DE2225272A1

DE2225272A1 - Armierung aus Profilblech

Info

Publication number: DE2225272A1
Application number: DE19722225272
Authority: DE
Inventors: Raymond Eugene; Curran Bernard Edwin; Lindner Robert George; Sewickley Pa. Albrecht (V.St.A.)
Original assignee: H.H. Robertson Co., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-07
Also published as: BE783975A; ZA722493B; CA995919A; AU4280472A; FR2138761A1; AU4280572A; ES403193A1; AU470548B2; CA971738A; BE783974A; AU470167B2; US3812636A; NL7206849A; JPS5313096B1; FR2138760A1; JPS482925A; BE783976A; ES403192A1; CA991878A; AU470774B2

Description

Two Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 1>222, USA

Armierung aus Profilblech

Die Erfindung bezieht sich auf eine Armierung aus Profilblech zur Verwendung insbesondere für Verbundfußboden bzw.. Verbunddecken in Verbindung mit einer über der Armierung angeordneten Betonschicht.

HerUäuiailicherweise werden zur. Herstellung von Verbund fußböden Armierungon aus Blech verwendet. Die Arrcierungsbleche können aus einem einzigen Profilblech bestehen oder als Metallarmierung mit Zellenstruktur ausgebildet sein, bei der ein' oberes Profilblech an einem unteren Blech befestigt ist;,wie das z.B. in der US-PS 3 397 497 und in "den kanadischen Patentschriften 704 839 und 704 841 beschrieben ist.

Armierungsbleche zur Herstellung von Verbundfußböden schaffen eine sichere mechanische Verbindung mit der darüber gegossenen Betonschicht. Der entstehende Boden weist während der gesamten. Lebensdauer des Gebäudes eine vorausbestimiUbarc und zuverlässige Verb und wirkung zwiaoben der Betonschicht und dem Blech a.uf. Daher kann die Druckfestigkeit des Beton bei dem entstande-

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nen Verbundfußboden genutzt werden. Man erhält also einen aus armiertem Beton bestehenden Verbundfußboden, bei dem der Beton im wesentlichen diejenige Eigenschaft hinzubringt, die gewöhnlich den Beitrag des Betons bei Konstruktionen aus armiertem Beton ausmacht, nämlich den Druckbelastungswiderstand. Die Armierungsbleche bilden eine zusammenwirkende Metallarmierung für den Beton.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln eine verbesserte Armierung aus Profilblech zu schaffen, welche bei erhöhter Scherfestigkeit die Möglichkeit bietet, Ilorizontalspannungen zuverlässig aufzunehmen.

Eine erfind-^jmgsgemäiie Armierung aus Profilblech ist so ausgebildet, daß die Armierung eine Oberseite und eine Unterseite mit abwechselnd durch benachbarte geneigte Stegbänder verbundenen, jeweils auf gleicher Ebene liegenden oberen und unteren Gurtbändern besitzt, daß die Armierung eine zwischen der Ebene des oberen Gurtbandes und der Ebene des unteren Gurtbandes dazu parallel verlaufende geometrische mittlex^e Ebene aufweist, daß zumindest einige auf gleichsr Ebene liegende untere Gurtbänder mit einer Reihe von Verformungen bzw. Riffeln versehen sind, welche zu örtlichen Ungleichmäßigkeit en im Gefüge des unteren Gurtbandes führen, so clr.ß das Gefüge unter Zug- oder Druckbeanspruchung geringere Wirksamkeit hat, daß längsverlaufende Rippen mit gewissen unteren Gurtbändern auf derselben Seite der geometrischen mittleren Ebene wie die Riffeln einstückig geformt sind, welche auf die geometrische mittlere Ebene hin zwischen einem geneigten Stegband und

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einem benachbarten unteren Gurtband verlaufen und welche 'mit dem benachbarten unteren Gurtband längsverlaufende Verzahnungsrillen bilden, die den Verlust an Wirksamkeit im Gefüge der unteren Gurtbänder durch den zusätzlichen Halt des durchgehenden Metalls der längsverlaufenden Rippen für die Armierung ausgleichen, und daß mit jedem geneigten Stegband Verformungen einstückig gebildet sind, welche von der Oberfläche der Armierung abgesetzte Betonhaftflächen bilden.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Verbundfußbodenkonstruktion mit einer Anzahl erfindungsgemäßer nebeneinander angeordneter, übereinandergreifender Armierungsbleche, welche mit einer eine zusammenhängende Masse bildenden Betonschicht bedeckt sind. Die Bleche weisen nach der Erfindung lä^gverlaufende Rippen auf, die zur Versteifung der unteren mittleren Gurtbänder und des unteren seitlichen Gurtbandes und damit in der Verbundfußbodenkonstruktion als Halterungseinriclitung für den Beton sowie als Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit dienen, wodurch die die Armierungsbleche aufweisende Verbundfußbodenkonstruktion gegenüber herkömmlichen Anordnungen stark verbessert ist und außerdem Gesichtspunkte

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der Fließberechnung einbezogen werden, so daß die Horizontalspannung bei der Konstruktion von Verbundfußböden nicht mehr vorrangig berücksichtigt werden muß.

Jede Verbundfußboden-Konstruktion muß eine Halterungseinrichtung aufweisen, um dem senkrechten Abheben der Betondecke von der Armierung entgegenzuwirken, und auch eine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit, um der Bewegung der Betondecke längs der Armierung entgegenzuwirken. Die erfindungsgemäße Verbundfußboden-Konstruktion hat diese sehr wesentlichen Einrichtungen, die aber nicht mit nur einem Armierungselement zur Wirkung gelangen, sondern vielmehr durch das Zusammenwirken von zwei oder mehr Armierungselementen, d.h.,die einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Armierung tragen gemeinsam zur Gesamtwirkung dieser Einrichtungen bei.

Die Halterungswirkung nach der Erfindung wird durch das Zusammenwirken des Betons, v/elcher an den durch längsverlaufende Rippen gebildeten längsverlaufenden -Verzahnungsrillen anliegt und diese füllt, und des Betons erreicht, welcher sich an durch Vorsprünge gebildete Haftflächen anlegt, und sich diesen anpaßt. Die Scherfestigkeit wird erzielt durch das Zusammenwirken a) des Betons, welcher an den Riffeln des unteren Gurtbands anliegt, b) des Betons, welcher an den querverlaufenden Haftflächen der Vorsprünge anliegt, und c) des Betons, welcher an den gegenüberliegenden längsverlaufenden Rippen der jeweiligen Rinnen der Armierungen haftet.

Bisher konnte bei keiner herkömmlichen Verbundfußboden-Konstruktion der Bewegung des Betons in Längsrichtung zu

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den Armierungsblechen und dem senkrechten Abheben des Betons von den Armierungsblechen so weit entgegengewirkt werden, wie dieses dank der vorliegenden Verbundfußbodenkonstruktion möglich ist. Der nach der Erfindung erreichte Scherwiderstand ist so hoch, daß die waagerechte Scherung bei der normalen Verwendung der vorliegenden Verbundfußboden-Konstruktion keine Einschränkungen mehr auferlegt.

Bei jeder Verbundfußboden-Konstruktion entspricht die zulässige gleichmäßige Belastung einem bestimmten Bruchteil

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(Sicherheitswert) der Bruchbelastung des Verbundfußbodens. Für die herkömmliche Konstruktion von Verbundfußböden werden zwei Bruchbelastungswerte bestimmt, von denen der eine auf der Spannung der Stahlarmierung und der andere auf der Horizontalspannung im Verbundfußboden beruht. Herkömmliche Verbundfußboden-Konstruktionen geringerer Spannweiten von etwa unter 3 m brechen, wenn die wirksame Belastung zum Trennen des Betons von der Armierung und zumbleiten des Betons längs der Armierung führt. Es kommt dann zum sogenannten Scherbruch. Bei größeren Spannweiten von z.B. mehr als 3 m brechen herkömmliche Verbundfußboden-Konstruktionen, wenn die aufgebrachte Belastung in der untersten Faser der Stahlarmierung eine Zugspannung erzeugt, die größer als die Fließfestigkeit des Stahls ist. Unter der Einwirkung dieser Belastung trennt sich die Betonmasse von der Stahlarmierung, und es kommt zum sogenannten Fließgrenzbruch. Die auf der Stahlspannung basierende zulässige gleichmäßige Belastung für herkömmliche Verbundfußböden-Konstruktionen entspricht einem bestimmten Bruchteil der zum Fließgrefnzbruch führenden Belastung.

Dank der besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbundfußbodenkonstruktion kommt es nicht plötzlich zu vorher

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nicht bestimmbarem Bruch, wenn die Stahlarmierung ihre Fließgrenze erreicht hat. Stattdessen bewahren Stahl und Beton unter Bildung eines sogenannten plastischen Angelpunktes bzw. Scharniers (plastic hinge formation) bei steigender Belastung ihren Zusammenhalt noch nach Erreichen der Fließgrenze des Stahls. Die Stahlärmierung nimmt dann weiterhin zusätzliche Zugspannung auf, bis die Spannung in der obersten Faser der Stahlarmierung, welche der neutralen Fläche am nächsten ist, die Fließgrenze erreicht und es zur sogenannten Bruchbelastung kommt. Bei der Bruchbelastung gehen die Zugspannungen auf den Beton über, der wenig eigene Zugfestigkeit besitzt. Bei Bruchbelastung bricht die erfindungsgemäße Verbundfußbodenkonstruktion in der Betonmasse.

Die Bildung des plastischen Angelpunktes ist ein bekannter Vorgang. Die Belastung, bei der ein plastischer.Angelpunkt auftritt, "sowie die Stelle, an der er sich bildet, werden mittels eines Berechnungsverfahrens ermittelt, das na η als Bruch- oder Fließberechnung bezeichnet. Datiu sei jedoch bemerkt, daß diese Bruch- oder Fließberechnung zur Ermittlung der Bruchbelastung sich bisher lediglich auf Baustahlteile, Stahlrahmen und Verbundträgerkonstruktionen beschränkte. Diese Bruch- oder Fließberechnung für Baustahlteile und Stahlrahmen ist ausführlich beschrieben in dem Buch von L.E.Grinter, "Design of Modern Steel Structures", New York: The Mac Millan Company, 1960, S.389 bis 399. Eine Bruch- und Fließberechnung für Vurbundträgerkonstruktionen findet sich in dem Buch von I.M.Viest, R.S. Fountain und R.C.Singleton, "Composite Construction in Steel and Concrete", New York: McGraw-Hill Book Company Inc., 1958, S.173 und 174.

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Die vorliegende Erfindung schafft erstmalig eine Verbund^ fußbodenkonstruktion aus Profilblecharmierungen und einer darüber befindlichen anliegenden Betonschicht, in der sich ein plastischer Angelpunkt bildet. Dank dieser Eigenschaft weist der erfindungsgemäße Verbundfußboden eine die zum Fließgrenzbrech führende Belastung herkömmlicher Verbundfußbod.enkonstruktionen bei weitem übersteigende Bruchbelastbarkeit auf. Infolgedessen liegt auch die zulässige gleichmäßige Höchstbelastung der erfindungsgemäßen Verbundfußbodenkonstruktion, welche einem bestimmten Br-uchteil der Bruchbelastung und nicht der zum Fließgrenzbruch führenden Belastung entspricht, ebenfalls bedeutend höher als bei allen herkömmlichen Verbundfußbodenkonstruktionen.

Die Bildung einer Verbindung zwischen Beton und einer Armierung aus galvanisiertem Stahl ist ebenfalls ein an sich bekannter Vorgang. Diese Verbindung entsteht durch die Bildung einer durch eine chemische Reaktion zwischen Kalziumoxid des Betons und Zink der Armierung aus galvanisiertem Stahl gebildeten komplexen Kalziuin-Zinkvorbindung (siehe I.W. Benjamin, "Use of Galvanized Sheets in Concrete Reinforcement", Year Book of American Iron and Steel Institute 1965» S. 3^7 bis 369)· Bisher wurde diese Verbindung jedoch bei der Bestimmung der Tragfähigkeit von Verbundfußbodenkonstruktionen nicht berücksichtigt. Die tforaigebung der erfindungsgemäßen Profilblecharmierung trägt jedoch zur Tragfähigkeit des Verbundfußbodens bei.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine schematisierte Teilschnittschrägansicht eines, teilweise fertiggestellten mehrstöckigen Gebäudes, dessen eines Stockwerk erfindungsgemäße in ihrer Lage gehaltene Armierungsbleche aufweist und an dem ein weiteres Stockwerk mit einer auf die Armierung gegossenen Betondecke versehen ist,

Fig. 2 eine schematisierte Schrägansicht der erfindungsgemäßen Armierung aus Profilblech, . '

Fig. 3 eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Armierung aus Profilblech,

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittansicht entsprechend der Linie 4-4 in Fig. 2, mit einer ersten Halterungseinrichtung,

Fig. 5 eine Teilansicht einer zweiten Halterungseinrichtung,

Fig. 6 und 7 je eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie 6-6 bzw. 7-7 in Fig. 5,

Fig. 8 eine Fig. 5 ähnliche Teilseitenansicht einer anderen Ausführungsform der zweiten Halterungseinrichtung,

Fig. 9 und 10 je eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie 9~9bzw. 10-10 in Fig. 7, ■

Fig.11 eine Fig. 5 ähnliche Teilseitenansicht einer weiteren Ausführungsform der zweiten Halterungseinrichtung,

Fig.12 und 13 Je eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie 12-12 bzw. 13-13 in Fig. 11,

Fig.14,15 und 16 je eine Querschni+tansicht von weiteren Ausführungsformen 'der zweiten Halterucgseinrichtung nach Fig. 6,9 und 12,

Fig.17 eine Teildraufsicht von am unteren Gurtband der erfindungsgemäßen Armierungsbleche befindlichen Einrichungen zur Erhöhung der Scherfestigkeit,

Fig.18 und 19 je eine Teilquerschnittansicht entsprechend der Linie 18-18 bzw. 19-19 in Fig. I7,

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Fig. 20 eine zur Verdeutlichung leicht übertriebene Querschnittansicht eines auf einer Anzahl von Stützen aufliegenden erfindungsgemäßen Verbundfußbodens,

Pig..:21 eine schematisierte Schräg-Schnittansicht entsprechend der Linie 21-21 in Fig. 20,

Fig. 22 eine Teilquerschnittansicht einer Verbündträgerkonstruktion mit der Armierung gemäß Fig.- 2 entsprechend der Linie 22-22 in Fig. 21,

Fig. 23 eine vergrößerte Schnittansicht entsprechend der Linie 23-23 in Fig. 2, wobei Höhe und Breitenmaße einer durch die erfindungsgemäße Armierung gebildeten Rinne dargestellt sind,

Fig. 24· eine Teilquerschnittansicht der Verbundfußbodenkonstruktion mit der Armierung in Fig. 2 entsprechend der Linie 24-24 in Fig. 20,

Fig. 25 eine Fig. 2 ähnliche schematisierte Teilschrägansicht einer weiteren Auführungsform des erfindungsgemäßen Armierungsblechs und

Fig. 26 eine schematisierte Schräg-Schnittansioht des Verbuudfußbodens nach der Erfindung, wobei abwechselnd Metallarmierungen mit und. ohne Zellenstruktur verwendet sind.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines modernen, mehrsböckigen Gebäudes 40 mit senkrechten Stützen 41 und waagerechten Trägern 42,43. Eine Anzahl von Armierungen aus Profilblech 44 -sind nebeneinander zusammengesetzt und an den waagerechten Trägern 42,43 befestigt. Eine Betonschicht 45 ist über die Armierungsbleche 44 gegossen, so daß in dem mehrstöckigen Gebäude 40 ein Verbundfußboden bzw. eine Verbunddecke 46 vorhanden ist.

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Die Profilblecbarmierung 44 weist aufeinanderfolgende,' auf gleicher Ebene liegende obere Gurtbänder 47 und untere Gurtbänder 48 auf, welche durch geneigte Stegbänder 49 getrennt sind (Fig. 2 und 3). An den gegenüberliegenden längsverlaufenden Enden der Armierung 44 befinden sich seitliche Gurtbänder 48a, 48b. Das Armierungsblech 44 besitzt eine die geneigten Stegbänder 49 schneidende geometrische mittlere Ebene 50 > welche von einer Ebene 51 des oberen Gurtbands 47 und einer Ebene 52 des unteren Gurtbandes 48 gleich weit entfernt ist und zu diesen parallel verläuft (Fig. 3). Die oberen und unteren Gurtbänder 47,48 haben im wesentlichen die gleichen Breitenmaße 53,53' (Fig. 3)s das Armierungsblech 44 hat eine Breite über alles oder Gesamtbreite 154.

Die erfindungsgemäße Armierung besteht aus Stahlblech mit einer abgewickelten Breite von z.B. etwa 1524 ca und einer Stärke von z.B. etwa 0,64 mm bis etwa 1,29 mm (gau[$e 22 bzw. gauge 16). Das Stahlblech ist vorzugsweise aus galvanisiertem Stahl gefertigt, damit die oben erwähnte Verbindung mit dem Beton ausgenutzt werden kann.

Das Armierungsblech 44 weist drei obere Gurtbänder 47 auf und hat eine Gesamtbreite 154 von z.B. 91,4 cm (Fig. 3). Es sei jedoch betont, daß das erfindungsgeinäße Arnierungsblech anstelle von hier beschriebenen drei oberen Gurtbändern 47 auch weniger, z.B. zwei obere Gurtbänder 47, aufweisen kann, wobei dann die Breite über alles 61 cm betragen würde.

Unterhalb der geometrischen mittleren Ebene yO ist eine erste Halterungseinrichtung 54 zum Verhindern eines senkrechten Abhebens des Betons 45 von dem Armierungsblech 44 positioniert (Fig. 1). Zur Ergänzung der ersten Halterungseinrichtung 54 und zum Verhindern eines senkrechten Ab-

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hebens des Betons 4-5 vom Armierungsblech 44 ist oberhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 eine zweite Halterungseinrichtung 55 angeordnet (Fig. 1). Außerdem befindet sich unterhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 eine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56, welche der Bewegung des Betons 45 in Längsrichtung zum Armierungsblech 44 entgegenwirkt (Fig. 1). Alle oberen Gurtbänder 4-7 sind vorzugsweise mit einer längsverlaufenden Versteifungssicke 57 versehen. Die seitlichen unteren Gurtbander 48a, 48b haben jeweils versteifte Enden 58»59.

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Die Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56 besitzt vorzugsweise als Riffeln 60 ausgelegte Ausbildungen, welche mit einigen der unteren Gurtbänder 48 einstückig in deren Mitte geformt sind und über eine den unteren Gurtbändern 48 gemeinsamen Ebene 52 in Richtung auf die geometrische mittlere Ebene 50 hinausragen (Fig. 2,3,17,18 und 19). Eine Reihe von Eiffeln 60 sind in den beiden mittleren unteren Gurtbändern 48 und in dem seitlichen unteren Gurtband 48a angeordnet (Fig. 2), welche die Scherfestigkeit wirksam erhöhen. Die Riffelreihen 60 führen allerdings an einigen Stellen zu Ungleichmäßigkeiten im Gefüge des unteren Gurtbandes 48 (48a), so daß es unter Zug- oder Druckbeanspruchung geringere Wirksamkeit haben kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der ersten Halterungseinrichtung 54 enthält diese eine in Längsrichtung zwischen dem geneigten Stegband 4-9 und dem benachbarten unteren Gurtband (48a,48b) verlaufende Rippe 61 (Fig.4). Unter Zug- oder Druckbeanspruchung kann das Gefüge der unteren Gurtbänder .48 (48a) durch die Riffeln 60 weniger wirksam sein. Dieser Verlust an Wirksamkeit wird jedoch dadurch wieder ausgeglichen, daß das durchgehende Metall der längsverlaufenden Rippen 61 der Armierung Halt gibt.

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Das Armierungsblech 44 weist eine durch die gegenüberliegenden geneigten Stegbänder 49 und das dazwischen angeordnete untere Gurtband 48 gebildete Wanne 105 auf (Fig. 2). Die benachbarten Armierungsbleche 44 weisen durch die gegenüberliegenden geneigten Stegbänder 49 und die zusammengesetzten seitlichen unteren Gurtbänder 48a,48b gebildete Rinnen 103' auf. Jede Wanne 103, 103' enthält gegenüberliegende längsverlaufende Rippen, welche den Beton halten und dadurch die Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56 noch ergänzen (Fig. 2).

Jede Rippe 61 weist einen Sockelabschnitt 62 auf, welcher vom unteren Gurtband 48 abgesetzt ist und quer zu dem benachbarten geneigten Stegband 49 verläuft. Eine zuriickgebogene Seitenwand 63 verbindet den Sockelabschnitt 62 mit dem unteren Gurtband 48 und bildet mit diesem zusammen eine längsverlaufende Verzahnungsrille 64. Die Sockelabschnitte 62 haben auf einer gemeinsamen Ebene 66 liegende Schultern

Die Rippen 61 sind bedeutend kleiner als die großen Rippen des Armierungsblechs 44. Jede große Rippe des A'naierungsblechs besteht aus einem oberen Gurtband 47 und den benachbarten geneigten Stegbändern 49. Die Entfernung 67 zwischen den gegenüberliegenden Rippen 61 des gemeinsamen unteren Gurtbands 48 ist kleiner als die Entfernung 68 zwischen den benachbarten oberen Gurtbändern 47 und kleiner als die Breite 53' des gemeinsamen unteren Gurtbandes 48 (Fig. 3)·

Eine zweite Halterungseinrichtung 55 enthält eine Reihe von Verformungen 70» welche mit jedem geneigten Stegband 49 einstückig geformt sind. Die Verformungen 70 können als im wesentlichen rechteckige Vorspränge 71 ausgelegt sein, welche aus der Oberfläche 72 des geneigten Stegbands 49 hervorragen und längsverlaufende Betonnaftflächen ^r/^ bilden (Fig. 5

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bis 7). Die Verformungen 70 können aber auch als im wesentlichen senkrechte, über die Unterseite 75 des geneigten Stegbands 49 hinausragende Vertiefungen 74 ausgebildet sein', welche längsverlaufende Betonhaftflächen16 bilden (Fig. 8 bis 10). Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Verformungen auch als längsverlaufende Betonhaftflächen 79 aufweisende, im wesentlichen rechteckige Verformungen 77 ausgebildet sein, deren unteres Ende 78 über die Oberfläche 72 des geneigten Stegbands 49 hervorragt (Fig. 11 bis 13). Die längsverlaufenden Betonhaftflächen 73, 76 oder 79 ergänzen die Halterungswirkung der längsverlaufenden Verzahnungsrillen 64 (Fig. 4).

Die Verformungen 71 »74,77 können durch Verfo'rmungsverfahren wie Stanzen oder Walzen so gebildet werden, daß ein relativ dünner Steg 80 entsteht. Die Verformungen 71»7^,77 sind nicht perforiert und daher die bevorzugte Ausgestaltung für Metallarmierungen mit Zellenstruktur, die Führungen für elektrische Kabel aufweisen (Fig. 26).

Fig. 14, 15 und. 16 zeigen als Vorsprung 71',77' und als Vertiefung 74' ausgebildete Verformungen 70'· Die Verformungen 71', 74¹, 77' können durch Ausstanzen erzeugt werden, wobei diese von den Oberflächen 72,75*72 jeweils um weniger als die doppelte Blechstärke abgesetzt sind und sehr schmale Schlitze 39 aufweisen, deren Breite weniger als die einfache Stärke des Blechs beträgt. Die Verformungen 70' werden vorzugsweise nur für diejenigen Metallarmierungen gemäß der Er-; findung verwendet, welche aus einem einzigen Armierungsblech bestehen, wie z.B. die Armierung 44 (Fig. 2).

Die Verformungen 7I weisen querverlaufende Ilaftflächen 153 für die Ergänzung der Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56 auf (Fig. 2). Ähnlich haben auch die Verformungen 74, 77 querverlaufende Haftflächen 153 (Fig. 8,10 und 11,13).

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Das Metall des Armierungsblechs 44 ist so verteilt, daß die neutrale Fläche der Armierung 44 mit der geometrischen mittleren Ebene 50 im wesentlichen zusammenfält (Fig. 3)> d.h., das Gefüge des Armierungsblechs 44 weist bei Belastungen von der einen wie von der anderen Seite im wesentlichen dieselben Eigenschaften auf. Obwohl die Armierung 44 unterhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 mehr Metall als darüber aufweist, ist das Armierungsgefüge etwa um die geometrische mittlere Ebene 50 ausgeglichen.

Eine Verbundträgerkonstruktion soll einen tragenden Stahlträger mit dem darüberllegenden Beton so verbinden, daß Stahlträger und Beton zusammenwirken. Dieses Zusammenwirken des Betons und des tragenden Stahlträgers wird nach der Erfindung mittels Scherkräfte aufnehmender Verbundelemente erreicht, z.B. mittels aufgeschweißter Zapfen 101. Biese Scherkräfte aufnehmenden Verbindungselemente kommen jedoch nur zur Wirkung, wenn sie mit dem Stahlträger aus einem Stück bestehen und eine genügend große Betonmengo zum wirksamen Einbetten des Scherkräfte aufnehmenden Verl'.Lridungselements vorhanden ist. Um zweckmäßig eingebettet zu sein, muß das Verbindungselement gleichmäßig von Beton uneben sein, welcher ein BreitenrTiefen-Verhältnis von mindestens 2:1 aufweist. Das erfindungsgemäße Armierungsblech Λ4 besitzt Rinnen 1O3i1O3^f, welche zum zweckmäßigen Einbetten der Scherkräfte aufnehmenden Verbindungselemente genügend große Betonmengen aufnehmen können.

Die aufgeschweißten Zapfen 101 können an parallel zur Armierung 44 verlaufenden waagerechten Trägern Λ2 befestigt sein, (Fig. 1). Eine Möglichkeit der Befestigung der aufgeschweißten Zapfen 101 an den waagerechten Trägern >\2 besteht in

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direkter Halterung durch auseinanderliegende seitliche untere Gurtbänder 48a, 48b von nebeneinander angeordneten Armierungsblechen 44 oder durch die mittleren unteren Gurtbänder 48 (Fig. 2). Aufgeschweißte Zapfen 102 können ferner au den zur Armierung 44 querverlaufenden waagerechten Trägern 43 befestigt sein. In Jedem Falle bilden die aufgeschweißten Zapfen 101, 102 mit der Betondecke 45 eine Verbundträgerkonstruktion.

Die Armierung 44 weist jeweils von einem mittleren unteren Gurtband 48 und einem geneigten Stogband 49 gebildete innere Hinnen 103 auf. Außerdem werden Hinnen 103' von nebeneinander angeordneten Armierungsblechen 44 gebildet (Fig.21).

Ein aufgeschweißter Zapfen 102 befindet sich in einer Rinne oder in mehreren Rinnen 103, 103' und ist an dem waagerechten Träger 43 befestigt (Fog. 20,21 und 22). Die Größe (Höhe und mittlere Breite) der Rinnen 103, 103' ist so bemessen, daß sachgemäßes Einbetten der aufgeschweißten Zapfen 102 gewährleistet ist. In einer praktischen Ausführung^ dcis erCindungsgemäßen Armierungsblechs 44- (Fig. 23) betragen die Maße W₁ =120,7 mm, W₂= 184,15 am, W₅=I52,4 mm und H=76,2 mm. Demnach hat das Breiten:Tiefen-Verhältnis (6:3) der Rinne 103 den gewünschten Wert von 2:1, Infolgedessen trägt die Belastbarkeit eines jeden aufgeschweißten Zapfens 102 zur Bildung einer wirksamen Verbundti'ägerkonstruktion bei.

Bei einer schematisch durch Pfeil 104 angedeuteten Belastung des Verbundfußbodens 46 entstehen Spannungen, welche auf ein senkrechtes Abheben des Betons 45 von- dem Armierungsblech 44- zielen (Fig. 24). Die längsverlaufenden Verzahnungsrillen 64 der ersten Halterungseinrichtung 54 bringen der Spannung 104 einen scheraatisch d\irch Pfeile 105 dargestellten Wider-

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stand entgegen. Außerdem setzen die längsverlaufenden Haftflächen 73 der zweiten Halterungseinrichtung 55 der Spannung 104- noch einen zusätzlichen, schematisch mit Pfeilen 106 dar gestellten Widerstand entgegen. Infolgedessen wird der Halterungseffekt des erfindungsgemäßen Armierungsblechs 44 durch das Zusammenwirken der in Längsrichtung verlaufenden Verzahnungsrillen 64 und der längsverlaufenden Haftflächen 73 erreicht.

Die auf den Verbundfußboden 46 aufgebrachten Belastungen erzeugen außerdem (nicht gezeigte) Scherkräfte, welche den Beton 45 in Längsrichtung über das Armierungsblech bewegen bzv/. schieben, d.h., die Scherkräfte bewegen den Beton 45 gemäß Fig. 24 aus der Ebene der Zeichnung heraus. Diese Scherkräfte können wirksam ausgeglichen werden durch das Zusammenwirken der Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56, der querverlaufenden Haftflächen 153 (Fig. 5) der in den Beton 45 ragenden Vorsprungreihen 71 und das Greifen des Betons durch die gegenüberliegenden längsverlaufenden Rippen 61 in der Rille 103 der Armierung 44. Ähnlich führen auch die querverlaufenden Haftflächen 153 der weiteren, als Vertiefungen 74,74' (Fig. 8,15) oder als Vorsprünge 77,77' (Fig. 11,16) ausgebildeten Verformungen 70 zu einer erhöhten Scherfestigkeit des Armierungsblechs 44.

Fig. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform eines der Armierung 44 (Fig. 2) ähnlichen Armierungsblechs I07, welches jedoch eine andere Gestaltung von versteiften Enden 58' und 59* sowie eine erste Halterungseinrichtung 108 in Form von hochstehenden, im wesentlichen dreieckigen Rippen aufweist. Das Gefüge des Armierungsblechs 107 bat im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie das der Armierung 44 und bildet

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mit einer darüberliegenden Betonschicht eine Verbundfuß-" bodenkonstruktion» deren Tragfähigkeit im wesentlichen der des Verbundfußbodens 46 entspricht (Fig. 24).

Fig. 26 zeigt einen Verbundfußboden 133» in dem elektrische Kabel geführt werden und der Armierungen aus Profilblech 44 und Metallarmierungen mit Zellenstruktur 134 aufweist, welche die darüberliegende Betonschicht 45 tragen und mit ihr zusammenwirken. Die Armierungen 44, 134 sind an benachbarten Enden zusammengesetzt und bilden Verbindungen 89. Die Metallarmierung mit Zellenstruktur 134 kann mit einem am unteren Ende der Armierung 44 befestigten flachen Blechstück 135 versehen sein. Auf diese Weise entstehen drei durch den gesamten Verbundfußboden 133 laufende Führungen für elektrische Kabel 139» beispielsweise für die Stromversorgung, Telefon- und andere Nachrichtenleitungen usw.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

-18-Patentansprüche

IyArmierung aus Profilblech zur Verwendung insbesondere für Verbundfußböden bzw. Verbunddecken in Verbindung mit einer über der Armierung angeordneten Betonschicht, dadurch gekennzeichnet , daß die Armierung (44) eine Oberseite und eine Unterseite mit abwechselnd durch benachbarte geneigte Stegbänder (49) verbundenen, jeweils auf gleicher Ebene (51 »52) liegenden oberen und unteren Gurtbändern (47, 48,48a,48b) besitzt, daß die Armierung (44) eine zwischen der Ebene (51) des oberen Gurtbandes (47) und der Ebene (>2) des unteren Gurtbaiides (48,48a,48b) dazu parallel verlaufende geometrische mittlere Ebene {50) aufweist, daß zumindest einige der auf gleicher Ebene (52) liegenden unteren Gurtbänder (48, 48a,4Sb) mit einer fieihe von Verformungen bzw. Riffeln (60) versehen sind, welche zu örtlichen Ungleichwäßigkeiten im Gefüge des unteren Gurtbandes (48,48a,48b) führen, so daß das Gefüge unter Zug- oder Druckbeanspruchung geringere Wirksamkeit hat, daß längsverlaufende Rippen (61) mi]; gewissen unteren Gurtbändern (48,48a,48b) auf derselben Seite der geometrischen mittleren Ebene (50) wie die fiiffeln (60) einstückig geformt sind, welche auf die geometrische mittlere Ebene (50) hin zwischen einem geneigten Stegband &49) und einem benachbarten unteren Gurtband (48,48a,48b) verlaufen und welche mit dem benachbarten unteren Gurtband (48,48a,48b) längsverlaufende Verzahnungsrillen (64) bilden, die den Verlust an Wirksamkeit im Gefüge der unteren Gurtbänder (48,48a,48b) durch den zusätzlichen Halt des durchgehenden Metalls dor längsverlaufenden Rippen (61) für die Armierung (44) ausgleichen, und daß mit jedem geneigten Stegband (49) Verformungen (70 bzw. 71»74,77) einstückig gebildet sind, welche von der Oberfläche (72,7.5,72) der Armierung (44) abgesetzte Betonhaftflächen (73,76,79,153) bilden.

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2. Armierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß längsverlaufende Rippen (61> in den geneigten Stegbändern (49) angeordnet sind.
3. Armierung nach Anspruch 1 oder 2,.dadurch gekennzeichnet, daß längsverlaufende Rippen (61) von den unteren .Gurtbändern (48,48a,48b) abgesetzte, in Längsrichtung entlang der benachbarten geneigten Stegbänder (49) verlaufende Sockelabschnitte (62) aufweisen und daß sich an wenigstens, einer längsverlaufenden Rippe (61) zurückgebogene Seitenwände (63) befinden, welche mit den unteren Gurtbändern (48,48a,48b) zusammen die längsverlaufenden Terzahnungsrille(n) (64) bilden.
4. Armierung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sockelabschnitte (62) mit den benachbarten geneigten Stegbändern (49) verbunden sind.
5· Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß längsverlaufende Hippen (61) in den unteren Gurtbändern (48,48a,48b) angeordnet sind.
6. Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß längsverlaufende Rippen (61) jeweils einen zwischen dem unteren Gurtband (48,48a,48b) und der geometrischen mittleren Ebene (50) angeordneten Sockelabschnitt (62) sowie zwei die äußeren Enden des Sockelabschnitts (62) mit dem unteren Gurtband (43,48a,48b) verbindende, zurückgebogene Seitenwänden (63) aufweisen, welche vom Sockelabschnitt (62) her auf das untere Gurtband (48,48a,48b) zu geführt sind, von diesem Sockelabschnitt (62) den größten Abstand haben und mit dem benachbarten unteren Gurtband (48,48a, 48b) eine längsverlaufende Verzahnungsrille (64) bilden.

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7. Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß gewisse Betonhaftflächen (73,76,79) in Längsrichtung zu den geneigten Stegbändern (49) und andere Betonhaftflächen (153) quer zu den geneigten Stegbändern (4-9) verlaufen.
8. Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet , daß längsverlau.-fende Versteifungssicken (57) mit allen oberen Gurtbändern (47) einstückig geformt sind und die auf gleicher Ebene (5¹O angeordneten oberen Gurtbänder (47) bei Druck- oder Zugbelastung in ihrer gesamten Breite (53) voll wirksam v/erden lassen.
9. Armierung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die längsverlaufenden Versteifungssicken (57) der oberen Gurtbänder (47) in Richtung auf die geometrische mittlere Ebene (50) hin geführt sind.
10. Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Armierungsblech (44) an seinen auf gleicher Ebene (52) liegenden unteren Gurtbändern (48a,48b) jeweils an seinen gegenüberliegenden längsverlaufenden Seiten seitliche untere Gurtbänder (48a,48b) mit versteiften Enden (58,59) besitzt, welche die seitlichen unteren Gurtbänder (48a,48b) bei Druck- und/oder Zugbeanspruchung in ihrer gesamten Breite (53) voll wirksam machen.
11. Armierung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Metall in der Armierung (44) so verteilt ist, daß deren neutrale Fläche mit der geometrischen mittleren Ebene (50) 121 wesentlichen zusammenfällt.

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