DE2727159B2 - Shear reinforcement for flat slabs made of reinforced or prestressed concrete on concrete supports - Google Patents
Shear reinforcement for flat slabs made of reinforced or prestressed concrete on concrete supportsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schubbewehrung für auf Betonstützen aufgelagerte Flachdecken aus Stahl- oder Spannbeton, bestehend aus strahlenförmig um die Stützen angeordneten Bewehrungselementen mit zur Deckenfläche senkrecht verlaufenden Bewehrungsstäben. The invention relates to a shear reinforcement for flat slabs made of steel or steel supported on concrete supports Prestressed concrete, consisting of reinforcement elements arranged radially around the columns with for Reinforcing bars running vertically on the ceiling.
Eine Schubbewehrung dieser Art ist bereits bekannt (»Schweizerische Bauzeitung«, 78. Jahrgang, Heft 18, 5. Mai 1960, Seite 305). Bei dieser bekannten Schubbewehrung sind strahlenförmig um die jeweilige Stütze herum angeordnete Bewehrungselemente aus U-förmig gebogenen Bewehrungsmatten vorgesehen. Die Bewehrungselemente werden dabei, ähnlich wie die im Hochbau üblichen Unterstützungskörbe, nach dem Verlegen der unteren Bewehrung auf die Schalung gestellt und bilden die Unterstützung der oberen Bewehrungslage. Die einzelnen U-förmigen Bewehrungsstäbe dieser Bewehrungselemente enden stumpf auf der Schalung, besondere Maßnahmen zur Verankerung in der Betondruckzone sind nicht vorgesehen.A shear reinforcement of this type is already known (»Schweizerische Bauzeitung«, 78th year, issue 18, May 5, 1960, p. 305). In this known shear reinforcement, they radiate around the respective support around arranged reinforcement elements of U-shaped bent reinforcement meshes provided. The reinforcement elements are, similar to the support cages customary in building construction, after the lower reinforcement has been laid on the formwork and form the support of the upper reinforcement layer. The individual U-shaped reinforcing bars these reinforcement elements end butt on the formwork, special measures for anchoring in the concrete pressure zone are not provided.
Es sind bereits verschiedene Schubbewehrungsarten im Versuch geprüft worden, bei denen die einzelnen
Bewehrungsstäbe mit Haken oder Schlaufen in der Beton-Druck- und Zugzone verankert waren. Diese
Versuche haben gezeigt, daß rechtwinklig zur Plattenebene verlaufende stumpf auf der Schalung endende
ΐ Schubbewehrungsstäbe deshalb nur wenig wirksam
sind, weil die Stabenden in der bei hoher Biegebeanspruchung
stark eingeschnürten Beton-Druckzone nicht ausreichend verankert sind.
Die mit den U-förmigen Bewehrungsstäben durch Punktschweißung verbundenen, über der unteren
Deckenbewehrung verlaufenden horizontalen Bewehrungsstäbe der Bewehrungselemente der bekannten
Schubbewehrung können zur Verankerung in der Biegedruckzone nicht mehr herangezogen werden, da
sie hierfür zu hoch liegen. Bekanntlich hat im Grenzfall bei Biegung der Abstand der Null-Linie vom gedrückten,
unteren Plattenrand nur noch die Größenordnung der Betonüberdeckung der Stahleinlagen.
Die Abtragung der Kräfte durch ein gedachtes, radialsymmetrisches, fachwerkartiges Tragsystem ist
somit durch das frühzeitige Versagen der unteren Fachwerkknoten unmöglich, wodurch die Schubtraglast
bei dieser Bewehrungsart nicht oder nur unwesentlich gegenüber der Traglast von Platten ohne Schubbewehrung
gesteigert werden kann.Various types of shear reinforcement have already been tested in which the individual reinforcement bars were anchored with hooks or loops in the concrete compression and tension zone. These tests have shown that ΐ shear reinforcement bars that run at right angles to the plane of the slab and end butt on the formwork are not very effective because the bar ends are not adequately anchored in the concrete pressure zone, which is strongly constricted under high bending stress.
The horizontal reinforcement bars of the reinforcement elements of the known shear reinforcement, which are connected to the U-shaped reinforcement bars by spot welding and run above the lower ceiling reinforcement, can no longer be used for anchoring in the bending pressure zone because they are too high for this. As is well known, in the extreme case of bending, the distance of the zero line from the pressed, lower edge of the plate is only the order of magnitude of the concrete covering of the steel inserts.
The transfer of forces through an imagined, radially symmetrical, lattice-like support system is therefore impossible due to the early failure of the lower framework nodes, which means that the shear load with this type of reinforcement cannot be increased, or only marginally, compared to the load-bearing capacity of slabs without shear reinforcement.
Die bekannte Schubbewehrung weist darüberhinaus noch weitere Mängel auf. Haken- und/oder Schlaufenverankerungen werden nämlich erst nach einer deutlichen Verformung, dem sogenannten Verankerungsschlupf, wirksam. Dadurch kann bei Stahlbetonplatten mit nicht schlupffrei verankerter Schubbewehrung ein Versagen infolge Durchstanzen auftreten, bevor die Schubbewehrung zur Lastabtragung beiträgt In gleicher Weie wirkt sich auch bei schlupffreier Verankerung eine zu große Dehnung der senkrecht zur Deckenfläche verlaufenden Bewehrungsstäbe aus. Zur Begrenzung der Dehnung muß daher der Schubbewehrungsquerschnitt verhältnismäßig reichlich gewählt werden. Die Verwendung dicker Bewehrungsstäbe für die bekannten Bewehrungselemente erschwert jedoch deren Herstellung.The known shear reinforcement also has other shortcomings. Hook and / or loop anchors are only after a significant deformation, the so-called anchoring slip, effective. This allows for reinforced concrete slabs with shear reinforcement that is not anchored without slip failure due to punching occurs before the shear reinforcement contributes to the load transfer In the same way, if the anchoring is free of slippage, too great an elongation of the perpendicular to the Reinforcing bars running across the ceiling. The shear reinforcement cross-section must therefore be used to limit the expansion be chosen relatively abundantly. The use of thick rebar for however, the known reinforcement elements make their manufacture more difficult.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schubbewehrung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß trotz einer kurzen Stablänge der senkrecht verlaufenden Bewehrungsstäbe eine einwandfreie schlupffreie Krafteinleitung bzw. Verankerung in der Beton-Druck- und Zugzone erreicht wird.The invention is based on the object of providing a shear reinforcement of the type mentioned at the beginning train that despite a short bar length of the vertically extending reinforcing bars a perfect slip-free introduction of force or anchoring in the concrete pressure and tension zone is achieved.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die zur Deckenfläche senkrechten Bewehrungsstäbe 1 jedes Bewehrungselements an ihren im Einbauzustand zur Deckenoberseite gerichteten Enden jeweils mit einem nach oben sich verdickenden, kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Kopf 2 versehen sind, und mit ihren unteren Enden auf einen Flachstahl 3 aufgeschweißt sind, der im Einbauzustand innerhalb derAccording to the invention this object is achieved solved that the reinforcing bars 1 perpendicular to the ceiling surface of each reinforcement element at their im When installed, ends facing the top of the ceiling each with a conical or truncated pyramidal head 2, and with their lower ends on a flat steel 3 are welded, which in the installed state within the
angeordnet ist und dübelartig in den Stützbeton eingreiftis arranged and engages like a dowel in the supporting concrete
stäbe können ggf. auch leicht geneigt verlaufen.bars can also be slightly inclined if necessary.
Durch die Ausbildung gemäß der Erfindung ist ein einfacher Einbau der Bewehrungselemente selbst und der verhältnismäßig engmaschigen, mehrlagigen unteren und oberen Biegebewehrung gegeben. Die Bewehrungselemente umgreifen dabei die untere und obere Biegebewehrung. Durch die Verschweißung dieser zur Deckenfläche senkrecht oder leicht geneigt verlaufenden Bewehrungsstäbe mit dem in die BetondeckungThe design according to the invention is a simple installation of the reinforcement elements themselves and the relatively close-meshed, multi-layer lower and upper bending reinforcement. The reinforcement elements encompass the lower and upper bending reinforcement. By welding this to Reinforcing bars running vertically or slightly inclined in the ceiling area with the concrete cover
eingebetteten Flachstahl ist die Krafteinleitung am unteren Stabende voll gewährleistet Die Schubbewehrung kann ihre Funktion als Fachwerkzugpfosten unabhängig von der Einschnürung der Betondruckzone übernehmen. Beim Betonieren und Verdichten des Betons können sich an den geneigten Kegel- bzw. Pyramidenflächen der Köpfe der Bewehrungsstäbe keine porösen Stellen bilden, da aufsteigende Luftbläschen bzw. aufsteigendes Wasser sich hier nicht ansetzen oder ansammeln kann, sondern durch die Schrägneigung bis zur Deckenoberfläche weitergeleitet wird. Damit ist der satte Anschluß des verdickten Stabkopfes im Beton gewährleistet Kräfte aus den Bewehrungselementen können somit ohne Schlupf auf den Beton abgegeben werden.embedded flat steel, the introduction of force at the lower end of the bar is fully guaranteed. The shear reinforcement can function as a truss post regardless of the constriction of the concrete pressure zone take over. When concreting and compacting the concrete, the inclined cone or The pyramidal surfaces of the heads of the reinforcing bars do not form any porous areas because of the rising air bubbles or rising water cannot settle or collect here, but due to the inclination is forwarded to the ceiling surface. This is the full connection of the thickened rod head In the concrete, forces from the reinforcement elements can be guaranteed without slipping on the concrete be delivered.
Der Querschnitt der Bewehrungsstäbe kann den statischen bzw. ausführungstechnischen Belangen beliebig angepaßt werden.The cross-section of the reinforcing bars can be as desired, depending on the static or design requirements be adjusted.
Es können z. B. zur Verringerung der Stabdehnung auch verhältnismäßig dicke Stäbe gewählt werden, ohne daß hierdurch die Krafteinleitung beeinträchtigt wird.It can e.g. B. to reduce rod elongation relatively thick rods can also be selected without affecting the introduction of force.
Die Flachstähle werden vorteilhafterweise in Flachstablängen von mehreren Metern gebündelt zur Baustelle gebracht und hier auf die erforderliche Länge geschnitten. Da der Flachstahl (mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 cm) innerhalb der Betondeckung der unteren Biegebewehrungsstäbe angeordnet ist, kann die untere und obere Biegebewehrung von oben her in einfacher Weise eingelegt bzw. auf Unterstützungen abgesetzt werden. Es lassen sich auch Bewehrungsmatten im Stützenbereich verlegen, da eine Behinderung durch die verdickten Köpfe praktisch nicht vorhanden istThe flat steels are advantageously bundled in flat lengths of several meters for Brought to the construction site and cut to the required length here. Since the flat steel (with a thickness of about 1 to 2 cm) is arranged within the concrete cover of the lower bending reinforcement bars, the Lower and upper bending reinforcement is simply inserted from above or on supports be dropped off; be discontinued; be deducted; be dismissed. Reinforcement meshes can also be used Lay in the support area, as there is practically no obstruction due to the thickened heads is
Die Bewehrungselemente werden so um den Stützenkopf herum angeordnet, daß im Grundriß gesehen die Flachstähle einige Zentimeter weit in den Stützenbereich eingreifen. Die Flachstahlenden stellen somit eine zusätzliche Verdübelung zwischen Decke und Stütze dar, die umso wirkungsvoller ist, je besser der Auflagerbereich auf dem Stützenbeton durch zusätzliche Verbügelung der Stütze gesichert wird.The reinforcement elements are arranged around the column head so that in plan seen the flat bars reach a few centimeters into the column area. Put the flat steel ends thus an additional dowelling between the ceiling and the support, the more effective the better the support area on the column concrete is secured by additional brackets on the column.
Gleichzeitig tragen die Flachstähle mit ihrem verhältnismäßig großen Querschnitt wesentlich zur Entlastung der Biegedruckzone des Betons im unmittelbaren Stützenbereich bei. Somit kann mit der Schubbewehrung gemäß der Erfindung das Versagen der Biegedruckzone als Anlaß für das Durchstanzen (Schubdruckbruch) besser verhindert werden. Es stehen somit ähnliche Traglastreserven wie bei Pilzdecken mit Pilzkopfverstärkung zur Verfügung.At the same time, the flat steels with their relatively large cross-section contribute significantly Relief of the bending pressure zone of the concrete in the immediate column area. Thus, with the Shear reinforcement according to the invention, the failure of the bending pressure zone as a reason for punching (Shear pressure break) can be better prevented. There are thus similar load-bearing reserves as with mushroom ceilings Mushroom reinforcement available.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schubbewehrung gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.Advantageous configurations of the shear reinforcement according to the invention are the subject matter of claims 2 until 6.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing. It shows
Fi g. la und Ib einen Teil eines Bewehrungselements in Längsansicht und Querschnitt,Fi g. la and Ib part of a reinforcement element in longitudinal view and cross-section,
F i g. 3 einen Querschnitt durch ein Bewehrungselement mit einer besonderen Ausführungsform für den Wärmeschutz,F i g. 3 shows a cross section through a reinforcement element with a special embodiment for the Heat protection,
F i g. 4 den Anschluß der Bewehrungselemente an der Stütze undF i g. 4 the connection of the reinforcement elements to the column and
Entsprechend Fig. la und Ib besteht ein Bewehrungselement aus den senkrechten Bewehrungsstäben 1 mit den kegelstumpf- oder pyramidenstuntpfförmigen Köpfen 2 und dem Flachstahl 3.According to Fig. La and Ib there is a reinforcement element from the vertical reinforcing bars 1 with the truncated cone or pyramidal stunt shaped Heads 2 and the flat steel 3.
Die Bewehrungsstäbe 1 sind mit dem Flachstahl 3 durch Schweißung 2a verbunden. Die Länge des Bewehrungselements bzw. der Abstand der Bewehrungsstäbe 1 richtet sich nach der Dicke der Flachdecke. Der Flachstahl 3 ist an seiner Unterseite gegen Korrosion und/oder Wärmewirkung durch eine Schutzschicht 4 geschützt Im NormalfaU genügt hier schon ein entsprechender Anstrich bzw. die Betondeckung.The reinforcing bars 1 are connected to the flat steel 3 by welding 2a. The length of the Reinforcement element or the spacing of the reinforcing bars 1 depends on the thickness of the flat slab. The flat steel 3 is on its underside against corrosion and / or heat effects by a protective layer 4 protected Under normal conditions, an appropriate coat of paint or the concrete cover is sufficient.
Der Flachstahl 3 wird durch wenige Nägel S oder nichtrostende Stifte auf der Schalung 6 befestigt, wodurch die Bewehrungselemente gegen Umfallen gesichert sind. Der Flachstahl 3 einschließlich der Schutzschicht 4 liegt innerhalb der Betondeckung der untesen Plattenbewehrung. Die Oberfläche der Köpfe 2 der Bewehrungsstäbe hat in der hier dargestellten Ausführungsform die gleiche Betondeckung wie die obere Biegebewehrung. Die Betondeckung der Köpfe 2 kann jedoch auch geringer gewählt werden oder völlig weggelassen werden, wie in Fig.4 dargestellt ist Die Oberfläche der Köpfe 2 kann in diesem Falle durch einen entsprechenden Anstrich 4a geschützt werden.The flat steel 3 is fastened to the formwork 6 with a few nails S or stainless pins, whereby the reinforcement elements are secured against falling over. The flat steel 3 including the Protective layer 4 lies within the concrete cover of the slab reinforcement below. The surface of the heads 2 In the embodiment shown here, the reinforcing bars have the same concrete cover as the upper bending reinforcement. The concrete cover of the heads 2 can, however, also be selected to be less or completely can be omitted, as shown in Fig.4 In this case, the surface of the heads 2 can be protected by a corresponding coating 4a.
In F i g. 2 ist die Lage von zwei Bewehrungselementen zu beiden Seiten der Stütze 9 in Längsansicht dargestellt Die jeweils drei senkrechten Bewehrungsstäbe 1 durchstoßen die Mantelfläche des Durchstanzkegels 8. Das stützenseitige Ende 3a des Flachstahles 3 greift dabei, wie auch in F i g. 4 und 5 dargestellt in den Stützenbereich ein. F i g. 4 zeigt weiterhin den zusätzlich durch Bügel 15 gesicherten Auflagerbereich des Flachstahles 3. Die Schutzschicht 4 an der Unterseite kann hier je nach Ausführungsart weggelassen werden. Die obere bzw. untere Biegebewehrung 12 und 13 der Flachdecke liegt jeweils über dem Flachstab 3 bzw. unter den Köpfen 2 mit der erforderlichen Betondekkung 10 bzw. 11. Die Breite der Flachstäbe 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie noch einige Zentimeter zwischen den lotrechten Bewehrungsstäben 14 der Stütze 9 hindurchgeschoben werden können.In Fig. 2 is the position of two reinforcement elements on both sides of the support 9 in a longitudinal view shown The three vertical reinforcing bars 1 pierce the outer surface of the punching cone 8. The end 3a of the flat steel 3 on the support side engages, as in FIG. 4 and 5 shown in FIGS Support area. F i g. 4 also shows the support area of the additionally secured by bracket 15 Flat steel 3. The protective layer 4 on the underside can be omitted here depending on the type of design. The upper and lower bending reinforcement 12 and 13 of the flat slab each lie above the flat bar 3 or under the heads 2 with the required concrete cover 10 or 11. The width of the flat bars 3 is in this embodiment chosen so that they still have a few centimeters between the vertical reinforcing bars 14 of the support 9 can be pushed through.
In Fi g. 3 ist als Schutzschicht 4 für den Flachstab 3 ein U-förmiges Asbestprofil vorgesehen, so daß der Flachstab gegen Wärmeeinwirkung besonders gut geschützt ist Das Asbestprofil ist hier durch eine entsprechende Verzahnung mit dem umgebenden Beton verbunden.In Fi g. 3, a U-shaped asbestos profile is provided as a protective layer 4 for the flat bar 3, so that the Flat bar is particularly well protected against the effects of heat. The asbestos profile is here by a Corresponding toothing connected to the surrounding concrete.
Die kegelstumpf- bzw. pyramidenstumpfförmigen Köpfe 2 können in bekannter Weise maschinell angestaucht werden. Die Grundfläche der Köpfe 2 beträgt zweckmäßig das 5—10-fache des Stabquerschnittes. Die Neigung der kegel- bzw. pyramidenstumpfförmigen Köpfe 2 kann je nach Herstellungsvorgang und Abmessungsverhältnissen zwischen etwa 10° —40° gewählt werden.The truncated cone or truncated pyramidal heads 2 can be machined in a known manner be upset. The base area of the heads 2 is expediently 5-10 times the rod cross-section. The inclination of the conical or truncated pyramidal heads 2 can vary depending on the manufacturing process and dimensional ratios between about 10 ° -40 ° can be selected.
Die Bewehrungsstäbe 1 werden zweckmäßig ebenfalls maschinell auf die Flachstäbe 3 aufgeschweißt, z. B. in ähnlicher Weise wie die sogenannten Kopfbolzendübel bei Stahlverbundkonstruktionen. Falls erforderlich können die Bewehrungsstäbe 1 auch unter einem anderen Winkel als 90° auf den Flachstahl 3 angeschweißt werden oder erst nachträglich an der Baustelle in den gewünschten Winkel abgebogen werden. Damit ist eine weitgehende Anpassung an Bauungenauigkeiten möglich.The reinforcing bars 1 are expediently also mechanically welded onto the flat bars 3, for. B. in a similar way to the so-called headed bolt anchors in steel composite structures. if required the reinforcing bars 1 can also be placed on the flat steel 3 at an angle other than 90 ° be welded on or bent into the desired angle at a later date at the construction site will. This enables extensive adaptation to structural inaccuracies.
Claims (6)
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8310 | Action for declaration of annulment | ||
| 8313 | Request for invalidation rejected/withdrawn |