DE102019113598A1 - Reinforced beam (Reinforced concrete beam) - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stahlbetonträger, bestehend aus einem Betonkörper, einer Längsstangenbearbeitung und einer Querstabstahlbewehrung, zusätzlich ausgestattet mit quer verlaufenden Metallbewehrungselementen, die im Bereich der Struktur bis zur Höhe der Bewehrung installiert sind, mit einer Stufe, die dem Entwurfsschritt der Risse entspricht. Die Längsstangenbearbeitung, die horizontale Querstange und die Querstange der vertikalen Stahlbewehrung, werden im Querschnitt in Form eines Ovals ausgeführt, dessen lange Achse mit Maxi kombiniert ist, mit der maximalen Belastung des Balkens.The invention relates to a reinforced concrete beam, consisting of a concrete body, a longitudinal bar processing and a crossbar reinforcement, additionally equipped with transverse metal reinforcement elements, which are installed in the region of the structure up to the height of the reinforcement, with a step corresponding to the design step of the cracks. The longitudinal bar processing, the horizontal cross bar and the transverse bar of the vertical steel reinforcement are executed in cross-section in the form of an oval whose long axis is combined with Maxi, with the maximum load of the bar.

Description

Die Erfindung betrifft verstärkte Träger aus Stahlbeton, worunter Stahlbetonbiegekonstruktionen, wie beispielsweise Traversen oder Balken, verstanden werden, in die eine Stahlbewehrung zur Aufnahme von Zugkräften eingebracht wird.The invention relates to reinforced concrete beams, by which reinforced concrete bending constructions, such as trusses or beams, are understood, in which a steel reinforcement is introduced for receiving tensile forces.

Es ist ein Stahlbetonbauelement bekannt ( RU21898916 ), hergestellt in Form einer Stahlbeton-Biegekonstruktion (Querstange), wie einer Traverse oder eines Trägers, in die Metall zur Aufnahme von Zugkräften eingesetzt wird. Die Verstärkung besteht darin, dass in den Abschnitten des Bolzens sich ein gebogenes Lochventil mit geschlossenem Kastenabschnitt mit einem Lochblecheinsatz befindet, der diagonal entlang der Bahn der Hauptzugspannung angeordnet ist. Die geschlossene Form der Blechverstärkung wirkt wie ein Clip für den Beton und erhöht dessen Festigkeit. Das Einlegen des Bogens nimmt nicht nur Zugkräfte auf, sondern sichert auch die Stabilität der Seitenflächen der Blechverstärkung gegenüber ihrer Auswölbung aus der Ebene und erhöht die Verwindungssteifigkeit der Stützabschnitte. Die bekannte Vorrichtung besitzt aber nur eine unzureichende Tragfähigkeit des Balkens.It is known a reinforced concrete element ( RU21898916 ), made in the form of a reinforced concrete bending construction (cross bar), such as a crossbeam or a carrier, in which metal is used to absorb tensile forces. The reinforcement consists in that in the sections of the bolt there is a closed-box bent hole valve with a perforated sheet insert arranged diagonally along the path of the main tensile stress. The closed form of the sheet metal reinforcement acts like a clip for the concrete and increases its strength. The insertion of the sheet not only absorbs tensile forces, but also ensures the stability of the side surfaces of the sheet metal reinforcement with respect to their bulge out of the plane and increases the torsional rigidity of the support sections. However, the known device has only insufficient bearing capacity of the beam.

Die bekannte Vorrichtung kommt der vorliegenden Erfindung in technischer Hinsicht am nächsten. Sie besteht aus einem Stahlbetonbauteil, das in Form beispielsweise einer Traverse oder eines Balkens, einschließlich eines Betonkörpers, einer Längsstange und einer Querstabbewehrung ausgeführt ist, die mit dünnen Quermetallplatten ausgestattet sind, die in der Verstärkungshöhe angebracht sind mit einer Stufe, die den berechneten Stufenrissen entspricht. ( RU67603 ). Der Nachteil dieses Prototyps ist die unzureichende Tragfähigkeit des Trägers.The known device comes closest to the present invention in technical terms. It consists of a reinforced concrete element, designed in the form of, for example, a beam or a beam, including a concrete body, a longitudinal bar and a transverse bar reinforcement, equipped with thin transverse metal plates mounted in the reinforcement height with a step corresponding to the calculated step cracks , ( RU67603 ). The disadvantage of this prototype is the insufficient load-bearing capacity of the wearer.

Das technische Ergebnis der beanspruchten Lösung besteht darin, die Tragfähigkeit des Trägers zu erhöhen, indem die Querschnittskontur der Stahlverstärkung des runden Trägers durch eine ovale Form ersetzt wird.The technical result of the claimed solution is to increase the carrying capacity of the carrier by replacing the cross-sectional contour of the steel reinforcement of the round carrier by an oval shape.

Dieses technische Ergebnis wird durch einen Stahlbetonträger erreicht, der einen Betonkörper, eine Längsversteifung und eine Querstabstahlbewehrung umfasst, die zusätzlich mit quer verlaufenden Metallbewehrungselementen ausgestattet sind, die im Bereich der Struktur mit der Höhe der Bewehrung in Abstufungen entsprechend dem Entwurfsschritt der Risse und der Längsverriegelungsstange in Querrichtung installiert sind. Eine vertikale Querverstrebung aus Stahl ist im Querschnitt in Form eines ovalen Langteils ausgeführt, dessen Achse mit der maximalen Belastung des Balkens kombiniert wird.This technical result is achieved by a reinforced concrete beam comprising a concrete body, a longitudinal stiffener and a crossbar reinforcement additionally equipped with transverse metal reinforcing elements in the region of the structure with the height of the reinforcement in increments corresponding to the design step of the cracks and the longitudinal locking bar in FIG Transverse direction are installed. A vertical cross bracing made of steel is designed in cross-section in the form of an oval long part, the axis of which is combined with the maximum load of the beam.

Das Prinzip der Zuverlässigkeit der Bewehrung besteht darin, dass mit einer Änderung der geometrischen Form der Bewehrung mit der gleichen Fläche und dem gleichen Material die Tragfähigkeit in einer bestimmten Richtung zunimmt, was bedeutet, dass sich auch die Zuverlässigkeit der Struktur erhöht.The principle of the reliability of the reinforcement is that with a change in the geometric shape of the reinforcement with the same area and the same material, the load capacity increases in a certain direction, which means that the reliability of the structure also increases.

In der Tabelle ist der Zusammenhang zwischen den Achsen des Ovals und dem Kreis mit den Widerstandsmomenten entlang der verschiedenen Achsen des Ovals und des Kreises in einem Stahlbetonträger gemäß [3] dargestellt.The table shows the relationship between the axes of the oval and the circle of moments of resistance along the different axes of the oval and the circle in a reinforced concrete beam according to [ 3 ].

In der Figur ist ein Schema der räumlichen Positionierung des Querschnitts der Stahlstangen des Prototyps und der beanspruchten Vorrichtung in einem Stahlbetonträger dargestellt, auf dem:

1. 1 die maximale Belastung des Stahlbetonträgers und das maximales Widerstandsmoment,
2. 2 einen Querschnitt eines Stabes der beanspruchten Vorrichtung in Form eines Ovals,
3. 3 einen Querschnitt der Stabstangen des Prototyps in Form eines Kreises,
4. 4 die lange Achse des Ovals ist, die mit der maximalen Belastung der Bewehrung hinsichtlich ihrer räumlichen Positionierung zusammenfällt,
5. 5 die kurze Achse des Ovals ist, die nicht mit der maximalen Belastung der Bewehrung übereinstimmt,
6. 6 die Achse des Kreises ist, die mit der maximalen Belastung der Bewehrung übereinstimmt,
7. 7 die Achse des Kreises ist, die nicht mit der maximalen Belastung des Ventils übereinstimmt.
8. 8 ein Fragment von Stahlbetonträgern ist.

The figure shows a schematic of the spatial positioning of the cross-section of the steel bars of the prototype and the claimed apparatus in a reinforced concrete beam on which:

1. 1 the maximum load of the reinforced concrete beam and the maximum moment of resistance,
2. FIG. 2 is a cross-section of a rod of the claimed device in the form of an oval; FIG.
3. 3 shows a cross-section of the rod rods of the prototype in the form of a circle,
4. 4 is the long axis of the oval, which coincides with the maximum load of the reinforcement in terms of its spatial positioning,
5. 5 is the short axis of the oval that does not match the maximum load of the reinforcement,
6. 6 is the axis of the circle that coincides with the maximum load of the reinforcement,
7. 7 is the axis of the circle that does not match the maximum load of the valve.
8. 8 is a fragment of reinforced concrete beams.

Das Widerstandsmoment entlang der Achse der maximalen Last, ein Oval mit einem Verhältnis der Hauptachse zu einem kleineren Wert von 1,61 und einer Fläche, die gleich der Querschnittsfläche eines Kreises von 16 mm ist, erhöht sich um das 1,272-fache, d. h. um + 27,2%. Das Widerstandsmoment entlang der Achse der Mindestlast sinkt unter ähnlichen Bedingungen auf das 0,843-fache oder - 15,6%. Die Gesamtmomente des Widerstands entlang beider Achsen nehmen um das 1,0575-fache zu, d. h. um + 5,75%.The moment of resistance along the axis of maximum load, an oval with a ratio of the principal axis to a smaller value of 1.61 and an area equal to the cross-sectional area of a circle is 16 mm, increases by 1.272 times, ie + 27.2%. The moment of resistance along the axis of minimum load decreases under similar conditions to 0,843-fold or - 15,6%. The total moments of resistance along both axes increases by 1.0575 times, ie + 5.75%.

Das Arbeitsgerät ist ein Stahlbetonbalken.The implement is a reinforced concrete beam.

Der Metallrahmen des Stahlbetonträgers wird wie folgt geformt:

• Der Längsstangenarbeitsanker ist mit einer Querstab-Horizontalverstärkung und einer Querstab-Vertikalverstärkung mit einer räumlichen Anordnung einer ovalen Verstärkung für eine maximale Belastung verbunden. Die Verbindung der Verstärkung erfolgt durch Schweißen oder Wirken von Draht. Die Querversteifung aus Metall mit horizontaler und vertikaler Bewehrung der Stange stellt die Verbindung der Seiten des Rechtecks zwischen sich und der Längsversteifung der Stabstange dar, die im Querschnitt eine ovale Form aufweist. Ein Stahlbetonträger mit zwei Stützpunkten an den Kanten trägt die Last über die gesamte Länge mit einem Maximum in der Mitte.
• In der Mitte des Balkens wird eine zentrale Querverstärkung mit einem Rechteck mit der Anordnung der langen Achsen des Ovals parallel zur Längsstange der Arbeitsverstärkung festgelegt. Nachfolgende quer verstärkte Rechtecke werden mit einem nichtlinearen Abstand voneinander zu den Kanten des Balkens eingestellt. Der fertige Metallrahmen wird in die Schalung eingelegt und betoniert.

The metal frame of the reinforced concrete beam is shaped as follows:

• The longitudinal bar work anchor is connected to a cross bar horizontal reinforcement and a cross bar vertical reinforcement with a spatial arrangement of an oval reinforcement for maximum load. The connection of the reinforcement is made by welding or wire working. The transverse metal reinforcement with horizontal and vertical reinforcement of the rod represents the connection of the sides of the rectangle between it and the longitudinal reinforcement of the rod rod, which has an oval shape in cross-section. A reinforced concrete girder with two support points on the edges carries the load over the entire length with a maximum in the middle.
• In the middle of the beam, a central transverse reinforcement with a rectangle with the arrangement of the long axes of the oval is set parallel to the longitudinal bar of the working reinforcement. Subsequent transverse reinforced rectangles are set at a nonlinear distance from each other to the edges of the beam. The finished metal frame is inserted into the formwork and concreted.

Somit wird dieses technische Ergebnis dadurch erreicht, dass die Bewehrung in Form eines Ovals ausgeführt wird, dessen lange Achse mit den maximalen Belastungen des Trägers kombiniert wird, wodurch seine Tragfähigkeit erhöht wird.Thus, this technical result is achieved in that the reinforcement is carried out in the form of an oval whose long axis is combined with the maximum loads of the carrier, whereby its carrying capacity is increased.

InformationsquellenREFERENCES

1. 1. Patent RU Nr. 21898916 IPC E04C 3/20 (2000.01). Veröffentlicht am 10.04.2002. Nr. 25
2. 2. Patent RU Nr. 67603 IPC E04C 3/00 (2006.01). Veröffentlicht am: 27.10.2007 Byul. Nr. 30
3. 3. Referenzmaterialwiderstand/ Pisarenko, GS, Jakowlew, AP, Matveev, W; rep. ed. Pisarenko G.S. - 2. Auflage, Pererab. und hinzufügen. - Kiew: Wissenschaften. Dumka, 1988. - 736 s. (58, 74 S.) .

Tabelle Name des Indikators Kreis, Durchmesser Oval 16 mm 1. Länge der Achsen in mm 16 × 16 19,327 × 12 2. Verhältnis der Achsen der Ellipse i = 1,0 i = 1,61 3. Querschnittsfläche, cm² 2,0096 2,0096 4. Widerstandsmoment entlang der maximalen Achse, cm³ 0,4096 0,52096 5. Widerstandsmoment entlang der minimalen Achse, cm³ 0,4096 0,34541 6. gesamtes Widerstandsmoment, cm³ 0,8192 0,86636

1. 1. Patent RU No. 21898916 IPC E04C 3/20 (2000.01). Published on 10.04.2002. No. 25
2. 2. Patent RU No. 67603 IPC E04C 3/00 (2006.01). Published: 27.10.2007 Byul. No. 30
3. 3. Reference material resistance / Pisarenko, GS, Yakovlev, AP, Matveev, W; rep. ed. Pisarenko GS - 2nd edition, Pererab. and add. - Kiev: sciences. Dumka, 1988. - 736 s. (58, 74 pp.) ,

table Name of the indicator Circle, diameter oval 16 mm 1. Length of the axes in mm 16 × 16 19.327 × 12 2. Ratio of the axes of the ellipse i = 1.0 i = 1.61 3. Cross-sectional area, cm ² 2.0096 2.0096 4. Resistance torque along the maximum axis, cm ³ .4096 0.52096 5. Resistance moment along the minimum axis, cm ³ .4096 0.34541 6. total moment of resistance, cm ³ .8192 0.86636

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• RU 21898916 [0002, 0011]RU 21898916 [0002, 0011]
• RU 67603 [0003, 0011]RU 67603 [0003, 0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• Pisarenko, GS, Jakowlew, AP, Matveev, W; rep. ed. Pisarenko G.S. - 2. Auflage, Pererab. und hinzufügen. - Kiew: Wissenschaften. Dumka, 1988. - 736 s. (58, 74 S.) [0011]Pisarenko, GS, Yakovlev, AP, Matveev, W; rep. ed. Pisarenko G.S. - 2nd edition, Pererab. and add. - Kiev: sciences. Dumka, 1988. - 736 s. (58, 74 p.) [0011]

Claims (1)

Stahlbetonträger, bestehend aus einem Betonkörper, einer Längsstangenbearbeitung und einer Querstabstahlbewehrung, zusätzlich ausgestattet mit quer verlaufenden Metallbewehrungselementen, die im Bereich der Struktur bis zur Höhe der Bewehrung installiert sind, mit einer Stufe, die dem Entwurfsschritt der Risse entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstangenbearbeitung, die horizontale Querstange und die Querstange der vertikalen Stahlbewehrung, im Querschnitt in Form eines Ovals ausgeführt wird, dessen lange Achse mit Maxi kombiniert ist, mit der maximalen Belastung des Balkens.Reinforced concrete beam, consisting of a concrete body, a longitudinal bar processing and a crossbar reinforcement, additionally equipped with transverse metal reinforcement elements installed in the area of the structure up to the height of the reinforcement, with a step corresponding to the design step of the cracks, characterized in that the longitudinal bar processing , the horizontal crossbar and the crossbar of the vertical steel reinforcement, in cross section in the form of an oval whose long axis is combined with Maxi, with the maximum load of the beam.

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