DE4235521C2 - Vorgefertigter Betonträger und Betonträgereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen vorgefertigten Betonträger und eine vorgefer­ tigte Betonträgereinheit zur Verwendung bei der Konstruktion einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur aus armiertem Beton.

Konventionelle hochfeste, steife Rahmenstrukturen werden üblicherweise aus einer Verbundstruktur aus Stahl und armiertem Beton hergestellt. Jedoch hat eine armierte Betonkonstruktion, verglichen mit einer Verbundstruktur aus Stahl und armiertem Be­ ton, Vorteile in Bezug auf die Konstruktionszeit, die Kosten usw.

Wenn jedes Teil aus einem vor Ort gefertigten Beton hergestellt ist, tendiert auch eine armierte Betonkonstruktion zu einer längeren Konstruktionszeit mit höheren Konstruk­ tionskosten. Somit ist die Verwendung vorgefertigter Betonteile vorzuziehen, wo immer dies möglich ist. Bis jetzt ist jedoch noch kein vorgefertigter Betonträger für eine Ver­ wendung in einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur mit einer nachprüfbaren Effektivi­ tät geschaffen worden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen vorgefertigten Betonträger zu schaffen, der geeignet ist für die Konstruktion einer hochfesten, steifen Rah­ menkonstruktion aus armiertem Beton mit einer höheren Effizienz, höherer Qualität und höherer Präzision als es bisher möglich war.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer Betonträgereinheit aus vor gefertigten Betonträgern, die zwei oder mehr vorgefertigte Betonträger enthält, die sich kreuzen unter Erreichung einer höheren Effizienz, Qualität und Genauigkeit der Konstruktion.

Der vorgefertigte Betonträger gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt einen langen Betonabschnitt, dessen Länge dem Abstand zwischen zwei Pfeilern oder Stützen entspricht, kurze Betonabschnitte, deren Länge jeweils etwas kürzer als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei Pfeilern ist und die an den Enden des langen Betonabschnittes angeordnet sind und zwischen sich und dem langen Betonabschnitt einen Zwischenraum definieren, die Zwischen­ schenräume verwendet werden, um die Pfeiler mit dem Träger zu verbinden. Der Trä­ ger ist ferner versehen mit Hauptbewehrungsstäben, die sich durch den langen Betonab­ schnitt und die kurzen Betonabschnitte erstrecken, um diese miteinander zu verbinden, und die aus den Stirnseiten der kurzen Betonabschnitte herausstehen und kurzen Stahl­ profilen, die im Bereich der Stirnseiten jedes kurzen Betonabschnitts eingebettet sind, so daß sie teilweise aus der Stirnseite herausragen, um einen vorgefertigten Betonträger mit einem anderen Betonträger zu verbinden.

Ein vorgefertigter Betonträger gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie der zuvor genannte vorgefertigte Betonträger ausgebildet mit der Ausnahme, daß er keinen langen Betonabschnitt aufweist.

Eine Betonträgereinheit aus vorgefertigten Betonträgern gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung weist einen vorgefertigten Betonträger der ersten Ausführungsform und zwei vorgefertigte Betonträger der zweiten Ausführungsform auf, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

Eine Betonträgereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung weist zwei vorgefertigte Betonträger der zweiten Ausführungsform auf, die sich im rechten Winkel kreuzen.

Diese vorgefertigten Betonträger und Betonträgereinheiten werden auf der Spitze von Pfeilern oder Stützen (welche aus vor Ort gefertigtem Beton oder vor­ gefertigtem Beton hergestellt sein können) montiert, so daß die Spitzen in den Zwi­ schen- oder Freiräumen angeordnet sind, um den Träger mit den Pfeilern zu verbinden. Das äußere Ende jedes kurzen Betonabschnitts wird mit dem Ende des korrespondie­ renden kurzen Betonabschnitts des benachbarten vorgefertigten Betonträgers oder der Betonträgereinheit in der Mitte des Abstands zwischen den Pfeilern ver­ bunden. So werden Träger für eine hochfeste, steife armierte Betonrahmenkonstruktion geschaffen.

Wenn die Betonträgereinheit montiert wird, müssen die längs und quer angeordneten vorgefertigten Betonträger miteinander verbunden werden. Hierfür kön­ nen die herausstehenden Enden der Hauptbewehrungsstäbe, die sich durch die längs und quer angeordneten Betonträger erstrecken, an den Schnittpunkten der miteinander verbundenen Träger durch Klemmen verbunden werden.

Weiterhin können die sich kreuzenden oder aneinanderstoßenden Betonträger an ihren einander zugewandten Seiten durch Spannschlösser verbunden werden.

Um die nebeneinanderliegenden kurzen Betonabschnitte miteinander zu verbinden, werden die herausstehenden Enden der Hauptbewehrungsstäbe miteinander verbunden, nachdem die Formstahlteile mit den durch eine Stütze abgestützten Trägern verbunden worden sind. Danach werden Formen an den Verbindungsstellen montiert, und Beton wird hineingegossen. Wenn die Formstahlteile miteinander verbunden sind, verringert sich die Belastung der Stützen wesentlich und die Position der miteinander zu verbin­ denden Hauptbewehrungsstäbe wird abgesichert. Somit kann die nachfolgende Konstruktionsarbeit sicher, leicht und akkurat ausgeführt werden.

Die vorgefertigten Betonträger (inklusive der vorgefertigten Betonträger, die die Betonträgereinheit bilden) können als völlig vorgefertigter Typ ausgebildet sein, indem der gesamte Querschnitt aus vorgefertigtem Beton besteht und alle Hauptbeweh­ rungsstäbe in den Betonabschnitten eingebettet sind. Sie können auch als teilweise vor­ gefertigter Typ ausgebildet sein, bei dem ein Teil des Querschnittes, ausgenommen des oberen Teils, aus vorgefertigtem bzw. vorgeformtem Beton bestehen kann und nur die unteren oder Bodenbewehrungsstäbe in den Betonabschnitten eingebettet sind. Im Fall dieses letzteren Typs können die oberen Bewehrungsstäbe mit Bügeln verbunden sein, die an der Oberseite der Betonabschnitte freiliegen.

Eine Hülse zur Aufnahme von Vorspannstahlteilen kann in der gleichen Weise wie die Hauptbewehrungsstäbe in den Betonabschnitten aufgenommen sein, so daß die Träger nach dem Verbinden der Träger und dem Gießen des Betons vorgespannt werden können.

Weiterhin können Einsatzstücke in die äußeren Enden der kurzen Betonteile eingebet­ tet werden, so daß die Gießformen leicht an den Verbindungsabschnitten montiert wer­ den können.

Weitere Eigenschaften und Aufgaben bzw. Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ersicht­ lich. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines vorgefertigten Betonträgers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des vorgefertigten Betonträgers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Frontansicht des vorgefertigten Betonträgers aus Fig. 1 oder 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht des vorgefertigten Betonträgers aus Fig. 1 oder 2 zur Darstellung der Verbindung der kurzen Betonabschnitte,

Fig. 5 eine Aufsicht auf eine erste vorgefertigte Betonträgereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine zweite vorgefertigte Betonträgereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 7 bis 9 Querschnitte unterschiedlicher Arten von Formstahlteilen, die in den Enden der kurzen Betonabschnitte eingebettet sind.

In Fig. 1 ist mit Bezugzeichen 1 ein erfindungsgemäßer vorgefertigter Betonträger be­ zeichnet. Er hat einen langen Betonabschnitt 2, dessen Länge ungefähr dem Abstand zwischen Pfeilern P entspricht, und kurze Betonabschnitte 3, deren Länge etwas gerin­ ger als der halbe Abstand bzw. die halbe Spanne ist. Der vorgefertigte Betonträger 1 wird gebildet, indem die kurzen Betonabschnitte 3 auf beiden Seiten des langen Betonabschnitts 2 über zwischen diesen gebildete Zwischenräume verbunden werden, um die Pfeiler P mit den Trägern zu verbinden.

Der Betonträger 1 ist teilvorgefertigt, wobei lediglich die unteren Bewehrungsstäbe 5 durch den langen Betonabschnitt 2 und die kurzen Betonabschnitte 3 hindurchragen. Obere Bewehrungsstäbe 6 werden an den oben freigelegten Enden von Bügeln 7 befe­ stigt, die in dem langen Betonabschnitt 2 und den kurzen Betonabschnitten 3 eingebet­ tet sind.

Beide Enden der unteren Bewehrungsstäbe 5 ragen aus den Stirnseiten der kurzen Be­ tonabschnitte 3 vor. Die oberen Bewehrungsstäbe 6 erstrecken sich auch so weit wie beide enden der unteren Bewehrungsstäbe 5.

Mit 9 ist ein relativ kurzes I-förmiges Formstahlteil zum Verbinden von Betonab­ schnitten bezeichnet. Der Basisabschnitt jedes I-förmigen Stahlteils 9 ist in der Stirnseite jedes kurzen Betonabschnitts 3 eingebettet, so daß ihre freien Enden so weit wie die Enden der unteren Bewehrungsstäbe 5 reichen.

Die gestrichelten Linien in Fig. 1 stellen die Pfeiler P dar. Der vorgefertigte Betonträger 1 wird derart montiert, daß die benachbarten Pfeiler im Bereich der Zwischenräume 4 angeordnet sind.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen vorgefertigten Beton­ trägers. Dieser Träger 10 unterscheidet sich von dem vorgefertigten Betonträger 1 aus Fig. 1 nur darin, daß er keinen langen Betonabschnitt aufweist. Ein Zwischenraum 4 ist zwischen den kurzen Betonabschnitten 3 gebildet.

Um die Enden der kurzen Betonabschnitte 3 benachbarter vorgefertigter Betonträger 1 oder 10 zu verbinden, werden die aneinanderstoßenden Enden der I-förmigen Stahlteile 9 zuerst mittels Stoßplatten 13, 14 (Fig. 4) miteinander verbunden, während beide En­ den der Betonteile 3 durch Stützen 12 abgestützt werden. Die unteren Bewehrungsstäbe 5 und die oberen Bewehrungsstäbe 6 werden zusammengeschweißt. Daraufhin werden Gießformen auf einem Verbindungsabschnitt 11 unter der Verwendung von Einsätzen 15 montiert, die vorher in die Stirnseiten der kurzen Betonabschnitte 3 eingebettet wer­ den. Schließlich wird Beton eingefüllt. Gleichzeitig mit der Arbeit an dem Verbin­ dungsabschnitt 11 ist es vorteilhaft, halb vorgefertigte Betonbodenbohlen zu montieren um die Bodenbewehrungsplatten anzuordnen, um die Formen für die Zwischenräume anzuordnen und um Beton in die Verbindungsabschnitte 11, die oberen Abschnitte des vorgefertigten Betonträgers 1, die Bodenplatten und die Verbindungsabschnitte zwi­ schen Pfeiler und Träger zu gießen.

Wie in Fig. 4 zu sehen ist, sind die Hauptbewehrungstäbe 5, 6 zusammengeschweißt. Sie können jedoch durch Muffen und Mörtel miteinander verbunden werden.

In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 16 eine erste Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Betonträgereinheit bezeichnet. Ein langer vorgefertigter Betonträger 17 hat eine Struktur, die ähnlich der oben beschriebenen Struktur des vorgefertigten Betonträgers 1 ist, mit der Ausnahme, daß es sich um einen voll vorgefertigten Träger handelt. Ein kur­ zer vorgefertigter Betonträger 18 hat eine ähnliche Struktur wie der oben beschriebene vorgefertigte Betonträger 10, mit der Ausnahme, daß es sich um einen voll vorgefertig­ ten Träger handelt. Die Betonträgereinheit 16 umfaßt den langen vorgefertigten Beton­ träger 17 und zwei kurze vorgefertigte Betonträger 18. Jeder kurze vorgefertigte Beton­ träger 18 kreuzt den langen vorgefertigten Betonträger 17 im rechten Winkeln in ei­ nem Abschnitt 19, an dem die Pfeiler mit den Trägern verbunden werden.

An den Schnittpunkten 19 zwischen dem vorgefertigten Betonträger 17 und den vorge­ fertigten Betonträgern 18 sind die Hauptbewehrungsstäbe in den zugehörigen Trägern freiliegend und kreuzen einander. Somit können der vorgefertigte Betonträger 17 und die vorgefertigten Betonträger 18 in der dargestellten Weise miteinander verbunden werden, indem eine Mehrzahl der Hauptbewehrungsstäbe an den Schnittpunkten 19 durch Klemmen oder ähnliche Einrichtungen miteinander verbunden werden. Weiter­ hin können sie zur Erhöhung der Steifigkeit in der dargestellten Weise durch die Ver­ wendung von Spannschlösser 20 festgelegt werden, um die entsprechenden zwei Träger aneinander festzulegen.

Der Formstahl, der in der Stirnseite jedes kurzen Betonabschnitts einzubetten ist, muß nicht als I-förmiger Stahl ausgebildet sein, sondern kann aus einem Paar von Winkel­ stäben 22 ausgebildet sein, die ihre aufrechten Schenkel in Rücken-an-Rücken-Kontakt angeordnet haben, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, oder die wie ein umgekehrter T-Träger 23, wie in Fig. 8. Es kann auch wie in Fig. 9 ein einzelnes Winkeleisen 22 verwendet werden. Beim Verbinden zweier Formstähle, beispielsweise aus Fig. 7 oder 8, werden ihre Enden in Stoßkontakt miteinander gebracht. Beim Verbinden von zwei Winkelstählen aus Fig. 9, von denen jeder in dem entsprechenden zu verbindenden kurzen Betonträgerabschnitt eingebettet ist, werden diese entsprechend Fig. 7 neben­ einander angeordnet und in dieser Weise aneinander befestigt.

Claims (4)

1. Vorgefertigter Betonträger zur Verwendung bei der Konstruktion einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur aus armiertem Beton, umfassend:

• - einen langen Betonabschnitt, dessen Länge dem Abstand zwischen zwei Pfeilern entspricht,
• - zwei kurzen Betonabschnitten, deren Länge jeweils etwas kürzer als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei Pfeilern ist und die jeweils an den Enden der langen Betonabschnitte angeordnet sind und zwischen sich und dem langen Betonabschnitt einen Zwischenraum definieren, und diese Zwischen­ räume verwendet werden, um Pfeiler mit dem Träger zu verbinden,
• - Hauptbewehrungsstäbe, die sich durch den langen Betonabschnitt und die kur­ zen Betonabschnitte erstrecken, um diese miteinander zu verbinden und die aus den äußeren Enden der kurzen Betonabschnitte herausragen, und
• - kurze Formstahlteile, die jeweils an den äußeren Enden jedes kurzen Betonab­ schnitts eingebettet sind und teilweise aus dem äußeren Ende herausragen, um den vorgefertigten Betonträger mit einem anderen Betonträger zu verbin­ den.

2. Vorgefertigter Betonträger zur Verwendung bei der Konstruktion einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur aus armiertem Beton, umfassend:

• - zwei kurze Betonabschnitte, deren Länge jeweils etwas kürzer als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei Pfeilern ist und die Ende an Ende so angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Zwischenraum definieren, wobei dieser Zwischenraum verwendet wird, um Pfeiler mit dem Träger zu verbinden,
• - Hauptbewehrungsstäbe, die sich durch die beiden kurzen Betonabschnitte er­ strecken und aus den äußeren Enden der kurzen Betonabschnitte herausragen, und
• - kurze Formstahlteile, die jeweils in den äußeren Enden jedes kurzen Betonab­ schnitts eingebettet sind, so daß sie teilweise aus den äußeren Enden herausra­ gen, um den Betonträger mit anderen Betonträgern zu verbinden.

3. Betonträgereinheit aus vorgefertigten Betonträgern zur Verwendung bei der Konstruktion einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur aus armiertem Stahlbeton, umfassend:

• - einen vorgefertigten Betonträger nach Anspruch 1, und
• - zwei vorgefertigte Betonträger nach Anspruch 2, die den Betonträger nach Anspruch 1 in einem rechten Winkel an den Punkten kreuzen, an denen die Zwischenräume gebildet sind.

4. Betonträgereinheit aus vorgefertigten Betonträgern zur Verwendung bei der Konstruktion einer hochfesten, steifen Rahmenstruktur aus armiertem Stahlbeton, umfassend:

• - zwei vorgefertigte Betonträger nach Anspruch 2, die sich an den Punkten, an denen die Zwischenräume ge­ bildet sind, in einem rechten Winkel kreuzen.