Sector tecnológico

La presente invención está relacionada con el sector de las construcciones en general, estructuras no limitadas a paredes, pisos, cielos o techos (Clasificación Internacional E04B1/18), específicamente en el sector de las estructuras que comprenden elementos portantes de carga alargados, como por ejemplo columnas, vigas, cerchas y similares (Clasificación Internacional E04B1/18) y más específicamente las conexiones entre elementos estructurales (Clasificación Internacional E04B1/18B). La presente invención está concebida especialmente para estructuras con elementos portantes de bambú, aunque no limitada a estas (Clasificación Internacional E04B 1/26), más específicamente conexiones especialmente adaptadas para estas estructuras ( E04B1/26B).

También es aplicable el sector de conexiones para estructuras en general, para elementos constructivos en forma de barra de sección cerrada (E04B1/58C) y de forma sustancialmente circular (E04B1/58C2), con dispositivos de conexión separados (E04B1/58C2C).

Antecedentes de la invención

El campo de la construcción con bambú presenta un importante reto técnico en la fabricación de las uniones. Dichas uniones deben ser al mismo tiempo lo más livianas posible y ofrecer la mayor capacidad de transmisión de carga sin llegar a convertirse en un punto débil o de origen de ruptura en la caña de bambú.

Existen actualmente una variedad de uniones de este tipo, como se describen por ejemplo en los estudios llevados a cabo por Caori P. Takeuchi. Una de ellas es la del tipo Simón Vélez, que consiste en una barra roscada atravesando varias cañas y apretada en sus extremos contra el conjunto de cañas mediante tuercas y arandelas. Las celdas atravesadas por dicha barra se rellenan con mortero con el fin de reforzarlas. Se considera una unión demasiado pesada y su resistencia es relativamente baja.

Otro tipo de unión conocida, a la cual se le puede llamar, unión mecánica, la cual consiste también en una barra roscada, con la diferencia de que en vez de rellenarse con mortero, las cañas se refuerzan en sus agujeros mediante láminas, placas o arandelas perforadas y clavadas o atornilladas sobre la superficie del bambú. Tiene la ventaja de ser más liviana pero su resistencia es mucho menor. Se utiliza también esta variante sin placas o arandelas amarrando las cañas con alambre, tiras de cuero o mecate, que con el paso del tiempo se aflojan. Otro tipo de unión es con mortero y varillas. En esta unión, además del relleno con mortero, se introduce una serie de varillas a través de la celda donde se practica la unión, a fin de mejorar el refuerzo. Ofrece mejor resistencia pero es más costosa y pesada que las anteriormente descritas.

Otro tipo de unión es conocida como unión con abrazadera. En este tipo de unión se arrolla una lámina de metal en torno a la superficie de las cañas a unir, cerca o alrededor del punto donde se perfora la caña para producir una unión del tipo mecánica ya descrita. La abrazadera se fija a la caña mediante una pluralidad de tornillos. Este refuerzo permite construir una unión relativamente liviana y mucho más resistente que las anteriores. Sin embargo es de construcción artesanal, relativamente lenta y sujeta a error.

Otro tipo de unión, conocida como unión con platinas, consiste en atornillar platinas anchas por ambos lados a un conjunto de cañas que concurren a dichas platinas. Estas uniones se consideran pesadas y costosas debido a la capacidad estructural requerida en las platinas, aparte de que su resistencia no es muy superior a la de las uniones mecánicas. A diferencia de las uniones anteriores, permite que los ejes axiales de las cañas se encuentren sobre un mismo plano, lo que contribuye a un manejo más balanceado de las cargas.

Todas las uniones descritas anteriormente presentan la desventaja de que se aplican a una forma única de unión entre las cañas, de modo que para agregar diferentes tipos de elementos constructivos se requeriría considerar otros tipos de uniones. A fin de lograr un sistema constructivo más uniforme sería deseable contar con un tipo de unión más versátil o universal.

La patente DE 3817236 revela un avance en este sentido, al proveer una unión del tipo abrazadera partida en dos secciones semicilíndricas, las cuales se unen entre sí mediante tornillos para sujetar la caña y proveen por aparte bases para la conexión de elementos constructivos adicionales, ya sea cañas provistas del mimo tipo de conector o elementos de otros tipos.

Sin embargo este conector está concebido para cañas o barras de sección circular con dimensiones muy uniformes y resulta demasiado rígido. Al abrazar por completo las cañas no admite variaciones en las dimensiones de las diferentes cañas, ni variaciones propias y naturales de la caña a lo largo de su vida útil.

Además de las limitaciones ya descritas, todas las uniones mostradas carecen de una capacidad para ajustarse automáticamente y de manera segura a variaciones dimensionales durante la vida útil de la estructura, como por ejemplo el encogimiento propio de la caña de bambú.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos incluidos muestran la mejor manera de llevar a cabo la invención así como ejemplos de otras varias realizaciones posibles de la invención.

La figura 1 muestra una primera realización de la invención con la barra en vista de corte. La figura 2 muestra una segunda realización de la invención con la barra en vista de corte. La figura 3 muestra vistas ortogonales del elemento de placa para una primera realización de la invención.

La figura 4 muestra vistas ortogonales del elemento de placa y su cubierta para una realización alternativa de la invención.

La figura 5 muestra vistas ortogonales de la placa y un perno con resorte instalado entre la placa y el perno en realizaciones alternativas de la invención.

Descripción

La presente invención provee un sistema de unión para barras de sección circular, típicamente de bambú, compuesta de dos placas base, un conector flexible instalado dentro de la barra y un par de pernos que aprietan dichas placas contra dicho conector flexible. De esta manera se provee una unión de carácter universal, en el sentido de que puede no sólo aceptar a través de dichas placas base la interconexión de barras de bambú, sino también la unión de otros elementos constructivos de diversos tipos. La forma de las placas permite conectarse a cañas de diversos diámetros dentro de un rango típico de tamaños. El conector flexible permite absorber las variaciones dimensionales características de la construcción con bambú y asimismo limitar su extensión en caso de cargas excesivas.

Descripción detallada

El área de aplicación de esta invención es la de conexiones para estructuras en general, para elementos constructivos en forma de barra de sección cerrada y de forma sustancialmente circular, particularmente piezas de bambú. Dentro de dicha área, se refiere específicamente al tipo de conexiones que fijan una o más bases universales a cada barra de bambú, las cuales se unen entre sí para conectarse con otras barras o con otros elementos mediante dispositivos de conexión adicionales.

Una mejora aportada por la presente invención consiste en proveer una unión de carácter universal, la cual puede conectar entre sí tanto elementos estructurales provistos de dicha unión, como cualquier otro tipo de elemento que se pueda acoplar con la superficie base ofrecida por dicha unión. Además dicha unión provee un sistema de apriete flexible, el cual absorbe las variaciones dimensionales que puedan ocurrir en la barra, como por ejemplo las que se producen por el encogimiento natural del bambú. Dicho sistema de apriete está configurado de tal manera que los elementos flexibles operan en compresión, de modo que en caso de darse una carga excesiva estos se deformarán hasta alcanzar su compresión máxima, a partir de cuyo punto su resistencia a la carga aplicada se vuelve sustancialmente mayor.

En una forma preferida de la invención, la unión consta de dos placas base (1A, IB), un conector flexible (2) y dos pernos (3 A, 3B) que unen las placas base (1A, IB) con el conector flexible (2) y las aprietan contra la superficie de la barra de bambú (4) para fijarse a ella. Sin embargo esto no excluye la posibilidad de utilizar placas ampliadas, las cuales se conectan entre sí mediante dos o más conjuntos de conectores y pernos.

En dicha forma preferida de la invención, las placas (1A, IB) cuentan con diversas perforaciones o ranuras (11) previstas para la fijación de elementos estructurarles adicionales. Dichas placas (1A, IB) se ubican en posición diametralmente opuesta una respecto a la otra sobre la superficie externa de la barra (4). En su cara externa estas placas (1A, IB) ofrecen una superficie plana (12), a fin de facilitar la fijación de otros elementos estructurales por medio de las perforaciones o ranuras mencionadas (11), mientras que en su cara interna ofrecen una superficie cóncava (13), la cual se adapta a un rango típico de diámetros de barras (4), por ejemplo el tipo de barras usadas en la construcción con bambú. Las placas (1A, IB) pueden contar además con bordes doblados hacia el exterior de su superficie cóncava (13) y recortados en forma de dientes o serraduras, los cuales se incrustan en la superficie de la barra (4) al apretarse contra ella. Esto no excluye la posibilidad de formas alternativas de producir una superficie dentada o rugosa para mejorar la fricción de las placas contra la superficie de la barra (4).

En una forma preferida de la invención, el conector flexible (2) es en la forma de una cápsula cilindrica y alargada. Dicha cápsula puede formarse, por ejemplo, a partir de un tubo cuyos bordes han sido deformados para reducir su diámetro en los extremos (21 A, 2 IB). Dicha forma no excluye la posibilidad de que el conector cuente con aberturas laterales a fin de facilitar la manipulación e instalación de los demás elementos que lo componen. En el interior de dicho conector (2), se encuentran dos resortes (5A, 5B), uno descansando contra cada uno de sus extremos de diámetro reducido (21 A, 2 IB).

En la configuración preferida, el conector (2) se coloca dentro de una perforación diametral (41A, 41B) previamente practicada en la barra (4), y las placas (1A, IB) se colocan sobre la superficie externa (42) de la barra, una en cada extremo de dicha perforación (41 A, 4 IB). Cada uno de los pernos (3A, 3B) atraviesa la placa correspondiente (1A, IB) y se introduce dentro del conector flexible (2) por cada uno de sus extremos (21 A, 2 IB) hasta atravesar cada uno de los resortes (5 A, 5B). En la punta de cada perno (3A, 3B) que sobresale por el extremo de cada resorte (5A, 5B) próximo al centro del conector (2), se coloca una tuerca (6A, 6B) y su correspondiente arandela (7 A, 7B) a fin de dar apriete al conjunto al girar ya sea las tuercas (6A, 6B) o los pernos (3A, 3B).

En una configuración alternativa el conector contiene únicamente un resorte helicoidal (5 A), el cual descansa contra el borde de diámetro reducido (21 A) de uno de los extremos de conector y se aprieta con un perno (3 A). El perno del lado opuesto (3B) tira del conector (2) mediante la tuerca (6B) y arandela (7B) correspondientes apoyándose directamente sobre el extremo de diámetro reducido (2 IB).

En otra configuración alternativa, las placas (1A, IB) contienen una segunda superficie plana (14) oculta bajo la superficie plana externa (12), sobre la cual se pueden apoyar las cabezas de los pernos (3A, 3B) para que queden asimismo ocultas. Además se puede agregar una cubierta (8, 8A, 8B), la cual puede ayudar a reforzar la placa (1A, IB) y a cubrir las cabezas de los pernos (3A, 3B).

En otra configuración alternativa, no se utiliza el conector flexible. En su lugar se utiliza un perno único (3) el cual desde una de las placas (1A) hasta la placa opuesta (IB). A fin de sostener el apriete en caso de una variación dimensional en la barra, los resortes (5 A, 5B, 9A) van colocados entre la cabeza del perno (3) y la placa o entre la tuerca del perno (3) y la placa (1A, IB).

En otra configuración alternativa, a fin de mejorar el apoyo de los resortes (5 A, 5B), cada extremo del conector (21 A, 2 IB) tiene una arandela (22 A, 22B) a modo de tapa, de modo que los resortes (5 A, 5B) se aprieten contra dichas arandelas (22A, 22B).

Como complemento a la forma preferida se pueden colocar bujes alrededor de los pernos (3A, 3B), contiguos a las placas (1A, IB), a fin de que estos bujes impidan el contacto directo de los pernos (3 A, 3B) con las paredes de la perforación (41 A, 4 IB) en la barra (4). Estas formas preferidas de la invención no excluyen la posibilidad de utilizar otros tipos de resortes compatibles con el conector descrito, por ejemplo en la forma de una o más arandelas cónicas (9A). Tampoco se excluye la posibilidad de prescindir del conector flexible, en cuyo caso las placas (1 A, IB) se aprietan contra la barra mediante un único perno que va directamente desde una de las placas (1A) hasta la placa opuesta (IB).