DE2339638A1

DE2339638A1 - Profilblechplatte fuer betonverbunddecken

Info

Publication number: DE2339638A1
Application number: DE19732339638
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ing Sowa
Original assignee: Individual
Current assignee: Huette Krems 3500 Krems At GmbH
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1975-02-20
Also published as: ATA639874A; BE818458A; DE2339638B2; AT339554B; DE2339638C3

Description

Deutsche Patentamt

8000 München 2

Zweibrückenstr. 12

Betr.: Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
Anmelder: Dr.-Ing. W. Sowa, 6101 Roßdorf, und

Dipl.-Ing. W. Reinsch, 6071 Götzenhain

PROFILBLECHPLATTE FÜR BETONVERBUNDDECKEN

Die Erfindung bezieht sich auf Verbunddecken aus Profilblechplatten und Beton und betrifft eine ProfilblecL-platte für solche Decken.

Im Hochbau werden für Decken Profilblechplatten verwendet, die durch Profilieren von dünnem Metallblech ein großes
Widerstandsmoment erhalten. Diese Profilblechplatten müssen aus bauphysikalischen Gründen mit Aufbeton versehen
werden. Es erweist sich als wirtschaftlich, wenn der Aufbeton durch Ausnutzung seiner Druckfestigkeit zum Tragen
herangezogen wird, indem für eine schubfeste Verbindung
zwischen Beton und Profilblechplatte gesorgt wird. Dadurch entsteht eine sogenannte Verbunddecke.

Da die Haftfestigkeit des Betons am Blech für die Herstellung eines solchen Schubverbundes allein nicht ausreicht, ist bereits vorgeschlagen worden, Stanzungen oder Lochungen in die ebenen Querschnittsteile der Profilblechplatte einzubringen. Der durch diese öffnungen hindurchfließende Beton bildet eine mechanische Verzahnung mit der Profilblechplatte, die unabhängig von dem sogenannten Klebever-

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bund die Schubkräfte im wesentlichen durch Kontaktwirkung zwischen den „Betonzähnen" und den Lochleibungen des Profilblechs überträgt.

Wie Versuche gezeigt haben, versagt dieser Mechanismus bei großen Schubkräften dadurch, daß die Betonzähne in der Ebene, in der sich die Stanzungen oder Lochungen befinden, von den Lochrändern glatt abgeschert werden.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, bei Verbunddecken der eingangs genannten Art durch eine andere Anordnung der Stanzungen oder Lochungen den mechanischen Verbund durch Verzahnung zwischen Profilblech und Beton so zu verbessern, daß wesentlich größere Schubkräfte übertragen werden können und die Grenze der Tragfähigkeit nicht mehr durch Versagen des Schubverbundes bestimmt wird, sondern etwa durch Erreichen der Betondruckfestigkeit am Druckrand des Verbundquerschnitts oder durch Erreichen der Fließgrenze des Profilblechs am Zugrand des Verbundquerschnitts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Stan zungen oder Lochungen in den Kantenbereichen der Profilblechobergurte so angeordnet sind, daß jedes Loch zu einem Teil in der Obergurtebene und zum anderen Teil in der Ebene der angrenzenden Profilblechflanke liegt. Der Rand eines solchen Loches ist eine räumliche Kurve.

In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die an den Kanten der Obergurte liegenden schubübertragenden Scherflächen aus runden, ovalen oder eckigen, in die ebenen Ausgangsbleche gestanzten Löchern gebildet, und zwar durch Abkanten in den Lochachsen oder dicht neben den Lochachsen. Durch dieses beim Profilieren erfolgte Abkanten sind die ursprünglich ebenen Löcher in die oben beschriebene dreidimensionale Form übergeführt.

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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Löcher nicht voll ausgestanzt, sondern das Lochmaterial ist ein- oder zweiseitig ausgeklappt, so daß die ausgeklappten Lappen zusätzliche schubübertragende Flächen bilden. Das Ausklappen kann vor, während oder nach dem Profilieren erfolgen.

Mit der Erfindung werden durch die dreidimensionale Form der schubübertragenden Lochränder und durch die Lage der Löcher an den Außenkanten der Profilblechobergurte folgende Vorteile erzielt:

Erstens werden besonders große Bereiche des umgebenden Betons zur Schubübertragung herangezogen, nämlich nicht nur Bereiche der obenliegenden Betonplatte, sondern c~oh Bereiche der Betonstege.

Zweitens bildet der durch die gegenüberliegenden Löcher an den Profilblechobergurten durchgeflossene Beton Querstege, die durch ihre Verspannung mit den angrenzenden Betonstegen ein vorzeitiges Abscheren verhindern.

Drittens erfordert die Bildung einer durch die dreidimensionale Form der Lochränder bedingten räumlichen Schubbruchfläche eine größere Bruchenergie als die Bildung einer ebenen Bruchfläche, so daß der Bruch bei der erfindungsgemäßen räumlichen Verzahnung erst bei größeren Schubkräften erfolgt als bei einer ebenen Verzahnung.

Viertens können in den beiden Außenkantenbereichen eines Profxlblechobergurts doppelt so viele schubübertragende Stanzungen oder Lochungen untergebracht werden wie in der Mitte des Obergurts, die nur für eine Reihe schubübertragender Elemente Platz bietet.

Insgesamt haben die genannten Vorteile dieses der Erfindung zugrunde liegenden Verbundsystems mit räumlicher

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Verzahnung an den Außenkanten der Profilblechobergurte zur Folge, daß wesentlich größere Schubkräfte durch mechanischen Verbund zwischen Profilblech und Beton übertragen werden können als bei bekannten Verbundsystemen mit ebener Verzahnung in der Mitte der Profilblechobergurte .

Der die Verzahnung bildende Beton fließt beim Betonieren durch die Stanzöffnungen jeder Profilblechrippe in den durch Rippenobergurt und Rippenflanken begrenzten Raum. Um den durchgeflossenen Beton aufzufangen, muß dieser Raum nach unten durch eine Verschalung abgedichtet werden.

Bekannt sind zweischalige Profilblechplatten, bei denen ein mit den Profilblechuntergurten verbundenes ebenes Unterblech den tragenden Querschnitt verstärkt. Es fällt unter den Erfindungsgedanken, daß bei Verbunddecken mit schubübertragenden Stanzöffnungen in den Profilblechrippen ein solches ebenes Unterblech als abdichtende Verschalung dient.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Unterblech nicht eben, sondern wie das Oberblech - nur mit kleinerer Rippenhöhe - profiliert, so daß die Rippen des Unterblechs in die Rippen des Oberblechs eingreifen und diese nach unten abdichten. So entsteht in jeder Rippe zwischen den Obergurten des Oberblechs und des Unterblechs ein Hohlraum, in den durch die Stanzöffnungen der frische Beton fließt. Um das Eigengewicht des Betons aus wirtschaftlichen Gründen möglichst klein zu halten, wird der Hohlraum durch entsprechende Wahl der Unterblechrippenhöhe möglichst niedrig bemessen, nämlich gerade nur so hoch, daß der einfließende Beton eine wirksame Verzahnung bildet. Oberblech und Unterblech sind durch Schweißung oder Nietung oder auf andere Weise verbunden, so daß sie statisch zusammenwirken.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zur abdichtenden Verschalung der Profilblechrippen ebene, gerundete oder profilierte dünne Zusatzbleche in die Rippen eingeschoben oder eingedrückt. Dabei können folgende an den Flanken der Profilblechrippen angebrachte Vorrichtungen den Zusatzblechen als Auflager dienen: Erstens Nocken, Sicken oder Stufen, die in die Profilblechflanken eingepreßt oder eingewalzt sind; zweitens die unteren Ränder der schubübertragenden Stanzlöcher, die zur Rippenmitte hin eingebogen sind. Diese als Auflager dienenden Nocken, Sicken, Stufen oder eingebogenen Lochränder können entfallen, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Zusatzbleche seitlich mit Zungen oder Haken versehen sind, die in die Stanzlöcher eingreifen und sich auf die unteren Lochränder auflegen.

Im folgenden wird die Erfindung an Beispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein Profilblech ohne Beton;

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht eine Rippe eines Profilblechs mit verschiedenen Beispielen von schubübertragenden Stanzungen oder Lochungen;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Verbunddecke aus Profilblech und Beton mit verschiedenen Anordnungen der schubübertragenden Stanzungen oder Lochungen und verschiedenen Beispielen von bekannten Folien, die das Auslaufen des Betons verhindern;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Rippe einer Verbunddecke mit einem den tragenden Querschnitt verstärkenden ebenen Unterblech als abdichtender Schalung;

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Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Rippe einer Verbunddecke mit einem den tragenden Querschnitt verstärkenden profilierten Unterblech als abdichtender Schalung;

Fig. 6 bis Fig. 9

Querschnitte durch Rippen von Verbunddecken mit verschiedenen Beispielen von Zusatzblechen als Verschalungen, die zum Auffangen des durch die Stanzöffnungen geflossenen Betons dienen, und zwar

Fig. 6 ein dachförmig abgekantetes Zusatzblech, das sich auf Nocken in den Profilblechflanken abstützt;

Fig. 7 ein trapezförmig abgekantetes Zusatzblech, das sich auf durchgehende Sicken in den Profilblech flanken abstützt;

Fig. 8 ein tonnenförmig gerundetes Zusatzblech, das sich auf Stufen in den Profilblechflanken abstützt;

Fig. 9 ein schwach profiliertes Zusatzblech, das sich auf die eingebogenen unteren Lochränder der Profilblechflanken abstützt;

Fig. 10 in perspektivischer Ansicht eine Profilblechrippe mit eingedrücktem Zusatzblech, das sich mit ausgestanzten seitlichen Zungen auf den unteren Rand jeder zweiten Stanzöffnung auflegt, sowie drei Beispiele von verschieden ausgebildeten Zusatzblechen.

In Fig. 1 ist eine Profilblechplatte 1 dargestellt, die mit ihrem einen Ende auf einem Stahlträger 2 aufliegt. Die an den Obergurtkanten angedeuteten Stanzungen mit

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Scherflächen s bewirken eine spielfreie Verzahnung mit dem Aufbeton (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Beton nicht gezeichnet), wodurch der in einer Verbunddecke auftretende Schub zwischen Profilblech und Beton sicher übertragen wird.

Fig. 2 zeigt eine Rippe dieser Profilblechplatte mit verschiedenen Beispielen von schubübertragenden Stanzungen oder Lochungen, die jeweils zum Teil in der Obergurtebene ο und zum anderen Teil in den Flankenebenen f liegen. Im einzelnen sind aufgeführt: runde oder ovale Löcher 3, viereckige oder quadratische Löcher 4 und viereckige oder quadratische Löcher 5 mit zweiseitig ausgeklappten Lappen p. Die Lochachsen fallen in der Regel mit den Kanten k des Profilblechs 1 zusammen. Si^ können aber auch aus dieser mittigen Kantenlage herausgerückt sein, etwa um die nutzbare Querschnittsfläche des Obergurts ο zu vergrößern. Die Löcher 3, 4 und 5 können entweder, wie in Fig. 2 dargestellt, einander gegenüberliegen, oder sie können gegeneinander versetzt angeordnet sein.

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt durch eine Verbunddecke aus Profilblech 1 und Beton b zeigt im Schnitt die verschiedenen schubübertragenden Stanzöffnungen 3 und 4 sowie 5 mit den aufgeklappten Lappen p; ferner zeigt Fig. 3 verschiedene bekannte Möglichkeiten, den durch die Stanzöffnungen fließenden, die Verzahnung bildenden Beton h^ aufzufangen und nach unten abzuschälen. Die vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Folie 6 ist an den Flanken des Profilblechs angeklebt. Das abgekantete dünne Blech 7 ist durch Niete, Schrauben oder Schweißpunkte an den Profilblechflanken befestigt. Die aus Metall oder anderem Material bestehende unverformte Platte 8 ist durch Klebung oder Schweißung oder auf andere Weise, zin Beispiel durch Niete oder Schrauben, an

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den Absätzen a der Profilblechflanken befestigt.

Die in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Querschnitte durch Rippen von Verbunddecken zeigen zwei neue erfindungsgemäße Möglichkeiten, den durch die Stanzöffnungen fliessenden Beton b, nach unten abzuschälen. Diese Aufgabe erfüllen die Unterbleche 9 und 10, die durch die Verbindungen ν - das können Schweißungen, Nietungen oder andere
Verbindungsarten sein - an den Untergurten der Profilbleche 1 statisch wirksam befestigt sind und damit gleichzeitig die Zugbewehrung der Verbunddecke verstärken.

Das in Fig. 4 dargestellte Unterblech 9 ist ein ebenes, über mehrere Rippen durchlaufendes Blech. Da es nicht
verformt wird, ist es preisgünstig; und da es mit seiner ganzen Querschnittsfläche am äußersten Zugrand des Verbundquerschnitts liegt, verstärkt es wesentlich die Zugbewehrung der Verbunddecke.

Das in Fig. 5 dargestellte Unterblech 10 ist so profiliert, daß seine Rippen in die Rippen des Profilblechs eingreifen. Eine genaue Passung zwischen beiden Blechen ist nicht erforderlich, da auch bei größeren Fugen zwischen den Profilblech- und Unterblechrippen kein Beton
aus der Decke fließen kann. Die Profilierung des Unterblechs 10 bietet folgende Vorteile: Erstens fließt weniger Beton b₁ durch die Stanzöffnungen 3, 4 oder 5, so daß das Eigengewicht der Decke kleiner ist als bei einer Decke mit ebenem Unterblech 9. Zweitens können die Hohlräume in den Unterblechrippen für die Verlegung von Installationsleitungen genutzt werden.

Die Figuren 6 bis 9 zeigen andere neue erfindungsgemäße Möglichkeiten, den durch die Stanzöffnungen 3, 4 oder 5 fließenden Beton b.. nach unten abzuschälen. Die Aufgabe erfüllen dünne Zusatzbleche 11, 12, 13 oder 14, die ent-

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weder eben, gerundet oder profiliert sind und in die Rippen der Profilbleche 1 eingeschoben oder eingedrückt werden. Beim Eindrücken verformen sich die Zusatzbleche 11, 12, 13 oder 14 elastisch unter der Wirkung der Druckkräfte D soweit, daß sie die Auflager-Engstelle passieren, und federn dann elastisch zurück, um ihre endgültige Lage einzunehmen. Dabei haben sie noch soviel Spannung, um gegen die Rippenflanken zu drücken und dadurch den Raum des durchgeflossenen Betons b₁ nach unten abzudichten. Der abdichtende seitliche Druck auf die Rippenflanken wird noch dadurch verstärkt, daß die nach oben gewölbten Zusatzbleche unter der Wirkung des Betoneigengewichts nach dem statischen System eines Gewölbes auf ihre Widerlager einen seitlichen Horizontalschub ausüben.

In Fig. 6 ruht das dachförmig abgekantete Zusatzblech auf Nocken no, die in die Rippenflanken des Profilblechs 1 eingepreßt oder eingewalzt sind.

In Fig. 7 stützt sich das trapezförmig abgekantete Zusatzblech 12 auf Sicken si ab.

In Fig. 8 sind die Profilblechflanken mit Stufen st versehen, die dem tonnenförmig gerundeten Zusatzblech 13 als Auflager dienen.

In Fig. 9 sind die unteren Lochränder rd nach innen gebogen und verhindern so ein Abrutschen des schwach profilierten Zusatzblechs 14.

Fig. 10 zeigt eine andere neue erfindungsgemäße Möglichkeit, den Beton b. ( in Fig. 10 ist der Beton aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt) nach unten abzuschälen, ohne daß die Profilblechflanken eigens mit Auflagern für die Zusatzbleche versehen sein müssen.

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Hierbei sind die Zusatzbleche 15, 16 oder 17 mit seitlich herausragenden Zungen ζ ausgerüstet, die sich auf die unteren Ränder der Stanzöffnungen 4 auflegen. Die Zungen ζ können verschiedenartig geformt sein: Die Zungen z. des tonnenförmig gerundeten Zusatzblechs 15 sind hakenförmig nach unten gebogen; die Zungen z„ liegen in gleicher Ebene wie die Randflächen des trapezförmig gekanteten Zusatzblechs 16; die Zungen z_ des ebenen Zusatzblechs 17 sind nach unten abgeknickt.

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Claims

SCHÜTZANSPRÜCHE

1.) Profilblechplatte für Verbunddecken aus Profilblechen (1) und Beton (b), dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbleche (1) im Bereich der Kanten (k) ihrer Obergurte (o) schubübertragende Scherflächen (s) aufweisen, die entweder durch Stanzung oder Lochung allein oder durch Stanzung oder Lochung mit plastischer örtlicher Verformung erzeugt sind, wobei die Scherflächen (s) mindestens zum Teil quer zur Richtung der aufzunehmenden Schubkraft verlaufen.

2. Profilblechplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß runde oder ovale Löcher (3), die jeweils zum Teil im Obergurt (o) und zum anderen Teil in den Flanken (f) des Profilblechs (1) liegen, die schubübertragenden Scherflächen (s) bilden.

3. Profilblechplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei-, vier- oder mehreckige Löcher (4), die jeweils zum Teil im Obergurt (o) und zum anderen Teil in den Flanken (f) des Profilblechs (1) liegen, die schubübertragenden Scherflächen (s) bilden.

4. Profilblechplatte nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher nicht voll ausgestanzt sind, sondern das Lochmaterial ein- oder zweiseitig ausgeklappt ist (5), so daß die ausgeklappten Lappen (p) zusätzliche schubübertragende Flächen (s) bilden.

5. Profilblechplatte nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schubübertragenden Elemente (3, 4, 5) an den beiden Kanten (k) des Obergurts (o) gegenüberliegend angeordnet sind.

6. Profilblechplatte nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schubübertragenden Elemente (3, 4, 5) an den beiden Kanten (k) des Obergurts (o) gegenseitig versetzt angeordnet sind.

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7. Profilblechplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Schweißung, Nietung, Klebung oder auf andere Weise am Profilblech (1) befestigtes Unterblech (9, 10) den durch die Stanzöffnungen (3, 4, 5) geflossenen Beton (b ) nach unten abschalt, wobei das Unterblech entweder eben (9) ist, oder so profiliert (10) ist, daß seine Rippen in die Rippen des Profilblechs (1) eingreifen.

8. Profilblechplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ebene, gerundete oder anderswie profilierte dünne Zusatzbleche (11, 12, 13, 14), die in die Rippen der Profilbleche (1) eingeschoben oder eingedrückt sind und sich auf in die Rippenflanken eingepreßte oder eingewalzte Nocken (no), Sicken (si) oder Stufen (st) oder auf die eingebogenen Ränder (rd) der Stanzöffnungen (4) abstützen, den durchgeflossenen Beton (b.) nach unten abschalen.

9. Profilblechplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ebene, gerundete oder anderswie profilierte dünne Zusatzbleche (15, 16, 17), die sich mit seitlich herausragenden Zungen (z) auf die unteren Ränder einiger oder aller Stanzöffnungen (4) abstützen, den durchgeflossenen Beton (b,) nach unten abschalen, wobei die Zungen (z) hakenförmig nach unten gebogen (Z₁), eben (z„) , nach unten abgekantet (z₃) oder anderswie geformt sind.

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