DD212286B1 - Skelettkonstruktion fuer gebaeude aus stahlbetonfertigteilen - Google Patents

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf mehrgeschossige scheibenstabilisierte Gebäude des Wohnungs- und Gesellschaftsbaus sowie auf den leichten Industriegeschoßbau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Skelettkonstruktion einer bekannten technischen Lösung (DD-PS 73142) ist so ausgeführt, daß die Riegel auf dem Schneidenlager eine Öffnung im Stützenkopf aufliegen. Die auf den Riegeln auflagernden Deckenplatten bilden eine Fuge, in der sich ein Teil der Ringankerbewehrung befindet und oberhalb der Riegel durch die Öffnung des Stützenkopfes geführt wird. Der Stützenstoß liegt innerhalb der Deckenplatten und ist als dünne Mörtelfuge ausgebildet.

Der Nachteil dieser Lösung liegt in der Schwächung der Stütze durch die Öffnung. Das Vorbeiführen der Kräfte an der Öffnung bzw. an dem Risgelauflager bewirkt außerdem Spaltzugkräfte. Beide Sachverhalte führen zu einem erhöhtem Bedarf an Bewehrung. Die oben beschriebene Anordnung von Deckenplatte und Riegel führt dazu, daß die nutzbare Konstruktionshöhe allein durch die Riegelhöhe bestimmt wird, d.h. die Konstruktionshöhe der Deckenplatten wird zur Riegeltragwirkung nicht herangezogen. Die Folge ist ein erhöhter Stahl- und Zementverbrauch für den Riegel.

Ein weiterer Nachteil dieser Lösung liegt in der Tatsache, daß durch die Auflagerung der Riegel auf Schneidenlagern und das Vorbeiführen der Stützenkräfte die Konstruktion in statischer Hinsicht nur als Einfeldträger genutzt wird und sie dadurch in ihrer Tragfähigkeit prinzipiell begrenzt ist, was ebenfalls den Stahl- und Zementverbrauch der Gesamtkonstruktion steigert.

Bei der Skelettkonstruktion einer weiteren bekannten Lösung (DD-PS 97457) werden am Stützenkopf anstatt des einen Riegels auch Doppelriegel angeordnet. Die Stützenkräfte werden auch hier an den Riegeln vorbeigeführt, so daß eine Querschnittsschwächung der Stütze und darausfolgend Spaltzugkräfte in Kauf genommen werden müssen.

Der Stützenstoß ist als dünne Mörtelfuge ausgebildet. Zur Aufnahme starker Querzugkräfte an den Stahlstützen-Stirnflächen und hoher Fugenpressungen sind Stützenkopf und Stützenfuß durch Rahmen oder Hauben aus Winkelstahl und Stahlblechen eingefaßt.

Beide Lösungen führen zu einer großen, die lichte Raumhöhe einschränkenden Konstruktionshöhe der Riegel und zu scheibenartigen Stützenformen, deren größere Querschnittsausdehnung quer zur Riegelspannrichtung liegt. Diese querorientierten Stützen sind durch ihre Lage und durch ihre von den Riegeln bestimmte Mindestgröße insbesondere bei Gebäuden kleinerer Spannweiten für die Raumbildung in funktioneller und ästhetischer Hinsicht ein Nachteil. Eine weitere Minderung des Gebäude-Gebrauchswertes besteht darin, daß ein Spannrichtungswechsel der Riegel nur durch eine Doppelstützenstellung erfolgen kann.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung soll der Aufwand an Bewehrungsstahl und Zement erheblich gesenkt, Verbindungsknoten und Tragelemente einfacher gestaltet und der Gebäude-Gebrauchswert erhöht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Ursachen für den hohen Materialverbrauch und eingeschränkten Gebäudegebrauchswert von Skelettkonstruktionen des Stahlbeton-Fertigteilbaus liegt in der Art der Elementeanordnung am Verbindungsknoten und in dem davon abhängigen Tragverhalten.

Das Problem besteht darin, eine neue Qualität des Tragverhaltens zu erreichen, indem Deckenplatten und Ringankerzonen zum Mittragen herangezogen werden und gleichzeitig eine Riegeldurchlaufwirkung und damit ein plastisches Tragverhalten der Konstruktion erzwungen wird, dabei aber die Stützenlasten im Verbindungsknoten geradlinig und direkt übertragen werden.

Erfindungsgemäß besteht die Skelettkonstruktion aus stabförmigen Stützen, auf denen Riegel bündig aufliegen und zur Aufnahme eines für die Riegeldurchlaufwirkung erforderlichen Druckbetons eine größere Stoßfuge bilden. Aus den Riegeln ragen Bügel in eine aus Ortbeton bestehende Verbundzone, die durch die Spreizung der Deckenplatten gebildet wird. In der Verbundzone liegen Ringankerbewehrung und zusätzliche Bewehrungsstäbe für die Durchlaufwirkung der Riegel. Die Deckenplatten sind an den Stützen als Umfassungsplatten ausgebildet, d.h. sie haben an den Kopfenden im Stützenbereich Ausnehmungen. Diese Aufnehmungen werden mit Ortbeton ausgefüllt. Der dadurch in seiner Querdehnung behinderte Kraftübertragungsblock erhält an der Oberfläche eine niedrig ausgeformte Mulde. In dieser Mulde wird auf einer dünnen Mörtelfuge die obere Stütze aufgestellt. Die so angeordneten Tragelemente bewirken bei den Riegeln den Effekt einer Durchlaufkonstruktion. Die aus den Riegeln ragenden Bügel zwingen die Ringankerzone und einen Teil der Deckenplatten zum Mittragen, d.h. die Riegelkonstruktionshöhe wird um Deckenplattenstärke vergrößert. Der Durchlaufeffekt, die flächige Auflagerung und elastische Einspannung der Riegel zwingen das Tragwerk zu einem plastischen Tragverhalten, d.h. zu einer Kräfteumlagerung in der Art, daß die Grenzmomente über den Stützen und im Feld abgebaut werden können. Die Folge ist die beträchtliche Einsparung an Stahl und Zement für die Riegelherstellung.

Der durch die Umfassungsplatten querdehnungsbehinderte Ortbetonkörper ermöglicht als Kraftübertragungsblock die direkte Lastübertragung von der oberen zur unteren Stütze, ohne Verluste der Tragfähigkeit innerhalb des Verbindungsknotens hinnehmen zu müssen. Die Auflagermulde bewirkt eine Querdehnungsbehinderung des Stützenfußes. Die Riegelköpfe werden für bestimmte Lastbereiche zur Aufnahme der Stützenkräfte zusätzlich durch Bügel bewehrt. Somit können die Stützen bei erheblicher Einsparung an Rund- und Walzstahl in einfachster Form hergestellt werden.

Mit der aus der günstigen Tragwirkung der Skelettkonstruktion resultierenden Schlankheit von Riegel und Stütze wird zusätzlich nutzbarer Raum gewonnen. Die Bündigkeit von Stütze und Riegel und die Möglichkeit einer quadratischen Formgebung für die Stütze führen zu ästhetisch befriedigende Gebäudelösungen. Letztlich ermöglicht der Verbindungsknoten prinzipiell den Wechsel der Riegelspannrichtung auf einem Stützenkopf.

In einer Variante der Skelettkonstruktion wird die Stoßfuge der Riegel durch eine leichte Abschrägung der Riegelstirnflächen keilförmig ausgebildet. Damit erhöht sich die Sicherheit der für die Durchlaufwirkung erforderlichen Druckkraftübertragung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine isometrische Darstellung eines Teils der Skelettkonstruktion

Fig. 2: eine isometrische Darstellung eines Verbindungsknotens der Skelettkonstruktion.

Die Fig. 1 zeigt die gegenseitige Anordnung der Stützen 1,11, der Riegel 2, der Deckenplatten 12 und der Umfassungsplatten 7. Diese Anordnung ist in der Darstellung des Verbindungsknotens in Fig. 2 konkreter abgebildet. Auf einer unteren Stütze 1 liegen Riegel 2 auf und bilden eine größere Stoßfuge 3, in der Druckbeton eingebracht wird. Aus den Riegeln 2 ragen Bügel 4 in eine aus Ortbeton bestehende Verbundzone 5, die durch die Spreizung der Deckenplatten 12 gebildet wird. In der Verbundzone liegen Ringankerbewehrung und Bewehrungsstäbe 6 für die Durchlaufwirkung der Riegel 2. Die Deckenplatten sind an den Stützen als Umfassungsplatten 7 ausgebildet, d.h. sie haben an den Kopfenden Ausnehmungen 8. Diese Ausnehmungen werden mit Ortbeton ausgefüllt. An der Oberfläche erhält dieser Kraftübertragungsblock 9 eine niedrig ausgeformte Mulde 10. In dieser Mulde wird auf einer dünnen Mörtelfuge die obere Stütze 11 aufgestellt.

In einer Variante der Skelettkonstruktion ist die Druckbetonfuge 3 durch eine leichte Abschrägung der Riegelstirnflächen keilförmig ausgebildet.

Claims (2)

1. Skelettkonstruktion für Gebäude aus Stahlbetonfertigteilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf unteren Stützen (1) Riegel (2) aufliegen, dabei eine größere Stoßfuge (3) mit darin angeordnetem Druckbeton bilden, wobei aus den Riegeln (2) Bügel (4) in eine Verbundzone (5) ragen, die durch Spreizung von Deckenplatten (12) gebildet wird und unterhalb des Stützenfußes der oberen Stütze (11) die Ringankerbewehrung sowie die Bewehrungsstäbe (6) für die durchlaufenden Riegel (2) aufnimmt, wobei die Deckenplatten an den Stützen (1); (11) als Umfassungsplatten (7) ausgebildet sind, indem an den Kopfenden im Stützenbereich Ausnehmungen (8) angeordnet sind, die den querdehnungsbehinderten Kraftübertragungsblock (9) aus Ortbeton aufnehmen, auf dem in einer niedrig geformten Mulde (10) die obere Stütze (11) aufsitzt.

2. Skelettkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbetonfuge (3), durch leichte Abschrägung der Riegelstirnflächen keilförmig ausgebildet ist.