DE19828607A1

DE19828607A1 - Structure increasing loading capacity of concrete floors

Info

Publication number: DE19828607A1
Application number: DE1998128607
Authority: DE
Inventors: Sen Richard Laumer
Original assignee: Richard Laumer & Co Baute GmbH
Current assignee: Richard Laumer & Co Baute GmbH
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 1999-12-30

Abstract

The method for increases the carrying capacity of a concrete floor by a factor of 2 or 3 without altering the structure of the concrete. It uses tensile elements (2) applied to the underside of the concrete by adhesive (3).- DETAILED DESCRIPTION - The fibrous elements, e.g. wood, have their maximum tensile strength along the longitudinal axis of the element.The floor can be fitted with spaced wood struts or by applying a fiber reinforced panel. The surface of the concrete is roughened prior to applying the adhesive to increase the adhesion strength of the bond between the wood and the concrete

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah ren zum Verstärken von Stahl- und Spannbetonbauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2. Die Erfindung be zieht sich insbesondere auf die nachträgliche Verstärkung derartiger Betonbauteile, also von solchen Bauteilen, die bereits Bestandteil von Gebäuden und dergleichen sind.The present invention relates to a method ren for reinforcing steel and prestressed concrete components according to the preamble of claim 1 and 2. The invention be especially applies to the subsequent reinforcement such concrete components, that is, such components that are already part of buildings and the like.

Fertigteilplatten, die aus einem Verbund von Beton und Holz bestehen, sind weit verbreitet; beispielsweise zeigt das deutsche Gebrauchsmuster GM 78 06 262 eine Fertigteil platte dieser Art, bei der die äußere bewehrte Betonschicht direkt auf einen Holzrost mit Hartschaumausfachung gegossen wird. Für die nachträgliche Armierung von Stahl- und Spann betonbauteilen, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfin dung ist, sind derartige Fertigteile indes nicht geeignet.Precast panels made from a composite of concrete and Wood is common; for example shows the German utility model GM 78 06 262 a finished part slab of this type, in which the outer reinforced concrete layer poured directly onto a wooden grate with rigid foam infill becomes. For the subsequent reinforcement of steel and clamping concrete components as they are the subject of the present invention finished parts are not suitable.

Im Stand der Technik ist es ferner bereits bekannt, Holzbalkendecken durch Aufbetonieren einer Betonschicht zu verstärken. Dieses Verfahren kann auch dazu verwendet wer den, bereits vorhandene Holzdecken in Altbauten an eine er höhte Belastung anzupassen bzw. zu sanieren. Um bei diesen bekannten Verfahren eine geeignete statische Schubverbin dung zwischen dem Holz und dem Beton herzustellen, wird beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften DE 40 29 124 A1 und DE 196 02 400 A1 vorgeschlagen, senkrechte oder schräggeführte Verbindungsmittel, wie z. B. Schrauben bolzen und dergleichen, zu verwenden, die vom Beton her im Holz befestigt werden. Zwischen der Holzdecke und dem Beton ist ferner eine zusätzliche Schicht aus Blech oder eine dünne Bretterauflage vorgesehen, um den Schraubbolzen beim Betonieren einen sicheren Halt zu geben. It is also already known in the prior art Wooden beam ceilings by concreting a concrete layer reinforce. This procedure can also be used for who to the existing wooden ceilings in old buildings adapt or renovate high loads. To be with these known methods a suitable static shear connection between the wood and the concrete for example in the German patent application DE 40 29 124 A1 and DE 196 02 400 A1 proposed vertical or inclined connection means, such as. B. screws bolts and the like, to be used in concrete Wood. Between the wooden ceiling and the concrete is also an additional layer of sheet metal or thin board support provided to the screw bolt when To give concrete a secure hold.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 90 17 564.6 sowie aus der PCT-Anmeldung WO 96/21 778 sind weitere Armierungs verfahren dieser Art bekannt, bei denen die Balken der Holzdecke zur besseren statischen Verbindung mit dem Beton stellenweise mit Bohrungen oder Einschnitten versehen wer den, so daß beim Betonieren Betonzapfen ausgebildet werden, die mit ihrer Stahlbewehrung in die Holzbalken eingreifen und auf diese Weise die Schubverbindung durch unmittelbaren Kontaktdruck herstellen.From the German utility model G 90 17 564.6 and from PCT application WO 96/21 778 are further reinforcements known methods of this type, in which the bars of the Wooden ceiling for a better static connection with the concrete in places with holes or cuts the so that concrete cones are formed when concreting, which intervene in the wooden beams with their steel reinforcement and in this way the thrust connection through immediate Establish contact pressure.

Die vorgenannten Verfahren setzen jedoch eine bereits bestehende Holzdecke voraus, so daß ihr Einsatz für die nachträgliche Verstärkung von Stahl- und Spannbetonbautei len, mit der sich die vorliegende Erfindung befaßt, weitge hend ausscheidet.However, the aforementioned methods already set one existing wooden ceiling ahead, so that their use for the subsequent reinforcement of steel and prestressed concrete components len, with which the present invention is concerned, widely exits.

Ein Verfahren zum nachträglichen Verstärken von Stahl- und Spannbetonbauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 34 11 673.7 bekannt; der Grundgedanke des aus dieser Druckschrift bekannten Verfahrens liegt darin, Stahl- und Spannbetonbauteile in Form von Decken, Unterzügen und der gleichen, dadurch zu verstärken, daß an deren (relativ leicht zugänglicher) Unterseite Zugbewehrungselemente in Form von Lamellen angeklebt werden. In Anlehnung an die in den unverstärkten Spannbetonbauteilen bereits vorhandenen stählernen Biegezugbewehrungen wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die Lamellen ebenfalls aus Stahl zu ferti gen, wobei zur besseren Klebbarkeit anstelle des im Inneren befindlichen Rundstahls ein Flachstahl Verwendung findet. Versuche haben bestätigt, daß es mit diesem bekannten Klebe-Armierungsverfahren möglich ist, die Biegezugfestig keit eines bereits bestehenden bzw. eingebauten Spannbeton bauteils bis zum vierfachen zu erhöhen, wobei die Dicke des Spannbetonbauteils lediglich um einen sehr geringen Betrag in der Größenordnung eines cm erhöht wird. A process for the subsequent reinforcement of steel and Prestressed concrete components according to the preamble of the claim 1 is, for example, from the German patent application DE 34 11 673.7 known; the basic idea of out of this Known method is steel and Prestressed concrete components in the form of ceilings, beams and the the same, to reinforce that at their (relative easily accessible) underside of reinforcement elements in Form of slats to be glued. Based on the in the unreinforced prestressed concrete components already available steel bending reinforcement is described in this document proposed to manufacture the slats also from steel gene, being for better adhesiveness instead of the inside round steel a flat steel is used. Experiments have confirmed that this is known Adhesive reinforcement process is possible, the bending tensile strength existing or built-in prestressed concrete component to increase fourfold, the thickness of the Prestressed concrete component only by a very small amount is increased in the order of one cm.

In jüngster Zeit wurde auch vorgeschlagen, die lamel lenförmigen Zugbewehrungselemente aus kohlenstoffaserver stärktem Kunststoff (CFK) herzustellen (siehe in diesem Zu sammenhang beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift DE 42 13 839 A1, bei der diese Armierungstechnik allerdings für Mauerwerke verwendet wird). Da eine aus CFK gefertigte Lamelle eine um circa fünfmal höhere Zugfestigkeit als Stahl aufweist, läßt sich die Biegezugfestigkeit des ar mierten Spannbetonbauteils weiter vergrößeren; alternativ ist es dadurch möglich, die Lamellen entsprechend dünner zu fertigen, so daß ihr Einsatz optisch noch weniger ins Ge wicht fällt.Recently, the lamel has also been proposed Lenoidal reinforcement elements made of carbon fiber to manufacture reinforced plastic (CFRP) (see this Zu context, for example, the German published application DE 42 13 839 A1, in which this reinforcement technique, however is used for masonry). Because one made of CFRP Slat about five times higher tensile strength than Steel, the bending tensile strength of the ar further enlarge the prestressed concrete component; alternatively it is possible to thin the slats accordingly manufacture, so that their use optically even less weight falls.

Ein erster Nachteil dieser bekannten Armierungsverfah ren ist der relativ hohe Preis; so kostet die für die Ver stärkung ausnutzbare zulässige Zugkraft bei Verwendung von Stahlarmierungs-Lamellen derzeit ca. 2,20 DM pro Tonne, während bei CFK-Lamellen sogar 4,20 DM pro erzielte Tonne Zugkraft zu veranschlagen sind.A first disadvantage of this known reinforcement process ren is the relatively high price; so it costs for the Ver strength utilizable permissible pulling force when using Steel reinforcement slats currently around DM 2.20 per ton, while with CFRP lamellas even DM 4.20 per ton achieved Tensile force are to be estimated.

Ein weiterer, in der Praxis mindestens ebenso gravie render Nachteil dieser beiden bekannten Verfahren liegt darin, daß der Klebevorgang äußerst zeit- und damit ent sprechend kostenaufwendig ist: Im Falle einer Stahlarmie rung muß zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Stahl und dem Klebstoff zunächst die mit dem Klebstoff zu verse hende Seite der Lamelle durch ein Sandstrahlverfahren oder dergleichen aufgerauht und anschließend durch einen Primer anstrich vor Rost geschützt werden. Die Primeroberfläche muß hieran anschließend durch Behandlung mit Schmirgelpa pier ausreichend angeschliffen und darüber hinaus noch ent fettet werden, wozu ein geeignetes Lösungsmittel benötigt wird.Another, in practice at least as much gravie render disadvantage of these two known methods lies in that the gluing process is extremely time-consuming and therefore ent speaking is costly: In the case of a steel army tion must be a non-positive connection between the steel and to glue the glue first the one with the glue side of the lamella by a sandblasting process or the like roughened and then by a primer paint should be protected from rust. The primer surface must then be followed by treatment with emery pa pierced sufficiently and also removed be greased, which requires a suitable solvent becomes.

Bei Verwendung von CFK-Lamellen ist der Aufwand zur Reinigung der Oberfläche noch höher, weil die vorhandenen Kohleabriebteile durch geeignete Lösungsmittel entfernt werden müssen, da ansonsten der Haftverbund vermindert wird; darüber hinaus ist eine noch größere Sorgfalt beim Klebevorgang erforderlich, weil der Kleberauftrag sowohl auf die Lamelle wie auch den Beton erfolgen muß.When using CFRP slats, the effort is Cleaning the surface even higher because of the existing ones Carbon debris is removed using a suitable solvent have to be reduced, otherwise the bond will be reduced becomes; in addition, even greater care must be taken when Gluing process required because both the glue application on the lamella as well as on the concrete.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verstärken von Stahl- und Spannbetonbauteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2 derart weiter zubilden, daß sowohl die Materialkosten als auch die Ar beitskosten beim Anbringen der Verstärkungselemente deut lich reduziert werden können.The invention is therefore based on the object Process for reinforcing steel and prestressed concrete components according to the preamble of claim 1 or 2 educate that both the material costs and the Ar labor costs when attaching the reinforcing elements Lich can be reduced.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Maßnahmen gelöst.This task is performed by the in the labeling part of the Claim 1 or 2 specified measures solved.

Die Erfindung schlägt gemäß Anspruch 1 somit vor, für die Zugbewehrungselemente einen Faserwerkstoff zu verwen den, und zwar einen solchen, bei dem die Fasern im wesent lichen in eine Vorzugsrichtung verlaufen und bei dem der Erlastizitätsmodul in Faser-Querrichtung deutlich kleiner als in Faser-Längsrichtung ist. Untersuchungen haben über raschend gezeigt, daß eine derartige Faserstruktur einer seits in der für die erfindungsgemäßen Verstärkungszwecke nötigen Längsrichtung (bei ausreichender Materialdicke) ei ne für alle bekannten Anwendungsfälle genügende Druck- und Zugfestigkeit aufweist, während es andererseits der in der Querrichtung relativ geringe Erlastizitätsmodul dem Kleb stoff sehr leicht macht, in die Faserstruktur einzudringen. Mit der Erfindung ist es daher möglich, die Zugbewehrungs elemente praktisch ohne Vorbehandlung ihrer Oberfläche oder zumindest mit einem fast vernachlässigbaren Aufwand mit den Spannbetonbauteilen zu verkleben; somit können die Arbeits kosten bei der Materialvorbereitung und der Montage mit der Erfindung deutlich reduziert werden.The invention thus proposes according to claim 1 for the tensile reinforcement elements to use a fiber material the one in which the fibers essentially lichen run in a preferred direction and in which the Elasticity module in the transverse fiber direction significantly smaller than in the longitudinal direction of the fiber. Investigations have about surprisingly shown that such a fiber structure is a hand in the for the reinforcement purposes of the invention necessary longitudinal direction (with sufficient material thickness) egg ne sufficient for all known applications Has tensile strength, while on the other hand it is in the Transversely relatively low modulus of elasticity the adhesive fabric makes it very easy to penetrate the fiber structure. With the invention it is therefore possible to use the tensile reinforcement elements practically without pretreating their surface or at least with an almost negligible effort with the To glue prestressed concrete components; thus the working cost in material preparation and assembly with the Invention can be significantly reduced.

Ein weiterer, wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 2 darin zu sehen, daß als Material, das die gemäß Anspruch 1 geforder ten Eigenschaften aufweist, überraschend Holz bzw. Holzver bundwerkstoff ermittelt werden konnte. Obgleich es die ge genüber Stahl oder CFK-Material geringere Zugfestigkeit von Holz oder Holzverbundwerkstoff in der Regel erforderlich macht, die erfindungsgemäßen Holz-Zugbewehrungselemente bzw. -Lamellen in größerer Dicke herzustellen, als Stahl- oder CFK-Lamellen gleicher Zugfestigkeit, können mit diesem von der Erfindung bevorzugten Material die reinen Material kosten gegenüber dem Stand der Technik ebenfalls deutlich gesenkt werden: in Praxisversuchen konnten überschlägig Ko sten in Höhe von ca. 0,60 bis 0,90 DM pro Tonne Zugkraft realisiert werden, also circa ein Drittel der Kosten von Stahl und nur ein Sechstel derjenigen von CFK-Material.Another essential aspect of the invention is in accordance with the teaching of independent claim 2 see that as a material that the required according to claim 1 has properties, surprisingly wood or wood bundle material could be determined. Although it is the ge lower tensile strength compared to steel or CFRP material Wood or wood composite is usually required makes, the wooden tensile reinforcement elements according to the invention or to produce lamellas in greater thickness than steel or CFRP slats of the same tensile strength can be used with this material preferred by the invention the pure material cost also clearly compared to the prior art can be reduced: in practical trials Ko costs of approximately 0.60 to 0.90 DM per tonne of tractive force can be realized, i.e. about a third of the costs of Steel and only a sixth of that of CFRP material.

In Abkehr von den bislang bekannten Verfahren beruht die Erfindung darüber hinaus auf der Erkenntnis, daß die Verwendung hochfester Materialien wie Stahl oder CFK des halb sehr oft nicht nötig ist, weil in vielen Anwendungs fällen der zusätzliche Verlust an lichter Höhe aufgrund der größeren Bemessungsdicke von Holz keine Rolle spielt, wobei in diesem Zusammenhang ferner zu berücksichtigen ist, daß die größere Konstruktionsdicke des verstärkten Bauteils zum Teil durch die entsprechend geringere Durchbiegung ohnehin wieder kompensiert wird. Somit kann die Lehre der Erfindung bei fast allen praktisch vorkommenden Verstärkungsaufgaben Anwendung finden.In departure from the previously known methods the invention moreover on the knowledge that the Use of high-strength materials such as steel or CFRP half very often is not necessary because in many applications fall the additional loss of headroom due to the larger design thickness of wood does not matter, where in this context it should also be borne in mind that the greater construction thickness of the reinforced component for Part by the correspondingly lower deflection anyway is compensated again. Thus the teaching of the invention for almost all practical reinforcement tasks Find application.

Im übrigen ist es entsprechend der Lehre des Anspruchs 6 sogar möglich, das zu verstärkende Betonbauteil ganzflä chig bzw. mattenartig mit erfindungsgemäßen Zugbewehrungs elementen zu bekleben, so daß die Bewehrungsdicke ggf. gar nicht größer sein muß als bei Verwendung von Stahllamellen oder von mehreren übereinandergeschichteten CFK-Lamellen; somit kann auch mit der Erfindung etwa die gleich geringe Raumhöhenbeschränkung erzielt werden wie bei Einsatz von Stahl oder CFK. Otherwise, it is in accordance with the teaching of the claim 6 even possible to completely reinforce the concrete component to be reinforced chig or mat-like with tensile reinforcement according to the invention to glue elements, so that the reinforcement thickness may even does not have to be larger than when using steel fins or of several stacked CFRP slats; Thus, the invention can also be about the same Ceiling height restrictions can be achieved as when using Steel or CFRP.

Zusammenfassend ist daher festzuhalten, daß es die Er findung ermöglicht, sowohl die Arbeitskosten bei der Monta ge als auch die reinen Materialkosten gegenüber den bekann ten Verfahren deutlich zu senken, während die demgegenüber größere Materialstärke der Holzlamellen in der Praxis kaum eine Rolle spielt.In summary, it should therefore be stated that it was the Er finding enables both labor costs at the Monta ge as well as the pure material costs compared to the known process significantly, while the opposite hardly any greater material thickness of the wooden slats in practice matters.

Eine weitere Kosteneinsparung läßt die Erfindung auch im Hinblick auf die Materialkosten beim Klebstoff erwarten: Vorversuche haben bereits gezeigt, daß wahrscheinlich die positiven Eigenschaften seiner Mikro- und Makrostrukturen dazu führen, daß Holz beim Kleben eine wesentlich höhere Schubverankerungskraft aufnimmt als Stahl oder CFK-Materi al. Somit wird es möglich sein, ausreichend große Veranke rungskräfte an den zu verstärkenden Beton- und Spannbeton bauteilen auch mit vergleichsweise preiswerten Klebstoffen zu erzielen.The invention also allows further cost savings with regard to the material costs of the adhesive, expect: Preliminary tests have already shown that the positive properties of its micro and macro structures cause wood to glue a much higher one Shear anchoring force absorbs as steel or CFRP material al. Thus it will be possible to anchor sufficiently large forces on the concrete and prestressed concrete to be reinforced components also with comparatively inexpensive adhesives to achieve.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das erfindungsgemäße Material der Zugbewehrungselemente in Form eines Faserwerkstoffs wie insbesondere Holz eine wesentlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit aufweist als Stahl oder CFK. Im Falle eines Brandes dringt die Brandhitze daher erst we sentlich später bis zum Klebstoff vor, so daß die Verkle bung der Armierung erst entsprechend später zerstört wird. Hierin liegt ein nicht zu unterschätzender Sicherheitsvor teil der Erfindung. Die Abbrandfestigkeit kann im übrigen noch weiter erhöht werden, indem gemäß der Lehre des An spruchs 3 die Breite der Klebeflächen zwischen den Zugbe wehrungselementen und der Betonoberfläche kleiner gewählt wird als die jeweilige Breite der Zugbewehrungselemente, wodurch die Wärme noch später zum Klebstoff vordringt. Ein ähnlicher Effekt läßt sich gemäß Anspruch 4 erzielen, indem mindestens die seitlichen Randbereiche der Klebeflächen zwischen den Zugbewehrungselementen und der Betonoberfläche mittels eines unbrennbaren Klebers verklebt werden. Another advantage of the invention is that inventive material of the tensile reinforcement elements in the form a fiber material such as wood in particular has poorer thermal conductivity than steel or CFRP. In the event of a fire, the fire heat will only penetrate noticeably later to the adhesive, so that the Verkle reinforcement is destroyed accordingly later. This is a security that should not be underestimated part of the invention. The erosion resistance can otherwise can be further increased by the teaching of An say 3 the width of the adhesive surfaces between the Zugbe reinforcement elements and the concrete surface are smaller is called the respective width of the tensile reinforcement elements, whereby the heat penetrates to the adhesive even later. A Similar effect can be achieved according to claim 4 by at least the lateral edge areas of the adhesive surfaces between the tensile reinforcement elements and the concrete surface be glued using an incombustible glue.

Ein noch anderer Vorteil der Erfindung liegt schließ lich darin, daß sich das erfindungsgemäße Material der Zug bewehrungselemente in Form eines Faserwerkstoffs wie insbe sondere Holz im Gegensatz zu Stahl oder CFK-Material auch an den Seitenkanten leicht verkleben läßt. Dadurch ist es gemäß der Lehre des Anspruchs 5 möglich, an denjenigen Be reichen, an denen die Zugbewehrungselemente den größten Schubspannungen ausgesetzt sind, seitliche Verstärkungsele mente anzuordnen, die sowohl mit den Seitenkanten des je weils zu verstärkenden Zugbewehrungselements als auch mit der Betonoberfläche verklebt werden. Somit kann eine ge zielte Verstärkung besonders beanspruchter Bereiche vorge nommen werden.Yet another advantage of the invention is close Lich in that the material according to the invention is the train reinforcement elements in the form of a fiber material such as esp special wood in contrast to steel or CFRP material can be easily glued to the side edges. That’s it possible according to the teaching of claim 5, to those Be range where the tensile reinforcement elements are the largest Shear stresses are exposed, lateral reinforcement elements elements to be arranged, both with the side edges of each because reinforcing tensile reinforcement element as well be glued to the concrete surface. Thus, a ge targeted reinforcement of particularly stressed areas be taken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below based on the description of embodiments with reference to the drawing tion explained in more detail. Show it:

Fig. 1 anhand eines Querschnitts ein erstes Ausführungs beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figure 1 using a cross section a first embodiment example of the inventive method.

Fig. 2 anhand eines Querschnitts ein zweites Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 based on a cross section, a second example of the embodiment of the inventive method;

Fig. 3A und 3B eine Ausführungsform, bei der seitliche Verstärkungselemente verwendet werden;, Be used in the lateral reinforcing elements 3A and 3B, an embodiment.

Fig. 4 eine Klebevariante, bei der der Klebstoff an den Randbereichen ausgespart wird; Fig. 4 is an adhesive variant in which the adhesive is relieved at the edge areas;

Fig. 5A und 5B eine Ausführungsform, bei der die Zugbe wehrungselemente und die Verstärkungselemente mit Profilie rungen in der Klebefläche versehen sind; und Fig. 5A and 5B, an embodiment in which the Zugbe wehrungselemente and the reinforcing members with Profilie conclusions are provided in the adhesive surface; and

Fig. 6 die Anwendung der Erfindung bei einer Stahlbeton rippendecke. Fig. 6 shows the application of the invention to a reinforced concrete rib ceiling.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung zur Verstärkung bzw. Armierung eines Stahlbetonbauteils in Form einer Stahlbetondecke 1 einge setzt. Für die Zwecke der nachfolgenden Beschreibung sei angenommen, daß die gezeigte Decke 1 im ursprünglichen Bau zustand als ausreichend dimensioniert angesehen wurde, die erfindungsgemäße Armierung somit erst nachträglich bzw. bei alter Bausubstanz vorgenommen werden soll. Jedoch kann die erfindungsgemäße Armierung auch bereits bei Neubauten in die Planung mit einbezogen werden, um die Kosten für die Herstellung der Decke zu verringern: einerseits läßt sich die Tragfähigkeit der Decke mit Hilfe der Erfindung nämlich leicht um den Faktor 2 bis 3 vergrößern, während anderer seits die zusätzliche Armierung wesentlich weniger Zusatz kosten und eine deutlich geringere Durchbiegung verursacht als eine gleich tragfähige Betondecke.In the first embodiment shown in FIG. 1, the invention is used to reinforce or reinforce a reinforced concrete component in the form of a reinforced concrete ceiling 1 . For the purposes of the following description it is assumed that the ceiling 1 shown in the original building condition was considered to be sufficiently dimensioned, that the reinforcement according to the invention should therefore only be carried out retrospectively or with the old building substance. However, the reinforcement according to the invention can also be included in the planning for new buildings in order to reduce the costs for the production of the ceiling: on the one hand, the load-bearing capacity of the ceiling can easily be increased by a factor of 2 to 3 using the invention, while others On the other hand, the additional reinforcement costs significantly less and causes significantly less deflection than an equally stable concrete ceiling.

An denjenigen Bereichen der Unterseite der Betondecke 1, an denen ein erfindungsgemäßes Zugbewehrungselement 2 aus Holz oder Holzverbundwerkstoff angeklebt werden soll, wird die Oberfläche des Betons mit Hilfe bekannter Verfah ren wie beispielsweise durch Sandstrahlen oder mittels ei nes sogenannten Nadelhammers aufgerauht. Anschließend wird die Kontaktfläche des Zugbewehrungselements 2 mit Klebstoff 3 bestrichen, worauf das Zugbewehrungselement 2 an die Decke angepreßt und dort bis zum Aushärten des Klebstoffs 3 mittels eines nicht näher gezeigten Preß- oder Stützelements festgehalten wird. Dieser Vorgang kann mit bekannten Maßnahmen und Klebetechniken durchgeführt werden und soll hier nicht näher erläutert werden.In those areas of the underside of the concrete ceiling 1 to which an inventive tensile reinforcement element 2 made of wood or wood composite material is to be glued, the surface of the concrete is roughened with the aid of known processes, such as by sandblasting or by means of a so-called needle hammer. Then the contact surface of the tensile reinforcement element 2 is coated with adhesive 3 , whereupon the tensile reinforcement element 2 is pressed against the ceiling and held there until the adhesive 3 has hardened by means of a pressing or supporting element, not shown in any more detail. This process can be carried out using known measures and adhesive techniques and will not be explained in more detail here.

Aufgrund der Faserstruktur von Holz, bei der die Fasern im wesentlichen in eine Vorzugsrichtung verlaufen und der Erlastizitätsmodul in Faser-Querrichtung deutlich kleiner als in Faser-Längsrichtung ist, kann der Klebstoff 3 sehr leicht in die Faserstruktur der Oberfläche des Zugbeweh rungselements 2 eindringen und sich mit dem Holz zur Auf nahme großer Schubverankerungskräfte verbinden. Wegen die ser guten Verklebung werden vom Zugbewehrungselement 2 hohe Zugkräfte in Längsrichtung aufgenommen, so daß die gezeigte Ausführungsform trotz geringer Kosten hervorragende Armie rungseigenschaften aufweist.Due to the fiber structure of wood, in which the fibers run essentially in a preferred direction and the modulus of elasticity in the transverse fiber direction is significantly smaller than in the longitudinal fiber direction, the adhesive 3 can very easily penetrate into the fiber structure of the surface of the tensile reinforcement element 2 and itself connect with the wood to accommodate large thrust anchoring forces. Because of this good bonding, high tensile forces are absorbed in the longitudinal direction by the tensile reinforcement element 2 , so that the embodiment shown has excellent reinforcement properties despite the low cost.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 1 dadurch, daß die Betondecke 2 ganz flächig mit Zugbewehrungselementen 2 beklebt wird (wobei in der Zeichnung lediglich ein Zugbewehrungselement gezeigt ist), so daß die Dicke der Zugbewehrungselemente 2 entspre chend geringer ausfällt; wenn die lichte Höhe der Beton decke eine Rolle spielt, kann diese Ausführungsform gegen über der ersten von Vorteil sein.The embodiment shown in Fig. 2 differs from that of Fig. 1 in that the concrete surface 2 is completely covered with tensile reinforcement elements 2 (only one tensile reinforcement element is shown in the drawing), so that the thickness of the tensile reinforcement elements 2 accordingly less fails; If the clear height of the concrete ceiling plays a role, this embodiment can be advantageous over the first.

Die Fig. 3A und 3B zeigen eine Weiterbildung der Erfin dung, bei der ein Zugbewehrungselement 2a in demjenigen Be reich der Betondecke 1, bei dem diese an eine Mauer 1a an grenzt, mit Hilfe von seitlichen Verstärkungselementen 2b gezielt verstärkt wird. Aufgrund der Querkräfte einer Decke treten dort bekanntlich die größten Schubkräfte auf, so daß diese partielle Verstärkung an dieser Stelle besonders sinnvoll ist. Es versteht sich, daß weitere Verstärkungs elemente 2b an anderen, ebenfalls stärker belasteten Stel len angebracht werden können. Die Verstärkungselemente 2b werden, wie aus der Fig. 3B hervorgeht, nicht nur mir der Decke 1, sondern auch mit dem betreffenden Zugbewehrungse lement 2a seitlich verklebt. FIGS. 3A and 3B show a further development of the OF INVENTION dung, in which a Zugbewehrungselement 2 a in the one loading the concrete slab 1, in which it is against a wall 1 a of borders, b by means of lateral reinforcing elements 2 amplifies a targeted rich. As is well known, the greatest shear forces occur there due to the transverse forces of a ceiling, so that this partial reinforcement is particularly useful at this point. It is understood that further reinforcing elements 2 b can be attached to other, also more heavily loaded, positions. The reinforcing elements 2 b are, as can be seen from FIG. 3B, not only glued to the ceiling 1 , but also to the relevant reinforcement element 2 a laterally.

Fig. 4 zeigt eine besondere Variante der Verklebung der erfindungsgemäßen Zugbewehrungselemente 2: um im Falle ei nes Brandes die Zeitdauer zu vergrößern, die die Brandhitze benötigt, um den Klebstoff 3 zu gefährden, werden seitliche Randstreifen R nicht mit Klebstoff versehen, so daß diese Randstreifen eine zusätzliche Wärmeisolationsstrecke bil den. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Zugbeweh rungselemente 2 zumindest in diesen Randbereichen mittels eines unbrennbaren Klebers mit der Betonoberfläche zu ver kleben oder an diesen Bereichen Brandisolierstoffteile vor zusehen. Fig. 4 shows a special variant of the bonding of the tensile reinforcement elements 2 according to the invention: to increase the amount of time it takes in the event of a fire, the fire heat to endanger the adhesive 3 , lateral edge strips R are not provided with adhesive, so that these edge strips an additional thermal insulation stretch bil. As an alternative to this, it is also possible to glue the tensile reinforcement elements 2 at least in these edge regions by means of an incombustible adhesive to the concrete surface or to provide fire insulation material parts in these regions.

In den Fig. 5A und 5B ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei der die Zugbewehrungselemente 2 sowie die Verstärkungselemente 2b zur Vergrößerung der Verbundflächen und damit zur Erhöhung der Verbundkräfte an ihren zu verklebenden Seitenteilen Längs- und Querprofilierungen aufweisen. Je nach Anwendungsfall können auch nur Längspro filierungen oder nur Querprofilierungen vorgesehen werden. Die Profilierungen können selbstverständlich auch dann ver wendet werden, wenn keine Verstärkungselemente vorgesehen sind.In FIGS. 5A and 5B, there is shown a variant of the invention, wherein the Zugbewehrungselemente 2 and the reinforcing elements 2 b to increase the joining surfaces and thus have to increase composite strength at their side parts to be bonded longitudinal and transverse profiles. Depending on the application, only longitudinal profiles or only cross profiles can be provided. The profiles can of course also be used if no reinforcing elements are provided.

Die Erfindung kann neben den hier gezeigten Decken selbstverständlich auch zur Armierung anderer Stahlbeton teile verwendet werden, wie etwa Stützpfeiler, Wandscheiben und dergleichen.The invention can next to the blankets shown here of course also for reinforcing other reinforced concrete parts are used, such as pillars, wall panels and the same.

Ein weiterer Anwendungsfall der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt: in dieser Figur ist eine Stahlbetonrippendecke dargestellt, die aus Stahlbetonfertigteilrippen 1a und Leichtbetondeckensteinen 1b mit einem Ortbetonverguß 1 be steht, wobei unterhalb der Stahlbetonfertigteilrippen 1a Bewehrungsdrähte 1c vorgespannt sind. Eine solche Stahlbe tonrippendecke wird häufig als Stalldecke verwendet, wobei in diesem Fall die Bewehrungsdrähte 1c der aggressiven Stall-Luft ausgesetzt sind und somit leicht durch Rost ge schädigt werden. In diesem Fall läßt sich die volle Tragfä higkeit wieder herstellen, indem entsprechend der Lehre der Erfindung Zugbewehrungselemente 2 dort angeklebt werden, wo auch die Bewehrungsdrähte 1c verlaufen. Diese Plazierung der Zugbewehrungselemente 2 hat den zusätzlichen Vorteil, daß ein weiteres Rosten der Bewehrungsdrähte 1c verhindert werden kann.A further application of the invention is shown in Fig. 6: In this figure, a reinforced concrete rib ceiling is shown, which is made of precast reinforced concrete ribs 1 a and lightweight concrete ceiling stones 1 b with a cast in situ concrete 1 , wherein reinforcing wires 1 c are prestressed below the precast reinforced concrete ribs 1 a. Such Stahlbe tonrippendecke is often used as a stable ceiling, in which case the reinforcement wires 1 c are exposed to the aggressive stable air and are therefore easily damaged by rust. In this case, the full load-bearing capacity can be restored by gluing reinforcement elements 2 in accordance with the teaching of the invention where the reinforcement wires 1 c also run. This placement of the tensile reinforcement elements 2 has the additional advantage that further rusting of the reinforcement wires 1 c can be prevented.

Die erfindungsgemäßen Zugbewehrungselemente 2 bzw. die gezeigten Verstärkungselemente 2b bestehen vorzugsweise aus Vollholz, Brettschichtholz, Furnierschichtholz oder Holzwerkstoffplatten.The invention Zugbewehrungselemente 2 and the reinforcing elements 2 shown b are preferably made of solid wood, laminated wood, laminated veneer wood or wood-based panels.

Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der Zeichnung, auf deren Offenbarungs gehalt ausdrücklich hingewiesen wird.Further advantages and effects of the invention result moreover from the drawing, on its revelation content is expressly pointed out.

Claims

1. A method for - in particular subsequent - reinforcement of steel and prestressed concrete components ( 1 ) by means of a tensile reinforcement, which consists of one or more tensile reinforcement elements ( 2 ; 2 , 2 a), which in suitable areas with the upper surface of the concrete component to be reinforced ( 1 ) are glued, characterized in that a fiber material is used for the tension reinforcement elements, in which the fibers run essentially in a preferred direction and in which the elasticity module in the transverse fiber direction is substantially smaller than in the longitudinal fiber direction.

2. Method for - in particular subsequent - reinforcement of steel and prestressed concrete components ( 1 ) by means of a tensile reinforcement, which consists of one or more tensile reinforcement elements ( 2 ; 2 , 2 a), which in suitable areas with the upper surface of the concrete component to be reinforced ( 1 ) are glued, characterized in that wood or a wood composite material is used for the tension reinforcement elements.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the width of the adhesive surfaces ( 3 ) between the Zugbe reinforcement elements ( 2 ; 2 , 2 a) and the concrete surface is chosen to be smaller than the respective width of the tensile reinforcement elements ( 2 ; 2 , 2 a).

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least the lateral edge regions ( 3 a) of the adhesive surfaces ( 3 ) between the tensile reinforcement elements ( 2 ; 2 , 2 a) and the concrete surface are glued by means of an incombustible adhesive.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that on those areas where the tensile reinforcement elements ( 2 ) are exposed to the greatest shear stresses, lateral reinforcing elements ( 2 a) are arranged, both with the side edges of the reinforcement Tension reinforcement element ( 2 ) and glued to the concrete surface ( 1 ).

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tensile reinforcement elements ( 2 ) and / or the reinforcing elements ( 2 a) have longitudinal and / or transverse profiles on the respective adhesive surfaces.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the concrete component to be reinforced is glued all over with tensile reinforcement elements ( 2 ).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that tensile reinforcement elements ( 2 ) and / or the reinforcing elements ( 2 a) made of solid wood, glulam wood, laminated veneer wood or wood-based panels are best.