Verfahren zur Herstellung von biegungsfesten, plattenförmigen Gegenständen aus plastischem, später erhärtendem 11laterialo Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von biegungsfesten Platten und plattenförmigen Gegenständen aus plastischem, später erhärtendem Mate- iial, bei welchem zur Verringerung des Eigengewichtes bei annähernd gleichbleiben der Festigkeit Hohlräume im Bereich der Zugspannungen vorgesehen werden. Ins besondere ist die Erfindung zur Herstellung bewehrter Betonböden und -decken geeignet.
Es ist bekannt, bei auf Biegung be anspruchten Gegenständen aus bewehrtem Beton in der Zugzone Hohlräume vorzu sehen. Dadurch wird, wenn die äussere Schicht. auf der Zugseite mittelst einer Be wehrung genügend zugfest ausgebildet wird, die Festigkeit des Gegenstandes wenig beein trächtigt, weil die Zugspannungen von der Bewehrung aufgenommen werden. Dieses Prinzip ist bereits bei Betonarbeiten durch geführt und damit eine Verringerung des Eigengewichtes der Gegenstände erreicht worden. Bis jetzt ist aber niemand darauf gekommen, Hohlräume in der Druckzone vorzusehen, weil man eine höhere Beanspru chung des Betons auf Druck als unzulässig erachtete.
Gemäss der Erfindung wird nun auf der Zugseite eine ununterbrochene, die Zugspannungen aufnehmende Materialschicht vorgesehen, und die Hohlräume werden der art ausgespart,. dass sie sich auch in die Druckzone erstrecken, und dass ihre Wan dung dort in mindestens zwei Richtungen der Platte konkav gewölbt ist. Weiter er streckt die Erfindung sich auch auf bie- gu.ngsfeste plattenförmige Gegenstände, wel che nach diesem Verfahren hergestellt sind.
Auf den Zeichnungen sind, teils schema tisch, mehrere Eisenbetondecken als Ausfüh rungsbeispiele des plattenförmigen Gegen standes gemäss der Erfindung dargestellt. Im folgenden wird auch das Verfahren gemäss der Erfindung anhand der Zeichnung bei spielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil einer ersten Decke, Fig. 2 einen wageechten Schnitt nach der.
Linie II-II der Fig. 1, Fig.3 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil einer andern Decke, Fig. 4 einen wageechten Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 bis 9 Schnitte durch verschiedene Ausführungen von Formkernen, welche bei dem Verfahren gemäss der Erfindung ver wendet werden können, Fig.10 eine Draufsicht auf den Form kern nach Fig. 9.
In Fig.1 ist die Oberfläche der Decke mit 1 und die Unterfläche mit 2 bezeichnet, während die neutrale Faser mit 3 angegeben worden ist.
Gemäss Fig. 1 und 2 ist die Betondecke mit einer Kreuzbewehrung 4, 5 in einer un unterbrochenen Materialschicht auf der Zug seite an der Unterfläche 2 versehen. Die Betonmasse unter der neutralen Faser 3 kann zur Aufnahme von Zugspannungen nicht herangezogen werden, diese müssen von der Bewehrung 4, 5 aufgenommen werden. Aus diesem Grunde können durch Einbau von Formkernen Hohlräume in der Zugzone vorgesehen werden.
Diese Hohlräume sind nun derart ausgespart, d-) ss sie sich auch, wie deutlich aus Fig. 1 ersichtlich, in die Druck zone erstrecken. In der Druckzone hat die Wandung der Hohlräume die Form einer Kalotte, ist also nach allen Richtungen der Platte gewölbt.
Decken gemäss Fig. 1 und 2 werden fol gendermassen hergestellt: Zunächst wird in der üblichen Weise die Bewehrung auf der Schalung für die Unterfläche 2 angeordnet. Sodann wird pla stischer Beton in solchem Masse einge schüttet, dass eine dünne Schicht entsteht, deren Oberfläche etwa in Höhe der Linie 7 liegt. Darauf werden Formkerne 8 in Stel lung gebracht und in die plastische Masse eingedrückt, bis sie auf die Bewehrung stossen. Wenn die Forinkeriie aus Steingut angefertigt werden, sind sie sehr starr, das heisst in der Form nicht leicht veränderbar, aber zerbrechlich. Der Beton haftet an der artigen Formkernen sehr gut, insbesondere wenn sie vorher benetzt werden. Aus Eisen blech hergestellte Formkerne sind sehr billig.
Nach Fig. 1 und 2 sind die Formkerne auf einer Seite offene Kalotten. Natürlich könnten auch geschlossene, voll kugelförmige Kerne verwendet werden. Die dargestellte Gestalt der Formkerne hat bestimmte Vor teile, insbesondere für ihre Herstellung und Anordnung.
Selbstverständlich wird das Eigengewicht von Böden, Decken usw. durch die Hohl räume erheblich verringert. Durch den in der Zugzone liegenden Teil der Hohlräume wird die Festigkeit der Bauteile überhaupt nicht herabgemindert, während der in der Druck zone liegende Teil die Festigkeit auch nicht wesentlich beeinflusst, weil die Wandung der Hohlräume dort konkav gewölbt ist.
Die Formkerne 8 können, wenn sie in die Oberschicht des plastischen Betons ein gepresst worden sind; durch Abbinden des Betons befestigt werden. Letzteres bedingt aber ein ziemlich langes Warten, bis die wei teren Arbeiten am Boden, an der Decke usw. fortgesetzt werden können. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es oft schwierig ist, eine gut haftende Ver bindung zwischen dem bereits erhärteten und dem nachher eingeschütteten, grössten teils die Druckzone des Bodens bildenden Beton zu erzielen. Mit Rücksicht hierauf ist es daher oft zweckmässig, die Formkerne zum Beispiel mit der Bewehrung zu verbinden.
Eine Befestigung ist selbstverständlich not wendig, weil sonst die hohlen Kerne in dem plastischen Beton sich gerne aufwärts be wegen und jedenfalls ihre Lage nicht bei behalten. Die Bewehrungseisen werden bei spielsweise auf der Betonschalung in die richtige Lage gebracht. Auf dieser Beweh- rungsschicht werden die Formkerne zurre Beispiel durch Kreuzdrähte befestigt. Die ganze Betonmasse kann sodann auf einmal eingeschüttet werden, was eine erhebliche Zeitersparnis bedeutet. Die Fig. 3 und 4 zeigen halbkugelförmige Formkerne.
Kreuzdrähte 9 sind hier dazu bestimmt, ein Aufwärtsbewegen der Kerne beim Einfüllen des Restes oder der ganzen Masse des Betons zu verhindern. Die Kerne liegen unmittelbar auf der Bewehrungs- schicht und sind mit dieser verbunden. Die Kreuzdrähte 9 sind zu diesem Zweck mit den Kreuzpunkten der Hauptbewehrungseisen 4 und 5 verbunden. Kreisförmige oder halb kreisförmige Ringe 10 und 11 sind um die Kerne in der Masse des Betons so angeord net, dass die Gewölbewirkung verstärkt wird. Selbstverständlich könnte diese besondere Bewehrung auch in der Höhe der neutralen Faser 3 oder darüber angeordnet werden.
Kreuzdrähte 9 können auch benutzt wer c;.en, wenn die die Bewehrung enthaltende Betonschicht abbinden kann, bevor die Form kerne 8 in Stellung gebracht werden, so dass diese nicht in die Betonschicht eingedrückt, sondern nur aufgesetzt werden.
Die Fig.5, 6 und 7 zeigen Formkerne elliptischen, parabolischen bezw. hyper bolischen Querschnittes.
Fig. 8 zeigt einen zylindrischen Kern mit gewölbtem Boden. Alle auf den Zeichnungen veranschaulichten Kerne sind einseitig offen.
Fig. 9 und 10 veranschaulichen einen nach Art eines Kreuzgewölbes ausgebildeten Kern.
Method for the production of rigid, plate-shaped objects from plastic, later hardening materialo The invention relates to a method for the production of rigid plates and plate-shaped objects from plastic, later hardening material, in which the weight is reduced while the strength remains approximately the same Cavities are provided in the area of tensile stress. In particular, the invention is suitable for the production of reinforced concrete floors and ceilings.
It is known to provide cavities in the tensile zone in the case of objects made of reinforced concrete subject to bending. This will when the outer layer. on the tension side by means of a reinforcement is made sufficiently tensile strength, the strength of the object is little impaired, because the tensile stresses are absorbed by the reinforcement. This principle has already been carried out with concrete work and thus a reduction in the weight of the objects has been achieved. So far, however, nobody has thought of providing cavities in the pressure zone because it was considered impermissible to put the concrete under pressure.
According to the invention, an uninterrupted layer of material that absorbs the tensile stresses is now provided on the tensile side, and the cavities are cut out. that they also extend into the pressure zone, and that their walls are concave there in at least two directions of the plate. The invention also extends to bending-resistant plate-shaped objects which are produced by this method.
In the drawings are, partly schematically, several reinforced concrete ceilings as Ausfüh approximately examples of the plate-shaped object according to the invention. In the following, the method according to the invention is explained with reference to the drawing in example. The figures show: FIG. 1 a vertical section through part of a first blanket, FIG. 2 a true-to-scale section according to FIG.
Line II-II of FIG. 1, FIG. 3 a vertical section through part of another ceiling, FIG. 4 a true-to-scale section according to line IV-IV of FIG. 3, FIGS. 5 to 9 sections through various designs of mold cores which can be used in the method according to the invention, FIG. 10 is a plan view of the mold core according to FIG.
In FIG. 1, the surface of the ceiling is designated with 1 and the lower surface with 2, while the neutral fiber has been designated with 3.
According to FIGS. 1 and 2, the concrete ceiling is provided with cross reinforcement 4, 5 in an uninterrupted layer of material on the train side on the lower surface 2. The concrete mass under the neutral fiber 3 cannot be used to absorb tensile stresses; these must be absorbed by the reinforcement 4, 5. For this reason, cavities can be provided in the tensile zone by installing mold cores.
These cavities are now recessed in such a way that they also, as clearly shown in FIG. 1, extend into the pressure zone. In the pressure zone, the wall of the cavities has the shape of a dome, that is, it is curved in all directions of the plate.
Ceilings according to FIGS. 1 and 2 are produced fol- lowing: First, the reinforcement is arranged on the formwork for the lower surface 2 in the usual manner. Then plastic concrete is poured in such a mass that a thin layer is formed, the surface of which is approximately at the level of line 7. Then mold cores 8 are brought into Stel ment and pressed into the plastic mass until they hit the reinforcement. If the Forinkeriie are made of earthenware, they are very rigid, that is, their shape cannot be easily changed, but they are fragile. The concrete adheres very well to the like mold cores, especially if they are wetted beforehand. Molded cores made from sheet iron are very cheap.
According to FIGS. 1 and 2, the mold cores are open domes on one side. Of course, closed, fully spherical cores could also be used. The shape of the mold cores shown has certain parts before, especially for their manufacture and arrangement.
Of course, the dead weight of floors, ceilings, etc. is significantly reduced by the cavities. The part of the cavities located in the tensile zone does not reduce the strength of the components at all, while the part located in the pressure zone does not significantly affect the strength either, because the wall of the cavities there is concave.
The mold cores 8 can, if they have been pressed into the top layer of the plastic concrete; by setting the concrete. The latter, however, requires a fairly long wait until the other work on the floor, ceiling, etc. can be continued. Another disadvantage of this method is that it is often difficult to achieve a well-adhering bond between the already hardened concrete and the concrete which is subsequently poured in and which largely forms the pressure zone of the floor. With this in mind, it is therefore often expedient to connect the mold cores to the reinforcement, for example.
Fastening is of course necessary, because otherwise the hollow cores in the plastic concrete tend to move upwards and at least not maintain their position. The reinforcement bars are placed in the correct position on the concrete formwork, for example. The mold cores are attached to this reinforcement layer, for example by means of cross wires. The entire concrete mass can then be poured in at once, which saves a considerable amount of time. 3 and 4 show hemispherical mandrels.
Cross wires 9 are intended here to prevent the cores from moving upwards when filling the rest or the whole mass of the concrete. The cores lie directly on the reinforcement layer and are connected to it. For this purpose, the cross wires 9 are connected to the cross points of the main reinforcing bars 4 and 5. Circular or semi-circular rings 10 and 11 are net angeord around the cores in the mass of the concrete that the arching effect is increased. Of course, this special reinforcement could also be arranged at the level of the neutral fiber 3 or above.
Cross wires 9 can also be used if the concrete layer containing the reinforcement can set before the mold cores 8 are brought into position so that they are not pressed into the concrete layer, but only placed on it.
5, 6 and 7 show mold cores elliptical, parabolic and respectively. hyper bolic cross-section.
Fig. 8 shows a cylindrical core with a curved bottom. All cores illustrated in the drawings are open on one side.
9 and 10 illustrate a core designed in the manner of a cross vault.