[0010] Uno de los dos propósitos de la invención es aportar un «elemento estructural de bambú pretensado» dedicado a la construcción en general, el cual mejora las deficiencias de las tecnologías existentes en el campo del bambú como material estructural y alcanzando rendimientos mecánicos capaces de cubrir grandes luces con un presupuesto reducido y con un impacto ambiental mínimo.

[0011] El otro de los propósitos es aportar el método de manufacturación y ensamblaje para dicho «elemento estructural de bambú pretensado», pudiéndose realizar con un equipo mínimo y adquirible en prácticamente cualquier nación del Mundo.

[0012] La invención refleja directamente los fundamentos del elemento: el bambú estructural en su estado rollizo natural y el proceso de pretensado consistente en generar un estado tensional controlado, previo a su utilización, que resulta en una reserva de carga frente a las solicitaciones presentes finalmente en la estructura.

[0013] Las principales ventajas de la invención con respecto a la tecnología existente son:

[0014] I^o Aprovechar al máximo las propiedades físico-mecánicas que ofrece el bambú en su estado rollizo natural al ejercer sobre él una compresión previa al empleo del elemento estructural, ejerciendo tracción en los armados y fijándolos con anclajes a las placas, que resulta en una reserva de carga.

[0015] 2^o Aportar un sistema constructivo alternativo basado en «elementos estructurales de bambú pretensado». Dicho sistema es altamente industrializable, económico, respetuoso con el medio ambiente, con un rendimiento mecánico comparable al hormigón armado y al acero, flexible en cuanto a diseño y compatible con otros sistemas constructivos existentes.

[0016] 3^o Conformar elementos estructurales de secciones compuestas por varios bambúes rollizos en paralelo, haciéndoles trabajar solidariamente como parte de la unidad tensional que es cada «elemento estructural de bambú pretensado», sin necesidad de utilizar adhesivos y sistemas de amarre entre los bambúes colocados paralelamente (ni siquiera siendo necesario el contacto longitudinal entre ellos), valiéndose únicamente de la compresión ejercida sobre ellos gracias a la tracción del armado. [0017] 4^o Conformar elementos estructurales de gran longitud mediante el empleo de tramos consecutivos que comparten "armados de barra", dándole unicidad al «elemento estructural de bambú pretensado».

[0018] La invención aporta el método de manufacturación y ensamblaje del «elemento estructural de bambú pretensado», descrito de forma desglosada a continuación (a. - e.):

[0019] (a.) Preparación del bambú: Los bambúes serán cosechados, seleccionados, clasificados y transportados cuidadosamente para evitar cualquier daño en el material.

[0020] Será respetado un período de curado, permitiendo que los azúcares de la planta se transformen en alcoholes; constituyéndose así la I^a protección del material. Dicho período de curado puede oscilar de 1 día completo a varios meses, dependiendo del proceso de preservación seguido posteriormente.

[0021] Dicho proceso de preservación se recomienda que consista en: tratamiento (preferiblemente en tanque, presurizado o no) con solución de ácido bórico y bórax según indicaciones del inventor, obteniéndose así protección frente a insectos y microorganismos, y mejorando su rendimiento frente al fuego; constituyendo la 2^a protección del material.

[0022] A continuación se real iza el secado del bambú, 3^a protección, para reducir su contenido de humedad hasta alcanzar el 10-20% deseado, previo a su empleo en construcción.

[0023] (b.) Dimensionado y armado de los elementos estructurales: Se definen las secciones transversales de los elementos estructurales en función de los requerimientos de la estructura proyectada, señalándose así el número de bambúes y la posición relativa de éstos, además de indicar cuáles de el los albergarán "armados de tramo", cuáles "armados de barra" y cuáles permanecerán vacíos.

[0024] El diseño de la sección define la forma y la superficie de las placas donde se fijan los armados. Siempre que el proyecto y las condiciones de ejecución lo permitan, podrán suprimirse los "armados de tramo" montándose directamente el elemento-barra sin haber conformado con anterioridad los tramos de forma independiente, y contando únicamente con "armados de barra" anclados en las "placas de barra", pudiéndose utilizar "placas de tramo" intermedias aunque éstas no reciban anclajes. [0025] (c.) Preparación de las placas: Se define la forma y la superficie de las placas en función del diseño de la sección de la barra (ya sea de uno o de varios tramos).

[0026] El modelo más sencil lo consiste en una tabla o similar, taladrada previamente donde convenga para permitir el paso del armado y que sirva de plano de fijación para los anclajes del armado, denominadas "placas básicas".

[0027] Se contempla y especifica el uso de placas más complejas, compuestas por diferentes capas colocadas en paralelo, a saber: fijador de la posición de los bambúes, amortiguador pasivo, y remate para igualar los testeros de las barras, además de la mencionada "placa básica", situada entre la capa de amortiguación y la capa de remate.

[0028] Se sitúan placas adicionales en ambos extremos del "elemento estructural-barra" al completo, para fijar los anclajes de los "armados de barra".

[0029] Las mencionadas placas adicionales pueden estar compuestas a su vez por varias capas en paralelo, a saber: placa amortiguadora de barra, placa básica para "armados de barra" y placa de remate de barra; en conjunto se denominan "placas de barra".

[0030] Las placas pueden ser horadadas en las partes donde no contacten con bambúes ni con anclajes para ahorrar material y ganar ligereza.

[0031] (d.) Montaje de los elementos estructurales: Los bambúes previamente preparados son ordenados según el diseño de la sección transversal del elemento estructural. Son ensartados longitudinalmente por los "armados de tramo" aquel los bambúes señalados al efecto en el diseño.

[0032] Se fijan los anclajes de los "armados de tramo" contra las placas (ya sean "placas básicas" o modelos más complejos) previamente preparadas, colocadas en ambos extremos de cada tramo.

[0033] Los mencionados anclajes consistirán en una solución que asegure la integridad del elemento estructural como una unidad tensional.

[0034] El montaje de barras de varios tramos continúa ensartando longitudinalmente por los "armados de barra" aquel los bambúes señalados al efecto en el diseño. [0035] Se fijan los anclajes de los "armados de barra" contra las previamente preparadas "placas de barra".

[0036] Los mencionados anclajes, del mismo modo que se señala anteriormente para cada tramo de barra por separado, consistirán en una solución que asegure la integridad del "elemento estructural-barra" en su conjunto como una unidad tensional.

[0037] (e.) (opcional) Pretensado adicional para elementos estructurales que sufran flexión: En los elementos estructurales de bambú pretensado que puedan sufrir compresión y tracción simultáneamente en una misma sección transversal (ejemplo: el elemento horizontal de una estructura porticada) se proyectarán armados adicionales de barra cuyo trazado se asemeje al diagrama de momentos flectores del «elemento estructural de bambú pretensado», disponiéndose en el margen perimetral de las placas.

[0038] Las variables consideradas por el sistema de «elementos estructurales de bambú pretensado», clasificadas según el momento del proceso de manufacturación en el que se valoran, son las siguientes:

[0039] (al.) Tipo de bambú. Deben considerarse tres aspectos a la hora de elegir el bambú óptimo para emplear en la invención (especie, edad, altitud sobre el nivel del mar).

[0040] El I^o es la especie, siguiendo las indicaciones del inventor sobre las especies más apropiadas, siendo en principio susceptibles de emplear todas aquellas especies cuya anatomía permita alojar en su interior los armados.

[0041] El 2^o es la edad del tallo, eligiéndose siempre aquellos entre los 4 y los 6 años de edad (no guiarse por las dimensiones del tallo, ya que este momento óptimo de maduración viene marcado por el estado de las fibras del tallo).

[0042] El 3^o es la altitud de crecimiento sobre el nivel del mar (a.s.n.m.), siendo apropiados para fines estructurales aquellos que crecen entre los 900 y los 1900 m.s.n.m. [0043] (a2.) Dimensiones de los bambúes. Siguiendo un proceso de selección desde el inicio de la cosecha, deben elegirse los tal los más homogéneos (con diámetro exterior y espesor de las paredes similares entre los diferentes tallos) que presenten tramos más o menos rectos (hasta un 5% de curvatura simple, con sólo una línea de tangencia, pueden considerarse rectos) de la longitud de tramo elegida para un particular «elemento estructural de bambú pretensado».

[0044] Las dimensiones de los tramos vendrán coartadas por la capacidad de transporte y las facil idades para seguir el proceso de preservación.

[0045] El corte para ajustar a la longitud requerida de cada bambú empleado en el montaje de «elementos estructurales de bambú pretensado» se hará, en ambos extremos de cada bambú, lo más cerca posible a un nudo del tal lo, dejando siempre a éste dentro de la pieza como refuerzo frente al empuje que soportará al pre-comprimirse.

[0046] (a3.) Proceso de preservación. La preservación mínima e indispensable recomendada por el inventor consiste en un período de "curado" que se l leva a cabo nada más cortarlo de su mata, dejando el tal lo en su posición vertical original y alejado del suelo.

[0047] Este proceso deberá prolongarse durante al menos 1 mes; pero si ésta es la única etapa en el proceso de preservación, deberá prolongarse durante varios meses.

[0048] A continuación se recomienda el tratamiento con algún producto que proteja al material frente el ataque de insectos y microorganismos, y mejore su rendimiento frente al fuego, siendo recomendación del inventor el tratamiento (preferiblemente en tanque, presurizado o no) con solución de bórax y ácido bórico.

[0049] Se continuará en cualquier caso con la etapa de secado hasta alcanzar el contenido de humedad deseado previo a su util ización, siendo recomendable un contenido de humedad entre el 10 y el 20%.

[0050] (bl.) Sección transversal de los bambúes. Según proyecto, se considerarán las sol icitaciones de servicio de los «elementos estructurales de bambú pretensado». [0051] Conociendo también el área efectiva ofrecida por los bambúes y su resistencia característica, a ser posible por haber realizado ensayos destructivos de carga a un segmento-probeta obtenido del mismo tallo, a una altura cercana a la del segmento empleado en la manufactura de los «elementos estructurales de bambú pretensado».

[0052] Las variables con respecto a los bambúes empleados serán: 0 exterior, 0 interior, espesor de las paredes, longitud del segmento y resistencia a compresión, la cual definirá la tracción máxima a la que se podrá hacer trabajar los armados para no provocar la rotura de los bambúes durante el proceso de montaje.

[0053] (b2.) Distribución de los armados. Se designará el diámetro y la distribución final de los "armados de tramo" y de los "armados de barra" para obtener la tracción necesaria para asegurar la unidad tensional de cada «elemento estructural de bambú pretensado».

[0054] (el.) Forma de las placas. Según proyecto, se define el número de bambúes, su longitud (definida por la longitud de tramo) y la distribución relativa de éstos para cada «elemento estructural de bambú pretensado».

[0055] La forma y dimensiones de las placas se designan siguiendo el contorno exterior delimitado por los bambúes del diseño en sección transversal al eje del «elemento estructural de bambú pretensado».

[0056] En los gráficos adjuntos se contemplan, a modo de ejemplificación, contornos poligonales (triangular, cuadrada, hexagonal, octogonal,...) y circulares como posibles formas de las placas.

[0057] (c2.) Composición de las placas. Se contemplan "placas de tramo" y "placas de barra".

[0058] Tanto las "placas de tramo" como las "placas de barra" se componen al menos de una pieza plana que permite pasar a través de ella únicamente los armados, denominada "placa básica".

[0059] La mencionada "placa básica" puede ser de cualquier material que asegure la fijación de los anclajes soportando la tracción a la que se someterán los armados. [0060] Se contempla y especifica el uso de placas más complejas, compuestas por diferentes capas colocadas en paralelo, a saber: fijador de la posición de los bambúes, amortiguador pasivo, y remate para igualar los testeros de las barras, además de la mencionada "placa básica", situada entre la capa de amortiguación y la capa de remate.

[0061] Se sitúan placas adicionales en ambos extremos del "elemento estructural-barra" al completo, para fijar los anclajes de los "armados de barra".

[0062] Las mencionadas placas adicionales, denominadas "placas de barra", pueden estar compuestas a su vez por varias capas en paralelo, a saber: placa de amortiguación de barra, placa básica para "armados de barra" y placa de remate de barra.

[0063] Ya sean "placas básicas" o "placas compuestas", serán necesarias dos "placas de tramo" por cada tramo, situadas en los extremos del mismo.

[0064] En las barras compuestas por varios tramos, podrán disponerse adicionalmente dos "placas de barra", situadas cada una en uno de los extremos de las barras; en caso contrario, real izarán esta función de "placas de barra" las "placas de tramo" más exteriores de los tramos extremos del «elemento estructural de bambú pretensado».

[0065] (di.) Armado de tramo. Los segmentos de bambú pertenecientes a un mismo tramo son ordenados según el diseño de la sección transversal del elemento estructural.

[0066] Primero son ensartados longitudinalmente por los "armados de tramo" aquellos bambúes señalados al efecto en el diseño.

[0067] Se fijan los anclajes de los "armados de tramo" contra las placas (ya sean "placas básicas" o modelos más complejos) previamente preparadas, colocadas en ambos extremos de cada tramo. Así se obtienen tramos aislados de una misma barra y barras de un tramo.

[0068] Los mencionados anclajes consistirán en una solución que asegure la integridad del elemento estructural como una unidad tensional.

[0069] (d2.) Armado de barra. En el caso de las barras de varios tramos, el montaje continúa ensartando longitudinalmente por los "armados de barra" aquellos bambúes pertenecientes a los tramos ya conformados señalados al efecto en el diseño. [0070] Se fijan los anclajes de los "armados de barra" contra las previamente preparadas "placas de barra".

[0071] Los mencionados anclajes, del mismo modo que se señala anteriormente para cada tramo de barra por separado, consistirán en una solución que asegure la integridad del "elemento estructural-barra" en su conjunto como una unidad tensional, originando así un «elemento estructural de bambú pretensado» completo.

[0072] Los dibujos adjuntos a la presente memoria son descritos verbalmente a continuación, referenciando primeramente la figura a la que se alude.

[0073] Las figuras sólo muestran, de entre las infinitas combinaciones posibles que ofrece el sistema de «elementos estructurales de bambú pretensado», un reducido número de ejemplos, suficientes para la comprensión de la invención.

[0074] La nomenclatura adoptada para los dibujos de los «elementos estructurales de bambú pretensado», extensible al sistema en general, es la siguiente: 'B.x.y.a', siendo Έ' constante (indicando que se trata de elementos estructurales de bambú pretensado); \x' el número de bambúes en paralelo que conforman una sección transversal del «elemento estructural de bambú pretensado»; \y' el número de tramos del «elemento estructural de bambú pretensado», es decir, el número de bambúes colocados consecutivamente a lo largo de un mismo eje en paralelo al eje de la propia pieza completa; y \a' es un indicador para señalar diferentes secciones transversales compuestas por el mismo número de bambúes en paralelo.

[0075] FIG U RA.l: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado», denominado Έ.1.2.a', conformada por dos bambúes consecutivos, es decir, un "elemento- barra" compuesto por dos "elementos-tramo" de un solo bambú cada uno.

[0076] fig.1.1: Representación en dibujos planos de Έ.1.2.a'; de izquierda a derecha y de arriba abajo: alzado, el cable de armado y las placas de anclaje (dos de barra y una intermedia de tramo), sección longitudinal, vista cenital, sección transversal del armado, y sección transversal completa.

[0077] fig.l.la: Detalle del encuentro entre el anclaje del armado y la "placa de barra", a su vez apoyada en el bambú; (.a) anclaje, (.b) placa, (.c) bambú rollizo, (d.) armado. [0078] fig.l.lb: Detalle de la "placa de tramo", con el cable pasante y el bambú de cada tramo apoyándose en cada lado de dicha placa; (x) bambú rollizo, (d.) armado, (e.) placa.

[0079] fig.1.2: Axonometría despiezada a lo largo del eje de armado del elemento Έ.1.2.a', pudiéndose distinguir claramente las piezas que componen el sistema: anclaje, armado, placas de barra, placa de tramo y bambúes.

[0080] fig.1.3: Axonometría canónica del elemento Έ.1.2.a'.

[0081] FIG U RA.2: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^¾B.3.1.a', conformado por tres bambúes en paralelo, distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza. De arriba abajo y de izquierda a derecha: axonometría indicando el eje del "armado de barra", alzado frontal, sección longitudinal, vista cenital y sección transversal.

[0082] FIG U RA.3: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.3.2.b', conformado por tres bambúes en paralelo, relativamente juntos entre sí para dotar de rigidez a la pieza, y siendo ensartados dos tramos consecutivos. De arriba abajo y de izquierda a derecha: alzado frontal, sección longitudinal, vista cenital, sección transversal y axonometría indicando el eje del "armado de barra".

[0083] FIG U RA.4: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.2.1.a', conformado por dos bambúes en paralelo, relativamente distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza. De arriba abajo: axonometría indicando el eje del "armado de barra", vista cenital y sección transversal.

[0084] FIG U RA.5: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.4.1.a', conformado por cuatro bambúes en paralelo, relativamente distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza. De arriba abajo: axonometría indicando los ejes de los "armados de barra", vista cenital y sección transversal.

[0085] FIG U RA.6: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.4.1.b', conformado por cuatro bambúes en paralelo, relativamente distanciadas entre sí para dotar de inercia a la pieza. De arriba abajo y de izquierda a derecha: vista cenital, sección transversal y axonometría canónica indicando los ejes de los "armados de barra". [0086] FIG U RA.7: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.6.1.a', conformada por seis bambúes en paralelo, relativamente juntos entre sí para dotar de rigidez a la pieza. De arriba abajo y de izquierda a derecha: vista cenital, sección transversal y axonometría canónica indicando los ejes de los "armados de barra".

[0087] FIG U RA.8: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.6.1.b', conformado por seis bambúes en paralelo, relativamente juntos para dotar de rigidez a la pieza y generando un contorno triangular entre ellos. De arriba abajo y de izquierda a derecha: vista cenital, sección transversal y axonometría canónica indicando los ejes de los "armados de barra".

[0088] FIG U RA.9: Representación del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^¾B.8.1.a', conformado por ocho bambúes en paralelo, distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza y adquiriendo una disposición radial. De arriba abajo y de izquierda a derecha: vista cenital, sección transversal y axonometría canónica indicando los ejes de los "armados de barra".

[0089] FIG U RA.10: Representación en axonometría, indicando los ejes de los "armados de barra", del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^xB.9.1.a', conformado por nueve bambúes en paralelo, agrupados en tres tríos distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza y generando un contorno triangular.

[0090] FIG U RA.ll: Representación en axonometría, indicando los ejes de los "armados de barra", del «elemento estructural de bambú pretensado» denominado ^¾B.12.1.a', conformado por doce bambúes en paralelo, agrupados en cuatro tríos distanciados entre sí para dotar de inercia a la pieza y generando un contorno cuadrangular.

[0091] FIG U RA.12: Diagrama del proceso de manufacturación y ensamblaje para la fabricación de «elementos estructurales de bambú pretensado».