DE68907059T2 - SYSTEM WITH A CONNECTOR AND WITH A CONNECTING PLATE. - Google Patents

SYSTEM WITH A CONNECTOR AND WITH A CONNECTING PLATE.

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Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Einsatz für die Dächer, Decken oder Fußböden von Gebäuden, das aus einem länglichen Träger, seitlichen Stützelementen und einem von ihm getragenen Gußelement besteht, und bei dem der längliche Träger aus einem oder mehreren Profilplatten besteht.The invention relates to a system for use in the roofs, ceilings or floors of buildings, which consists of an elongated beam, lateral support elements and a cast element carried by it, and in which the elongated beam consists of one or more profiled plates.

Solche Systeme sind aus den finnischen Patentanmeldungen 862035, 863396 und aus dem US-Patent 2.064.910 bekannt. Darüber hinaus sind die aus der EP-OS 240857 und dem finnischen Patent 63465 bekannten Profilformsysteme umfassend mit dem Feld der Erfindung befaßt. In der finnischen Patentanmeldung 862035 wird ein System vorgeschlagen, bei dem die Form eines zusammengesetzten Trägers aus zwei dünnen galvanisierten Stahlblechen zusammengesetzt ist, die miteinander von unten verbunden sind. Das Gießen findet auf der Oberseite der aus der zusammengesetzten Platte und dem zusammengesetzten Träger gebildeten Gesamtheit statt und bildet dadurch eine monolithische Struktur. In dieser muß der zusammengesetzte Träger ungeachtet der Tatsache getrennt verstärkt werden, daß die Verbindungspunkte an der Unterseite des zusammengesetzten Trägers eine Verbundkante bilden. Die Verstärkung ist in dem Balken selbst erforderlich, in seiner Befestigung an die zusammengesetzte Platte und an dem Träger als obere Oberflächenverstärkung.Such systems are known from Finnish patent applications 862035, 863396 and from US patent 2,064,910. In addition, the profile forming systems known from EP-OS 240857 and Finnish patent 63465 are comprehensively covered by the field of the invention. In Finnish patent application 862035 a system is proposed in which the shape of a composite beam is composed of two thin galvanized steel sheets, which are connected to each other from below. The casting takes place on the top of the whole formed by the composite plate and the composite beam, thereby forming a monolithic structure. In this, the composite beam must be reinforced separately, notwithstanding the fact that the connection points on the bottom of the composite beam form a composite edge. Reinforcement is required in the beam itself, in its attachment to the assembled plate and to the support as upper surface reinforcement.

Die finnische Patentanmeldung 875327 zeigt ein Betonrahmensystem, bei dem das Trägerelement, das an der Unterseite offen ist, vorausgehend gegossen ist, wobei zusammengesetzte Platten auf Flanschelementen getragen sind, die in seinem unteren Abschnitt ausgebildet sind, und bei dem die aus den zusammengesetzten Platten und dem Rahmenträger gebildete Gesamtheit einstückig gegossen wird, so daß die Konstruktion einen hervorragenden Feuerschutz bietet. In den Strukturen gemäß den Fig. 8, 9 und 10 ist sowohl die Verbundwirkung im Trägerinneren wie diejenige zwischen dem zusammengesetzten Träger und den zusammengesetzten Platten nicht vollständig.Finnish patent application 875327 shows a concrete frame system in which the support element, which is open at the bottom, is precast, with assembled panels supported on flange elements formed in its lower section and in which the assembly formed by the assembled panels and the frame beam is cast in one piece so that the construction offers excellent fire protection. In the structures according to Figs. 8, 9 and 10, the bonding effect inside the beam and that between the assembled beam and the assembled panels is not complete.

In der US 2.064.910 weisen nach oben offene kanalförmige Bodenbalken ein über sie gelegtes Drahtnetz auf. Das Drahtnetz trägt eine Papierunterlage, die oberhalb der Bodenbalken weggeschnitten ist, um sie freizulegen. Nachdem die Bodenbalkenelemente angeordnet und die Drahtnetzverstärkung über ihnen angeordnet worden ist, wird eine Fußbodenplatte aus Beton über die Verstärkung gelegt und dazu veranlaßt, in die Vielzahl von Bodenbalken einzutreten.In US 2,064,910, open-topped channel-shaped floor joists have a wire mesh laid over them. The wire mesh supports a paper backing which is cut away above the floor joists to expose them. After the floor joist elements are in place and the wire mesh reinforcement is placed over them, a concrete floor slab is laid over the reinforcement and caused to enter the plurality of floor joists.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine durch einen länglichen Träger und seitliche Stützelemente gebildete effektivere Gesamtheit zu schaffen, bei der insbesondere die Bauhöhe geringer ist als bisher. Die grundsätzlichen Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Patentansprüchen. Bei dem erfindungsgemäßen System binden die Stäbe oder Bolzen die Trägerstruktur und das weitere Gußelement so gut, daß die weiteren Gußelemente die Druckkraft in der Richtung des Trägers über eine größere Breite aufnehmen. In diesem Fall steigt die neutrale Achse erheblich an, wenn die Höhe der Spannungsseite proportional anwächst. Die Erfindung kann auch zur Anwendung gelangen, wenn eine Bolzenstruktur in einem System verwendet wird, um unterschiedliche Elemente zusammenzuhalten. Wenn die Querverstärkung lang genug ausgeführt ist, kann sie auch als obere Oberflächenverstärkung wirken. Vorteilhafterweise wird sie jedoch meist getrennt ausgeführt.The object of the invention is to create a more effective whole formed by an elongated beam and lateral support elements, in which in particular the construction height is lower than before. The basic properties of the invention arise from the appended claims. In the system according to the invention, the rods or bolts bind the support structure and the further cast element so well that the further cast elements absorb the compressive force in the direction of the beam over a larger width. In this case, the neutral axis increases considerably when the height of the tension side increases proportionally. The invention can also be used when a bolt structure is used in a system to hold different elements together. If the transverse reinforcement is long enough, it can also act as an upper surface reinforcement. Advantageously, however, it is usually designed separately.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, die unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung zeigen.In the following, the invention is explained with reference to the accompanying drawings, which show different embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt das System in Verbindung mit einem Träger, der an der Unterseite offen ist;Fig. 1 shows the system in connection with a carrier that is open at the bottom;

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform, die als die beste erachtet wird;Fig. 2 shows the embodiment considered to be the best;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt von Fig. 2; undFig. 3 shows a cross section of Fig. 2; and

Fig. 4 zeigt das System in Verbindung mit hohlen Fußbodenbalken.Fig. 4 shows the system in connection with hollow floor joists.

Das in Fig. 1 gezeigte System besteht aus einem aus einer oder mehreren Platten gebildeten länglichen Träger 2 und ebenfalls durch profilierte Platten gebildeten seitlichen Stützelementen 1. Der längliche Träger umschließt eine interne Gußmasse 11. Transversale Stahlstäbe 8 erstrecken sich durch den Träger 1 einschließlich der internen Gußmasse 11. Die seitlichen Stützelemente werden auf den Flanschen 3 des Trägerprofils getragen und ein weiteres Gußelement 9 wird auf den seitlichen Stützelementen in Form einer durchgehenden Platte getragen. Die Stäbe 8 erstrecken sich innerhalb des weiteren Gußelements 9 und wirken als obere Oberflächenverstärkung der durchgehenden Platte am Stützpunkt. Die transversalen Stäbe sind die Löcher 5 durchsetzend angeordnet, die dicht an der Oberseite 4 des länglichen Trägers 2 ausgebildet sind. Der längliche Träger 2 umfaßt hier Vorspannungselemente 6, 7 und 10.The system shown in Fig. 1 consists of an elongate beam 2 formed from one or more plates and lateral support elements 1 also formed by profiled plates. The elongate beam encloses an internal casting mass 11. Transverse steel rods 8 extend through the beam 1 including the internal casting mass 11. The lateral support elements are supported on the flanges 3 of the beam profile and a further casting element 9 is supported on the lateral support elements in the form of a continuous plate. The rods 8 extend within the further casting element 9 and act as an upper surface reinforcement of the continuous plate at the support point. The transverse rods are arranged penetrating the holes 5 formed close to the top 4 of the elongate beam 2. The elongate beam 2 here comprises prestressing elements 6, 7 and 10.

Die transversalen Stahlstäbe 8 haben vorliegend betriebsmäßige Funktionen. Zusätzlich zu ihrer Wirkung als obere Oberflächenverstärkung für die durchgehende Platte am Stützpunkt verbinden sie die Platte mit dem länglichen Träger 2 und drittens bewirken sie eine Verbundwirkung zwischen der internen Gußmasse 11 des länglichen Trägers und der profilierten Platte des länglichen Trägers. Auf der Grundlage praktischer Experimente wird die Erfindung am besten in Übereinstimmung mit Fig. 2 ausgeführt. Hier ist die profilierte Platte des länglichen Trägers als ein rechtwinkliges Hutprofil ausgebildet, dessen unterer Abschnitt Flanschelemente umfaßt, auf deren Oberseite die seitlichen Stützelemente 1 angeordnet werden können. Ein Träger mit einer Gesamtlänge von 280 mm wird von 420 mm langen Stahlstäben eines Durchmessers von 16 mm durchsetzt. Der längliche Träger 12 wird vorgegossen und die transversalen Stahlstäbe binden den Beton fest an den Träger. Der fertige längliche Träger wird angebracht und die seitlichen Stützelemente 1 werden auf der Oberseite der Flansche 15 angeordnet. Daraufhin findet das Gießen statt. Als ein Ergebnis des Gießens bildet das Gußelement 9 eine Einheitsstruktur auf der Oberseite der seitlichen Stützelemente 1 und des länglichen Trägers 2. Am vorteilhaftesten wird das Stahlnetz als die obere Oberflächenverstärkung 13 verwendet. Dieses erstreckt sich um etwa ein Viertel der Spannweite zu jeder Seite des Trägers, wobei etwa die 0,3-fache Breite der Spannweite der Druckoberfläche von der Platte zu dem Träger übertragen werden kann, wenn die Verbundwirkung zwischen dem Träger und der Platte perfekt ist. Fig. 3 zeigt die prinzipielle Verteilung zwischen Druck und Spannung in einer erfindungsgemäßen Rahmenstruktur. Der Druckoberflächenbereich erstreckt sich äußerstenfalls bis zu den Plattenabschnitten, in welchem Fall der längliche Träger an der Spannungsseite selbst am effektivsten wirkt.The transverse steel rods 8 have operational functions in the present case. In addition to their action as upper surface reinforcement for the continuous plate at the support point, they connect the plate to the elongate beam 2 and thirdly they provide a bonding effect between the internal casting mass 11 of the elongate beam and the profiled plate of the elongate beam. On the basis of practical experiments, the invention is best carried out in accordance with Fig. 2. Here the profiled plate of the elongate beam is designed as a rectangular hat profile, the lower portion of which flange elements on top of which the lateral support elements 1 can be arranged. A beam with a total length of 280 mm is penetrated by 420 mm long steel rods of 16 mm diameter. The elongate beam 12 is pre-cast and the transverse steel rods firmly bind the concrete to the beam. The finished elongate beam is fitted and the lateral support elements 1 are arranged on top of the flanges 15. Casting then takes place. As a result of casting, the cast element 9 forms a unitary structure on top of the lateral support elements 1 and the elongate beam 2. Most advantageously, the steel mesh is used as the upper surface reinforcement 13. This extends about a quarter of the span to each side of the beam, whereby about 0.3 times the span width of the pressure surface can be transferred from the plate to the beam when the bonding between the beam and the plate is perfect. Fig. 3 shows the principle distribution between pressure and tension in a frame structure according to the invention. The pressure surface area extends at most to the plate sections, in which case the elongated support on the tension side itself acts most effectively.

In einem Fall liegen die seitlichen Stützelemente 1 in Form von hohlen Gußsteinen 17 bzw. Platten vor (Fig. 4). Diese sind in einer entsprechenden Weise auf der Oberseite des Flansches (15) des länglichen Trägers angeordnet, die Hohlräume an ihren Enden sind jedoch auf einer Distanz von 50 bis 100 cm geöffnet. Längliche Stäbe 18 werden von diesen Öffnungen hineingestoßen. Diese müssen daraufhin nach unten gebogen werden, was aus der Sicht der Verbundwirkung keine optimale Lösung darstellt, sondern einen durch diese Konstruktion erforderlichen Kompromiß. Während des Gießens werden die Enden der Hohlräume der hohlen Gußsteine 17 mit Beton gefüllt, woraufhin sie einem Druck in Längsrichtung zu widerstehen vermögen.In one case, the lateral support elements 1 are in the form of hollow cast stones 17 or plates (Fig. 4). These are arranged in a corresponding manner on the top of the flange (15) of the elongated beam, but the cavities at their ends are opened at a distance of 50 to 100 cm. Elongated rods 18 are pushed in from these openings. These must then be bent downwards, which is not an optimal solution from the point of view of the composite effect, but a compromise required by this construction. During casting, the ends of the cavities of the hollow cast stones 17 are filled with concrete, after which they can withstand pressure in the longitudinal direction.

Besondere Beachtung sallte der Tatsache geschenkt werden, daß die länglichen Trägerprofile auch aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt sein können, in welchem Fall die zu ihrem Zusammenbau verwendeten Bolzen als die vorstehend erwähnten transversalen Stahlstäbe wirken können, wodurch eine oder mehrere der vorstehend erwähnten Aufgaben gelöst werden können. Andererseits kann sich jeder transversale Stab oder Bolzen lediglich zu einer Seite der Träger erstrecken. Es wird jedoch eine Verstärkung an beiden Seiten erreicht, wenn aufeinanderfolgende Stäbe sich zu jeder Seite erstrecken.Special attention should be paid to the fact that the elongated support profiles can also consist of two or more parts in which case the bolts used to assemble them can act as the above-mentioned transverse steel rods, thereby achieving one or more of the above-mentioned objects. On the other hand, each transverse rod or bolt can extend to only one side of the beams. However, reinforcement on both sides is achieved if successive rods extend to each side.

Claims (6)

1. System zum Einsatz für Dächer, Decken oder Fußböden von Gebäuden mit einem länglichen Träger (2, 12), der eine oder mehrere Profilplatten umfaßt, die eine innere Vergußmasse (11) umschließen, mit seitlichen Stützelementen (1), die auf beiden Seiten des länglichen Trägers angeordnet sind, mit einem weiteren Gußelement (9), das von den seitlichen Stützelementen getragen wird, und mit einer Vielzahl von transversalen Stäben oder Bolzen (8), die in die Profilplatten und die innere Vergußmasse des länglichen Trägers eindringen und sich weiter in das weitere Gußelement (9) erstrecken, um eine Verbundwirkung zwischen dem länglichen Träger (2, 12) und dem weiteren Gußelement (9) zu bewirken, wobei sich der obere Abschnitt des länglichen Trägers und seine innere Vergußmasse bis nahe an die obere Oberfläche des weiteren Gußelements (9) erstrecken.1. System for use in roofs, ceilings or floors of buildings comprising an elongate beam (2, 12) comprising one or more profiled plates enclosing an inner casting compound (11), with lateral support elements (1) arranged on both sides of the elongate beam, with a further casting element (9) supported by the lateral support elements, and with a plurality of transverse rods or bolts (8) penetrating into the profiled plates and the inner casting compound of the elongate beam and extending further into the further casting element (9) to effect a composite effect between the elongate beam (2, 12) and the further casting element (9), wherein the upper portion of the elongate beam and its inner casting compound extend close to the upper surface of the further casting element (9). 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die transversalen Stäbe oder Bolzen (8) zwischen 20 und 100 Zentimeter auf beiden Seiten des länglichen Trägers (2, 12) erstrecken.2. System according to claim 1, characterized in that the transverse rods or bolts (8) extend between 20 and 100 centimetres on both sides of the elongated support (2, 12). 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die transversalen Stäbe oder Bolzen (8) zwischen 10 und 20 Zentimeter auf beiden Seiten des länglichen Trägers erstrecken, und daß oberhalb des länglichen Trägers eine getrennte Oberflächeverstärkung (15) vorgesehen ist, die als eine obere Oberflächeverstärkung wirkt.3. System according to claim 1, characterized in that the transverse rods or bolts (8) extend between 10 and 20 centimeters on both sides of the elongate beam, and that above the elongate beam a separate surface reinforcement (15) is provided which acts as an upper surface reinforcement. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die transversalen Stäbe oder Bolzen (8) ganz oder teilweise gewindete Stäbe sind, durch die die Profilplatten und/oder andere Strukturen des Systems miteinander verbunden sind.4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transverse rods or bolts (8) are fully or partially threaded rods by which the profile plates and/or other structures of the system are connected to one another. 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Trägerelemente (1) Profilplatten umfassen.5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lateral support elements (1) comprise profile plates. 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Trägerelemente (1) Gußsteine (17) umfassen, die in ihren Enden Hohlräume aufweisen, in die die transversalen Stäbe (8) einspannbar sind, und daß die Enden der Hohlräume anschließend durch Vergießen verschlossen werden.6. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lateral support elements (1) comprise cast stones (17) which have cavities in their ends into which the transverse rods (8) can be clamped, and that the ends of the cavities are subsequently closed by casting.
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