ES2567264T3

ES2567264T3 - Módulo de edificación autoportante que es portátil y plegable y puede interconectarse para su expansión vertical y horizontal

Info

Publication number: ES2567264T3
Application number: ES10859204.9T
Authority: ES
Inventors: Álvaro Alfonso Barragán Olaya
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: CA2816622A1; EP2636806B1; EP2636806A1; BR112013010974B1; US8806810B2; WO2012059787A1; US20120311939A1; BR112013010974A2; CA2816622C; AR083684A1; EP2636806A4; MX2013004991A

Abstract

Propuesta arquitectónica y constructiva auto-portante, producida en fábrica, que partiendo de un modelo básico inter-conectable puede ser ensamblado y re-ensamblado de acuerdo a requerimientos específicos. Dependiendo de la cantidad y formas, puede escalar a estructuras arquitectónicas complejas horizontales, verticales o combinadas. Es una estructura plegable que permite su fácil disposición para ser transportado y ubicado in situ. Su configuración se realiza gracias a giros y traslaciones ortogonales simétricas y sincronizadas, tanto en su fase de plegado (1) como en la de desplegado (2), (Fig. 1), ejecutados por cualquier sistema eléctrico, neumático, hidráulico o manual. La utilización reiterativa de Módulos Básicos, constituye un sistema arquitectónico de forma regular. Cada uno integrado por segmentos axialmente simétricos que conforman la cubierta, pared funcional y piso. La pared funcional en su marco puede albergar una pared típica, mueble funcional o incorporar un Módulo de Acople Especializado.

Description

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DESCRIPCION

Modulo de edificacion autoportante que es portatil y plegable y puede interconectarse para su expansion vertical y horizontal

Campo de la tecnica

El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable es una propuesta constructiva y arquitectonica versatil, que partiendo de un modelo basico interconectable puede ser ensamblado y re-ensamblado segun destino y requisitos espedficos. Gracias al concepto de acoplamiento, se pueden crear verdaderas estructuras arquitectonicas complejas combinando varios de estos modulos en una disposicion horizontal, vertical o en ambas, replanteando el concepto de arquitectura y de la industria de la construccion. En tal concepto, pueden converger los desarrollos industriales y tecnologicos, y las fuertes tendencias ecologicas del nuevo milenio. En la actualidad, el hombre busca un equilibrio entre sus necesidades, bienestar, confort, y la salud del planeta. Este objetivo es diffcil de alcanzar si no hay un replanteamiento y una convergencia hacia estandares y normas unicos de su habitat. La sociedad esta migrando desde la era industrial a la era de la informacion, debido al avance de la ciencia, al desarrollo de nuevas tecnologfas, y a la habilidad y capacidad del hombre para integrarlas y aprovecharlas en su beneficio. La movilidad y la portabilidad son los principales hitos que rompen con ello los paradigmas de espacio y tiempo en todas las actividades de la comunidad.

Estado de la tecnica

Las construcciones arquitectonicas han sido un producto especial, unico e irrepetible. Es el resultado de variables que parten de la cultura y de la tradicion, pasando por necesidades, preferencias y medio ambiente, y terminando en regulaciones economicas, poltticas y sociales. Despues de evaluar y definir los requerimientos de utilizacion, tales como: vivienda, industria, educacion, salud, investigacion, trabajo, comercializacion, descanso, etc., entran en escena diferentes procesos que incluyen diseno, ingeniena, planificacion, ejecucion y terminacion de cada proyecto. Todo bajo la premisa fundamental de minimizar los sobrecostes debidos a retrasos y accidentes, derivados de la falta de mano de obra especializada, disponibilidad de materias primas, condiciones climaticas, transporte, etc. Por lo tanto, su evolucion se ha orientado al desarrollo de sistemas economicos, mas eficientes y constructivos involucrando nuevos materiales y tecnologfas, que incluyen la mejora de los procesos tradicionales hasta el ensamblado de partes o modulos semielaborados que son ensamblados in situ, requiriendo mano de obra tecnica para su montaje y asistencia con maquinaria y herramientas adecuadas.

El documento US 3.582.131 describe un vivienda remolque colapsable, de paredes ngidas, que puede ser almacenada cambiando desde una posicion desplegada hasta una posicion plegada mediante el plegado de las paredes laterales hacia dentro para bajar el techo y plegar ademas una mitad transversal alrededor de un pivote central de manera que cubre la otra mitad transversal. Este documento describe el preambulo de la reivindicacion 1.

El documento WO 2005/106147 describe una construccion de una edificacion formada de vigas y columnas y con partes de techo y suelo pivotadas.

Descripcion

Para mejorar el modulo de edificacion autoportante conocido de la tecnica anterior, la invencion propone un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable de acuerdo con la reivindicacion 1.

El diseno del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable, mostrado en la Fig. 1, se basa en la utilizacion reiterativa de varios Modulos Basicos que se acoplan entre sf formando un sistema arquitectonico regular, cuyo fin principal es minimizar el espacio utilizado cuando esta en su posicion 1 plegada y proporcionar el area maxima en su posicion 2 desplegada. Esto proporciona una solucion para multiples terminaciones gracias al complemento de Modulos de Acoplamiento Especializados que cuando se integran con las partes principales se estructura el sistema arquitectonico espedfico requerido.

Antes de estudiar sus fases de configuracion desde la posicion de plegado hasta su posicion desplegada total, es importante senalar las caractensticas intrmsecas de sus movimientos de rotacion y de traslacion. Uno es, un desplazamiento vertical, desde una altura que depende del diseno. Esta caractenstica tiene el siguiente fin: primero, desbloquear el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable cuando se encuentra en la posicion plegada permitiendo asf la rotacion y movimientos, y segundo bloqueando una vez se alcanza el proceso de configuracion final. Esto permite un estado de bloqueo en estas dos condiciones principales, aportando una mayor rigidez y estabilidad al sistema. Otro movimiento caractenstico, es el que corresponde a los desplazamientos horizontales, que son ortogonales, simetricos y sincronizados, que es una accion requerida para realizar la ejecucion de su ubicacion.

Por ultimo, movimientos de rotacion independientes de la traslacion y necesarios para su configuracion e instalacion finales.

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Como la simetna es una caractenstica tfpica, en razon tanto al diseno del Modulo Basico como a las formas regulares obtenidas del mismo, cada elemento esencial comprende sus dos segmentos axiales simetricos, que son identificados como uno solo. En los siguientes parrafos, cuando se hace referencia a uno cualquiera de sus dos elementos en particular se utilizaran las letras “a” y “b” para identificacion. Para mantener la objetividad en la explicacion integral, cada figura se ha organizado por la unidad funcional y sus procesos. En ellas se senalan estas unidades funcionales con flechas, y los elementos concretos con una lmea indicativa.

Para entender el comportamiento se procede a estudiar primero el Modulo Basico y despues el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable como tal, y por ultimo se dan algunos ejemplos ilustrativos, pero estos ejemplos no tienen el fin de limitar o restringir el alcance de la presente invencion. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable tomado como ejemplo es un diseno que proporciona una solucion arquitectonica de forma hexagonal que tiene una configuracion automatica. Asf, comprende seis Modulos Basicos que estan dispuestos formando angulos de sesenta grados entre ellos, una vez se ha alcanzado la posicion final.

Para realizar una exposicion sencilla y clara se obviaran aquellos detalles de elementos complementarios tal como los elementos de control, los que generan la rotacion y traslacion requerida, los dispositivos de bloqueo o anclaje, asf como los elementos de sello hermetico para cada union, ya que existen un gran numero de soluciones de los mismos. Ademas, las operaciones de configuracion se pueden ejecutar o realizar por cualquier sistema electrico, neumatico, hidraulico o manual, dependiendo del fin, desempeno, utilizacion y costes; los cuales no son el fin de esta descripcion.

La Fig. 2 proporciona un ejemplo del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable, que muestra su integridad estructural tanto en el estado plegado 3, como en el estado desplegado 4 listo para usar. El Modulo Basico ofrece la caractenstica de autoportante al integrar una parte estructural en una parte de acabado exterior obteniendo asf un conjunto consistente. En la presente descripcion se toma este conjunto como una sola pieza y hara referencia a su parte estructural como la que desempena el papel fundamental. El acabado exterior no se tendra en cuenta ya que su unico fin es exclusivamente estetico y solo se nombrara cuando sea necesario, identificado con una letra c. Para mayor facilidad, la parte estructural de cada elemento se muestra maciza pero en la practica estas son estructuras reticulares.

El Modulo Basico en su estado plegado, se muestra en la Fig. 3 como una vista isometrica frontal 5, y una vista isometrica posterior 6. Comprende tres elementos esenciales, que realizan sus funciones propias de: cubierta 7, pared funcional 8 y suelo 9. Cada elemento esencial comprende dos partes axialmente simetricas, que en el caso de la pared funcional 8 y del suelo 9 estan acopladas y articuladas por bisagras pivotantes, esta caractenstica permite su contraccion a su posicion inicial, formando un angulo de 0° entre ellas, o su expansion, formando un angulo espedfico cuando alcanza su posicion final o de servicio. Las partes axialmente simetricas de cubierta 7, 7a y 7b, no portan esta caractenstica ya que se requiere un desplazamiento vertical de alguno de estos segmentos como se explico anteriormente. La cubierta 7 y la pared funcional 8 forman un eje axialmente pivotante a traves de una bisagra pivotante 10. La pared funcional 8 comprende una viga superior 11, una viga inferior 12 y columnas 13. Esta es la pieza funcional que soporta en la practica toda la disposicion del Modulo Basico. Las vigas superior 11 e inferior 12 estan conformadas por sus respectivas partes axialmente simetricas, las cuales estan articuladas por bisagras pivotantes 14 superior e inferior, situadas en su extremo interior. Estas bisagras pivotantes 14 se encuentran graduadas en altura para permitir la superposicion de su equivalente en los Modulos Basicos que convergen cuando se alcanza la posicion plegada. Tal gradacion permite tambien el acoplamiento entre varios modulos arquitectonicos autoportantes, portatiles, plegables e interconectables en los casos de configuraciones multiples de este tipo.

La viga superior 11 actua como un elemento de soporte y de rotacion para la cubierta 7, y esta dividida en dos secciones horizontales 11a y 11b que contienen en un rebaje interior un dispositivo de elevacion que causa el desplazamiento vertical de la seccion 11a. La viga inferior 12 actua como soporte y anclaje del suelo 9 por un elemento 15 de desplazamiento horizontal y de rotacion, que realiza un movimiento de traslacion sobre una grna dentada 16a y 16b situada en ella.

Las columnas 13 de la pared funcional 8 conforman elementos verticales laterales externos del Modulo Basico. Su funcion principal es la de articulacion junto con los Modulos Basicos relacionados y permitirles rotar debido a las bisagras 17 pivotantes graduadas en altura, situadas en su zona superior e inferior. En el segmento inferior de las columnas 13 existe una pieza 18 complemento del suelo, por razones de diseno y se analizara mas adelante.

El suelo 9 comprende tambien dos partes 9a y 9b axialmente simetricas, acopladas por una bisagra pivotante 19 que las mantiene unidas. Debido a las necesidades de diseno, una parte de su area se ha excluido de su zona externa inferior, y se ha situado en la zona inferior de la columna 13 de la pared funcional 8. Esta es la pieza 18 complemento del suelo, por dos razones importantes, primero por optimizar el espacio al ser colocado el suelo 9a en una zona apta para ello en el Modulo Basico relacionado manteniendo la caractenstica de compactibilidad del diseno. Y segundo porque permite que, durante el proceso de configuracion, su rotacion y traslacion esten sincronizadas con los demas elementos del diseno. Debido a su atfpica disposicion es necesario introducir un

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mecanismo que realice el trabajo de situar el mismo en el lugar requerido durante la configuracion del Modulo Basico, este es el elemento 15 de desplazamiento de rotacion y horizontal.

Funcionamiento

La configuracion tanto del Modulo Basico como del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable se divide en dos pasos: la primera se corresponde con su colocacion ffsica, debido a movimientos de traslacion, y la segunda al proceso de configuracion en su estructura particular, debido a movimientos de rotacion independientes.

La Fig. 4 muestra tres posiciones, inicial 20, intermedia 21 y final 22 del Modulo Basico. La colocacion de las partes simetricas se hace de acuerdo a los desplazamientos simetricos horizontales que debe realizar como un todo el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable, que se analizara a continuacion. En la posicion inicial 20 los dos segmentos axialmente simetricos que forman el Modulo Basico forman un angulo de cero grados. Para permitir rotaciones y desplazamientos libres dentro del proceso de configuracion, antes de iniciar su recorrido es necesario elevar la cubierta 7. Como una opcion en este ejemplo se usa un elevador 23 del tipo de tijeras, sin considerar que su funcionamiento sea una opcion tecnologica. Pueden verse claramente las dos secciones horizontales 11a y 11b y su rebaje interior donde se aloja este dispositivo de izado. Una vez comienza el movimiento de traslacion, entonces puede verse que el segmento 9a de suelo se desplaza y rota al mismo tiempo con toda la estructura como se ve en 21 debido a los movimientos del Modulo Basico relacionado al cual esta unido temporalmente. Este proceso se entendera mejor cuando se analice el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable como un todo. Cuando el Modulo Basico alcanza un angulo de ciento ochenta grados en su posicion final 22, puede visualizarse la disposicion temporal del suelo 9a, que ocupa el espacio que se utilizara por el segmento de suelo 9b del Modulo Basico relacionado en su posicion final, y que forma el angulo de sesenta grados con su parte simetrica 9b, una caractenstica de este ejemplo.

Una vez se ha alcanzado su posicion final, la siguiente fase de configuracion se produce en su interior. La Fig. 5 muestra la preparacion de la cubierta 7. La cubierta 7 y la pared funcional 8 crean un eje pivotante debido a la bisagra pivotante 10, formando un angulo de cero grados en su posicion inicial 22, vista posterior. Tambien se indica que el segmento 9a de suelo se libera del anclaje y reduce su angulo formado con el segmento 9b en algunos grados, los suficientes para permitir despues el libre desplazamiento del segmento de suelo 9b del Modulo Basico relacionado. Esta pequena rotacion se realiza debido a la rotacion y desplazamiento horizontal del elemento 15. En la posicion final 24, la estructura de la cubierta 7 forma un angulo de noventa grados con respecto a la pared funcional 8, y la parte de acabado de la cubierta 7c formara un angulo mayor con respecto a su estructura, indicado por el nivel de inclinacion calculado en el diseno. El mecanismo que ejecuta esta accion es el brazo elevador 25. Su funcionamiento no se considera en el presente documento que sea una opcion tecnologica.

Antes de explicar el proceso de configuracion del suelo 9, se describiran los dos elementos complementarios que intervienen en dicha disposicion final.

La Fig. 6 presenta el elemento 15 de rotacion y desplazamiento horizontal en una vista isometrica y algunas vistas laterales del mismo, donde puede verse el giro ortogonal de un elemento 27 de acoplamiento, que trasmitira tanto la rotacion axial del segmento 9a de suelo, para colocarlo en su posicion, como la rotacion ortogonal para fijar el suelo 9 en su posicion final. En las vistas laterales, se pueden distinguir en forma mas clara el sistema de engranajes de la rotacion 26 axial vertical. Se muestran el eje 28 de rotacion y los soportes 29 del suelo, tambien puede verse la plataforma 30 deslizante, acoplada a la viga inferior 12 con las grnas 31. En dicho lugar se fijan el eje 28 de rotacion y los soportes 29 del suelo. El sistema de engranajes de la rotacion 26 axial vertical comprende tres pinones, el pinon 32 que genera la rotacion pasando por la grna dentada 16, que debe estar calibrada en el numero de dientes y la distancia entre ellos de tal forma que al terminar el desplazamiento del suelo 9, se haya completado la rotacion de los ciento ochenta grados del segmento 9a de suelo. El pinon 33 es responsable de invertir y transmitir la rotacion hacia el pinon 34, que origina la rotacion del elemento 27 de acoplamiento alrededor del eje 35 del bulon. En el caso del segmento 9a de suelo, su eje 28 de rotacion y los soportes 29 se encuentran libres y solo fijados a la viga 12a una vez se ha alcanzado la posicion final. Tanto el referido desplazamiento y la rotacion ortogonal del suelo 9 como el anclaje son proporcionados por mecanismos que no se analizan en el presente documento ya que existen diversas opciones comerciales.

La Fig. 7 muestra el otro elemento de importancia, la pieza 18 complemento del suelo tanto en su posicion inicial como en su posicion final, y una vista 36 en seccion transversal que muestra claramente la interaccion del suelo 9 cuando gira hacia su posicion final causando el desplazamiento axial del tope 37, que hace rotar la parte 38 del suelo cuando es conducida por la leva 39. El tope 37 y la leva 39 estan conectados axialmente. Todo el complemento 18 del suelo esta montado sobre su base 40.

La Fig. 8 muestra el colocacion del suelo 9 con su fragmento 9a de suelo girando alrededor de la bisagra pivotante 19, hacia su ubicacion final 41, una vez colocada verticalmente en la ubicacion requerida 42, y en su posicion final despues de que se produzca su rotacion ortogonal 43.

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El proceso de configuracion del suelo 9 se realiza en dos pasos. El primer paso consiste en que el suelo 9 este situado en su posicion requerida por la accion del giro y del desplazamiento horizontal del elemento 15, formando as^ entre los dos segmentos 9a y 9b, un angulo de ciento ochenta grados por la accion del sistema de engranajes de la rotacion 26 axial vertical que transmite esta rotacion al elemento 27 de acoplamiento y este a su vez al segmento 9a del suelo. En este paso, el suelo 9 queda en una posicion perpendicular con respecto a su posicion normal. El segundo paso consiste en que el suelo 9 este situado ahora horizontalmente, en su posicion definitiva, por una rotacion ortogonal de noventa grados del elemento 27 de acoplamiento. La pieza 18 complemento del suelo, situada en el segmento inferior de las columnas 13 alcanza una posicion coplanar con el suelo 9.

Una vez se ha analizado el Modulo Basico, se procede con el estudio del modelo hexagonal del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable mostrado en la Fig. 1, constituido por seis Modulos Basicos interconectados mediante bisagras pivotantes 17 situadas en las zonas superior e inferior de las columnas 13 de cada uno. Este ejemplo destaca la posicion invariable de los dos Modulos Basicos exteriores que debido al diseno mantienen desde el principio la disposicion requerida de ciento ochenta grados entre sus dos partes axialmente simetricas y, por lo tanto, carecen de bisagra pivotante 14.

Antes de iniciar la secuencia de transicion, se debe tener en cuenta que, en el ejemplo que se analiza, la configuracion se realiza de forma automatica. Existen variadas posibilidades y formas de ejecucion de estos movimientos. En este ejemplo, se tomara una base 44 de plataforma (Fig. 9), que integra seis brazos 45 telescopicos de desplazamiento, cada uno orientado y en este caso guiado de manera sincronizada para producir los movimientos ortogonales requeridos. El par formado por las columnas 13 de cada uno de los Modulos Basicos relacionados esta anclado a su correspondiente brazo 45 telescopico de desplazamiento mediante un dispositivo de anclaje 46. El funcionamiento de la base 44 de plataforma, los brazos 45 telescopicos de desplazamiento y los dispositivos 46 de anclaje no son analizados de forma explfcita porque existen diferentes maneras comerciales de su funcionamiento.

Para que el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable pueda realizar giros y desplazamientos libres, antes de iniciar su ejecucion en algunos de los Modulos Basicos, dependiendo del diseno espedfico, es necesario elevar sus cubiertas una distancia requerida. Para una mejor comprension, la secuencia de traslacion del conjunto desde una posicion inicial hasta su posicion final, recalcando la total conservacion de la simetna, se divide en cuatro fases. Las dos primeras fases de colocacion se muestran en la vista en planta y las otras dos fases de configuracion en las vistas isometricas. La primera corresponde a una traslacion longitudinal simetrica para alcanzar una distancia, entre los dos Modulos Basicos exteriores, mayor que la que se requiere para su colocacion final, permitiendo que los segmentos simetricos de los cuatro Modulos Basicos interiores que llevan a cabo este procedimiento superen el angulo restringido presente en la paso final de ubicacion. La Fig. 10 muestra algunas de esas posiciones temporales, partiendo de su posicion inicial 47, en la que se observa la compacidad. Al comienzo de la traslacion longitudinal simetrica puede observarse como las bisagras pivotantes 14 se van descubriendo de la pared funcional de los Modulos Basicos interiores que estaban previamente superpuestas debido a su gradacion en altura, 48. El solapamiento de las cubiertas 7 puede verse en 49, cuyas cubiertas se han elevado para permitir con ello su colocacion sin ninguna obstruccion. La posicion alcanzada por los Modulos Basicos exteriores en su alargamiento maximo se muestra en 50. La segunda fase de colocacion, mostrada en la Fig. 11, se refiere a una traslacion transversal simetrica. La ejecucion llevada a cabo por los Modulos Basicos interiores hasta alcanzar su posicion transversal final se muestra en 51 y 52. En 53 se muestra como se superado el angulo restringido debido a la mayor distancia longitudinal de los Modulos Basicos exteriores. En 54, cuando estos ultimos se han contrafdo, buscando su colocacion final, sus distancias se reducen ayudando asf a completar la disposicion final de los Modulos Basicos interiores. Ahora el proceso de colocacion de todo el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable ha terminado.

La Fig. 12 muestra la fase tres que corresponde a la configuracion de la cubierta. En 55, una vez ha terminado la colocacion, se presenta la disposicion de las cubiertas 7. El siguiente paso, 56, es la ubicacion final de las cubiertas 7 que han permanecido levantadas debido a la rotacion de la bisagra pivotante 10, y a la accion del brazo elevador 25. Una vez colocadas, en el siguiente paso 57 se lleva a cabo la misma operacion con las cubiertas 7 que no fueron levantadas. En esa posicion, se inicia el proceso de preparacion de los sistemas de fijacion y de sellado hermetico, sus bordes deben tener elementos de solapamiento, por ejemplo alerones, que al llegar a su posicion final ajusten cubriendo las juntas y eliminando asf la permeabilidad. Para este ejemplo estos no se estudiaran por existir metodos, formas y mecanismos variados para lograrla. En el paso 58, las cubiertas levantadas vuelven a su posicion final alcanzando asf dos fines importantes, el sellado hermetico y el bloqueo de todo el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable obteniendo una estructura integralmente ngida y estable.

En la ultima fase mostrada en la Fig. 13 se analiza la configuracion del suelo. Para una mejor comprension se han suprimido las cubiertas 7. En el paso 59, puede observarse que los segmentos simetricos 9a del suelo se han liberado de su anclaje en la viga inferior 12 del Modulo Basico referido que lo hacfa girar al mismo tiempo con el. Una vez sueltos, giran reduciendo asf su angulo de apertura debido a un resorte de rotacion tensionado situado en el elemento 27 de acoplamiento, obteniendo con ello dos fines, primero despejar el camino para el desplazamiento del suelo 9 hasta su posicion final en cada Modulo Basico. Y situar en su posicion el sistema de engranajes de la rotacion 26 axial vertical. Tanto el elemento de sujecion como el resorte de rotacion tensionado no son analizados

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junto con su funcion, ya que hay diversas opciones comerciales disponibles. En el paso 60, puede verse la ubicacion del suelo 9 que llega hasta su posicion final gracias a la rotacion y desplazamiento horizontal del elemento 15 y su sistema de engranajes de la rotacion 26 axial vertical. En el paso 6l se presenta la posicion del suelo 9 en su sitio y completamente extendida, en este momento comienza el proceso de preparacion de los sistemas de fijacion y de sellado hermetico. En el paso 62, debido a la rotacion ortogonal del elemento 27 de acoplamiento el sistema como un todo adquiere su posicion final incluida la pieza 18 complementaria del suelo.

Hasta ahora se ha estudiado la configuracion fundamental del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable, que se utiliza para formar estructuras arquitectonicas complejas. De ahora en adelante se analizara uno de sus puntos fuertes, la pared funcional 8, analizada anteriormente en lo que concierne a su parte estructural. La funcion de este tipo es ofrecida por un sistema contenido en el marco formado por sus vigas 11 y 12, y columnas 13. Su proceso de disposicion comienza una vez el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable esta en su posicion final. Las opciones presentadas en la Fig. 14, como ejemplos, no limitan las diversas posibilidades que se pueden obtener. El proceso de configuracion se estudiara posteriormente mas adelante tomando una de estas opciones como muestra. Tambien, por claridad no se analizaran los dispositivos comerciales utilizados para la rotacion, traslacion, retencion y anclaje, por no ser interes en el presente analisis. En el paso 63, se ensena una pared tfpica. En el paso 64, se desvela una pared con una pieza de mobiliario integrada. En el paso 65, se desvela otro modelo de pared con pieza de mobiliario integrada. Y en el paso 66 se desvela un ejemplo de Modulo de Acoplamiento Especializado, que tiene la finalidad de servir de recipiente o dispositivo de almacenamiento, comprendiendo elementos y equipos concretos que incluyen servicios e instalaciones electricas, hidraulicas, de calefaccion, de control, de vigilancia, de seguridad, etc., que una vez que estan acopladas al modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable ofrecen la solucion optima a cualquier demanda. Se integran a la pared funcional 8 de acuerdo a las necesidades y usos del modelo. Cuentan con la cualidad de ser retractiles, sus secciones 67 se desplazan hacia afuera, dejando libre el espacio requerido en su interior.

La Fig. 15 muestra, como se puede ver, en un ejemplo concreto, la forma en que esta dispuesta la funcion del mobiliario. Este esta formado por dos bastidores simetricos ampliables. El bastidor ampliable esta constituido a su vez por dos paneles, un panel interior que sustenta los estantes, las cubiertas y las puertas del mobiliario y se desplazan en rafles sobre el otro panel exterior que lo contiene y que sustenta las ventanas. En la zona central exterior hay un elemento de articulacion y rotacion, una bisagra pivotante, que une los dos bastidores ampliables. Existen otras dos bisagras pivotantes, en sus extremos, que anclan estos bastidores a la pared estructural 8. En su posicion inicial 68 sus partes forman un angulo de ciento ochenta grados en el mismo plano de la pared estructural 8. En la primera fase de configuracion la bisagra pivotante central es desplazada hacia el exterior 69, alcanzando asf su posicion final. En las vistas previas se ha suprimido la pared estructural 8, para obtener una vista panoramica total. En 70 y 71 puede verse una vista isometrica inicial del mobiliario de la pared en su cara exterior e interior, respectivamente. Cuando el mobiliario lleva a cabo su movimiento de traslacion, tienen lugar dos acciones importantes. Por un lado, las cubiertas superior e inferior realizan una rotacion para situarse en su posicion horizontal, y por otro lado, los bastidores ampliables se repliegan hasta su prolongacion final situando asf los estantes en su posicion y dejando a la vista el area correspondiente a las ventanas, 72. Mas alla, los soportes de los estantes estan situados junto con las cubiertas laterales, 73. En 74, las cubiertas laterales y las puertas se han suprimido de la vista isometrica, para dejar a la vista con mayor claridad la disposicion de los estantes. En 75, las cubiertas superior e inferior de los estantes se han suprimido para mostrar los soportes de los estantes en su posicion definitiva. En 76 se han fijado las cubiertas superiores de los estantes y despues las cubiertas inferiores, 77. En 78, se muestra el mobiliario completamente ensamblado con las puertas abiertas, y en 79, se muestra el mobiliario con la cara frontal cerrada. Los estantes, cubiertas y puertas estan articulados con bisagras.

Ahora que el modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable hexagonal tomado como ejemplo, Fig. 16, se ha analizado en su totalidad, se ensenan otras posibilidades de explotacion, bajo el mismo concepto. En 80, se ensena un montaje con una cara de pared convencional. En 81, se utiliza otro modelo de mobiliario. En 82 y 83, se muestran algunos modelos con Modulos de Acoplamiento Especializados.

Otro de los puntos fuertes del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable es su versatilidad para desarrollar estructuras arquitectonicas mas complejas, seleccionando no solo la cantidad sino la forma de estos Modulos. Su forma se deriva de su caractenstica de simetna regular y de acuerdo con el numero de Modulos Basicos que se utilicen. Ejemplos no limitativos se muestran en la Fig. 17, tal como un modelo triangular 84, un modelo cuadrangular 85, un modelo pentagonal 86, un modelo hexagonal 87, un modelo heptagonal 88 y un modelo octagonal 89.

La mejor forma de llevarla a cabo y donde se puede aplicar

El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable es una estructura plegable facil para ser dispuesto para su transporte y colocacion in situ. Las sencillas preparacion y disposicion efectuadas con instrucciones basicas, incluida la automatizacion, utilizando un ordenador o un microcontrolador, permite ejecutar una determinada secuencia de rotaciones y traslaciones tanto durante la fase de plegado como en la fase de desplegado. Tales movimientos se realizan con cualquier sistema electrico, neumatico, hidraulico o manual, dependiendo del fin, desempeno, utilizacion y costes.

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El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable puede ser una alternativa a muchas de las necesidades de construccion del mundo actual: Debido a sus diversas aplicaciones y configuraciones, al ofrecer espacios razonables, eficientes, seguros y confortables. Debido a sus bajos costes de construccion, que permiten, durante la fabricacion, la inclusion de sistemas relacionados tal como hidraulicos, electricos, de control, etc., integrados como una unidad funcional, bajo una produccion en serie favoreciendo asf la econoirna de escala, minimizando los sobrecostes y retrasos. Debido a su facilidad para su reparacion y mantenimiento, su configuracion se inicia con un Modulo Basico que se repite, formado por un conjunto de piezas esenciales, de acuerdo a las necesidades. Debido a su eficiencia que permite el uso de materiales reutilizables para su componente estructural, tales como: polfmeros biodegradables, materiales compuestos, aceros ligeros, aluminios, etc., garantizando asf un buen aislamiento termico y acustico, y gran resistencia ffsica y qmmica al medio ambiente. Debido a su portabilidad y movilidad, ser un conjunto macizo, apilable y de bajo peso, facilita el transporte y el rapido montaje del mismo. Debido a su flexibilidad ya que es reconfigurable y ampliable, gracias a su concepcion modular y su posibilidad de ampliacion a estructuras arquitectonicas mas complejas, que es capaz de integrar equipos y soluciones para un destino espedfico tal como: vivienda de emergencia en grandes desastres, hospitales y centros de atencion moviles, centros de investigacion situados en parajes salvajes, opciones de vivienda definitiva para zonas de rehabilitacion o de desarrollo inmediato tanto en tierra como en agua, escuelas rurales y bibliotecas, centros de produccion y acopio, aplicacion en estaciones y exploraciones espaciales, en campanas y programas de promocion y publicidad, en casas rodantes y vehfculos recreativos, y en un sin fin de posibilidades. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable se puede plegar y almacenar en una construccion prevista en el subsuelo que mantendra la misma seguridad ante huracanes o monzones. Puede mantenerse sobre las aguas, cuando esta sustentado sobre una plataforma flotante en caso de inundaciones, soportar fuertes movimientos teluricos cuando se incorporan en su estructura elementos antioscilantes. Las ciudades del futuro desarrolladas en forma vertical encuentran una opcion ya que este sistema es totalmente modular, estructuralmente fuerte y tiene poco peso, construido integralmente en fabrica y facil de transportar al la ubicacion requerida.

La Fig. 18 muestra ejemplos de su posibilidad de ampliacion a estructuras complejas en desarrollos horizontales y verticales. La 90 se refiere a una vista isometrica y la 91 se refiere a una vista en planta, que muestra un modelo desarrollado con tres modulos arquitectonicos autoportantes, portatiles, plegables e interconectables hexagonales y seis triangulares de los mismos. La 92 se refiere a una vista isometrica, y la 93 se refiere a una vista en planta, que muestran un modelo desarrollado con siete modulos arquitectonicos autoportantes, portatiles, plegables e interconectables hexagonales. Las 94 y 95 presentan una solucion multinivel que tiene una configuracion de tres modulos arquitectonicos autoportantes, portatiles, plegables e interconectables hexagonales en cada nivel, la 94 muestra la estructura a modo de receptaculo y la 95 la solucion terminada.

Breve descripcion de las figuras

Fig. 1.- El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable tomado como un ejemplo, mostrado en su estado inicial y final.

Fig. 2.- La estructura del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable tomado como un ejemplo, mostrado en su estado inicial y final.

Fig. 3.- Vistas isometricas anterior y posterior de la estructura del Modulo Basico en su estado plegado.

Fig. 4.- Disposicion del Modulo Basico en sus pasos tfpicos.

Fig. 5.- Configuracion de la cubierta del Modulo Basico.

Fig. 6.- Vistas isometrica y lateral que describen el elemento de desplazamiento horizontal y de rotacion.

Fig. 7.- Vistas isometrica y en seccion transversal de la colocacion que describe la pieza complemento del suelo.

Fig. 8.- Configuracion del suelo del Modulo Basico.

Fig. 9.- Disposicion de la base de plataforma y disposicion de los brazos telescopicos de desplazamiento.

Fig. 10.- Disposicion del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable durante la traslacion longitudinal simetrica.

Fig. 11.- Colocacion del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable durante la traslacion transversal simetrica.

Fig. 12.- Configuracion de la cubierta del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable.

Fig. 13.- Configuracion del suelo del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable.

Fig. 14.- Ejemplos de configuraciones de la pared funcional con la pieza de mobiliario integrada y con el Modulo de Acoplamiento Especializado.

Fig. 15.- Ejemplo de una configuracion tfpica de un mobiliario integrado con una pared funcional.

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Fig. 16.- Ejemplos de modelos de configuracion funcional del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable.

Fig. 17.- Ejemplos de modelos regulares del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable.

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Fig. 18.- Ejemplos de posibilidad de ampliacion en horizontal y en vertical del modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que puede extenderse horizontalmente y verticalmente, configurado a partir de una pluralidad de modulos basicos autoportantes, caracterizado por que:

cada modulo basico comprende partes axialmente simetricas de cubierta (7), pared (8) y suelo (9) y una bisagra (10) pivotante que forma un eje de rotacion axial entre dicha cubierta (7) y la pared (8);

en el que la pared (8) comprende: una viga superior (11) y una viga inferior (12), cada una formada por partes respectivas axialmente simetricas, que estan articuladas por respectivas bisagras (14) pivotantes superior e inferior; y columnas (13) formadas por segmentos verticales y bisagras (17) pivotantes situadas en la parte superior e inferior de las mismas que permiten la articulacion con modulos basicos adyacentes;

en el que el suelo (9) comprende dos partes (9a, 9b) axialmente simetricas acopladas a traves de una bisagra (19) pivotante que las mantiene unidas;

en el que la primera parte (9a) de suelo esta dispuesta de manera que puede situarse temporalmente en un espacio que va a ser utilizado por una segunda parte (9b) de suelo de un modulo basico adyacente en su posicion final.
2. Un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que una pared estandar que incluye su elemento (63) de iluminacion y ventilacion esta fijado al marco estructural formado por las vigas (11, 12) y las columnas (13) de la pared (8).
3. Un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que un sistema de mobiliario plegado (64, 65) con elementos de iluminacion y ventilacion y formado por un marco simetrico ampliable esta fijado a traves de bisagras pivotantes al marco estructural formado por las vigas (11, 12) y las columnas (13) de la pared (8), en el que el marco simetrico ampliable esta dispuesto para moverse hacia fuera para proporcionar espacio en el interior.
4. Un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que un modulo (66) de acoplamiento de servicios especializados con elementos de iluminacion y ventilacion esta fijado al marco estructural formado por las vigas (11, 12 ) y las columnas (13) de la pared (8), en el que el modulo (66) de acoplamiento de servicios especializados esta dispuesto para servir como un recipiente o dispositivo de almacenamiento y en el que estan instalados elementos y equipos de servicio concretos, en el que el modulo de acoplamiento de servicios especializados es retractil y en el que el modulo de acoplamiento de servicios especializados comprende secciones (67) que son desplazables hacia fuera para proporcionar espacio en el interior.
5. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la cubierta (7) forma un angulo de noventa grados con respecto a la pared (8), y una parte terminada de la cubierta (7c) forma un angulo igual o mayor con respecto a su estructura.
6. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que las bisagras pivotantes (14) estan intercaladas en la pared (8), para permitir la superposicion de modulos basicos adyacentes que convergen cuando se alcanza su posicion plegada y permiten tambien el acoplamiento de los distintos modulos arquitectonicos; en el que la viga superior (11) sirve de soporte a la cubierta (7); y la viga inferior (12) sirve de soporte y anclaje al suelo (9).
7. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que un elemento (15) de desplazamiento horizontal y de rotacion comprende: un sistema (26) de pinones de rotacion vertical axial que comprende tres pinones; un pinon (32) de generacion de rotacion que pasa por una grna (16) dentada; un segundo pinon (33) responsable de invertir y transmitir la rotacion hacia un tercer pinon (34) que causa la rotacion del elemento (27) de acoplamiento alrededor de un eje (35) de bulon; en el que el elemento (27) de acoplamiento transmite tanto una rotacion axial al segmento (9a) de suelo para colocarlo en su posicion como una rotacion ortogonal para fijar el suelo (9) en su posicion final; que comprende ademas una plataforma (30) deslizante acoplada a la viga inferior (12) con grnas (31), estando el eje (28) de rotacion y los soportes (29) del segmento (9b) de suelo fijados a la plataforma (30) deslizante; estando el eje (28) de rotacion y soportes (29) del segmento (9a) de suelo libres de tal manera que solo pueden fijarse a la viga (12a) una vez se ha alcanzado la posicion final.
8. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que puede extenderse horizontalmente y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que una pieza (18) de complemento del suelo esta montada sobre una base (40) de tal manera que ocupa su posicion final por interaccion con el suelo (9) a medida que el suelo (9) rota hacia su posicion terminal mediante el suelo (9) que desplaza axialmente un tope (37) que causa la rotacion de una parte (38) del suelo mediante una leva (39).
9. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que el sistema (64, 65) de mobiliario plegado comprende

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componentes tal como estantes, cubiertas, puertas y otros elementos unidos a los marcos ampliables simetricos que se pueden configurar como un armario, librena, escritorio, o cualquier otro dispositivo relacionado.
10. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el modulo de acoplamiento (66) de servicios especializados incluye el control, vigilancia, servicios de seguridad; o instalaciones electricas, hidraulicas, de calefaccion, o cualquier otro servicio o instalacion requerida.
11. El modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que se puede extender horizontal y verticalmente de acuerdo con la reivindicacion 1, dispuesto de tal manera que su configuracion se puede cambiar entre el estado (1) plegado y el estado (2) desplegado a traves de un sistema electrico, neumatico, hidraulico o manual.
12. Una estructura arquitectonica que se extiende horizontal y verticalmente que comprende una pluralidad de modulos arquitectonicos autoportantes, portatiles, plegables e interconectables de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior combinados en un ensamblaje.
13. Un procedimiento para configurar un modulo arquitectonico autoportante, portatil, plegable e interconectable que comprende una pluralidad de modulos basicos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que su desplegado se lleva a cabo en cuatro fases:

correspondiendo la primera fase a una traslacion longitudinal simetrica hasta alcanzar un alargamiento maximo para permitir que segmentos simetricos de los modulos basicos superen un angulo restringido presente en el paso de colocacion final;

correspondiendo la segunda fase a una traslacion transversal simetrica hasta que alcanza su posicion final, reduciendose una vez allf el alargamiento longitudinal hasta su posicion final terminando asf la configuracion de los modulos basicos;

correspondiendo la tercera fase al desplegado de las partes de cubierta (7a, 7b) primera y segunda de la cubierta (7) para bloquear el modulo arquitectonico;

correspondiendo la cuarta fase a la configuracion de un suelo (9) en el que los primeros segmentos (9a) simetricos del suelo de cada modulo basico se liberan de su anclaje y cada uno reduce su angulo formado con un segundo segmento (9b) del suelo de su modulo basico para permitir el desplazamiento libre del segundo segmento (9b) del suelo de un modulo basico adyacente;

en el que el proceso de configuracion del suelo (9) se lleva a cabo en dos pasos: en el primer paso, el suelo se situa en su posicion requerida a traves de un desplazamiento horizontal y una rotacion formando asf un angulo de ciento ochenta grados entre los segmentos primero y segundo (9a, 9b) de suelo en una posicion perpendicular con respecto a su normal; y en el segundo paso, el suelo se situa horizontalmente tomando su posicion definitiva a traves de una rotacion ortogonal de noventa grados; y en el que el proceso de plegado es el inverso del anterior.