DE102004005916A1 - Mounting part e.g. for concrete for increasing load under pressure, has special fitting for concrete to be applied with tubular pipe arranged between load introduction surfaces - Google Patents

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Abstract

The part has a special fitting for concrete to be applied with a tubular pipe arranged between load introduction surfaces. The tube is made of steel and has holes for transverse movement by arrangement of reinforced bars and pre stressed steel.

Description

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die dazu dient, die Durchleitung von großen Druckkräften durch Beton niedriger Festigkeit zu ermöglichen.The The invention relates to a device according to the preamble of claim 1, which serves the passage of large pressure forces through To allow concrete of low strength.

Ein beispielhafter, typischer Anwendungsfall für die Durchleitung von Druckkräften findet sich bei Decken in Massiv- bzw. Verbundbauweise im Bereich von Stützendurchführungen. Wenn die Stütze zur Maximierung der Tragfähigkeit aus hochfestem Beton (z.B. Druckfestigkeit fc ≈ 100 MPa) hergestellt und entsprechend belastet wird, muss die Tragfähigkeit des Deckenbetons (einachsige Druckfestigkeit fc ≈ 35 MPa) durch geeignete Mittel, z.B. das hier beschriebene Einbauteil, erhöht werden.An exemplary, typical application for the transmission of compressive forces found in ceilings in solid or composite construction in the range of support passages. If the support is made of high-strength concrete (eg compressive strength f c ≈ 100 MPa) and maximized load bearing capacity, the load-bearing capacity of the concrete (uniaxial compressive strength f c ≈ 35 MPa) must be increased by suitable means, eg the installation component described here become.

Zur Zeit übliche Lösungen des Problems der Kraftdurchleitung durch Decken sind:

  • – Herabsetzen der Stützenlast, um die Druckfestigkeit der Decke nicht zu überschreiten. Wird diese Lösung gewählt, können die Stützen nicht wirtschaftlich ausgenutzt werden.
  • – Betonieren der Decke im Bereich der Stützen mit Beton einer höheren Festigkeit als die der restlichen Decke. Bei dieser Variante ist der Ablauf der Deckenbetonage erschwert, da im Bereich der Stützen Deckenbereiche von der Betonage ausgespart werden müssen, z.B. durch Streckmetall oder (profilierte) Schalungselemente. Diese Arbeit ist manuell aufwändig, da üblicherweise Längsbewehrung in zwei Lagen (oben und unten) eingebaut wird, die durch die temporäre Schalung durchgeführt werden muss, ohne dass später nennenswerte Mengen Deckenbeton durch diese Öffnungen in den Deckenbereich rund um die Stützen gelangt. Außerdem muss der Stützbereich später separat mit Beton höherer Festigkeit betoniert werden, was einen zusätzlichen Arbeitsschritt mit entsprechendem Überwachungsaufwand verursacht. Weiterhin kann mit dieser Vorgehensweise keine Sichtbetonqualität erreicht werden.
  • – Einbau eines massiven Stahleinbauteils, das die Lastdurchleitung übernimmt. Diese Methode wird hauptsächlich für Verbundstützen mit Stahlkern genutzt. Bei Stützen mit großem Durchmesser (>1 m) und großen Deckendicken wird das Gewicht des Stahlkerns sehr groß, z.B. bei einem Durchmesser von 0,80 m und einer Höhe von 40 cm ergibt sich ein Gewicht von 78,5·3,14/4·1,22 = 39,5 t.
Currently common solutions to the problem of passage of force through ceilings are:
  • - Reduce the column load, so as not to exceed the compressive strength of the ceiling. If this solution is chosen, the supports can not be exploited economically.
  • - Concreting the ceiling in the area of the columns with concrete of a higher strength than that of the rest of the ceiling. In this variant, the expiration of the ceiling concrete layer is difficult because in the area of the columns ceiling areas must be recessed from the concreting, eg by expanded metal or (profiled) formwork elements. This work is manually laborious because usually longitudinal reinforcement in two layers (top and bottom) is installed, which must be carried out by the temporary formwork, without later significant amounts of concrete ceiling passes through these openings in the ceiling area around the columns. In addition, the support area must later be separately concreted with concrete of higher strength, which causes an additional step with a corresponding monitoring effort. Furthermore, no fair-quality concrete can be achieved with this procedure.
  • - Installation of a massive steel component, which takes over the load transmission. This method is mainly used for composite columns with steel core. For supports with a large diameter (> 1 m) and large ceiling thickness, the weight of the steel core is very large, for example, with a diameter of 0.80 m and a height of 40 cm results in a weight of 78.5 · 3.14 / 4 · 1.2 2 = 39.5 t.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Durch die Erfindung soll die Durchleitung von großen Druckkräften durch Beton niedriger Festigkeit ermöglicht werden (wie z.B. bei der Stütze-Decke-Verbindung), wobei eine einfache Handhabung auf der Baustelle und eine wirtschaftliche technische Ausführung erreicht werden soll.By the invention is intended to lower the passage of high pressure forces through concrete Strength allows be used (as in the column-ceiling connection), being an easy handling on site and an economical technical design should be achieved.

Diese Aufgabe wird durch ein Einbauteil gelöst, das die beiden Lasteinleitungsflächen rohrförmig verbindet. Dabei wird durch das Rohr während der Belastung ein Umschnürungsdruck aufgebaut, der die Druckfestigkeit des Betons im Inneren des Rohres auf ein Mehrfaches seiner normalen Festigkeit erhöht. Das Einbauteil trägt also nicht primär die Lasten aus den Stützen, sondern trägt diese Lasten als Verbundsystem mit dem inneren Beton ab.These Task is solved by a built-in part, which connects the two load introduction surfaces tubular. It is through the pipe during the Strain a strapping pressure built, the compressive strength of the concrete inside the pipe increased to a multiple of its normal strength. The Built-in unit wears not primary the loads from the supports, but carries these loads as a composite system with the inner concrete.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Durch die Erfindung ist es einfach möglich, hohe Lasten durch Beton normaler Festigkeit zu leiten. Dabei ist der Arbeitsablauf einfach und leicht auszuführen.

  • – Nach dem Stellen der unteren Schalung und dem Verlegen der unteren Bewehrungslagen wird das Einbauteil auf der unteren Lasteinleitungsfläche platziert.
  • – Dabei kann z.B. nach Anspruch 8 die Bewehrung einfach durch die Schlitze geführt werden.
  • – Nun wird die obere Bewehrungslage verlegt,
  • – dabei können die Bewehrungseisen z.B. wieder direkt in die Schlitze gelegt werden (Anspruch 8)
  • – Danach wird die Decke einschließlich des Einbauteils mit dem normalfesten Beton betoniert, d.h. das Einbauteil ist vollständig in den Deckenbeton eingebettet und auch damit gefüllt.
  • – Die nächste Stütze kann nun im Mörtelbett auf die Lasteinleitungsstelle gesetzt werden, oder es kann genauso gut die nächste Stütze monolithisch aufbetoniert werden.
By the invention it is easily possible to pass high loads through concrete of normal strength. The workflow is simple and easy to do.
  • - After placing the lower formwork and laying the lower reinforcement layers, the installation part is placed on the lower load introduction surface.
  • - Here, for example, according to claim 8, the reinforcement can be easily guided through the slots.
  • - Now the upper reinforcement layer is moved,
  • - In this case, the rebar can eg be placed directly in the slots again (claim 8)
  • - Then the ceiling including the built-in part is concreted with the normal strength concrete, ie the built-in part is completely embedded in the concrete ceiling and also filled with it.
  • - The next support can now be placed in the mortar bed on the load introduction point, or it can just as well be concreted on the next support monolithic.

Sind die Schlitze lang, kann zur Reduzierung der Verformung ein Haltering vorgesehen werden (Ansprüche 11 – 13). Dadurch wird auch der geschlitzten Rand des Rohres verstärkt.are the slots long, can be a retaining ring to reduce the deformation be provided (claims 11-13). As a result, the slotted edge of the tube is reinforced.

Die Anordnung von Anschlussbewehrung und von unten durchgeführter Bewehrung stellt aufgrund der Ausführung als Rohr kein Problem dar oder kann über Muffen oder Schweißstäbe leicht integriert werden.The Arrangement of connection reinforcement and reinforcement made from below poses due to the execution as a pipe is no problem or can easily over muffs or welding rods to get integrated.

Die volle Tragfähigkeit der angeschlossenen Stützen kann wirtschaftlich ausgenutzt werden, dabei ist das Einbauteil deutlich leichter und mit weniger Fertigungsproblemen behaftet als ein vergleichbares massives.The full load capacity of the connected supports can be used economically, while the built-in part is significantly lighter and with fewer manufacturing problems afflicted than a comparable massive.

Durch den Einbau von Ringen an den Enden lässt sich auch problemlos ein Toleranzausgleich für Einbauungenauigkeiten realisieren, indem man Ringe mit unterschiedlicher Höhe vorhält.By The installation of rings at the ends can also be easily Tolerance compensation for installation inaccuracies realize by holding rings of different heights.

Im Bereich der Lasteinleitung entstehen über dem Rohr lokal hohe Pressungen. Um die Längsverformung des Einbauteils zu verringern und somit die Kapazität zur Erhöhung der Betobdruckfestigkeit (Umschnürungseffekt) zu erhöhen, kann nach Anspruch 15 auf dem Ring eine Weichschicht angeordnet werden, die eine direkte Lastübertragung von Längskräften auf das Rohr reduziert.in the In the load transfer area, locally high pressures are created above the pipe. To the longitudinal deformation reduce the built-in part and thus the capacity to increase the Impact strength (banding effect) to increase, may according to claim 15 arranged on the ring a soft layer Be that a direct load transfer of longitudinal forces the tube is reduced.

Nach bisherigen Versuchen beeinträchtigt auch die Anordnung des Einbauteils mit Abstand zu Betonoberfläche direkt unter der Lasteinleitung nicht die Gesamttragfähigkeit (Ansprüche 16 – 18).To previous attempts also affected the arrangement of the built-in part with distance to the concrete surface directly under the load introduction not the total carrying capacity (claims 16 - 18).

Werden nach Anspruch 19 Führungsstifte integriert, so kann damit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass es in der Lasteinleitung und Übertragung nur minimale Exzentrizitäten auftreten und es dadurch keinen Verlust der Tragfähigkeit gibt. Die Montage auf der Baustelle wird außerdem stark vereinfacht.Become according to claim 19 guide pins integrated, so it can be easily ensured that there are only minimal eccentricities in the load introduction and transmission and thereby there is no loss of viability. The assembly on the construction site is going as well greatly simplified.

Zur Rationalisierung des Bauablaufes ist es nach den Ansprüchen 20 und 21 möglich, das Einbauteil bereits auf die untere, vorgefertigte Stütze montiert auf die Baustelle zu liefern, um den Bauablauf weiter zu rationalisieren.to Rationalization of the construction process is it according to claims 20 and 21 possible, the installation part already mounted on the lower, prefabricated support to deliver to the construction site to further streamline the construction process.

Es ist möglich, die Außenseite des Rohres senkrecht zur Richtung der äußeren Last so zu profilieren, dass auch die Querkrafttragfähigkeit gesichert wird (Abstützung der Betondruckstrebe).It is possible, the outside of the tube perpendicular to the direction of the external load so profiling that also the lateral force carrying capacity is secured (support the concrete pressure strut).

Falls das Einbauteil in Verbindung mit Fertigteilen eingesetzt wird, kann es auch sinnvoll sein, das Rohr schon im Fertigteilwerk mit dem höherfesten Stützenbeton zu füllen (Anspruch 24).If the built-in part is used in conjunction with finished parts can It also makes sense, the pipe already in the precast plant with the higher strength column concrete to fill (Claim 24).

Claims (28)

Einbauteil zur Erhöhung der Drucktragfähigkeit von Beton, dadurch gekennzeichnet, dass a) durch das Einbauteil der Beton (5) lokal umschnürt wird.Installation part for increasing the pressure capacity of concrete, characterized in that a) by the built-in part of the concrete ( 5 ) is tied locally. Einbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass b) das Einbauteil rohrförmig (3) ausgebildet wird, c) zwischen den Lasteinleitungsflächen (2) angeordnet wird.Fitting according to claim 1, characterized in that b) the built-in part is tubular ( 3 ), c) between the load introduction surfaces ( 2 ) is arranged. Einbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass d) das Einbauteil (3) aus Stahl besteht.Fitting according to claim 1 or 2, characterized in that d) the built-in part ( 3 ) consists of steel. Einbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass e) das Einbauteil (3) aus Faserverbundwerkstoffen besteht.Fitting according to claim 1 or 2, characterized in that e) the built-in part ( 3 ) consists of fiber composites. Einbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass f) das Einbauteil (3) aus mehreren Ringteilen aufgebaut wird (16).Fitting according to claim 1 or 2, characterized in that f) the built-in part ( 3 ) is constructed from several ring parts ( 16 ). Einbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass g) das die Einzelteile des Einbauteils (3) aus Stahl oder Faserverbundwerkstoffen bestehen.Fitting according to claim 5, characterized in that g) that the individual parts of the insert ( 3 ) consist of steel or fiber composites. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass h) Löcher (6) für die Querdurchführung von Bewehrungsstäben (0) und Spannbewehrung angeordnet werden.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that h) holes ( 6 ) for the transverse feedthrough of reinforcing bars ( 0 ) and clamping reinforcement are arranged. Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass i) Schlitze (7) für die Querdurchführung von Bewehrungsstäben (0) und Spannbewehrung angeordnet werden.Fitting according to one of claims 1 to 4, characterized in that i) slots ( 7 ) for the transverse feedthrough of reinforcing bars ( 0 ) and clamping reinforcement are arranged. Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass j) Schraubmuffen (8) für den Anschluß von Bewehrungsstäben (0) angeordnet werden.Fitting according to one of claims 1 to 4, characterized in that j) Schraubmuffen ( 8th ) for the connection of reinforcing bars ( 0 ) to be ordered. Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass k) Bewehrungsstäbe (9) angeschweißt werden, die mit der umliegenden Bewehrung (0) einen Überlappungsstoß ermöglichen.Fitting according to one of claims 1 to 4, characterized in that k) reinforcing rods ( 9 ) welded to the surrounding reinforcement ( 0 ) allow a lap joint. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass l) das Einbauteil (3) im Bereich der Lasteinleitung durch einen Ring (10) verstärkt wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that l) the built-in part ( 3 ) in the area of load introduction through a ring ( 10 ) is strengthened. Einbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass m) der Ring (11) das Einbauteil (3) von Außen stützt.Insert according to claim 9, characterized in that m) the ring ( 11 ) the built-in part ( 3 ) from outside. Einbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass n) der Ring (12) mit dem Einbauteil (3) durch eine geneigte Fuge verbunden wird.Insert according to claim 9, characterized in that n) the ring ( 12 ) with the built-in part ( 3 ) is connected by an inclined joint. Einbauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass o) durch den Einsatz verschieden hoher Ringe (10) ein Toleranzausgleich stattfinden kann.Fitting according to claim 10 or 11, characterized in that o) by the use of rings of different height ( 10 ) Tolerance compensation can take place. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass p) das Einbauteil (3) bzw. der dort angeordnete Ring (10) in Richtung der Lasteinleitung (2) mit einer Weichschicht (13) versehen wird.Built-in to one of the previous An claims, characterized in that p) the built-in part ( 3 ) or the ring arranged there ( 10 ) in the direction of the load introduction ( 2 ) with a soft layer ( 13 ). Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass q) das Einbauteil (3) bzw. der dort angeordnete Ring (10) in Richtung der Lasteinleitung (2) mit einer Fuge, d.h. mit Abstand zur Betonoberfläche (14) bzw. Arbeitsfuge eingebaut wird (10).Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that q) the built-in part ( 3 ) or the ring arranged there ( 10 ) in the direction of the load introduction ( 2 ) with a joint, ie at a distance from the concrete surface ( 14 ) or working joint is installed ( 10 ). Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass r) das Einbauteil (3) bzw. der dort angeordnete Ring (10) im Bereich der Lasteinleitung (2) bündig mit der Betonoberfläche (14) bzw. Arbeitsfuge eingebaut wird (11).Fitting according to one of claims 1 to 13, characterized in that r) the built-in part ( 3 ) or the ring arranged there ( 10 ) in the area of load introduction ( 2 ) flush with the concrete surface ( 14 ) or working joint is installed ( 11 ). Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass s) das Einbauteil (3) bzw. der dort angeordnete Ring (10) im Bereich der Lasteinleitung (2) aus der Betonoberfläche (14) bzw. Arbeitsfuge herausragt (12).Fitting according to one of claims 1 to 13, characterized in that s) the built-in part ( 3 ) or the ring arranged there ( 10 ) in the area of load introduction ( 2 ) from the concrete surface ( 14 ) or work joint protrudes ( 12 ). Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass t) in das Einbauteil (3) bzw. in den Ring (10) im Bereich der Lasteinleitung (2) Führungsstifte (15) integriert werden, die zur Zentrierung der Last (z.B. Stütze (1)) dienen.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that t) in the built-in part ( 3 ) or in the ring ( 10 ) in the area of load introduction ( 2 ) Guide pins ( 15 ), which are used to center the load (eg support ( 1 )) serve. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass u) das Einbauteil (3) auf einem Betonfertigteil fixiert wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that u) the built-in part ( 3 ) is fixed on a precast concrete part. Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 – 18, dadurch gekennzeichnet, dass v) das Einbauteil (3) auf einem Stahlbauteil fixiert wird.Fitting according to one of claims 1 - 18, characterized in that v) the built-in part ( 3 ) is fixed on a steel component. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass w) die Außenseite des Einbauteils (3) senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung profiliert (16) wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that w) the outside of the insert ( 3 ) profiled perpendicular to the main loading direction ( 16 ) becomes. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass x) auf der Außenseite des Einbauteils (3) eine Konsole (17) senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung befestigt wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that x) on the outside of the insert ( 3 ) a console ( 17 ) is fixed perpendicular to the main load direction. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass y) das Einbauteil (3) mit einem höherfesteren als der umgebende Beton gefüllt wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that y) the built-in part ( 3 ) is filled with a higher strength than the surrounding concrete. Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass z) das Einbauteil (3) mit dem gleichen, wie der umgebende Beton gefüllt wird.Fitting according to one of claims 1 to 22, characterized in that z) the built-in part ( 3 ) with the same as the surrounding concrete is filled. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aa) das Einbauteil (3) in einer Decke zwischen dem Fuß einer obenliegenden und dem Kopf einer untenliegenden Stütze (1) angeordnet wird.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that aa) the built-in part ( 3 ) in a ceiling between the foot of an overhead support and the head of a down support ( 1 ) is arranged. Einbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bb) der Durchmesser des Einbauteils (3) kleiner als der kleinste Durchmesser einer Lasteinleitungsfläche (2) ist.Fitting according to one of the preceding claims, characterized in that bb) the diameter of the insert ( 3 ) smaller than the smallest diameter of a load introduction surface ( 2 ). Einbauteil nach einem der Ansprüche 1 – 26, dadurch gekennzeichnet, dass cc) der Durchmesser des Einbauteils (3) größer als oder gleich dem kleinsten Durchmesser einer Lasteinleitungsfläche (2) ist.Fitting according to one of claims 1 - 26, characterized in that cc) the diameter of the insert ( 3 ) greater than or equal to the smallest diameter of a load introduction surface ( 2 ).
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