DE2025189B2 - Reinforced concrete slab - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrschichtenitahlbetonplatte aus einer Stahlbetonaußenschicht, einer Stahlbetoninnenschicht und einer Isolationszwischenschicht, bei der die Stahlbetonaußenschicht und die Stahlbetoninnenschicht mittels elastisch nachgiebiger, in den Beton eingebetteter Verbundanker vereinigt sind, welche die Isolationszwischenschicht durchfassen, als starre Verbundbolzen aus Schaft und Verbreiterungen an dessen Enden ausgeführt und im wesentlichen orthogonal zur Ebene der Mehrschichtenstahlbetonplatte in die Stahlbetonaußenschicht sowie in die Stahlbetoninnenschicht eingebettet sind. — Der auf diese Weise elastische Verbund zwischen Stahlbetoninnenschicht und Stahlbetonaußenschicht dient dazu, unter- schiedliche Dehnungen zwischen Stahlbetonaußenschichten auszugleichen.The invention relates to a multilayer reinforced concrete slab made of a reinforced concrete outer layer, a reinforced concrete inner layer and an insulating intermediate layer, in which the reinforced concrete outer layer and the reinforced concrete inner layer is united by means of elastic, flexible bonded anchors embedded in the concrete are, which extend through the intermediate insulation layer, designed as rigid composite bolts made of a shaft and widenings at its ends and essentially are embedded orthogonally to the level of the reinforced concrete slab in the reinforced concrete outer layer and in the reinforced concrete inner layer. - The one on this Wise elastic bond between reinforced concrete inner layer and reinforced concrete outer layer serves to to compensate for different expansions between reinforced concrete outer layers.

Bei einer bekannten Mehrschichtenstahlbetonplatte der beschriebenen Gattung (vgl. OE-PS 203 688) sind die Verbundbolzen einfache Stahlbolzen, die in einer so der Stahlbetonschichten durch elastisch nachgiebige, wenn auch nur als schlaff bezeichnete Baustahleinlagen, die die Köpfe der Verbundanker umfassen, gleichsam elastisch nachgiebig gelagert sind. Das ist in bezug auf die Montage umständlich und im übrigen nachteilig, weil die Einbettung der Verbundanker in der entsprechenden Stahlbetonschicht beeinträchtigt wird. Es sind daher auch andere Vorschläge bekanntgeworden. So bestehen bei einer Mehrschichtenstahlbetonplatte ähnlicher Gattung, bei der jedoch die starren Verbundbol- zen fehlen, die Verbundanker aus verhältnismäßig dünnem Stahldraht oder verhältnismäßig dünnen Stahlstäben oder auch nur aus Stahlklammern (vgl. DT-Gbm 1 964 884, DT-Gbm 1 979 295), die dadurch elastisch verformbar sind. Diese bekannte Lösung befriedigt ebenfalls nicht vollständig.In a known multi-layer reinforced concrete slab of the type described (cf. OE-PS 203 688) The composite studs are simple steel studs that are in a way the reinforced concrete layers through elastically resilient, even if only referred to as slack, structural steel inserts, which encompass the heads of the shear connectors are, as it were, mounted so as to be elastically resilient. That is in relation to the assembly cumbersome and otherwise disadvantageous because the embedding of the shear connector in the corresponding reinforced concrete layer is impaired. There are therefore other proposals have also become known. For example, with a multi-layer reinforced concrete slab of a similar type, in which, however, the rigid composite bolts zen are missing, the composite anchors made of relatively thin steel wire or relatively thin steel rods or even just steel clips (see DT-Gbm 1 964 884, DT-Gbm 1 979 295), which are thus elastically deformable. This known solution is satisfactory also not completely.

Sind nämlich die Stahldrähte, Stahlstäbe oder Stahlklammern hinreichend dünn und dadurch hinreichendThis is because the steel wires, steel rods or steel clips are sufficiently thin and therefore sufficient elastisch verformbar, so muß eine große Anzahl von derartigen federnden Verbundankern eingesetzt werden, um unerwünschte Verschiebungen zwischen Stahlbetonaußenschicht und Stahlbetoninnenschicht zu verhindern. Das macht die bekannte Ausführungsform aufwendig, zumal die elastisch nachgiebigen Verbundanker selbst nach herrschenden Bauvorschriften aus austenitischen Stählen bestehen müssen. Ist die Anzahl der elastisch nachgiebigen Verbundanker klein, so muß auf Kosten der elastischen Verformbarkeit die Dicke der Verbundanker so gewählt werden, daß bleibende Verformungen nicht auftreten könnea In allen Fällen stört, daß mit der elastischen Verformung der Verbundanker stets auch Schubspannungen und Scherbeanspnichungen in die Stahlbetonaußenschicht und/oder in die Stahlbetoninnenschicht eingeleitet werden.elastically deformable, a large number of such resilient composite anchors must be used in order to prevent undesired displacements between the reinforced concrete outer layer and the reinforced concrete inner layer. This makes the known embodiment complex, especially since the elastically resilient shear connector must be made of austenitic steels even according to the prevailing building regulations. Is the number of elastically resilient shear connector small, the thickness of the must at the expense of elastic deformability Shear connectors are chosen in such a way that permanent deformations cannot occur. that with the elastic deformation of the shear connectors always also shear stresses and shear stresses in the reinforced concrete outer layer and / or in the Reinforced concrete inner layer are introduced.

Im Zusammenhang mit ganz anderer Problemstellung, nämlich zur Verankerung von Fassadenplatten vor Bauwerken, ist es bekannt, mit gelenkigen Halteankern zu arbeiten, die um Bolzengelenke einerseits im Bauwerk und andererseits in der Fassadenplatte schwenken können und die von Gummipolstem umgeben sind (vgl. Betonzeitung, 1967, Heft 6, Anzeigenseite 56). Das dient dem thermischen Ausgleich, hat die Probleme um die Gestaltung von Mebrschichtenstahlbetonpl2*.ten bisher nicht beeinflußt und würde bei solchen den Verbund zwischen Stahlbetonaußenschicht und Stahlbetoninnenschicht auch zu labil gestalten. Endlich ist es bekannt (vgl. »Engineering New Record«, 1964, S. 96), einzubetonierende Verbundbolzen mit einer Schutzumhüllung in Form einer galvanischen Auflage zu umgeben. Das berührt jedoch die oben umrissenden Probleme bei Mehrschichtenstahlbetonplatten nicht.In connection with a completely different problem, namely for anchoring facade panels in front of buildings, it is known to work with articulated retaining anchors, which are on the one hand in the pin joints Building and on the other hand can pivot in the facade panel and which are surrounded by rubber cushions (see Betonzeitung, 1967, issue 6, ad page 56). This is used for thermal compensation, has so far not influenced the problems associated with the design of reinforced concrete layers, and in such cases it would improve the bond between the outer reinforced concrete layer and reinforced concrete inner layer too unstable. It is finally known (see "Engineering New Record", 1964, p. 96), composite bolts to be set in concrete with a protective coating in the form of a galvanic Surrounding edition. However, this does not affect the problems with reinforced concrete slabs outlined above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie eine Mehrschichtenstahlbetonplatte bezüglich Gestaltung und Anordnung der Verbundanker einzurichten ist, um hinreichend nachgiebigen Verbund zwischen Sahlbetoninnenschicht und Stahlbetonaußenschicht sicherzustellen, ohne daß dabei mit elastisch verformbaren Metallelementen gearbeitet werden müßte und ohne daß es der Beilage besonderer nachgiebiger Unterlegscheiben oder anderer nachgiebiger Bauteile bedarf.The invention is based on the object of specifying how a reinforced concrete slab with respect to The design and arrangement of the shear connector must be set up in order to ensure a sufficiently flexible bond between the reinforced concrete inner layer and the reinforced concrete outer layer without being elastic deformable metal elements would have to be worked and without the addition of special flexible washers or other compliant Components required.

Die Erfindung betrifft eine Mehrschichtenstahlbetonplatte aus einer Stahlbetonaußenschicht, einer Stahlbetoninnenschicht und einer Isolationszwischenschicht, bei der die Stahlbetonaußenschicht und die Stahlbetoninnenschicht mittels elastischer nachgiebiger, in den Beton eingebetteter Verbundanker vereinigt sind, weiche die Isolationszwischenschicht durchfassen, als starre Verbundbolzen aus Schaft und Verbreiterungen an dessen Enden ausgeführt und im wesentlichen orthogonal zur Ebene der Mehrschichtenstahlbetonplatte in die Stahlbetonaußenschicht sowie in die Stahlbetoninnenschicht eingebettet sind. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Verbundanker eine Umhüllung aus elastisch verformbarem Werkstoff aufweisen. Nach bevorzugter Ausfuhrungsform ist die Anordnung so getroffen, daß die Umhüllung den Schaft und die Verbreiterungen der Verbundanker allseitig umgibt Alle normalerweise bei Mehrschichtenstahlbetonplatte η auftretenden Beanspruchungen werden ohne weiteres aufgenommen, wenn die Umhüllung aus elastisch verformbarem Werkstoff eine Dicke aufweist, die etwa Ά bis V2, vorzugsweise '/3, des Schaftdurchmessers ausmacht.The invention relates to a multi-layer reinforced concrete slab made of a reinforced concrete outer layer, a reinforced concrete inner layer and an insulating intermediate layer, in which the reinforced concrete outer layer and the reinforced concrete inner layer are united by means of elastic, flexible shear connectors embedded in the concrete, soft encompass the intermediate insulation layer, designed as a rigid composite bolt made of a shaft and widenings at its ends and essentially orthogonal are embedded in the reinforced concrete outer layer and in the reinforced concrete inner layer to the level of the multi-layer reinforced concrete slab. To solve this problem the invention teaches that the shear connectors have a covering made of an elastically deformable material. According to a preferred embodiment, the arrangement is made so that the sheath, the shaft and the Widening of the shear connector surrounds all sides deformable material has a thickness that is approximately Ά to V2, preferably 1/3, of the shaft diameter matters.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß beiThe advantages achieved can be seen in the fact that at

einer erfindungsgemäßen Mehrschichtenstahlbetonplatte ein hinreichend nachgiebiger aber dennoch ausreichend fester Verbund zwischen Stahlbetonaußenschicht und Stahlbetoninnenschicht ohne weiteres herstellbar ist Dabei kann mit einigen wenigen Verbundankern gearbeitet werden. Zusätzlich können noch Verbundanker anderer Konstruktion eingesetzt werdea Bleibende Verformungen treten an den erfindungsgemäßen Verbundankern auch bei extremen Beanspruchungen nicht auf, da einerseits der Schaft mit den angeformten Köpfen im Sinne der Statik starr ist und da andererseits die Umhüllung elastisch verformbarem Werkstoff Ausgleich bewirkt Dabei ist von besonderem Vorteil, daß der Verbund zwischen der Umhüllung aus elastisch verformbarem Werkstoff und anschließendem Beton auch bei einer Verschiebung zwischen Stahlbetoiiinnenschicht und Stahlbetonaußenschicht nicht aufgehoben wird. Von besonderem Vorteil ist endlich die Tatsache, daß bei einer erfindungsgemäßen Mehrschichtenstahlbetonplatte auch in Achsrichtung der Verbundbolzen ein elastisches Verformungsspiel zwischen Stahlbetonaußenplatte und Stahlbetoninnenplatte möglich ist Das reduziert störende Scherbeanspruchungen und Schubbeanspruchungen und verleiht daher dem Verbund bei der Mehrschichtenstahlbetonplatte extreme Lebensdauer.With a multilayer reinforced concrete slab according to the invention, a sufficiently flexible but nevertheless sufficiently strong bond between the reinforced concrete outer layer and the reinforced concrete inner layer can easily be produced. A few shear connectors can be used. In addition, compound anchors of a different design can be usedea permanent deformations do not occur on the compound anchors according to the invention, even under extreme loads, since on the one hand the shaft with the molded heads is rigid in terms of statics and on the other hand the covering is made of elastically deformable material The advantage that the bond between the envelope made of elastically deformable material and the subsequent concrete is not broken even if there is a shift between the inner layer of reinforced concrete and outer layer of reinforced concrete. Finally, of particular advantage is the fact that with a multi-layer reinforced concrete slab according to the invention, elastic deformation play between the reinforced concrete outer panel and the reinforced concrete inner panel is also possible in the axial direction of the composite bolts.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert Es zeigtIn the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained it shows

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung eine Mehrschichtenstahlbetonplatte nach der Erfindung,F i g. 1 shows a perspective view of a reinforced concrete slab according to the invention,

F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1 in größerem Maßstab undF i g. 2 shows a section in the direction AA through the object according to FIG. 1 on a larger scale and

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Verbundbogen des Gegenstandes der F i g. 2 in größerem Maßstab.F i g. 3 shows a longitudinal section through the composite arch of the object of FIG. 2 on a larger scale.

Die in den Figuren dargestellte Mehrschichtenstahlbetonplatte besteht aus einer Stahlbetonaußenschicht 1, einer Stahlbetoninnenschicht 2 und einer Isolationszwiscnenschicht 3. Letztere besteht beispielsweise aus Schaumstoff. Stahlbetonaußenschicht I und Stahlbetoninnenschicht 2 sind mittels elastisch nachgiebiger, in den Beton von Stahlbetonaußenschicht 1 und Stahlbetoninnenschicht 2 einbetonierter Verbundanker 4 vereinigt Die Verbundanker 4 durchfassen die Isolationszwischenschicht 3. Sie sind durch diese einfach hindurchgestoßen oder durchdringen diese mit Hilfe von Ausnehmungen, die in die Isolationszwischenschicht 3 eingebracht worden sind. Die Verbundanker 4 sind als starre Verbündbolzen aus Schaff 5 und Verbreiterungen 6 an dessen Enden ausgeführt Durch eine Umhüllung 7 aus elastisch verformbarem Werkstoff sind diese Verbundanker 4 im wesentlichen orthogonal zur Ebene der Mehrschichtenstahlbetonplatte in die Stahlbetoninnenschicht 2 sowie in die Stahlbetonaußenschicht 1 elastisch eingebettet worden. Es handelt sich bei dieser dargestellten und bevorzugten Ausführungsform um eine allseitig elastische Bettung im Sinne der Statik mit allen damit verbundenen Vorteilen.The multi-layer reinforced concrete slab shown in the figures consists of a reinforced concrete outer layer 1, a reinforced concrete inner layer 2 and an intermediate insulating layer 3. The latter consists, for example, of foam. Reinforced concrete outer layer I and reinforced concrete inner layer 2 are united by means of elastically flexible compound anchors 4 concreted into the concrete of reinforced concrete outer layer 1 and reinforced concrete inner layer 2 have been introduced. The composite anchor 4 are as rigid Verbündbolzen from Schaff 5 and spacers 6 carried at its ends by a casing 7 made of an elastically deformable material, these composite anchor 4 have been substantially orthogonal embedded to the plane of the multilayer reinforced concrete slab in reinforced concrete inner layer 2 and in the reinforced concrete outer layer 1 elastic. This illustrated and preferred embodiment is an all-round elastic bedding in the sense of statics with all the advantages associated therewith.

Insbesondere aus der Schnittfigur 3 entnimmt man, daß die Umhüllung 7 aus elastischem Werkstoff denIn particular from the sectional figure 3 it can be seen that the casing 7 made of elastic material

ao Schaft 5 mit den Verbreiterungen 6 der Verbundanker 4 allseitig umgibtao shank 5 with the widenings 6 of the shear connector 4 surrounds on all sides

Im übrigen erkennt man aus der schon erwähnten Schnittfigur, daß die Umhüllung 7 eine Dicke aufweist, die etwa '/< bis ⁱh, im Ausführungsbeispiel '/3 desMoreover, it can be seen from the sectional figure already mentioned that the casing 7 has a thickness which is approximately '/ <to ⁱ h, in the exemplary embodiment' / 3 of the

aj Schaftdurchmessers ausmachtaj shank diameter

Durch die in F i g. 1 eingetragenen Pfeile wird deutlich, daß bei einer erfindungsgemäßen Mehrschichtenstahlbetonplatte unter elastischer Verformung der Umhüllung 7 der Verbundanker 4 definierte Relativbewegungen zwischen Stahlbetoninnenschicht 2 und Stahlbetonaußenschicht 1 möglich sind. Auf diese Weise werden störende Spannungen abgebaut, die beispielsweise durch unterschiedliche Wärmedehnungen u.dgl. auftreten können. Nichtsdestoweniger sind die Verhältnisse statisch genau definiert, weil die zulässigen Verformungswege bekannt sind und genau eingehalten werden. — Nicht dargestellt wurde, daß eine Mehrschichtenstahlbetonplatte neben den Verbundankern 4 auch noch andere Verbundanker aufweisen kann, die zur Aufnahme der Kräfte besonders eingerichtet sind.Through the in F i g. 1 entered arrows it is clear that with a multi-layer reinforced concrete slab according to the invention with elastic deformation of the sheath 7 of the shear connector 4 defined relative movements between reinforced concrete inner layer 2 and reinforced concrete outer layer 1 are possible. In this way disruptive stresses are relieved, for example by different thermal expansions and the like. may occur. Nonetheless, the conditions are statically precisely defined because the permissible deformation paths are known and strictly adhered to. - It was not shown that a multi-layer reinforced concrete slab in addition to the compound anchors 4, it can also have other compound anchors which are specially designed to absorb the forces.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mehrschichtenstahlbetonplatte aus einer Stahlbetonaußenschicht, einer Stahlbetoninnenschicht S und einer Isolationszwischenschicht, bei der die Stahlbetonaußenschicht und die Stahlbetoninnenschicht mittels elastisch nachgiebiger, in den Beton eingebetteter Verbundanker vereinigt sind, welche die Isolationsschicht durchfassen, als starre Verbundbolzen aus Schaft und Verbreiterungen an dessen Enden ausgeführt und im wesentlichen orthogonal zur Ebene der Mehrschichtenstahlbetonplatte in die Stahlbetonaußenschicht sowie in die Stahlbetoninnenschicht eingebettet sind, de durch ge- kennzeichnet, daß die Verbundanker (4) eine Umhüllung (7) aus elastisch verformbarem Werkstoff aufweisea1. Multi-layer reinforced concrete slab made of a reinforced concrete outer layer, a reinforced concrete inner layer S and an insulating intermediate layer, in which the reinforced concrete outer layer and the reinforced concrete inner layer by means of elastically flexible, in the concrete Embedded shear connectors are combined, which penetrate the insulation layer, designed as rigid composite bolts made of a shaft and extensions at its ends and essentially orthogonal to the plane of the reinforced concrete slab in the reinforced concrete outer layer as well as in the reinforced concrete inner layer are embedded, de indicates that the shear connector (4) has a covering (7) made of an elastically deformable material 2. Mehrschichtenstahlbetonplatte nach Anspruch2. Multi-layer reinforced concrete slab according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (7) ao den Schaft (5) und die Verbreiterungen (6) der Verbundanker (4) allseitig umgibt1, characterized in that the casing (7) ao surrounds the shaft (5) and the widenings (6) of the shear connector (4) on all sides 3. Mehrschichtenstahlbetonplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (7) aus elastisch verformbarem Werkstoff eine as Dicke aufweist, die etwa '/4 bis '/2, vorzugsweise '/3 des Schaftdurchmessers ausmacht3. Multi-layer reinforced concrete slab according to claim 1 or 2, characterized in that the casing (7) made of an elastically deformable material is an as Has a thickness that is about 1/4 to 1/2, preferably 1/3 of the shaft diameter