ES2940883A1 - STRUCTURAL SYSTEM FOR MODULAR CONSTRUCTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
STRUCTURAL SYSTEM FOR MODULAR CONSTRUCTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)Info
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Abstract
Description
DESCRIPCI NDESCRIPTION
SISTEMA ESTRUCTURAL PARA CONSTRUCCIÓN MODULARSTRUCTURAL SYSTEM FOR MODULAR CONSTRUCTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La invención tiene su aplicación dentro de la industria de la construcción y la arquitectura, más concretamente en el campo del diseño de edificios estructuralmente construidos con elementos estandarizados e industrializados ligeros.The invention has its application within the construction and architecture industry, more specifically in the field of designing structurally constructed buildings with standardized and light industrialized elements.
La presente invención se refiere a un sistema estructural para construcción modular que permite el montaje fácil, rápido, flexible y versátil de estructuras.The present invention refers to a structural system for modular construction that allows the easy, fast, flexible and versatile assembly of structures.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
El uso de estructuras modulares para la generación de diseños de dimensiones variables ha sido objeto de numerosos desarrollos. Las estructuras modulares permiten generar sistemas constructivos escalables y m odificares para distintos usos.The use of modular structures to generate designs of variable dimensions has been the subject of numerous developments. Modular structures make it possible to generate scalable construction systems and modify them for different uses.
En general, las soluciones del estado del arte, se centran en módulos iguales, generando un sistema constructivo predeterminado, resultado del montaje de estructuras fijas prefabricadas y listas para apilar.In general, state-of-the-art solutions focus on equal modules, generating a predetermined construction system, the result of mounting prefabricated fixed structures ready to stack.
Otras soluciones se fundamentan en un sistema constructivo tradicional de pórticos y forjado bidireccional. En estas, se desarrollan elementos puntuales, como ménsulas vinculadas a soportes, para la recepción de vigas sobre las que, posteriormente, anclar otros elementos constructivos prefabricados.Other solutions are based on a traditional construction system of frames and bidirectional forging. In these, specific elements are developed, such as corbels linked to supports, for the reception of beams on which, later, other precast construction elements are anchored.
Algunos estudios se centran en la determinación de perfiles con una forma concreta que permitan la generación de estructuras modulares, sin embargo, no especifican nada en relación a la aplicación de los mismos ni al proceso constructivo.Some studies focus on the determination of profiles with a specific shape that allow the generation of modular structures, however, they do not specify anything in relation to their application or the construction process.
Existen, asimismo, soluciones constructivas propias de uniones en seco que definen una variedad de uniones aplicables a construcciones modulares y prefabricadas con perfiles metálicos, pero sin definir su forma concreta. There are also constructive solutions of dry joints that define a variety of joints applicable to modular and prefabricated constructions with metal profiles, but without defining their specific shape.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La invención se refiere a un sistema estructural para construcción modular que comprende un conjunto de módulos base acoplables entre sí en seco. Dicho sistema estructural permite responder a diferentes situaciones de necesidad de construcción de edificios, permitiendo una elevada variabilidad de forma y uso. Además, el sistema estructural, permite diferentes dimensiones en planta y en altura e, incluso, la libre combinación en planta, permitiendo así un altísimo número de combinaciones posibles.The invention refers to a structural system for modular construction comprising a set of base modules that can be dry-coupled together. Said structural system allows responding to different situations of need for building construction, allowing a high variability of form and use. In addition, the structural system allows different dimensions in plan and height, and even free combination in plan, thus allowing a very high number of possible combinations.
De ese modo, se obtiene un sistema estructural muy flexible y versátil, aplicable para diferentes usos y a diferentes escalas.In this way, a very flexible and versatile structural system is obtained, applicable for different uses and at different scales.
En el caso del uso residencial, la actualidad registra una gran carencia de alojamiento por circunstancias muy diversas (emergencias, desplazamientos de población, gentrificación, especulación, obsolescencia o ruina de edificios, etc.). El sistema diseñado resulta idóneo pues facilita la rapidez de ejecución, capacidad de respuesta a la diversidad (diferente tipo de demanda, etc.) y, siempre, con garantías en el cumplimiento de las actuales exigencias de seguridad, confort y habitabilidad. Para ello, el diseño se ajusta a unas dimensiones que, incluso, permitiría el auto-montaje sin perjuicio de alcanzar superficies interiores suficientes y libres de elementos estructurales que no condicionen la distribución interior.In the case of residential use, there is currently a great lack of accommodation due to very different circumstances (emergencies, population displacements, gentrification, speculation, obsolescence or ruin of buildings, etc.). The designed system is ideal because it facilitates the speed of execution, capacity to respond to diversity (different types of demand, etc.) and, always, with guarantees in compliance with current safety, comfort and habitability requirements. To do this, the design is adjusted to dimensions that would even allow self-assembly without prejudice to reaching sufficient interior surfaces and free of structural elements that do not condition the interior layout.
El sistema estructural de la invención puede ser construido en acero, en otras aleaciones ligeras o, incluso, en madera.The structural system of the invention can be made of steel, other light alloys, or even wood.
El sistema estructural de la invención comprende un conjunto de módulos base acoplables, donde cada módulo base comprende un primer ensamblaje rectangular que, en planta, tiene un lado mayor, el cual es del doble de longitud que su lado menor. Este primer ensamblaje rectangular define cuatro esquinas a las que están unidos cuatro pilares. Este primer ensamblaje rectangular define cuatro esquinas en las que se sitúan cuatro pilares colocados perpendicularmente a la planta definida por este primer ensamblaje rectangular.The structural system of the invention comprises a set of dockable base modules, where each base module comprises a first rectangular assembly that, in plan, has a longer side, which is twice the length of its shorter side. This first rectangular assembly defines four corners to which four pillars are attached. This first rectangular assembly defines four corners in which four pillars are placed perpendicular to the plan defined by this first rectangular assembly.
El sistema rectangular también comprende un segundo ensamblaje rectangular, de igual dimensiones que el primer ensamblaje rectangular, y que comprende cuatro esquinas unidas a los cuatro pilares, de modo que este segundo ensamblaje rectangular queda situado paralelamente al primer ensamblaje rectangular a una distancia igual a la mitad del lado menor del primer ensamblaje rectangular, el cual conforma una viga-celosía.The rectangular system also comprises a second rectangular assembly, of the same dimensions as the first rectangular assembly, and comprising four corners attached to the four pillars, so that this second rectangular assembly is located parallel to the first rectangular assembly at a distance equal to half the shortest side of the first rectangular assembly, which forms a truss beam.
De este modo, el sistema estructural de la invención se define de forma adimensional, usando como unidad de medida la longitud del lado menor del primer ensamblaje rectangular. Así, el sistema estructural puede ajustarse para ser compatible con el mayor número de materiales y productos comercializados que deban emplearse en la partición de los espacios, en la construcción de las envolventes exteriores, en las carpinterías o, incluso, en el mobiliario.In this way, the structural system of the invention is defined in a dimensionless way, using the length of the shortest side of the first rectangular assembly as a unit of measurement. Thus, the structural system can be adjusted to be compatible with the largest number of commercialized materials and products that must be used in the partitioning of spaces, in the construction of exterior envelopes, in carpentry or even in furniture.
Es posible también ampliar o reducir la superficie construida (crecimiento en número de plantas) según el uso al que se destine el sistema estructural. Incluso se podrían realizar adaptaciones temporales o el desmontaje del sistema estructural al completo para la reutilización de sus componentes.It is also possible to expand or reduce the constructed area (growth in number of floors) depending on the use to which the structural system is intended. Even temporary adaptations or the disassembly of the entire structural system could be made for the reuse of its components.
Preferentemente, en el sistema estructural de la invención los pilares del módulo base miden 2,66 veces el lado menor de los ensamblajes rectangulares.Preferably, in the structural system of the invention, the pillars of the base module measure 2.66 times the smaller side of the rectangular assemblies.
Asimismo, en el sistema estructural de la invención, el primer y segundo ensamblajes rectangulares y los pilares pueden estar formados por perfiles estructurales del mismo tipo y material, preferiblemente, seleccionado de entre acero, aleaciones ligeras o madera.Likewise, in the structural system of the invention, the first and second rectangular assemblies and the pillars can be formed by structural profiles of the same type and material, preferably selected from among steel, light alloys or wood.
El sistema estructural puede comprender además una estructura modular. La estructura modular está conformada por 12 módulos base colocados formando un cuadrado. Así, los módulos base son conectados en serie por sus lados menores en cada lado del cuadrado, y se conecta un lado menor con un lado mayor en cada arista.The structural system may further comprise a modular structure. The modular structure is made up of 12 base modules placed in a square. Thus, the base modules are connected in series by their smaller sides on each side of the square, and a smaller side is connected to a larger side on each edge.
Con el fin de aumentar aún más el tamaño del sistema estructural se pueden agrupar al menos cuatro estructuras modulares, conectadas formando un cuadrado de mayor tamaño.In order to further increase the size of the structural system, at least four modular structures can be grouped together, connected to form a larger square.
Por otro lado, el sistema estructural puede comprender además un conjunto de módulos base adaptados. Los módulos base adaptados comprenden también un primer y segundo ensamblaje que, en este caso, tienen forma de cuadrado de lado igual al doble del lado menor del módulo base. On the other hand, the structural system can also comprise a set of adapted base modules. The adapted base modules also comprise a first and a second assembly which, in this case, have the shape of a square with a side equal to twice the shortest side of the base module.
En este caso, los módulos base de cada estructura modular, que se encuentran en la zona de unión entre estructuras modulares, son sustituidos por módulos base adaptados, incorporando así módulos base adaptados en la zona de unión de las 4 estructuras modulares.In this case, the base modules of each modular structure, which are located in the junction area between modular structures, are replaced by adapted base modules, thus incorporating adapted base modules in the junction area of the 4 modular structures.
Esta operación deja dos bandas centrales donde se concentran los módulos base adaptados para situar comunicaciones verticales, zonas húmedas y/o instalaciones. Este proceso de adición de estructuras modulares puede repetirse ampliando la extensión del conjunto, lo que también permitiría variar la forma final de agregación.This operation leaves two central bands where the base modules adapted to locate vertical communications, wet areas and/or facilities are concentrated. This process of adding modular structures can be repeated by extending the extension of the set, which would also allow the final form of aggregation to be varied.
El sistema además es crecedero en altura con tantas plantas como fuera necesario.The system is also growable in height with as many plants as necessary.
El sistema estructural de la invención también comprende un primer conjunto de perfiles estructurales, que pueden ser rectangulares, tubulares o barras, entre otros. El primer conjunto de perfiles estructurales cuenta con un lado mayor de longitud igual a la del lado menor del primer ensamblaje rectangular y un lado menor de longitud igual a la mitad del lado menor del primer ensamblaje rectangular. El primer conjunto de perfiles está situado en una superficie interior de cada estructura modular, y dichos perfiles están colocados con un lado menor unido a uno de los pilares de un módulo base. Así, cada perfil rectangular forma un forjado con un espacio que conforma una viga-celosía.The structural system of the invention also comprises a first set of structural profiles, which can be rectangular, tubular or bars, among others. The first set of structural profiles has a longer side equal to the length of the shorter side of the first rectangular assembly and a shorter side equal to half the length of the shorter side of the first rectangular assembly. The first set of profiles is located on an interior surface of each modular structure, and said profiles are placed with a smaller side attached to one of the pillars of a base module. Thus, each rectangular profile forms a slab with a space that forms a lattice beam.
Asimismo, el sistema estructural comprende también un segundo conjunto de perfiles estructurales de dimensiones iguales al primer conjunto de perfiles estructurales , situados en la superficie interior de cada estructura modular y en el interior de los módulos base. Los perfiles del segundo conjunto de perfiles estructurales están colocados de modo que generan una malla de tamaño igual al lado menor del módulo base.Likewise, the structural system also comprises a second set of structural profiles of equal dimensions to the first set of structural profiles, located on the inner surface of each modular structure and inside the base modules. The profiles of the second set of structural profiles are placed in such a way that they generate a mesh of equal size to the smaller side of the base module.
También, el sistema estructural de la invención además puede comprender al menos una superficie desmontable volada. Dicha superficie volada puede estar unida a, al menos, una de las estructuras modulares y comprender tres perfiles estructurales unidos a uno de los pilares de un módulo base o a uno de los lados menores del segundo conjunto de perfiles estructurales, y situados en dirección opuesta al interior de una estructura modular. Also, the structural system of the invention can also comprise at least one removable detachable surface. Said overhang surface can be attached to at least one of the modular structures and comprise three structural profiles attached to one of the pillars of a base module or to one of the smaller sides of the second set of structural profiles, and located in the opposite direction to the inside a modular structure.
Los tres perfiles estructurales tienen un lado mayor de longitud igual al doble del lado menor del primer ensamblaje rectangular y un lado menor de longitud igual a la mitad del lado menor del primer ensamblaje rectangular.The three structural profiles have a longest side equal to twice the shortest side of the first rectangular assembly and a shortest side equal to half the shortest side of the first rectangular assembly.
Asimismo, la superficie volada comprende también dos perfiles estructurales con un lado mayor de longitud igual al lado menor del primer ensamblaje rectangular y un lado menor de longitud igual a la mitad del lado menor del primer ensamblaje rectangular, situados perpendicularmente a los tres perfiles estructurales y a una distancia igual al lado menor del primer ensamblaje rectangular y al doble del lado menor del primer ensamblaje rectangular, respectivamente.Likewise, the cantilever surface also comprises two structural profiles with a longer side of length equal to the shorter side of the first rectangular assembly and a shorter side of length equal to half the shorter side of the first rectangular assembly, located perpendicular to the three structural profiles and to a distance equal to the shortest side of the first rectangular assembly and twice the shortest side of the first rectangular assembly, respectively.
Por otro lado, el sistema estructural puede también comprender una escalera en dos tramos de anchura igual a la longitud del lado menor del primer ensamblaje rectangular. De modo que, se sitúa un primer tramo en un módulo base de una estructura modular y un segundo tramo en vuelo a continuación del primer tramo y orientado en dirección opuesta.On the other hand, the structural system can also comprise a staircase in two sections with a width equal to the length of the shortest side of the first rectangular assembly. Thus, a first section is located in a base module of a modular structure and a second section in flight after the first section and oriented in the opposite direction.
El sistema diseñado contempla la posibilidad de incorporar todas las necesidades funcionales para el confort y habitabilidad del edificio: tanto si estas se basan en soluciones pasivas aprovechando la disposición estratégica de los módulos base que delimitan el contorno del edificio, como si se precisa incorporar soluciones que quedarían insertadas en el interior de la estructura. El diseño mediante perfiles o elementos ligeros hace que estos espacios de forjados sean accesibles facilitando el mantenimiento de las instalaciones actuales o la incorporación de otras futuras.The designed system contemplates the possibility of incorporating all the functional needs for the building's comfort and habitability: whether these are based on passive solutions, taking advantage of the strategic arrangement of the base modules that define the outline of the building, or whether it is necessary to incorporate solutions that they would be inserted inside the structure. The design using profiles or light elements makes these slab spaces accessible, facilitating the maintenance of current facilities or the incorporation of future ones.
Tal como se deduce de esta explicación, la invención presentada no tiene por objeto definir los diferentes perfiles de la estructura o sus uniones, considerando que éstas ya se encuentran diseñadas o patentadas por la industria de la construcción. No obstante, cabe la posibilidad de desarrollar elementos propios que optimicen el montaje, cuando los elementos existentes resulten insuficientes.As can be deduced from this explanation, the purpose of the presented invention is not to define the different profiles of the structure or its joints, considering that these are already designed or patented by the construction industry. However, it is possible to develop own elements that optimize the assembly, when the existing elements are insufficient.
Así, nuestra invención se proyecta a una edificación de mayor tamaño, en función del número de módulos que encierran superficies libres según el uso al que se destine el edificio. Además, los forjados están constituidos por elementos independientes que, sin embargo, están relacionados con dimensión y posición de los módulos base, por lo que nuestra invención permite diversas alternativas de ocupación y soluciones singulares como son los cuerpos volados o el montaje/desmontaje de escaleras individuales en el interior de las viviendas.Thus, our invention is projected to a larger building, depending on the number of modules that enclose free surfaces according to the use to which the building is intended. In addition, the slabs are made up of independent elements that, however, are related to the dimension and position of the base modules, so our invention allows various occupation alternatives and unique solutions. such as the blown bodies or the assembly/disassembly of individual stairs inside the houses.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of its practical embodiment, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented:
Figura 1.- muestra una representación de un módulo base que comprende el sistema estructural de la invenciónFigure 1.- shows a representation of a base module comprising the structural system of the invention
Figura 2.- muestra una representación de una estructura modular definida por los módulos base.Figure 2.- shows a representation of a modular structure defined by the base modules.
Figura 3.- muestra una representación de una agrupación de 4 estructuras modulares, conectadas formando un cuadrado de mayor tamaño.Figure 3.- shows a representation of a group of 4 modular structures, connected to form a larger square.
Figura 4.- muestra una representación del sistema estructural de la invención con un conjunto de módulos base adaptados reemplazando algunos módulos base.Figure 4.- shows a representation of the structural system of the invention with a set of adapted base modules replacing some base modules.
Figura 5.- muestra el sistema estructural con un forjado en el interior de una estructura modular.Figure 5.- shows the structural system with a slab inside a modular structure.
Figura 6.- muestra la vista en planta del sistema estructural con dos superficies desmontables voladas unidas a una de las estructuras modulares.Figure 6.- Shows the plan view of the structural system with two removable detachable surfaces attached to one of the modular structures.
Figura 7.- muestra la vista en perspectiva del sistema estructural con dos superficies desmontables voladas unidas a una de las estructuras modulares.Figure 7.- Shows the perspective view of the structural system with two removable detachable surfaces attached to one of the modular structures.
Figura 8.- muestra una vista en perspectiva del sistema estructural que comprende una escalera en dos tramos. Figure 8.- shows a perspective view of the structural system comprising a staircase in two sections.
Figura 9.- muestra una vista en planta del sistema estructural que comprende una escalera en dos tramos.Figure 9.- shows a plan view of the structural system comprising a staircase in two sections.
Figuras 10 a 12.- muestran una configuración del sistema estructural de la invención con funciones de comunicaciones verticales entre plantas y/o locales húmedos y sistemas de instalaciones comunitarios o colectivos, para el caso de un edificio de tres plantas de altura, destinado a alojamientos.Figures 10 to 12.- show a configuration of the structural system of the invention with functions of vertical communications between floors and/or wet rooms and community or collective installation systems, in the case of a three-story building, intended for accommodation. .
Figura 13.- Se representa un caso práctico de aplicación del sistema estructural para un edificio de tres plantas de altura destinado a alojamientos, con un programa de dos alojamientos en un único nivel de un dormitorio; un alojamiento triplex de cuatro dormitorios; un alojamiento en un único nivel de dos dormitorios; un alojamiento dúplex de dos dormitorios; y un alojamiento dúplex de tres dormitorios.Figure 13.- A practical case of application of the structural system for a three-story building for accommodation is represented, with a program of two accommodations on a single one-bedroom level; a four-bedroom triplex accommodation; a two-bedroom single-level accommodation; a two-bedroom duplex accommodation; and a three-bedroom duplex accommodation.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un sistema estructural para construcción modular que comprende un conjunto de módulos base (1) acoplables entre sí en seco.The present invention refers to a structural system for modular construction comprising a set of base modules (1) that can be dry-coupled together.
El sistema de la invención permite la generación de estructuras modulares y ligeras, prefabricadas mediante elementos o componentes industrializados, preferentemente existentes en mercado, montados en seco.The system of the invention allows the generation of modular and light structures, prefabricated using industrialized elements or components, preferably existing on the market, dry-assembled.
El sistema estructural se define por elementos integrados y relacionados dimensional y funcionalmente, denominados módulos base (1), los cuales definen distintas configuraciones en función de su tamaño y disposición, así como su adaptación en zonas centrales. Los módulos base (1) comprenden un diseño de vigas-celosía que completa el entramado estructural del sistema estructural.The structural system is defined by integrated and dimensionally and functionally related elements, called base modules (1), which define different configurations depending on their size and layout, as well as their adaptation in central areas. The base modules (1) comprise a truss-beam design that completes the structural framework of the structural system.
Ya que el sistema estructural de la invención es adimensional, se pueden alcanzar diferentes tamaños, tanto en planta como en número de plantas. Además el diseño es modificable mediante ampliación o reducción de su volumen e, incluso, su total desmontaje reutilizando todos sus componentes.Since the structural system of the invention is dimensionless, different sizes can be achieved, both in plan and in number of floors. In addition, the design is modifiable by expanding or reducing its volume and, even, its total disassembly, reusing all its components.
La Figura 1 muestra una representación de un módulo base (1) que comprende el sistema estructural de la invención. El módulo base (1) comprende un primer ensamblaje rectangular (2) cuyo lado mayor (3) es el doble de longitud que el lado menor (4), definiendo cuatro esquinas, cuatro pilares (5) unidos a dichas cuatro esquinas y colocados perpendicularmente al plano definido por el primer ensamblaje rectangular (2), y un segundo ensamblaje rectangular (6) con las mismas dimensiones que el primer ensamblaje rectangular (2), que define cuatro esquinas. El segundo ensamblaje rectangular está unido a los cuatro pilares por sus cuatro esquinas y está situado paralelamente al primer ensamblaje rectangular (2) a una distancia igual a la mitad del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), formando una viga-celosía.Figure 1 shows a representation of a base module (1) comprising the structural system of the invention. The base module (1) comprises a first assembly rectangular (2) whose longest side (3) is twice the length of the shortest side (4), defining four corners, four pillars (5) attached to said four corners and placed perpendicular to the plane defined by the first rectangular assembly (2 ), and a second rectangular assembly (6) with the same dimensions as the first rectangular assembly (2), which defines four corners. The second rectangular assembly is attached to the four pillars by its four corners and is located parallel to the first rectangular assembly (2) at a distance equal to half the shortest side (4) of the first rectangular assembly (2), forming a beam- lattice.
Los pilares (5) del módulo base (1) miden 2,66 veces el lado menor (4) de los ensamblajes rectangulares.The pillars (5) of the base module (1) measure 2.66 times the smaller side (4) of the rectangular assemblies.
La Figura 2 muestra una representación de una estructura modular (9) que comprende el sistema estructural. La estructura modular (9) está conformada por 12 módulos base (1) colocados formando un cuadrado, conectados en serie por sus lados menores (4, 8) en cada lado del cuadrado, y conectados un lado menor (4, 8) con un lado mayor (3, 7) en cada arista.Figure 2 shows a representation of a modular structure (9) comprising the structural system. The modular structure (9) is made up of 12 base modules (1) placed forming a square, connected in series by their smaller sides (4, 8) on each side of the square, and connected a smaller side (4, 8) with a longest side (3, 7) on each edge.
La Figura 3 muestra una representación de una agrupación de 4 estructuras modulares (9), conectadas formando un cuadrado de mayor tamaño.Figure 3 shows a representation of a group of 4 modular structures (9), connected to form a larger square.
La Figura 4 muestra una representación del sistema estructural de la invención que, en este caso, comprende además un conjunto de módulos base adaptados (10). Los módulos base adaptados son similares a los módulos base, pero su primer (11) y segundo (12) ensamblaje tiene forma de cuadrado de lado igual al doble del lado menor (4) del módulo base (1). Los módulos base adaptados (10) sustituyen a los módulos base (1),en la zona de unión entre estructuras modulares (9).Figure 4 shows a representation of the structural system of the invention which, in this case, also includes a set of adapted base modules (10). The adapted base modules are similar to the base modules, but their first (11) and second (12) assembly has the shape of a square with a side equal to twice the smaller side (4) of the base module (1). The adapted base modules (10) replace the base modules (1), in the junction area between modular structures (9).
La Figura 5 muestra el sistema estructural al que se le añade un forjado en el interior de cada estructura modular, aunque en la Figura sólo está representado uno para clarificar la representación.Figure 5 shows the structural system to which a slab is added inside each modular structure, although only one is represented in the Figure to clarify the representation.
El forjado que se implementa comprende un primer conjunto de perfiles estructurales (13) con un lado mayor (14) de longitud igual a la del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2) y un lado menor (15) de longitud igual a la mitad del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), colocados con un lado menor (15) unido a uno de los pilares (5) de un módulo base (1).The slab that is implemented comprises a first set of structural profiles (13) with a longer side (14) of equal length to that of the shorter side (4) of the first rectangular assembly (2) and a shorter side (15) of equal length. to the middle of the side minor (4) of the first rectangular assembly (2), placed with a minor side (15) attached to one of the pillars (5) of a base module (1).
Asimismo, se incorpora un segundo conjunto de perfiles estructurales (16) de dimensiones iguales al primer conjunto de perfiles estructurales (13), situados en la superficie interior de cada estructura modular (9) y en el interior de los módulos base (1), y colocados de modo que, junto con el primer conjunto de perfiles estructurales (13) genera una malla de tamaño igual al lado menor (4) del módulo base (1).Likewise, a second set of structural profiles (16) of equal dimensions to the first set of structural profiles (13) is incorporated, located on the interior surface of each modular structure (9) and inside the base modules (1), and placed so that, together with the first set of structural profiles (13), it generates a mesh of equal size to the smaller side (4) of the base module (1).
El primer (13) y segundo (16) conjunto de perfiles estructurales, conforma, por tanto, un conjunto de vigas-celosías.The first (13) and second (16) set of structural profiles, therefore, make up a set of truss-beams.
Las Figuras 6 y 7 muestran el sistema estructural al que además se le han añadido dos superficies desmontables voladas (17) unidas a una de las estructuras modulares (9). Cada superficie volada (17) comprende tres perfiles estructurales (18) con un lado mayor (19) de longitud igual al doble del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2) y un lado menor (20) de longitud igual a la mitad del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), unidos, en este caso, a uno de los pilares (5) de un módulo base (1). También, cada superficie volada (17) comprende dos perfiles estructurales (21) con un lado mayor de longitud igual al lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2) y un lado menor de longitud igual a la mitad del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), situados perpendicularmente a los tres perfiles estructurales (18) y a una distancia igual al lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2) y al doble del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), respectivamente. Las superficies voladas (17) son desmontables en caso de que su uso sea temporal.Figures 6 and 7 show the structural system to which two detachable cantilevered surfaces (17) attached to one of the modular structures (9) have also been added. Each cantilevered surface (17) comprises three structural profiles (18) with a longer side (19) of a length equal to twice the shorter side (4) of the first rectangular assembly (2) and a shorter side (20) of a length equal to the half of the smaller side (4) of the first rectangular assembly (2), joined, in this case, to one of the pillars (5) of a base module (1). Also, each overhang surface (17) comprises two structural profiles (21) with a longer side of equal length to the shorter side (4) of the first rectangular assembly (2) and a shorter side of equal length to half the shorter side (4 ) of the first rectangular assembly (2), located perpendicular to the three structural profiles (18) and at a distance equal to the shortest side (4) of the first rectangular assembly (2) and twice the shortest side (4) of the first rectangular assembly ( 2), respectively. The overhanging surfaces (17) are removable in case their use is temporary.
Las Figuras 8 y 9 muestran el sistema estructural que, en este caso, además comprende una escalera (22) en dos tramos. Cada tramo tiene una anchura igual a la longitud del lado menor (4) del primer ensamblaje rectangular (2), de modo que se sitúa un primer tramo en un módulo base (1) de una de las estructuras modulares (9), y un segundo tramo en vuelo a continuación del primer tramo y orientado en dirección opuesta. La escalera (22) es desmontable en caso de que su uso sea temporal.Figures 8 and 9 show the structural system which, in this case, also includes a ladder (22) in two sections. Each section has a width equal to the length of the smaller side (4) of the first rectangular assembly (2), so that a first section is located in a base module (1) of one of the modular structures (9), and a second leg in flight following the first leg and oriented in the opposite direction. The ladder (22) is removable in case its use is temporary.
Las Figuras 10 a 12 muestran una configuración del sistema estructural de la invención el cual concentra las funciones de comunicaciones verticales entre plantas y/o locales húmedos y sistemas de instalaciones comunitarios o colectivos, para el caso de un edificio de tres plantas de altura, destinado a alojamientos. En particular, se incluye un conjunto de sistemas húmedos (volumen azul); un conjunto de sistemas de acondicionamiento vertical (volumen dorado); un conjunto de sistemas comunes de comunicación (volumen almagra); un conjunto de sistemas individuales de comunicación (almagras perimetrales); un conjunto de sistemas de captación energética (volumen marrón) y un conjunto de adaptaciones temporales de los alojamientos (volúmenes verdes).Figures 10 to 12 show a configuration of the structural system of the invention which concentrates the functions of vertical communications between floors and/or premises. Wet rooms and community or collective installation systems, in the case of a three-story building, intended for accommodation. In particular, a set of wet systems (blue volume) is included; a set of vertical conditioning systems (golden volume); a set of common communication systems (almagra volume); a set of individual communication systems (perimeter wires); a set of energy capture systems (brown volume) and a set of temporary accommodation adaptations (green volumes).
El sistema estructural descrito además define un espacio envolvente utilizable y protector frente a las condiciones climáticas exteriores, según las diferentes orientaciones de la misma.The described structural system also defines a usable and protective surrounding space against external weather conditions, according to the different orientations of the same.
Las Figuras 13 a 15 muestran un caso práctico de aplicación del sistema estructural para un edificio de tres plantas de altura destinado a alojamientos, con un programa de dos alojamientos en un único nivel de un dormitorio; un alojamiento triplex de cuatro dormitorios; un alojamiento en un único nivel de dos dormitorios; un alojamiento dúplex de dos dormitorios; y un alojamiento dúplex de tres dormitorios.Figures 13 to 15 show a practical case of application of the structural system for a three-story building for accommodation, with a program of two accommodations on a single one-bedroom level; a four-bedroom triplex accommodation; a two-bedroom single-level accommodation; a two-bedroom duplex accommodation; and a three-bedroom duplex accommodation.
El ejemplo propuesto comprende 3 niveles de altura (planta baja, primera y segunda). Con estas condiciones de contorno se pueden proponer hasta siete tipos de alojamientos diferentes (de uno, dos, tres y cuatro dormitorios en un mismo nivel; dos tipos de dúplex, de dos dormitorios y tres dormitorios; y un triplex de cuatro dormitorios) que permiten 45 formas diferentes de combinarse, lo que demuestra la respuesta variable del sistema.The proposed example comprises 3 height levels (ground, first and second floor). With these boundary conditions, up to seven different types of accommodation can be proposed (with one, two, three and four bedrooms on the same level; two types of duplex, with two bedrooms and three bedrooms; and a triplex with four bedrooms) that allow 45 different ways to combine, demonstrating the variable response of the system.
Para el caso de alojamientos, las franjas centrales que cruzan la planta en las dos direcciones, se emplean, una, para las comunicaciones verticales, y otra, para la concentración de los cuartos de baño. De esta manera, la superficie de cada cuadrante queda libre para la distribución de usos de la vivienda. Las instalaciones quedan todas concentradas delante de los cuartos de baño, junto a las zonas comunes, ocupando una zona central que optimiza los recorridos de las instalaciones. El canto del forjado permite también la distribución libre de las instalaciones, incluidas las necesarias para la climatización, aprovechando la concentración de los cuartos de baño. En la cubierta, junto a la zona de comunicaciones se concentran igualmente todas las instalaciones necesarias para los captadores energéticos para producción de agua caliente y electricidad.In the case of accommodation, the central strips that cross the floor in both directions are used, one for vertical communications, and the other for the concentration of bathrooms. In this way, the surface of each quadrant is free for the distribution of uses of the house. The facilities are all concentrated in front of the bathrooms, next to the common areas, occupying a central area that optimizes the routes of the facilities. The edge of the slab also allows the free distribution of the facilities, including those necessary for air conditioning, taking advantage of the concentration of the bathrooms. On the roof, next to the communications area, all the facilities are also concentrated necessary for the energy collectors for the production of hot water and electricity.
El módulo base (1) que rodea a todo el edificio es un espacio que puede ser usado de diversas maneras/formas: como terraza de los alojamientos, para las ampliaciones de las superficies voladas explicadas en el apartado anterior, y/o para las escaleras individuales de las viviendas dúplex o triplex. Pero este espacio es también un espacio envolvente del edificio que puede funcionar como acondicionamiento térmico de los interiores según la orientación y la localización geográfica del edificio. The base module (1) that surrounds the entire building is a space that can be used in various ways/forms: as a terrace for the accommodation, for extensions of the cantilevered surfaces explained in the previous section, and/or for stairs. individual of the duplex or triplex dwellings. But this space is also a space that surrounds the building that can function as thermal conditioning of the interiors depending on the orientation and geographical location of the building.
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| ES202131055A ES2940883A1 (en) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | STRUCTURAL SYSTEM FOR MODULAR CONSTRUCTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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- 2021-11-11 ES ES202131055A patent/ES2940883A1/en active Pending
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Legal Events
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