D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un nudo del tipo de los que forman las estructuras metálicas reticulares, como es el caso por ejemplo de las empleadas en construcción de cubiertas o similares.

Es objeto de Ia invención un nudo cuya configuración Ie permite adaptarse a todas las necesidades de montaje de Ia estructura reticular, desde soluciones sencillas para el montaje de un reducido número de barras o bien soluciones mas complejas que permiten incluso el montaje de barras que incorporan distintos sistemas de unión, todo ello con una reducción considerable de peso y precio respecto a las soluciones actuales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los nudos constituyen elementos fundamentales de las estructuras metálicas reticulares, y se utilizan para unir las barras que conforman Ia estructura. Por tanto, los nudos deberán presentar resistencia suficiente y permitir Ia transmisión de esfuerzos, construyéndose las estructuras con conexiones ensambladas con soldadura, bulones, tornillos y chavetas.

Se describen seguidamente los sistemas de nudos más significativos que se emplean en Ia actualidad para Ia construcción de estructuras reticulares.

El sistema de nudo Mero consiste en un núcleo que está

constituido por una esfera sólida provista de orificios roscados en dirección radial para recibir unos pernos roscados solidarios a las barras de Ia estructura. Las barras consisten en unos tubos redondos en cuyos extremos se sueldan correspondientes elementos sólidos en los que se introduce el perno roscado que atraviesa el elemento sólido y se rosca en el correspondiente orificio del núcleo. Este tipo de nudo presenta una resistencia aceptable y su uso se encuentra ampliamente extendido aunque resulta un sistema relativamente caro.

En el sistema de nudo Unistrut, el núcleo está formado por una chapa central plegada a Ia que se unen barras mediante pasadores, en el que las barras son de Ia misma longitud y pueden colocarse 'in situ' por personal poco especializado.

El sistema de nudo Triodetic consiste en un procedimiento de unión que no emplea soldadura, tornillos, ni remaches, que cuenta con un núcleo central dotado de ranuras dentadas en las que se introducen a presión los extremos aplastados de barras de sección tubular.

El sistema de nudo soldado consiste en un entramado espacial constituido por octaedros cuyas aristas son barras de sección circular que se sueldan entre sí o a esferas de acero perforado. Este tipo de nudo posee una alta rigidez ya que existe una continuidad que se puede considerar perfecta, sin embargo no es utilizado en grandes proyectos debido a su alto costo de mano de obra.

El sistema de nudo Sarton incorpora barras en sección circular con sus extremos aplastados que se superponen fácilmente y que cuentan con unos orificios para Ia colocación de un perno de fijación. Para Ia introducción del perno, las barras se deben superponer con gran precisión, de manera que los orificios de sus extremos aplastados coincidan

perfectamente, lo cual resulta muy complicado y conlleva generalmente a que los orificios se realicen con un diámetro considerablemente mayor al correspondiente de los pernos de fijación, Io que supone que existan holguras y se produzcan desplazamientos entre las barras de Ia estructura. Resulta un método económico para realizar uniones de barras en disposición radial en un mismo plano pero inadecuado para resolver todas las uniones espaciales que solicita el mercado, como por ejemplo, uniones de barras en disposición radial en diferentes planos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El nudo para estructuras reticulares que constituye el objeto de esta invención propone una solución de gran flexibilidad, en cuanto al montaje de las barras, en base a Ia incorporación de un núcleo, de reducido peso y precio, que permite acoplar barras que utilicen sistemas de unión complejos o sencillos pero con Ia particularidad de que el nudo obtenido presenta buenas características mecánicas en todas las uniones.

En concreto, el nudo de Ia invención comprende un núcleo que presenta una superficie exterior, con forma de casquete esférico, y provista de orificios radiales, y una base plana.

En los orificios radiales del casquete esférico se acopla un primer conjunto de barras dotadas en sus extremos de pernos o vastagos roscados que quedan dispuestas radialmente, en un mismo plano, o en diferentes planos, consiguiéndose un nudo de reducido peso y precio pero que permite obtener unas buenas cualidades mecánicas en Ia unión de barras. Para estructuras reticulares sencillas, Ia base plana del núcleo queda libre realizándose las uniones exclusivamente a través del casquete esférico.

Adicionalmente, sobre Ia base plana del núcleo se monta un

segundo conjunto de barras, con sus extremos aplastados, quedando las barras superpuestas sobre Ia base plana del núcleo a través de sus extremos aplastados.

Para realizar Ia unión entre los extremos aplastados del segundo conjunto de barras y Ia base plana del núcleo, se ha previsto que el núcleo presente un orificio pasante en el cual se aloja un tornillo roscado, de menor diámetro que el orificio del núcleo, sobre el cual se acopla, por roscado, un caequillo de unión que presenta una base ensanchada que quedará apoyada sobre el paquete constituido por los extremos aplastados de segundo conjunto de barras, manteniéndolas comprimidas sobre Ia base plana del núcleo.

El caequillo de unión está formado por un sector cilindrico y al menos una zona cónica. El sector cilindrico presenta un diámetro exterior que coincide aproximadamente con el diámetro de los orificios de amarre previstos en los extremos aplastados de las barras, asegurando así una buena transmisión de esfuerzos en Ia unión debido a las pocas holguras existentes entre el casquillo y las barras.

La zona cónica del casquillo de unión facilita su introducción a través de los orificios previstos en los extremos aplastados de las barras, provocando, según se va introduciendo, el autoalineamiento de los orificios de las barras, para quedar finalmente acoplado a través de su sector cilindrico que queda ajustado en los orificios de los barras.

De esta forma, el nudo de Ia invención, presenta un precio mas reducido que un nudo en el cual todas las uniones se realizan por atornillado en orificios radiales del núcleo pero además se consigue un nudo que permite adaptarse a todas las uniones espaciales requeridas.

Es decir, el nudo de Ia invención presenta muy buenas propiedades mecánicas y un reducido precio que Io hacen válido para estructuras reticulares de todo tipo.

El nudo objeto de esta invención contempla también Ia incorporación adicional de un cuerpo de cierre, en forma de casquete esférico, que se monta sobre el paquete de extremos aplastados del segundo conjunto de barras. En este caso, el caequillo de unión que atraviesa los orificios de las barras cuenta con dos sectores cónicos en sus respectivos extremos, de forma que en su taladro interior roscado se introducen por sus extremos correspondientes tornillos de amarre que vinculan cada uno de los núcleos al caequillo de unión, quedando entre ambos núcleos los extremos aplastados de las barras articuladas en torno al casquillo de unión.

El cuerpo de cierre podría asimismo incluir, una serie de orificios roscados, en dirección radial, para el amarre de barras que se prolongan radialmente, para constituir una estructura reticular más compleja.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista de un nudo para estructuras reticulares que comprende un núcleo, con forma de casquete esférico, y un primer conjunto de barras atornilladas en orificios del núcleo, en una

distribución radial.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado de un nudo para estructuras reticulares que comprende un núcleo, con forma de casquete esférico, un primer conjunto de barras atornilladas en orificios radiales del núcleo y un segundo conjunto de barras, de extremos aplastados, montadas sobre Ia base plana del núcleo.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado del nudo para estructuras reticulares que contempla Ia incorporación adicional de un cuerpo de cierre, con forma de casquete esférico, que se monta sobre el segundo conjunto de barras.

Figura 4.- Muestra una vista en explosión correspondiente al nudo representado en Ia figura 2, con un detalle del orificio del extremo aplastado de una barra.

Figura 5.- Muestra una vista en explosión correspondiente al nudo representado en Ia figura 3.

Figura 6.- Muestra una vista parcialmente seccionada del nudo montado, en el que no se han representado las barras amarradas en los orificios radiales del mismo.

Figura 7.- Muestra una vista parcialmente seccionada del nudo montado con núcleo y cuerpo de cierre, en el que no se han representado las barras amarradas en los orificios radiales del mismo.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El nudo para estructuras reticulares que constituye el objeto de

esta invención está compuesto por un núcleo (1 ) que presenta una superficie exterior (1'), con forma de casquete esférico, y una base plana (1"), presentando una serie de orificios radiales roscados (2), distribuidos a Io largo de Ia superficie exterior (1'), para el acoplamiento de un primer conjunto de barras (3), dotadas en sus extremos de los correspondientes elementos roscados. Este nudo se muestra en Ia figura 1.

En Ia figura 2, se han incorporado al nudo un segundo conjunto de barras (7), con sus extremos aplastados, montados de forma superpuesta, sobre Ia base plana (1 ") del núcleo (1 ).

Tal y como se observa en las figuras 4 y 6, el nudo incorpora también un caequillo de unión (4), formado por un sector cilindrico (6) de diámetro ligeramente inferior al diámetro de unos orificios (9) definidos en los extremos aplastados del segundo conjunto de barras (J) y por al menos un sector cónico (8) que facilita Ia penetración del casquillo de unión (4) hasta que el sector cilindrico (6) ajusta en dichos orificios (9) estableciendo una vinculación rígida entre el segundo conjunto de barras (7).

Tal y como se aprecia en Ia figura 6, el núcleo (1 ) está dotado de un orificio pasante (10) para el alojamiento de un tornillo de amarre (11), de diámetro sensiblemente inferior al diámetro del orificio pasante (10), para permitir el acoplamiento entre ambos del casquillo de unión (4) que se rosca sobre el tornillo de amarre (11 ).

El casquillo de unión (4) presenta una base ensanchada que queda acoplada, a presión, contra el paquete de extremos aplastados del segundo conjunto de barras (7) para impedir el desplazamiento axial de los mismos.

En Ia figura 4 se observan en despiece los elementos del nudo

antes del montaje, que queda asegurado por atornillado del tornillo de amarre (11) sobre el casquillo de unión (4) que previamente ha atravesado los orificios (9) de las extremidades aplastadas de las barras (7), y en Ia figura 1 se aprecia el resultado de Ia unión de estos elementos conformando el nudo.

En otra posible realización representada en las figuras 3, 5 y 7 se contempla que el nudo incorpore adicionalmente un cuerpo de cierre (13), con forma de casquete esférico, que se dispone sobre el paquete formado por los extremos planos del segundo conjunto de barras (7), pudiendo presentar este cuerpo de cierre (13) perforaciones radiales roscadas (2) para el montaje de barras radiales (3). En este caso el casquillo de unión (5) dispone de dos sectores extremos cónicos (8) y el cuerpo de cierre (13) queda vinculado al casquillo de unión (5) por medio de un tornillo de amarre (11 '), quedando los extremos aplastados de las barras (7) apretados entre el núcleo (1 ) y el cuerpo (13).

En Ia figura 5 se observa en despiece los elementos del nudo correspondientes a esta realización alternativa antes del montaje, en Ia que el núcleo (1) y el cuerpo de cierre (13) se aseguran por atornillado de los dos tornillos de amarre (11)(11') sobre ambos extremos del casquillo de unión (5) que previamente ha atravesado los orificios (9) de las extremidades aplastadas de las barras (7), y en Ia figura 3 se observa el resultado de Ia unión de estos elementos conformando el nudo.