CH686686A5

CH686686A5 - Reinforcement for member supporting flat roof of building

Info

Publication number: CH686686A5
Application number: CH00935/93A
Authority: CH
Inventors: Victor Wirth
Original assignee: Tobler Stahlbau Ag
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1996-05-31
Also published as: DE9401717U1

Abstract

The reinforcement (1) transmits loads from a flat concrete roof (2) into a vertical roof support (3), and has supporting members (8) clear of a vertical axis (4) and extending between lower and upper horizontal datum planes (5,6), and which are joined together by a load-transmission member (7). In the upper plane, the member extends over the vertical axis. It is inclined towards the lower plane. To avoid relative movement between it and the concrete, the transmission member has an anchor on the underside for each supporting member. The transmission member can be in the form of a flat bracket, the anchors being formed by portions (9) bent out from it at the ends. There can be several brackets crossing on the vertical axis. The anchors can consist of ribs or lugs joined to the transmission member.

Description

1 1

CH 686 686 A5 CH 686 686 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Stützenkopfverstärkung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Zweck derartiger Elemente besteht darin, den Durchstanzwiderstand am Kopf einer vertikalen Deckenstütze in einer Betonflachdecke zu vergrös-sern, ohne dabei eine pilzförmige Verdickung an der Deckenstütze anbringen zu müssen. The invention relates to a prop head reinforcement according to the preamble of claim 1. The purpose of such elements is to increase the punching resistance at the head of a vertical floor prop in a flat concrete floor without having to attach a mushroom-shaped thickening to the floor prop.

Derartige Verstärkungen sind bereits seit einiger Zeit bekannt und gebräuchlich. Sie erlauben im modernen Hochbau die Konstruktion von Flachdecken mit relativ schlanken Stützen, wobei ein idealer Kraftfluss in der Flachdecke bzw. in den Stützen erreicht wird. Die Stützelemente haben dabei die Aufgabe, den auf Durchstanzung belasteten Abschnitt der Decke von der Stütze nach aussen zu verlegen und damit zu vergrössern. Die Übertragungsglieder übertragen die Kräfte auf die Stütze. Um eine Durchbiegung der Übertragungsglieder zu vermeiden und um den Kraftfluss zu verbessern, sind die Übertragungsglieder gegen die Stützelemente hin bereits etwas nach unten geneigt. Such reinforcements have been known and used for some time. In modern building construction, they allow the construction of flat slabs with relatively slender supports, whereby an ideal flow of force is achieved in the flat slab or in the supports. The support elements have the task of moving the section of the ceiling that is subject to punching through outwards from the support and thus enlarging it. The transmission elements transfer the forces to the support. In order to avoid deflection of the transmission members and to improve the flow of force, the transmission members are already inclined slightly downwards towards the support elements.

In praktischen Versuchen hat es sich gezeigt, dass beim Aufbringen von Bruchlasten Relativverschiebungen zwischen den Übertragungsgliedern und der darunterliegenden Betonmasse stattfinden. Diese Feststellung führte zur Erkenntnis, dass der maximale Bruchwiderstand mit den bekannten Konstruktionen noch nicht voll ausgeschöpft ist. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Stützenkopfverstärkung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein verbesserter Durchstanzwiderstand erreicht wird, ohne dass dabei die Dimensionen der Konstruktion verändert werden müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Stützenkopfverstärkung gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Practical tests have shown that when breaking loads are applied, there are relative displacements between the transmission links and the concrete mass underneath. This finding led to the realization that the maximum breaking resistance with the known constructions has not yet been fully exhausted. It is therefore an object of the invention to provide a column head reinforcement of the type mentioned at the beginning with which an improved punching resistance is achieved without the dimensions of the construction having to be changed. This object is achieved according to the invention with a column head reinforcement which has the features in claim 1.

Die Ankerelemente auf der Unterseite der Übertragungsglieder bewirken, dass auch bei einer Deformation der Übertragungsglieder keine Relativverschiebung zur angrenzenden Betonmasse stattfinden kann. Dadurch können wesentlich grössere Kräfte aus den Stützelementen über die Übertragungsglieder in die vertikale Stütze eingeleitet werden, ohne dass es zu einem gefährlichen Durchstanzen in der Betondecke kommt. Als vorteilhafter Nebeneffekt lassen sich mit den Ankerelementen auch die theoretischen Voraussetzungen schaffen, um den Kräfteverlauf rechnerisch nachzuvollziehen, ohne dass dabei unbekannte Grössen berücksichtigt werden müssen. Die verschiebungsfreie Verankerung der Übertragungsglieder in der Betonmasse bewirkt nämlich, dass die Übertragungsglieder ausschliesslich auf Zug bzw. auf Biegung beansprucht werden. Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Stützenkopfverstärkung hat überraschend auch noch dazu geführt, dass die Deformation der Betondecke über dem Stützenkopf sowohl im Gebrauchszustand, als auch im Bruchzustand wesentlich verkleinert wird. The anchor elements on the underside of the transmission links mean that even if the transmission links are deformed, no relative displacement to the adjacent concrete mass can take place. As a result, significantly greater forces can be introduced from the support elements via the transmission links into the vertical support without dangerous punching through in the concrete ceiling. As an advantageous side effect, the anchor elements can also be used to create the theoretical prerequisites for computationally understanding the course of forces without having to take unknown quantities into account. The displacement-free anchoring of the transmission links in the concrete mass means that the transmission links are only subjected to tension or bending. The configuration of the prop head reinforcement according to the invention has surprisingly also led to the fact that the deformation of the concrete ceiling above the prop head is significantly reduced both in the use state and in the broken state.

Wenn das Übertragungsglied als flächiger Bügel ausgebildet ist, können die Ankerelemente auf besonders einfache Weise als Abbiegung an den Enden des Bügels ausgebildet sein. Derartige Abbiegungen lassen sich fabrikationstechnisch relativ einfach herstellen. Die Ankerelemente können je nach Bedarf aber auch als angeschweisste Stege oder Nocken ausgebildet sein. Auch eine spezielle Verformung der Übertragungsglieder zur Bildung von Ankerelementen wäre denkbar. So könnten beispielsweise Zungen ausgestanzt werden, die auf der Unterseite herausragen oder es könnten Rippen oder Wellen in das Übertragungsglied eingepresst werden. If the transmission member is designed as a flat bracket, the anchor elements can be designed in a particularly simple manner as a bend at the ends of the bracket. Such bends are relatively easy to manufacture. The anchor elements can also be designed as welded webs or cams, however, as required. A special deformation of the transmission members to form anchor elements would also be conceivable. For example, tongues could be punched out which protrude on the underside or ribs or shafts could be pressed into the transmission member.

Ein Vorteil der als Bügel ausgebildeten Übertragungsglieder liegt in der einfachen Herstellungsweise und in der Möglichkeit, bei Bedarf mehrere Bügel, sich im Zentrum kreuzend, zu einem sternartigen Gebilde aufzubauen. Das Übertragungsglied könnte aber auch einstückig ausgebildet sein und dabei mehrere Paare von Stützelementen miteinander verbinden. In bestimmten Fällen wäre es sogar denkbar, das Übertragungsglied als gewölbte oder topfartige Scheibe auszubilden, an deren Aussen-umfang die Stützelemente angeordnet sind. An advantage of the transmission links designed as brackets lies in the simple production method and in the possibility of building several brackets, crossing each other in the center, to form a star-like structure. However, the transmission link could also be formed in one piece and thereby connect several pairs of support elements to one another. In certain cases it would even be conceivable to design the transmission element as a curved or cup-like disk, on the outer circumference of which the support elements are arranged.

Vorzugsweise wird die ganze Stützenkopfverstärkung aus Stahl gefertigt, wobei die Oberfläche mit einem Korrosionsschutz versehen sein kann. Aber auch hochfeste Kunststoffmaterialien könnten eingesetzt werden, was insbesondere für die Ankerelemente gilt. The entire prop head reinforcement is preferably made of steel, and the surface can be provided with a corrosion protection. However, high-strength plastic materials could also be used, which applies in particular to the anchor elements.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Stützenkopf an einer vorgespannten Betonflachdecke, 1 shows a cross section through the column head on a prestressed concrete flat ceiling,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stützenkopfverstärkung gemäss Fig. 1, jedoch ohne Bewehrungselemente, 2 shows a plan view of the reinforcement of the prop head according to FIG. 1, but without reinforcement elements,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Stützenkopfverstärkung mit insgesamt sechs Stützelementen, 3 is a perspective view of an alternative support head reinforcement with a total of six support elements,

Fig. 4 eine Stützenkopfverstärkung mit nockenartigen Ankerelementen, 4 is a prop head reinforcement with cam-like anchor elements,

Fig. 5 eine Stützenkopfverstärkung mit stegartigen Ankerelementen, und Fig. 5 is a prop head reinforcement with web-like anchor elements, and

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 is a perspective view of another embodiment of the invention.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Stützenkopfverstärkung 1 dargestellt, die über einer vertikalen Dek-kenstütze 3 in eine Betonflachdecke 2 eingebaut ist. Die Stützenkopfverstärkung ist dabei in die Bewehrung 12 integriert und die Spannglieder 13 können über die Verstärkung gezogen werden. Das Zentrum der Stützenkopfverstärkung liegt auf der vertikalen Mittelachse 4 der Deckenstütze. 1 and 2, a column head reinforcement 1 is shown, which is installed above a vertical ceiling support 3 in a concrete flat ceiling 2. The column head reinforcement is integrated into the reinforcement 12 and the tendons 13 can be pulled over the reinforcement. The center of the column head reinforcement lies on the vertical central axis 4 of the ceiling column.

Die einzelnen Stützelemente 8 bestehen je aus einer horizontalen Platte 10 und einem vertikalen Steg 11. Die Stützelemente 8 erstrecken sich somit zwischen einer unteren horizontalen Begrenzungsebene 5 und einer oberen horizontalen Begrenzungsebene 6, wobei die untere Begrenzungsebene mit der Unterseite der Betondecke zusammenfällt. The individual support elements 8 each consist of a horizontal plate 10 and a vertical web 11. The support elements 8 thus extend between a lower horizontal boundary plane 5 and an upper horizontal boundary plane 6, the lower boundary plane coinciding with the underside of the concrete ceiling.

Je zwei Stützelemente 8 sind durch ein Übertragungsglied 7 miteinander verbunden, wobei dieses Übertragungsglied als flacher Bügel ausgebildet ist, der auf beiden Seiten gegen die horizontalen Plat- Two support elements 8 are connected to each other by a transmission member 7, this transmission member being designed as a flat bracket that is on both sides against the horizontal plate

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 686 686 A5 CH 686 686 A5

4 4th

ten 10 hin geneigt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, durchdringen die Stege 11 das Übertragungsglied 7. Um eine Relatiwerschiebung der Betonmasse unter dem Übertragungsglied in Pfeilrichtung a zu verhindern, sind die Enden mit einer Abbiegung 9 versehen, welche gegen die untere Begrenzungsebene 5 hin gerichtet ist. Durch diese Massnahme kann die Traglast der Stützenkopfverstärkung bedeutend erhöht werden, weil die Betonmasse unter dem Übertragungsglied kräftemässig praktisch fest mit letzterem verbunden ist. ten 10 is inclined. As can be seen in particular from FIG. 2, the webs 11 penetrate the transmission member 7. In order to prevent a relative displacement of the concrete mass under the transmission member in the direction of arrow a, the ends are provided with a bend 9 which is directed towards the lower boundary plane 5. With this measure, the load capacity of the column head reinforcement can be increased significantly because the concrete mass under the transmission link is practically firmly connected to the latter.

Je nach Anwendungsfall können zwei oder mehr bügeiförmige Übertragungsglieder sich kreuzen. Aber auch Stützenkopfverstärkungen mit nur zwei Stützelementen sind denkbar, die beispielsweise bei einer Eckstütze sich nicht diametral gegenüberliegen müssen, sondern um 90° versetzt sein können. Depending on the application, two or more bow-shaped transmission links can cross. But column head reinforcements with only two support elements are also conceivable, which, for example in the case of a corner support, do not have to lie diametrically opposite one another, but can be offset by 90 °.

Fig. 3 zeigt eine Stützenkopfverstärkung mit insgesamt 6 Stützelementen 8, welche paarweise am Ende eines bügelartigen Übertragungsgliedes 7 angeordnet sind. Die Übertragungsglieder sind sternförmig aufeinandergeschichtet. Jedes Stützelement besteht aus einer horizontalen Platte 10 und aus einem Steg 11, welcher das Übertragungsglied durchdringt. Um eine optimale Wirkung zu erzielen, ist auf beiden Seiten eines Steges 11 eine Abbiegung 9 bzw. 9' angeordnet. Die gesamte Konstruktion ist aus Einzelteilen aus Stahlblech zusammen-geschweisst. Fig. 3 shows a prop head reinforcement with a total of 6 support elements 8, which are arranged in pairs at the end of a bracket-like transmission member 7. The transmission links are stacked in a star shape. Each support element consists of a horizontal plate 10 and a web 11, which penetrates the transmission member. In order to achieve an optimal effect, a bend 9 or 9 'is arranged on both sides of a web 11. The entire construction is welded together from individual parts made of sheet steel.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Querschnitte durch alternative Ausführungsbeispiele von Stützenkopfverstärkungen, wobei jeweils das vor der Schnittebene liegende Übertragungsglied als Projektion hochgeklappt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Ankerelemente separate Teile, die auf die Unterseite der Übertragungsglieder angeschweisst werden. Gemäss Fig. 4 bestehen die Ankerelemente aus einzelnen Ankernocken 14, die je nach Bedarf in einer bestimmten Anzahl und in einer bestimmten Anordnung angeschweisst werden können. Gemäss Fig. 5 sind einzelne Ankerstege 15 quer zur Längsrichtung der Übertragungsglieder 7 angeschweisst. 4 and 5 show cross sections through alternative exemplary embodiments of column head reinforcements, the respective transmission element lying in front of the cutting plane being folded up as a projection. In these embodiments, the anchor elements are separate parts that are welded to the underside of the transmission members. 4, the anchor elements consist of individual anchor cams 14, which can be welded in a specific number and in a specific arrangement as required. 5, individual anchor webs 15 are welded transversely to the longitudinal direction of the transmission members 7.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle einzelner Übertragungsglieder eine topfartige Scheibe 16 verwendet wird, an deren Aussenum-fang die einzelnen Stützelemente 17 angeordnet sind. Auf der Innenseite des schräg nach unten gezogenen Scheibenrandes sind Ankerrippen 18 angeordnet, welche umlaufend oder unterbrochen sein können. Um das Durchführen von Rohrleitungen oder vertikalen Bewehrungen zu ermöglichen, sind in der Scheibe Öffnungen 19 vorgesehen. Fig. 6 shows an embodiment in which a pot-like disc 16 is used instead of individual transmission links, on the outer circumference of which the individual support elements 17 are arranged. Anchor ribs 18 are arranged on the inside of the pane edge, which is drawn obliquely downwards, and can be circumferential or interrupted. In order to allow the passage of pipelines or vertical reinforcements, openings 19 are provided in the disc.

Claims

1. Support head reinforcement (1) for transferring the ceiling loads from a flat concrete ceiling (2) into a vertical ceiling support (3), consisting of support elements (8) arranged at a distance from a vertical axis (4), which are located between a lower ( 5) and an upper (6) horizontal boundary plane and which are connected by a transmission member (7), the transmission member being approximately in the upper boundary plane

extends over the vertical axis and is inclined towards the supporting elements towards the lower boundary plane (5), characterized in that the transmission member (7) for avoiding relative movements between concrete and transmission member on its side facing the lower boundary plane (5) for each supporting element is provided with at least one anchor element.

2. prop head reinforcement according to claim 1, characterized in that the transmission member (7) is designed as a flat bracket and that the anchor elements are designed as a bend (9) at the ends of the bracket.

3. prop head reinforcement according to claim 2, characterized in that it has a plurality of brackets crossing on the vertical axis (4).

4. prop head reinforcement according to claim 1, characterized in that the anchor elements are designed as webs (15) or cams (14) connected to the transmission member (7).

5. prop head reinforcement according to claim 1 or 4, characterized in that the transmission member is designed as a disc, on the outer circumference of which the support elements are arranged.

6. prop head reinforcement according to one of claims 1 to 5, characterized in that each support element (8) has a vertical web (11), the webs penetrating the transmission member (7) and that an anchor element (9, 9 ') is arranged.

7. prop head reinforcement according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is made of steel.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

3rd