DE2503132A1

DE2503132A1 - Verbundelemente fuer stahlbeton oder andere erhaertungsmassen

Info

Publication number: DE2503132A1
Application number: DE19752503132
Authority: DE
Inventors: Aloys Bastgen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1975-01-27
Publication date: 1976-07-29

Description

Uerbundelemente für Stahlbeton oder andere Erhärtungsmassen Die Erfindung betrifft Verbundelemente für Stahlbeton- und andere Tragwerke, wie Platten, Balken, Plattenbalken, Rippendecke, Platten balkendecke, Wände, Stützen, Bauwerksteile und ganze Bauwerke des Hoch- und Tiefbau es. Die Verbundelemente werden aus einer dünnen instabilen Haut aus Metall oder sonstigen Stoffen gebildet, die durch mindestens punktweise angeschweißte Matten aus recht- oder schiefwinkelig gekreuzten Stäben aus Metall oder sonstigen Stoffen stabilisiert und verstärkt ist. Sie sind im Montagezustand Lehrgerüst und Schalungsform für die o. a. Tragwerke. Nach Zulegen statisch noch notwendiger Tragbewehrung und Einbringen des Betons oder einer sonstigen Erhärtungsmasse entsteht durch den Erhärtungsvorgang der Verbundquerschnitt des endgültigen Tragwerks, welcher sich aus der Haut mit Bewehrungsmatten,der Tragbewehrung und der Erhärtungsmasse zusammensetzt.
Allgemein sind Stahlleichtkonstruktionen nach DIN 4115 aus Stahlblech in vielen Abwandlungen wie U-, C-, doppel U-, doppel C-, Hut-, Trapez- und sonstigen Profilen als Traggerippe von Geschoßbauten, Stahlleichtträgerdecken, -dächer, -wände, Stahizellendecken, Schalungsträger usw. bekannt. Ihre Ausführung liegt im statischen Bereich und daher eine Mindestdicke der Bleche von 1,5 - 3,o mm vorgeschrieben. Ebenso kommen Stahlbetonfertigteile als Verbundelemente zur Anwendung. Die Ausführung dieser Verbundelemente und der endgültigen Stahlbetontragwerke sind nach der DIN 1045 festgelegt und daher allgemein bekannt.
Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 81..6598 vom 11.10.51 ist eine Montagebauweise bekannt, bei der Schalungstafeln mit fertig hergestellter Oberfläche zur Anwendung kommen, die durch Eisen, welche zugleich der statischen Bewehrung dienen, zu fertigen Formen versteift und verbunden sind. Es ist auch bekannt, daß die zum Versteiften und Werbinden erforderlichen Eisen als Gitterträger ausgebildet werden können. Weiter sind nach der Deutschen PS 821264 vom 11.10.51 Gitterträger bekannt, deren Untergurt als Putzträger und Auflager für Zwischenteile ausgebildet ist.
Die Konstruktionen des Stahlleichtbaues haben den Nachteil, daß sie bei der Ausführung von Stahlbetontragwerken infolge ihrer glatten Oberfläche keinen wirksamen Verbund mit dem Beton eingehen. Sie müssen daher so stark bemessen sein, daß sie sowohl die Montagelasten als auch die Gebrauchslasten allein übernehmen können.
Die Wandungen der nach PS 816 598 geschützten starren Schalungstafeln mit fertig hergestellter Oberfläche, in denen neben der statischen Bewehrung auch die Leitungen für Wasser, Gas und Elektrizität untergebracht werden sollen, müssen eine beträchtliche Dicke haben. Sie haben daher auch ein so großes Gewicht, daß sie beim Transport und der Montage nur mit dem Kran bewegt werden. Sie erleiden hierbei oft so starke Beschädigungen, die eine Verwendung ausschließen oder deren Beseitigung, hohe Kosten verursachen. Außer den hohen Transportkosten für solche Fertigteile-ist meist auch noch eine zusätzliche Transport bewehrung notwendig, die für das endgültige Tragwerk nicht gebraucht wird und daher zusätzliche Kosten verursacht. Ein monolithischer Verbund der Schalungstafeln untereinander sowie mit den Ortbetonteilen kann meist nicht kraftschlüssig hergestellt werden.
Risse an den Stoßstellen sind daher nicht zu vermeiden.
Der nach. der Deutschen PS 821 264 geschützte Gitterträger hat den Nachteil, daß er nur in der Längsrichtung tragend ist und zwischen den einzelnen Trägern besondere Zwischenteile als Schalung notwendig sind. Ein tragender Verbund der Zwischenteile mit dem einbetonierten Gitterträger ist nicht möglich. Außerdem bildet die Betonrippe zwischen Räumen mit Temperaturgefälle eine Kältebrücke, die meistens durch den Niederschlao von Kondenswasser sichtbar wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Verbundelemente für Stahlbeton und andere Tragwerke zu entwickeln, bei denen die aufgeführten technischen und wirtschaftlichen Nachteile und Mängel vermieden werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Verbundelemente für Stahlbeton- und andere Tragwerke aus einer dünnen Haut in fester Verbindung mit der ohnehin notwendigen Bewehrung gebildet werden. Dabei wird mit geringstem Materialaufwand eine so große Tragfähigkeit der Verbundelemente erzielt, die im Montagezustand eine Verwendung als Lehrgerüst und Schalung ermöglicht. Nach AbschldB des Erhärtungsuorganges wird nicht nur die Bewehrung sondern auch die damit fest verbundene Haut ein tragender Bestandteil des endgültigen Verbundtragwerkes. Alle Tragwerke werden in einem Guß hergestellt. Ungewollte Risse sind daher nicht möglich. Die vorgefertigten Verbundelemente für Stahlbetontragwerke bestehen nur aus Stahl. Ihr Gewicht beträgt ca. 10 kg/m2. Die Transportkosten sind gering und Transportschäden nicht zu erwarten. Einer Tran sport bewehrung bedarf es ebenfalls nicht. Durch fabrikmäßige Serienfertigung können weitere wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.
An Hand der Darstellungen auf Zeichnungsblatt Nr. 1 - 5 werden mehrere Ausführungsbeispiele erläutert. Die eingetragenen Zahlen haben dabei folgende Bedeutung: 1 Haut aus Metall oder sonstigem Stoff 1 a Gelochte Haut aus Metall oder sonstigem Stoff 1 b Rahmenstück aus Metall oder sonstigem Stoff 2 Bewehrungsmatten aus Metall oder sonstigem Stoff 3 Tragbewehrung aus Metall oder sonstigen Stoffen 4 Schweißung oder Klebung 5 Beton oder sonstige Erhärtungsmasse Verbindungsklammer aus Metall oder sonstigen Stoffen 6 a Blechschraube 6 b Pfalzverbindung mit Verschlußhülse 6 c Verbindungsring 6 d Verbindungsstab mit Aödelschlaufen 7 Fundament 8 Decke 9 Verbundelemente 10 Verschlußdeckel aus verzinktem Blech oder anderem Stoff 11 Einbauten Zeichnungsblatt Nr. 1 Fig. 1 u. 2 zeigen ein Verbundelement für eine Stahlbetonplatte in Quer- und Längsschnitt, I-I.
Die Schalungshaut (1) aus verzinktem Blech ist an den unteren Flanschen des Hutprofils aus qelochtem Blech (1 a) durch Punktschweißung (4) verbunden. Ebenso wird Blech (1) und Blech (1 a) durch Punktschweißung (4) mit den Bewehrungsmatten (2) verbunden und dadurch stabilisiert und besonders in den für die Tragfähigkeit maßgebenden nuerschnitten verstärkt. Die-Verbindung der Rauelemente kann durch Pfalzverbindung mit VerschluBhülse (6 b) oder durch einen Verbindungsstab mit Rödelschlaufen (6 d) hergestellt werden. Die außer den Bewehrungsmatten (2) noch erforderliche Tragbewehrung (3) wird nach Bedarf zugelegt. Einzelheiten siehe Zeichnungsblatt 5, Fig. 29-30.
Fiq. 3 u. 4 zeigen ein Verbundelement für einen Stahlbetonbalken im Ouer- und Längsschnitt, I-I.
Die zu einem Kasten qeformte Schalungshaut (1) aus verzinktem Blech wird mit der zu einem geschlossenem Viereck gebogenen Bewehrungsmatte (2) durch Punktschweißung (4) verbunden und dadurch stabilisiert und verstärkt. Noch fehlende Tragbewehrung (3) wird nach Bedarf zugelegt. Durch qitterförmige Ausbildung der Tragbewehrung (3) kann die Tragfähigkeit der Verbundelement noch vergrößert werden.
Fig. 5 u. 6 zeigen einen einseitigen und doppelten 5tahlhetonplattenbalken im Quer- und Längsschnitt, I-I.
Die kastenförmig ausqebildete Schalungshaut; (1) aus verzinktem Blech ist mit der kastenförmig qeboqenen Bewehrungsmatte (2) durch Punktschileißung (4) verbunden, ebenso ist die gestreckte Schalungshaut (1) der Zwischenplatte mit der gestreckten Bewehrungsmatte (2) durch PunktschweiBung (4) verbunden, wodurch die Schalungshaut (1) stabilisiert und verstärkt wird. Weiter erforderliche Tragbewehrung (3) kann im Balken und in der Platte zugelegt werden.
Die Verbundelemente werden im Bereich der Platte durch Verhindungsstabe mit Rödelschlaufen (6 d) scher- und bieefest miteinander verbunden.
Mie beim Balken kann die Tragfähigkeit im Montagezustand durch gitterförmige Ausbildung der Tragbewehrung (3) noch erhöht werden.
Fig. 7 u. 8 zeigen im Quer- und Längsschnitt, I-I, eine Stahlbetonplattenbalkendecke und eine Stahlbetonrippendecke.
Die Schalungshaut (1) aus verzinktem Blech ist trapezförmig gebogen und durch Punktschweißung (4) mit der gestreckten und der gebogenen Bewehrungsmatte (2) verbunden. Als zusätzliche Aussteifung der Haut (1) aus verzinktem Blech kann diese an der Oberseite mit Sicken versehen sein. Die Tragbewehrung (3) kann nach den statischen Erfordernissen zugelegt, werden. Die einzelnen Verbundelemente können in der Querrichtung durch Pfalzverbindung mit Ilerschlußhülse (6 b) und Verbindungsring (6 c) in der Rippe, oder durch einen Verbindungsstab mit Rödelachlaufen (6d) im Platten--teil scher- und hiegefest verbunden werden.
Zur Herstellung einer ebenen Unterseite können Paneele (7) an den unteren Trapezflächen befestigt werden.
Einzelheiten siehe Zeichnungsblatt Nr. 4, Fig. 25-28, Fig. 9 u. 10 zeigen eine quadratische Stahlbetonstütze und einen rechteckiqen Stahlbetonpfeiler im guerschnitt. Die quadratisch bzw. rechteckig geformte Schalungshaut (1) aus verzinktem Blech wird mit der ebenso geformten Bewehrungsmatte (2) durch Punkt schweißung (4) verbunden und dadurch stabilisiert und verstärkt. Die Tragbewehrung (3) wird nach Bedarf zugelegt, wobei sie zur Erhöhung der Stabilität mit der Bewehrungsmatte (2) verbunden werden kann. Das Verbundelement für die Pfeiler kann auch aus 2 Teilen zusammengesetzt werden, die durch eine Pfalzverbindung mit Verschlußhülse (6 b) zusammengehalten werden.
Zeichnungsblatt Nr. 2 Fig. 11 zeigt den Grundtyp eines Verbundelementes für Stahlbetonwände im Grundrißquerschnitt.
Die Schalungshaut (1) und die Bewehrungsmatten (2) sind so gebogen und geformt, daß die rechte Seite als Nut, die linke Seite als Feder ausgebildet ist. Haut (1) und Bewehrungsmatten (2) sind durch Punkt schweißung (4) verbunden und werden durch Verbindungsklammern (6 c) auf Abstand gehalten. Bei Montage der Wand wird die Federseite des Verbundelementes in den Nut des Nachbarelementes eingeschoben und zusätzlich mit Elechschrauben (6 a) zugfest verbunden. Damit auch nach dem Einbringen des Betons (5) oder einer sonstigen Erhärtungsmasse ein einwandfreier Verbund für das endgültige Tragwerk hergestellt ist, wird auch die Bewehrungsmatte (2) in der statisch notwendigen Länge in das anschließende Verbundelement eingeführt. Tragbewehrung (3) kann nach statischen Erfordernissen als Matten oder Einzelstäbe zugelegt werden.
Fig. 12 a zeigt den Grundtyp des Verbundelementes nach Fig. 11 der linksseitig als Wandende ausgebildet ist.
Fig. 12 b zeigt den Grundtyp des Verbundelementes nach Fig. 11, der rechteitig als rechtwinkelige Wandecke ausgebildet ist.
Fig. 13 zeigt eine Außenwand im Vertikalschnitt. Die Verbundelemente sind unten in das Fundament (7), das auch aus Fertigteilen ausgeführt werden kann, eingelassen. Mit der Tragbewehrung (3), die nach statischen Erfordernissen zugelegt wird, kann gleichzeitig eine Einspannung in das Fundament (7) und die Decke (8) hergestellt werden.
Fig. 14 zeigt den Grundtyp eines Verbundelementes, das für den Anschluß einer Querwand ausgebildet ist. Hierbei ist die nutförmige Öffnung im mittleren Bereich des Elementes angeordnet.
Fig. 15 zeigt die nut- und federseitige Verbindung der Verbundelemente in größerem Maßstab.
Fig. 16 zeigt die Ausbildung eines Mauerendes an der Nutseite. Die Leibung wird durch ein umlaufendes Rahmenstück (1 b),mit oder ohne Anschlagfgeschlossen.
Fig. 17 zeigt die Ausbildung des Mauerendes an der Federseite. Die Leibung wird durch ein umlaufendes Rahmenstück (1 b) mit oder ohne Anschlag;geschlossen.
Zeichnungsblatt Nr. 3 Fig. 18, 19 u. 20 zeigen im Vertikalschnitt I-I Ansicht und Horizontalschnitt II-II die Anordnung der Verbundelemente (9) in einem Gebäudeteil.
Wie aus den Erläuterungen zu Fig. 11 - 20 zu entnehmen ist, können z. B. die Wände eines Wohngebäudes mit dem Grundtyp nur eines Verbundelementes hergestellt werden. Kleine Änderungen am Grundtyp sind nur für das Mauerende, die Mauerecke und den Maueranschluß notwendig.
Fig. 21, 22, 23, 24 zeigen-die Ausbildung eines Rolladenfenstersturzes im Schnitt l-I, II-IIS III-III und IV-IV. Alle Konstruktionsteile sind mit Zahlen versehen, deren Bedeutung auf Seite 4 angegeben ist.
Aus dem Ausführungsbeispiel ist zu ersehen, daß auch Verbundelemente für feingliedrige Tragwerke ohne Schwierigkeiten in Serienfertigung hergestellt werden können.
Zeichnungsblatt Nr. 4 Fig. 25 u. 26 zeigen das Verbundelement für eine Stahlbetonrippendecke und Stahlbeton-Plattenbalkendecke im Querschnitt und Längsschnitt, I-I.
Fig. 27 zeigt einen Stoß an der Oberseite des trapezförmig ausgebildeten Verbundelementes nach Fig. 26 u. 27. Die scher- und biegefeste Verbindung wird durch einen Verbindungsstab mit heiderseitigen Rödelschlaufen (6 d) hergestellt.
Fig. 28 zeigt einen Stoß an der Unterseite der trapezförmig ausgebildeten Verbundelemente nach Fig. 26 u. 27. Die scher- und biegefeste Verbindung kann nur durch eine Pfalzverbindung mit Verschlußhülse (6 b), einem Verbindungsring (6 c) oder durch einen Verbindungsstab mit Rödelschlaufen (6 d) hergestellt werden.
Zeichnungsblatt Nr. 5 Fig* 29 u. 30 zeigen das Verbundelement für eine Stahlbetonplatte im Querschnitt und Längsschnitt, I-I.
Fig. 31 zeigt den Stoß der Verbundelemente an der Unterseite der Verbundelemente.
Die Schalungahaut (1) ist an der Stoßstelle U-förmig umgebogen, so daß die Bewehrungsmatte (2) unter den oberen Flansch greift und durch Punkt schweißung (4) damit verbunden werden kann. Die scher- und biegefeste Verbindung wird durch Verbindungsstab mit Rödelschlaufen (6 d) hergestellt. Notwendige Einbauten (11) können im inneren Bereich des Hut-Profils aus gelochtem Blech (1 a) angelegt werden.
Mit Hilfe der erfindungsgemäß mit Bewehrungsmatten stabilisierten Haut lassen sich auf einfache Weise die in den vorstehenden Beispielen gezeigten Verbundelemente schnell und maßgerecht herstellen. Es ist natürlich auch möglich die Haut anstelle von Stahlblech aus einem anderen geeignetem Material, beispielsweise aus Kunststoff auszubilden.

Claims

Patentansprüche

1. zu Verbundelemente für Stahlbeton- und andere durch Erhärten einer Masse entstehende Verbundtragwerke, wie Platten, Balken, Plattenbalken, Plattenbalkendecke, Rippendecke, Wände, Stützen, Pfeiler, Rahmen, ganze Bauwerke und Bauwerksteile, bei denen diese im Montagezustand als Lehrgerüst und Schalung, beim endgültigen Tragwerk als Bewehrung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundelemente aus einer dünnen Haut 1 aus Metall oder sonstigem Stoff gebildet sind, daß die Haut 1 durch mindestens punktweise angeschweißte oder angeklebte Bewehrungsmatten 2 aus recht- oder schiefwinkelig gekreuzten Stäben aus Metall oder sonstigem Stoff stabilisiert und verstärkt ist, und daß die so gebildeten Bauelemente im Montagezustand allein oder in Verbindung mit der eingelegten Tragbewehrung 3 aus Einzelstäben oder Bewehrungsmatten aus Metall oder sonstigen Stoffen ein selbständiges Tragwerk sind.

2. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbewehrung 3 als Gitter- oder Fachwerkträger ausgebildet ist und so die Tragfähigkeit des Bauelementes verstärkt wird.

3. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Hutprofil nach Fig. 1 aus Lochblech 1 a gebildet ist, welches durch Bewehrungsmatten 2 verstärkt ist.

4. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von benachbarten Bauelementen durch Pfalzverbindung mit VerschluBhülse 6 b, durch Verbindungsringe 6 c oder Verbindungsstab mit Rödelschlaufen 6 d hergestellt ist.

5. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgurte der Verbundelemente bei Bedarf mit Sicken zu versehen ist.

6. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer horizontalen Verbindung bei Verbundelementen für Wände die Schalungshaut 1 mit der Bewehrungsmatte 2 auf der einen Seite nutartig, auf der anderen Seite federartig ausgebildet sind, und daß die federartige Seite des einen Elementes in die nutartige Öffnung des Nachbarelementes eingreift.

7. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundelemente für Wände an der Stoßstelle durch Blechschrauben 6 a zugfest mit ein ander verbunden sind.

8. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung der Wandecke nach Fig. 12 b die nutartige Öffnung am seitlichen Ende des Verbundelementes angeordnet ist, in welche die federartige Seite des anschließenden Verbundelementes eingreift.

9. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung eines Wandanschlusses nach Fig. 14 die nutartige Öffnung seitlich im mittleren Bereich des Verbundelementes nach Fig. 11 angeordnet ist.

10. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mauerenden mit einem Rahmenstück 1 b, mit oder ohne Anschlag, geschlossen sind.

11. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundelemente für Wände aus einer inneren und äußeren Haut 1 und der damit durch Punktschweißung 4 verbundenen Bewehrungsmatten 2 gebildet sind, die durch Verbindungsklammern 6 auf dem vorgegebenen Abstand gehalten werden.

12. Verhundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungshaut 1 mit der Bewehrungsmatte 2 so fest verbunden ist, daß im endgültigen Stahlbetontragwerk bei Belastung kein Schlupf entsteht und damit die Haut aus verzinktem Blech ein Bestandteil der statisch erforderlichen Bewehrung wird.

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