DE2258654A1

DE2258654A1 - Verbundbauteil, bestehend aus einem kastentraeger mit einer an eine seiner flaechen angegossenen betonschicht

Info

Publication number: DE2258654A1
Application number: DE19722258654
Authority: DE
Inventors: Frederick Harold Needham
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1971-12-03
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: JPS4876331A; CA991879A; FR2162151B1; GB1418289A; IT975909B; FR2162151A1

Description

Patentanwalt

Karl A. Brose

Di··".-ing.

D-0023 ,V\0;...hon - Pullach
Wiensßlr. 2, Ϊ. Mü"n. 79505 70,79317 32

DBr/au München-Pullach, 29. November 1972

BRITISH STEEL CORPORATION,' eine Gesellschaft nach den Bestimmungen des "Iron & Steel Act 1967"_f.33 Grosvenor Place, London, S.W.1., England

Verbundbauteil, bestehend aus einem Kastenträger mit einer an eine seiner Flächen angegossenen Betonschicht. ·

Die Erfindung betrifft einen Verbundbauteil, bestehend aus einem Kastenträger mit einer an eine seiner Flächen angegossenen Be-», tonschicht. .

Nach einem Gesichtspunkt wird durch die Erfindung ein Verbundbauteil geschaffen, welcher aus einem Kastenträger mit einer an eine seiner Flächen angegossenen Betonschicht besteht, wobei der Kastenträger mindestens mit einem langgestreckten Verstärkungsteil versehen ist, welches sich auf dieser Fläche erstreckt und in den Beton hineinragt, so daß Scherlasten über diesen Verstärkungsteil von dem Beton auf den Kastenträger übertragen werden.

Die Fläche,an die die Betonschicht angegossen ist, kann die obere Aussenfläche des Kastenträgers sein und der Verstärkungsteil erstreckt sich dann in Längsrichtung dieser Fläche.

Alternativ oder zusätzlich kann diese Fläche eine Innenfläche des Kasten trägers, insbesondere die innere Bodenfläche des Kasten-

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trägers oder eine Innenfläche eines Endkastens des Träfgrs sein.

Nach einem anderen Gesichtspunkt schafft die Erfindung einen Kastenträger, der mindestens durch einen langgestreckten Verstärkungsteil verstärkt ist, welcher auf einer Aussenfläche des Kastenträgers angeordnet ist und von dieser vorsteht und sich in Längsrichtung dieser Fläche erstreckt, wobei,wenn Beton auf diese Aussenfläche aufgegossen ist, die Scherlasten zwischen dem Beton und dem Kadbenträger über diesen mindestens einen Verstärkungsteil übertragen werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die genannte Aussenfläche die oben liegende Aussenfläche. ^

Nach einem weiteren Gesichtspunkt wird durch die Erfindung ein Kastenträger mit einem oben offenen Endkasten geschaffen, wobei eine innere Seitenfläche des Endkastens mindestens einen langgestreckten Verstärkungsteil aufweist, welcher sich auf dieser Fläche nach unten erstreckt und in den Kasten vorsteht, worauf, wenn Beton in den Endkasten als Teil eines Verbundbauteiles einschließlich des Kastenträgers gegossen wird, die Scherbeanspruchungen zwischen dem Beton und dem Endkasten über diesen mindestens einen Verstärkungsteil übertragen werden.

Die Scherbeanspruchungen können durch das Anhaften des Betons an den Verstärkungsteil und/oder durch die mechanische gegenseitige Wirkung zwischen dem Beton und dem Verstärkungsteil übertragen werden.

Vorzugsweise weist der Verstärkungsteil seitlich vorstehende

Abschnitte auf, welche geeignet sind, in den Beton einzugreifen und dessen Trennung von dem Kastenträger zu verhindern.

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Der Verstärkungsteil kann ein Walzprofil sein.

Der Kastenträger kann mit einer oder mehreren inneren Verstärkungsplatten versehen sein.

Es können Einrichtungen vorgesehen sein, um die Lagerbeanspruchungen in einem Bereich zu verringern, in dem der Verstärkungsteil über eine dieser Verstärkungsplatten verläuft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen Verbundbauteil mit einem üblichen Kastenträger;

Figur 2 einen Teil eines Querschnittes/Längs der Linie 2-2 von Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen

Verbundbauteil mit einem Kas,tenträger nach der Erfindung;

Figur 4 einen Teil eines Querschnittes längs der Linie 4-4 von Figur 3 und

Figuren 5 und 6 Querschnitte von weiteren Verbundbauteilen nach der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren 1 und 2 ist ein üblicher Verbundbauteil veranschaulicht, welcher aus einem im Schnitt rechteckigen Stahlkastenträger 10 besteht, welcher in Abständen über seine Länge mit Verstärkungsplatten 12 versehen ist, Von denen eine in"Fi-

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gur 2 dargestellt ist. Der Kastenträger ist fernerhin mit in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungsteilen 14 versehen, wobei die Verstärkungsplatten bei 16 geschlitzt ausgebildet sind, um die Verstärkungsteile hindurchzulassen.

Eine Betonschicht 18 ist auf die oben liegende Aussenflache 20 des Kastenträgers aufgegossen und ist mit dieser mittels einer großen Anzahl von Scherbolzen 22 verbunden. Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Scherbolzen sowohl seitlich als auch in Längsrichtung des Kastenträgers verteilt angeordnet sind. Die Funktion der Scherbolzen Zk liegt darin, Scherbeanspruchursen zwischen dem Beton 22 und dem Kastonträger 10 zu

übertragen. Diese Scherbeanspruchungen wirken normalerweise in Längsrichtung des Trägers, wie dies durch Pfeile 26 in Figur 2 angedeutet ist. Die Scherbolzen übertragen diese Scherbeanspruchungen durch Erzeugung von Druckspannungen zwischen dem Beton und den Oberflächen der Scherbolzen, welche senkrecht zur Richtung der Scherbeanspruchungen stehen. Die Köpfe der Bolzen 24 verhindern zusätzlich die Trennung des Betons 22 von dem Kastenträger.

Dieser bekannte Kastenträger und ein mit diesem hergestellter

Verbundbauteil weist verschiedene Nachteile auf. Zunächst werden die Scherbolzen normalerweise an den Kastenträger in einer Fabrikationswerkstatt angeschweißt und können während des Einbaus des Trägers beschädigt werden. Weiterhin bietet ein Träger, der eine große Anzahl von Scherbolzen auf seiner oben liegenden Fläche aufweist, für die Arbeiter eine ausgesprochen ungünstige und unsichere Oberfläche, um darauf zu laufen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Schlitze in den Verstärkungsplatten 12 diese Schwächen und es erforderlich machen, Bleche grösserer Dicke zu verwenden oder die Verstärkungsplatten großzügiger zu bemessen oder mehrere Verstärkungsplatten in dichteren

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Abständen zu verwenden.

Die in den Figuren 3 und 4 veranschaulichte Ausführungsfcrm der vorliegenden Erfindung stellt einen Kastenträger und einen Verbundbauteil dar, bei denen diese Probleme vermieden sind.

In Figur 3 und 4 ist ein Kastenträger 30 veranschaulicht, welcher mit längsgerichteten Verstärkungsteilen 32 an seiner äusseren oben liegenden Fläche versehen ist. Keine längsgerichteten Verstärkungsteile sind im Inneren des Trägers vorgesehen. Eine Betonschicht 34 ist auf die oben liegende Aussenfläche" des Kastenträgers 30 aufgegossen und schließt die Verstärkungsteile 32 in sich ein.

Die Verstärkungsteile 32 erstecken sich in Längsrichtung des Kastenträgers und bieten folglich vergleichsweise große längs-, gerichtete Seitenflächen 36. Der Beton 34 haftet lediglich schwach an den Oberflächen 36 der Verstärkungsteile 32, jedoch reicht wegen der vergleichsweise großen Fläche der Oberflächen 36 diese Haftung aus, um Scherbeanspruchungen (die wiederum durch Pfeile 26 angedeutet sind) zwischen dem Beton 34 und dem Kastenträger zu übertragen. Falls die Scherbeanspruchungen besonders groß sind, können die Verstärkungsteile mit seitlich vorstehenden Ansätzen versehen sein oder Löcher in ihren Flanschen aufweisen, so daß eine mechanische (im Gegensatz zur.lediglich klebenden) gegenseitige Wirkung zwischen dem Beton und den Teilen 32 erfolgt, um die Scherbeanspruchungen zu übertragen. Querverlaufende Verstärkungsstangen können durch derartige Löcher hindurchgeführt werden. Somit ist dieVerwendung von Scherbolzen und die damit verbundenen Probleme vermieden.

Die Verstärkungsteile 32 sind als Wulsteisen veranschaulicht, können jedoch gleichfalls andere Walzquerschnitte sein, bei-

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spielsweise Flacheisen, Winkeleisen, T-Eisen, I-Eisen oder U-Eisen. Walzquerschnitte, wie beispielsweise Winkeleisen, T-Eisen und Wulsteisen, weisen den zusätzlichen Vorteil auf, daß sie seitlich verlaufende Abschnitte (beispielsweise die Wülste 37 der Wulsteisen) aufweisen, welche in Eingriff mit dem Beton 34 ähnlich den Köpfen von Scherbolzen gelangen und dessen Trennung von dem Kastenträger verhindern.

Der Kastenträger 30 ist mit inneren Verstärkungsplatten entweder von dem in Figur 1 veranschaulichten Typ oder dem "Bilderrahmen"-Typ versehen, der aus vier zusammengeschweißten Teilen 38 besteht, wie dies in Figur 3 veranschaulicht ist. Da im Inneren des Kastenträgers keine in Längsrichtung verlaufende Verstärkungsteile vorgesehen sind, ist es nicht notwendig, Schlitze in den Verstärkungsplatten vorzusehen, Insbesondere können, da die Verstärkungsteile 32 aussen an dem Kastonträger angeordnet sind, die Teile 38 schmaler ausgebildet werden, da sie nicht mit Schlitzen versehen werden müssen. Gleichermaßen können aus Tafeln bestehende durchgehende Trennwände aus dünneren Blechen hergestellt werden. Somit sind zwei Einzelteile, nämlich die üblichen Scherbolzen und die inneren Versteifungen durch einen einzigen Teil ersetzt, nämlich die äusseren Versteifungen 32.

Um zu große Lagerbeanspruchungen in den Bereichen 40 der Verstärkungswände 38 zu verringern, in denen die Verstärkungsteile 32 über diese laufen, sind direkt unterhalb der Verstärkungsteile 32 an den Verstärkungswänden Eckbleche 39 (Figur 4) befestigt. Diese Eckbleche sind dreieckig und sind sowohl an den Verstärkungswänden als auch an der Unterseite der oben liegenden Fläche 20 des Trägers angeschweißt. Dadurch wird der Auflagerdruck, der auf Jeder Verstärkungswand lastet, gleichzeitig über den Flächenbereich der Oberseite des Eckbleches verteilt,anstelle lediglich über die kleine Fläche 40 übertragen zu werden. Die

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Eckbleche 39 können bei beiden Verstärkungswandarten verwendet werden, d.h. sowohl mit den Verstärkungswänden vom Bilderrahmentyp oder vom Pla-ttentyp.

Es ist offensichtlich, daß, obwohl es bevorzugt ist, die Verstärkungsteile 32 lediglich auf einer ausBsn liegenden Fläche des Kastenträgers vorzusehen, diese gleichzeitig innen vorgesehen werden können, falls dies erforderlich ist. Dann ist es jedoch notwendig, Schlitze in den Verstärkungswänden vorzusehen, jedoch kann die Verwendung von Scherbolzen weiterhin vermieden werden.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier ist ein Querschnitt durch einen Kastenträger 41 veranschaulicht, wobei ein Verbundbauteil dadurch gebildet ist, daß Beton 42 in das Innere des Kastenträgers gegossen ist. Der Kastenträger ist mit in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungsteilen 44 an seiner imeren Bodenfläche versehen. Diese Verstärkungsteile sind von der unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beschriebenen Art und übertragen die Scherbeanspruchungen zwischen dem Beton und dem Kastenträger in der gleichen Weise. Somit ist die Verwendung von Scherbolzen wiederum vermieden.

Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Verbundbauteil, bei dem die Erfindung angewendet ist, um Beton in dem Endkasten eines Kastenträgers 50 zu verankern. Der Kastenträger 50 weist einen oben offenen Endkasten 51 auf, dessen Boden durch den Bodenflansch des Trägers 50 und dessen Seiten durch die Seitenstreben des Trägers 50 und durch eine Endplatte 52 sowie eine Verstärkungswand 54 gebildet sind. Beton 46 wird auf den Kastenträger, wie bei der Ausführungsform in Figur 3, aufgegossen und

füllt gleichzeitig den Kasten 51. Verstärkungsteile 58 erstrekken sich senkrecht nach unten auf den Innenflächen der Endpiat-

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te 52 und der Verstärkungswand 5^, um das Ausbeulen dieser Wände zu verhindern. Scherbeanspruchungen zwischen dem Beton in dem Kasten 53 und dem Träger werden über die Verstärkungsteile 58 übertragen. Die übertragung kann durch Haften oder durch mechanische Kopplung in der unter Bezugnahme auf Figur 3 und 4zuvor beschriebenen Weise erfolgen. Äussere Versteifungsteile 60 können gleichfalls auf der oben liegenden Aussenflache des Trägers 50 vorgesehen sein, wie dies zuvor beschrieben wurde.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(i/ Verbundbaüteil, bestehend aus einem Kastenträger mit einer an eine seiner Flächen angegossenen Betonschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kastenträger (30) mit mindestens einem langgestreckten Verstärkungsteil (32) versehen ist_s welcher sich über die 'Fläche (2O)₈, an die die Betonschicht angegossen ist, erstreckt und in den Beton (34) vorsteht, wobei Scherbeanspruchungen von dem Beton zu dem Kastenträger über"den Verstärkungsteil übertragbar sind.
2. Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (20) die oben liegende Aussenflache des Kastenträgers ist und daß sich der Verstärkungsteil (32) in Längsrichtung dieser Fläche erstreckt. <
3. Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· die Fläche eine Innenfläche des Kastenträgers ist.
4. Verbundbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche die innere Bodenfläche des Kastenträgers ist.
5. V_erbundbauteil nach Anspruch 3, -dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine Innenfläche (52, 54) eines Endkastens des Trägers ifltr
6. Verbu ndbauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherbaanspruchungen durch Haftung des Betons (34) an dem Verstärkungsteil (32) übertragbar sind.
7. Verbundbauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherbeanspnchungen.

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durch mechanische Kopplung zwischen dem Beton (34) und dem Verstärkungsteil (32) übertragbar sind.
8. Verbundbauteil nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsteil (32) einen seitlich vorstehenden Abschnitt (37) für den Eingriff mit dem Beton aufweist, um das Trennen des Betons von dem Kastenträger zu verhindern.
9. Verbundbauteil nach Anspruch 9t 10, oder 11, dadurch gdennzeichnet, daß der Kastenträger eine oder mehrere innere Verstärkungswände (38) aufweist.
10. Verbundbauteil nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (39) vorgesehen sind, um den Auflagerdruck in Bereichen zu verringern, in denen der Verstärkungsteil (32) über eine Verstärkungswand (38) verläuft.

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