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Verbundträger Die Erfindung bezieht sich auf einen biegungsfesten Verbundträger, insbesondere für Decken von Bauwerken. Derartige bekannte Träger bestehen aus zwei hochstegigen, in entsprechendem Abstande voneinander angeordneten Bauelementen, z. B. Holzbohlen, und einer zwischen ihnen eingebrachten, mittragenden und bewehrten Betonfüllung, die mit den hochstegigen Bauelementen durch Schrauben und Klammern querverbunden ist.
Bei der Verwendung solcher Verbundträger wurde die Erkenntnis ausgewertet, dass dünne, hochstegige Bohlen bei gleicher Tragfähigkeit wegen des geringeren Holzaufwandes gegenüber massiven Trägern gleichen Querschnittes wesentlich wirtschaftlicher sind. Die bekannten Träger dieser Art zeigen jedoch eine nur geringe Seitensteifigkeit der Bohlen, so dass der Einbau besonderer Aussteifungen (Kreuzstakung, Spreizlatten u. dgl. ) erforderlich ist. Weitere Nachteile dieser Konstruktionen liegen in dem verhältnismässig kleinen Widerstandsmoment der Holzbohlen sowie in der Notwendigkeit, bei der Herstellung des Betonkernes an der Einbaustelle eine besondere Schalung für den Kemboden anzuordnen.
Alle diese Nachteile der bekannten Träger sind bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verbundträger vermieden, indem die als hochstegige Bohlen, vorzugsweise aus Holz, Faserstoff od. dgl., ausgebildeten Bauelemente mit an ihnen angebrachten Verstärkungsteilen, die an den unteren Bohlenrändern eine Querverbindung und zugleich ein Zugband ergeben, ausgestattet sind und durch diese Verstärkungsteile sowohl einen biegungsfesten Tragkörper mit hohem Widerstandsmoment, als auch eine bleibende Schalung für die Betonfüllung bilden.
Der geringe Mehraufwand für die Herstellung einer vollständigen bleibenden Schalung macht sich infolge der erhöhten Festigkeit des Trägers bezahlt. In Anbetracht der vorgeschriebenen Sicherheiten sind die feuerfesten Eisenbetonkerne so dimensioniert, dass sie die Belastung vorübergehend auch allein aufnehmen können, so dass bei Zerstörung der mittragenden Holzschalung durch Brand die Gefahr eines Deckeneinsturzes vermieden ist.
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gemässen Verbundträgers in Querschnitten veranschaulicht. Fig. 1 zeigt das grundsätzliche Verbundprinzip, aus dem der Träger gemäss
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Fig. 5 und 6 die Anwendung des Verbundträgers als Dachsparren ersichtlich.
Zur Aufnahme der Biegungskräfte sind in bekannter Weise zwei hochstegige Bohlen 1 und 2 in geringem gegenseitigen Abstande angeordnet (Fig. 1), deren Zwischenraum durch Beton 3 ausgefüllt ist. Sämtliche Teile 1-3 sind durch Nägel, Schrauben, Drahtschlingen 4 od. dgl. starr miteinander verbunden, wodurch eine hinreichende Seitensteifigkeit der Bohlen 1, 2 gesichert ist. Nach Erhärtung des Betons ergibt sich ein starrer, einheitlicher Verbundkörper, in dem die Holzbohlen durch ihr elastisches Formänderungsvermögen eine Überbeanspruchung des Betonkernes 3 verhindern.
Bei der praktischen Ausführungsform des
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seitlich angenagelte Bohle 5 festgelegt. Die an der Einbaustelle des herzustellenden Trägers verlegten Teile 1, 2 und 5 bilden eine Schalung von U-förmigem Querschnitt, in die eine Betonfüllung 3 eingebracht und festgestampft wird.
Es erweist sich als zweckmässig, oberhalb des Betonkörpers 3 eine Druckplatte 6 aufzubetonieren, die sich infolge ihrer grösseren Breite auf den obeten Längskanten der Bohlen 1, 2 und auf aussenseitig an letztere angenagelte Verstärkungslatten 7 abstützt. Der hiedurch entstehende T-förmige Betonkörper 3, s ist durch Eisenbügel 8 und in der Zugzone durch Längseisen 9 bewehrt. Die Druckplatte 6 erhöht die Tragfähigkeit des Eisenbetonbalkens und gewährleistet zugleich eine gleichmässige Lastübertragung auf die Bohlen 1, 2 und den Eisenbetonbalken 3.
Je nach den vorliegenden Verhältnissen, der Belastung und Stützweite können auch drei oder mehr Holzbohlen in Abständen voneinander versetzt angeordnet, in der oben beschriebenen Weise distanziert und durch Ausbetonieren gegen
Ausknicken gesichert werden.
Es ist also auf diese Art ein Verbundkörper aus dünnen, hochstegigen Bohlen und Stahlbeton herstellbar, bei welchem ein im voraus zu
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berechnender Anteil der Belastung von dem durch die Bohlen 1, 2, 5 und Latten 7 gebildeten Tragelement, dessen Widerstandsmoment dem eines gleichflächigen I-Holzträgers entspricht und der Rest vom Stahlbetonkörper 3, 6 aufgenommen wird. In der Praxis erweist es sich als zweckmässig, die Gesamtbelastung auf das Holztragelement und den Stahlbetonkörper im Verhältnis 50 : "0 zu verteilen.
Solche Verbundkörper können nun mit Decken-, Dach-und anderen Baukonstruktionen derart kombiniert werden, dass eine zusätzliche Einschalung überflüssig ist und durch die Biegungsfestigkeit des Holztragelementes auch eine Abstützung während der Herstellung erübrigt werden kann.
So zeigt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Decke, deren hölzerne Sturzbodenschalung 10 auf den Bohlen 1, 2 abgestützt ist. Zur seitlichen Verschalung für das Aufbetonieren der Druckplatte 6 werden die den Blindboden 11 tragenden Polsterholzer 12 verwendet. Zwischen Blindboden 11 und Sturzbodenschalung 10 ist in ubhcher Weise eine Schlackenbeschüttung 13 eingebracht.
Eine weitere Deckenausführung zeigt Fig. 4.
Die hier verwendeten Stahlbetonplatten 14 ruhen vor dem Einbringen der Betonfüllung auf den zusätzlichen Verstärkungsleisten 15 auf und ihre Längskanten bilden mit den Leisten 7 und 15 die Schalung für die Druckplatte 6. Die aus den Platten 14 herausragenden Enden der Bewehrungen 16 werden in die Druckplatte 6 einbetoniert. Diese Deckenkonstruktion besitzt eine erhöhte Feuerbeständigkeit und eignet sich daher besonders als oberste Geschossdecke von Wohngebäuden zwecks Schaffung eines feuersicheren Abschlusses gegen das Dach.
Der erfindungsgemässe Verbundträger kann ferner auch als Dachsparren, insbesondere bei Bedachungen mit Stahlbetonplatten, angewendet werden. Die Tragkonstruktion des Daches ist nach Fig. 5 durch Dreigelenkrahmen mit mittlerem Druckriegel gebildet, wobei die Sparren 17 als Verbundträger gemäss Fig. 6 ausgestaltet und mit den Dachplatten 18 starr verbunden sind.
Letztere liegen auf den Bohlen 1, 2 und Verstärkungslatten 7 auf und die herausragenden
Enden der Bewehrungen 16 sind im Beton- körper 3 verankert. Die aufbetonierte Druckplatte 6 überdeckt die Längsränder der Dach- platten 18, diese niederhaltend und abdichtend.
Eine auf diese Art ausgebildete Bedachung ist absolut feuersicher und sturmfest.
Ausser der geringen Entflammungsgefahr, dem kleineren Gesamtgewicht, der leichten Beschaffbar-
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gemässe Verbundträger noch den bedeutenden Vorteil, dass er durch seine Herstellung an der Einbaustelle bis zur Lastaufnahme vollkommen rissefrei bleibt und daher ein späterer Bruch vermieden ist. Ferner werden die hohen Transport-und Montagekosten von entfernt von der Baustelle angefertigten Trägern erspart.
PATENTANSPRÜCHE : l. Verbundträger mit mindestens zwei hochstegigen, in entsprechendem Abstande voneinander angeordneten Bauelementen und einer zwischen ihnen eingebrachten, mittragenden und bewehrten Betonfüllung od. dgl., die mit den Bauelementen querverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die als hochstegige Bohlen (1, 2), vorzugsweise aus Holz, Faserstoff od. dgl., ausgebildeten Bauelemente mit an ihnen angebrachten Verstärkungsteilen, die an den unteren Bohlenrändern eine Querverbindung (5) und zugleich ein Zugband ergeben, ausgestattet sind und durch diese Verstärkungsteile sowohl einen biegungsfesten Tragkörper mit hohem Widerstandsmoment, als auch eine bleibende Schalung für die Betonfüllung bilden.
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Composite beam The invention relates to a rigid composite beam, in particular for ceilings of buildings. Such known carriers consist of two high-rise, spaced apart components such. B. wooden planks, and a load-bearing and reinforced concrete filling introduced between them, which is cross-connected to the high-web construction elements by screws and brackets.
When using such composite girders, the knowledge was evaluated that thin, high-web planks with the same load-bearing capacity are much more economical than solid girders of the same cross-section due to the lower amount of wood required. The known girders of this type, however, show only a slight lateral stiffness of the planks, so that the installation of special stiffeners (cross stiffening, expansion slats, etc.) is necessary. Further disadvantages of these constructions are the relatively small section modulus of the wooden planks as well as the need to arrange special formwork for the core floor when producing the concrete core at the installation site.
All these disadvantages of the known girders are avoided in the composite girder forming the subject matter of the invention, in that the high-rise planks, preferably made of wood, fiber or the like, constructed with reinforcement parts attached to them, which have a cross connection on the lower plank edges and at the same time result in a tension band, are equipped and, through these reinforcement parts, form both a rigid supporting body with a high section modulus and a permanent formwork for the concrete filling.
The little extra effort required to produce a complete permanent formwork pays off due to the increased strength of the girder. In view of the required security, the fireproof reinforced concrete cores are dimensioned in such a way that they can temporarily take the load on their own, so that if the load-bearing wooden formwork is destroyed by fire, the risk of a ceiling collapse is avoided.
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according to the composite beam illustrated in cross sections. Fig. 1 shows the basic composite principle from which the carrier according to
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Fig. 5 and 6 the application of the composite beam as a rafter can be seen.
To absorb the bending forces, two high-web planks 1 and 2 are arranged in a known manner at a small mutual distance (FIG. 1), the space between which is filled by concrete 3. All parts 1-3 are rigidly connected to one another by nails, screws, wire loops 4 or the like, so that sufficient lateral rigidity of the planks 1, 2 is ensured. After the concrete has hardened, a rigid, uniform composite body results in which the wooden planks prevent overstressing of the concrete core 3 due to their elastic deformability.
In the practical embodiment of the
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Plank 5 nailed to the side. The parts 1, 2 and 5 laid at the installation site of the beam to be produced form a formwork with a U-shaped cross-section, into which a concrete filling 3 is introduced and tamped down.
It has proven to be expedient to concretize a pressure plate 6 above the concrete body 3, which, due to its greater width, is supported on the above longitudinal edges of the planks 1, 2 and on reinforcement battens 7 nailed to the outside of the latter. The resulting T-shaped concrete body 3, s is reinforced by iron stirrups 8 and in the tensile zone by longitudinal iron 9. The pressure plate 6 increases the load-bearing capacity of the reinforced concrete beam and at the same time ensures an even load transfer to the planks 1, 2 and the reinforced concrete beam 3.
Depending on the prevailing conditions, the load and support width, three or more wooden planks can also be arranged offset from one another, spaced in the manner described above and countered by concreting
Buckling are secured.
So it is in this way a composite body made of thin, high-web planks and reinforced concrete can be produced in which a in advance
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Calculating proportion of the load from the load-bearing element formed by the planks 1, 2, 5 and slats 7, the section modulus of which corresponds to that of an I-shaped wooden beam and the rest is absorbed by the reinforced concrete body 3, 6. In practice it has proven to be useful to distribute the total load on the wooden support element and the reinforced concrete body in a ratio of 50: "0.
Such composite bodies can now be combined with ceiling, roof and other building structures in such a way that additional formwork is superfluous and the flexural strength of the wooden support element means that support during manufacture can also be superfluous.
3 shows an exemplary embodiment of a ceiling, the wooden lintel floor formwork 10 of which is supported on the planks 1, 2. For the side paneling for concreting the pressure plate 6, the upholstery timbers 12 supporting the blind floor 11 are used. A slag fill 13 is introduced in various ways between the blind floor 11 and the lintel floor formwork 10.
Another ceiling design is shown in FIG. 4.
The reinforced concrete slabs 14 used here rest on the additional reinforcement strips 15 before the concrete filling is introduced, and their longitudinal edges form the formwork for the pressure plate 6 with the strips 7 and 15. The ends of the reinforcements 16 protruding from the plates 14 are concreted into the pressure plate 6 . This ceiling construction has increased fire resistance and is therefore particularly suitable as the top floor ceiling of residential buildings for the purpose of creating a fire-proof seal against the roof.
The composite girder according to the invention can also be used as rafters, in particular for roofs with reinforced concrete slabs. The supporting structure of the roof is formed according to FIG. 5 by a three-hinged frame with a central pressure bar, the rafters 17 being designed as composite girders according to FIG. 6 and being rigidly connected to the roof panels 18.
The latter lie on the planks 1, 2 and reinforcement slats 7 and the protruding ones
Ends of the reinforcements 16 are anchored in the concrete body 3. The concreted-on pressure plate 6 covers the longitudinal edges of the roof plates 18, holding them down and sealing them.
A roof designed in this way is absolutely fire-proof and storm-proof.
Apart from the low risk of ignition, the lower total weight, the easy procurement
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According to the composite girder still has the significant advantage that it remains completely free of cracks due to its manufacture at the installation site until the load is taken and therefore a later break is avoided. In addition, the high transport and assembly costs of girders made at a distance from the construction site are saved.
PATENT CLAIMS: l. Composite girders with at least two high-web construction elements arranged at an appropriate distance from one another and a load-bearing and reinforced concrete filling or the like introduced between them, which is cross-connected to the construction elements, characterized in that the high-web planks (1, 2), preferably made of Wood, fibrous material or the like., Trained structural elements with attached reinforcement parts, which at the lower edge of the plank result in a cross connection (5) and at the same time a tension band, and through these reinforcement parts both a rigid support body with a high section modulus and a permanent one Form formwork for the concrete filling.