RAMÍREZ-IBÁÑEZ, Manuel (Rafael Serrano 2132, Col. BellavistaC.P. Puebla, Puebla, 72500, MX)
RAMÍREZ-IBÁÑEZ, Manuel (Rafael Serrano 2132, Col. BellavistaC.P. Puebla, Puebla, 72500, MX)
| REIVINDICACIONES 1.- Una trabe prefabricada de alma abierta que consta de una armadura de varilla de alta resistencia y un tacón de concreto inferior que ahoga la parte inferior de la armadura y proporciona soporte a la trabe para ser colada en sitio, dicha trabe consta de: un cordón longitudinal superior como parte de la armadura que proporciona resistencia a la tensión diagonal; estribos diagonales, cuyo extremo superior se encuentra unido por soldadura a cada lado del cordón superior y los extremos inferiores se encuentran unidos a las caras externas de los cordones inferiores, para proporcionar resistencia a la tensión diagonal; un par de cordones inferiores paralelos con una separación definida por la separación de los estribos diagonales o inclinados, donde dichos estribos diagonales se encuentran unidos a las caras externas de los cordones inferiores; un par de cordones longitudinales intermedios donde se soportan los extremos de unas viguetas de losa, además de proporcionar resistencia a la tensión diagonal; conectores de apoyo trabe columna o conectores de cortante ubicados en los extremos de la trabe y propiamente en los extremos de los cordones inferiores para resistir la rótula plástica; una estructura adicional sobrepuestas en el tacón de concreto inferior, que consta de bastones de continuidad longitudinal unidos en un arreglo rectangular por medio de estribos verticales que se arreglan en una relación que se aumenta el acero en los extremos de la trabe para ayudar a resistir la rótula plástica; bastones de continuidad seccionados en las columnas para permitir el paso de la trabe sobre las mismas y aumentar la resistencia a la rótula plástica en la vecindad de las columnas; los costados de la trabe prefabricada se cuelan en sitio sólo con cimbra de los costados y sin necesidad de cimbra de la base. 2. - La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque los estribos diagonales están unidos a la cara lateral del cordón superior, es decir empalmados al mismo. 3. - La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el acero ahogado en el tacón inferior de concreto es equivalente al acero que contiene una trabe del estado de la técnica, de modo que el acero de la armadura superior, estribos diagonales o inclinados y cordón superior le proporciona resistencia adicional incrementada a la trabe de la presente invención. 4. - La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la sección transversal de la traba de alma abierta es de forma de pirámide triangular. 5.- La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el tacón de concreto inferior tiene un grosor de 0.04 m. Y se encuentran ahogados los cordones inferiores de la armadura. 6.- La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque los bastones de continuidad longitudinal adicionales se colocan sobre el tacón de concreto inferior, dichos bastones se unen en una forma rectangular por medio de una pluralidad de estribos verticales rectangulares, es decir, se sobrepone otra trabe para resistir la tensión diagonal. 7.- La trabe prefabricada de alma abierta de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada además porque en la unión de trabes con columnas se colocan cuatro bastones de continuidad seccionados, con el objeto de aumentar la resistencia a la rótula plástica en la vecindad de la columna. |
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con la construcción de trabes ligeras de masa intermedia, más específicamente a la construcción de vigas o viguetas de alma abierta auto-soportantes que tienen una combinación de armazón o armadura superior y un tacón inferior de concreto, la armadura reforzada con estribos verticales y en el extremo para soportar la tensión diagonal y la rótula plástica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.
La industria de la construcción en términos de vigas utiliza tres clases de prefabricados, los pesados y los ligeros e intermedios, con la mayoría de ellos en la construcción pesada, ya que se trata de evitar incomodidades y ahorro de espacio necesarios al colar en sitio. En la construcción ligera e intermedia existen prefabricados como las viguetas sólidas que en cooperación con la bovedilla forman la estructura de sujeción y la superficie de colado de la losa en obra. Existen en el estado de la técnica algunos ejemplos donde se usan vigas ligeras prefabricadas provistas con una armadura y un tacón de concreto, pero todas se hacen de una tamaño y para carga estándar por lo que requieren de un emparrillado adicional. La solicitud de patente Europea EP 1752596 , cuyo inventor es Daniele Franco, publicada el 08 de noviembre de 2005, describe una viga auto-soportante para losas que comprende un refuerzo de metal en forma de armadura con tres largueros superiores y dos inferiores conectados por elementos diagonales, dicho refuerzo está unido a una losa de concreto.
La solicitud de patente Internacional WO 2004067873, publicada el 12 de agosto de 2004, cuyo inventor es Daniele Franco, describe una viga con un tacón inferior de concreto y una armadura superior, unidos entre sí por medio de elementos diagonales coronados en el extremo superior por tres cordones longitudinales que se sobreponen a los elementos diagonales; el tacón de concreto inferior tiene ahogado un anillo rectangular y una pluralidad de cordones longitudinales de diferentes diámetros, dos pares de los mismos anexos a la vecindad de los extremos inferiores de los elementos diagonales.
La patente Española ES 2 154 558, publicada el 01 de abril de 2001 , y cuyo inventor es Jaime Enrique Jiménez Sánchez, describe y protege un método de fabricación de una viga de con dos caras planas de acero en una relación de 90°, dentro de la cual se coloca una armadura para ser rellenada con concreto al colocar la cimbra lateral de un solo lado de la viga.
La patente Japonesa JP 2000199268, publicada el 18 de julio de 2000, para Shimizu Construction Co. Ltd., describe un método de construcción de vigas prefabricadas o trabes que constan de una armadura superior y un tacón inferior de concreto con la sección inferior de la armadura ahogada en el concreto, dichas vigas pertenecen al campo de la construcción pesada y sólo proporcionan resistencia uniforme a lo largo de toda la viga, debido a que la armadura rectangular con cordones superiores e inferiores unidos por estribos verticales es uniforme a lo largo de la trabe. La armadura descubierta será colada en sitio por medio del uso de una cimbra lateral.
La solicitud de patente Europea EP 0870883, publicada el 14 de octubre de 1998, cuyo inventor es Mario Zarantonello, describe y protege una viga para losa prefabricada ligera, que consta de dos partes independientes, un asiento de concreto alargado en forma de "u" que define un canal sobre el cual se sobrepone una armadura con un cordón superior y dos cordones inferiores unidos por elementos diagonales que se enganchan en el cordón superior, sobre los bordes del canal se colocan las cimbras laterales para colar la viga.
La solicitud de patente Mexicana PA/a/ 997/03000, cuyo inventor es Jaime Enrique Jiménez Sánchez, publicada el 31 de julio de 1997, describe y protege una viga de alma abierta pre-tensada con un tacón inferior de concreto donde serán colocadas las viguetas de la losa, los extremos de la viga de alma abierta serán colocadas sobre plataformas alrededor de las columnas. La viga de esta invención, posee una armadura sencilla de cordones longitudinales paralelos y estribos verticales expuestos para formar el alma abierta sobre la que será colado el concreto de la losa para formar losas monolíticas. La solicitud Internacional WO 9315287. publicada el 15 de junio de 1997, describe una armadura metálica que se puede usar para formar vigas, dicha armadura consiste de un cordón superior y dos cordones inferiores unidos por estribos diagonales punteados sobre los cordones.
La patente CZ 5428, cuyo inventor es Erge Lotear, publicada el 12 de febrero de 1997, describe y protege varias versiones de armaduras metálicas que se pueden usar para fabricar vigas de alma abierta con un tacón de concreto inferior, o se pueden usar sólo las armaduras requiriendo el uso de cimbras de base. La armadura consta se dos cordones superiores y dos cordones inferiores, la separación entre los cordones superiores es mayor que la separación entre los cordones inferiores, dichos cordones conectados entre sí por medio de elementos diagonales que definen una trama complicada. La patente de los Estados Unidos de América USP 5,448,866, para Makoto
Saito y colaboradores, publicada el 12 de septiembre de 1995, describe y protege una armadura metálica prefabricada para construir vigas prefabricadas, dicha armadura consta de dos cordones superiores contiguos que flanquean a elementos diagonales los cuales a su vez conectan a los cordones inferiores paralelos y separados entre sí una distancia para formar un perfil de armadura con una forma ligeramente triangular.
La patente de los Estados Unidos de América USP 4,494,349, para Arthur C. Clements, publicada el 22 de enero de 1985, describe y protege una armadura metálica de grosor uniforme cuyos elementos se unen por punteadota, definen una armadura en forma de canal con un cordón inferior y dos cordones superiores conectados por elementos diagonales. La patente Española P0464497, para Antonio Petrilli, publicada el 01 de enero de 1979, describe armaduras para vigas prefabricadas de alma abierta, dichas armaduras con un tacón inferior de concreto que ahoga una armadura inferior y en cuyos bordes laterales tiene asociado una tira de metal angular. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
Es un objeto de la presente invención proporcionar una trabe prefabricada auto-sustentada de alma abierta, con una armadura superior y un tacón de concreto inferior..
Es también un objeto de la presente invención proporcionar una trabe prefabricada de alma abierta en cuya primera fase trabaja como armadura.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar una trabe prefabricada de alma abierta en cuya segunda fase, colada, trabaja como viga doblemente armada. Es todavía un objeto de la presente invención proporcionar una trabe auto- sustentable que permite un colado monolítico con las losas, ello con ventajas estructurales incrementadas. Es aún un objeto de la presente invención proporcionar una trabe auto- sustentable con un refuerzo de estribos verticales colocados transversal mente a partir del centro del claro de la trabe.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar una trabe auto- sustentable, reforzada en los extremos y sólo apoyada por los mismos y no necesita cimbra.
Es todavía otro objeto de la presente invención proporcionar una modalidad de trabe, apoyada por los extremos y por un puntal en el centro del claro.
Es también otro objeto de la presente invención proporcionar una trabe auto- sustentable de alma abierta, formadas con un cordón superior, dos cordones inferiores paralelos y una armadura con elementos diagonales y verticales, así como refuerzo de extremo.
Es todavía otro objeto de la presente invención proporcionar una trabe auto- sustentable de alma abierta para cubrir claros de hasta 9.0 m. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.
La figura 1 A, es una vista en corte transversal de una trabe de carga peraltada de la presente invención que requiere la cimbra de los costados.
La figura 1 B, es una vista en perspectiva de la trabe de carga peraltada.
La figura 2 A, es una vista en corte transversal de una trabe de rigidez peraltada que posee refuerzos o cordones laterales longitudinales que sujetan a las viguetas de la losa o trabe de menor carga.
La figura 2 B, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez peraltada.
La figura 3 A, es una vista en corte transversal de una trabe de carga de la presente invención ahogada en el espesor del concreto de la losa.
La figura 3 B, es una vista en perspectiva de la trabe de carga ahogada en el espesor del concreto de la losa. La figura 4 A, es una vista en corte transversal de una trabe de rigidez de la presente invención ahogada en el espesor del concreto de la losa.
La figura 4 B, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez ahogada en el espesor del concreto de la losa. La figura 5, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez de la presente invención apoyada sobre columnas.
La figura 6, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez de la presente invención apoyada sobre columnas con un puntal central.
La figura 7, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez de la presente invención adicionada con refuerzos como son estribos verticales y bastones de continuidad ubicados sobre el tacón de concreto.
La figura 8, es una vista en perspectiva de la trabe de rigidez de la presente invención apoyada sobre columnas, el puntal central y las viguetas transversales de la losa sobre dichas trabes de alma abierta. La figura 9, es una vista en perspectiva que muestra un aditamento estructural o nervio de temperatura ubicado en el centro transversal a las viguetas y paralelo a las trabes, sobre el emparrillado de la losa.
La figura 10, es una vista en perspectiva que muestra el nervio de temperatura transversal a las viguetas y paralelo a las trabes, en el centro del emparrillado de la losa, también las bovedillas cubriendo los espacios entre las viguetas. La figura 1 1 , es una vista en perspectiva que muestra el nervio de temperatura transversal a las viguetas y paralelo a las trabes, en el centro del emparrillado de la losa, las bovedillas que cubren los espacios entre viguetas e impiden el derrame del concreto vaciado sobre las mismas.
La figura 12, es una vista en perspectiva que muestra una trabe del estado de la técnica con armadura y tacón inferior de concreto, dicha trabe se usa en losas y sobre un molde ligero. La figura 13, es una vista en perspectiva que muestra una trabe del estado de la técnica con armadura, tacón inferior de concreto y topes de extremo, dicha trabe se usa en losas y sobre un molde ligero.
La figura 14, es una vista lateral que muestra la armadura de las trabes de la presente invención, los cordones longitudinales superior, intermedios, inferiores, estribos verticales, estribos inclinados y conectores de cortante en los extremos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION Una trabe auto-sustentable de alma abierta que trabaja en una primera fase como armadura, fabricadas con varilla de alta resistencia Fy = 4200 kg/cm 2 , con un cordón superior, cordones intermedio e inferiores paralelos, elementos diagonales que unen a los cordones inferiores con el cordón superior, los cordones inferiores y parte de la armadura correspondiente está ahogada en concreto que forma un tacón inferior de concreto armado con un Fe = 200 kg/cm 2 de resistencia, la vigueta de alma abierta así formada es auto-sustentable, es decir, sólo se apoya en sus extremos sin la necesidad de cimbra para el colado de la losa, en la modalidad de no auto-sustentable, en claros grandes, se refuerzo sólo con puntales al centro del claro.
La trabe se calcula como una armadura considerando que los cordones inferiores tengan el acero suficiente comparable a la viga tradicional con todo su cuerpo rectangular, para absorber las tensiones que provoca el esfuerzo de flexión; el cordón superior y los cordones intermedios e inferiores están ligados por una armadura formada por elementos diagonales enfrentados en forma de triangulo, cuyo vértice superior está ligado a las caras laterales del cordón superior y cuya base está ligada a cada uno de los cordones inferiores en una relación enfrentada coincidente, dichos elementos le dan a la vigueta un factor de seguridad incrementado de hasta el doble para absorber la tensión diagonal que se llegue a producir en el caso de un terremoto.
En la industria de la construcción existen dos clases de prefabricados, prefabricación ligera e intermedia utilizadas en la construcción de casa habitación; la prefabricación pesada, totalmente colada en sitio por su gran peso y tamaño, y normalmente la mayoría de trabes prefabricadas pertenecen al rubro de la prefabricación pesada, utilizada en puentes, vialidades y edificios de gran tamaño. No existen trabes de prefabricación ligera de alma abierta que permite suprimir la cimbra inferior de la misma y también permite el terminado parcial en obra. Todas la trabes del estado de la técnica se calculan para una cierta resistencia a lo largo de todo el cuerpo de la misma, por lo que en un sismo es posible que cedan a la rótula plástica y la tensión diagonal que hacen colapsar la estructura de la construcción. La rótula plástica se presenta en la unión de columnas con trabes y consiste en que el concreto alcanza una resistencia a la compresión mayor a la que fue diseñado, por ejemplo con un Fe = 200 kg/cm 2 y en el terremoto alcanza una resistencia de Fe = 350 kg/cm 2 , por lo que el concreto se hace polvo y falla; el acero alcanza una resistencia a la tensión mayor a la que fue diseñado, Fy = 4200 kg/cm 2 , y en el terremoto alcanza una resistencia de Fy = 6000 kg/cm 2 , por lo que el acero fluye, se deforma y falla. La aparición de grietas por tensión diagonal obedece a que al momento del terremoto la estructura tiene la sumatoria de varios esfuerzos que provocan la tensión diagonal, falla y hace que la estructura colapse. Las estructuras prefabricadas ligeras o pesadas no resuelven estas dos clases de problemas.
Las trabes de la presente invención se calculan como una armadura donde llevan en un cordón inferior todo el acero que contiene la trabe tradicional del estado de la técnica, ello para absorber las tensiones que provoca el esfuerzo de flexión; en la parte superior lleva parte del acero que la trabe tradicional, las partes superior e inferior están ligadas por cuerdas diagonales de acero de refuerzo formando con ello una armadura en cuya parte inferior tiene un tacón de concreto, adicionalmente sobre el tacón de concreto la trabe lleva bastones de continuidad unidos por medio de estribos verticales que en conjunto le dan a la trabe de la presente invención un factor de seguridad del doble para poder absorber la tensión diagonal que se puede presentar en caso de un terremoto. En los extremos de la trabe y unidos a la armadura se colocan unos conectores de cortante que se apoyan en la columna y soportan el doble de carga que puede transmitir la trabe a la columna con el objeto de resistir la rótula plástica, la trabe no colapsa porque sigue apoyada en la columna gracias al refuerzo adicional que proporcionan los conectores de cortante que resisten la elevada carga producida.
La trabe de la presente invención está diseñada estratégicamente en planta, la cual en el momento del terremoto dicha trabe trabaja como una armadura colada con concreto y los conectores de cortante logran que siga apoyada sobre la columna a pesar de la rótula plástica generada por el terremoto, de esta manera evita que el edificio colapse y abre la posibilidad de que pueda ser reparado en el caso de presentar daños. Las trabes de la presente solicitud tienen un tacón inferior colado de concreto de 0.04m de grosor para eliminar totalmente el fondo de madera de la cimbra que generalmente llevan las trabes al momento de colarse en sitio, requiriendo solamente la cimbra de los costados de dicha trabe, requieren también de apuntalamiento de acuerdo a los requerimientos determinados por la longitud de la trabe. La fabricación de las trabes de alma abierta de la presente solicitud se arman en planta de acuerdo con los planos estructurales de la construcción, sin necesidad de cálculos especiales, las trabes junto con la losa permiten construir un colado monolítico que evita grietas y humedades futuras. Las trabes se construyen con un cordón superior y al menos dos cordones inferiores paralelos separados una cierta distancia, adicional a los cordones tiene una armadura con estribos inclinados, estribos verticales y conectores de cortante en los extremos. Las figuras 1 A y 1 B, muestran una vista en corte transversal y perspectiva de una trabe de carga de la presente solicitud, dicha trabe colocada en la losa de una construcción en medio de dos bovedillas (2 y 3) soportadas cada una por la cimbra (9) de los costados de la trabe (1 ) cuya armadura cosiste en un cordón superior (6) en cuyas caras laterales se une una armadura lateral con estribos diagonales e inclinados (7), es decir, dichos estribos se encuentran empalmados al cordón superior, dichos estribos inclinados se unen cada uno a la cara interna de un cordón inferior (8) para formar una sección transversal de forma piramidal triangular, los cuales se encuentran en un par paralelos en la base de la estructura, los estribos diagonales se unen a los cordones por medio de soldadura, formando así una de las modalidades de la armadura de las trabes de la presente invención, la sección inferior de la trabe se ahoga en concreto en una capa de 0.04m de espesor, de tal manera que los cordones inferiores junto con la unión de los estribos diagonales quedan ahogados en el concreto que al fraguar forma un tacón (5) de concreto armado de 0.04m de espesor. La trabe peraltada como la de la presente figura requiere de una cimbra con dos costados (9) sujetos entre sí por medio de un perno horizontal, una vez colocada la cimbra lateral en los costados de la trabe (1 ) se procede a vaciar el concreto creando una losa con una capa de compresión (4) de 0.04m de grosor en la cara superior de dicha losa construida sin necesidad de cimbra, sólo el uso de la cimbra de costados y de puntales intermedios que sujetan a la trabe. Las figuras 2 A y 2B, muestran una vista en corte transversal y perspectiva de una trabe de rigidez (20) peraltada en la losa, dicha trabe (20) soportada por los extremos en una columna, la trabe a su vez soporta las viguetas (29) de la losa que también están compuestas de una armadura con estribos laterales inclinados (22), un cordón superior (21 ) y un tacón de concreto inferior (23), dichas viguetas (29) por medio de los extremos de los cordones inferiores (24) de las viguetas se apoyan sobre cordones laterales intermedios (25) unidos por soldadura a las caras exteriores de los estribos diagonales (7), con lo anterior se desprende que una trabe de rigidez está más reforzada que una trabe de carga, ya que la trabe de rigidez posee los cordones laterales intermedios adicionales (25), además del cordón superior (6) y los dos cordones paralelos inferiores (8) ahogados en el concreto del tacón (5) inferior y que forma un cuerpo de carga y resistencia rígido que evita el uso de cimbra de base para el colado del resto de la trabe en sitio, los cordones superior, intermedios e inferiores se unen por medio de los estribos diagonales (7). La trabe peraltada de este ejemplo también requiere de la cimbra de costados (no mostrada) para poder vaciar el concreto y colar la losa que forma un cuerpo monolítico junto con las trabes y viguetas, dicho cuerpo monolítico con una capa superior de compresión de 0.04m de espesor de concreto que evita el paso de humedad y solventes y con ello elimina el deterioro de la armadura. En esta modalidad en particular de uso de las trabes de la presente invención las bovedillas (no mostradas) se colocan sobre los bordes de los costados de las viguetas (29) y más propiamente sobre los bordes del tacón (23) de concreto característico de las trabes y viguetas de la presente invención. Las figuras 3 A y 3B, muestran una vista en corte transversal y perspectiva de una trabe de carga ahogada en la losa (30), dicha trabe (30) soportada por los extremos en una columna a través de los extremos de los cordones (8) provistos a su vez con un conector de apoyo o conector de cortante, la trabe a su vez soporta las viguetas (29) de la losa que también están compuestas de una armadura con estribos laterales inclinados (22), un cordón superior (21) y un tacón de concreto inferior (23), dichas viguetas (29) en esta modalidad poseen un conector de cortante (26) unido a los estribos diagonales (22), dicho conector se apoya sobre la superficie superior del tacón (5) de la trabe, la trabe (30) además del cordón superior (6) y los dos cordones paralelos inferiores (8) ahogados en el concreto del tacón (5) inferior se apoyan sobre una columna y que forma un cuerpo de carga y resistencia rígido que evita el uso de cimbra de base para el colado del resto de la trabe en sitio, los cordones superior, inferiores se unen por medio de los estribos diagonales (7). La trabe ahogada al vaciar el concreto y colar la losa que forma un cuerpo monolítico junto con las trabes y viguetas, dicho cuerpo monolítico con una capa superior de compresión de 0.04m de espesor de concreto que evita el paso de humedad y solventes y con ello elimina el deterioro de la armadura. En esta modalidad en particular de uso de las trabes de la presente invención las bovedillas (no mostradas) se colocan sobre los bordes de los costados de las viguetas (29) y más propiamente sobre los bordes del tacón (23) de concreto característico de las trabes y viguetas de la presente invención.
Las figuras 4 A y 4B, muestran una vista en corte transversal y perspectiva de una trabe de rigidez (40) ahogada en la losa como una modalidad de la presente solicitud, dicha trabe colocada en la losa de una construcción en medio de dos bovedillas (2 y 3) soportadas cada una por los costados del tacón (5) de la trabe (40) cuya armadura cosiste en un cordón superior (6) en cuyas caras laterales se une una armadura lateral con estribos diagonales e inclinados (7), dichos estribos inclinados se unen cada uno a la cara interna de un cordón inferior (8), los cuales se encuentran en un par paralelos en la base de la estructura, los estribos diagonales se unen a los cordones por medio de soldadura, formando así una de las modalidades de la armadura de las trabes de la presente invención, la sección inferior de la trabe se ahoga en concreto en una capa de 0.04m de espesor, de tal manera que los cordones inferiores junto con la unión de los estribos diagonales quedan ahogados en el concreto que al fraguar forma un tacón (5) de concreto armado de 0.04m de espesor. La trabe ahogada en el concreto de la losa como la de la presente figura no requiere de cimbra de base, una vez colocada trabe y bovedillas laterales se procede a vaciar el concreto creando una losa con una capa de compresión (4) de 0.04m de grosor en la cara superior de dicha losa construida sin necesidad de cimbra, sólo el uso de puntales intermedios que sujetan a la trabe.
La figura 5, es una vista en perspectiva (50) de la colocación de la trabe de rigidez sobre columnas (51 ), en este caso la trabe prefabricada de alma abierta posee en sus extremos un conector de apoyo (28) o conector de cortante cuya función es de aumentar la rigidez de la armadura en los extremos de la trabe prefabricada de alma abierta de la presente invención, dicho aumento de rigidez habilita a dicha trabe para soportar la rótula plástica en el momento que se presente en un terremoto. Sobre la columna (51 ) se ubican los extremos de las trabes de alma abierta de la presente invención que constan de un tacón inferior (5) de concreto encima del cual sobresale la armadura de la misma compuesta de los estribos laterales continuos (7) unidos a los costados del cordón superior (6). El objeto de la presente invención es fabricar trabes de alma abierta que contengan en los cordones inferiores todo el acero que tendría una trabe del estado de la técnica para absorber las tensiones que provoca el esfuerzo de flexión y en la parte superior lleva acero de refuerzo formando una armadura ligada por elementos diagonales.
En la figura 6, la vista en perspectiva (52) solamente se agregan los puntales (53) al centro de las trabes para el apoyo del tacón de concreto (5) de la trabe, la armadura compuesta por los estribos diagonales (7), el cordón superior (6) y los conectores de cortante (28) en los extremos de la trabe apoyados sobre la columna (51 ), que en cooperación forman el esqueleto de la construcción. La figura 7, es una vista en perspectiva de una modalidad de trabe soportada por columnas (51 ), la modalidad preferida presentada en la figura 7, posee acero adicional de refuerzo como estribos verticales (71) y refuerzos superiores (70), inferiores (72), dicho acero de refuerzo se coloca encima del tacón de concreto (5) formando una cadena estructural rectangular adicional a la armadura de la trabe de alma abierta descrita anteriormente, es decir, adicional al tacón inferior y a la armadura con. estribos diagonales y cordón superior. El acero adicional sobre el tacón (5) consta de dos pares de bastones de continuidad (70 y 72) que le dan un refuerzo superior a la trabe de alma abierta, también se adicionan estribos verticales (71) para formar una armadura adicional sobrepuesta al tacón (5), la trabe así formada con estribos diagonales, más los bastones de continuidad y los estribos verticales proporciona un factor de seguridad doble para absorber la tensión diagonal sobre el cuerpo de la trabe. En los extremos de la armadura de la trabe de alma abierta se colocan conectores de cortante (28) que apoyan sobre la columna, con ello soportan el doble de carga que la trabe puede transmitir a la columna, la adición de los conectores de cortante resuelve con ello el colapso por rótula plástica, Para trabes que sólo se soportan en la columna y que además pasan sobre la misma, se colocan bastones de continuidad seccionados a los de la armadura adicional, cuyo objetivo es aumentar el acero sobre la columna y que esté en relación de continuidad con las trabes, dichos bastones seccionados se adicionan a los bastones de continuidad de la armadura sobrepuesta al tacón de concreto de la trabe.
La figura 8, es una vista en perspectiva que muestra las trabes de rigidez sobre columnas, pero sin la armadura adicional con bastones de continuidad y estribos verticales de la figura 7, en esta vista se muestran cuatro trabes apoyadas en columnas (51 ) por medio de los conectores de cortante (28) y con el tacón inferior (5) soportado cada uno por un puntal central (53); sobre la superficie superior de los tacones (5) se apoyan las viguetas de alma abierta (29), con la separación de dichas viguetas paralelas se forman espacios vacíos en los cuales se colocan bovedillas que cierran dichos espacios y estar en disponibilidad de colar la losa así formada estructuralmente. La figura 9, muestra un refuerzo adicional de losa formada con las trabes perimetrales de alma abierta de la presente invención, dicho refuerzo forma el conjunto (90) de armado de losa y trabes, al que se adiciona un refuerzo superior (91) transversal a las viguetas, soportadas por las trabes y estas a su vez por los extremos de las mismas sobre las columnas y adicionalmente con un puntal central (53) para cada trabe de alma abierta. En la figura 10, se adiciona al esqueleto estructural de la figura 9, las bovedillas (2) que cubren los espacios vacíos entre viguetas (29), para la figura 1 1 , el concreto (92) ha sido vaciado en el cajón formado por la cimbra de costado (93) que ahoga a las viguetas (29), al nervio de temperatura (91 ), a las bovedillas (2) y las propias trabes soportadas por las columnas y el puntal (53).
La figura 12, muestra una viga de alma abierta (120) del estado de la técnica, formada con cordones superior (122) e inferiores (121 ) unidos por electro- soldado a los elementos diagonales de la armadura (123) que tienen forma de triángulo unidos a los cordones inferiores (121 ) ahogados en el tacón de concreto (124). Dicha viga es estándar con material delgado electro-soldado sin ninguna otra armadura adicional que resuelva la rótula plástica y la tensión diagonal, el cordón superior está unido a la armadura de diagonales por un punto justo en el vértice superior de los elementos diagonales, es decir, está sobrepuesto sobre los mismos, no se manejan diferentes gruesos de cordones y elementos diagonales, tampoco diferentes alturas de los elementos diagonales para proporcionar resistencia incrementada de las viguetas. La figura 13, es una vista en perspectiva (130) de la viga de alma abierta del estado de la técnica de la figura 12, en esta modalidad dicha vigueta (130) cuenta con el patín de concreto (124) y se remata con un tope de extremo (125) que evita corrimientos involuntarios de la vigueta cuando se coloca en los moldes de poliuretano sobre los cual se apoya dicha viga, el molde tiene un canal intermedio que funciona como alojamiento de la vigueta ( 30) antes de ser vaciado el concreto para colar la losa, desde luego, previamente se coloca la cimbra que soporta el molde, las viguetas y el concreto vaciado, esta viga del estado de la técnica no prescinde de la cimbra necesaria en los colados de losas con elementos tradicionales del estado de la técnica.
La figura 14, muestra una vista lateral de la armadura de varilla de alta resistencia Fy = 4200 kg/cm 2 para una modalidad de trabe de la presente invención, posee un cordón superior (6) unido por soldadura a estribos diagonales laterales (7), el extremo superior de los estribos diagonales se unen a la cara lateral del cordón superior; un par de cordones intermedios (25) paralelos sobre los que se apoyan los extremos de la viguetas en una trabe peraltada; un par de cordones inferiores (8) paralelos a los que se unen los extremos inferiores de los estribos diagonales (7), el extremo de dichos cordones inferiores adicionalmente tienen conectores de cortante (28) que se apoyan sobre las columnas, con el objeto de soportar la rótula plástica; adicionalmente se coloca una armadura sobre el tacón de concreto (no mostrado) inferior, dicha armadura adicional consta de bastones de continuidad a lo largo de todo el cuerpo de la trabe, dichos bastones formando una armadura rectangular con los estribos verticales (71 ) distribuidos de manera regular, de tal manera que se colocan en una relación más cercana a los extremos de la trabe y más alejados entre sí en el centro de dicha trabe para aumentar el acero cerca de las columnas, ya que el objetivo es habilitar a la trabe para soportar la rótula plástica y la tensión diagonal.