NL2024637B1

NL2024637B1 - Support beam provided with reinforcement

Info

Publication number: NL2024637B1
Application number: NL2024637A
Authority: NL
Inventors: Bernard Hendrik Engelman Christopher
Original assignee: Bernard Hendrik Engelman Christopher
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2021-01-28
Also published as: NL2023349B1

Abstract

Een draagbalk 1 heeft een wapening 3 die bestaat uit een aantal parallelle, in lengterichting van de draagbalk zich uitstrekkende staven 5 en een aantal strengen 7, 9 van basaltvezels die schroeflijnvormig linksom en rechtsom om de staven zijn gewikkeld en daarbij elkaar kruisen. Op de plaatsen 13, 15 waar de strengen 7, 9 in contact zijn met de staven 5, zijn de strengen aan de staven bevestigd en op de plaatsen 15 waar de strengen 7, 9 elkaar kruisen zijn de strengen aan elkaar bevestigd. De wapening 3 is ingebed in beton ll, waarbij een onderste deel 1A van de draagbalk dat tijdens gebruik op trek belast wordt een trapeziumvormige dwarsdoorsnede heeft en een bovenste deel 1B van de draagbalk dat tijdens gebruik op druk belast wordt een rechthoekige dwarsdoorsnede heeft en waarbij de dwarsdoorsnede van het onderste deel kleiner is dan de dwarsdoorsnede van het bovenste deel.A bearing beam 1 has a reinforcement 3 consisting of a number of parallel bars 5 extending in the longitudinal direction of the bearing beam and a number of strands 7, 9 of basalt fibers wound helically clockwise and counterclockwise around the bars, crossing each other. At the places 13, 15 where the strands 7, 9 are in contact with the bars 5, the strands are attached to the bars and at the places where the strands 7, 9 intersect the strands are attached to each other. The reinforcement 3 is embedded in concrete 11, wherein a lower part 1A of the bearing beam which is subjected to tension during use has a trapezoidal cross-section and an upper part 1B of the supporting beam which is subjected to compression during use has a rectangular cross-section and the cross section of the lower part is smaller than the cross section of the upper part.

Description

Draagbalk voorzien van wapening BESCHRIJVING: Gebied van de uitvinding De uitvinding heeft betrekking op een draagbalk van drukvast materiaal, in het bijzonder beton, voorzien van een wapening die omgeven is door het drukvaste materiaal en een aantal parallelle, in lengterichting van de draagbalk zich uitstrekkende staven omvat, alsmede een langwerpig verstevigingselement dat om deze staven aanwezig is en aan deze staven is bevestigd, welk verstevigingselement is gevormd door een ononderbroken streng die in hoofdzaak van flexibel gevezeld materiaal is en schroeflijnvormig om de staven is gewikkeld.Beam provided with reinforcement DESCRIPTION: Field of the invention The invention relates to a bearing beam of compression-resistant material, in particular concrete, provided with a reinforcement surrounded by the compression-resistant material and a number of parallel bars extending in the longitudinal direction of the bearing beam. comprises, as well as an elongated reinforcing element present around these bars and attached to these bars, which reinforcing element is formed by a continuous strand which is substantially of flexible fiber material and is wound helically around the bars.

Stand van de techniek Een draagbalk volgens de aanhef van conclusie 1 is bekend uit WO98/45556A.State of the art A support beam according to the preamble of claim 1 is known from WO98 / 45556A.

Samenvatting van de uitvinding Een doel van de uitvinding is het optimaliseren van de constructie van een dergelijke draagbalk. Hiertoe is de draagbalk volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de draagbalk een tijdens gebruik op trek belast onderste deel omvat en een tijdens gebruik op druk belast bovenste deel, waarbij de dwarsdoorsnede van het onderste deel kleiner is dan de dwarsdoorsnede van het bovenste deel en waarbij het onderste deel van de draagbalk en het onderste deel van de wapening een vanaf het bovenste deel van de draagbalk taps toelopende vorm hebben. Hierdoor kan zonder noemenswaardig afbreuk te doen aan de sterkte van de draagbalk, de draagbalk lichter worden uitgevoerd dan een volledige rechthoekige draagbalk. Het onderste deel van de draagbalk en het onderste deel van de wapening hebben bij voorkeur globaal de vorm van een trapezium, waarbij in het smalle onderste uiteinde bij voorkeur meer dan een wapeningsstaaf aanwezig is. Het bovenste deel van de draagbalk heeft bij voorkeur een rechthoekige of nagenoeg rechthoekige dwarsdoorsnede.Summary of the invention An object of the invention is to optimize the construction of such a bearing beam. To this end, the carrier beam according to the invention is characterized in that the carrier beam comprises a lower part which is subject to tension during use and an upper part which is subject to compression during use, the cross-section of the lower part being smaller than the cross-section of the upper part and the upper part being lower part of the joist and the lower part of the reinforcement have a tapered shape from the upper part of the joist. As a result, the bearing beam can be designed to be lighter than a complete rectangular bearing beam, without appreciably detracting from the strength of the bearing beam. The lower part of the bearing beam and the lower part of the reinforcement are preferably generally in the form of a trapezoid, with more than one reinforcement bar preferably present in the narrow lower end. The upper part of the girder preferably has a rectangular or nearly rectangular cross-section.

Bij voorkeur bestaan de streng en/of verdere streng volledig of in hoofdzaak uit basaltvezels. Uit basaltvezels vervaardigde strengen blijken uitermate geschikt te zijn voor de hierboven beschreven toepassing doordat zij relatief licht, sterk en goedkoop zijn.Preferably, the strand and / or further strand consists entirely or mainly of basalt fibers. Strands made from basalt fibers have been found to be extremely suitable for the above described application in that they are relatively light, strong and inexpensive.

Een uitvoeringsvorm van de draagbalk volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het verstevigingselement is gevormd door een ononderbroken streng die in hoofdzaak van flexibel gevezeld materiaal is en schroeflijnvormig om de staven is gewikkeld. Bij voorkeur is de streng gevormd door met lijm of epoxy met elkaar tot een streng verbonden vezels. Door in plaats van losse stukken die één keer om de staven is gebogen een doorgaande streng toe te passen die een groot aantal keren om de staven is gewikkeld, neemt de sterkte van de wapening toe. Doordat de streng flexibel is kan deze eenvoudig om de staven gewikkeld worden en goed tegen de staven aanliggen zodat tijdens het productieproces de streng goed aan de staven bevestigd kan worden. Er is zo een sterke wapening verkregen die toepassing van minder drukvast materiaal mogelijk maakt om de gewenste sterkte te verkrijgen. Met een ononderbroken streng wordt hier een streng bedoeld die een lengte heeft zodanig dat de streng een aantal keer (in ieder geval meer dan één keer) om de drie staven is gewikkeld.An embodiment of the bearing beam according to the invention is characterized in that the reinforcing element is formed by an uninterrupted strand which is substantially of flexible fiber material and is wound helically around the bars. The strand is preferably formed by fibers bonded together to form a strand by glue or epoxy. By using a continuous strand wrapped around the bars a large number of times instead of single pieces bent around the bars, the strength of the reinforcement increases. Because the strand is flexible, it can easily be wrapped around the bars and lie well against the bars, so that the strand can be properly attached to the bars during the production process. A strong reinforcement is thus obtained which makes it possible to use less compression-resistant material in order to obtain the desired strength. By a continuous strand here is meant a strand which has a length such that the strand is wound around the three bars a number of times (at least more than once).

De wapening omvat bij voorkeur ten minste een verdere streng van flexibel gevezeld materiaal die eveneens schroeflijnvormig om de staven is gewikkeld en aan de staven is bevestigd, waarbij de strengen op verscheidene plaatsen elkaar kruisen.The reinforcement preferably comprises at least one further strand of flexible fiber material that is also helically wound around the bars and attached to the bars, the strands intersecting at various locations.

De strengen zijn bij voorkeur in tegengestelde richting {linksom en rechtsom) schroeflijnvormig om de staven gewikkeld en aan elkaar en aan de staven bevestigd. De strengen zijn zo aan de staven bevestigd dat zij een vakwerk vormen waardoor de sterkte van de draagbalk toeneemt en er minder drukvast materiaal nodig is om een voldoende sterke draagbalk te verkrijgen.The strands are preferably wound helically around the bars in opposite directions (left and right) and attached to each other and to the bars. The strands are attached to the bars in such a way that they form a framework, which increases the strength of the bearing beam and requires less compression-resistant material to obtain a sufficiently strong bearing beam.

Om een nog sterkere wapening te verkrijgen zijn de strengen bij voorkeur aan elkaar bevestigd op de plaatsen waar zij elkaar kruisen en met elkaar in contact zijn, en zijn de strengen bij voorkeur op elke plaats van contact met de staven aan de staven bevestigd.To obtain an even stronger reinforcement, the strands are preferably attached to each other where they intersect and contact each other, and the strands are preferably attached to the bars at any point of contact with the bars.

Beknopte omschrijving van de tekeningen Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van een draagbalk volgens de uitvinding. Hierbij is: Figuur 1 een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de draagbalk volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede; Figuur 2 de wapening van de in figuur 1 weergegeven draagbalk in zijaanzicht; en Figuur 3 een getrouwe weergave van een wapening van een verdere uitvoeringsvorm van de draagbalk volgens de uitvinding.Brief description of the drawings The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of a bearing beam according to the invention shown in the drawings. In these drawings: Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the bearing beam according to the invention in cross-section; Figure 2 shows the reinforcement of the bearing beam shown in figure 1 in side view; and Figure 3 is a faithful representation of a reinforcement of a further embodiment of the bearing beam according to the invention.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van de draagbalk 1 volgens de uitvinding weergegeven in doorsnede en mm figuur 2 is de wapening 3 van deze draagbalk in zijaanzicht weergegeven. De wapening 3 is ingebed in beton 11, zie figuur 1, waarbij tijdens gebruik een onderste deel 1A van de draagbalk gebruik op trek belast wordt en een bovenste deel 1B op druk belast wordt. Het bovenste deel 1B heeft een rechthoekige dwarsdoorsnede het onderste deel 1A loop vanaf het bovenste deel taps toe en heeft globaal de vorm van een driehoekig. Het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het onderste deel 1A is hierbij kleiner dan het oppervlak van de dwarsdoorsnede van het bovenste deel 1B van de draagbalk 1 zodat beton en gewicht bespaard wordt terwijl dit nauwelijks of niet ten koste gaat van de sterkte van de draagbalk.Detailed description of the drawings In figure 1 an embodiment of the bearing beam 1 according to the invention is shown in cross-section and in figure 2 the reinforcement 3 of this bearing beam is shown in side view. The reinforcement 3 is embedded in concrete 11, see figure 1, in which, during use, a lower part 1A of the bearing beam is loaded under tension and an upper part 1B is loaded under pressure. The upper part 1B has a rectangular cross-section, the lower part 1A tapers from the upper part and is generally in the shape of a triangular. The area of the cross-section of the lower part 1A is herein smaller than the area of the cross-section of the upper part 1B of the bearing beam 1, so that concrete and weight are saved while this is hardly or not at the expense of the strength of the bearing beam.

Deze wapening 3, zie figuur 2, is ter verduidelijking een voorbeeld van een eenvoudige wapening van de draagbalk volgens de uitvinding en bestaat uit een aantal parallelle, in lengterichting van de draagbalk zich uitstrekkende staven 5 en een aantal strengen 7, 9 van basaltvezels die schroeflijnvormig linksom en rechtsom om de staven zijn gewikkeld en daarbij elkaar kruisen. Bij deze uitvoeringsvorm heeft de wapening slechts twee strengen. Op de plaatsen 13 waar de strengen 7 en 9 in contact zijn met de staven 5, zijn de strengen aan de staven bevestigd en op de plaatsen 15 waar de strengen 7 en 9 elkaar kruisen zijn de strengen aan elkaar bevestigd. Bij voorkeur zijn er meer strengen om de staven gewikkeld waarbij de strengen ook aan de bovenzijde van de wapening elkaar kruisen en aan elkaar zijn bevestigd. Hierdoor zijn de balken sterker/stijver in horizontale richting en is er minder kans op verbuigen in het horizontale vlak, Ook kunnen de strengen met de uiteinden aan elkaar bevestigd zijn tot één lange streng. Deze streng is dan heen en weer tussen de uiteinden van de staven afwisselend linksom en rechtsom om de staven gewikkeld waarbij delen ervan elkaar kruisen.This reinforcement 3, see figure 2, is for clarification an example of a simple reinforcement of the bearing beam according to the invention and consists of a number of parallel bars 5 extending in the longitudinal direction of the bearing beam and a number of strands 7, 9 of basalt fibers that are helically shaped. counterclockwise and clockwise around the bars, crossing each other. In this embodiment, the reinforcement has only two strands. At the places 13 where the strands 7 and 9 are in contact with the bars 5, the strands are attached to the bars and at the places where the strands 7 and 9 intersect the strands are attached to each other. Preferably more strands are wrapped around the bars, the strands also crossing each other at the top of the reinforcement and being attached to each other. This makes the beams stronger / stiffer in the horizontal direction and there is less chance of bending in the horizontal plane. Also, the strands can be connected end to end into one long strand. This strand is then wound back and forth between the ends of the bars alternately left and right around the bars with parts thereof crossing each other.

In het bovenste deel IB van de draagbalk bevinden zich vier wapeningsstaven 5B, een nabij elk hoekpunt van de rechthoekige doorsnede. Nabij de smalle onderzijde van het onderste deel 1A van de draagbalk bevinden zich drie wapeningsstaven 5A om zo grote trekkrachten op te kunnen nemen. De wapeningsstaven 5 kunnen van ijzer of een ander metaal zijn of van kunststof. De strengen 7 en 9 zijn bij voorkeur uit flexibel gevezeld materiaal vervaardigd, bijvoorbeeld basalt vezels.In the upper part IB of the girder there are four reinforcing bars 5B, one near each corner of the rectangular cross-section. Near the narrow underside of the lower part 1A of the bearing beam, there are three reinforcing bars 5A in order to be able to absorb great tensile forces. The reinforcing bars 5 can be of iron or another metal or of plastic. The strands 7 and 9 are preferably made of flexible fiber material, for example basalt fibers.

Figuur 3 is een getrouwe weergave van een wapening 23 waarbij de strengen 27 handmatig om de staven 25 zijn gewikkeld. In deze uitvoeringsvorm heeft de wapening 23 meer dan twee strengen 27 die schroeflijnvormig om de staven 25 zijn gewikkeld. Doordat de strengen handmatig zijn gewikkeld kruisen zij elkaar op willekeurige plaatsen. Bij machinaal wikkelen van de strengen zullen deze in een regelmatig patroon aanwezig zijn. In deze uitvoeringsvorm zijn de strengen van basalt en aan elkaar en aan de staven bevestigd door middel van een epoxy. De strengen kunnen ook uit elk ander geschikt flexibel gevezeld materiaal vervaardigd zijn.Figure 3 is a true representation of a reinforcement 23 where the strands 27 have been manually wrapped around the bars 25. In this embodiment, the reinforcement 23 has more than two strands 27 wrapped helically around the bars 25. Because the strands are wound manually, they cross each other at random places. When winding the strands by machine, they will be present in a regular pattern. In this embodiment, the basalt strands are attached to each other and to the rods by means of an epoxy. The strands can also be made of any other suitable flexible fiber material.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.Although the invention has been elucidated in the foregoing with reference to the drawings, it should be noted that the invention is by no means limited to the embodiment shown in the drawings. The invention also extends to all embodiments deviating from the embodiments shown in the drawings within the scope defined by the claims.

Claims

CONCLUSIONS:

Support beam (1) of compression-resistant material, in particular concrete, provided with a reinforcement (3) surrounded by the compression-resistant material (11) and comprising a number of parallel bars (5) extending in the longitudinal direction of the bearing beam, 5 as well as an elongated reinforcing element present around these bars and attached to these bars, which reinforcing element is formed by an uninterrupted strand (7) which is substantially of flexible fiber material and is wound helically around the bars (5), with the characterized in that the carrier beam (1) comprises a lower part (1A) loaded in tension in use and a top part (1B) loaded in compression in use, the cross section of the lower part (1A) being smaller than the cross section of the lower part (1A). upper part (1B) and wherein the lower part (1A) of the bearing beam (1) and the lower part of the reinforcement (3) have a shape tapering from the upper part (1B) of the bearing beam.

Support beam according to claim 1, characterized in that the lower part (1B) of the support beam (1) has a cross-section generally in the form of a trapezium, with more than one reinforcing bar present in the narrow lower end.

3. Support beam according to claim 1 or 2, characterized in that the upper part (1B) of the bearing beam (1) has a rectangular or almost rectangular cross-section.

Support beam according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the reinforcement (3) comprises at least one further strand (9) of flexible fiber material which is also wound helically around the bars (5) and is attached to the bars. attached, the strands (7, 9) crossing each other at various places.

Support beam according to claim 4, characterized in that the further strand (9) is wound helically around the bars (5) in a further direction opposite to the direction in which the strand (7) is wound around the bars (5), which further strand (9) is also attached to the bars (5).

Support beam according to claim 4 or 5, characterized in that the strands (7, 9) are attached to each other at the points (15) where they cross each other.

Support beam according to claim 4, 5 or 6, characterized in that at any point (13, 15) of contact between the strands (7, 9) and the bars (5), the strands are attached to the bars.