DE2225271A1

DE2225271A1 - Verbundfußboden

Info

Publication number: DE2225271A1
Application number: DE19722225271
Authority: DE
Inventors: Raymond Eugene; Curran Bernard Edwin; Lindner Robert George; Sewickley Pa. Albrecht (V.St.A.)
Original assignee: H.H. Robertson Co., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-07
Also published as: FR2138760B1; JPS521566B1; AU470167B2; NL7206848A; FR2138759A1; DE2225272A1; AU4280572A; BE783974A; JPS5313096B1; JPS5313097B1; BR7203332D0; DE2225273A1; BR7203340D0; BE783975A; ZA722492B; JPS52288B2; AU4280472A; FR2138761B1; AU470774B2; BR7203331D0

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNCOKER

DR-ING. H. KINKFLDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E.kauf. _INer.of

PAfKNIANVVALTE

Γ Mr'/20

BOOO MDWCHEN 22 MoxImtt'anitraC· 43 T»l»fon if 71 CO /29 «744 Telogrumm· Monapot München Tslex 03-283SO

24. Mai T9-72

H.H. .Robriruso/J Company

Two Gateway Center, .Pittsburgh, Pennsylvania 1^222, UGA

Verbundfußboden

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbund fußboden L s.w. eine Verbunddecke und betrifft insbesondere eine Armierung aur. Profilblech für diesen Verbundkörper.

o'siJiiJ icherweise werden zur Herstellung von Verbundfußböden Armierungen aus Blech verwendet. Die Araierungsbleche können aus einen einzigen Profilblech bestehen oder als Metallarmierung mit ZellenctrukL-ur ausgebildet sein, bei der ein oberes Profil blech an einem unteren Blech befestigt ist, wie das a.B. in der US-PS j> 397 497 und in den kanadischen Patentschriften 704 339 und 704 841 beschrieben is.t.

Armierunßsbleche zur Herstellung von Verbundfu-ßbödesn schaffen eine sichere mechanische Verbindung mit der darüber gegossenen Betofisch." cht. Der ent stehende- Beden weist während der gesamten Lebensdauer dos Gebäudes eine vorausbestimmbare und zuverlässige Veι-bund wirkung zwischen der Bebonschicht und dem Blech auf. Daher kann diu Druckfeütiglceit des Betons bei dom enbstonde-

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nen Verbundfußboden genutzt v/erden. Man erhält also einen aus armiertem Beton bestehenden Verbundfußboden, bei dem der Beton im wesentlichen diejenige Eigenschaft hinzubringt, die gewöhnlich den Beitrag des Betons bei Konstruktionen aus armiertem Beton ausmacht, nämlich den Druckbelastungswiderstand. Die Armierungsbleche bilden eine zusammenwirkende Metallarmierung für den Beton.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, mit einfachem und wirtschaftlichen Mitteln eine verbesserte Armierung aus Profilblech zu schaffen, welche bei erhöhter Scherfestigkeit die Möglichkeit bietet, Horizontal spannungen zuverlässig aufzunehmen.

Ein erfindungsgemäßer Verbundfußboden ist so ausgebi]det, daß dieser eine aus auf gleicher Ebene liegenden, durch geneigte Stegbänder getrennten, oberen und unteren Gurtbändern sowie durch diese gebildete Arraierungsrinnnen geformte Armierung aus Profilblech aufweist, die eine zwischen der Ebene des oberen Gurtbandes und der Ebene des unteren Gurtbandes dazu parallelverlaufende geometrische mittlere Ebene besitzt, daß das Armierungsblech mit einer sich seinem Profil anpassenden Betonschicht bedeckt ist und Halterungseinrichtungen zum Verhindern des senkrechten Abhebens des Betons von dor Armierung sowie eine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit zwecks Verhinderung des Gleitens des Betons in Längsrichtung zur Armierung aufweist, daß die Armierung zumindest an einigen unteren Gurtbändern von dort in den Beton ragende Reihen'von Verformungen "bzw. Riffeln sowie mit einigen unteren Gurtb.^:indern einstückig geformte, unterhalb der geometrischen mittleren Ebene angeordnete längsverlaufende Rippen hat, welche den Jeweiligen unteren Gurtbändern benachbart sind und mit ihnen eine längüverlaufende V'erzahnungnrLlle bilden, die wiederum in gewissem Abstand :'.u den Riffeln angeordnet und mit 13cto/» gofül.] t Lot, wo-

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durch jede Armierungsrinne gegenüberliegende längsverlaufende Rippen besitzt, und daß das Armierungsblech mit an federn geneigten Stegband einstückig oberhalb der geometrischen mittleren Ebene angeordneten Verformungen versehen ist, welche längs- und querverlaufende Betonhaftflächen bilden, die von den Betonanlageflächen der geneigten Stegbänder abgesetzt sind, so daß die Halterungswirkung der Halterungseinrichtungen insgesamt erreicht wird durch Füllen und Anlegen des Betons an die durch die längsverlaufenden Rippen gebildeten, in Längsrichtung verlaufenden Verzahnungsrillen sowie durch Anlegen und Anpassen des Betons an durch die Verformungen gebildeten, längsverlaufenden Betonhaftflächen und so daß die Erhöhung der Scherfestigkeit erreicht wird durch das Zusammenwirken des an den unteren Gurtbändern befindlichen Riffeln angreifenden Betons, des an den querverlaufenden Betonhaftflächen, welche durch die Verformungen gebildet werden, anliegenden Betons und des an den in jeder Armierungsrinne angeordneten längsverlaufenden gegenüberliegenden Rippen angreifenden Betons.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Verbundfußbodenkonstruktion mit einer Anzahl erfindungsgemäßer nebeneinander angeordneter, übereinandergreifender Armierungsbleche, welche mit einer eine zusammenhängende Masse bildenden Betonschicht bedeckt sind. Die Bleche weisen nach der Erfindung längsverlaufende Rippen auf, die zur Versteifung der unteren mittleren Gurtbänder und des unteren seitlichen Gurtbandes und damit in der Verbundfußbodenkonstruktion als Halterungseinrichtung für den Beton sowie als Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit dienen, wodurch die die Arraierungsbleche aufweisende Verbundfußbodenkonstruktion gegenüber herkömmlichen Anordnungen stark verbessert ist und außerdem Gesichtspunkte

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der Fließberechnung einbezogen werden, so daß die Horizontal spannung bei der Konstruktion von Verbundfußböden nicht mehr vorrangig berücksichtigt werden muß.

Jede Verbundfußboden-Konstruktion muß eine Halterungseinrichtung aufweisen, um dem senkrechten Abheben der Betondecke von der Armierung entgegenzuwirken, und auch eine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit, um der Bewegung der Betondecke längs der Armierung entgegenzuwirken. Die erfindungsgemäße Verbundfußboden-Konstruktion hat diese sehr wesentlichen Einrichtungen, die aber nicht mit nur einem Armierungselement zur Wirkung gelangen, sondern vielmehr durch das Zusammenwirken von zwei oder mehr Armierungselementen, d.h.,die einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Armierung tragen gemeinsam zur Gesamtwirkung dieser Einrichtungen bei.

Die Halterungswirkung nach der Erfindung wird durch das Zusammenwirken des Betons, welcher an den durch längsverlaufende Rippen gebildeten längsverlaufenden Verzahnungsrillen anliegt und diese füllt, und des Betons erreicht, welcher sich an durch Vorsprünge gebildete Haftflächen anlegt, und sich diesen anpaßt. Die Scherfestigkeit wird erzielt durch das Zusammenwirken a) des Betons, welcher an den Riffeln des unteren Gurtbands anliegt, b) des Betons, welcher an den querverlaufenden Haftflächen der Vorsprünge anliegt, und c) des Betons, welcher an den gegenüberliegenden längsverlaufenden Rippen der jeweiligen Rinnen der Armierungen haftet.

Bisher konnte bei keiner herkömmlichen Verbundfußboden-Konstruktion der Bewegung des Betons in Längsrichtung zu

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den Armxerungsblecheri und dem senkrechten Abheben des Betons von den Armierungsblechen so weit entgegengewirkt werden, wie dieses dank der vorliegenden Verbundfußbodenkonstruktion möglich ist. Der nach der Erfindung erreichte Scherwiderstand ist so hoch, daß die waagerechte Scherung bei der normalen Verwendung der vorliegenden Verbundfußboden-Konstraktion keine Einschränkungen mehr auferlegt.

Bei jeder Verbundfußboden-Konstruktion entspricht die zulässige gleichmäßige Belastung einem bestimmten Bruchteil (Sicherheitswerl;) der Bruchbelastung des Verbund fußbod ens. Für die herkömmliche Konstruktion von Verbundfußboden werden zwei Brucbbelastungswerte bestimmt, von denen der eine auf der Spannung der"Stahlarmierung und der andere auf der Horizontalspannung im Verbundfußboden beruht. Herkömmliche Verbundfußboden-Konstruktionen geringerer Spannweiten von etwa unter 3 m brechen, wenn die wirksame Belastung zum Trennen des Betons von der Armierung ur.d zuniGleiten des Betons längs der Äraierung führt. Es kommt dann zum sogenannten Scherbruch. Bei größeren Spannweiten von 3.B. mp.hr als 3 m brechen herkömmliche VerbundfuBboden-Konstruktionen, v;enn die aufgebrachte Belastung in der untersten Faser der Stahlarmierung eine Zugspannung erzeugt, die großer als die Fließfeetigkeit des Stahls ist. Unter der Einwirkung dieser Belastung trennt sich die Betonmasse von der Stahlarmierung, und es kommt zum sogenannten Fließgrenzbruch. Die auf der Stahlspannung basierende zulässige gleichmäßige Belastung für herkömmliche Verbund fußbod en-Konstruktion en entspricht einem bestimmten Bruchteil der zum Fließgrenzbruch führenden Belastung.

Dank der besonderen Eigenschaften der erfindungsgeraäßen Verbundfuilboderikonctruktion koirmil. es nicht plötzlich zu vorher

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nicht bestimmbarem Bruch, wenn die' Stahlarmierung ihre Fließgrenze erreicht hat. Stattdessen bewahren Stahl und Beton unter Bildung eines sogenannten plastischen Angelpunktes bzw. Scharniers (plastic hinge formation) bei steigender Belastung ihren Zusammenhalt noch nach Erreichen der Fließgrenze des Stahls. Die Stahlarmierung nimmt dann weiterhin zusätzliche Zugspannung auf, bis die Spannung in der obersten Faser der Stahlarmierung, welche der neutralen Fläche am nächsten ist, die Fließgrenze erreicht und es zur sogenannten Bruchbelastung kommt. Bei der Bruchbelastung gehen die Zugspannungen auf den Beton über, der wenig eigene Zugfestigkeit besitzt. Bei Bruchbelastung bricht die erfindungsgemäße Verbundfußbodenkonstruktion in der Betonmasse.

Die Bildung des plastischen Angelpunktes ist ein bekannter Vorgang. Die Belastung, bei der ein plastischer Angelpunkt auftritt, sowie die Stelle, an der er eich bildet, werden mittels eines Borechnungsverfahrens ermittelt, das man als Bruch- oder Fließberechnung bezeichnet. Dazu'sei jedoch bemerkt, daß diese Bmch- oder Fließberechimng zur Ermittlung der Bruchbelastung sich bisher lediglich auf Baustahlteile, Stahlrahmen und Verbundträgerkonstruktionen beschränkte. Diese Bruch- oder Fließberechnung für Baustahlteile und Stahlrahmen ist ausführlich beschrieben in dem Buch von L.E.Grinter, "Design of Modem Steel Structures", New York: The Mac Millan Company, 1960, S.389 bis .399. Eine Bruch- und Fließberechnung für Verbundträgerkonstruktionen findet sich in dem Buch von i.M.Viest, R.S. Fountain und R.C.Singleton, "Composite Construction in Steel and Concrete", New York: McGraw-Hill Book Company Inc., 1958, S.173 und 174.

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Die vorliegende Erfindung schafft erstmalig eine Verbundfußbodenkonstruktion aus Profilblecharm.ierungen und einer darüber befindlichen anliegenden Betonschicht, in.der sich ein plastischer Angelpunkt bildet. Dank dieser Eigenschaft .-. weist der erfindungsgemäße Verbundfußboden eine die zum Fließgrenzbrech führende Belastung herkömmlicher Verbundfußbodenkonstruktionen bei weitem übersteigende Bruchbelastbarkeit auf. Infolgedessen liegt auch die zulässige gleichmäßige Höchstbelastung der erfindungsgemäßen Verbundfußbodenkonstruktion, welche einem bestimmten Br-uchteil der Bruchbelastung und nicht der zum IPließgrenzbruch führenden Belastung entspricht, ebenfalls bedeutend höher als bei allen herkömmlichen Verbundfußbodenkonstruktionen.

Die Bildung einer Verbindung zwischen Beton und einer Armierung aus galvanisiertem Stahl ist ebenfalls ein an sich bekannter Vorgang. Diese Verbindung entsteht durch die Bildung einer durch eine chemische Reaktion zwischen Kalziumoxid des Betons und Zink der Armierung aus galvanisiertem Stahl gebildeten komplexen Kalzium-Zinkverbindung (-siehe I.W. Benjamin, "Use of Galvanized Sheets in Concrete Reinforcement", Yefa^ Book of American Iron and Steel Institute .1965, S. 347 bis 369). Bisher wurde diese Verbindung jedoch bei der Bestimmung der Tragfähigkeit von Verbundfußbodenkonstruktionen nicht berücksichtigt. Die Formgebung der erfin- -· dungsgemäßen Profilblecharmierung trägt jedoch zur· Tragfähigkeit des Verbundfußbodens bei. ...

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungs-·. beispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine schematisierte Teilschnittschrägansicht eines, teilweise fertiggestellten mehrstöckigen Gebäudes, dessen eines Stockwerk erfindungsgemäße in ihrer Lage gehaltene Armierungsbleche aufweist und an dem ein weiteres Stockwerk mit einer auf die Armierung gegossenen Betondecke versehen ist,

iig. 2 eine schematisierte Schrägansicht der erfindungsgemäßen Armierung aus Profilblech,

Fig. 3 eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Armierung aus Profilblech,

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittansicht entsprechend der Linie 4-4 in Fig. 2, mit einer ersten Halterungseinrichtung,

Fig. 5 eine Teilansicht einer zweiten Halterungseinrichtung,

Fig. 6 und 7 Ö^e eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie 6-6 bzw. J-J in Fig. 5»

Fig. 8 eine Fig. 5 ähnliche Teilseitenansicht einer anderen Ausführungsform der zweiten Halterungseinrichtung,

Fig. 9 und 10 Je eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie 9-9bzw. 10-10 in Fig. 7, "

Fig.11 eine Fig. 5 ähnliche Teilseitenansicht einer weiteren Ausführungsform der zweiten Halterungoeinrichtung,

Fig.12 und 13 je eine Queröchnittsansicht entsprechend der Linie 12-12 bzw. 13-13 in Fig. 11,

Fig.14,15 und 16 je eine Querschnittansicht von weiteren Ausführungsformen der zweiten Halterungseinrichtung nach Fig. 6,9 und 12,

Fig.17 eine Teildraufsicht von am unteren Gurtband der erfindungsgemäßen Armierungsbleche befindlichen Einrichungen zur Erhöhung der Scherfestigkeit,

Fig.18 und ,19 je eine Teilquerschnittansicht entsprechend der Linie 18-18 bzw. 19-19 in Fig. I7,

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Fig. 20 eine zur Verdeutlichung leicht übei ,!ebene Querschnitt an sieht eines auf einer Anzahl von Stützen aufliegenden erfindungsgeraäßen Verbundfußbodens,

Fig..-.21 eine schematisierte Schräg-Schnittansicht entsprechend der Linie 21-21 in Fig. 20,

Fig. 22 eine Teilquerschnittansicht einer Verbundträgerkonstruktion mit der Armierung gemäß Fig.- 2 entsprechend der Linie 22-22 in Fig. 21,

Fig. 23 eine vergrößerte ßchnittansicht entsprechend der Linie 23-23 in Fig. 2, wobei Höhe und Breitenmaße einer durch die erfindungsgemäße Armierung gebildeten Rinne dargestellt sind,

Fig. 24 eine Teilquerschnittansicht der Verbundfußbodenkonstruktion mit der Armierung in Fig. 2 entsprechend der Linie 24-24 in Fig. 20,

Fig. 25 eine Fig. 2 ähnliche schematisierte Teilschrägansicht einer weiteren Auführungsform des erfindungsgemäßen Armierungsblechs und

Fig. 26 eine schematisierte Schräg-Schnittansicht des Verbundfußbodens nach der Erfindung, wobei abwechselnd Metallarmierungen mit und ohne Zellenstruktur verwendet sind.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines modernen, mehrstöckigen Gebäudes 40 mit senkrechten Stützen 41 und waagerechten Trägern 42,43. Eine Anzahl von Armierungen aus Profilblech 44 sind nebeneinander zusammengesetzt und an den waagerechten Trägern 42,43 befestigt. Eine Betonschicht 45 ist über die Armierungsbleche 44 gegossen, so daß in dem mehrstöckigen Gebäude 40 ein Verbundfußboden bzw. eine Verbunddecke 46 vorhanden ist.

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Die Profilblecharmierung 44 weist aufeinanderfolgende, auf gleicher Ebene liegende obere Gurtbänder 47 und untere Gurtbänder 48 auf, welche durch geneigte Stegbänder 49 getrennt sind (Fig. 2 und 3). An den gegenüberliegenden längsverlaufenden Enden der Armierung 44 befinden sich seitliche Gurtbänder 48a, 48b. Das Armierungsblech 44 besitzt eine die geneigten Stegbänder 49 schneidende geometrische mittlere Ebene 50, welche von einer Ebene 51 des oberen Gurtbands 47 und einer Ebene 52 des unteren Gurtbandes 48 gleich weit entfernt ist und zu diesen parallel verläuft (Fig. 3). Die oberen und unteren Gurtbänder 47,48 haben im wesentlichen die gleichen Breitenmaße 53»53* (Fig· 3); das Armierungsblech 44 hat eine Breite über alles oder Gesamtbreite 154.

Die erfindungsgemäße Armierung besteht aus Stahlblech mit einer abgewickelten Breite von z.B. etwa 1524 cm und einer Stärke von z.B. etwa 0,64 mm bis etwa 1,29 mm (gauge 22 bzw. gauge 16). Das Stahlblech ist vorzugsweise aus galvanisiertem Stahl gefertigt, damit die oben erwähnte Verbindung mit dem Beton ausgenutzt werden kann.

Das Armierungsblech 44 weist drei obere Gurtbänder 47 auf und hat eine Gesamtbreite 154 von z.B. 91,4 cm (Fig. 3)« Es sei jedoch betont, daß das erfindungsgeiriiBe Armierungsblech anstelle von hier beschriebenen drei oberen Gurtbändern 47 auch weniger, z.B. zwei obere Gurtbänder 47, aufweisen kann, wobei dann die Breite über alles 61 cm betragen würde.

Unterhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 ist eine erste Halterungseinrichtung 54 zum Verhindern eines senkrechten Abhebens des Betons 45 von dem Ariaierungsblech 44 positioniert (Fig. 1). Zur Ergänzung der ersten Halterungseinrichtung 54 und zum Verhindern eines senkrechten Ab-

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hebens des Betons 45 vom Armierungsblech 44 ist oberhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 eine zweite Halterungseinrichtung 55 angeordnet (Fig. 1). Außerdem befindet sich unterhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 eine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56, welche der Bewegung des Betons 45 in Längsrichtung zum Armierungsblech 44 entgegenwirkt (Fig. 1). Alle oberen Gurtbänder 47 sind vorzugsweise mit einer längsverlaufenden Versteifungssicke 57 versehen. Die seitlichen unteren Gurtbänder 48a, 48b haben jeweils versteifte Enden 58»59·

Die Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56 besitzt vorzugsweise als Riffeln 60 ausgelegte Ausbildungen, welche mit einigen der unteren Gurtbänder 48 einstückig in deren Mitte geformt sind und über eine den unteren Gurtbändern 48 gemeinsamen Ebene 52 in Richtung auf die geometrische mittlere Ebene 50 hinausragen (Fig. 2,5,17,18 und 19). Eine Reihe von Riffeln 60 sind in den beiden mittleren unteren Gurtbändern 43 und in dem seitlichen unteren Gurtband 48a angeordnet (Fig. 2), welche die Scherfestigkeit wirksam erhöhen. Die Riffelreihen 60 führen allerdings an einigen Stellen zu Ungleichmäßigkeiten im Gefüge des unteren Gurtbandes 48 (48a), so daß es unter Zug- oder Druckbeanspruchung geringere Wirksamkeit haben kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der ersten Halterungseinrichtung 54· enthält diese eine in Längsrichtung zwischen dem geneigten Stegband 49 und dem benachbarten unteren Gurtband (48a,48b) verlaufende Rippe 61 (Fig.4). Unter Zug- ode.r Druckbeanspruchung kann das Gefüge der unteren Gurtbänder ,48 (48a) durch die Riffeln 60 weniger wirksam sein. Dieser Verlust an Wirksamkeit wird jedoch dadurch wieder ausgeglichen, daß das durchgehende Metall der längsverlaufenden Rippen 61 der Armierung Halt gibt.

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Das Armierungsblech 44 weist eine durch die gegenüberliegenden geneigten Stegbänder 49 und das dazwischen angeordnete untere Gurtband 48 gebildete Wanne 103 auf (Fig. 2). Die benachbarten Armierungsbleche 44 weisen durch die gegenüberliegenden geneigten Stegbänder 49 und die zusammengesetzten seitlichen unteren Gurtbänder 48a,48b gebildete Kinnen 103' auf. Jede Wanne 103, 103' enthält gegenüberliegende längsverlaufende Rippen, welche den Beton halten und dadurch die Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56 noch ergänzen (Fig. 2).

Jede Rippe 61 weist einen Sockelabschnitt 62 auf, welcher vom unteren Gurtband 48 abgesetzt ist und quer zu dem benachbarten geneigten Stegband 49 verläuft. Eine zurückgebogene Seitenwand 63 verbindet den Sockelabschnitt 62 mit dem unteren Gurtband 48 und bildet mit diesem zusammen eine längsverlaufende Verzahnungsrille 64. Die Sockelabschnitte 62 haben auf einer gemeinsamen Ebene 66 liegende· Schultern

Die Rippen 61 sind bedeutend kleiner als die großen Rippen des Araierungsblechs 44. Jede große Rippe des Armierungsblechs besteht aus einem oberen Gurtband 47 und den benachbarten geneigten Stegbändern 49. Die Entfernung 67 zwischen den gegenüberliegenden Rippen 61 des gemeinsamen unteren Gurtbands 48. ist kleiner als die Entfernung 68 zwischen den benachbarten oberen Gurtbändern 47 und kleiner als die Breite 53' des gemeinsamen unteren Gurtbandes 48 (Fig. 3).

Eine zweite Halterungseinrichtung 55 enthält eine Reihe von Verformungen 70, welche mit jedem geneigten Stegband 49 einstückig geformt sind. Die Verformungen 70 können als im wesentlichen rechteckige Vorsprünge 71 ausgelegt sein, welche aus der Oberfläche 72 des geneigten Stegbands 49 hervorragen und längsvorlaufende Betonhaftflächen 7^ bilden (i<^liß.5

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bis 7)· Die Verformungen 70 können aber auch als im wesent-. liehen senkrechte, über die Unterseite 75 des geneigten Stegbands 49 hinausragende Vertiefungen 7^ ausgebildet sein, welche längsverlaufende Betonhaftflächen ^rj6 bilden (Fig. 8 bis 10). Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Verformungen auch als längsverlaufende Betonhaftflächen 79 aufweisende, im wesentlichen rechteckige Verformungen 77 ausgebildet sein, deren unteres Ende 78 über die Oberfläche 72 des geneigten Stegbands 49 hervorragt (Fig. 11 bis 13). Die "längsverlaufenden Betonhaftflächen 73» 76 oder 79 ergänzen die Halterungswirkung der längsverlaufendon Verzahnungsrillen 64 (Fig. 4).

Die Verformungen 71*74,77 können durch Verformungsverfahren wie Stanzen oder Walzen so gebildet werden, daß ein relativ dünner Steg. 80 entsteht. Die Verformungen 7^i7^,77 sind nicht perforiert und daher die bevorzugte Ausgestaltung für Metallarmierungen mit Zellenstruktur, die Führungen für elektrische Kabel aufweisen (Fig. 26).

Fig. 14, 15 und 16 zeigen als Vorsprung 71'»77¹ und als Vertiefung 74' ausgebildete Verformungen 70'. Die Verformungen 71', 74¹, 77' können durch Ausstanzen erzeugt werden, wobei diese von den Oberflächen 72,75*72 jeweils um weniger als die doppelte Blechstärke abgesetzt sind und sehr schmale Schlitze 39 aufweisen, deren Breite weniger alα die einfache Stärke des Blechs beträgt. Die Verformungen 70' worden vorzugsweise nur für diejenigen Metallaririierungen gemäß der Erfindung verwendet, welche aus einem einzigen Armierungsblech bestehen, wie z.B. die Armierung 44 (Fig. 2).

Die Verformungen 71 weisen querverlaufende Hnffcflachen 153 für die Ergänzung der Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestig keit 56 auf (Fig. 2). Ähnlich haben auch die Verformung-on 7^ι 77 querverlaufende fl.-iffcflachen 153 U¹¹Ig. 8,10 und 11,13).

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Das Metall des Armierungsblechs 44 -ist so verteilt, daß die neutrale Fläche der Armierung 44 mit der geometrischen mittleren Ebene 50 im wesentlichen zusammenfält (Fig. 3) > d.h., das Gefüge des Armierungsblechs 44 weist bei Belastungen von der einen wie von der anderen Seite im wesentlichen dieselben Eigenschaften auf. Obwohl die Armierung 44 unterhalb der geometrischen mittleren Ebene 50 mehr Metall als darüber aufweist, ist das Armierungsgefüge etwa um die geometrische mittlere Ebene 50 ausgeglichen.

Eine Verbundträgerkonstruktion soll einen tragenden Stahlträger mit dem darüberllegenden Beton so verbinden, daß Stahlträger und Beton zusammenwirken. Dieses Zusammenwirken des Betons und des tragenden Stahlträgers wird nach der Erfindung mittels Scherkräfte aufnehmender Verbundelemente erreicht, z.B. mittels aufgeschweißter Zapfen 101. Diese Scherkräfte aufnehmenden Verbindungselemente kommen jedoch nur zur Wirkung, wenn sie mit dem Stahlträger aus einem Stück bestehen und eine genügend große Betonmenge zum wirksamen Einbetten des Scherkräfte aufnehmenden Verbindungselements vorhanden ist. Um zweckmäßig eingebettet zu sein, muß das Verbindungselement gleichmäßig von Beton umgeben sein, welcher ein Breiten:Tiefen-Verhältnis von mindestens 2:1 aufweist. Das erfindungsgemäße Armierungsblech 44 besitzt Rinnen 103,103', welche zum zweckmäßigen Einbetten der Scherkräfte aufnehmenden Verbindungselemente genügend große Betonmengen aufnehmen können.

Die aufgeschweißten Zapfen 101 können an parallel zur Armierung 44 verlaufenden waagerechten Trägern 42 befestigt sein. (Fig. 1). Eine Möglichkeit der Befestigung der aufgeschweißten Zapfen 101 an den waagerechten Trägern ^!\2 besteht in

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direkter Halterung durch auseinanderliegende seitliche untere Gurtbänder 48a, ABh von nebeneinander angeordneten Armierungsblechen 44 oder durch die mittleren unteren Gurtbänder 48 (Fig. 2). Aufgeschweißte Zapfen 102 können ferner an den zur Armierung 44 querverlaufenden waagerechten Trägern

43 befestigt sein. In jedem Falle bilden die aufgeschweißten Zapfen. 101, 102 mit der Betondecke 45 eine Verbundträgerkonstruktion.

Die Armierung 44 weist jeweils von einem mittleren unteren Gurtband 48 und einem geneigten Stegband' 49 gebildete innere Hinnen 103 auf. Außerdem Werden Hinnen 103' von nebeneinander angeordneten Armierungsblechen 44 gebildet (Fig.21).

Ein aufgeschweißter Zapfen 102 befindet sich in einer Rinne oder in mehreren Rinnen 103, 103' und ist an dem waagerechten Träger 43 befestigt (Fog. 20,21 und 22). Die Größe (Höhe und mittlere Breite) der Rinnen 103, 103' ist so bemeosen, daß sachgemäßes Einbetten der aufgeschweißten Zapfen 102 gewährleistet ist. In einer praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Armierungsblechs 44 (Fig. 23) betragen die Maße W₁ =120,7-.mm, W₂= 184,-£ irua, W, =152,4 mm und H=76,2 mm. Demnach hat. das Breiten:Tiefen-Verhältnis (6:3) der Rinne 103 den gewünschten Wert von 2:1. Infolgedessen trägt die Belastbarkeit eines jeden aufgeschweißten Zapfens 102 zur Bildung einer wirksamen Verbundträgerkonstruktion bei.

Bei einer schematisch durch Pfeil 104 angedeuteten Belastung des VerbundfuEbodens 46 entstehen .Spannungen, welche auf ein senkrechtes Abheben des Betons 45 von dem Armierungsblech

44 zielen (Fig. 24). Die längsverlaufenden Verzahnungsrillen 64 der ersten Halterungseinrichtung 5^- bringen der Spannung 104 einen schematisch durch Pfeile 105 dargestellten Wider-

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stand entgegen. Außerdem setzen die längsverlaufenden Haftflächen 73 der zweiten Halterungseinrichtung 55 der Spannung 104 noch einen zusätzlichen, schematisch mit Pfeilen 106 dar gestellten Widerstand entgegen. Infolgedessen wird der Halterungseffekt des erfindungsgemäßen Armierungsblechs 44 durch das Zusammenwirken der in Längsrichtung verlaufenden Verzahnungsrillen 64 und der längsverlaufenden 'Haftflachen 73 erreicht.

Die auf den Verbundfußboden 46 aufgebrachten Belastungen erzeugen außerdem (nicht gezeigte) Scherkräfte, welche den Beton 45 in Längsrichtung über das Armierungsblech bewegen bzw. schieben, d.h., die Scherkräfte bewegen den Beton 45 gemäß Fig. 24 aus der Ebene der Zeichnung heraus. Diese Scherkräfte können wirksam ausgeglichen werden durch das Zusammenwirken der Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit 56, der querverlaufenden Haftflächen 153 (Fig. 5) der in den Beton 45 ragenden Vorsprungreihen 71 und das Greifen des Betons durch die gegenüberliegenden längsverlaufenden Rippen 61 in der Rille 103 der Armierung 44. Ähnlich führen auch die querverlaufenden Haftflächen 153 der weiteren, a^Ls Vertiefungen 74,74' (Fig. 8,15) oder als Vorsprünge 77,77' (Pig. 11,16) ausgebildeten Verformungen 70 zu einer erhöhten Scherfestigkeit des Armierungsblechs 44.

Fig. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform eines der Armierung 44 (Fig. 2) ähnlichen Armierungsblechs I07, welches jedoch eine andere Gestaltung von versteiften Enden 58* und 59' sowie eine erste Halterungseinrichtung 108 in Form von hochstehenden, im wesentlichen dreieckigen Rippen aufweist. Das Gefüge d.es Armierungsblechs 107 hat im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie das der Armierung 44 und bildet

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mit einer darüberliegenden Betonschicht eine Verbundfußbodenkonstruktion, deren Tragfähigkeit im wesentlichen der des Verbundfußbodens 46 entspricht (Fig. 24).

Fig. 26 zeigt einen-Verbundfußboden 133, in dem elektrische Kabel geführt Herden und der Armierungen aus Profilblech und Metallarmierungen mit Zellenstruktur 134 aufweist, welche die darüberliegende Betonschicht 45 tragen und mit ihr zusammenwirken. Die Armierungen A4, 134 sind an benachbarten Enden zusammengesetzt und bilden Verbindungen 89. Die Metallarmierung mit Zellenstruktur 134 kann mit einem am unteren Ende der Armierung 44 befestigten flachen Blechsfcück 135 versehen sein. Auf diese Weise entstehen drei durch den gesamten Verbundfußboden 133 laufende Führungen für elektrische Kabel 139, beispielsweise für die Stromversorgung, Telefon- und andere Nachrichtenleitungen usw.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile .der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

1.y Verb und fußboden bzw. Verbunddecke, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine aus auf gleicher Ebene

liegenden, durch geneigte Stegbänder (4-9) getrennten oberen und unteren Gurtbändern (47,48,48a,48b) sowie durch diese gebildete Armierungsrinnen (103,103') geformte Armierung (44) aus Profilblech aufweist, die eine zwischen der Ebene (51) des oberen Gurtbandes und der Ebene· (52) des unteren Gurtbandes dazu parallel verlaufende geometrische mittlere Ebene (50) besitzt, daß das Armierungsblech (44) mit einer sich seinem Profil anpassenden Betonschicht (45) bedeckt ist und Halterungseinrichtungen (54,55) zum Verhindern des senkrechten Abhebens des Betons (45) von der Arisierung (44) sowie oine Einrichtung zur Erhöhung der Scherfestigkeit (56) zwecks Verhinderung des Gleitens des Betons (45) in Längsrichtung ζην Armierung (44) aufweist, da£ die Armierung (44) sumintst an einigen unteren Gurtbändern (48,48a,4Sb) von dort in den Beton (45) ragende Reihen von Verformungen bzw. Riffeln (60) sowie mit einigen unteren Gurtbändern (48,48a,48b)

einstückig geformte, unterhalb der geometrischen mittleren Ebene (50) angeordnete längsverlaufende Rippen (61) hat, welche den jeweiligen unteren Gurtbändern (48,48a,48b) benachbart sind und mit ihnen eine längsyerlaufende Verzahnungsrille (64) bilden, die wiederum in gewissem Abstand zu den Riffeln (60) angeordnet und mit Beton (45) gefüllt ist, wo durch jede Armicrungsrinne (103,103') gegenüberliegende längsverlaufende Rippen (61) besitzt, und daß das Armierungsblech (44) mit an jedem geneigten Stegband (^yl9) einstückig oberhalb der geometrischen mittleren Ebene (50) angeordneten Verformungen (70 bzw. 71,74,77 ) versehon ist, welche

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längs- und querverlaufende Betonhaftflächen (73,76,79 "bzw. 153) bilden, die von den Betonanlageflächen (72,75,72) der geneigten Stegbänder (4-9) herabgesetzt sind, so daß die Halterungswirkung der Halterungseinrichtungen (54,55) insgesamt erreicht wird durch Füllen und Anlegen des Betons (45) an die durch die längsverlaufenden Rippen (61) gebildeten, in Längsrichtung verlaufenden Verzahnungsrillen (64) sowie durch Anlegen und Anpassen des Betons (45) an durch die Verformungen (70 bzw. 71,74,77) gebildeten, längsverlaufenden Betonhaft-, flächen (73,76,79) und so daß die Erhöhung der Scherfestigkeit erreicht wird durch das Zusammenwirken des an den unteren Gurtbändern (43,48a,48b) befindlichen Riffeln (60) angreifenden Betons (45), des an den querverlaufenden Betonhaftflächen (153), welche durch die Verformungen (70 bzw. 71,74,77) gebildet werden, anliegenden Betons (45) und des an den in jeder Armierungsrinne (103,103*7 angeordneten längsverlaufenden gegenüberliegenden Rippen (61) angreifenden Betons (45).

2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß längsverlaufende Rippen (61) in den geneigten Stegbändern (49) angeordnet sind.

3. Verbundkörper* nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß längsverlaifende Rippen (61) zwischen den unteren Gurtbändern (49) und der geometrischen mittleren Ebene (50) angeordnete Sockelabschaitte (62) aufweisen, welche in Längsrichtung entlang der benachbarten geneigten Stegbänder (49) verlaufen, und daß sich an wenigstens einer längsverlaufenden Rippe (61) zurückgebogene Seitenwände (63^befinden, welche mit den unteren Gurtbändern (48,48a, 48b) zusammen die längsverlaufende Verzahnungsrille(n) (64) bilden.

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4. Verbundkörper nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß diejSockelabschnitte (62) mit den benachbarten geneigten Stegbändem (49) verbunden sind.

5· Verbundkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß längsverlaufende Eippen (61) in den unteren Gurtbändern (48,48a,48b) angeordnet sind.

6. Verbundkörper nach wenigstens einem der Anbrüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß längsverlaufende Rippen (61) jeweils einen zwischen dein unteren Gurtband (48) und der geometrischen mittleren Ebene (50) angeordneten Sockelabschnitt (62) sowie zwei die äußeren Enden des Sockelabschnitts (62) mit den unteren Gurtband (48,4Sa,48b) verbindende, zurückgebogene Seitenwände (63) aufweisen, welche vom Sockelabschnitt (62) her auf das untere Gurtband (48,48a,48b) zu geführt sind, von diesem an dem. Sockelabschnitt (62) den größten Abstand haben und mi't dem benachbarten unteren Gurtband (48,48a,48b) eine längsverlaufende Verzahnungsrille (64) bilden.

7. Verbundkörper nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Armierung (44) aus galvanisiertem Stahl gefertigt ist und an der Berührungszone zwischen dein Beton (45) und dor Armierung (44) eine sichere Verbindung besteht.

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