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Ortsbetonrippendecke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ortsbetonrippendecke aus vorgefertigten Trägern mit einem Betondruckgurt und einem vor der Fertigstellung der Decke betonfreien Zuggurt, an welchem Schalungsteile befestigt sind, wobei der Raum zwischen den Trägern und den Schalungsteilen mit Ortsbeton ausgefüllt ist.
Es ist bekannt, fabriksmässig hergestellte Stahlbetonträger am Bau zu verlegen, die Zwischenräume mit Schalungsteilen zu überbrücken und den freibleibenden Raum mit Ortsbeton auszufüllen. Die meisten bekannten Träger weisen in der Zugzone einen eisenbewehrten Betongurt auf, der das Aufstellen und Befestigen der Schalungssteine ermöglicht. Ein Oberdruckgurt wird dabei am Bau durch Anbetonieren fertiggestellt. Die verlegten Schalungskörper sind so gestaltet, dass der Raum zwischen demvorgefertigten Träger und dem Füllkörper nach Einbringen des Betons den Druckgurt bildet.
Diese Bauweise hat den Nachteil, dass der Träger, da er ja noch nicht mit einer Betondruckzone versehen ist, während der Montage nur schwach belastbar ist und bei grösseren Spannweiten unterstellt werden muss. Beim Einbringen des Betons kann es vorkommen, dass der Raum zwischen Schalungskörper und Träger durch Steine verschlossen wird und sich Hohlräume bilden, so dass ein guter Verbund des Ortsbetons mit dem vorgefertigten Betonträger, der zur Aufnahme der Schubkräfte unerlässlich ist, nicht gewährleistet wird. Der erhärtete Beton der Trägergurte und die Schalung wird mit dem Frischbeton des Ortsbetons verbunden. Es ergibt sich dabei eine geringere Verbundwirkung zwischen Zug- und Druckgurt als bei einer monolithischen Rippendecke.
Bekannt sind ferner Träger, bei denen sowohl die Druck- als auch in der Zugzone vorgefertigt wird.
Diese Träger weisen ein überaus hohes Eigengewicht auf und sind schwer zu verlegen. Es ergeben sich gleichfalls Schwierigkeiten bei der Ausbetonierung, da auch in diesem Fall der Zwischenraum zwischen den Schalungsteilen und den Trägern bzw. den Trägern untereinander verstopft sein kann.
Träger, die Mann an Mann verlegt werden und auf volle Spannweite die Leerlast tragen, sind gleichfalls bekannt. Diese Träger (z. B. für Hohlbalkendecken) weisen jedoch infolge geringen Verbundes eine mangelhafte Aussteifungswirkung auf und eine schlechte Leerlastverteilung, da Querrippen nicht anzuordnen sind. Zur Herstellung einer Decke sind viele schwere Teile zu transportieren.
Bekannt sind ferner Träger, die lediglich aus Eisen bestehen. Diese Träger müssen entweder in der Druckzone überaus stark mit teurem Eisen ausgestattet sein oder aber weisen, sie falls eine nachträgliche Betonierung der Druckzone am Bau erfolgt, eine geringe Festigkeit auf, so dass eine Unterstellung während der Verlegung und Fertigstellung der Decke am Bau notwendig ist. Bekannt sind weiters Trägel mit einem Betondruckgurt und einem nur aus Eisen bestehenden Zuggurt. Bei diesen Trägern ist das Problem der A uf- hängung der Schalungssteine und die Erzielung einer Decke mit einem gut betonummantelten Zuggurt nicht gelöst.
Zur Erzielung einer Vorspannung des Zuggurtes durch das Deckeneigengewicht und einer homogenen Umhüllung des Zuggurtes wird vorgeschlagen, dass die Schalungsteile zur Abstützung auf die vorzugsweise aus seitlich versetzten, an sich bekannten aussteifend miteinander verbundenen Stabpaaren gebildeten Vorsprünge des Zuggurtes eine Auflageschulter aufweisen und sich, die Vorsprünge umgreifend in einen den Zuggurt an der Unterseite betondichten umhüllenden Flansch fortsetzen.
Der Träger, der zweckmässig aus einem gitterförmigen Fachwerk, beispielsweise einem Stahlfachwerk mit einem die Baulast bei freier Spannweite tragenden. Zuggurt in der Zugzone und einem Beton-
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druckgurt in der Druckzone besteht, wird fabriksmässig vorgefertigt. Er wird lediglich in der Druckzone bei bester Ausnützung der Deckenkonstruktionshöhe mit einem Betondruckgurt versehen, während der Zuggurt und die Ausfachung frei bleibt. Durch diese Ausbildung wird eine grösstmögliche Tragfähigkeit des Trägers allein bei möglichst geringem Gewicht erzielt.
Der Beton ist lediglich in der Zone, in der seine günstigen Druckfestigkeitseigenschaften voll ausgenützt werden, angeordnet. Die Zugzone ist betonfrei. Durch diese Ausbildung ist es möglich, einen Träger zu erhalten, der irr vorhinein insbesondere durch volle Ausnützung der Deckenkonstruktionshöhe eine derartig grosse Tragfähigkeit aufweist, dass ein Unterstellen und die damit verbundeneArbeit am Bau, auch bei grösseren Spannweiten, nicht mehr notwendig ist. Eine Zusatzbewehrung kann beispielsweise im Bereich des grössten Momentes im Rechenfeld angeordnet sein, da dieser Bereich frei und nicht mit Beton ausgefüllt ist. Ebenso ist eine Zusatzbewehrung für die Endverankerung und am Mittelaufleger leicht möglich.
Die Schalungsteile lassen sich ohne weitere Unterstellung rasch an den Auflageschultern aufhängen.
Sie umgreifen den Zuggurt. Dadurch wird erreicht, dass die Rippe und die Druckplatte in einem betoniert ist, und eine monolithischeverbindung zwischen Zuggurt, Rippe und Druckplatte besteht. Der Zuggurt ist mit Sicherheit zur Gänze ausreichend mit Beton ummantelt.
Es wird vermieden, dass durch die beim Verlegen und Ausbetonieren unweigerlich auftretenden Belastungen, die lediglich von der Bewehrung und nicht vom Betonguss aufgenommen werden können, eine Betonrissbildung auftritt. Die Träger spannen, da eine stützende Unterstellung fehlt, durch ihr Eigengewicht und durch das Gewicht der Schalung und der Ortsbetonfüllungen die Bewehrung der Zugzone vor Abbinden und Erhärten des Füllbetons vor, so dass sich die fertiggestellte Decke wie eine unter Eigengewicht vorgespannte Spannbetondecke verhält. Die Verspannung ist beträchtlich, da das Eigengewicht bei Wohnhausdecken zirka 501o der Vollast beträgt.
Daraus resultiert eine wesentliche Verringerung der Rissebildung in der Betonzugzone und eine Verringerung der Durchbiegung unter Vollast, sowie eine grössere Festigkeit der Decke dank des monolithschen Verbundes zwischen Zuggurt, Rippe und Druckplatte. Zweckmässig ist der Zuggurt aus einem oder mehreren Paaren von Stäben, welche durch gerade oder zickzack bzw. ähnlich geformte Zwischenstäbe aussteifend miteinander verbunden sind, gebildet.
Die Vorsprünge zum Einhängen der Schalungsteile an dem Zuggurt, die beispielsweise aus seitlich versetzten Stäben, die durch Verschweissen mit demZuggurt verbunden sind, bestehen, können auch durch einen mit dem Zuggurt verbundenen, durchgehenden Träger oder durch Ausbiegung oder Anschweissen von Einzelteilen gebildet sein.
Die Schalungsteile können eventuell zweiteilig ausgebildet sein und an den Stossstellen der beiden Schalungsteile eine Gelenkausbildung aufweisen. Dies ermöglicht eine leichtere Verlegung und gleichzeitig eine Variation des Abstandes der verlegten Träger bei gleichen Schalungsteilen. Dieser Abstand kann durch eine mehr oder weniger grosse Steilstellung der Schalungsteile variiert werden. Man ist daher nicht an die Masse gebunden, die ein Vielfaches der Masse der Schalungsteile ausmachen.
DieSchalungsteile können aus im Beton verbleibenden vorgefertigten Schalungsteinenoder aus verbleibenden oder entfernbaren Schalungsteilen, beispielsweise aus Blech, bestehen.
Bei entfernbaren Schalungsteilen werden zweckmässig zwischen Auflageschulter und Zuggurt Distanzhalter,. z. B., Eisen-, Holz-, Kunststoff- oder andere Teile in Abständen angeordnet. Die Dicke dieser Distanzhalter ist mindestens so gross wie die erwünschte oder vorgeschriebene Dicke der Betonschichte, die zur Sicherung der Korrosionsverhinderung und Verbindung um das Eisen des Trägers gelegt sein soll.
Diese Massnahme ist bei aus Beton vorgefertigten Schalungssteinen nicht unbedingt nötig, da die Steine selbst die nötige Betonabdeckschicht bilden und sie daher direkt am Eisen-bzw. Stahlträger anliegen können.
Der in die Zwischenräume zwischen den Trägern und den Schalungsteilen am Bau eingebrachte Ortsbeton kann unbehindert den gesamten Raum ausfüllen. Insbesondere ergibt sich dadurch eine sichere korrosionsverhindernde kraftschlüssige Verbindung zwischen den freien Bewehrungseisen, den Ortsbetonrippen, der Ortsbetondruckplatte und dem vorgefertigen Beton der Druckzone, die die günstigen Eigenschaften einer monolithischen Rippenbalkendecke aufweisen.
Die Erfindung ist an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. l zeigt eine Längsansicht eines Teiles eines vorgefertigten Trägers mit Teilschnitt, Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine teilweise fertiggestellte Decke mit einem Querschnitt eines verlegten Trägers und Schalungssteinen und Fig. 3 zeigt eine Erfindungsvariante mit dem Querschnitt eines Trägers, Fig. 4 im Querschnitt eine Variante der Ausbildung der Schalung.
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Der Träger gemäss Fig. 1 weist einen Druckbetongurt 1 mit einer Bewehrung 2 auf. Dieser Gurt dient vor allem zur Aufnahme der Biegedruckkräfte. Die Bewehrung ist zur Aufnahme von Querkräften bei der Verlegung und zur Verteilung der Druckkräfte und eventueller Zugkräfte beim Transport räumlich angeordnet. Zur Erzielung einer guten Verbindung des Trägers nach der Verlegung und Ausbetonierung mit den Mauerrosten ragt ein Endhaken 3 aus demDruckbetongurt heraus. Verstrebungen 4 zur Aufnahme und Übertragung derQuer-und Schraubkräfte in denDruckbetongurt l bilden die Verbindung zum Zuggurt 5 der aus Betonstahl besteht. Die Verbindung der Verstrebung untereinander und mit dem Zuggurt ist durch Verschweissen hergestellt. Selbstverständlich ist auch jede andere bekannte Verbindung möglich.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass der Zuggurt aus Mehrfacheisen 6, die durch Querstege 7 verbunden sind, gebildet wird. Die Ausfachung ist versetzt an den Zuggurt an jeder Seite angeschweisst und bildet Vorsprünge 8, in die einSchalungsstein in Form einer Schalungskappe 9 mit einer Ausnehmung 12 eingehängt ist. Dieser Schalungsstein ist zweiteilig ausgebildet. Ein Schalungsteil weist eine Gelenkpfanne 11 auf, in die ein Gelenksteil 10 eines zweiten Schalungsteiles eingreift. Durch diese Ausbil- dung ist nach der Verlegung der Träger das Einhängen der Schalungssteine, die eine Bewehrung in sich aufweisen, ohne Verrtickung der Träger leicht möglich. Auch kann der Abstand der Träger untereinander in gewissen Grenzen variiert werden.
Eine veränderliche Distanz der einzelnen Träger hat lediglich zur Folge, dass die Teile des Schalungssteines einen mehr oder weniger grossen Winkel miteinander einschlie- ssen. Die linke Seite der Fig. 2 zeigt die Decke im Schnitt nach Verlegung der Schalungssteine, die rechte Seite einen Schnitt durch die bereits fertige Decke, in der der Raum zwischen den Schalungssteinen und dem Träger mit Ortsbeton 13 ausgefüllt worden ist.
Fig. 3 zeigt einen Teil einer Decke im Schnitt, die aus einem Träger und Schalungsblechen 14, die nach der Fertigstellung und Aushärtung des Ortsbetons entfernt werden, hergestellt wird. Der Träger weist einen Druckbetongurt mit Bewehrung 2 und einem aus zwei einzelnen Eisen 18a bestehenden Zuggurt auf. Die Verbindung zwischen Zug und Druckgurt stellen zickzackgeführte Verstrebungen 4 dar, die mit dem Zuggurt durch Verschweissen verbunden sind unu über den Zuggurt so weit hinausragen, dass durch ihre Bewegung Querstege 7 gesteckt werden können, die gleichfalls verschweisst sind. Diese Querstege ragen über die Verstrebungseisen 4 beiderseitig hinaus und bilden Auflagevorsprünge 8, in die die Schalungsbleche eingehängt werden.
Die Schalungsbleche sind zur Erhöhung ihrer Festigkeit mit Verstrebungen 15 und einem Handgriff 17, der das Abziehen der Bleche von der fertigen Decke ermöglicht, ausgestattet. Die sind geteilt ausgebildet und weisen ein Gelenk 16 auf, das die Variation des Abstandes der Trägerbalken auf die bereits beschriebene Art ermöglicht. Fig. 4 zeigt eine Variante einer Decke mit einem Träger, der analog dem in Fig. 2 gezeigten Träger ausgebildet ist. Die Schalung besteht aus zwei den unteren Teil des Trägers umfassenden Schalungsformen 19, die sich an der Trägerunterseite teilweise überlappen, so dass Betondichtheit gewährleistet ist und die mit einer elastischen Klammer 20 zusammen-und am Träger festgehalten werden. Zweckmässig sind diese Schalungsformen 19 an ihrem oberen Teil mit einem Auflager 22 in Form einer Drahtschlaufe an der Bewehrung befestigt.
In diesen Schalungsformen 19 sind Distanzhalter 18 in vorbestimmten Abständen angeordnet, die sich in die Auflagestege 8 einhängen.
Durch diese Distanzhalter wird vermieden, dass die aus Stahl bestehenden Auflagestege 8 bei der fertig ausbetonierten Decke zu nahe an die Betonoberfläche kommen und ein sicherer korrosionsfester Betongürtel um den Stahl 8 gewährleistet. Lediglich in der Gegend der Distanzhalter sind nach Entfernen der Schalungshälften nach dem Eingiessen und Aushärten des Ortsbetons Ausnehmungen, die bis zum Eisen führen, die jedoch leicht verschmiert werden können. Auf die Schalungshälften sind Schalungssteine gelegt, die den Raum zwischen den einzelnen Trägern überbrücken. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Schalungskappe 9 aus Beton.
Es sind jedoch auch entfernbare Blechschalungen möglich. Die Montage der Schalungsformen 19 und der Schalungskappen 9 ist leicht durchzuführen. Ebenso die Entfernung der elastischen Klammern 20 und der Schalungsformen 19 nach dem Aushärten des Betons. Durch die Anordnung der Halbschalung kann der Träger bei geringem Betonbedarf einen höheren Querschnitt und damit eine grössere Belastbarkeit aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen nur einige Möglichkeiten der Erfindung auf, die zahlreiche Variationen offen lassen. So kann die Verstrebung zwischen dem Betondruckgurt und dem Zuggurtbeliebig je nach Festigkeits- und Steifigkeitserfordernissen ausgebildet sein, beispielsweise zur Erhöhung der Sei- tensteifigkeit räumlich und nicht nur in einer Ebene, desgleichen der Zug- und Druckgurt. Der Zuggurt kann beispielsweise aus einem oder auch aus mehreren Eisen, die beliebig verbunden sind, gebildet sein.
Es ist möglich, an den Zuggurt zur Erhöhung der Festigkeit und Quersteifigkeit bzw. um gleichzeitig
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einen Auflagesteg für die Schalungsbleche bzw. -steine zu bekommen, einen durchgehenden Eisensteg oder Eisenverbundbalken anzuordnen. Vorsprünge für Schalungssteine können auch durch ein meanderförmiges mit dem Untergurt verbundenes Eisen erzielt werden. Die Schalungen können aus Blech, Kunststoff usw. bestehen und abnehmbar oder an der Decke verbleibend ausgebildet sein. Die Träger können ebenso wie die fertige Decke gerade, gewölbt bzw. oval usw. ausgebildet sein.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Ortsbetonrippendecke aus vorgefertigten Trägern mit einem Betondruckgurt und einem vor der Fertigstellung der Decke betonfreien Zuggurt, an welchem Schalungsteile befestigt sind, wobei der Raum zwischen den Trägern und denSchalungsteilenmitOrtsbeton ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer Vorspannung des Zuggurtes durch das Deckeneigengewicht und einer homogenen Umhüllung des Zuggurtes die Schalungsteile zur Abstützung auf die vorzugsweise aus seitlich versetzten an sich bekannten aussteifend miteinander verbundenen Stabpaaren gebildeten Vorsprünge (8) des Zuggurtes eine Auflageschulter aufweisen und sich die Vorsprünge (8) umgreifend in einem den Zuggurt an der Unterseite betondicht umhüllenden Flansch fortsetzen.