DE2201003A1 - Verbindungsanordnung fuer stahlbetonfertigteiltraeger - Google Patents

Description

• Verbindungsanordnung für Stahlbetonfertigteilträger Die Brfindung betrifft ein Anordnung zuf Übertragung von Zugkräften zwischen unter spitzem Winkel zusammentreffenden Stahlbetonfertigteilträgern.
• Die Probleme von Verbindungen solcher Art lassen sich am besten am Beispiel eines Dreigelenkbogens mit Zugband aufzeigen. Um hier die Zugkräfte in den Kämpfer zu übertragen, wurden bisher zahlreiche Lösungen vorgeschlagen.
• So wurden Zugbänder aus Rundsthlstangen durch vorbereitet Löcher im Kämpfer gefährt und verschraubt, mit angeschweißten St-ahlplatterl oder mit Schrauben an Stahlplatten verankert, die die Kräfte in die Bogenträger übertragen.
• Es wurden Profilstahlzugbander an mit der Bewehrung des Bogens verschweißte Stahlplatten angeschweißt. Auch Spannbetonzugbänder sind bekannt geworden, bedingen jedoch besonders hohen konstruktiven und finanziellen aufwand. andere Lösungen wichen dem eigentlichen Problem dadurch aus, daß sich die Dreigelenkbogenträger auf durch Zugbänder zusammengespannten Auflagern abstützen Schließlich sind noch Vorschläge zu nennen, bei denen Betonsparren mit besonders ausgebildeten Enden auf Vorsprüngen von mehrteiligen, an Ort und Stelle zusammenzusetzenden Betonzugbändern oder auf in die oberste Decke ein, elassenen, eigenen Sparrenschuhen abgesützt sind, Neben allen Nachteilen, die sie mit anderen Vorschlägen gemeinsam haben, ist hier besonders zu bemängeln, daß solche Sparren nicht über die Verbindungsstelle hinaus verlängert werden können, wie dies z.B. für Vordächer oder mehrschiffige fallen oft erforderlich ist.
• Alle vorstehend aufgezählten Konstruktionen gemeinsam müssen als kompliziert und aufwendig bezeichnet werden; sie bedingen alle zahlreiche, besonders ausgebildete normen und Stahlteile, deren Fertigung und Anbringung an sich schon die Herstellung hemmt und den Betoniervorgang erschwert. Außerdem muß die endgültige Verbindung durch Schweißen oder Schrauben meist in großer Höhe erfolgen und erfordert zusätzliche Gerüstungen und Hilfskonstruktionen. Oft stören auch die Stahlteile am fertigen Bauwerk und schließlich müssen insbesondere freiliegende Zugbänder unter zusätzlichem Aufwand gegen Korrosion geschützt werden.
• Die Stahlbetonfertigteilbauweise ist jedoch vor allem dann wirklich wirtschaftlich und voll ausgenützt, wenn die vorgefertigten Teile ohne sonstige Hilfsmaßnahmen nacheinander und aufeinander verlegt werden können, d.h. im Qugenblick des Aufsetzens in kraftschlüssiger Verbindung mit den bereite montierten Teilen stehen und selbst voll belastbar sind.
• Zur Vermeidung aller Nachteile bei Konstruktionen der eingangs genannten Arten sieht die Erfindung daher vor, daß der eine Träger eine Ausnehmung innerhalb seines Betonquerschnittes aufweist, in die ein ebenfalls innerhalb des Regelquerschnittes liegender Vorsprung des anderen Trägers eingreift, und daß an Ausnehmung und Vorsprung im montierten Zustand aufeinanderliegende Druckflächen ausgebildet sind, die zumindest annähernd senkrecht zur Längskraft in dem die Ausnehmung aufweisenden Träger liegen.
• Durch diese Anordnung werden gleichzeitig mehrere Vorteile erreicht.
• Zunächst sind keinerlei zusätzliche, an den Betonteilen anzubringende Verbindungsmittel wie Bolzen, Laschen od. dgl.
• erforderlich, andererseits kann einer der Träger ohne wesentliche Q uerschnittsänderung und damit Verminderung seiner belastbarkeit an der Verbindungsstelle durchlaufen. Weiters ist die Lage der Träger zueinander durch die erfindungsgemäße Ausbildung selbst ohne jede weitere Maßnahme zwingend vorgeschrieben. Die Träger können nur in der richtigen Stellung ineinandergefügt werden. Schließlich ist als wesentlichster Vorteil zu nennen, daß die Konstruktion im Augenblick des Einsetzens in ihrer Lage gesichert und voll belas-tbar ist. Nach dem Auflegen ist keine weitere Maßnahme zur Fertigstellung der Verbindung -erforderlich.
• -Die Anpassung der Trägerformen bei der Herstellung an die jeweils erforderlichen Formen ist bei der erfindungsgemässen Konstruktion besonders einfach, weil sowohl die Ausnehmung als auch der Vorsprung innerhalb des Regelquerschnittes des Trägers liegt, d.h. durch 'lllerschnittsverminderungen gebildet ist.
• Da die aufzunehmenden gr-tfte bei den in dieser Anordnung zur Verfügung stehenden Druck flächen di c wirtscllaftlich erreichbaren Betonfestigkeiten häufig überschreiten, erfolgt die Einleitung der im bereich der Verbindungsstelle als Druck auftretenden Zugkräfte in weiterer Ausbildung der Erfindung gegebenenfalls durch im Bereich von Vorsprung und Ausnehmung in Richtung der Längskräfte verlaufende Betonrun@stähle, deren Stirnflächen in den Druckflächen von Vorsprung und Ausnehmung liegen und sich im montierten Zustand decken.
• Weitere vorteilhafte4usgestaltungen der Erfindung werden im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschriebe, bei denen beiae Träger ein an sich bekanntes T-Profil aufweisen, wobei die flanschen an der Innenseite des spitzen Winkels liegen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Träger beschränkt, sondern läßt sich mit entyrechender Anpassung auch an zahlreichen anderen Profilen und Trägerlagen anwenden.
• Pig. 1 zeigt die Verbindung eines waagrechten auf einer Säule aufliegenden Trägers mit einem schräg auf seinem Ende aufgelegten, gegen Abrutschen zu sichernden zweiten Träger, von der Seite gesehen; Fig. 2 zeigt den oberen Träger, an der Verbindungsstelle von unten gesehen, und Fig. 3 das Ende des unteren Trägers in axonometrischer Darstellung. Fig9 4 stellt die selben Träger in teilweisem Schnitt dar. Fig. 5 zeigt eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung an einer schematisch dargestellten Hallendachkonstruktion. Fig. 6 zeit eine Detailansicht eines Trägerkopfes nach Fig. 7 und 8, in welchen eine Ausbildung des Firstpunktes nach Fig. 5 in Ansicht und Draufsicht dargestellt ist.
• Der Flansch 21 des auf einer Säule aufliegenden horizontalen Trägers 2 ist im Bereich der Durchdringung mit dem Träger 1 längs der Untersicht des Flansches 11 abgeschnitten zu denken, was z.B. durch entsprechende Einlagern in die Träger schalung erreicht wird. %s entsteht dabei eine breite Auflagefläche 26 für den FlE-sch 11 des oberen Trägers 1 (Fig. 3). Der am Kopf des Trägers 2 verbleibende Steg 24 bildet einen Vorsprung 22, der eine an die Auflagerfläche 26 anschließende, zur Achse des Trägers 1 senkrechte Druckfläche 25 aufweist. Der Vorsprung 22 ragt in verlegten Zus-tand in die Ausnenmung 22, die in der Durchdringungszone 13 von Flansch 11 und Steg 14 des Trägers 1 vorgesehen ist.
• @abei kommt die Druckfläche 25 an der Druckfläche 15 des oberen Trägers -1 zu liegen. Damit ist eine sichere vufnahme der durch das schräge Auflager und das Gewicht des Trägers 1 im Träger 2 aufzunehmenden Zugkräfte gewährleistet.
• Außerdem werden eventuelle Querkräfte von den Seitenflächen des Vorsprunges 22 bzw. der Ausnehmung 12 übertragen. Somit ist mit dem Auflegen des Trägers 1 auf den Träger 2 die Ubertragung aller auftretenden kräfte ohne weiteres sichergestellt.
• Fig. 4 zeigt eine besondere Ausbildung zur wirtschaftlichen Kraftübertragung der Zugkraft längs des Trägers 1 über die Druckflächen 15 und 25 in den Träger 2. In den Träger 1 ist ein (oder mehrere) Rundstahlvollquerschnitt 17 mit der erforderlichen Einbettungslänge eingelegt, dessen eine Stirnfläche in der Ebene der Druckfläche 15 liegt. In der Verlän--gerung seiner Achse ist ein gleichgroßer Rundstahlquerschnitt 27 im Beton des Vorsprungs 22 einebettet, der mit dem benachbarten Bewehrungsstab 28 des Trägers 2 verschweißt ist.
• Dieser wird, um zusätzliche Spannungen zu vermeiden; vor.
• teilhaft im Schwerpunkt des Trägerprofiles angeordnet. Der Rundstahl 27 endet ebenfalls an der Druckfläche 25 des Vorsprunges 22 und kommt mit def Stirnfläche des Stabes 17 zur Deckung. Durch die Verwendung hochwertigen Betonstahles werden dabei nur kleine Übertragungsflächen benötigt. Außerdem können statisch günstige, im Profil des Trägers 1 tiefliegende und diesen statisch entlastende Übertragungspunkte gewählt werden. Die TT-nlenkkräfte und Spreizkräfte werden in beiden Trägern durch die Bügel 31 aufgenommen.
• Die Fig. 5 zeigt eine konkrete Anwendungsform der Erfindung an einer Hallendachkonstruktion, bei der sich die Vorteile dieser Anordnung besonders wirtschaftlich ausnützen lassen.
• Bei Satteldächern in Pertigteilkonstraktion ist an sich die Verwendung von trapezförmigen Trägern n(lheliegend, welche jedoch schwer sind und komplizierte Schalungsformen erfordern.
• zinke wesentlich günstigere Lösung stellt der Dreigelerikbogen mit Zugband dar. Wird dabei jedoch das Zugband bei Ausführung aus Stahl durch Spannschlösser verkürzbar ausgebildet, so werden die die Dachbalken tragenden Säulen ebenfalls zueinander gezogen und brechen im Fußpunkt. Außerdem bereitet die Kraftübertragung in den Kampfer des Dreigelenkbogens konstruktive Schwierigkeiten.
• Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion ist nun der Anschluß der schrägen Dreigelenkbogen-(Dach-)träger 10 an das Zugband 20 (Fig. 5) sowie die Krafteinleitung in dieses in besonders wirtschaftlicher Weise möglich; außerdem kann in vorteilhafter Weiterbildung von Konstruktionen mit mehr als zwei Säulenreiben eine Unterstützung des Firstpunktes durch freies Auskragen der oberen Enden der Träger 10, zumindest während der Montage, entfallen.
• Besonders vorteilhaft wird diese Konstruktion, wenn der Dreigelenkbogenträger als T-Profil mit untenliegendem Plansch bzw. Untergurt verwendet wird. Es ist dann möglich, die Dachzwischenkonstruktion auf den Untergurt auf zulegen. Dieses Profil ist jedoch nur dann vorteilhaft, wenn die überwiegenden Druckspannungen unten (also im unten liegenden Gurtbereich) auftreten. Dies ist erreichbar, wenn entweder starke Randauskragungen (Vordächer) vorgesehen sind oder bzw. und wenn die Druckkräfte des Dreigelenkbogens in die Unterseite eingeleitet werden.
• Konstruktionsentsprechend und erfindungsgemäß wird das Zugband als Stahlbetonträger mit starkes Zugbandbewehrung und ebenfalls T-förmigem Querschnitt ausgeführt. Damit kann für den Anschluß der schrägen Dreigelenkbogenträger an das Zugband die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Anordnung verwendet werden, wobei sich als besonderer Vorteil die Möglichkeit ergibt, gleiche Trägerprofile ohne wesentliche Profiländerung im Verbindungsbereich zu'verwenden. Das Zugband kann andererseits natürlich auch anders, z.B. mit Rechteckquersehnitt, ausgebildet werden.
• Die Ausbildung des Firstpunktes kann dabei einerseits nach bekannten Ausführungen so erfolgen, daß die oberen Enden der Träger 10 unverbunden nebeneinander liegen, d.h. daß der obere Teil der Träger frei auskragt und dabei die die Anordnung des verkehrten T-Profiles rechtfertigenden Druckkräfte an der Unterseite des Flansches 11 entstehen.
• Da jedoch die erfindungsgemäße Konstruktion die Einleitung wesentlich größerer Kräfte, als bei dieser Ausbildung,entstehen, in das Zugband 20 gestattet, ist es nun andererseits auch möglich, die Enden der Träger 10 durch gegenseitige Verspannung am Firstpunkt genau auszurichten, ihre durch die Auskragung bedingte Durchbiegung zu beseitigen und so eine wesentlich stabilere Konstruktion zu erreichen (Fig. 6 bis 8).
• Hiezu ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß nach der Verlegung der Träger 10 ein an einem Schraubbolzen 35 befestigte; Keil 33 (Fig. 7) von unten zwischen ihre oberen Enden eingeführt wird, der durch Anziehen der Mutter 36 gegen die Platte 34, die auf der Oberkante der Träger 10 aufliegt, zwischen den Trägern längs ihrer Ausnehmung 37 eingezogen werden kann. Dadurch vergrößert sich der Abstand der Trägerköpfe bei gleichzeitiger Hebung derselben, bis der Abstand etwas größer als vorgesehen ist. Nun werden Differenzplatten 32 in entsprechender Dicke zwischen den Trägerköpfen, in denen wiederum Rundstähle 17 für die Druckübertragung eingelassen sind, eingeführt und der Keil nachgelassen.
• Dadurch werden die Bifferenzplatten eingeklemmt und über tragen die Scheitelkraft zwischen den Trägern.
• Der Keil besteht bei der in Fig. 7 in Ansicht und in Fig. 8 im Grundriß gezeigten Ausführung aus zwei an dem Schraubbolzen 35 angeschweißten, dreieckigen Stahlplatten 33. Nach dem Einlegen der Differenzplatten kann diese Spann-und Einrichtvorrichtung entfernt und beim nächstes Trägerpaar verwendet werden.
• Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion mit ihren Weiterbildungen besonders leichte und stahlsparènde Fertigteilkonstruktionen sowie eine äußerst einfache Montage derselben nach dem Baukastensystem.

Claims (5)

atentanspriiche:

1. Anordnung zur Übertragung von Zugkräften zwischen unter spitzem Winkel zusammentreffenden Stahlbetonfertigteil trägerm. dadurch gekennzeichnet, daß der eine Träger~(1) eine Ausnelimung (12) innerhalb seines Be-ton-luerschnittes aufweist, in die ein ebenfalls innerhalb des Regelquerschnittes liegender Vorsprung (22) des anderen Trägers. (2) einreift, und daß an Ausnehmung und Vorsprung im montierten Zustand aufeinanderliegende Druckflächen (15, 25) ausgebildet sind, die zumindest annähernd senkrecht zur Längskraft in dem die Ausnehmung aufweisenden Träger (1) liegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im Bereich Von Vorsprung und Ausnehmung in Richtung der Längskräfte verlaufende Betonrundstähle, deren Stirnflächen in den Druckflächen (15, 25) von Vorsprung (22) und Ausnehmung (12) liegen und sich im montierten Zustand decken.

3. anordnung nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Träger (1, 2) ein an sich bekanntes T-Profil aufweisen, wobei die Flanschen (11,12) an der Innenseite des spitzen Winkels liegen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (12) ih der Durchdringungszone (13) von Steg (14) und Flansch (11) des ersten Trägers (1) liegt und daß der Vorsprung (22) am zweiten Träger (2) durch schräges Abschneiden seines Flansches (21) längs einer Auflagerebene (26) parallel zum Flansch (11) des ersten Trägers (1) sowie durch eine senkrecht dazu anschließende, am verbleibenden Steg (24) des zweiten Trägers (2) ausgebildete Druckfläche (25) gebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die in den Vorsprung (22) eingelassenen Betonrundstähle (27) mit benachbarten, im querschnitt vorzugsweise im Schwerpunkt des Trägerprofils liegenden Zugstäben (28) der Längsbewehrung des Trägers (2) verschweißt und daß alle druckaufnehmenden Betonrundstähle (17, 27) mit den übrigen Bewehrungestäben (30) durch Querbügel (31) statisch verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Vorsprung (22) an jedem Ende eines als Stahlbetonträger mit starker Zugbewehrung ausgeführten Zugbandes (20) und die Ausnehmungen (12) in den als T-3rofile mit untenliegenden Flanschen (11) ausgebildeten schrägen Trägern (10) eines Dreigelenksbogens angeordnet sind.