Bewehrungsgitterträger für Betonverbundkonatruktion. Die Erfindung bezieht sich auf einen Be wehrungsgitterträger für Betonverbundkon struktion mit Druckgurt, Steg- und Zug gliedern.
Bisher wurde bei an Ort und Stelle her gestellten oder auch bei vorfabrizierten Bau elementen aus armiertem Beton die Zugarmie- rung in der Regel vollkommen in den Beton eingebettet. So stellt z. B. bei Balken, Wän den, Böden der Beton nicht nur das Druck glied des Bauelementes dar, sondern erstreckt sich über die neutrale Achse hinaus, gewöhn lich in Rippen- oder Stegform, und bildet so einen wesentlichen Teil des Bauelementes.
Eine Funktion des Betons als Teil eines Bauelementes besteht darin, die Bewehrung festzuhalten und das Element zu versteifen, wobei aber die Zugbewehrung, und nicht der Beton als Zugglied dient. Eine weitere, unter geordnete Funktion des Betons besteht darin, die Bewehrung vor Korrosion zu schützen. Infolge der erstgenannten Funktion muss die Betonumhüllung der Bewehrungen in den Stegen und Zuggliedern mindestens so dick sein, dass diese vollkommen bedeckt werden. Infolgedessen, sowie auch aus Gründen der einfachen Herstellungsweise, ist es üblich, den Beton in den Stegen und in den Spannungs zonen praktisch gleich stark zu halten, so dass ein im wesentlichen rechtwinkliger Quer schnitt entsteht.
Wie bekannt, wächst die Zug- oder Druck beanspruchung der Fasern in einem Balken- oder Plattenabschnitt linear mit ihrer Ent fernung von der neutralen Achse. Da nun bei einem Balken bzw. einer Platte von recht eckigem Querschnitt der grösste Teil des Ma terials verhältnismässig nahe bei der neu tralen Achse liegt, so wird dieses nur ganz ungenügend beansprucht.
Dies tritt bei unbewehrten Betonelementen, die praktisch keine Zugfestigkeit aufweisen, noch mehr in Erscheinung. Zum Beispiel wer den bei einem rechtwinkligen Betonbalken von 50 cm Höhe und 25 ein Breite die obern 5 ein, des Balkenquerschnittes bei einer Beanspru chung von 50 kg/cm2 genügend Druckfestig keit aufweisen, um eine gegebene Last zu tragen, vorausgesetzt, dass im untern Teil des Querschnittes für eine ausreichende Zug- ; Festigkeit gesorgt ist. Die übrigen 90% Beton in diesem Balken besitzen keinen weiteren.
Wert als tragendes Element und dienen bloss dazu, die Zugbewehrung in der erforder lichen Lage in bezug auf die neutrale Achse ; festzuhalten. Das Gewicht der 90% überflüs- sigen Betons ist Ballast und erfordert eine zu sätzliche Zugbewehrung und zusätzliches Trag material, wodurch wiederum der Querschnitt der Druckzonen und der Zugglieder ver grössert wird.
Analoge Bedingungen ergeben sich bei Boden- und Dachplatten und Stützmauern. Es ist jedoch schon vorgeschlagen worden, bei Boden- und Dachbauten aus armiertem Beton vorfabrizierte Betonplatten auf Gitter träger zu legen, die einen Druckgurt aus Ver stärkungsmetall aufweisen, der von Beton um schlossen ist, oder aber auch Betonplatten direkt um den Druckgurt der Träger zu gie ssen, wobei diese Platten an sich mit zusätz lichen Metallbewehrungen versehen werden. Eine solche Bauweise entspricht den oben er wähnten baustatischen Überlegungen.
Der Bewehrungsgitterträger gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgurt als bleibende Schalung für eine aufzubringende zusätzliche Betondruck schicht ausgebildet ist.
Eine Reihe von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes ist in der beiliegen den Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch zwei Be- wvehrungsgitterträger gemäss einem ersten Bei spiel, in Anwendung auf einen an Ort und Stelle hergestellten Betonboden.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des einen Endes eines der Träger nach Fig. 1. Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines zusätzlichen Zwischengliedes für die Träger gemäss Fig. 1.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Halteplatte, wie sie sich zur Verwendung in dem in Fig. 2 gezeigten Träger eignet.
Fig. 5 zeigt ein Ende eines andern Trä gers.
Fig. 6 und 7 zeigen weitere Ausführungs formen von vorfabrizierten Trägern.
Fig. 8 zeigt ein Ende eines weiteren Trä gers für das Beispiel eines vorfabrizierten, bewehrten Betonbalkens, und Fig. 9 zeigt ein Ende eines weiteren Trä gers für einen vorfabrizierten armierten Be tonbalken.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Betonboden 20 ist an Ort und Stelle auf einen Beweh rungsgitterträger aufgegossen, der ein Steg glied 21 und Zugglieder 22a, 22b aufweist. Der Boden 20 wird von einer bleibenden Schalung getragen, die aus an den Steg- und Zuggliedern befestigten rinnenförmigen U- Eisen 23 und 24 besteht und als Druckgurt dient.
Das Stegglied 21 besteht aas einem Stab und hat Zickzackform, und seine obern Zak- ken durchsetzen Schlitze im U-Eisen 23, um so in den Beton eingebettet zu werden, wo sie durch geeignete Mittel, z. B. eine Schlitz platte 25 (Fig. 4), die über oder unter dem U-Eisen 23 in die erforderliche Lage gescho ben und mit dieser verschweisst werden kann, festgehalten wird. Die untern Zacken des Steggliedes 21 befinden sieh zwischen den Zuggliedern 22a, 22b und sind mit diesen ver schweisst. Die U-Eisen 24 sind durch aufein anderpassende Schlitze 23b und 24b der U- Eisen 23 und 24 durchsetzende Bolzen oder Keile 24a festgehalten.
Die Enden der U-Eisen 23 sind durch Endstücke 23a von grösserer Dicke verstärkt, um eine höhere Scherfestig keit zu erzielen, und die Enden der Steg- und Zugglieder sind an den Endstüclien 23a ange schweisst. Die Bewehrungsgitterträger, die je aus einem Stegglied 21 und zwei Zuggliedern 22a und 22b sowie dem U-Eisen 23 bestehen, sind vorfabriziert und können mit oder ohne U-Eisen 24 verlegt werden. Jedes U-Eisen 24 besitzt genügende Festigkeit, um das Gewicht des auf ihm lagernden Betons zu tragen, und der Beton ist nach seinem Abbinden mit dem Balken verankert, auf demn er dann selbst einen Druckgurt bildet. An den Steggliedern 2l- und Zuggliedern 22cc, 22b ist eine Hänge decke 26 befestigt.
Der vorfabrizierte Träger nach Fit-. 5 be steht aus einem ziekzaekförmiI,ren Stegglied 27, einem Paar Zugglieder 28a und 28b, einem sehalungsartigen U-Eisen 29 als Druck- gurt und einem T-Endstüelz 30 für dieses, an dem die Enden der Steg- und Zugglieder be festigt sind. Die obern Zacken 27' des Steg- gliedes 27 werden am U-Eisen 29, z.
B. mit tels Platten 25 (Fig. 4) befestigt, während die untern Zacken mit den Zuggliedern 28a, 28b verschweisst sind. Beim Beispiel nach Fig. 6 sind zwei paral- 1.ele, zickzackförmige, mit den Zuggliedern 33a, 33b bzw. 34a, 34b verschweisste Stegglieder 31 und 32 sowie eine Schalung aus U-Eisen 35 als Druckgurt vorgesehen. Die Zugglieder sind durch eine Querverstrebung 36 mitein ander verbunden.
Beim Beispiel nach Fig. 7 ist ein zickzack förmiges Stegglied 37 vorgesehen, dessen obere Zacken 37' gegeneinander versetzt ab wechselnd das U-Eisen 38 des Druckgurtes an seinen Längsrändern durchsetzen, während die untern zwischen den Zuggliedern 39a und 39b angeordnet und mit diesen verschweisst sind.
Fig. 8 zeigt einen vorfabrizierten Beton verbundbalken mit einem Bewehrungsgitter träger nach Fig. 5. Der Überbeton bzw. Beton druckgurt 40 ist auf das U-Eisen 29 und des sen T-Endstücke 30 aufgebracht, wobei die End- verlängerungen 30 über den Betonbelag hin ausreichen, so dass sie mit dem Schneidbren ner abgetrennt werden können, um eine ge wünschte Länge des Balkens zu erreichen.
Gemäss Fig. 9 weist der vorfabrizierte Betonverbundbalken einen auf einen Beweh rungsgitterträger nach Fig. 5 aufgebrachten Betondruckgurt 41 auf. An Stelle der in Fig. 8 gezeigten festen Träger-Druckgurtver längerung besitzt der Balken jedoch am End stück 30 angeschweisste Metallhülsen 42, in denen Stäbe oder Rohre 43 verschoben wer den können. In der Praxis werden die vorfabrizierten Bewehrungsgitterträger in verschiedenen Normlängen und mit Verlängerungen herge stellt, die durch Abschneiden oder Verstellen angepasst werden können, so dass innerhalb des Normbereiches ein Balken von beliebiger Länge ohne weiteres erhältlich ist.
Der beschriebene Träger kann auch für die Herstellung von bewehrten Betonwänden verwendet werden, wo gewisse Festigkeit ver bunden mit leichtem Gewicht erforderlich ist.
Reinforcing lattice girders for composite concrete construction. The invention relates to a reinforcement lattice girder for Betonverbundkon structure with compression belt, web and train members.
Up to now, the tensile reinforcement was usually completely embedded in the concrete for structural elements made on site or prefabricated from reinforced concrete. So z. B. in bars, walls, floors, the concrete is not only the pressure member of the component, but extends beyond the neutral axis, usually in rib or web form, and thus forms an essential part of the component.
One function of the concrete as part of a structural element is to hold the reinforcement in place and to stiffen the element, but with the tensile reinforcement and not the concrete serving as the tension member. Another, subordinate function of concrete is to protect the reinforcement from corrosion. As a result of the former function, the concrete covering of the reinforcements in the webs and tension members must be at least thick enough to completely cover them. As a result, as well as for reasons of simple manufacturing, it is customary to keep the concrete in the webs and in the tension zones practically equally strong, so that a substantially rectangular cross-section is created.
As is known, the tensile or compressive stress on the fibers in a beam or plate section increases linearly with their distance from the neutral axis. Since most of the material is relatively close to the neutral axis in the case of a bar or a plate with a rectangular cross-section, this is only stressed inadequately.
This is even more apparent in the case of unreinforced concrete elements that have practically no tensile strength. For example, with a right-angled concrete beam 50 cm high and 25 cm wide, the top 5 a, of the beam cross-section at a load of 50 kg / cm2 will have sufficient compressive strength to carry a given load, provided that in the lower part of the cross section for sufficient tensile; Firmness is taken care of. The remaining 90% concrete in this beam has no other.
Value as a load-bearing element and only serve to keep the tensile reinforcement in the required position in relation to the neutral axis; to hold on. The weight of the 90% excess concrete is ballast and requires additional tensile reinforcement and additional load-bearing material, which in turn increases the cross-section of the pressure zones and the tension members.
Similar conditions apply to floor and roof slabs and retaining walls. However, it has already been proposed to put prefabricated concrete slabs on lattice carriers for floor and roof constructions made of reinforced concrete, which have a pressure belt made of Ver reinforcement metal that is enclosed by concrete, or concrete slabs directly to pour the pressure belt of the carrier ssen, whereby these panels are provided with additional metal reinforcement. Such a construction corresponds to the structural considerations mentioned above.
The reinforcement lattice girder according to the invention is characterized in that the pressure chord is designed as permanent formwork for an additional concrete pressure layer to be applied.
A number of embodiments of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawings, namely:
FIG. 2 is a perspective view of one end of one of the carriers according to FIG. 1. FIG. 3 is a perspective view of an additional intermediate member for the carriers according to FIG. 1.
FIG. 4 is a perspective view of a retaining plate suitable for use in the carrier shown in FIG.
Fig. 5 shows one end of another Trä gers.
Fig. 6 and 7 show further execution forms of prefabricated carriers.
Fig. 8 shows one end of another Trä gers for the example of a prefabricated, reinforced concrete beam, and Fig. 9 shows one end of another Trä gers for a prefabricated reinforced concrete beam.
The concrete floor 20 shown in Figs. 1 and 2 is poured in place on a reinforcement lattice girder, which has a web member 21 and tension members 22a, 22b. The floor 20 is supported by permanent formwork, which consists of channel-shaped U-irons 23 and 24 fastened to the web and tension members and serves as a compression belt.
The web member 21 consists of a rod and has a zigzag shape, and its upper teeth penetrate slots in the U-iron 23 in order to be embedded in the concrete where they can be secured by suitable means, e.g. B. a slot plate 25 (Fig. 4), the ben gescho above or below the U-iron 23 in the required position and can be welded to this, is held. The lower prongs of the web member 21 are located between the tension members 22a, 22b and are welded to these ver. The U-irons 24 are held in place by bolts or wedges 24a penetrating through the other fitting slots 23b and 24b of the U-irons 23 and 24.
The ends of the U-iron 23 are reinforced by end pieces 23a of greater thickness in order to achieve a higher Scherfestig speed, and the ends of the web and tension members are welded to the end pieces 23a. The reinforcement lattice girders, which each consist of a web member 21 and two tension members 22a and 22b as well as the U-iron 23, are prefabricated and can be laid with or without U-iron 24. Each U-iron 24 has sufficient strength to bear the weight of the concrete lying on it, and the concrete is anchored to the beam after it has set, on which it then itself forms a pressure belt. A suspended ceiling 26 is attached to the web members 2l and tension members 22cc, 22b.
The prefabricated carrier after Fit-. 5 consists of a ziekzaekförmiI, ren web member 27, a pair of tension members 28a and 28b, a frame-like U-iron 29 as a compression belt and a T-end piece 30 for this, to which the ends of the web and tension members are fastened. The upper prongs 27 'of the web member 27 are on the U-iron 29, z.
B. with means of plates 25 (Fig. 4), while the lower prongs are welded to the tension members 28a, 28b. In the example according to FIG. 6, two parallel 1.ele, zigzag-shaped web members 31 and 32 welded to the tension members 33a, 33b and 34a, 34b and a formwork made of U-iron 35 are provided as a compression belt. The tension members are connected to each other by a cross brace 36.
In the example of Fig. 7, a zigzag-shaped web member 37 is provided, the upper prongs 37 'offset from each other from alternately enforce the U-iron 38 of the compression belt at its longitudinal edges, while the lower between the tension members 39a and 39b are arranged and welded to them .
FIG. 8 shows a prefabricated concrete composite beam with a reinforcement grid carrier according to FIG. 5. The overconcrete or concrete pressure belt 40 is applied to the U-iron 29 and its T-end pieces 30, the end extensions 30 over the concrete pavement sufficient so that they can be cut with the cutting torch in order to achieve the desired length of the beam.
According to FIG. 9, the prefabricated concrete composite beam has a concrete pressure belt 41 applied to a reinforcement lattice girder according to FIG. Instead of the solid support-Druckgurtver shown in Fig. 8, the bar has however at the end piece 30 welded metal sleeves 42 in which rods or tubes 43 can be moved. In practice, the prefabricated reinforcement lattice girders are manufactured in various standard lengths and with extensions that can be adapted by cutting or adjusting so that a bar of any length is readily available within the standard range.
The carrier described can also be used for the production of reinforced concrete walls, where certain strength is required ver connected with light weight.