ES2963020A1 - NON-STRUCTURAL, SEISMICALLY INSULATED CONSTRUCTION PLATE AND NON-STRUCTURAL, SEISMICALLY ISOLATED CONSTRUCTION PANEL WHICH COMPRISES SAID PLATE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
PLACA DE CONSTRUCCIÓN, NO ESTRUCTURAL, AISLADA SÍSMICAMENTE YCONSTRUCTION PLATE, NON-STRUCTURAL, SEISMICALLY ISOLATED AND
PANEL DE CONSTRUCCIÓN NO ESTRUCTURAL, AISLADO SÍSMICAMENTE, QUENON-STRUCTURAL CONSTRUCTION PANEL, SEISMICALLY ISOLATED, WHICH
COMPRENDE DICHA PLACAINCLUDES THIS PLATE
Campo técnicoTechnical field
La presente invención se puede incluir en sector de la construcción y más concretamente, en el campo técnico del aislamiento sísmico de edificaciones. The present invention can be included in the construction sector and more specifically, in the technical field of seismic isolation of buildings.
En particular, un primer objeto de la invención se refiere a una placa de construcción, del tipo no estructural y que está aislada sísmicamente. Es decir, gracias a su configuración específica, la placa de construcción según la invención reduce su interferencia en el comportamiento de la edificación frente a eventos sísmicos. In particular, a first object of the invention refers to a construction plate, of the non-structural type and which is seismically isolated. That is, thanks to its specific configuration, the construction plate according to the invention reduces its interference in the behavior of the building in the face of seismic events.
La presente invención también tiene por objeto un panel de construcción, no estructural, aislado sísmicamente y que comprende al menos una de dichas placas de construcción. The subject of the present invention is also a non-structural, seismically isolated construction panel comprising at least one of said construction plates.
AntecedentesBackground
Las edificaciones, tales como edificios, infraestructuras y obras civiles, especialmente aquellas construidas en zonas próximas a los límites de una placa tectónica o en áreas en las que existe presencia de volcanes, pueden verse afectadas por eventos sísmicos causados, por ejemplo, por una sacudida de la corteza terrestre. En los casos más graves, dichos eventos pueden llegar a dañar gravemente la edificación e incluso derruirla por completo. Buildings, such as buildings, infrastructure and civil works, especially those built in areas close to the limits of a tectonic plate or in areas where there is the presence of volcanoes, can be affected by seismic events caused, for example, by an earthquake. of the earth's crust. In the most serious cases, such events can seriously damage the building and even completely destroy it.
Por ello, dentro del sector de la construcción se han desarrollado elementos constructivos sísmicamente aislantes, destinados a minimizar los efectos adversos de un evento sísmico. For this reason, within the construction sector, seismically insulating construction elements have been developed, aimed at minimizing the adverse effects of a seismic event.
La mayoría de dichos elementos constructivos sísmicamente aislantes están destinados a incorporarse a la estructura resistente de la edificación, es decir, a la parte destinada a soportar las cargas a las que se ve sometida dicha edificación y transmitirlas al suelo. The majority of said seismically insulating construction elements are intended to be incorporated into the resistant structure of the building, that is, to the part intended to support the loads to which said building is subjected and transmit them to the ground.
No obstante, se ha comprobado que las particiones y cerramientos de una edificación, es decir aquellas porciones de la edificación tales como tabiquerías o fachadas que no pertenecen a la estructura resistente, pueden afectar negativamente al comportamiento dinámico de una edificación durante un evento sísmico. However, it has been proven that the partitions and enclosures of a building, that is, those portions of the building such as partitions or facades that do not belong to the resistant structure, can negatively affect the dynamic behavior of a building during a seismic event.
De hecho, la frecuencia propia de la estructura de una edificación puede verse alterada por la presencia de los elementos no estructurales, cambiando las fuerzas sísmicas atraídas por la edificación y pudiendo, incluso, invalidar el cálculo dinámico del mismo frente a un evento sísmico. Además, los daños ocasionados en los elementos no estructurales durante un terremoto suponen frecuentemente una gran cuantía en pérdidas económicas, muchas veces mayor que los daños estructurales, tal y como se divulga, por ejemplo, en el artículo académico“Experimental and analytical assessment of the influence of masonry fagade infills on seismic behavior of RC frame buildings"(análisis experimental y analítico de la influencia de los elementos de fachada de albañilería en el comportamiento sísmico de edificios de hormigón armado”) de Francisco J. Pallarés et al., publicado el 15 de mayo de 2021, en Engineering Structures, Volumen 235, 112031, ISSN 0141-0296. In fact, the frequency of the structure of a building can be altered by the presence of non-structural elements, changing the seismic forces attracted by the building and may even invalidate its dynamic calculation in the event of a seismic event. Furthermore, the damage caused to non-structural elements during an earthquake frequently involves a large amount of economic loss, many times greater than the structural damage, as disclosed, for example, in the academic article “Experimental and analytical assessment of the influence of masonry fagade infills on seismic behavior of RC frame buildings" by Francisco J. Pallarés et al., published on May 15, 2021, in Engineering Structures, Volume 235, 112031, ISSN 0141-0296.
En consecuencia, en los últimos años también se han desarrollado elementos constructivos sísmicamente aislantes, de carácter no estructural, por ejemplo, los descritos en la patente española concedida ES 2.524.844, propiedad de este mismo solicitante. En dicho documento se divulga un elemento aislador antisísmico de construcción que comprende dos conjuntos de varillas hechas de un material rígido, uno dispuesto horizontalmente y el otro verticalmente, en el que, además, dichos conjuntos de varillas están embebidos en una matriz de material flexible. Consequently, in recent years, seismically isolating construction elements of a non-structural nature have also been developed, for example, those described in the granted Spanish patent ES 2,524,844, property of this same applicant. In said document, an anti-seismic insulating construction element is disclosed that comprises two sets of rods made of a rigid material, one arranged horizontally and the other vertically, in which, in addition, said sets of rods are embedded in a matrix of flexible material.
No obstante, en el sector aún existe la necesidad de desarrollar nuevos elementos constructivos sísmicamente aislantes, de carácter no estructural y en forma de panel (o plancha delgada) que supongan una alternativa a los ya existentes. En particular, a los elementos no estructurales construidos con placas de yeso laminado (PYL) o de cemento conocidos popularmente bajo el nombre comercial de Pladur y comercializados por las empresas Pladur, Knauf o Saint Gobain PLACO. However, in the sector there is still a need to develop new seismically insulating construction elements, of a non-structural nature and in the form of a panel (or thin plate) that represent an alternative to the existing ones. In particular, non-structural elements constructed with laminated gypsum boards (PYL) or cement, popularly known under the trade name Pladur and marketed by the companies Pladur, Knauf or Saint Gobain PLACO.
Dichos elementos no estructurales, sobradamente conocidos, suelen montarse sobre un bastidor de acero conformado en frío que se dispone sobre el perímetro de la partición y se ancla a la estructura resistente de la edificación. Sobre dicho bastidor se disponen unos montantes verticales, normalmente a distancias de 0.40m o 0.60m y sobre dichos montantes se atornillan las PYL. These well-known non-structural elements are usually mounted on a cold-formed steel frame that is arranged on the perimeter of the partition and anchored to the resistant structure of the building. Vertical uprights are placed on said frame, normally at distances of 0.40m or 0.60m, and the PYLs are screwed onto said uprights.
De hecho, los elementos laminares no estructurales construidos con placas de yeso laminado (PYL) tienen una influencia negativa en el comportamiento dinámico de una edificación durante un evento sísmico, tal y como se divulga, por ejemplo en el artículoacadémico “Evaluation of Seismic Dynamic Behaviour of Drywall Partitions, Fagades and Ceilings Through Shake Table Testing"(evaluación del comportamiento sísmico dinámico de particiones de pared, fachadas y techos, mediante ensayos en una mesa sacudidora,), de Luigi Fiorino et al. publicado en 2019, en Engineering Structures, Volumen 180, páginas 103-12, ISSN 0141-296. In fact, non-structural laminar elements constructed with laminated gypsum boards (PYL) have a negative influence on the dynamic behavior of a building during a seismic event, as disclosed, for example, in the academic article “Evaluation of Seismic Dynamic Behavior of Drywall Partitions, Facades and Ceilings Through Shake Table Testing" by Luigi Fiorino et al. published in 2019, in Engineering Structures, Volume 180, pages 103-12, ISSN 0141-296.
Así, en dicho documento se reconoce expresamente que: “ los daños significativos a los componentes arquitectónicos no estructurales causados por eventos sísmicos recientes destacaron su importancia en el diseño del edificio y mostró que su daño o colapso podría tener graves consecuencias. Por lo tanto, el estudio del comportamiento sísmico de los componentes no estructurales es muy importante para minimizar el riesgo”. Thus, this document expressly recognizes that: “the significant damage to non-structural architectural components caused by recent seismic events highlighted their importance in the design of the building and showed that their damage or collapse could have serious consequences. Therefore, the study of the seismic behavior of non-structural components is very important to minimize the risk.”
Además, este artículo describe el fenómeno de interacción de los elementos no estructurales con el esqueleto resistente que modifica negativamente la frecuencia de vibración de la edificación, aumentando, tanto la frecuencia fundamental, como la relación de amortiguamiento, hasta cinco veces para ambos. Furthermore, this article describes the phenomenon of interaction of non-structural elements with the resistant skeleton that negatively modifies the vibration frequency of the building, increasing both the fundamental frequency and the damping ratio, up to five times for both.
De forma similar, en el artículo académico“Lateral behavior of plasterboard-clad residential steel frames"(comportamiento lateral de los bastidores de acero de placas residenciales de yeso laminado) de Emad F. Gad et Al., publicado en 1999 en Journal of Structural Engineering, n° 125, páginas 32-39 se concluye, tras llevar a cabo un análisis experimental y numérico de los muros de yeso laminado, que la resistencia de la edificación aumenta hasta tres veces con respecto a la estructura vacía dependiendo en gran medida de las condiciones de contorno. Similarly, in the academic article “Lateral behavior of plasterboard-clad residential steel frames” by Emad F. Gad et al., published in 1999 in the Journal of Structural Engineering, no. 125, pages 32-39, it is concluded, after carrying out an experimental and numerical analysis of the laminated plaster walls, that the resistance of the building increases up to three times with respect to the empty structure, depending largely on the boundary conditions.
En las solicitudes de patente WO2015091997, JPH09287240, JPH09287225, CN114016634, ES2708385A1 y ES2757302 se divulgan distintos elementos no estructurales construidos con placas de yeso laminado (PYL) o cemento. No obstante, en dichos elementos se aíslan únicamente las zonas de contacto de los nudos de la estructura con los elementos no estructurales y esta solución puede no ser suficiente para garantizar un buen aislamiento ante eventos sísmicos. In patent applications WO2015091997, JPH09287240, JPH09287225, CN114016634, ES2708385A1 and ES2757302, different non-structural elements constructed with laminated gypsum boards (PYL) or cement are disclosed. However, in these elements only the contact areas of the nodes of the structure with the non-structural elements are isolated and this solution may not be sufficient to guarantee good isolation against seismic events.
Descripción general de la invenciónOverview of the invention
Para resolver los inconvenientes anteriormente expuestos, un primer aspecto de la presente invención se refiere a una placa de construcción, no estructural, aislada sísmicamente, de acuerdo con la reivindicación 1 independiente. Dicha placa de construcción está hecha de un primer material y comprende dos caras delimitadas por bordes perimetrales, estando caracterizada porque: To resolve the aforementioned drawbacks, a first aspect of the present invention refers to a seismically isolated, non-structural construction plate, according to independent claim 1. Said construction plate is made of a first material and comprises two faces delimited by perimeter edges, being characterized because:
- la placa de construcción está provista de una matriz de orificios pasantes que se extienden, formando filas y columnas, hasta al menos uno de los bordes perimetrales, estando alojado en dichos orificios un segundo material, y - the construction plate is provided with a matrix of through holes that extend, forming rows and columns, to at least one of the perimeter edges, a second material being housed in said holes, and
-el módulo de elasticidad del primer material es al menos diez veces mayor que el módulo de elasticidad del segundo material. -the modulus of elasticity of the first material is at least ten times greater than the modulus of elasticity of the second material.
El hecho de practicar una matriz de orificios pasantes y rellenarlos con un segundo material más flexible, dado que el valor del módulo de elasticidad de este material es la décima parte, o menos, del valor del módulo de elasticidad del primer material (a partir del cual está hecha la placa de construcción), hace posible que las placas de construcción según la presente invención puedan absorber los movimientos a los que se ven sometidas sin introducir rigidez adicional en su plano evitando, así, la interacción dinámica con la estructura de la edificación. En otras palabras, las placas de construcción de la invención son capaces de generar un aislamiento sísmico que neutraliza la transmisión de carga como membrana (fuerza contenida en su plano) que se produce debido a la estructura auxiliar de montantes verticales y horizontales a lo largo de todo el perímetro. The fact of making a matrix of through holes and filling them with a second, more flexible material, given that the value of the modulus of elasticity of this material is one tenth, or less, of the value of the modulus of elasticity of the first material (from the which the construction plate is made of), makes it possible for the construction plates according to the present invention to absorb the movements to which they are subjected without introducing additional rigidity in their plane, thus avoiding dynamic interaction with the structure of the building. . In other words, the construction plates of the invention are capable of generating seismic isolation that neutralizes the transmission of load as a membrane (force contained in its plane) that is produced due to the auxiliary structure of vertical and horizontal uprights along the entire perimeter.
En la presente descripción, debe entenderse que un evento sísmico no se limita exclusivamente a terremotos o temblores de tierra, sino que se refiere a cualquier fenómeno de tipo mecánico o acción dinámica que pueda causar daño, tanto a la estructura resistente (parte de la edificación destinada a soportar las cargas a las que se ve sometida la edificación), como a las particiones de una edificación. Así, el término "evento sísmico” comprende igualmente cualquier catástrofe o acción exterior que suponga, en definitiva, movimientos de la edificación que puedan afectar a la integridad de la misma, tales como: explosiones, tornados, maremotos, inundaciones o asientos diferenciales. In this description, it must be understood that a seismic event is not limited exclusively to earthquakes or earth tremors, but refers to any mechanical phenomenon or dynamic action that can cause damage, both to the resistant structure (part of the building intended to support the loads to which the building is subjected), such as the partitions of a building. Thus, the term "seismic event" also includes any catastrophe or external action that ultimately involves movements of the building that may affect its integrity, such as: explosions, tornadoes, tidal waves, floods or differential settlements.
Preferiblemente, en las placas de construcción de la presente invención el primer material es yeso laminado o cemento. Preferably, in the construction boards of the present invention the first material is laminated plaster or cement.
Preferiblemente, los orificios pasantes de la placa de construcción tienen forma circular o rectangular. Preferably, the through holes of the build plate are circular or rectangular in shape.
Asimismo, en una realización especialmente preferida de la invención, los orificios pasantes de la placa de construcción tienen forma circular y un diámetro de entre 30 mm y 100 mm. En otra realización especialmente preferida de la invención, los orificios pasantes de la placa de construcción tienen forma rectangular y una anchura comprendida entre 10 mm y 70 mm, y una altura comprendida entre 30 mm y 100 mm. Also, in a particularly preferred embodiment of the invention, the through holes of the build plate have a circular shape and a diameter of between 30 mm and 100 mm. In another especially preferred embodiment of the invention, the through holes of the build plate have a rectangular shape and a width between 10 mm and 70 mm, and a height between 30 mm and 100 mm.
En una realización preferida de la invención, la distancia vertical entre los centros de dos orificios pasantes contiguos está comprendida entre 1/5 y 1/10 de la altura de la placa de construcción. Asimismo, la distancia horizontal entre los centros de dos orificios pasantes contiguos está comprendida entre 1/2 y 1/4 de la anchura de la placa. In a preferred embodiment of the invention, the vertical distance between the centers of two adjacent through holes is between 1/5 and 1/10 of the height of the build plate. Likewise, the horizontal distance between the centers of two adjacent through holes is between 1/2 and 1/4 of the width of the plate.
En una primera realización de la placa de construcción según la invención, la placa de construcción comprende al menos una perforación alargada, que se extiende hasta uno de los bordes perimetrales de la placa de construcción y siendo, además, la longitud de dicha primera perforación alargada de al menos un quinto de la longitud de dicho borde perimetral. Preferiblemente, dicha perforación alargada, se extiende hasta uno de los bordes perimetrales horizontales de la placa de construcción. In a first embodiment of the construction plate according to the invention, the construction plate comprises at least one elongated perforation, which extends to one of the perimeter edges of the construction plate and also being the length of said first elongated perforation. of at least one fifth of the length of said perimeter edge. Preferably, said elongated perforation extends to one of the horizontal perimeter edges of the construction plate.
En una segunda realización de la placa de construcción de la presente invención, compatible con la primera realización, la placa de construcción está provista, además, de un borde dentado en forma de L y se extiende hasta dos de los bordes perimetrales de la placa que son mutuamente perpendiculares entre sí. Además, dicho borde dentado está relleno del segundo material. In a second embodiment of the build plate of the present invention, compatible with the first embodiment, the build plate is further provided with an L-shaped serrated edge and extends to two of the perimeter edges of the plate that They are mutually perpendicular to each other. Furthermore, said serrated edge is filled with the second material.
Preferiblemente, la altura del borde dentado se encuentra entre los 30 mm y 100 mm; su longitud horizontal entre 0.6 y 0.9 veces la anchura de la placa y su longitud vertical entre 0.2 y 0.4 veces la altura de la placa. Preferably, the height of the serrated edge is between 30 mm and 100 mm; its horizontal length between 0.6 and 0.9 times the width of the plate and its vertical length between 0.2 and 0.4 times the height of the plate.
Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un panel de construcción, no estructural y aislado sísmicamente, que está provisto de un bastidor perimetral, configurado para unirse a la estructura resistente de una edificación; A second aspect of the present invention refers to a non-structural and seismically isolated construction panel, which is provided with a perimeter frame, configured to join the resistant structure of a building;
caracterizado porque comprende al menos una placa de construcción según el primer aspecto de la invención, estando dicha placa de construcción unida al bastidor perimetral de forma que al menos uno de sus bordes perimetrales está en contacto con dicho bastidor perimetral. Preferiblemente, en los paneles de construcción según la presente invención al menos una de las placas de construcción está anclada al bastidor perimetral por medio de elementos roscados de unión, tales como tornillos, estando cada elemento roscado de unión dispuesto en un orificio pasante de dicha placa de construcción y estando dichos orificios pasantes rellenos del segundo material. characterized in that it comprises at least one construction plate according to the first aspect of the invention, said construction plate being attached to the perimeter frame so that at least one of its perimeter edges is in contact with said perimeter frame. Preferably, in the construction panels according to the present invention at least one of the construction plates is anchored to the perimeter frame by means of threaded connection elements, such as screws, each threaded connection element being arranged in a through hole of said plate. of construction and said through holes being filled with the second material.
Gracias a esta configuración particular, en la que los elementos roscados de unión están dispuestos en los orificios pasantes, que se encuentran a su vez rellenos con el segundo material (de carácter flexible), es posible eliminar la rigidización en su plano de toda la placa con bastidor perimetral. Thanks to this particular configuration, in which the threaded connecting elements are arranged in the through holes, which are in turn filled with the second material (flexible in nature), it is possible to eliminate the in-plane stiffening of the entire plate. with perimeter frame.
El hecho de que las placas de construcción de las que consta el panel de construcción de la invención, estén provistas de matrices de orificios pasantes rellenos de un segundo material más flexible en las que, además, en algunas realizaciones de la invención, se disponen los tornillos de anclaje al bastidor, permite aislarlos sísmicamente de la estructura resistente de la edificación a la que, de otro modo, estarían acopladas, con el bastidor perimetral. The fact that the construction plates of which the construction panel of the invention consists are provided with matrices of through holes filled with a second more flexible material in which, in addition, in some embodiments of the invention, the anchoring screws to the frame, allows them to be seismically isolated from the resistant structure of the building to which, otherwise, they would be attached, with the perimeter frame.
En una primera realización preferida del panel de construcción según la presente invención, el bastidor perimetral tiene forma rectangular y comprende: In a first preferred embodiment of the construction panel according to the present invention, the perimeter frame has a rectangular shape and comprises:
- un primer lado, un segundo lado, un tercer lado y un cuarto lado, siendo el primer lado y el segundo lado paralelos entre sí y el tercer lado y el cuarto lado paralelos entre sí; y - a first side, a second side, a third side and a fourth side, the first side and the second side being parallel to each other and the third side and the fourth side being parallel to each other; and
- un montante que discurre desde el primer lado del bastidor hasta el segundo lado del bastidor perimetral; - a post that runs from the first side of the frame to the second side of the perimeter frame;
estando provista además de dos o más placas de construcción según el primer aspecto de la invención, dispuestas entre el montante y el tercer lado del bastidor o, alternativamente, entre el montante y el cuarto lado del bastidor. further being provided with two or more construction plates according to the first aspect of the invention, arranged between the upright and the third side of the frame or, alternatively, between the upright and the fourth side of the frame.
En una segunda realización preferida del panel de construcción según la presente invención, el bastidor perimetral tiene forma rectangular y comprende: In a second preferred embodiment of the construction panel according to the present invention, the perimeter frame has a rectangular shape and comprises:
- un primer lado, un segundo lado, un tercer lado y un cuarto lado, siendo el primer lado y el segundo lado paralelos entre sí y el tercer lado y el cuarto lado paralelos entre sí; y - a first side, a second side, a third side and a fourth side, the first side and the second side being parallel to each other and the third side and the fourth side being parallel to each other; and
- al menos dos montantes que discurren desde el primer lado del bastidor hasta el segundo lado del bastidor perimetral; - at least two uprights that run from the first side of the frame to the second side of the perimeter frame;
estando provista además de tres o más placas de construcción según el primer aspecto de la invención, dispuestas entre dos montantes contiguos entre sí, entre un montante y el tercer lado del bastidor o, alternativamente, entre un montante y el cuarto lado del bastidor. further being provided with three or more construction plates according to the first aspect of the invention, arranged between two uprights adjacent to each other, between a upright and the third side of the frame or, alternatively, between a upright and the fourth side of the frame.
Preferiblemente, el primer lado y el segundo lado del bastidor comprenden sendos perfiles en forma de U en los que se encaja al menos un montante. Preferiblemente, al menos uno de dichos montantes está dispuesto de forma perpendicular al primer lado y al segundo lado. Preferably, the first side and the second side of the frame each comprise U-shaped profiles into which at least one upright is fitted. Preferably, at least one of said uprights is arranged perpendicular to the first side and the second side.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que: The above and other advantages and characteristics will be more fully understood from the following detailed description of some embodiment examples with reference to the attached drawings, which should be considered by way of illustration and not limitation, in which:
La Figura 1A es una vista frontal de un primer ejemplo de realización de una placa de construcción según la presente invención; Figure 1A is a front view of a first embodiment of a build plate according to the present invention;
La Figura 1B es una vista frontal de un segundo ejemplo de realización de una placa de construcción según la presente invención; Figure 1B is a front view of a second embodiment of a build plate according to the present invention;
La Figura 2 es una vista frontal de un primer ejemplo de realización de un panel de construcción según la presente invención; Figure 2 is a front view of a first embodiment of a construction panel according to the present invention;
La Figura 3A es una gráfica fuerza frente a desplazamiento, que representa el comportamiento sísmico de un pórtico relleno con doble hoja de placas de construcción de yeso tradicionales, de 15 mm de espesor; y Figure 3A is a force versus displacement graph, which represents the seismic behavior of a frame filled with a double sheet of traditional 15 mm thick gypsum construction boards; and
La Figura 3B es una gráfica fuerza frente a desplazamiento, que representa el comportamiento del mismo pórtico de la Figura 3A relleno con paneles de construcción de la invención. Figure 3B is a force versus displacement graph, which represents the behavior of the same frame in Figure 3A filled with construction panels of the invention.
Referencias de las figurasFigure references
1 Orificios pasantes; 1 Through holes;
2 Borde dentado en forma de L; 2 L-shaped serrated edge;
3 Bordes perimetrales (de la placa de construcción); 3 Perimeter edges (of the build plate);
4 Perforación alargada; 4 Elongated perforation;
5 Placa de construcción; 5 Build plate;
6 Primer lado (del bastidor perimetral); 6 First side (of the perimeter frame);
7 Segundo lado (del bastidor perimetral); 7 Second side (of the perimeter frame);
8 Tercer lado (del bastidor perimetral); 8 Third side (of the perimeter frame);
9 Cuarto lado (del bastidor perimetral); 9 Fourth side (of the perimeter frame);
10 Bastidor perimetral; 10 Perimeter frame;
11 Montante (del bastidor perimetral); 11 Upright (of the perimeter frame);
12 Estructura resistente de la edificación. 12 Resistant structure of the building.
L<v>Distancia vertical entre centros de dos orificios contiguos; L<v>Vertical distance between centers of two adjacent holes;
L<h>Distancia horizontal entre centros de dos orificios contiguos; L<h>Horizontal distance between centers of two adjacent holes;
C Columna de orificios pasantes; C Through-hole column;
F Fila de orificios pasantes; F Row of through holes;
V Altura de la placa de construcción; V Build plate height;
H Anchura de la placa de construcción; H Width of build plate;
Descripción de un ejemplo de realizaciónDescription of an embodiment example
A continuación, se describen varios ejemplos concretos de la invención haciendo referencia a las figuras adjuntas. En dichas figuras, los componentes con funciones iguales o similares se han designado usando los mismos números de referencia. Several specific examples of the invention are described below with reference to the attached figures. In these figures, components with the same or similar functions have been designated using the same reference numbers.
La Figura 1A muestra un primer ejemplo de realización de una placa de construcción 5 según la presente invención hecha de un primer material, que es yeso laminar o cemento. En el ejemplo ilustrado, el módulo de elasticidad es aproximadamente 2.000MPa en vertical y 1.200MPa en horizontal. Figure 1A shows a first embodiment of a construction plate 5 according to the present invention made of a first material, which is laminated plaster or cement. In the illustrated example, the modulus of elasticity is approximately 2,000MPa vertically and 1,200MPa horizontally.
En esta realización particular de la invención, la placa de construcción 5 comprende dos caras planas, de forma rectangular, de dimensiones 2.700 mm (altura, V) x 1.200 mm (anchura, H) y paralelas entre sí, delimitadas por cuatro bordes perimetrales 3. In this particular embodiment of the invention, the construction plate 5 comprises two flat faces, rectangular in shape, with dimensions 2,700 mm (height, V) x 1,200 mm (width, H) and parallel to each other, delimited by four perimeter edges 3 .
La cara de la placa de construcción 5 visible en la Figura 1A está provista de una matriz de orificios pasantes 1, dispuestos formando filas F y columnas C. En este caso particular, la matriz comprende unos orificios perimetrales 1 exteriores que alcanzan los bordes perimetrales 3 de mayor tamaño (es decir, aquellos de 2.700 mm de longitud), y tienen unas dimensiones de 100 mm x 25 mm, a excepción de los orificios perimetrales 1 que están dispuestos más próximos a los bordes perimetrales 3 de menor tamaño, cuyas dimensiones son 70 mm x 25 mm. Además, los orificios perimetrales 1 están separados entre sí una distancia vertical Lv de 150 mm y una distancia horizontal Lh de 400 mm. The face of the construction plate 5 visible in Figure 1A is provided with a matrix of through holes 1, arranged forming rows F and columns C. In this particular case, the matrix comprises outer perimeter holes 1 that reach the perimeter edges 3 of larger size (that is, those 2,700 mm in length), and have dimensions of 100 mm x 25 mm, with the exception of the perimeter holes 1 that are arranged closer to the smaller perimeter edges 3, whose dimensions are 70mm x 25mm. Furthermore, the perimeter holes 1 are separated from each other by a vertical distance Lv of 150 mm and a horizontal distance Lh of 400 mm.
Asimismo, la cara de la placa de construcción 5 visible en la Figura 1a, cuenta en cada uno de sus bordes perimetrales 3 de menor tamaño (de 1.200 mm de longitud), con una perforación 4 alargada, cuyas dimensiones son 1.000 mm x 70 mm. Likewise, the face of the construction plate 5 visible in Figure 1a, has on each of its smaller perimeter edges 3 (1,200 mm long), with an elongated perforation 4, whose dimensions are 1,000 mm x 70 mm .
Cada uno de los orificios perimetrales 1 y las perforaciones 4 alargadas está relleno de un segundo material, cuyo módulo de elasticidad es aproximadamente 10MPa. El segundo material es, por tanto, notablemente más flexible que el primer material. Each of the perimeter holes 1 and the elongated perforations 4 are filled with a second material, whose modulus of elasticity is approximately 10MPa. The second material is therefore noticeably more flexible than the first material.
Por otro lado, la cara de la placa de construcción 5 visible en la Figura 1A también comprende unos orificios perimetrales 1 interiores que se extienden por el interior de dicha placa 5 de construcción, sin entrar en contacto con ninguno de los bordes perimetrales 3. En este caso particular, las dimensiones de cada uno de orificios perimetrales 1 interiores son 100 mm x 50 mm y están separados entre sí una distancia vertical Lv de 150 mm. On the other hand, the face of the construction plate 5 visible in Figure 1A also comprises interior perimeter holes 1 that extend inside said construction plate 5, without coming into contact with any of the perimeter edges 3. In In this particular case, the dimensions of each of the interior perimeter holes 1 are 100 mm x 50 mm and they are separated from each other by a vertical distance Lv of 150 mm.
Dichos orificios perimetrales 1 interiores también están rellenos del segundo material. Said interior perimeter holes 1 are also filled with the second material.
En la Figura 1B se muestra un segundo ejemplo de realización de una placa de construcción 5 según la presente invención, similar al mostrado en la Fig. 1A. Figure 1B shows a second embodiment of a construction plate 5 according to the present invention, similar to that shown in Fig. 1A.
De hecho, la placa de construcción 5 de la Figura 1B también está hecha de yeso laminar cuyo módulo de elasticidad es aproximadamente 2000MPa y tiene de forma rectangular (de dimensiones 2.700 mm x 1.200 mm) y paralelas entre sí, delimitadas por cuatro bordes perimetrales 3. In fact, the construction plate 5 in Figure 1B is also made of laminar gypsum whose elastic modulus is approximately 2000MPa and has a rectangular shape (dimensions 2,700 mm x 1,200 mm) and parallel to each other, delimited by four perimeter edges 3 .
Además, la placa de construcción 5 según la Figura 1B también está provista a lo largo de uno de sus bordes perimetrales 3 de mayor tamaño, de 2.700 mm de longitud, de orificios pasantes 1 de dimensiones 100 mm x 25 mm, a excepción de los orificios pasantes 1 dispuestos más próximos a los bordes perimetrales 3 de menor tamaño, cuyas dimensiones son 70 mm x 25 mm. En esta ocasión, dichos primeros rebajes 1 también están separados entre sí una distancia de 150 mm. Furthermore, the construction plate 5 according to Figure 1B is also provided along one of its largest perimeter edges 3, 2,700 mm long, with through holes 1 of dimensions 100 mm x 25 mm, except for the through holes 1 arranged closest to the perimeter edges 3 of smaller size, whose dimensions are 70 mm x 25 mm. On this occasion, said first recesses 1 are also separated from each other by a distance of 150 mm.
El segundo borde perimetral 3 de mayor tamaño de la placa de construcción 5 de la Figura 1B está provisto, por el contrario, de bordes 2 dentados en forma de L, que se extienden 900 mm a lo largo de dicho segundo borde perimetral 3 de mayor tamaño y 1.100 mm a lo largo de un borde perimetral 3 de menor tamaño perpendicular a éste. The second larger perimeter edge 3 of the construction plate 5 of Figure 1B is provided, on the contrary, with L-shaped serrated edges 2, which extend 900 mm along said second larger perimeter edge 3. size and 1,100 mm along a smaller perimeter edge 3 perpendicular to it.
Cada uno de los orificios pasantes 1 y de los bordes 2 dentados en forma de L está relleno de un segundo material, cuyo módulo de elasticidad es aproximadamente 10MPa. Each of the through holes 1 and the L-shaped serrated edges 2 is filled with a second material, the modulus of elasticity of which is approximately 10MPa.
Al igual que en el caso anterior, la cara de la placa de construcción 5 visible en la Figura 1B está provista de unos orificios perimetrales 1 que se extienden por el interior de dicha placa 5 de construcción, sin entrar en contacto con ninguno de los bordes perimetrales 3. En este caso particular, las dimensiones de cada uno de dichos orificios perimetrales interiores son 100 mm x 50 mm, estando separados entre sí una distancia de 150 mm. As in the previous case, the face of the construction plate 5 visible in Figure 1B is provided with perimeter holes 1 that extend inside said construction plate 5, without coming into contact with any of the edges. perimeter holes 3. In this particular case, the dimensions of each of said interior perimeter holes are 100 mm x 50 mm, with a distance of 150 mm separated from each other.
Asimismo, en la figura 1B puede apreciarse como una pluralidad de elementos roscados de unión, visibles como círculos negros en dicha figura, están dispuestos en el interior de los orificios pasantes 1 y de los bordes 2 dentados en forma de L, los cuales están rellenos del segundo material, más flexible. Dichos elementos roscados permiten unir la placa de construcción 5 al bastidor perimetral 10 de un panel de construcción, visible en la Figura 2. Likewise, in Figure 1B it can be seen how a plurality of threaded connection elements, visible as black circles in said figure, are arranged inside the through holes 1 and the L-shaped serrated edges 2, which are filled. of the second, more flexible material. Said threaded elements allow the construction plate 5 to be joined to the perimeter frame 10 of a construction panel, visible in Figure 2.
La Figura 2 muestra una posible realización de un panel de construcción no estructural, aislado sísmicamente, según la presente invención. Dicho panel comprende, en primer lugar, un bastidor perimetral 10 que está unido a la estructura resistente 12 de una edificación. Figure 2 shows a possible embodiment of a seismically isolated, non-structural construction panel according to the present invention. Said panel comprises, first of all, a perimeter frame 10 that is attached to the resistant structure 12 of a building.
En este caso particular, el bastidor perimetral 10 tiene forma rectangular y comprende, lógicamente, cuatros lados diferentes: un primer lado 6 y un segundo lado 7, paralelos entre sí, y un tercer lado 8 y un cuarto lado 9, paralelos entre sí y perpendiculares al primer lado 6 y al segundo lado 7. In this particular case, the perimeter frame 10 has a rectangular shape and logically comprises four different sides: a first side 6 and a second side 7, parallel to each other, and a third side 8 and a fourth side 9, parallel to each other and perpendicular to the first side 6 and the second side 7.
El bastidor perimetral 10 también está provisto de montantes 11 que discurren desde el primer lado 6 hasta el segundo lado 7, de forma perpendicular a los mismos. The perimeter frame 10 is also provided with uprights 11 that run from the first side 6 to the second side 7, perpendicular to them.
Además, el panel de construcción según la invención mostrado en la Figura 2, está provisto de placas de construcción 5. La mayoría de dichas placas de construcción 5 están dispuestas entre dos montantes 11 contiguos, a excepción de la primera de ellas (contando de izquierda a derecha en la Figura 2) que está dispuesta entre el tercer lado 8 del bastidor perimetral 10 y un primer montante 11 y la última placa de construcción 5 que está dispuesta entre el último montante 11 y el cuarto lado 9 del bastidor perimetral (10). Furthermore, the construction panel according to the invention shown in Figure 2 is provided with construction plates 5. Most of said construction plates 5 are arranged between two adjacent uprights 11, with the exception of the first of them (counting from the left). right in Figure 2) which is arranged between the third side 8 of the perimeter frame 10 and a first upright 11 and the last construction plate 5 which is arranged between the last upright 11 and the fourth side 9 of the perimeter frame (10) .
En la Figura 3A se muestra una gráfica fuerza frente a desplazamiento, que ilustra el comportamiento sísmico de un pórtico relleno con doble hoja de placas de construcción de yeso tradicionales, de 15 mm de espesor, mientras que en la Figura 3B se muestra la gráfica fuerza frente a desplazamiento, correspondiente al mismo pórtico de la Figura 3A pero, en esta ocasión, relleno con paneles provistos de placas de construcción según el objeto de la invención. Figure 3A shows a force versus displacement graph, illustrating the seismic behavior of a frame filled with double sheets of traditional 15 mm thick gypsum construction boards, while Figure 3B shows the force graph. versus displacement, corresponding to the same portico of Figure 3A but, on this occasion, filled with panels provided with construction plates according to the object of the invention.
En el ejemplo mostrado en la figura 3A el valor de rigidez hallado experimentalmente fue: KPmax = 3.61kN/mm, que se obtiene a partir del cociente entre la fuerza máxima aplicada Pmax=152.63kN y el correspondiente desplazamiento provocado dPmax = 42.21mm). In the example shown in Figure 3A, the stiffness value found experimentally was: KPmax = 3.61kN/mm, which is obtained from the quotient between the maximum applied force Pmax = 152.63kN and the corresponding caused displacement dPmax = 42.21mm).
Por su parte, en el ejemplo mostrado en la figura 3B el valor de rigidez obtenido experimentalmente fue: KPmax = 1.68kN/mm, que se obtiene a partir del cociente entre la fuerza máxima aplicada Pmax=129.32kN y el correspondiente desplazamiento provocado dPmax = 76.91mm). For its part, in the example shown in Figure 3B, the stiffness value obtained experimentally was: KPmax = 1.68kN/mm, which is obtained from the quotient between the maximum applied force Pmax = 129.32kN and the corresponding displacement caused dPmax = 76.91mm).
A la vista de estos resultados, puede concluirse que, gracias al uso de los paneles de construcción según el objeto de la invención, es posible reducir, en algunos casos, la rigidez del conjunto de pórtico con relleno a menos de la mitad que en el caso de una construcción hecha con paneles de yeso laminado tradicionales. In view of these results, it can be concluded that, thanks to the use of construction panels according to the object of the invention, it is possible to reduce, in some cases, the rigidity of the frame assembly with infill to less than half that in the case of a construction made with traditional laminated gypsum panels.
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