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PATENTANSPRÜCHE
1. Wandelement zur Verwendung bei der Herstellung einer Verbundkonstruktion aus dem Wandelement und einer gegossenen Masse, mit Vorsprüngen (1) zur Verankerung des Wandelementes in der Masse derart, dass dann das Wandelement als die Festigkeit der Verbundkonstruktion beeinflussende Bewehrung dient, welche Vorsprünge (1) die Form von aus dem Wandelement gestanzten und abgebogenen Streifen haben, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Streifen (1) so gebogen ist, dass er eine zur Ebene der betreffenden Stanzöffnung (13) senkrechte Ausdehnung (h) und eine in der gleichen Grössenordnung liegende zur Ebene der Stanzöffnung parallele Ausdehnung (a) hat.
2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Streifen (1) sich nur an einem Rand der betreffenden Stanzöffnung (13) an das verbleibende Material des Wandelementes anschliesst.
3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) hakenförmig gebogen sind und mit ihren freien Enden mindestens annähernd in die gleiche Richtung weisen.
4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Ebene der Stanzöffnung (13) parallele Ausdehnung (a)jedes Streifens (1) mindestens zum Teil über der Stanzöffnung (13) liegt, d.h. in Richtung senkrecht zur Ebene der Stanzöffnung gesehen, die Stanzöffnung teilweise abdeckt.
5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) eine mittlere Breite (I) haben, die ebenfalls in der gleichen Grössenordnung wie die genannten Ausdehnungen (h, a) liegt.
6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) gewinkelt sind und aus aneinander und an das verbleibende Material des Wandelementes anschliessenden Abschnitten (11, 12) bestehen (Fig. 4, 5,6,9).
7. Wandelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Streifen (1) einen vom genannten Rand der betreffenden Stanzöffnung (13) ausgehenden, zur Ebene der Stanzöffnung mindestens annähernd senkrechten Abschnitt (11) und einen an diesen anschliessenden, zur Ebene der Stanzöffnung (13) mindestens annähernd parallelen Abschnitt (12) aufweist.
8. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) gekrümmt sind (Fig. 7, 8).
9. Wandelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Streifen (1) einen an den genannten Rand der betreffenden Stanzöffnung (13) anschliessenden Abschnitt (11) aufweist, der bezüglich der Senkrechten zur Stanzöffnung (13) gegen diese hin (p1) oder von dieser weg (P2) geneigt ist.
10. Wandelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (12) der Streifen (1) bezüglich der Ebene der Stanzöffnung (13) gegen diese hin (oi) oder von ihr weg (a2) geneigt sind.
11. Wandelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Neigung (ai bzw. a2) der freien Enden der Streifen (1) kleiner als 45" und vorzugsweise kleiner als 30 ist.
12. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Ebene der Stanzöffnung (13) parallele Ausdehnung (a) jedes Streifens (1) um O bis 50% kleiner als die zur Ebene der Stanzöffnung senkrechte Ausdehnung (h) ist.
13. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzöffnungen (13) und damit auch die Streifen (1) rechteckige Form haben (Fig. 1 bis 8).
14. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzöffnungen (13a) und damit auch die Streifen dreieckig sind (Fig. 9).
15. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzöffnungen (13b) und damit die Streifen eine krummlinig begrenzte Form haben (Fig. 10).
16. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wurzel jedes Streifens eine denselben verbreiternde Abrundung (R) vorhanden ist.
17. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Wandelementes 0,5 bis 1 mm dick ist, die Streifen (1) eine mittlere Breite (I) von 2 bis 7 mm aufweisen, die zur Ebene der Stanz öffnung (13) senkrechte Ausdehnung (h) 5 bis 10 mm misst und die zur Ebene der Stanzöffnung parallele Ausdehnung (a) 2 bis 8 mm misst.
18. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) zumindest bei ihren freien Enden so gereckt sind, dass ihre Gesamtlänge grösser ist als die entsprechende Länge (b) der Stanzöffnungen (13).
19. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass aus jeder Stanzöffnung (13) zwei Streifen gestanzt und hakenförmig abgebogen sind, die von gegenüberliegenden Rändern der Stanzöffnung ausgehen.
20. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (1) haftungserhöhende Ausbildungen aufweisen, z.B. aufgerauht oder gewellt sind.
21. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es die Form eines Schraubennahtrohres hat.
22. Wandelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (31) des Schraubennahtrohres so ausgebildet ist, dass sie als Versteifung des Schraubennahtrohres und der damit hergestellten Verbundkonstruktion dient.
23. Wandelement nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubennahtrohr eine geschlos sene Falznaht und/oder eine geschweisste Naht aufweist.
24. Wandelement nach einem der Ansprüche 21 bis 23, zur Verwendung bei der Herstellung einer Verbundkonstruktion in Form einer Hohlraumplatte mit einem von dem Wandelement begrenzten Entlastungsrohr, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (1) an dem Schraubennahtrohr nach aussen gerichtet sind.
25. Wandelement nach einem der Ansprüche 21 bis 23, zur
Verwendung bei der Herstellung einer Verbundkonstruktion in Form eines Pfeilers mit von dem Wandelement gebildeter äusserer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor sprünge (1) an dem Schraubennahtrohr nach innen gerichtet sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wandelement zur Verwendung bei der Herstellung einer Verbundkonstruktion aus dem Wandelement und einer gegossenen Masse, mit Vor sprüngen zur Verankerung des Wandelementes in der Masse derart, dass dann das Wandelement als die Festigkeit der Ver bundkonstruktion beeinflussende Bewehrung dient, welche
Vorsprünge die Form von aus dem Wandelement gestanzten und abgebogenen Streifen haben.
Das Wandelement kann beispielsweise ein Dünnblech sein und für die Herstellung einer Stahlbetonkonstruktion ver
wendet werden, wobei das Dünnblech vorzugsweise als Giessform für den Beton dienen kann.
Es ist bekannt, dass in Verbundkonstruktionen aus einem Dünnblech und einer gegossenen Masse deren Festigkeit und sonstigen Eigenschaften entscheidend dadurch bestimmt werden, was für eine Verankerung die Dünnblechkomponente und die Gusskomponente der Verbundkonstruktion untereinander haben.
Vorstehend ist von einem Wandelement einer Verbundkonstruktion die Rede, und darunter wird z.B. ein Stahlblech, eine Kunststoffplatte oder sonstiges Dünnmaterial verstanden, aus dessen Stoff Verankerungsvorsprünge durch Stanzen geformt werden. Die Gusskomponente der Verbundkonstruktion kann z.B. Beton, Gips, Leichtbeton, wie z.B.
Siporex , Schaumkunststoff, Styrox oder ein anderes ähnliches Material sein, das in solchen Zustand versetzt werden kann, dass es die Verankerungsvorsprünge des Wandelementes umschliesst, mit dem Zweck, eine Verbundkonstruktion zu erzeugen.
In der nachfolgenden Beschreibung wird weitgehend auf solche Ausführungsformen Bezug genommen, in denen die Gusskomponente der Verbundkonstruktion Beton ist und das Dünnblech ein Stahlblech ist, das vorzugsweise noch beim Guss als Formblech dient, welches man nicht entfernen muss. Trotzdem soll betont werden, dass die Erfindung in keiner Weise auf eine Verbundkonstruktion von Beton und Stahlblech eingeschränkt ist, sondern es können alle obengenannten Komponenten der Verbundkonstruktion untereinander kombiniert werden, und in zahlreichen derartigen Verbundkonstruktionen gehen die Vorteile und Ziele in Erfüllung, die man mittels der Erfindung anstrebt. Man kann auch zwei oder mehrere Gusskomponenten auf den gegenüberliegenden Seiten eines Dünnblechs verwenden, wobei dann Verankerungsvorsprünge auf beiden Seiten des Dünnblechs vorgesehen sind.
Die Wandelemente mit Verankerungsvorsprüngen eignen sich besonders gut für eine im Betonbau verwendete Verbundkonstruktion, zu der ein z.B. als Gussform dienendes Dünnblech und aus dem Blechmaterial selbst hervorgebrachte Verankerungsvorsprünge gehören, eine Art von Nägeln , mit deren Hilfe man z.B. zwischen dem für die Herstellung der Gussform verwendeten Dünnblech und dem gehärteten Beton eine so effektive Verankerung erzielt, dass die Gussform zu einem arbeitenden Teil der Konstruktion wird, den man z.B. im Falle eines Dünnblechs aus Stahl als Bewehrung bezeichnet.
Allgemein bekannt ist die Verwendung von Dünnblech aus Stahl beim Fertigen von Stahlbetonplatten, -pfeilern und -balken sowie von Entlastungshöhlungen in den dazu benutzten Gussformen, aber man war allgemein der Ansicht, dass die Aufgabe der Form nach erfolgtem Giessen des Betons zu Ende ist. In vielen Fällen ist die Form nach dem Härten des Betons abgebrochen worden.
Zusätzlich hierzu sind aus stählernem Dünnblech hergestellte Wellplatten oder Faltplatten bekannt, die im Betonbau sowohl als Verschalung als auch als Bewehrung verwendet werden, wobei die Verankerung zwischen dem Beton und dem Dünnblech durch die Formgebung des Blechs erreicht worden ist und/oder die Oberfläche des Blechs mit Warzen, Furchen oder Falten versehen worden ist. Als Nachteile haben diese Lösungen die schwache Verankerung zwischen dem Beton und der Faltplatte, die Verwendbarkeit einer derartigen Verschalung nur als Bewehrung für eine sogenannte in einer Richtung tragende Platte sowie die Nichteignung dieser Faltplatten z.B. als Bewehrung für Balken, Pfeiler und Wände.
Hinsichtlich des Standes der Technik wird auf das folgende Patentschrifttum verwiesen: DE-OS 2 159 959, 2 325 281 und 2 339 638, DE-PS 843 152, CH-PS 469 154 und SE-PS 78 266.
Von den obenstehenden Schriften liegt der vorliegenden Erfindung die DE-OS 2325281 am nächsten, die verschiedene Verankerungsvorsprünge zwischen Beton und Dünnblech angibt, welche am vorteilhaftesten aus verschieden geformten, beidendig mit dem Dünnblech in Verbindung stehenden, nach aussen gedrückten, laschenartigen Streifen bestehen. In Fig. 7 und 8 dieser DE-OS sind auch solche Vorsprünge dargestellt, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Blechs von beiden Rändern der Ausstanzung ausgehen oder aber die Form von ringartigen Stanzungen haben. Die laschenartigen Haftvorsprünge haben indessen den Nachteil, dass der Beton nicht gut genug die Lasche umschliessen kann, so dass die Verankerung zwischen Beton und Blech schlecht ausfällt.
Ferner findet man in der DE-OS 2325281 keinerlei Beschreibung dessen, welche Bedeutung die Form und Abmessungen der Verankerungsvorsprünge und die Grösse der Ausstanzung für die Güte der Verankerung haben.
Mit Hinweis auf die DE-OS 2325281 kann allgemein festgestellt werden, dass die die Verankerungsvorsprünge erzeugenden Stanzungen recht gross im Areal gewesen sind, weshalb man unter dem Blech eine besondere Abdeckplatte zum Verschliessen der Stanzöffnungen hat verwenden müssen, damit die Betonmasse nicht in schädlichem Mass durch die Ausstanzungen hindurchquellen kann. Ferner hat man die Verbundkonstruktion von Dünnblech mit Beton allgemein nur in Platten benutzt.
Das Allgemeinziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Wandelement zur Verfügung zu stellen, das Verankerungsvorsprünge aufweist, mit deren Hilfe zwischen dem Wandelement und einer gegossenen Masse, z.B. Beton, eine so effektive Verankerung erzielt werden kann, dass das Wandelement nach erfolgtem Härten des Betons den Beton wirksam in allen notwendigen Richtungen verstärkt. Aus dieser Eigenschaft ergibt sich u.a., dass das erfindungsgemässe Wandelement sich zum Verstärken von Betonbalken und -pfeilern sowie von kreuzweise tragenden Betonplatten und von Betonwänden eignen soll. Beim Anwenden einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Wandelementes zum Erzeugen von Entlastungshöhlungen in Betonkonstruktionen kann das Wandelement nach dem Abbinden des Betons die Umgebung der Aussparung verstärken und beim Belasten der Konstruktion als Bewehrung auf der Zug- und Druckseite arbeiten.
Die Verankerungsvorsprünge sollen so ausgebildet sein, dass das Wandelement als Bewehrung in allen allgemein hergestellten Betonkonstruktionen, wie z.B. in Balken, Pfeilern, Platten, Wänden, Schalen usw., brauchbar ist.
Mit Hinweis auf den oben vorgebrachten Stand der Technik hat die Erfindung den Sonderzweck, die Verankerungsvorsprünge so auszubilden, dass das Umhergehen auf einem Wandelement in Form eines Bleches weniger gefährlich wird und man kein Eindringen der Haftnägel durch die Schuhsohle befürchten muss und dass keine Gefahr vorliegt, dass ein Nagel die Kleidung durchstossen würde, falls ein Arbeiter durch Stolpern auf eine solche Blechplatte fällt.
Ferner sollen die Vorsprünge so ausgebildet sein können, dass die Transportkosten für Wandelemente in Form von Blechen dadurch herabgesetzt werden können, dass die Bleche beim Stapeln sich dichter zusammenfügen.
Die Vorsprünge und die daran anschliessenden Stanzöffnungen können kleine Abmessungen haben, wobei man eine Verankerung zwischen z.B. dem Dünnblech und dem Beton erzielt, ohne besonders viel vom Stahlquerschnitt des Dünnblechs einzubüssen. Hieraus ergibt sich auch der Sondervorteil, dass man die Stanzlöcher im Dünnblech nicht unbedingt verdecken muss, da der Beton nicht in nachträglichem Mass durch die Löcher dringen kann, die man hat verhältnismässig klein machen können.
Die Vorsprünge sollen an allen möglichen Blechen und verschiedenartigen Blechprofilen mit ein und derselben Vorrichtung erzeugbar sein, wodurch man die Notwendigkeit einer Sondermaschine vermeidet und die Herstellungsverfahren einfach sein können und die Herstellungskosten herabgesetzt werden können.
Eine Ausgangserkenntnis der Erfindung war, dass z.B. bei den bekannten Nagelblechen die Haftnägel zwischen dem Beton und dem Dünnblech keine Eindringfähigkeit haben müssen und somit an die Form der Spitze des Nagels in dieser Hinsicht keine besonderen Anforderungen gestellt werden müssen.
Das erfindungsgemässe Wandelement der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder Streifen so gebogen ist, dass er eine zur Ebene der betreffenden Stanz öffnung senkrechte Ausdehnung und eine in der gleichen Grössenordnung liegende zur Ebene der Stanzöffnung parallele Ausdehnung hat.
Vorzugsweise schliesst sich jeder Streifen nur an einem Rand der betreffenden Stanzöffnung an das verbleibende Material des Wandelementes an.
Es ist ferner günstig, wenn die zur Ebene der Stanzöffnung parallele Ausdehnung jedes Streifens über der Stanzöffnung liegt und diese, in der zur Ebene der Stanzöffnung senkrechten Richtung gesehen, teilweise abdeckt. Durch die letztgenannte Konstruktion erreicht man, dass die Gusskomponente der Verbundkonstruktion, wie z.B. der Beton, nicht in nachteiligem Mass durch die Stanzöffnung hindurchquellen kann. Ferner sind die Streifen vorzugsweise hakenähnlich, und man kann sie im Bedarfsfall in ihrer Längsrichtung verformen und vor allem recken.
Zu den wesentlichen Vorzügen der in der angegebenen Weise gebogenen Verankerungsvorsprünge gehört eine beträchtlich bessere Verankerung z.B. im Vergleich mit geraden Nägeln mit gleicher Gesamtlänge, bessere Sicherheit der Arbeiter als zuvor beim Verwenden von Wandelementen in Form von Blechen, geringere Transportkosten, da sich die Bleche dichter aufeinanderlegen lassen, und kleinere Stanzlöcher als zuvor bei Erzielung der optimalen Verankerung.
Bei Verwendung solcher Vorsprünge kann man den gesamten übrigbleibenden Querschnitt des Wandelementes als arbeitend in Rechnung setzen, und dies ist hinsichtlich der Bemessung ein wichtiger Vorteil.
Es ist angebracht, in diesem Zusammenhang zu betonen, dass, obgleich im Vorstehenden von einer Stahlbewehrung die Rede ist, auch solche Ausführungsformen möglich sind, bei denen das Wandelement nicht aus Stahlblech besteht, sondern z.B. aus einem anderen Metallblech oder einer Kunststoffscheibe entsprechender Art oder deren Kombination od. dgl.
Beim Verwenden einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Wandelementes zum Erzeugen von Entlastungshöhlungen in Betonkonstruktionen soll das Wandelement nach erfolgtem Erstarren des Betons die Umgebung des Lochs verstärken sowie bei Belastung der Konstruktion als Bewehrung auf der Zug- und Druckseite arbeiten.
Bekannt ist die Verwendung von Stahldünnblech- und Kartonröhren als Entlastungsrohre in am Ort betonierten Hohlraumplatten. Ferner kennt man für das Betonieren von Betonpfeilern bestimmte Dünnblech- und Kartonrohre.
Dabei hat es sich nicht um eine Verbundkonstruktion gehandeltj da man entweder die Verschalung entfernt hat oder eine z.B. beim Betonieren von Betonpfeilern verwendete Stahlver schaltung, die man hat stehen lassen, nicht als mit dem Beton zusammenarbeitend betrachtet werden konnte.
Nach einem bekannten Verfahren werden an Ort betonierte Hohlraumplatten in den Hauptzügen wie folgt hergestellt. Man führt zuerst das Verschalen des Gewölbes und das Auslegen der Zugbewehrung auf Kunststoff- oder Betonzwischenlagen aus. Hiernach setzt man die Entlastungsrohre ein, nachdem diese vorzugsweise erst zu sog. Rohrbatterien zusammengefügt worden sind. Ein wesentlicher Teil der Bewehrung besteht aus zwei sich kreuzenden und in Trapezform gebogenen Betonstahlnetzen, in denen sich nebeneinanderliegende Räume für die Entlastungsrohrverschalungen ergeben. Ferner gehören zur Bewehrung in ihrem unteren Teil die Zugbewehrung und die oberen Stützstähle oder Zusatzstähle sowie die Ankereisen, durch deren Vermittlung die Rohrbatterie mit Verwendung von Verschalungsschlössern unverrückbar verankert wird.
Das Legen der Bewehrung ist jedoch eine Arbeit, die Fachkundigkeit und Zeit beansprucht.
In Hohraumplatten besteht die Neigung zum Entstehen von Zugbeanspruchung um das Hohlraumloch herum, wobei die Batteriestähle der soeben beschriebenen Bewehrung somit auch als Zugbewehrung arbeiten.
Ein Sonderzweck der vorliegenden Erfindung ist demnach auch, die Herstellung einer Hohlraumplatte zu ermöglichen, in der die Hohlraumverschalung vorteilhaft als Betonbewehrung und als Verbundkonstruktion zusammen mit dem Beton arbeitet. Die Erfindung kann einem entsprechenden Zweck auch beim Herstellen von Betonpfeilern dienen. Damit soll die Bewehrungsarbeit so beschleunigt und vereinfacht werden können, dass man z.B. in Hohlraumplatten die besagten Batteriestähle und in Pfeilern die Zug- und Klammerstähle weglassen kann.
Um die oben dargelegten Ziele zu erreichen, kann das mit den angegebenen Verankerungsvorsprüngen versehene Wandelement die Form eines Schraubennahtrohres haben.
Ein solches Schraubennahtrohr, vorzugsweise aus Dünnblech, kann schnell und leicht zu fertigen sein und in seinen Eigenschaften als Dünnblechkomponente einer Verbundkonstruktion so vorteilhaft wie möglich sein. Diese Vorteilhaftigkeit beruht darauf, dass die Ausstanzungen, die ziemlich mühelos im schmalen Bandmaterial für das Schraubennahtrohr in Verbindung mit der Herstellung des Schraubennahtrohrs vorgesehen werden können, solche Vorsprünge erzeugen können, die eine effektive Verankerung mit der Gusskomponente der Verbundkonstruktion verbürgen.
Hierbei kann z.B. in Hohlraumplatten und in Pfeilern das Schraubennahtrohr sowohl als Gussverschalung als auch als Betonbewehrung derart arbeiten, dass sich eine günstige Verbundkonstruktion ergibt. Wenn die Vorsprünge dicht genug stehen, kann der in einer Hohlraumplatte an den Rändern ihres Hohlraums auftretende Zug mit dem Schraubennahtrohr aufgefangen und derart die Umgebung des Lochs so verstärkt werden, dass das Entstehen von Rissen und deren Ausbreitung in der Umgebung des Lochs verhindert wird. In Pfeilerkonstruktionen hat man den besonderen Vorteil, dass die Schraubennaht des Schraubennahtrohrs, die eine Falznaht oder vorzugsweise eine kräftige Schweissnaht sein kann, auch als schraubenlinienförmige Versteifungskonstruktion dienen kann, die das Verwenden von Verschalungsspangen erübrigen kann, selbst wenn die Wandstärke des Dünnblechs verhältnismässig gering sein sollte.
Von den neuen, unerwarteten Vorteilen, die mit einem solchen Schraubennahtrohr erzielt werden können, seien noch die folgenden erwähnt. Die Ausstanzungen im Schraubennahtrohr arbeiten in überraschender Weise, indem in einer Brandsituation das Wasser des Betons bei seiner Verdampfung durch die Löcher entweichen kann und keine Explosion eintreten kann. In Hohlraumplatten wird durch die Stanzöffnungen der weitere unerwartete Vorteil erzielt, dass das Wasser während der Bauperiode, das in vielen Bauteilen Überraschungen verursacht hat, unbehindert aus dem Rohr entweichen und nach erfolgtem Betonieren im Beton absorbiert werden kann. In Pfeilerkonstruktionen hat ein Schraubennahtrohr den Vorteil, dass die Gussform leichter zu füllen ist als Verschalungen mit herkömmlichen Bewehrungen.
Gegenwärtig sind eine Anzahl verschiedener Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Schraubennahtrohr aus Metallband bekannt, wobei das Band vor dem eigentlichen Säumvorgang mit einem geeigneten Profil versehen wird, das es ermöglicht, die endgültige Naht entweder durch Falzen oder durch Schweissen zu erzeugen. Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mittels deren man Rohr mit stetig veränderlichem Durchmesser herstellen kann, so wie z.B. Rohrabschnitte mit der Form eines abgeschnittenen Kegels. Es ist hier nicht angezeigt, die Vorrichtungen oder Verfahren eingehender zu besprechen, die Schraubennahtrohre entweder mit geschlossener Falznaht und/oder mit Schweissnaht herstellen.
Im folgenden wird zum Aufzeigen des Standes der Technik in diesem Gebiet als Beispiel auf die folgenden Patentschriften verwiesen: die GB-PSen 922,000, 969,752,970,783 und 974,097; die DE-ASen 1115684 und 1 234660 sowie die FI-PS 37092.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 stellt eine Faltplatte dar, die mit Verankerungsvorsprüngen ausgestattet ist.
Fig. 2 zeigt die Kombination einer mit Verankerungsvorsprüngen versehenen Faltplatte mit Beton als Plattenkonstruktion.
Fig. 3 zeigt ein mit Verankerungsvorsprüngen versehenes Wandelement in Anwendung in einer Pfeilerkonstruktion mit rundem Querschnitt.
Fig. 4 zeigt die Gestaltung eines einzelnen Verankerungsvorsprungs.
Fig. 5 zeigt das gleiche wie Fig. 4, aus einer anderen Richtung betrachtet.
Fig. 6 zeigt das gleiche wie Fig. 4 und 5, aus der Richtung senkrecht zur Ebene des Wandelementes gesehen.
Fig. 7 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Verankerungsvorsprungs.
Fig. 8 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 4 und 7 eine dritte Ausführungsform eines Verankerungsvorsprungs.
Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Ausführungsformen eines Verankerungsvorsprungs und der denselben ergebenden Stanzung.
Fig. 11 zeigt in axonometrischer Darstellung schematisch eine Hohlraumplatte.
Fig. 12 zeigt den Schnitt durch eine solche Hohlraumplatte, bei der die eine Oberfläche eine Faltplatte ist.
Fig. 13 zeigt in Querschnittdarstellung eine Pfeilerkonstruktion.
Fig. 14 zeigt schematisch ein Schraubennahtrohr-Wandelement während der Herstellung.
Fig. 15 zeigt einen teilweisen Querschnitt des Schraubennahtrohrs.
Fig. 16 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 15 eine zweite Ausführungsform eines Schraubennahtrohrs.
Fig. 17 zeigt einen Teil eines Stahlbandes nach erfolgter Lochung, wobei aus diesem Band ein Schraubennahtrohr hergestellt werden soll.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Faltplatte 10 besitzt zu ihrer Hauptebene parallele Abschnitte 1 0a und diese verbindende Abschnitte 10b. Die Abschnitte 1 0a tragen eine Anordnung von Verankerungsvorsprüngen 1, erzeugt durch Stanzen und Abbiegen von Streifen aus dem Material der Abschnitte 10a.
Die Dichte und Teilung der Stanzöffnungen 13 und der Streifen ist von der jeweils erforderlichen Verankerungswirkung abhängig. Obwohl in Fig. 1 und 2 nur an den Abschnitten 10a Vorsprünge 1 gezeigt sind, versteht es sich, dass man bei Bedarf solche Vorsprünge auch an den Abschnitten 1 mob verwenden kann.
Gemäss Fig. 3 sind Verankerungsvorsprünge 1 an einer rohrförmigen, aus Dünnblech 20 bestehenden Pfeilerverschalung vorgesehen, wobei diese Verschalung die Bewehrung eines Betonpfeilers 40 ergibt. Die aus Dünnblech 20 bestehende Pfeilerverschalung 20 ist aus einem Rohr mit seitlicher Naht hergestellt, und aus demselben sind mit gewünschter Teilung die Vorsprünge 1 ausgestanzt worden. In diesem Zusammenhang verdient erwähnt zu werden, dass die Erfindung in keiner Weise nur auf die in Fig. 1,2 und 3 gezeigten Anwendungen eingeschränkt ist, d.h. also auf Platten 30 und Pfeiler 40; Wandelemente von der Art der dargestellten können vielmehr gleich gut bei Balken, Wänden, Schalen u.dgl. eingesetzt werden.
Aus Fig. 4 bis 10 gehen einige günstige Ausführungsformen der Verankerungsvorsprünge hervor. Die gemäss Fig. 4,5 und 6 in einem Dünnblech 10 vorgesehenen Ausstanzungen, die im wesentlichen rechteckige Form haben, sind zu hakenartigen Vorsprüngen umgebogen, die jeweils von einem zur Ebene der Stanzöffnung 13 im wesentlichen senkrechten Abschnitt 11 und einem daran anschliessenden, im wesentlichen zur Ebene der Stanzöffnung parallelen Abschnitt 12 gebildet sind, der vorzugsweise über die Stanzöffnung 13 hinlaufend und diese teilweise überdeckend gerichtet ist. Ein sich in der entgegengesetzten Richtung erstreckender Abschnitt 12 ist indessen in einigen Fällen möglich.
Die in Fig. 7 und 8 gezeigten Verankerungsvorsprünge sind nicht gewinkelt, sondern sie haben im Querschnitt gekrümmte Form, und gemäss Fig. 7 steht ein an das verbleibende Material des Bleches 10 anschliessender Abschnitt 11 im Winkel ss. schräg in Richtung auf die Stanzöffnung 13 zu im Verhältnis zur Ebene, die senkrecht auf der Ebene der Stanzöffnung 13 steht, und das freie Ende 12 des gebogenen Streifens bildet einen Winkel al mit einer zur Stanzöffnung parallelen Ebene. Gemäss Fig. 8 ist die Hauptrichtung des an das verbleibende Material des Bleches 10 anschliessenden Abschnittes 11 im Winkel p2 von der Stanzöffnung 13 wegweisend, und das freie Ende 12 des gebogenen Streifens ist in einem Winkel a2 von der Stanzöffnung weg geneigt.
Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, müssen die Ausstanzungen nicht rechteckige Form haben, und gemäss Fig. 9 ist die Stanzöffnung 13a im wesentlichen dreieckig, während gemäss Fig. 10 die Stanzöffnung eine krummlinig begrenzte Form hat, so dass der ausgebogene Streifen 12b im wesentlichen Kreisform aufweist und davon ein etwas schmälerer, in Richtung auf seine Wurzel zu sich verbreiternder Befestigungssteg zur Platte 10 ausgeht.
Die in Fig. 4 bis 10 gezeigten Verankerungsvorsprünge 1 weisen das gemeinsame wesentliche Merkmal auf, dass der Vorsprung vom Blech ausgehend eine senkrechte Ausdehnung h und eine zur Ebene des Blechs parallele Ausdehnung a hat. Es ist ferner günstig, dass sich die Vorsprünge 1 an das verbleibende Material des Blechs 10 bzw. 20 jeweils mit nur einem ihrer Ränder anschliessen. In einigen Fällen, vor allem wenn die Streifen gereckt worden sind, können die Vorsprünge von zwei einander gegenüberliegenden oder sogar von zwei benachbarten Rändern der Stanzöffnung ausgehen.
Um eine optimale Verankerung zu erzielen, soll die Ausdehnung a der Streifen vorzugsweise etwa 50% geringer als die Ausdehnung h sein. Es ist in allen Fällen wesentlich, dass die Ausdehnungen a und h der Streifen grössenordnungs mässig gleich sind. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Breite I der Streifen grössenordnungsmässig den Ausdehnungen a und h gleich ist.
Da der durch das Stanzen des Blechs 10 entstehende Streifen in seiner Gesamtheit einstückig als Stützvorsprung verwertet wird, ist z.B. in Fig. 4, 5 und 6 die Länge der Stanz öffnung 13 b = h + a. Es ist auch möglich, dass man die Streifen in Verbindung mit ihrem Ausstanzen oder später insbesondere in ihrem freien Endteil reckt, wobei dann die Länge b geringer als die entsprechende Gesamtlänge des Streifens ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn man eine möglichst geringe Flächengrösse der Stanzöffnungen anstrebt.
In ausgeführten Versuchen hat sich der Umstand als wichtig herausgestellt, dass der an das Blech 10 anschliessende Wurzelteil der ausgebogenen Streifen 11 mit einem geeigneten Krümmungshalbmesser R (Fig. 10) abgerundet ist, wobei man dann in Belastungsfällen die gesamte arbeitende Querschnittfläche der Vorsprünge 1 ausnutzen kann.
Die absolute Grösse der obengenannten Ausdehnungen a, b, h und list abhängig z.B. vom Anwendungszweck der Verankerungsvorsprünge und vor allem von dem Material und der Stärke des Blechs bzw. der Platte 10. Als Beispiel kann angeführt werden, dass im Falle eines Dünnblechs 10 aus Stahlblech mit 0,5 bis 1,0 mm Stärke die durchschnittliche Breite Ider Streifen am geeignetsten etwa 2-7 mm, die Höhe h etwa 5-10 mm und die Ausdehnung a in der Richtung der Ebene des Blechs etwa 2-8 mm beträgt.
Wenn man als Dünnblech 10 verformbares Blech verwendet, dann kann man, wie schon erwähnt, die daraus ausgestanzten Streifen besonders in ihrer Längenrichtung und im freien Endteil recken. Bei Anwendung eines solchen Reckvorganges kann man auch die die Vorsprünge bildenden Streifen von zwei einander gegenüberliegenden Rändern der Öffnung 13 ausgehend herstellen und umbiegen. In einigen Fällen kann man die betreffenden Streifen auch dann von zwei einander gegenüberliegenden Rändern her biegen, wenn keine Reckung ausgeführt wird. Zusätzlich kann man die Streifen aufrauhen, mit Furchen, Wellung oder anderen dergleichen Anordnungen ausstatten, welche die Haftung zwischen den Streifen und der Gusskomponente der Verbundkonstruktion fördern.
Die beim Herstellen der Verankerungsvorsprünge entstehenden unverdeckten Stanzöffnungen bieten, insofern man sie nur genügend klein machen kann, auch den Vorteil, dass man durch dieselben hindurch inspizieren kann, wie sich die Gusskomponente der Verbundkonstruktion zum Kontakt mit dem Dünnblech 10 ausgebreitet hat, und man kann auf diese Weise eventuelle Lunkerstellen entdecken. Bekannten Verbundkonstruktionen aus einer Faltplatte und Beton haftete der Nachteil an, dass man keine solche Inspektion ausführen konnte, da überhaupt keine derartigen Stanzlöcher vorhanden waren, oder dann musste man Öffnungen wegen ihrer recht grossen Fläche mit einer besonderen Zusatzfolie verdecken.
An Hand von vergleichenden Untersuchungen mit den beschriebenen Verankerungsvorsprüngen hat man gefunden, dass sich die Haftfestigkeit zwischen dem Dünnblech und der Betonoberfläche um etwa 20-25% bessert, wenn man einen hakenartigen Vorsprung gemäss Fig. 4-6 verwendet, verglichen mit gleich langen bandförmigen Vorsprüngen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Verankerungsvorsprünge mit Erstreckung nur auf einer Seite des Dünnblechs 10 dargestellt worden. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Dünnblech 10 od. dgl. auch auf dessen beiden Seiten vorstehende Verankerungsvorsprünge 1 aufweisen kann, wie z.B. für eine solche Anwendung, wo auf beiden Seiten des Dünnblechs eine Gusskomponente der Verbundkonstruktion zu liegen kommt, wobei dann die beidseitigen Verankerungsvorsprünge des Dünnblechs eine Haftung an beiden Gusskomponenten bewirken, die überdies aus verschiedenem Material bestehen können, z.B. die eine aus Beton und die andere aus Leichtbeton, Kunststoff od. dgl.
Schliesslich kann festgestellt werden, dass man den Umstand als neue und unerwartete Wirkung der beschriebenen Vorsprünge erachten können dürfte, dass man beim Verwenden von Nägeln mit einem Hakenende neben besserer Verankerung auch weitere Vorteile in gänzlich anderen Beziehungen erreicht, nämlich die erwähnten Vorteile in Verbindung mit der Arbeitssicherheit und Transportfähigkeit sowie mit der sonstigen Verwendung der Blechplatte od. dgl.
In Fig. 11 ist als Anwendungsbeispiel eine Hohlraumplatte 20 gezeigt, die mittels aus Stahlband 10 gefertigten Schraubennahtrohren 30 entlastet und versteift worden ist. In der Hohlraumplatte 20 finden sich jeweils von einem Schraubennahtrohr 30 umschriebene Entlastungshohlräume, deren mehrere parallel und in gleichen Abständen nebeneinander vorgesehen sind und deren Durchmesser mit D bezeichnet worden ist.
Die in Fig. 12 dargestellte Hohlraumplatte 60 ist im übrigen der in Fig. 11 gezeigten gleich, nur weist dieselbe ein als Verschalungsblech und als Zugbewehrung arbeitendes Faltenblech 50 auf, das sich aus zur Hauptebene des Blechs 50 parallelen Teilen 50a und aus zwischen diesen liegenden schrägen Teilen 50b zusammensetzt. In dieser Platte 60 bilden sowohl die Faltenplatte 50 als auch die Schraubennahtrohre 30 mit dem Beton eine Verbundkonstruktion, indem die Dünnblechkomponenten 30 und 50 mit Verankerungsvorsprüngen 1 bzw. versehen sind.
Gemäss Fig. 13 besteht eine Verbundkonstruktion aus einem Schraubennahtrohr 30, das als Pfeilerverschalung dient, wobei diese Verschalung die Bewehrung des Betonpfeilers 40 ergibt. In dem Schraubennahtrohr 30 sind mit gewünschter Teilung Verankerungsvorsprünge 1 ausgestanzt worden. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass die Anwendung der Verankerungsvorsprünge keineswegs auf die in Fig. 11, 12 und 13 gezeigten Verbundkonstruktionen allein eingeschränkt ist, d.h. also auf Hohlraumplatten 20,60 und Pfeiler 40, sondern dass man Wandelemente mit Vorsprüngen ebenso bei Balken, Wänden, Schalen, Rohren usw.
in Anwendung bringen kann.
Gemäss Fig. 14 wird das zur Anwendung kommende Schraubennahtrohr aus Stahlband 10 durch Wickeln unter Anwendung an sich bekannter Schraubennahtrohrmaschinen hergestellt. Die in der Herstellung solcher Rohre bekannten Vorrichtungen sind nicht dargestellt worden, und in Fig. 14 ist nur schematisch als Block 32 eine Vorrichtung wiedergegeben, die die zum Erzeugen der Verankerungsvorsprünge erforderlichen Ausstanzungen im Stahlband 10 bewerkstelligt. Diese Stanzvorrichtung 32 wird beispielsweise vor den Vorrichtungen eingebaut, die die Naht des Schraubennahtrohrs 30 herstellen. Der noch nicht gestanzte Teil des Stahlbands 10 trägt die Bezugsnummer 10a. Das Schraubennahtrohr 30 wird mit einer geschlossenen Falznaht und/oder einer Schweissnaht 31 versehen.
Die Art und Stärke dieser Naht wird dementsprechend gewählt, in welchem Mass man mit Hilfe dieser Naht 31 das Schraubennahtrohr 30 versteifen will. Die Schweiss- und Säumvorrichtungen fallen nicht unter die vorliegende Erfindung, und sie können u.a. den eingangs angeführten älteren Patentschriften entnommen werden.
Was die Naht 31 des Schraubennahtrohrs anbelangt, so kann dieselbe innerhalb oder ausserhalb des Rohrs 30 liegen.
Bei Pfeilern z.B. ist es von Vorteil, wenn die Naht 31 innen liegt, wobei dann die Aussenfläche glatt wird.
Gemäss Fig. 16 erstrecken sich die Abschnitte 1 la und 12a der Vorsprünge 1 nach innen in das Schraubennahtrohr 30 hinein, und ein solches Rohr wird z.B. in den in Fig. 13 gezeigten Pfeilern verwendet. Dabei sind Vorsprünge gemäss Fig. 16 insofern günstiger als die in Fig. 13 gezeigten, als bei Vorsprüngen mit Abschnitten, deren Ebenen zur Pfeilerlängsrichtung parallel sind, die Vorsprünge 1 nicht das Vordringen der Betonmasse im Inneren der Schraubennahtrohrverschalung behindern, wie es bei gemäss Fig. 3 angeordneten Vorsprüngen der Fall ist.
Gemäss Fig. 15 weisen die von den Abschnitten 1 Ib und 12b gebildeten Vorsprünge vom Schraubennahtrohr 30 nach aussen. Es kann jedoch beim Fertigen von Hohlraumplatten 20 vorteilhaft sein, wenn man die Vorsprünge so anordnet, dass ihre Ebenen zur Längsrichtung des Schraubennahtrohres 30 quer liegen.
Gemäss Fig. 17 sind im Stahlband 10 für das Schraubennahtrohr drei nebeneinanderliegende Reihen von Ausstanzungen 13 vorgesehen, aus denen sich die Vorsprünge 1 ergeben. Der Abstand der Stanzreihen voneinander ist mit c bezeichnet worden. Dieses Mass c wählt man vorteilhaft so, dass unter Berücksichtigung des Steigungswinkels a der Naht 31 des Schraubennahtrohrs die Ausstanzungen in den nebeneinanderliegenden Reihen sich gleichmässig in bezug auf die Längsachse des Schraubennahtrohrs verteilen werden. Diese Anordnungsweise veranschaulicht in Fig. 17 die gedachte nächste Ausstanzung 13a. Eine Stanzung wie in Fig. 17 ist günstig bei Entlastungsrohren. Bei Pfeilerverschalungen ist es dagegen vorteilhafter, wenn die Ausstanzungen 13 in der Richtung der Längsachse des Rohrs 30 fluchten, weil sich dann die Bewehrung leichter definieren lässt.
Die Dichte der Ausstanzungen, die Abmessungen der Vorsprünge und deren Formen werden der jeweils erforderlichen Verankerung entsprechend gewählt.
Man kann Verankerungsvorsprünge auch von zwei einander gegenüberliegenden oder benachbarten Rändern der Stanzöffnungen herausbiegen, und zwar besonders dann, wenn die die Vorsprünge 1 ergebenden Streifen gereckt werden. Man kann auch solche Vorsprünge verwenden, bei denen sich die Stanzstreifen beidendig an das Dünnblech 10 anschliessen, obgleich dies zumeist hinsichtlich der Ausbreitung der Gusskomponente nicht günstig ist. In einigen Fällen kann man auch Vorsprünge anderer Art verwenden, wie z.B.
zylindrische Vorsprünge, die mit dem gesamten Umfang der Ausstanzung zusammenhängen. Am günstigsten sind jedoch Vorsprünge der obenstehend dargestellten Art.
Wandelemente von der Art der beschriebenen sind auch brauchbar für solche Anwendungen, worin die Gusskomponente nicht Beton ist, sondern z.B. Leichtbeton, Siporex , Gips, Schaumkunststoff od. dgl. Ferner kann man zwei oder auch mehrere Gusskomponenten derart verwenden, dass sich die Vorsprünge am Schraubennahtrohr sowohl nach aussen als auch nach innen erstrecken. Dann kann die Verbundkonstruktion z.B. aus zwei koaxialen Schraubennahtrohren mit verschiedenen Durchmessern bestehen, wobei das innere Rohr mit auswärts weisenden Verankerungsvorsprüngen und das äussere Schraubennahtrohr mit sowohl nach innen als auch nach aussen weisenden Vorsprüngen versehen ist und der Ringraum zwischen diesen Rohren mit der ersten Gusskomponente gefüllt ist und das äussere Rohr von der zweiten Gusskomponente umgeben wird.
Bei Verwendung des beschriebenen Schraubennahtrohrs mit dessen Vorsprüngen gewinnt man ausser guter Verankerung auch den Vorteil, dass das Wärmeleitvermögen zwischen dem Schraubennahtrohr und der Gusskomponente zunimmt, was in einigen Anwendungsfällen ein merklicher Vorteil sein kann.
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PATENT CLAIMS
1. Wall element for use in the production of a composite structure from the wall element and a cast mass, with projections (1) for anchoring the wall element in the mass such that the wall element then serves as reinforcement influencing the strength of the composite structure, which projections (1) shape of strips punched and bent from the wall element, characterized in that each strip (1) is bent such that it has an extension (h) perpendicular to the plane of the punching opening (13) in question and one in the same order of magnitude to the plane of the punching opening has parallel extension (a).
2nd Wall element according to claim 1, characterized in that each strip (1) adjoins the remaining material of the wall element only at one edge of the punch opening (13) in question.
3rd Wall element according to claim 1 or 2, characterized in that the strips (1) are bent in a hook shape and point at least approximately in the same direction with their free ends.
4th Wall element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the extension (a) of each strip (1) parallel to the plane of the punch opening (13) is at least partially above the punch opening (13), i. H. seen in the direction perpendicular to the plane of the punch opening, partially covering the punch opening.
5. Wall element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the strips (1) have an average width (I) which is also of the same order of magnitude as the dimensions (h, a) mentioned.
6. Wall element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the strips (1) are angled and consist of sections (11, 12) adjoining one another and the remaining material of the wall element (Fig. 4, 5,6,9).
7. Wall element according to Claim 6, characterized in that each strip (1) has a section (11), starting from the said edge of the punch opening (13) in question, which is at least approximately perpendicular to the plane of the punch opening, and a section adjoining it, to the plane of the punch opening (13). has at least approximately parallel section (12).
8th. Wall element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the strips (1) are curved (Fig. 7, 8).
9. Wall element according to Claim 8, characterized in that each strip (1) has a section (11) which adjoins said edge of the punching opening (13) in question and which, with respect to the perpendicular to the punching opening (13) towards or away from it (p1) path (P2) is inclined.
10th Wall element according to claim 9, characterized in that the free ends (12) of the strips (1) with respect to the plane of the punch opening (13) towards (oi) or away from it (a2) are inclined.
11. Wall element according to claim 10, characterized in that said inclination (ai or a2) the free ends of the strips (1) is less than 45 "and preferably less than 30".
12. Wall element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the extent (a) of each strip (1) parallel to the plane of the punch opening (13) is smaller by O to 50% than the extent (h) perpendicular to the plane of the punch opening.
13. Wall element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the punched openings (13) and thus also the strips (1) have a rectangular shape (Fig. 1 to 8).
14. Wall element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the punched openings (13a) and thus also the strips are triangular (Fig. 9).
15. Wall element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the punched openings (13b) and thus the strips have a curvilinear shape (Fig. 10).
16. Wall element according to one of Claims 1 to 15, characterized in that a rounding (R) which widens the same is present at the root of each strip.
17th Wall element according to one of claims 1 to 16, characterized in that the material of the wall element is 0.5 to 1 mm thick, the strips (1) have an average width (I) of 2 to 7 mm, the opening to the plane of the punching (13) vertical dimension (h) measures 5 to 10 mm and the parallel dimension (a) to the plane of the punch opening measures 2 to 8 mm.
18th Wall element according to one of claims 1 to 17, characterized in that the strips (1) are stretched at least at their free ends so that their total length is greater than the corresponding length (b) of the punched openings (13).
19th Wall element according to one of claims 1 to 18, characterized in that from each punch opening (13) two strips are punched and bent in a hook shape, which start from opposite edges of the punch opening.
20th Wall element according to one of claims 1 to 19, characterized in that the strips (1) have adhesion-increasing configurations, for. B. are roughened or wavy.
21st Wall element according to one of claims 1 to 20, characterized in that it has the shape of a screw seam tube.
22. Wall element according to claim 21, characterized in that the seam (31) of the screw seam tube is designed such that it serves as stiffening of the screw seam tube and the composite construction produced therewith.
23. Wall element according to claim 21 or 22, characterized in that the screw seam tube has a closed fold seam and / or a welded seam.
24th Wall element according to one of claims 21 to 23, for use in the production of a composite structure in the form of a cavity plate with a relief tube delimited by the wall element, characterized in that the projections (1) on the screw seam tube are directed outwards.
25th Wall element according to one of claims 21 to 23, for
Use in the production of a composite structure in the form of a pillar with an outer surface formed by the wall element, characterized in that the projections (1) on the screw seam tube are directed inwards.
The invention relates to a wall element for use in the manufacture of a composite structure from the wall element and a cast mass, with jumps before for anchoring the wall element in the mass such that the wall element then serves as reinforcement influencing the strength of the composite structure, which
Projections have the shape of strips punched and bent from the wall element.
The wall element can for example be a thin sheet and ver for the manufacture of a reinforced concrete structure
be used, the thin sheet can preferably serve as a casting mold for the concrete.
It is known that in composite structures made of a thin sheet and a cast mass, their strength and other properties are decisively determined by what anchoring the thin sheet metal component and the cast component of the composite structure have to one another.
Above is a wall element of a composite construction, and below is z. B. a steel sheet, a plastic plate or other thin material understood, from whose material anchoring projections are formed by stamping. The cast component of the composite structure can e.g. B. Concrete, plaster, lightweight concrete, such as B.
Siporex, foam plastic, Styrox or other similar material that can be placed in such a state that it encloses the anchoring protrusions of the wall element with the purpose of producing a composite construction.
In the following description, reference is largely made to those embodiments in which the cast component of the composite construction is concrete and the thin sheet is a steel sheet, which preferably still serves as a shaped sheet during casting, which does not have to be removed. Nevertheless, it should be emphasized that the invention is in no way limited to a composite construction of concrete and steel sheet, but all of the above-mentioned components of the composite construction can be combined with one another, and in numerous such composite constructions the advantages and goals which can be achieved by means of the Invention seeks. It is also possible to use two or more cast components on the opposite sides of a thin sheet, in which case anchoring projections are provided on both sides of the thin sheet.
The wall elements with anchoring projections are particularly suitable for a composite construction used in concrete construction, to which a z. B. as a mold serving thin sheet and anchoring protrusions produced from the sheet material itself, a type of nails, with the help of which, for. B. Anchoring between the thin sheet used for the production of the casting mold and the hardened concrete is so effective that the casting mold becomes a working part of the construction, which is used e.g. B. referred to as reinforcement in the case of a thin sheet of steel.
The use of thin steel sheet in the manufacture of reinforced concrete slabs, pillars and beams as well as relief cavities in the molds used for this purpose is generally known, but it was generally believed that the task of the mold came to an end after the concrete had been poured. In many cases, the form broke off after the concrete hardened.
In addition to this, corrugated sheets or folding sheets made of thin steel sheet are known, which are used in concrete construction both as formwork and as reinforcement, the anchoring between the concrete and the thin sheet having been achieved by the shape of the sheet and / or the surface of the sheet Warts, furrows or folds have been provided. The disadvantages of these solutions are the weak anchoring between the concrete and the folding plate, the usability of such formwork only as reinforcement for a so-called unidirectional slab and the unsuitability of these folding plates e.g. B. as reinforcement for beams, pillars and walls.
With regard to the prior art, reference is made to the following patent documents: DE-OS 2 159 959, 2 325 281 and 2 339 638, DE-PS 843 152, CH-PS 469 154 and SE-PS 78 266.
DE-OS 2325281, which specifies various anchoring projections between concrete and thin sheet, which are most advantageously composed of differently shaped, tab-like strips which are connected at both ends to the thin sheet, is closest to the present invention from the above-mentioned documents. In Fig. 7 and 8 of this DE-OS also show such projections which extend essentially perpendicular to the plane of the sheet from both edges of the punched out or have the form of ring-like punchings. However, the tab-like adhesive projections have the disadvantage that the concrete cannot enclose the tab well enough, so that the anchoring between the concrete and the sheet metal is poor.
Furthermore, there is no description in DE-OS 2325281 of what significance the shape and dimensions of the anchoring projections and the size of the punched-out have for the quality of the anchoring.
With reference to DE-OS 2325281 it can generally be stated that the punchings producing the anchoring projections were quite large in the area, which is why a special cover plate has to be used under the sheet metal to close the punched openings so that the concrete mass does not get through to a harmful degree the punches can swell through. Furthermore, the composite construction of thin sheet with concrete has generally only been used in slabs.
The general aim of the present invention is to provide a wall element which has anchoring protrusions with the aid of which between the wall element and a cast mass, e.g. B. Concrete, so effective anchoring can be achieved that after the concrete has hardened, the wall element effectively reinforces the concrete in all necessary directions. This property gives u. a. that the wall element according to the invention should be suitable for reinforcing concrete beams and pillars as well as cross-bearing concrete slabs and concrete walls. When using an embodiment of the wall element according to the invention for producing relief cavities in concrete structures, the wall element can strengthen the surroundings of the recess after the concrete has set and work as reinforcement on the tension and compression side when the structure is loaded.
The anchoring projections should be designed so that the wall element as reinforcement in all generally manufactured concrete structures, such as. B. in beams, pillars, slabs, walls, trays, etc. is useful.
With reference to the state of the art put forward above, the invention has the special purpose of designing the anchoring projections in such a way that walking around on a wall element in the form of a sheet is less dangerous and there is no fear of the sticking nails penetrating through the sole of the shoe and that there is no danger. that a nail would pierce clothing if a worker stumbled onto a sheet of metal.
Furthermore, the projections should be able to be designed in such a way that the transport costs for wall elements in the form of sheets can be reduced by the sheets joining together more densely when stacked.
The projections and the adjoining punch openings can have small dimensions, anchoring between z. B. the thin sheet and the concrete without losing much of the steel cross section of the thin sheet. This also gives the special advantage that the punched holes in the thin sheet do not necessarily have to be covered, since the concrete cannot subsequently penetrate through the holes, which can be made relatively small.
The projections should be able to be produced on all possible sheets and different sheet metal profiles with one and the same device, which avoids the need for a special machine and the manufacturing processes can be simple and the manufacturing costs can be reduced.
An initial finding of the invention was that e.g. B. in the known nail sheets, the adhesive nails between the concrete and the thin sheet need not have any penetration ability and therefore no special requirements have to be made of the shape of the tip of the nail in this regard.
The wall element according to the invention of the type specified at the outset is characterized in that each strip is bent in such a way that it has an extent which is perpendicular to the plane of the punching opening in question and an extent which is of the same order of magnitude and parallel to the plane of the punching opening.
Each strip preferably adjoins the remaining material of the wall element only at one edge of the punching opening in question.
It is also advantageous if the extension of each strip parallel to the plane of the punch opening lies above the punch opening and partially covers it, as seen in the direction perpendicular to the plane of the punch opening. The latter construction means that the cast component of the composite construction, such as. B. the concrete cannot swell through the punch opening to an adverse extent. Furthermore, the strips are preferably hook-like and, if necessary, they can be deformed in their longitudinal direction and, above all, stretched.
One of the main advantages of the anchoring projections bent in the manner indicated is a considerably better anchoring z. B. Compared to straight nails with the same overall length, better safety for workers than before when using wall elements in the form of sheets, lower transport costs because the sheets can be placed closer together, and smaller punch holes than before when optimal anchoring was achieved.
When using such protrusions, the total remaining cross-section of the wall element can be taken into account as working, and this is an important advantage in terms of dimensioning.
It is appropriate to emphasize in this connection that, although there is talk of steel reinforcement in the foregoing, such embodiments are also possible in which the wall element is not made of sheet steel, but z. B. from another metal sheet or a plastic disk of a corresponding type or a combination thereof. the like
When using an embodiment of the wall element according to the invention for producing relief cavities in concrete structures, the wall element should reinforce the surroundings of the hole after the concrete has solidified and work as reinforcement on the tension and compression side when the structure is loaded.
It is known to use thin steel sheet and cardboard tubes as relief pipes in locally concreted cavity plates. Furthermore, certain thin sheet and cardboard tubes are known for concreting concrete pillars.
It was not a composite construction since either the casing was removed or a z. B. Steel circuitry used when concreting concrete piers, which was left behind, could not be regarded as working together with the concrete.
According to a known method, cavity slabs are cast in place in the main features as follows. First the formwork is vaulted and the tensile reinforcement is laid out on plastic or concrete intermediate layers. Then you use the relief pipes, preferably after they have been Tubular batteries have been assembled. An essential part of the reinforcement consists of two intersecting and trapezoidal reinforced reinforcing steel nets, in which there are adjacent rooms for the relief pipe formwork. In addition, the reinforcement in its lower part includes the tensile reinforcement and the upper support steels or additional steels as well as the anchor bars, through the mediation of which the tubular battery is firmly anchored using formwork locks.
However, laying the reinforcement is a job that takes skill and time.
In high-capacity panels there is a tendency to create tensile stress around the cavity hole, the battery steels of the reinforcement just described thus also working as tensile reinforcement.
A special purpose of the present invention is therefore also to enable the production of a cavity slab in which the cavity formwork advantageously works as a concrete reinforcement and as a composite construction together with the concrete. The invention can also serve a corresponding purpose in the manufacture of concrete pillars. This should enable the reinforcement work to be accelerated and simplified in such a way that B. can omit the said battery steels in cavity plates and the tensile and clamp steels in pillars.
In order to achieve the goals set out above, the wall element provided with the specified anchoring projections can have the shape of a screw seam tube.
Such a screw seam tube, preferably made of thin sheet metal, can be manufactured quickly and easily and its properties as a thin sheet metal component of a composite construction can be as advantageous as possible. This advantage is based on the fact that the punched-outs, which can be provided quite effortlessly in the narrow strip material for the screw seam tube in connection with the manufacture of the screw seam tube, can produce protrusions which guarantee an effective anchoring with the cast component of the composite construction.
Here, for. B. In cavity slabs and in pillars, the screw seam tube should be used both as cast formwork and as concrete reinforcement in such a way that a favorable composite construction results. If the projections are close enough, the tension occurring in a cavity plate at the edges of its cavity can be absorbed with the screw seam tube and the area around the hole can be strengthened in such a way that cracks and their spreading in the vicinity of the hole are prevented. In pillar constructions, there is the particular advantage that the screw seam of the screw seam tube, which can be a fold seam or preferably a strong weld seam, can also serve as a helical stiffening construction, which can make the use of cladding clips unnecessary, even if the wall thickness of the thin sheet should be relatively small .
Of the new, unexpected advantages that can be achieved with such a screw seam tube, the following are mentioned. The punched holes in the screw seam pipe work in a surprising way, in that in a fire situation the water of the concrete can escape through the holes as it evaporates and no explosion can occur. In cavity plates, the further unexpected advantage is achieved through the punched openings that the water, which has caused surprises in many components, can escape unhindered from the pipe during the construction period and can be absorbed in the concrete after concreting. In pillar designs, a screw seam tube has the advantage that the casting mold is easier to fill than casing with conventional reinforcement.
A number of different methods and devices are currently known for producing screw seam tube from metal tape, the tape being provided with a suitable profile before the actual hemming process, which enables the final seam to be produced either by folding or by welding. Furthermore, methods and devices are known, by means of which one can produce tubes with a continuously variable diameter, such as, for. B. Pipe sections in the form of a truncated cone. It is not appropriate here to discuss the devices or methods in more detail, which produce the screw seam tubes either with a closed seam and / or with a weld seam.
For example, reference is made to the following patents to demonstrate the state of the art in this field: GB patents 922,000, 969,752,970,783 and 974,097; DE-ASen 1115684 and 1 234660 and FI-PS 37092.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a folding plate equipped with anchoring projections.
Fig. 2 shows the combination of a folding plate provided with anchoring projections with concrete as the plate construction.
Fig. 3 shows a wall element provided with anchoring projections in use in a pillar construction with a round cross-section.
Fig. Figure 4 shows the design of a single anchor tab.
Fig. 5 shows the same as FIG. 4, viewed from a different direction.
Fig. 6 shows the same as FIG. 4 and 5, seen from the direction perpendicular to the plane of the wall element.
Fig. 7 shows in a manner corresponding to FIG. 4 shows a second embodiment of an anchoring projection.
Fig. 8 shows in a manner corresponding to FIG. 4 and 7 show a third embodiment of an anchoring projection.
Fig. 9 and 10 show two further embodiments of an anchoring protrusion and the resulting punch.
Fig. 11 schematically shows a cavity plate in an axonometric representation.
Fig. 12 shows the section through such a cavity plate, in which one surface is a folding plate.
Fig. 13 shows a pillar construction in cross-section.
Fig. 14 schematically shows a screw tube wall element during manufacture.
Fig. 15 shows a partial cross section of the screw seam tube.
Fig. 16 shows in a manner corresponding to FIG. 15 shows a second embodiment of a screw seam tube.
Fig. 17 shows part of a steel strip after the perforation has taken place, a screw seam tube being to be produced from this strip.
The in Fig. 1 and 2 shown folding plate 10 has sections 10a parallel to its main plane and sections 10b connecting these. Sections 10a carry an arrangement of anchoring projections 1, produced by punching and bending strips from the material of sections 10a.
The density and division of the punch openings 13 and the strips depends on the anchoring effect required in each case. Although in Fig. 1 and 2 are only shown on the sections 10a projections 1, it is understood that such projections can also be used on the sections 1 mob if necessary.
According to Fig. 3, anchoring projections 1 are provided on a tubular pillar formwork consisting of thin sheet 20, this formwork resulting in the reinforcement of a concrete pillar 40. The pillar formwork 20 consisting of thin sheet 20 is made from a tube with a side seam, and the projections 1 have been punched out of the same with the desired division. In this connection, it should be mentioned that the invention is in no way limited to that shown in FIG. 1, 2 and 3 are limited, i.e. H. thus on plates 30 and pillars 40; Wall elements of the type shown can rather equally well with beams, walls, shells and. the like be used.
From Fig. 4 to 10 show some favorable embodiments of the anchoring protrusions. The according to Fig. 4,5 and 6 in a thin sheet 10 provided punchings, which have a substantially rectangular shape, are bent into hook-like projections, each of a section 11 substantially perpendicular to the plane of the punch opening 13 and an adjoining, essentially to the plane of the punch opening parallel section 12 are formed, which is preferably directed over the punching opening 13 and partially overlapping. However, a section 12 extending in the opposite direction is possible in some cases.
The in Fig. 7 and 8 are not angled, but they have a curved cross-section, and according to Fig. 7 is a section 11 adjoining the remaining material of the sheet 10 at an angle ss. obliquely in the direction of the punch opening 13 in relation to the plane which is perpendicular to the plane of the punch opening 13, and the free end 12 of the bent strip forms an angle a with a plane parallel to the punch opening. According to Fig. 8 shows the main direction of the section 11 adjoining the remaining material of the sheet 10 at an angle p2 from the punch opening 13, and the free end 12 of the bent strip is inclined at an angle a2 away from the punch opening.
As from Fig. 9 and 10 can be seen, the punched-outs do not have to be rectangular in shape, and according to FIG. 9, the punch opening 13a is essentially triangular, while according to FIG. 10 the punch opening has a curvilinear shape, so that the bent-out strip 12b has an essentially circular shape and a somewhat narrower fastening web to the plate 10 that widens towards its root.
The in Fig. Anchoring projections 1 shown in FIGS. 4 to 10 have the common essential feature that the projection starting from the sheet has a vertical extension h and an extension a parallel to the plane of the sheet. It is also favorable that the projections 1 adhere to the remaining material of the sheet 10 or Connect 20 each with only one of their edges. In some cases, especially when the strips have been stretched, the protrusions may originate from two opposing or even two adjacent edges of the punch opening.
In order to achieve optimal anchoring, the extent a of the strips should preferably be approximately 50% less than the extent h. It is essential in all cases that the dimensions a and h of the strips are of equal magnitude. It is also advantageous if the width I of the strips is equal to the dimensions a and h in terms of magnitude.
Since the strip formed by stamping the sheet 10 is used in its entirety as a supporting projection, z. B. in Fig. 4, 5 and 6 the length of the punch opening 13 b = h + a. It is also possible that the strips are stretched in connection with their punching out or later in particular in their free end part, the length b then being less than the corresponding total length of the strip. This is particularly advantageous if one strives for the smallest possible area size of the punch openings.
In tests carried out, the fact that the root part of the bent strips 11 adjoining the sheet 10 with a suitable radius of curvature R (FIG. 10) is rounded off, in which case the entire working cross-sectional area of the projections 1 can then be used in load cases.
The absolute size of the above-mentioned dimensions a, b, h and list depends on z. B. on the application purpose of the anchoring projections and above all on the material and thickness of the sheet or plate 10. As an example, it can be stated that in the case of a thin sheet 10 made of sheet steel with a thickness of 0.5 to 1.0 mm, the average width of the strips is most suitably about 2-7 mm, the height h about 5-10 mm and the extension a in the direction of the plane of the sheet is about 2-8 mm.
If one uses deformable sheet 10 as thin sheet, then, as already mentioned, the strips punched out of it can be stretched particularly in their length direction and in the free end part. When using such a stretching process, the strips forming the projections can also be produced and bent over from two mutually opposite edges of the opening 13. In some cases, the strips in question can be bent from two opposite edges even if no stretching is carried out. In addition, the strips can be roughened, provided with furrows, corrugations or other similar arrangements which promote the adhesion between the strips and the cast component of the composite structure.
The uncovered punch openings which are produced during the production of the anchoring projections, insofar as they can only be made sufficiently small, also offer the advantage that they can be inspected through them to see how the cast component of the composite structure has spread to contact the thin sheet 10, and can be opened in this way, discover any blowholes. Known composite structures made of a folding plate and concrete had the disadvantage that such an inspection could not be carried out because there were no such punch holes at all, or then openings had to be covered with a special additional film because of their rather large area.
On the basis of comparative investigations with the anchoring projections described, it has been found that the adhesive strength between the thin sheet and the concrete surface improves by about 20-25% if a hook-like projection according to FIG. 4-6 used, compared to equally long band-shaped projections.
In the exemplary embodiments described above, anchoring projections with extension have only been shown on one side of the thin sheet 10. However, it should be understood that the thin sheet 10 or. the like can also have protruding anchoring projections 1 on its two sides, such as, for. B. for such an application, where a cast component of the composite construction comes to rest on both sides of the thin sheet, the two-sided anchoring projections of the thin sheet then causing adhesion to both cast components, which may also consist of different materials, e.g. B. one made of concrete and the other made of lightweight concrete, plastic or the like
Finally, it can be stated that the fact that the use of nails with a hook end as well as better anchoring also achieves other advantages in entirely different relationships, namely the advantages mentioned in connection with the, can be regarded as a new and unexpected effect of the projections described Occupational safety and portability as well as with the other use of the sheet metal plate or the like
In Fig. 11 shows a cavity plate 20 as an application example, which has been relieved and stiffened by means of screw seam tubes 30 made from steel strip 10. In the cavity plate 20 there are relief cavities circumscribed by a screw seam tube 30, several of which are provided in parallel and at equal intervals next to one another and the diameter of which has been designated by D.
The in Fig. The cavity plate 60 shown in FIG. 12 is the one shown in FIG. 11 are shown the same, only the same has a folded sheet 50 working as a formwork sheet and as a tensile reinforcement, which is composed of parts 50a parallel to the main plane of the sheet 50 and of inclined parts 50b lying between them. In this plate 60, both the folded plate 50 and the screw seam tubes 30 form a composite construction with the concrete in that the thin sheet metal components 30 and 50 with anchoring projections 1 and are provided.
According to Fig. 13 is a composite construction of a screw seam tube 30, which serves as a pillar formwork, this formwork results in the reinforcement of the concrete pillar 40. Anchoring projections 1 have been punched out in the screw seam tube 30 with the desired pitch. In this context, it should be noted that the application of the anchoring projections is in no way to the one shown in FIG. 11, 12 and 13 composite structures shown alone is restricted, i. H. So on cavity panels 20, 60 and pillars 40, but that wall elements with protrusions also in beams, walls, shells, pipes, etc.
can apply.
According to Fig. 14, the screw seam tube used from steel strip 10 is produced by winding using screw seam tube machines known per se. The devices known in the manufacture of such pipes have not been shown and are shown in FIG. 14, only a device 32 is shown schematically as block 32, which accomplishes the punchings in the steel strip 10 required to produce the anchoring projections. This punching device 32 is installed, for example, in front of the devices which produce the seam of the screw seam tube 30. The part of the steel strip 10 which has not yet been punched bears the reference number 10a. The screw seam tube 30 is provided with a closed fold seam and / or a weld seam 31.
The type and strength of this seam is chosen accordingly to what extent one wants to stiffen the screw seam tube 30 with the help of this seam 31. The welding and seaming devices are not within the scope of the present invention, and they may a. can be found in the older patents mentioned at the beginning.
As far as the seam 31 of the screw seam tube is concerned, it can lie inside or outside the tube 30.
For pillars z. B. it is advantageous if the seam 31 is on the inside, the outer surface then becoming smooth.
According to Fig. 16, the sections 1 la and 12a of the projections 1 extend inwards into the screw seam tube 30, and such a tube is used e.g. B. in the in Fig. 13 pillars shown used. Projections according to Fig. 16 so far cheaper than that in Fig. 13, as in the case of protrusions with sections whose planes are parallel to the longitudinal direction of the pillar, the protrusions 1 do not hinder the penetration of the concrete mass inside the screw seam casing, as is shown in FIG. 3 arranged projections is the case.
According to Fig. 15, the projections formed by sections 11b and 12b point outward from the screw seam tube 30. However, when manufacturing cavity plates 20, it can be advantageous to arrange the projections so that their planes are transverse to the longitudinal direction of the screw seam tube 30.
According to Fig. 17, three adjacent rows of punched-outs 13 are provided in the steel strip 10 for the screw seam tube, from which the projections 1 result. The distance between the rows of punches from one another has been designated c. This dimension c is advantageously chosen such that, taking into account the pitch angle a of the seam 31 of the screw seam tube, the punched-out areas in the adjacent rows will be distributed uniformly with respect to the longitudinal axis of the screw seam tube. This arrangement is illustrated in Fig. 17 the imagined next die cut 13a. A die cut as in Fig. 17 is cheap for relief pipes. In the case of pillar formwork, on the other hand, it is more advantageous if the punched-outs 13 are aligned in the direction of the longitudinal axis of the pipe 30, because the reinforcement can then be defined more easily.
The density of the punched-out areas, the dimensions of the projections and their shapes are chosen in accordance with the required anchoring.
Anchoring projections can also be bent out from two mutually opposite or adjacent edges of the punched openings, especially when the strips resulting from the projections 1 are stretched. It is also possible to use projections in which the punched strips adjoin the thin sheet 10 at both ends, although this is usually not favorable with regard to the spreading of the cast component. In some cases, you can also use other types of protrusions, such as. B.
cylindrical protrusions related to the entire circumference of the punch. However, the cheapest are protrusions of the type shown above.
Wall elements of the type described are also useful for those applications in which the cast component is not concrete, but e.g. B. Lightweight concrete, Siporex, plaster, foam plastic or the like Furthermore, two or more cast components can be used in such a way that the projections on the screw seam tube extend both outwards and inwards. Then the composite construction z. B. consist of two coaxial screw seam tubes with different diameters, the inner tube with outward-pointing anchoring projections and the outer screw seam tube with both inward and outward-facing projections, and the annular space between these tubes is filled with the first casting component and the outer tube from the second casting component is surrounded.
When using the described screw seam tube with its projections, besides good anchoring, one also gains the advantage that the thermal conductivity between the screw seam tube and the cast component increases, which can be a noticeable advantage in some applications.