DE2322601C3 - Verfahren zur Herstellung eines Stahlbeton-Deckenelementes und Form zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Ein im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenes Verfahren ist z. 3. aus der USA-Patentschrift 34 75 529 bekannt. Ein derartiges Verfahren ist ferner in der französischen Zusatzpatentschrift 43 371 beschrieben. Bei den bekannten Verfahren handelt es sich jedoch um die Herstellung eines Deckenelementes, das nur relativ niedrig belastbar ist, da es nur geringe Zugkräfte durch seine untere, die Hohlräume abschließende Platte aufnehmen kann.

Es ist bekannt, die Festigkeit von Stahlbeton-Bauteilen durch Vorspannung von im Beton eingelagerten Bewehrungen aus Stahl zu verbessern. So ist z. B. in der deutschen Patentschrift 8 91 519 das Einbetten eines auf Zug beanspruchten Stahlträgers in Beton, der nach dessen Erhärten den Beton unter Druckspannung setzt, beschrieben. Die Belastbarkeit des Bauteiles durch Zugbeanspruchung wird durch diese Maßnahme erhöht.

Es ist ferner aus der USA-Patentschrift 26 88 175 bekannt, bei der Herstellung von zweischaligen Betonplatten ein an der Unterseite eines Rahmens befestigtes Stahlnetz in frischen Beton einzutauchen.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung zu schaffen, durch das ein kreuzgeripptes allseitig geschlossenes Stahlbeton-Deckenelement herstellbar ist, das einer erhöhten Biegebelastung, die Zugspannungen an der Unterseite bewirkt, aussetzbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das vorgefertigte Bauteil vor dem Einsenken in die frische Betonschicht an den Unterseiten seiner Rippen, wie an sich bekannt, mit einem Stahlgitter versehen wird und

40 das Bauteil in einem gespannten Zustand, bei dem im unteren Bereich der Rippen eine Biegezugspannung auftritt, in die frische Betonschicht eingesenkt und bis zur Erhärtung der frischen Betonschicht in diesem gespannten Zustand gehalten wird.

Durch diese Maßnahme wird also die gerippte Platte mit der Bewehrung der unteren Platte verbunden, dann räumlich derart deformiert, daß im unteren Bereich der Rippen eine Biegezugspannung entsteht, und darauf werden die Rippen in die frische Betonschicht eingesenkt Nach Fortlassen der deformierenden Kräfte entstehen in der erhärteten unteren Platte Druckspannungen, weil die elastischen Kräfte der oberen Platte und der Rippen nunmehr auf die die Bewehrung umgebende Betonmasse der unteren Platte als Druckkräfte wirken. Die unter Druckspannungen stehende untere Platte ist also vorgespannt und kann bei Betriebsbeanspruchung auftretenden Zugspannungen widerstehen, ohne daß Risse entstehen.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist es vorteilhaft, eine Form, in welche die frische Betonschicht eingebracht wird, zu verwenden, die eine geringe Eigensteifigkeit hat und mittels einer Spannvorrichtung so verformbar ist daß ihre Bodenfläche die erwünschte konkave Krümmung aufweist

Die räumlich gekrümmte Form muß dabei der elastisch verformten Form der oberen Platte des Deckenelementes entsprechen. Diese Form wird durch elastische Verformung erreicht

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das vorgefertigte obere Bauteil des Deckenelementes im Schnitt

F i g. 2 eine Einzelheit des Bauteils nach F i g. 1 mit an ihm befestigtem Stahlgitter im vergrößerten Maßstab,

F i g. 3 das Bauteil nach F i g. 1 nach Eintauchen in die Betonschicht für die untere Platte,

Fig.4 eine Einzelheit des Bauteils nach Fig.3 entsprechend F i g. 2 nach Eintauchen in die Betonschicht für die untere Platte im vergrößerten Maßstab,

F i g. 5 ein Spannungsbild für den Querschnitt des Bauteils nach F i g. 1 vor dem Eintauchen in die Betonschicht,

F i g. 6 ein fertiges Bauteil im Querschnitt,

F i g. 7 eine Einzelheit des fertigen Bauteils nach F i g. 6 im vergrößerten Maßstab,

Fig.8 ein Spannungsbild für den Querschnitt des fertigen Bauteils nach F i g. 7 unter Belastung durch Eigengewicht,

F i g. 9 ein Spannungsbild wie F i g. 8 unter Betriebsbelastung.

Das Herstellen des Stahlbeton-Deckenelements erfolgt in zwei Schritten. Bei dem ersten Schritt wird mit Hilfe einer kastenförmigen offenen Form die obere Platte des Deckenelements mit einander kreuzweise schneidenden Rippen 3 durch Füllen der Form mit Beton als oberes Bauteil 1, wie in Fig. 1 gezeigt, hergestellt.

An diesem oberen Bauteil 1 wird dann nach dessen Erhärtung als Bewehrung für die unterhalb der Rippen 3 an das Bauteil fest anzuschließende untere Platte ein Stahlnetz oder Stahlgitter 2 mittels federnder Stücke 4 (F i g. 2) oder durch Schweißen befestigt. Das obere Bauteil 1 wird darauf zusammen mit dem an ihm befestigten Stahlnetz an seinen äußeren Kanten abgestützt und derart belastet, daß in ihm die aus F i g. 5 ersichtliche Spannungsverteilung auftritt. Das Bauteil erhält dabei, wenn die Form eben gewesen ist, eine nach

unten konvex räumlich gebogene Form. Ist dagegen eine nach oben konvex geformte Form verwendet worden, wird das belastete Bauteil im Belastungszustand eben.

Zu Beginn des zweiten Herstellungsschrittes wird eine Form für die untere 2,5 bis 3 cm dicke Platte vorbereitet Ist das obere Bauteil, wie erwähnt, nach unten infolge aufgebrachter Belastung konvex verformt, so muß die Form entsprechend der Verformung des oberen Bauteils ebenfalls verformt werden, d.h. räch unten eingedruckt werden, damit ihre Krümmung der Krümmung des oberen Bauteils entspricht Diese Verformung erfolgt elastisch durch geeignete Mittel.

Eine der Dicke der unteren Platte 5 entsprechende Betonschicht wird dann in der Form bei vorheriger Verdichtung des Betons ausgebreitet Anschließend wird das an seiner Unterseite Rippen aufweisende und mit dem Stahlnetz versehene, unter Spannung gehaltene Bauteil 1 auf die Betonschicht aufgelegt Bei Vibration der Form für die untere Platte 5 erfolgt das Eintauchen der unteren Seite des oberen Bauteils 1 und des mit ihm verbundenen Stahlnetzes 2 in die Betonschicht bis zur durch Distanzstücke bestimmten Tiefe von 1,5 bis 2 cm. Dabei erfolgt durch die Vibration das Einarbeiten des Betons in die netzförmige Bewehrung bei gleichzeitigern Schließen der Betonschicht über der Bewehrung (F ig. 4).

Das obere Bauteil 1 ist während des vorstehend beschriebenen Vorganges, wie erwähnt, unter Vorspannung. Die Verteilung der Spannung über den Querschnitt des Bauteils zeigt F i g. 5. Im unteren Bereich .des Bauteils treten Zugspannungen auf.

Nach Erhärten des Betons der unteren Platte 5 wird die Spannung von dem oberen Bauteil 1 fortgenommen. Bei dem Entspannen des oberen Bauteils kehrt dieses in die vor dem Spannen von ihm eingenommene Form zurück, d. h. also z. B. aus einer nach unten konvexen Form in eine ebene Form. Dabei verschwinden die infolge der aufgebrachten Last in den Rippen auftretenden Zugspannungen, und die Rippen üben nunmehr auf die untere Platte von den Rändern zur Mitte hin gerichtete Druckspannungen aus. Die unten konvex geformte, bisher in ihrer Betonmasse nicht mit dem oberen Bauteil verbundene untere Platte muß dieser Formänderung unter Aufnahme der von den Rippen kommenden Druckspannung folgen. Sie wird auch eben. Das nun unten geschlossene fertige Deckenelement weist den in Fig.6 dargestellten Querschnitt auf, der in F i g. 7 vergrößert gezeigt ist

Die Spannungsverteilung über den Querschnitt unter Eigengewicht des an seinen Rändern abgestützten Deckenelementes zeigt F i g. 8. Man sieht, daß infolge einer Biegebeanspruchung in der oberen Platte Druckspannungen herrschen, die dann über den Rippenquerschnitt nach unten in Zugsspannungen übergehen, und daß in der unteren Platte wieder Druckspannungen auftreten, infolge der Wirkung der vorhergegangenen Zugspannung in den Rippen. Wird das Deckenbauelement betriebsmäßig belastet, so zeigt sich die Spannungsverteilung gemäß Fig.9. In der unteren Platte treten dann noch immer Druckspannungen auf, was die Gefahr der Rißbildung ausschließt und die Belastbarkeit des Deckenbauelements heraufsetzt.
Für die Erzeugung der Spannkräfte kann eine

)» Vorrichtung mit einem Anzeigegerät für die infolge der Kräfte erreichte Verformung des zu spannenden Teils verwendet werden. Dieses gilt sowohl für das Vorspannen des Betonteils 1 als auch für das elastische Verformen der Formen für die obere und die untere Platte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines unten und oben eine ebene Platte und allseitig geschlossene innenhohlräume aufweisenden Stahlbeton-Deckenelementes, bei dem zunächst ein aus einer Platte und aus an der Unterseite der Platte angeformten, sich kreuzenden Rippen bestehendes Bauteil aus bewehrtem Beton mit nach unten offenen kassetten- formigen Hohlräumen vorgefertigt wird und dieses Bauteil dann mit den Rippen in eine frische Betonschicht, vorzugsweise unter Rütteln, eingesenkt wird und die frische Betonschicht zur unteren Platte des Deckenelementes abbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgefertigte Bauteil (1) vor dem Einsenken in die frische Betonrchicht an den Unterseiten seiner Rippen (3), wie an sich bekannt, mit einem Stahlgitter (2) versehen wird und das Bauteil in einem gespannten Zustand, bei dem im unteren Bereich der Rippen eine Biegezugspannung auftritt, in die frische Betonschicht eingesenkt und bis zur Erhärtung der frischen Betonschicht in diesem gespannten Zustand gehalten wird.

2. Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, in welche die frische Betonschicht eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Form eine geringe Eigensteifigkeit hat und mittels einer Spannvorrichtung so verformbar ist, daß ihre Bodenfläche die erwünschte konkave Krümmung to aufweist