DE2225639A1 - COMPONENT, IN PARTICULAR CONSTRUCTION - Google Patents
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Description
Stahlwerke Peine-Salzgitter AG 3150 Peine, Postfach 38 - 40 Stahlwerke Peine-Salzgitter AG 3150 Peine, Postfach 38 - 4 0
Die Erfindung betrifft eine aus mehrteiligen Druckstäben bestehende Stahlstütze, deren Querschnitt keine Stoffachse hat.The invention relates to a multi-part compression rod Steel column whose cross-section has no material axis.
Baustützen, z.B. für den Hoch-, Tief-, Industrie- und Brückenbau, sind entweder als Stahlbetonstützen oder als Stahlstützen mit oder ohne stofffreien Ebenen bekannt. Diese bekannten Stützenarten haben erhebliche Nachteile.Supports, e.g. for building construction, civil engineering, industrial and bridge construction are known either as reinforced concrete columns or as steel columns with or without fabric-free levels. These known types of supports have significant disadvantages.
Stahlbetonstützen, bei denen der Betonkern mit einer Stahlbewehrung umgeben ist, die aus längs in der Stütze verlaufenden Stahlstäben bestehen, die senkrecht zur Tragrichtung mit Stahlbügeln umgeben sind, haben den Nachteil, daß aufgrund der maximal zulässigen Spannungen im Stahl bzw. im Beton relativ große Querschnittsabmessungen erforderlich sind, zumal der stählerne Bewehrungsanteil nur ca. 10 % der Querschnittsfläche betragen darf. Das ergibt ein relativ hohes Eigengewicht der Stahlbetonstütze. Außerdem gilt bei herkömmlichen Stahlbetonstützen als Nachteil, daß Spannungsumlagerungen von dem auf Druck beanspruchten Beton durch Schwinden und/oder Kriechen des Betons in dem Bewehrungsstahl erfolgen, so daß im Endzustand nach Beendigung der Relaxationsvorgänge die Spannungen im Stahl hoch und im Beton gering sind.Reinforced concrete columns, in which the concrete core is surrounded by a steel reinforcement, which consist of steel rods running lengthways in the column, which are surrounded by steel brackets perpendicular to the direction of support, have the disadvantage that, due to the maximum allowable stresses in the steel or in the concrete, relatively large cross-sectional dimensions are required, especially since the steel reinforcement component may only be approx. 10 % of the cross-sectional area. This results in a relatively high dead weight of the reinforced concrete column. In addition, the disadvantage of conventional reinforced concrete columns is that stress redistribution of the concrete under compression occurs through shrinkage and / or creep of the concrete in the reinforcing steel, so that in the final state after the relaxation processes have ended, the stresses in the steel are high and in the concrete low.
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Stahlstutzen als einteilige Druckstäbe bestehen aus Vollwandträgern oder aus vollwandigen Hohlprofilen. Vollwandträger haben den Nachteil, daß sie in den möglichen Knickebenen verschiedene Trägheitsradien besitzen, so daß eine optimale Ausnutzung dieser Profile nur in einer Ebene möglich ist. Vollwandige Hohlprofile haben diesen Nachteil nicht. Ihre Herstellung ist jedoch aufwendig und teuer. Stahlstützen als mehrteilige Druckstäbe, deren stofffreie Ebenen zur Stabilisierung mit Bindeblechen (Rahmenstützen) oder Diagonalstäben (Fachwerkstützen) verbunden werden, können mit geringem Materialaufwand stabilisiert werden. Die Herstellung dieser relativ leichten Stützen höherer Stabilität ist nicht nur arbeits- und kostenintensiv, sondern setzt zudem eine gleichbleibende einwandfreie Arbeit voraus, die in letzter Konsequenz, z.B. durch die thermischen Einflüsse beim Schweißen, nicht immer gewährleistet ist. Stahlstützen der genannten Art müssen außerdem noch mit einem wirksamen Korrosionsschutz und z.B. im Hochbau mit einer Brandschutzummantelung versehen werden.Steel nozzles as one-piece pressure rods consist of solid wall girders or from full-walled hollow profiles. Solid wall girders have the disadvantage that they have different radii of gyration in the possible kink planes, so that optimal use of these profiles is only possible in one Level is possible. Full-walled hollow profiles do not have this disadvantage. However, their production is complex and expensive. Steel supports as multi-part compression rods, their material-free levels for stabilization with Binding plates (frame supports) or diagonal bars (truss supports) can be stabilized with little material expenditure will. The production of these relatively light supports of higher stability is not only labor-intensive and cost-intensive, but also sets In addition, consistent, flawless work is a precondition for this, which in the final analysis, e.g. due to the thermal influences during welding, is not is always guaranteed. Steel supports of the type mentioned must also be provided with effective corrosion protection and, for example, in building construction be provided with a fire protection coating.
Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein hochbelastbares Bauelement, insbesondere zur Verwendung als Baustütze zu entwickeln, bei der die genannten Nachteile bekannter Stützen behoben werden. Darüberhinaus sollen schlanke Stützen mit optimaler Tragkraft einfach und preisgünstig hergestellt werden können.The object of the invention is therefore to develop a heavy-duty component, in particular for use as a building support which eliminates the mentioned disadvantages of known supports. In addition, slim supports with optimal load-bearing capacity should be simple and can be manufactured inexpensively.
Zur Lösung der Erfindungsaufgabe wird ein Bauelement, insbesondere eine Stahlstütze vorgeschlagen, deren Querschnitt stofffreie Achsen aufweist und aus mehrteiligen Druckstäben besteht, welche gekennzeichnet ist durch mehrere in einem Abstand frei voneinander längsangeordnete tragende Druckstäbe, zwischen denen stabilisierender Beton zur Aufnahme der bei Belastung der einzelnen Druckstäbe rechtwinklig zur Haupttragrichtung nach innen entstehenden Druckkräfte und eine dieTo achieve the object of the invention, a component, in particular proposed a steel support whose cross-section has material-free axes and consists of multi-part pressure rods, which is characterized by several at a distance freely from each other longitudinally arranged supporting pressure rods, between which stabilizing concrete for Absorption of the compressive forces occurring inwards at right angles to the main load-bearing direction when the individual compression rods are loaded and a die
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Druckstäbe von außen umfassende StahlumschnUrung zur Aufnahme der bei Belastung rechtwinklig zur Haupttragrichtung nach außen entstehenden Zugkräfte angeordnet sind. Die verwendeten Werkstoffe Beton und Stahl werden bei diesem Bauelement erfindungsgemäß jeweils spezifisch ihren Werkstoffeigenschaften entsprechend derart verwendet und eingesetzt, daß der Beton die bei Belastung der Stahlstütze entstehenden Druckspannungen und der umschnürende Stahl die entstehenden Zugspannungen aufnimmt.Steel strapping encompassing pressure rods from the outside to accommodate the at Load are arranged at right angles to the main load direction to the outside tensile forces. The materials used, concrete and steel are used and used in this component according to the invention in each case specifically according to their material properties in such a way that that the concrete absorbs the compressive stresses that arise when the steel column is loaded and the constricting steel absorbs the tensile stresses that arise records.
Der erhebliche Vorteil gegenüber Baustützen bekannter Art ist darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Stahlstütze durch den minimalen Einsatz an Beton, der nur stabilisierend wirkt und keine statische tragende Funktion besitzt, leicht und mit geringen Querschnittsabmessungen in Bezug auf die Tragfähigkeit einfach herzustellen ist.The significant advantage over props of the known type is in it see that the steel column according to the invention by the minimal use of concrete, which only has a stabilizing effect and no static load-bearing Has function, is light and easy to manufacture with small cross-sectional dimensions in terms of load-bearing capacity.
Das neuentwickelte Bauelement wird sowohl gegen KorrosionseinflUsse als auch gegen Brandbelastungen zweckmäßig durch eine isolierende Ummantelung, z.B. aus Beton, geschützt, die wiederum aufgrund der geringen Querschnittsfläche der erfindungsgemäßen Stahlstütze in der Masse verhältnismäßig gering und daher leicht und preiswert ist.The newly developed component is both against corrosion influences as also expediently protected against fire loads by an insulating casing, e.g. made of concrete, which in turn is relatively small in mass and therefore light and inexpensive due to the small cross-sectional area of the steel support according to the invention.
Das erfindungsgemäße Bauelement wird bei Verwendung als Baustütze vorzugsweise mit einem Fuß- und Kopfteil versehen, wodurch ein einwandfreier Stoß beim Zusammenfügen mehrerer aufeinanderfolgender Stützen auf der Baustelle möglich ist. Um zu verhindern, daß der zur Stabilisierung der Druckstäbe verwendete Beton keine in Längsrichtung wirkenden Druckkräfte aufnimmt, wird ein freier Raum zwischen den Anschlußplatten des Kopf- bzw. Fußteiles und dem Beton vorgesehen. Der freie Zwischenraum kann mit einem nachgiebigen Material ausgefüllt werden. Die StabilitätThe component according to the invention is preferably provided with a foot and head part when used as a support, making a flawless one Impact when joining several successive columns on the construction site is possible. To prevent the stabilization of the Pressure rods used concrete does not absorb any compressive forces acting in the longitudinal direction, there is a free space between the connection plates of the Head or foot part and the concrete provided. The free space can be filled in with a pliable material. The stability
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der erfindungsgemäßen Stahlstütze wird durch diese Maßnahme nicht beeinträchtigt, da die Überleitung der Kräfte von der Kopf- bzw. Fußplatte auf die tragenden Druckstäbe durch verbindende Elemente, z.B. eingeschweißte Bleche, Profile o. dgl. erfolgt, die vorzugsweise sich an den Übergangsstellen mit dem stabilisierenden Beton gegenseitig überdecken. the steel support according to the invention is not by this measure impaired, since the transfer of forces from the head or foot plate to the load-bearing pressure rods by connecting elements, e.g. Welded sheets, profiles or the like. Takes place, which preferably overlap each other at the transition points with the stabilizing concrete.
Da der stabilisierende Beton nur auf der Ebene zwischen jeweils zwei Druckstäben erforderlich ist, entsteht bei der Anordnung von drei, vier oder mehreren tragenden Druckstäben im Innenbereich zwischen den Stäben ein Hohlraum, der für die Aufnahme von Versorgungsleitungen aller Art und Kommunikationsanlagen o. dgl. geeignet ist. Der Hohlraum kann außerdem im Bedarfsfall gegen Brand abgesichert werden, beispielsweise durch einen nichttragenden aber brandschützenden Hohlkörper vorzugsweise aus einem nichtbrennbaren Leichtbaustoff, der insbesondere für die Aufnahme und zum Schutz temperaturempfindlicher Installationseinrichtungen oder dgl. gut geeignet ist.Because the stabilizing concrete is only on the level between each two Pressure rods is required, arises in the arrangement of three, four or more load-bearing pressure rods in the interior between the Rods have a cavity that is used to accommodate all utility lines Type and communication systems or the like is suitable. The cavity can can also be secured against fire if necessary, for example preferably by a non-load-bearing but fire-protecting hollow body Made of a non-flammable lightweight construction material, which is particularly suitable for accommodating and protecting temperature-sensitive installation equipment or the like. Is well suited.
Anhand der beigefügten Zeichnungen soll das erfindungsgemäße Bauelement beispielsweise näher erläutert werden.The component according to the invention should be based on the accompanying drawings for example are explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Aufbau der erfindungsgemäßen Baustütze mit Ausbildung des Kopf- und Fußteiles in perspektivischer, teilgeschnittener Darstellung;Fig. 1 Structure of the prop according to the invention with the formation of the head and foot part in perspective, partially sectioned Depiction;
Fig. 2 Baustütze gemäß Fig. 1 mit Anschlußbeispiel für Träger, Deckenplatten usw.Fig. 2 prop according to Fig. 1 with connection example for carrier, Ceiling tiles, etc.
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In der Fig. 1 ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Baustütze 1 dargestellt. Die Druckstäbe 2, z.B. aus Stahl, sind im freien Abstand voneinander längs in der Baustütze 1 angeordnet. Der freie Abstand zwischen den einzelnen Druckstäben 2 ist mit stabilisierendem Beton 3 ausgefüllt. Die Druckstäbe 2 sind mit von außen.umfassenden Stahlbügeln 4 bekannter Art umschnürt, die u.a. auch aus Bewehrungsmatten bzw. spiralförmige Wendel aus Rundstahl o. dgl. bestehen können. Die Umschnürung 4, die im Knickfall auf Zug beansprucht wird, wirkt als Stabilisierungselement, wodurch vermieden wird, daß die einzelnen Druckstäbe 2 bei Druckbeanspruchung nicht nach außen knicken können. Dieselbe Funktion übernimmt der zwischen den Druckstäben 2 befindliche Beton 3, der beim Knicken der druckbeanspruchten einzelnen Druckstäbe 2 nach innen auf Druck beansprucht wird. Durch die erfindungsgemäße funktionsbedingte Anordnung des stabilisierenden Betons 3 und der Bügel 4 ergibt sich im Innehbereich zwischen den einzelnen Druckstäben 2 ein Hohlraum 5, der nach außen durch einen brandschützenden Hohlkörper 6 gegen die Stützkonstruktion 2, 3, 4 begrenzt werden kann. Die Verwendung eines solchen Hohlkörpers 6 ist ebenfalls für die Herstellung des erfindungsgemäßen Bauelementes vorteilhaft, da der Hohlkörper 6 gleichzeitig als Innenschalung für die Stütze 1 dienen kann. Die erfindungsgemäße Baustütze 1 ist durch eine Ummantelung 17, vorzugsweise aus Beton, gegen Korrosion und Brand geschützt.In Fig. 1, the structure of the prop 1 according to the invention is shown. The pressure rods 2, e.g. made of steel, are arranged lengthways in the prop 1 at a free distance from one another. The free space between the individual pressure rods 2 is filled with stabilizing concrete 3. The pressure rods 2 are better known with steel brackets 4 that encompass the outside Kind of wrapped around, which among other things also made of reinforcement mesh or spiral-shaped Spiral made of round steel or the like. Can exist. The constriction 4, which is subjected to tensile stress in the event of a buckling, acts as a stabilizing element, whereby it is avoided that the individual compression rods 2 cannot buckle outwards when subjected to compressive stress. Performs the same function the concrete 3 located between the pressure rods 2, which is when buckling the pressure-loaded individual pressure rods 2 is subjected to pressure inwards. The inventive function-related arrangement of the stabilizing concrete 3 and the bracket 4 results in the inner area between the individual pressure rods 2, a cavity 5, which to the outside can be limited by a fire-protecting hollow body 6 against the support structure 2, 3, 4. The use of such a hollow body 6 is also for the production of the component according to the invention advantageous because the hollow body 6 can serve as an inner formwork for the support 1 at the same time. The prop 1 according to the invention is through a casing 17, preferably made of concrete, protected against corrosion and fire.
Um eine aus der Längskraft entstehende Druckbeanspruchung des stabilisierenden Betons 3 bzw. der brand- und korrosionsschutzenden Ummantelung 17 zu vermeiden, wird zwischen der Kopfplatte 9 bzw. der Fußplatte 15 und dem Beton 3 ein freier Zwischenraum 14 eingehalten. Dieser freie Zwischenraum 14 kann mit einem nachgiebigen Material 27 ausgefüllt werden. Durch diese Maßnahme werden nachteilige Relaxationsvorgänge vermieden.To avoid a compressive stress of the stabilizing To avoid concrete 3 or the fire and corrosion protection coating 17, is between the top plate 9 and the base plate 15 and the concrete 3 a free space 14 is maintained. This free space 14 can be filled with a flexible material 27 will. This measure avoids disadvantageous relaxation processes.
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Zum Verbinden von Teilstücken des erfindungsgemäßen Bauelementes 1, sind zur Bildung eines Kopfteiles 7 die Druckstäbe 2 für die Überleitung der Kräfte mit einem Anschlußstück 8, z.B. einem Breitflanschträgerabschnitt, verschweißt, das mit der Kopfplatte 9 verbunden ist. Diese Verbindungsart ist besonders vorteilhaft, da durch das Einschweißen der Druckstäbe 2 in dem Kopfteil 7 einer vorgefertigten Baustütze 1 ohne Nachbearbeitung planparallele Anschlußflächen der Kopfplatte. 9 und der Fußplatte 15 hergestellt werden können. Die Kopfplatte 9 ist zweckmäßig für beliebige Verbindungen mit Gewindebolzen versehen, insbesondere aber für den Anschluß einer Fußplatte 15 eines weiteren Teilstückes des erfindungsgemäßen Bauelementes 1. An den Seitenflächen des Anschlußstückes 8 sind zur Befestigung von Trägern o. dgl. beliebige Verbindungselemente angeordnet, die z.B. aus einer Knagge 12 und Gewindebolzen 13 bestehen können. Die offene Seite 19 des Breitflanschträgers 8 ist ebenfalls mit einer - in der Zeichnung nicht dargestellten - Seitenplatte versehen, welche ebenfalls mit den beschriebenen Anschlußelementen 12 und 13 ausgestattet sein kann.To connect parts of the component 1 according to the invention, To form a head part 7, the pressure rods 2 for the transfer of forces are welded to a connection piece 8, e.g. a wide flange beam section, which is connected to the head plate 9. This type of connection is particularly advantageous because, by welding the pressure rods 2 in the head part 7 of a prefabricated support 1, plane-parallel connection surfaces of the head plate are obtained without reworking. 9 and the base plate 15 can be produced. The head plate 9 is useful for any connections with threaded bolts provided, but in particular for the connection of a base plate 15 of a further section of the component according to the invention 1. To the Side surfaces of the connection piece 8 are arranged for the attachment of carriers or the like. Any connecting elements, for example from a Latch 12 and threaded bolt 13 can exist. The open side 19 of the wide flange beam 8 is also with a - in the drawing Not shown - provided side plate, which can also be equipped with the connecting elements 12 and 13 described.
Für die Ausbildung des Fußteiles 11 der Baustütze 1 wird zweckmäßig eine andere Ausführungsform vorgeschlagen, die darin besteht, daß zwischen den Druckstäben 2 Blechrippen 18 angeordnet werden, die mit den Druckstäben 2 und der Fußplatte 15 verschweißt und/oder anderweitig verbunden sind. Die Fußplatte 15 ist mit Bohrungen für die Aufnahme der Gewindebolzen einer anzuschließenden Kopfplatte 9 einer weiteren Baustütze 1 versehen. Oberhalb dieser Bohrungen 28 ist in der Ummantelung 17 ein Handloch 16 für die Verschraubung der Bolzen mit dem Fußteil 11 vorgesehen. Die Stützbleche 18 und der stabilisierende Beton 3 überdecken sich in diesem Bereich gegenseitig, wodurch eine einwandfreie Stabilisierung der erfindungsgemäßen Baustütze 1 bisFor the formation of the foot part 11 of the prop 1 is appropriate Another embodiment proposed, which consists in that 2 sheet metal ribs 18 are arranged between the pressure rods, which with the pressure rods 2 and the base plate 15 are welded and / or otherwise connected. The base plate 15 is with holes for Receipt of the threaded bolts of a head plate 9 to be connected to a further prop 1 is provided. Above these holes 28 is in the casing 17 has a hand hole 16 for screwing the bolts to the foot part 11. The support plates 18 and the stabilizing concrete 3 overlap each other in this area, whereby a perfect stabilization of the prop 1 to according to the invention
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in den Fußteil Π hinein gewährleistet ist.is guaranteed in the foot part Π.
Der vorteilhafte Aufbau des erfindungsgemäßen Bauelementes bietet aufgrund des geringen Eigengewichtes und der hohen Tragkraft eine günstige Voraussetzung, nicht nur kurze stockwerkhohe, sondern auch längere durchlaufende Baustützen mit gleichbleibenden Querschnittsabmessungen in einem Stück zu verwenden.The advantageous structure of the component according to the invention offers a favorable one due to its low weight and high load-bearing capacity Prerequisite, not only short storeys high, but also longer ones to use continuous props with constant cross-sectional dimensions in one piece.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Baustütze 1 zwecks Befestigung von Trägern 21 zur Aufnahme von Deckenplatten 23, Zwischendecken 24 o. dgl. mit einer oder mehreren Anschlußstellen versehen ist. Die Anschlußstelle kann in ähnlicher Art wie Kopfteil 7 in Fig. 1 hergestellt sein, nur mit dem Unterschied, daß die Kopfplatte 9 entfällt und die Druckstäbe 2 an dieser Stelle nicht unterbrochen, sondern sich durch die gesamte Länge der Baustütze V erstrecken. Der z.B. zwischen den Druckstäben 2 eingeschweißte Breitflanschträgerabschnitt 8 ist an den offenen Seiten mit Anschlußplatten 20 versehen, um eine allseitige Anschlußmöglichkeit zu bieten.In Fig. 2, an embodiment is shown in which the support 1 is provided with one or more connection points for the purpose of fastening beams 21 for receiving ceiling panels 23, intermediate ceilings 24 or the like. The connection point can be similar to Be made head part 7 in Fig. 1, only with the difference that the head plate 9 is omitted and the pressure rods 2 are not interrupted at this point, but rather extend through the entire length of the prop V. The wide flange beam section 8 welded, for example, between the pressure rods 2 is provided with connection plates on the open sides 20 provided in order to offer an all-round connection option.
Die erfindungsgemäße Baustütze 1 kann zweckmäßig in Höhe der vorgesehenen Zwischendecken 24, Anschlußleitungen für Klimaanlagen oder dgl., mit Durchbrüchen 25 zum Hohlraum 5 versehen werden, die durch den stabilisierenden Beton 3 und die Brandschutzummantelung 17 hindurchführen, ohne die Stabilität der Baustütze 1 zu beeinträchtigen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, z.B. Installationen 26 aus dem Hohlraum 5 der Baustütze 1 innerhalb der brandgeschützten Räume in Zwischendecken o. dgl. zu führen.The prop 1 according to the invention can expediently at the level of the provided intermediate ceilings 24, connection lines for air conditioning or Like., Are provided with openings 25 to the cavity 5 through pass through the stabilizing concrete 3 and the fire protection cladding 17 without impairing the stability of the prop 1. This measure makes it possible, for example, to install installations 26 from the cavity 5 of the prop 1 within the fire-protected rooms in To lead false ceilings or the like.
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DE112009002323B3 (en) * | 2008-09-25 | 2020-11-12 | Stefan Böhling | Steel core support |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7307333A (en) | 1973-11-28 |
DE2225639B2 (en) | 1975-06-12 |
LU67658A1 (en) | 1973-07-26 |
BE800046A (en) | 1973-09-17 |
DK138708B (en) | 1978-10-16 |
FR2189606A1 (en) | 1974-01-25 |
FR2189606B1 (en) | 1980-08-01 |
DK138708C (en) | 1979-03-19 |
GB1438865A (en) | 1976-06-09 |
IT987789B (en) | 1975-03-20 |
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