DE1245565B - Composite ceiling for buildings - Google Patents

Composite ceiling for buildings

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Publication number
DE1245565B
DE1245565B DER31883A DER0031883A DE1245565B DE 1245565 B DE1245565 B DE 1245565B DE R31883 A DER31883 A DE R31883A DE R0031883 A DER0031883 A DE R0031883A DE 1245565 B DE1245565 B DE 1245565B
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DE
Germany
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support elements
metal support
concrete
metal
side walls
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Pending
Application number
DER31883A
Other languages
German (de)
Inventor
Harold James William Payne
Colin Vaughan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HH Robertson Co
Original Assignee
HH Robertson Co
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Filing date
Publication date
Application filed by HH Robertson Co filed Critical HH Robertson Co
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor
    • E04B5/38—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element
    • E04B5/40—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor with slab-shaped form units acting simultaneously as reinforcement; Form slabs with reinforcements extending laterally outside the element with metal form-slabs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

. Int. α.:. Int. α .:

E04bE04b

Deutsche Kl.: 37 a-5/40 German class: 37 a -5/40

Nummer: 1245 565Number: 1245 565

Aktenzeichen: R 31883 V/37 aFile number: R 31883 V / 37 a

Anmeldetag: 15. Januar 1962Filing date: January 15, 1962

Auslegetag: 27. Mi 1967Open date: 27. Wed 1967

Die Erfindung betrifft eine Verbunddecke für Gebäude mit einer Anzahl von länglichen, seitlich aneinanderliegend zusammengeschlossenen, die Be-' tonierlast frei tragend aufnehmenden Metall-Tragelementen mit rinnenartigem Querschnitt und einer die Metall-Tragelemente völlig überdeckenden Ortbetonschicht, bei der die nach oben ragenden Seitenwandungen jedes Metall-Tragelements abgewinkelte Randabschnitte aufweisen und bei der benachbarte Metall-Tragelemente durch deren Seitenwandungen durchsetzende Verbindungsorgane zusammengeschlossen sind. .The invention relates to a composite ceiling for buildings with a number of elongated, laterally adjacent connected metal load-bearing elements that cantilever the concrete load with a channel-like cross-section and an in-situ concrete layer that completely covers the metal load-bearing elements, in which the upwardly projecting side walls of each metal support element are angled Have edge sections and in the case of the adjacent metal support elements through their side walls enforcing liaison bodies are united. .

Bei Verbunddecken, bestehend aus einer Betonschüttung mit einer darunter befindlichen metallischen Platte wird die zugleich als Verschalung dienende Unterplatte im Augenblick der Schüttung und nach Fertigstellung der Verbunddecke zwei verschiedenen Belastungsarten unterworfen. Während bei der fertiggestellten und auf Biegung beanspruchten Verbunddecke die unterhalb der neutralen Faser liegende Unterplatte auf Zug belastet wird und zwangläufig die Funktion eines Zuggurtes übernimmt, wird im Augenblick der Schüttung die Unterplatte durch den selbst keine Belastungen aufnehmenden flüssigen Beton wie ein selbständiger Biegestab mit oberhalb und unterhalb der neutralen Faser auftretenden Druck- und Zugspannungen belastet.For composite ceilings, consisting of a concrete fill with a metal plate underneath, the one that also serves as a cladding Sub-slab at the moment of pouring and after completion of the composite ceiling two different ones Subject to types of stress. While in the finished composite ceiling that is subjected to bending stress the lower plate lying below the neutral fiber is subjected to tensile stress and inevitably takes over the function of a tension belt, the lower plate is at the moment of pouring through the Even liquid concrete that does not absorb loads like an independent bending rod with above and compressive and tensile stresses occurring below the neutral fiber.

Aus Gründen der vorteilhaften Elementenbauweise und der Festigkeit besteht die Unterplatte aus einzelnen Tragelementen mit rinnenartigem Querschnitt, die mit ihren senkrecht stehenden Seitenwänden miteinander verbunden sind und während der Schüttung als abdichtende Verschalung dienen. Die durch die Biegebelastuhg entstehenden Druckspannungen rufen Knickspannungen in den Seitenwänden hervor, die ein seitliches Ausbrechen der Seitenwände bedingen und die dichte Anlage der nebeneinanderliegenden Tragelemente lockern oder sogar lösen, können.For reasons of the advantageous element construction and the strength, the lower plate consists of individual support elements with a channel-like cross-section, which are connected to one another with their vertical side walls and during the pouring serve as a sealing cladding. The compressive stresses caused by the bending load call Buckling stresses in the side walls, which cause the side walls to break out laterally and loosen or even loosen the tight fit of the supporting elements lying next to one another, can.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgäbe, die Seitenwände der Tragelemente so auszubilden und die einzelnen Tragelemente so miteinander zu verbinden, daß ohne Mehraufwand an Material die Seitenwände der Tragelemente zur Aufnähme der Knickspannungen geeignet sind und eine dichte Anlage der Tragelemente untereinander sichergestellt ist.It is the object of the invention to design the side walls of the support elements in this way and to connect the individual support elements to one another in such a way that without additional expenditure of material the side walls of the support elements are suitable for absorbing the buckling stresses and a tight contact between the support elements is ensured.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Randabschnitte benachbarter Metall-Tragelemente so abgewinkelt sind, daß sie übereinander anliegend jeweils nach einer Richtung verlaufen, und daß als Verbindungsorgane beidseitig vorstehende Verbunddecke für GebäudeAccording to the invention this is achieved in that the edge sections of adjacent metal support elements are angled so that they run one above the other in one direction, and that as connecting organs on both sides protruding composite ceiling for buildings

Anmelder:Applicant:

H. H. Robertson Company, Pittsburgh, Pa.H. H. Robertson Company, Pittsburgh, Pa.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. J. F. Wochinger, Patentanwalt,Dipl.-Ing. J. F. Wochinger, patent attorney,

München 13, Tengstr. 39Munich 13, Tengstr. 39

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Harold James William Payne,Harold James William Payne,

Colin Vaughan, Wirral, Chester (Großbritannien)Colin Vaughan, Wirral, Chester (Great Britain)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. Januar 1961 (3072),
vom 7. Juni 1961 (20480)Claimed priority:
Great Britain January 26, 1961 (3072),
dated June 7, 1961 (20480)

Schrauben oder Bolzen an den Randabschnitten angeordnet sind.Screws or bolts are arranged on the edge portions.

Vorzugsweise sind dabei die die Randabschnitte tragenden, nach oben verlaufenden Seitenwände der Metall-Tragelemente mit übereinstünmenden Ausnehmungen versehen, durch die der den Druckgurt bildende Beton hindurchgeht..In this case, the upwardly extending side walls carrying the edge sections are preferably Metal support elements provided with matching recesses through which the pressure belt forming concrete passes through it.

Weiter kann das bei der Herstellung der Ausnehmungen ausgepreßte Material in Form von Zungen als zusätzliches mechanisches Verbindungselement zwischen dem Beton und der metallischen Unterplatte belassen werden.Furthermore, the material pressed out during the production of the recesses can be in the form of tongues as an additional mechanical connecting element between the concrete and the metal sub-plate be left.

Die abgebogenen Randabschnitte der Seitenwände' der Tragelemente, die im Betonierzustand auf Grund der Biegebeanspruchung der Unterplatte als einzig tragendes Element wie Druckgurte wirken, bilden durch ihr enges An- und Übereinanderliegen und durch die Verbindung in der Zone der größten Druckbeanspruchung eine statische Einheit, was gleichbedeutend mit einer höheren Druckspannungsaufnahme ohne Gefahr des Ausknickens ist. Außerdem ermöglicht der Paßsitz zwischen den hochgebogenen Randabschnitten benachbarter Tragelemente ein besonders leichtes Montieren der Tragelemente.The bent edge sections of the side walls' of the support elements, which are due to the concreting state the bending stress on the lower plate act as the only load-bearing element like pressure belts by being close to each other and on top of each other and by being connected in the zone of the largest Compressive stress a static unit, which is synonymous with a higher compressive stress absorption without the risk of buckling. In addition, allows the snug fit between the bent up Edge sections of adjacent support elements a particularly easy mounting of the support elements.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings of exemplary embodiments, namely shows

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Schrägrißansicht auf in einem Stockwerk aneinandergefügte Metall-Tragelemente mit und ohne Betonschüttung,1 shows a detail from an oblique view on metal support elements joined together on one floor with and without concrete fill,

709 618/107709 618/107

Claims (3)

F i g. 2 eine Schrägrißansicht im Ausschnitt auf Metall-Tragelemente ohne Betonschüttung' in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 im Ausschnitt einen Querschnitt durch die Verbunddecke, . Fig.4 bis 6 Schrägrißansichten auf ein Tragelement mit beidseitig angrenzenden Tragelementen. Wie in F i g. 1 dargestellt, wird bei einem zu erstellenden Gebäude 10 eine aus Metall-Tragelementen 15 bestehende Metall-Unterplatte 13 von an senkrechten Trägernil befestigten Querträgern 12 b und eine mit Beton 14 geschüttete Metall-Unterplatte 13 von Querträgern 12 c getragen. Wie in F i g. 2 dargestellt, weist jedes Metall-Tragelement 15 einen rinnenartigen Querschnitt mit 1S einem Boden 16, zwei senkrechten Seitenwandungen 17,18 sowie zwei rechtwinkelig abgewinkelten, flanschartigen Randabschnitten 19,20 auf. Der Boden 16 liegt mit seiner ganzen Fläche auf dem Träger 12 auf und kann an ihm mittels Bolzen oder Punktschweißungen 21 befestigt sein. Die flanschartigen Randabschnitte 19,20 erstrecken sich in der gleichen Richtung, wobei die senkrechte Seitenwandung 17 um die Stärke des Materials über die Seitenwandung 18 hinausragt, so daß der flanschartige Randabschnitt 19 des Metall-Tragelementes 15 auf dem flanschartigen Randabschnitt 20 des benachbarten Tragelementes ruht. Die nebeneinanderliegenden Metall-Tragelemente 15 sind miteinander vermittels Schrauben oder BoI-zen22 verbunden, die sich durch beide Randabschnitte 19,20 erstrecken und beidseitig vorstehen. Bei der Schüttung des Ortbetons 14 in die aus den Metall-Tragelementen 15 gebildete Metall-Unterplatte 13 (Fig, 3), werden die Randabschnitte 19,20 vollständig mit Beton umgeben und in ihm verankert. Auf Grund der Schrauben oder Bolzen 22, deren Länge vorzugsweise gleich der Höhe der Seitenwandungen 17,18 der Metall-Tragelemente 15 ist, entsteht eine form- und kraftschlüssige Verbindung 4<> zwischen dem Ortbeton 14 und der Metall-Unterplatte 13, die jede relative Verschiebung zwischen Tragelementen und Beton in allen Richtungen verhindert. Der in diese Metall-Unterplatte 13 geschüttete Beton verhält sich wie in bekannter Weise armier- 4-5 ter Beton. Auf den Ortbeton 14 kann ein Fußbodenbelag 23, beispielsweise aus Linoleum, Asphalt, keramischen Kacheln, Gummibelag, Hartholz u. dgl., aufgebracht werden. Die Böden 16 der Metall-Tragelemente 15 ergeben eine vollkommen waagerechte, ebene Unterseite, auf die leicht ein feuerhemmender Überzug 24 aufgebracht werden kann. Aus F i g. 3 geht hervor, daß die Metall-Tragelemente sind mittels Schrauben oder Bolzen 22 miteingung beanspruchten Verbunddecke liegen, so daß die Tragelemente auf Zugspannungen belastet werden. Die F i g. 4 bis 6 zeigen die auf verschiedene Weise miteinander verbundenen Metall-Tragelemente 15 sowie verschiedene Anordnungen, die eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Metall-Tragelementen 15 und dem Ortbeton 14 sicherstellen. Die rechtwinkelig abgewinkelten flanschartigen Randabschnitte 19,20 zweier benachbarter Tragelemente sind mittels Schrauben oder Bolzen 22 mitein- 6g ander verbunden, wobei sich die Schrauben oder Bolzen parallel zu den Seitenwandungen 17 von der Unterseite der Randabschnitte 19, 20 bis in die Nähe des Bodens 16 erstrecken, so daß nach der Schüttung des Betons eine relative Verschiebung zwischen den Metall-Tragelementen 15 und dem Ortbeton 14 verhindert wird. Die in F i g. 5 dargestellten Metall-Tragelemente weisen in ihren senkrechten Seitenwandungen 17, ausgestanzte rechteckige Ausnehmungen 30 auf, durch die der Ortbeton 14 hindurchtritt, wodurch eine starre Verbindung zwischen Beton und Tragelementen erreicht wird. Zur Erhöhung der Steifigkeit können die Seitenwandungen 17,18 an Ort und Stelle noch zusätzlich vermittels Punktschweißung 31 verbunden werden. Die Seitenwandungen 17,18 der in F i g. 6 dargestellten Metall-Tragelemente 15 weisen rechteckige Ausnehmungen 30 auf, wobei das an drei Seiten ausgestanzte Material an der vierten Seite der Ausnehmung zu rechtwinkelig vorstehenden Zungen 32,33 aufgebogen ist. Auf diese Weise wird die Bindung zwischen der Metall-Unterplatte 13 und dem Ortbeton 14 noch erhöht. Patentansprüche:F i g. 2 shows an oblique view in detail of metal support elements without concrete pouring on an enlarged scale, FIG. 3 a section through the composite ceiling,. 4 to 6 oblique views of a support element with support elements adjoining on both sides. As in Fig. 1, in a building 10 to be constructed, a metal sub-plate 13 consisting of metal support elements 15 is supported by transverse beams 12 b attached to vertical supports and a metal sub-plate 13 poured with concrete 14 is supported by transverse beams 12 c. As in Fig. 2, each metal support element 15 has a channel-like cross-section with a bottom 16, two vertical side walls 17, 18 and two flange-like edge sections 19, 20 angled at right angles. The bottom 16 rests with its entire surface on the carrier 12 and can be fastened to it by means of bolts or spot welds 21. The flange-like edge sections 19, 20 extend in the same direction, the vertical side wall 17 protruding by the thickness of the material beyond the side wall 18, so that the flange-like edge section 19 of the metal support element 15 rests on the flange-like edge section 20 of the adjacent support element. The metal support elements 15 lying next to one another are connected to one another by means of screws or bolts 22, which extend through both edge sections 19, 20 and protrude on both sides. When the in-situ concrete 14 is poured into the metal lower plate 13 formed from the metal support elements 15 (FIG. 3), the edge sections 19, 20 are completely surrounded by concrete and anchored in it. Due to the screws or bolts 22, the length of which is preferably equal to the height of the side walls 17, 18 of the metal support elements 15, a positive and non-positive connection 4 <> is created between the in-situ concrete 14 and the metal sub-plate 13, each relative Displacement between the load-bearing elements and concrete prevented in all directions. The concrete poured into this metal sub-plate 13 behaves like reinforced concrete 4-5 in a known manner. A floor covering 23, for example made of linoleum, asphalt, ceramic tiles, rubber covering, hardwood and the like, can be applied to the in-situ concrete 14. The bottoms 16 of the metal support elements 15 result in a completely horizontal, flat underside on which a fire-retardant coating 24 can easily be applied. From Fig. 3 it can be seen that the metal support elements are by means of screws or bolts 22 with a stressed composite ceiling so that the support elements are subjected to tensile stresses. The F i g. 4 to 6 show the metal support elements 15 connected to one another in different ways, as well as various arrangements which ensure a non-positive and form-fitting connection between the metal support elements 15 and the in-situ concrete 14. The right-angled flange-like edge sections 19, 20 of two adjacent support elements are connected to one another by means of screws or bolts 22, the screws or bolts extending parallel to the side walls 17 from the underside of the edge sections 19, 20 to the vicinity of the base 16 , so that after the pouring of the concrete, a relative displacement between the metal support elements 15 and the in-situ concrete 14 is prevented. The in F i g. 5, metal support elements shown have in their vertical side walls 17, punched out rectangular recesses 30, through which the in-situ concrete 14 passes, whereby a rigid connection between concrete and support elements is achieved. To increase the rigidity, the side walls 17, 18 can also be connected on site by means of spot welding 31. The side walls 17, 18 of the in F i g. 6, the metal support elements 15 shown have rectangular recesses 30, the material punched out on three sides being bent up on the fourth side of the recess to form tongues 32, 33 protruding at right angles. In this way, the bond between the metal sub-plate 13 and the in-situ concrete 14 is further increased. Patent claims: 1. Verbunddecke für Gebäude mit einer Anzahl von länglichen, seitlich aneinanderliegend zusammengeschlossenen, die Betoniertest frei tragend aufnehmenden Metall-Tragelementen mit rinnenartigem Querschnitt und einer die Metall-Tragelemente völlig überdeckenden Ortbetonschieht, bei der die nach oben ragenden Seitenwandungen jedes Metall-Tragelementes abgewinkelte Randabschnitte aufweisen und bei der benachbarte Metall-Tragelemente durch deren Seitenwandungen durchsetzende Verbindungsorgane zusammengeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabschnitte (19,20) benachbarter Metall-Tragelemente (15) so abgewinkelt sind,"daß sie übereinander anliegend jeweils nach einer Richtung verlaufen, und daß als Verbindungsorgane beidseitig vorstehende Schrauben oder Bolzen (22) an den Randabschnitten (19, 20) angeordnet sind.1. Composite ceiling for buildings with a number of elongated, side-by-side connected, the concreting test self-supporting metal support elements with channel-like cross-section and an in-situ concrete that completely covers the metal support elements, in which the upwardly projecting side walls of each metal support element are angled Have edge sections and in the adjacent metal support elements by their Side walls penetrating connecting organs are joined together, thereby characterized in that the edge sections (19, 20) of adjacent metal support elements (15) are angled so "that they run one above the other in one direction, and that as connecting organs on both sides protruding screws or bolts (22) at the edge sections (19, 20) are arranged. 2. Verbunddecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Randabschnitte tragenden, nach oben verlaufenden Seitenwandungen (17,18) der Metall-Tragelemente (15) mit übereinstimmenden Ausnehmungen (30) versehen sind, durch die der den Druckgurt bildende Ortbeton (14) hindurchgeht.2. Composite ceiling according to claim 1, characterized in that the edge sections bearing, upwardly extending side walls (17,18) of the metal support elements (15) with matching Recesses (30) are provided through which the in-situ concrete (14) forming the compression belt passes. 3. Verbunddecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Herstellung der Ausnehmungen (30) ausgepreßte Material in Form von Zungen (32, 33) als zusätzliches mechanisches Verbindungselement zwischen dem Ortbeton (14) und den Metall-Tragelementen (15) belassen wird.3. Composite ceiling according to claim 2, characterized in that the in the manufacture of the Recesses (30) pressed out material in the form of tongues (32, 33) as additional mechanical Connecting element between the in-situ concrete (14) and the metal support elements (15) is left. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschrift Nr. 802 180;German Patent No. 802 180; belgische Patentschriften Nr. 536 894,552 068;Belgian Patent Specification No. 536 894,552 068; USA.-Patentschriften Nr. 865 477,1997 950,
611944;U.S. Patent No. 865 477, 1997,950,
611944; Zeitschrift »Der Bauingenieur«, H. 3, März 1953, S. 73 bis 75."Der Bauingenieur" magazine, issue 3, March 1953, Pp. 73 to 75. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 618/107 7.67 © Bundesdrucketei Berlin709 618/107 7.67 © Bundesdrucketei Berlin
DER31883A 1961-01-26 1962-01-15 Composite ceiling for buildings Pending DE1245565B (en)

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