjado y como pieza constructiva de muro de carga o forjado unidireccional, capaz de montarse y transportarse con facilidad, a bajo coste y en el mínimo tiempo. La tecnología de manufacturación no llevará cortes entre su envolvente, para que las cargas sean dirigidas a través del material hasta las vigas del forjado descargándose sobre los pilares. Otras variantes se aprecian en el resto de la memoria. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para una mejor comprensión de la invención, se incluyen las siguientes figuras. Figura 1: Vista esquemática de una forma de realización de la tira. Figura 2: Despiece del cuerpo en una forma de realización. MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN A continuación, se pasa a describir de manera breve un modo de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no lim itativo de ésta. En la figura 1 se aprecia un ejemplo de realización formado por un cuerpo (1) con una serie de fibras (2) insertadas en una matriz (3) . Las fibras (2) están dispuestas en forma helicoidal, como se aprecia en las figuras. Las fibras (2) se agrupan en tiras formadas por unos triángulos (21) paralelos, generalmente equiláteros y equidistantes. Los triángulos (21) se disponen girados respecto de los adyacentes, generalmente un divisor de 360° para que las posiciones se vayan repitiendo cada N triángulos. Por ejemplo 180°, para N = 2. También tiene unas láminas en forma de espirales (22) entre los vértices de los triángulos (21) y las aristas de los triángulos (21) adyacentes, formando láminas triangulares a su vez. Las espirales (22) se disponen entre cada vértice y los dos vértices más próximos de los triángulos (21) adyacentes. Las fibras (2) son preferiblemente fibra de carbono, de aramida, de basalto o de vidrio. Igualmente pueden, aunque es menos preferido, ser alambres metálicos pero se reduce la resistencia a la tracción. La fabricación preferida es por bobinado húmedo. Este procedimiento teje las fibras (2) sobre una matriz que gira sobre su eje ... Eso garantiza que las fibras (2) se mantienen largas e intactas, y que se pueden usar las direcciones en contra de las cargas. Por su parte, la matriz (3) puede ser hormigón o cemento o un material plástico como poliestireno extruido o expandido. El elemento estructural puede ser utilizado como suelo, m u ro . Según se desee uno u otro tipo, las tiras se disponen en un plano u otra forma, definiendo una dirección principal. Si el elemento estructural es plano, como puede ser un suelo, es posible disponer uno o más paneles (4) o armaduras complementarios, que refuerzan o protegen la matriz (3) con las fibras (2) , en uno o más lados de la matriz (3) para aumentar la resistencia al form ar una estructura de tipo sándwich. Los paneles (4) se adhieren a la matriz (3) por adhesivo o durante su fraguado. Estos paneles (4) pueden proteger al elemento estructural de cargas punzantes o cortantes muy puntuales. Sobre estos paneles (4) se podrán colocar baldosas, tarimas u otros suelos. En una realización se dispone un tubo (5) coaxial con la estructura de fibras (2) y por su interior. Este tubo (5) puede perm itir el paso de conducciones, cables... Además, se puede disponer un relleno (6) aislante por dentro de la estructura de fibras (2) . El relleno (6) puede ser espuma aplicada con pistola. Preferiblemente las tiras están contiguas unas a otras. Además de m ejorar la resistencia física, permite que el relleno (6) genere una capa continua aislante térmica o acústicamente. El elemento estructural puede tener costillas de acero u otro elemento para su unión a los elementos adyacentes. Esto no es necesario si la matriz (cemento u hormigón) se vierte en la obra, con el elemento situado en la posición final.

Publicaciones:
ES2954557 (22/11/2023) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
Eventos:
En fecha 13/04/2022 se realizó Registro Instancia de Solicitud
En fecha 13/04/2022 se realizó Admisión a Trámite
En fecha 13/04/2022 se realizó 1001P_Comunicación Admisión a Trámite
En fecha 18/04/2022 se realizó Superado examen de oficio
En fecha 14/02/2023 se realizó Realizado IET
En fecha 17/02/2023 se realizó 1109P_Comunicación Traslado del IET
En fecha 29/05/2023 se realizó PETEX_Petición de examen sustantivo
En fecha 29/05/2023 se realizó 5215P_Observaciones del solicitante al IET, Opinión Escrita y/o alegaciones a observaciones de terceros
En fecha 22/11/2023 se realizó Publicación Solicitud
En fecha 22/11/2023 se realizó Publicación Folleto Solicitud con IET (A1)
En fecha 08/03/2024 se realizó Validación petición y/o pago de examen sustantivo conforme
En fecha 15/03/2024 se realizó El solicitante ha contestado pero existen nuevas objeciones a la concesión de la solicitud
En fecha 15/03/2024 se realizó Elaboración de examen sustantivo
En fecha 18/03/2024 se realizó 6120P_Notificación de examen sustantivo
En fecha 22/03/2024 se realizó Publicación de examen sustantivo
En fecha 27/03/2024 se realizó Publicación Cambio de Modalidad
Pagos:
13/04/2022 - Pago Tasas IET