SISTEMA DE UNIÓN DESMONTABLE MEDIANTE GRAPAS PARA VIGAS METÁLICAS DE PERFIL I ENRASADAS POR LA PARTE SUPERIOR

SECTOR DE LA TECNICA

La presente invención se refiere a un sistema de unión desmontable de perfiles metálicos tipo i, aplicado a la fabricación y montaje de estructuras metálicas desmontables y reconfigurabies, mediante el uso de perfiles de acero estándar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, prácticamente todas las uniones empleadas en la fabricación de estructuras metálicas con perfiles de acero estándar, utilizan la unión por soldadura o las uniones atornilladas disicas.

En el primero de los casos, las uniones soldadas, presentan el gran inconveniente de que no son desmontables ni reconfigurabies; su desmontaje implica generalmente su destrucción, con ios inconvenientes que eilo conlleva.

Las uniones atornilladas clásicas, por su parte, necesitan una preparación previa de los perfiles a unir. Son necesarias operaciones que implican el soldado de placas, el rígidizado de las almas de los perfiles, el taladrado de los perfiles, etc. Este tipo de fabricación se lleva a cabo generalmente para configuraciones muy específicas, por lo que solo es util para los casos que fueron diseñados.

En resumen, con las uniones empleadas actualmente en la fabricación de estructuras metálicas, la soldadura y las uniones atornilladas, no existe la posibilidad de reconfigurar la estructura aprovechando todos los componentes del sistema, incluidos ios perfiles a unir.

Un sistema desmontable para perfiles metálicos tipo ), en ei cual no es necesario ningún tipo de preparación previa de los perfiles, es el que emplea grapas de unión. El uso de estas grapas como amarre de ios perfiles es frecuente en uniones de perfiles cuando estos se cruzan, mediante e! uso de una placa intermedia taladrada a medida, segun el tipo de perfil a utilizar.

Además hay que tener en cuenta que para ias uniones de los perfiles, dependiendo del diseno y del método de ejecución de la unión, se pueden conseguir distintos tipos de comportamiento resultante de la unión. Ésta puede llegar a comportarse como unión articulada, rígida o semirrígida, dependiendo del momento flector que sea capaz de transmitir.

Con el empleo de grapas, las cuales se muestran a continuación, se busca que sea posible la uniori de distintos tamaños de perfiles I estándar, mis concretamente para el caso de uniones del tipo viga-viga enrasadas por la parte superior, sin que sea necesario operaciones de preparación previas sobre ios perfiles y permitiendo que ias uniones obtenidas sean totalmente desmontables y reutilizables. La única operación necesaria a realizar, empleando sistemas de unión con grapas de fijaciort, arandelas y lomillería estándar, es ei corte de ios perfiles a la medida necesaria. Además, con el empleo del sistema de grapas propuesto, se podrá concebir de forma fácil y reversible un nudo articulado o rígido/semirrígido, según el momento flector que sea capaz de transmitir/absorber ios perfiles implicados en la unión.

Actualmente existen divulgaciones de sistemas de unión desmontables para perfiles de acero estándar tipo I, como por ejemplo ES2432915B2. Sin embargo cuando se trata de vigas enrasadas por la parte superior, no se conoce ningón sistema que reúna las siguientes características: a) que no necesite preparación previa de ios perfiles a unir, b) que sea totalmente desmontable y reconfigurable, c) que los mismos elementos empleados para la unión sean válidos para diferentes tamaños de perfiles i, d) que permita regular con exactitud la altura para mantener las vigas enrasadas por la parte superior.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Para dar solución a ios inconvenientes anteriormente descritos, la presente invención (Figura 1 ) consiste en el empleo de una placa soporte principal (1, ver Figura 2) y una placa soporte secundaría (2, ver Figura 3). Ambas placas estan provistas de unos rasgados (3,4) que hacen posible la unión de distintos tamaños de perfiles I estándar. Para realizar la unión de los perfiles, se necesita además de ia placa soporte principal

(1) y la placa soporte secundaria (2), unas grapas de fijación (S, ver Figura 1 ) con sus tomillos (6), tuercas (7) y arandelas (8) correspondientes. Con este sistema se realizarla la unión del tipo viga-viga enrasadas por la parte superior, empleando para ello perfiles metálicos normalizados de! tipo I.

Los rasgados (3) en la placa soporte principal (1) y los rasgados (4) en la placa soporte secundaria (2), permiten ei ajuste de las grapas y su tornillería, en ambos lados del ala de los diferentes tamaños de perfiles a unir (ver Figura 4).

La placa soporte principal (1 , ver Figura 2) que se amarra a la viga principal (9) está provista de unas pestañas laterales (10) que estan soldadas en el centro de ia placa mediante unas láminas delgadas (17) y estas pestañas laterales tienen unos rasgados

(11) , los cuales permiten regular la altura para distintos tamaños de perfiles metálicos, cuando esta placa se monta sobre la placa soporte secundaría (2) (ver Figura 5). Este montaje es posible debido a que la placa soporte secundaria (2, ver Figura 3) esta provista de unas pestañas (13), en ias cuales se han realizado unos taladros (14), los cuales permiten mediante el empleo de unos tornillos de apriete (15), tuercas (20) y arandelas (22), la ur#ri a ia placa soporte principal (1) a través de los rasgados (11). Otros tomillos de ajuste (16), los cuales van colocados en los roscados (21 ) de la placa soporte principal (1), permiten empujar las pestañas (13) de la placa soporte secundaria (2) y, como consecuencia, regular con exactitud la altura de la viga secundaria (12) respecto a la viga principal (Θ) (ver Figura 6).

Cuando están la viga principal (9) y la viga secundaria (12) enrasadas con exactitud por la parte superior, se realiza el apriete de los tornillos de apriete (15), tuercas (20) y arandelas (22) (ver Figura 6).

Para evitar que se produzcan esfuerzos de torsién en la viga principal (9), los esfuerzos debidos a la viga secundaria (12), son transmitidos a través de las láminas delgadas (17) de la placa soporte principal (1, ver Figura 2), las cuales se sitúan de forma centrada sobre ei alma de la viga principal (9) (ver Figura 5). Debido a que estas láminas delgadas (17) son fácilmente deformables, permiten no transmitir los momentos flectores de la viga secundaria (12) a la viga principal (9), lo que supondría esfuerzos de torsién en la viga principa! (9). Para los casos en los que si se quiere transmitir los esfuerzos de flexión de la viga secundaria (12) a la viga principal (9), se colocarían los tornillos de rigidización (18) sobre los taladros (19) de la placa soporte principal (1) (ver Figura 6).

BREVE DESCRIPClON DE LOS DIBUJOS

A continuación se hace una descripción de los dibujos, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

FIGURA 1 : Vista en perspectiva del soporte de unión y del tipo de nudo para el que fue disefiádo.

FIGURA 2: Vista en perspectiva de la placa soporte principal.

FIGURA 3: Vista en perspectiva de la placa soporte secundaria.

FIGURA 4: Vista en detalle del ajuste de las grapas y su tornilleria sobre el ala del perfil.

FIGURA 5: Vista lateral del soporte de unión.

FIGURA 6: Vista en perspectiva de los tornillos de rigidización.

FIGURA 7: Vista de la sujeción de la placa soporte principal sobre la viga principal.

FIGURA 8: Vista de la sujeción de la placa soporte secundaria sobre la viga

secundaria.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCION

A continuación se realiza una descripción de la realización de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en ias figuras.

Primero se coloca la placa soporte principal (1) bajo la viga principal (9) y se amarra la placa a ias alas del perfil empleando las correspondientes grapas (5) y su correspondiente tornilleria (6), tuercas (7) y arandelas (8) (ver Figura 7).

Para resolver dicho montaje primero se sujeta una grapa (5) con su tornilleria (6) y una vez ajustado el tamaño del ala del perfil correspondiente, se coloca debajo de la tuerca (7) la arandela (8) plana de apoyo. Todo esto con cuidado de dejar la placa soporte principa! (1) alineada con las alas del perfil y aproximando al máximo los tornillos (6) de las grapas de fijación (5) al borde del perfil. Se repite esta operación en cada uno de los rasgados (3) y una vez realizado, apretamos firmemente todos los tornillos (6). A continuación sobre la placa soporte principal (1) se montan los tornillos de ajuste (16).

Después colocamos la placa soporte secundaria (2) bajo la viga secundaria (12) y se amarra la placa a las alas del perfil siguiendo las mismas operaciones que en el caso anterior (ver Figura 8).

El paso siguiente es acercar las dos vigas, con sus correspondientes placas montadas y cuando están alineados ios rasgados (11 ) de la piaca soporte principal (1), con ios taladros (14) de ia placa soporte secundaria (2) (ver Figura 5), se introducen los tornillos de apriete (15); por los taladros (14) y rasgados (11 ), pero se dejan flojos para poder con otros tomillos de ajuste (16) regular con exactitud la altura. Una vez que están la viga principal (9) y la viga secundaria (12) enrasadas con exactitud por la parte superior, se aprietan firmemente los tomillos de apriete (15) (ver Figura 6).

Después si queremos que se transmitan los momentos Héctores de la viga secundaria (12), que se transforma en torsión sobre la viga principal (9), se introducen los tornillos de rigidización (18) sobre los taladros (19) de ia placa soporte principal (1) (ver Figura 6).