MX2011007347A - Estructura reforzada de soporte de carga. - Google Patents
Estructura reforzada de soporte de carga.Info
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Abstract
Una estructura de soporte de carga de concreto reforzado en la forma de una barra o plancha de concreto incluye un elemento estructural de concreto y un elemento hueco tal como una tubería PVC o tubo de acero extendiéndose a través del elemento estructural de concreto; la estructura de soporte de carga también incluye una pluralidad de varillas reforzadas con acero y punzones o remaches de acero formados en una estructura tipo jaula rodeando el elemento hueco y estando encerrados en el concreto que forma el elemento estructural de concreto; en una forma alternativa, se describe una plancha o piso de concreto que tiene una longitud, ancho y grosor con una pluralidad de soportes de apoyo de carga paralelos; el soporte integral tiene una forma rectangular o trapezoidal que se extiende hacia abajo bajo el piso con un tubo hueco rodeado por una estructura tipo caja extendiéndose a través del elemento de soporte.
Description
ESTRUCTURA REFORZADA DE SOPORTE DE CARGA
CAMPO DE LA INVENCION
Esta invención se refiere a una estructura reforzada de soporte de carga y, de manera más particular, a una membrana estructural de soporte de carga de concreto y/o losa con un paso hueco que se extiende a través de la membrana estructural o losa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Los elementos de concreto reforzado tales como largueros, vigas y planchas comúnmente son utilizados en edificios modernos. Por ejemplo, planchas horizontales de concreto reforzado con acero típicamente con un grosor entre 10 y 50 centímetros frecuentemente son utilizadas, para construir pisos para edificios. En muchos edificios industriales, una plancha de concreto gruesa soportada 1 en un cimiento es utilizada para construir el piso del suelo de un edificio .
También se conoce el uso de vigas de concreto, largueros y planchas con pasos huecos que se extienden a través de los mismos. Por ejemplo, una Patente EUA No. 2,938,255 divulga un método para fabricar vigas con pasos longitudinales para reducir el peso. Un aparato más reciente
para proporcionar pisos huecos de concreto reforzado se describe en una Patente EUA de Breuning, No. 5,396,747. La divulgación de Breuning utiliza una plancha de piso de concreto reforzado hueco plano con una "estructura de dos dimensiones" para obtener una mayor fuerza y rigidez, menos volumen de materiales, y para obtener un equilibrio entre fuerzas de flexión, fuerzas cizallantes, y deformaciones y reducir la cantidad de cemento.
Un sistema de piso de concreto más reciente y método para elaborar los componentes del piso se describe en la Patente EUA No. 7, 024, 831 de Clark et al. Como ahi se describe, el sistema de piso de concreto incluye una pluralidad de vigas de concreto paralelas hechas de bloques de concreto hueco para reducir el peso y recibir un cable de tensión a través de los mismos. Extremos opuestos del cable son sostenidos en placas de extremo dentro de los extremos empotrados de cada viga hueca. Los extremos de las , vigas están adaptados para montaje junto al interior de los lados de una pared de cimentación. Una porción superior de cada viga paralela es adaptable para recibir una pluralidad de paneles de piso en forma angular. Los paneles de piso se enclavan junto a la porción superior de la viga.
No obstante lo anterior, en el presente se cree que hay una necesidad y un mercado comercial potencial para una
estructura de soporte de carga de concreto reforzado mejorada de acuerdo con la presente invención. Debiera haber un mercado potencial para dichas estructuras debido a ¡que el volumen de las porciones huecas se puede adaptar para aplicaciones especificas utilizando diferentes formas y materiales tal como tuberías P.V.C de Styrofoam y tuberías de acero. Por ejemplo, el tipo y forma de materiales: varía dependiendo de la carga, vano y profundidad de una viga. En un caso donde la profundidad de la viga está restringida, puede ser apropiado utilizar tuberías o tubos de acero para incrementar la capacidad de carga de una viga.
Las estructuras de soporte de carga reforzadas mejoradas, de acuerdo con la presente invención, también se pueden utilizar con las siguientes ventajas; reducir el peso del elemento de concreto debido al área hueca para así reducir el movimiento de flexión debido al peso. Esto también significa una reducción en el refuerzo de cemento y acero, e
I
incrementar el momento de inercia para el elemento debido al momento agregado de inercia para la tubería o tubo insertado que conducirá a una reducción en la deflexión. La tubería o tubo llevará parte .del momento de flexión y esto depende del material de la tubería y el grosor. El resultado de aplicar este enfoque proporcionará menos peso de escoria, menos refuerzo de acero y menos costo. Además, el sistema de
acuerdo con la presente invención elimina la caída de vigas y hace posible preparar y fijar el acero de refuerzo en las tuberías antes de preparar las planchas y esto reducirá el tiempo y costo para los trabajadores.
SUMARIO DE LA INVENCION
Una estructura de soporte de carga reforzada de acuerdo con la presente invención incluye un elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior y un elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior encerrado dentro del elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior. Una pluralidad de varillas de refuerzo se extiende a través del elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior y una pluralidad de estribos está longitudinalmente separada a lo largo del elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior y alrededor del elemento. La pluralidad de estribos está en contacto con las varillas de refuerzo y está encerrada por el cemento o concreto en el elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior.
En una modalidad preferida de la invención una estructura de soporte de carga reforzada incluye varillas de
refuerzo de acero y estribos de acero que están soldados
juntos en sus puntos de contacto para formar una estructura
tipo jaula que está separada del elemento hueco. ¦ ·
La invención ahora se describirá en conexión con
las siguientes figuras en donde números de referencia
similares han sido utilizados para designar partes similares.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La figura 1 es una vista en sección transversal de
una viga de concreto de acuerdo con una primera modalidad de la invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva de un
refuerzo que incluye varillas de refuerzo de acero y estribos
de acero tal como se utiliza en la primera modalidad 'de la
invención;
La figura 3 es una vista en sección transversal de una viga de concreto de acuerdo con una segunda modalidad de la invención;
La figura 4 es una vista en sección transversal de
una viga de concreto de acuerdo con una tercera modalidad de
i la invención;
La figura 5 es una vista en sección transversal de
una viga de concreto de acuerdo con una cuarta modalidad de
la invención; y
La figura 6 es una vista en sección transversal de una plancha de concreto o estructura de piso de acuerdo con una quinta modalidad de la invención.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
Ahora se describirá una primera modalidad de la invención en conexión con las figuras 1 y 2. Como se muestra, una viga de concreto que se extiende longitudinalmente 20 incluye un paso que se extiende longitudinalmente 22 definido por una tubería o tubo 23 que se extiende a través de la viga 20 a lo largo de su longitud. La viga 20 también incluye una masa de concreto 24 rodeando el tubo 23 y en contacto con el mismo. Como se muestra, la viga 20 tiene una sección transversal generalmente rectangular, no obstante, se pueden utilizar otras formas para aplicaciones específicas. ;
En una modalidad preferida de la invención, una pluralidad de varillas de refuerzo de acero 26 se extiende a lo largo de la longitud de la viga 20. Por ejemplo,, tres varillas de refuerzo que se extienden longitudinalmente 26 son proporcionadas en un lado inferior de la viga 20 'y dos varillas de refuerzo 26 son proporcionadas en un ' lado superior de la misma. Como se muestra de manera más clara en la figura 2, una pluralidad de estribos de acero 28 o anillos están separados a lo largo de la longitud de la viga 20 y
están separados desde el tubo o tubería 23 por una porción del concreto 24. Como se muestra en la figura 2, las varillas de refuerzo de acero y estribos de acero están soldados juntos en sus puntos de contacto para formar una jaula o estructura.
En la figura 3 se ilustra una segunda modalidad de la invención y es similar a la primera modalidad de la invención. Por ejemplo, la viga de concreto 20 tiene una sección transversal generalmente rectangular y un paso hueco tal como un tubo de cloruro de polivinilo (PVC) 23 extendiéndose a través de la longitud de la viga 20. No obstante, en esta modalidad de la invención, estribos de acero 38 tienen una forma rectangular en oposición ,a los estribos circulares 28 en la primera modalidad de la invención. La segunda modalidad de la invención también incluye cinco varillas de refuerzo de acero que se extienden longitudinalmente 26 con dos de las varillas de refuerzo colocadas en una porción superior de la viga 20 y tres varillas de refuerzo en una porción inferior de la misma. Como se ilustra, las varillas de refuerzo 26 están colocadas con una varilla de refuerzo en cada esquina del anillo o estribo rectangular 38 y una varilla adicional 26 está colocada en la porción del fondo entre las otras dos varillas de acero 26 en la porción inferior. 1
La figura 4 muestra una tercera modalidad de la invención en donde la viga 20 tiene una forma generalmente rectangular, un anillo o estribo en forma rectangular 38 y una pluralidad de varillas de refuerzo que se extienden longitudinalmente 26 soldadas en sus puntos de contacto a los estribos 38 en la misma manera y colocados como en la tercera modalidad de la invención. La diferencia entre la segunda modalidad y la tercera modalidad de la invención reside en el paso hueco que se extiende longitudinalmente 32. El paso hueco 32 está definido por un tubo de acero 38 cón una sección transversal en forma generalmente rectangular en oposición a la tubería PVC en la primera y segunda modalidades de la invención.
En la figura 5 se ilustra una cuarta modalidad de la invención, en donde la viga 20 es básicamente similar a la tercera modalidad de la invención. No obstante, en la cuarta modalidad de la invención, el paso hueco está definido por la tubería de plástico 22 o tubería de acero 33 y es reemplazada por una estructura sólida de peso ligero que se extiende longitudinalmente 42 tal como un elemento de espuma de poliestireno, Styrofoam, redondo o rectangular.
En la figura 6 se muestra una plancha de concreto reforzado de acuerdo con una quinta modalidad de la invención. La plancha de concreto 50 define una base de
concreto 52 o piso que tiene un primer grosor. Como se
muestra, el piso o base 52 puede incluir un número de
varillas de refuerzo de acero 54 dispersas en una manera
convencional tal como lo entenderá bien un experto ' en la
técnica. La plancha 50 también incluye una pluralidad de
elementos de soporte integrales paralelos 60. Como se muestra, el elemento de soporte 60 se extiende hacia abajo
por debajo de la base o piso de concreto 52 y tiene un grosor
de aproximadamente dos veces el grosor del piso.
Cada uno de los elementos de soporte interior 60
incluye un paso hueco que se extiende longitudinalmente 22
conforme a lo definido por una tubería PVC hueca. Tal cómo se ilustra, el elemento de soporte 60 incluye la estructura de la segunda modalidad de la invención. Para ser más
específico, cada uno de los elementos de soporte 60 incluye
una pluralidad de varillas de refuerzo que se extienden
longitudinalmente 26, un anillo o estribo en forma
rectangular 38 y un paso hueco 22 definido por una tubería de plástico 23. La plancha de concreto 50 incluyendo el piso 52
y el elemento de soporte 60 están formados en un molde de
plástico o madera 65 y yace sobre una cimentación 66 tal1 como
un larguero de acero.
i
Aunque la invención se ha descrito en conexión con
sus modalidades preferidas, se debería reconocer qué se
pueden realizar cambios y modificaciones en la misma
apararse del alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims (14)
1. - Una estructura de soporte de carga reforzada, que comprende: un elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior ' y un elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior encerrado dentro de dicho elemento estructural de soporte de carga que se extiende longitudinalmente exterior; una pluralidad de varillas de refuerzo que se extienden a través de dichos elementos estructurales de soporte de carga de concreto que se extienden longitudinalmente exteriores; y ! una pluralidad de estribos longitudinalmente separada a lo largo de dicho elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior y alrededor de dicho elemento,, en contacto con dichas varillas de refuerzo y encerrada 1 por dicho elemento estructural de soporte de carga que' se extiende longitudinalmente exterior.
2. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dichas varillas de refuerzo y dichos estribos son de metal.
3. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dichas varillas de refuerzo y dichos estribos están hechos de acero.
4. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha pluralidad de varillas de refuerzo y dichos estribos están unidos juntos en sus puntos de contacto.
5. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque dichas varillas de refuerzo y dichos estribos están soldados juntos en sus puntos de contacto.
6. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque dicho elemento estructural de soporte de carga de concreto que se extiende longitudinalmente exterior tiene una sección transversal rectangular.
7. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque dicho elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior comprende un tubo de acero.
8. - La estructura de soporte de carga reforzada de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque dicho elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior es una tubería de plástico.
9. - Una plancha de concreto reforzado, que comprende : un piso de concreto que tiene una longitud, un ancho y un grosor y una pluralidad de elementos de soporte integral paralelos o vigas que corren a través de dicho piso en una primera dirección y que se extienden hacia abajo desde ahí con un grosor mayor que el grosor de dicho piso y cada uno de dichos elementos de soporte comprende un elemento estructural de soporte de carga que se extiende longitudinalmente exterior y un elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior encerrado dentro de dicho elemento de soporte integral; y una pluralidad de varillas de refuerzo que se extienden longitudinalmente extendiéndose a través de dicho elemento de soporte y una pluralidad de estribos separados longitudinalmente a lo largo de dicho elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior alrededor de dicho elemento hueco y en contacto con dichas varillas de refuerzo y encerrado en dicho elemento de soporte.
10. - Una plancha de concreto reforzado, ' que comprende: , un piso de concreto que tiene una longitud, un ancho y un grosor y una pluralidad de elementos de soporte integral paralelos o vigas que corren a través y debajo de dicho piso en una primera dirección y que se extienden hacia abajo desde ahí con el grosor en la dirección descendente igual a aproximadamente dos veces el grosor de dicho piso y cada uno de dichos elementos de soporte incluyendo un elemento hueco que se extiende longitudinalmente interior encerrado dentro de dicho elemento de soporte; una primera pluralidad de varillas de refuerzo de acero en una porción de piso plana y una segunda pluralidad de varillas de refuerzo de acero que se extienden longitudinalmente a través de dicho elemento de soporte y una pluralidad de estribos separados longitudinalmente a lo largo de dicho elemento hueco y rodeando dicho elemento hueco y cada uno de dichos estribos en contacto con y soldado a dicha segunda pluralidad de varillas de refuerzo de acero para formar una estructura tipo jaula alrededor de dicho elemento hueco.
11. - La plancha de concreto reforzado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque dicho elemento hueco es una tubería de plástico.
12. - La plancha de concreto reforzado · de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque dicho elemento hueco es una tubería de acero.
13. - La plancha de concreto reforzado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque dicho elemento hueco tiene una sección transversal rectangular.
14. - La plancha de concreto reforzado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque dicho elemento hueco es llenado con una espuma de plástico.
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