DE8031083U1

DE8031083U1 - Vorgefertigtes montagesteifes plattenelement

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Publication number: DE8031083U1
Application number: DE19808031083
Authority: DE
Original assignee: Kaiser-Omnia Bausysteme & Co 6000 Frankfurt De GmbH
Current assignee: Kaiser-Omnia Bausysteme & Co 6000 Frankfurt De GmbH
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1981-03-12

Description

80/0302a GM Beschreibung

Die Neuerung betrifft ein vorgefertigtes montagesteifes Plattenelement gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs

Durch das DE-Gbm 79 30 691 ist ein Gitterträger bekannt geworden, der sich wegen der verhältnismäßig großen Breite des Obergurts durch eine große Steifigkeit auszeichnet, wenn der Obergut mit Beton gefüllt ist. Damit läßt sich, wenn mit solchen Gitterträgern vorgefertigte montagesteife Plattenelemente hergestellt werden, die Montagestützweite bis auf über 5 m verlängern, so daß mit solchen Plattenelementen Decken einer Spannweite von über 5 m ohne Zwischenunterstützung betoniert werden können.

Wegen der größeren Spannweite und wegen der aus diesem Grund größeren Querkräfte, die von der Platte auf das Auflager zu übertragen sind, können Schwierigkeiten entstehen, wenn der auf dem Auflager aufliegende Randabschnitt sehr klein und der die Platte versteifende Gitterträger zufällig so abgeschnitten ist, daß vom aufliegenden Rand der Platte aus gesehen, der erste üntergurtknotenpunkt, das heißt die erste Verbindungsstelle zwischen einer der beiden Gitterdiagonalen und dem betreffenden Untergurtstab mehr als etwa 10 cm,von der Vorderkante des Auflagers an gemessen, entfernt liegt. Dieser Abschnitt der Platte ist dann nicht versteift und es kann zu einem Bruch der Platte im Bereich des ersten Untergurtknotenpunktes kommen. Bei üblichen Gitterträgern beträgt der Abstand zwischen

den Untergurtknotenpunkten etwa 20 cm, damit bei den üblichen Deckenhöhen die Streben der Gitterdiagonalen jeweils unter Neigungen von etwa - 45° angeordnet werden können. Bei einem solchen Gitterträger kann der Abstand von der Vorderkante des Auflagers zum ersten Untergurtknotenpunkt bis zu 17 cm betragen, wenn die Auflagerbreite gerade dem vorgeschriebenen Mindestwert von 3,5 cm entspricht. Der unversteifte Randabschnitt der Platte kann dann in der Regel die Querkräfte nicht mehr übertragen.

Aufgabe der Neuerung ist es, bei einem Plattenelement der einleitend genannten Art zu verhindern, daß es bei ungünstigen Schnittstellen des Trägers im Auflagerbereich der Platte zu einem Versagen der Platte kommt. Es soll ohne Vergrößerung des Stahlaufwands für die Gitterdiagonalen bei willkürlichen Längen der Plattenelemente und damit der in den Betonplatten sitzenden Träger sichergestellt sein, daß diese in ihren Endbereichen größere Querkräfte als die bekannten Plattenelemente übertragen können. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Es sind zwar bereits Gitterträger aus einem stabförmigen Obergurt und zwei mit dem Obergurt durch zickzackförmig gebogene Gitterdiagonalen verbundenen Untergurtstäben bekannt, bei denen die Gitterdiagonalen in Längsrichtung des Trägers gegeneinander versetzt sind. Die asymetrische Diagonalenanordnung ist bei diesen Trägern deshalb gewählt, um einen geringeren Schrägeisenabstand zu erzielen und damit die Vorschriften über den Abstand von Schubbewehrungen besser einhalten zu können.

Durch die Lösung gemäß der Neuerung wird der wirksame Knotenpunktabstand im Bereich der Untergurtstäbe auf etwa die Hälfte verringert, ohne daß der Knotenpunktabstand der einzelnen Gitterdiagonalen verringert werden muß. Die Einleitung der Querkraft in das Auflager über nur eine Diagonale, also eine in Bezug auf die Trägerachse asymetrische Einleitung hat ein Torsions- und zusätzliche Knickbeanspruchung des Obergurts zur Folge. Wegen der im Vergleich zu den üblichen Gitterträgern vergrößerten Breite des Obergurts, hat dieser jedoch eine vergrößerte Knick- und Torsionssteifigkeit, die eine solche asymetrische Belastung zuläßt. Die Knick- und Torsionssteifigkeit kann durch weitere Maßnahmen verbessert werden, zum Beispiel durch wenigstens eine Längssicke in der Stahlblechschiene. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn in die Seitenwände der U-förmigen Stahlblechschiene jeweils eine Längssicke nach außen gedrückt oder gewalzt wird und an diese Längssicke die eine bzw. die andere Gitterdiagonale angeschweißt wird.

Bei einer solchen Ausbildung läßt sich nämlich nicht nur die Knicksteifigkeit verbessern, es sind damit auch wesentliche Fertigungsvorteile verbunden. Die Anlagefläche der Diagonalen an der zugehörigen Seitenwand der Stahlblechschiene läßt sich nämlich hierdurch auf einen sehr kleinen Bereich begrenzen, so daß die erforderliche Elektrodenkraft zur Überwindung der Formsteifigkeit der betreffenden Seitenwand und der Diagonalen beim Anschweißen der Diagonalen an den Obergurt durch Punktscliweißung gering bleibt. Durch die verkleinerte Anlagefläche wird ferner erreicht, daß der Übergangsquerschnitt des Schweißstroms auf den für die Schweißverbindung erforderlichen Querschnitt begrenzt wird, keine unerwünschten Nebenschlüsse entstehen und der Energiebedarf minimal gehalten wird. Wegen der geringen Ausdehnung der Erwärmungszonen wird eine Beeinträchtigung der Ursprungsfestigkeit des Materials ebenfalls vermieden.

Die Neuerung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von drei Figuren näher erläutert.

Es zeigen die
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Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Schnittansichten einen Ausschnitt aus einem Plattenelement gemäß der Neuerung 10

Fig. 3 eine Pr.inzipdarstellung zur

Verdeutlichung der Verhältnisse in der Nähe des Auflagers.

Das in den Fig. 1 und 2 jeweils im Schnitt dargestellte vorgefertigte Plattenelement 1 zur Herstellung von Decken enthält eine als bleibende Schalung dienende großflächige Betonplatte 2, in der wenigstens ein Teil der Deckenbewehrung angeordnet ist. Die Deckenbewehrung besteht zum Beispiel aus einer nicht dargestellten Betonstahlmatte und aus den Untergurten 4 und 5 von mehreren im Abstand zueinander angeordneten Gitterträgern 6, von denen in den Fig. 1 und 2 einer dargestellt ist. Der Gitterträger 6 weist als Obergurt eine mit Beton 7 gefüllte U-förmige Stahlblechschiene 8 aus einer Bodenwand und zwei Seitenwänden 10 und 11 auf. An den beiden Seitenwänden sind von außen Gitterdiagonalen 12 und 13 angeschweißt, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, jeweils aus einem zickzackförmig gebogenen Stahlstab bestehen. Im Bereich der unteren Umlenkstellen der Gitterdiagonalen sind die Untergurtstäbe 4 und 5 des Gitterträgers 6 von außen angeschweißt. Diese Verbindungsstellen werden in dieser Anmeldung Untergurtknotenpunkte genannt. Die

Untergurtknotenpunkte der Gitterdiagonalen 12 sind mit 25, die der Gitterdiagonalen 13 mit 26 bezeichnet. Falls erforderlich, ist zwischen der Betonstahlmatte und den Untergurtstäben 4 und 5 eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Die Gitterträger 6 sind nur im unteren Bereich in die Betonplatte 2 eingebettet, sie ragen mit einem wesentlichen Teil ihrer Höhe aus der Oberfläche der Betonplatte heraus und bilden die biegesteife Bewehrung für die Betonplatte.

Zur Erhöhung der Knick- bzw. Beulstabilität weist die Bodenwand 9 der Stahlblechschiene 8 eine Längssicke 14 auf und es sind die Oberkanten 15 und 16 der Seitenwände 10 und 11 der Stahlblechschiene 8 nach innen abgewinkelt.

Ferner ist zu diesem Zweck in den Seitenwänden 10 und 11 jeweils eine nach außen gedrückte Längssicke 33 und 34 vorgesehen, an der die Gitterdiagonalen 12 bzw. 13 angeschweißt sind. Hierdurch werden außerdem die bereits oben erwähnten Fertigungsvorteile erzielt. Es ist auch möglich, die Seitenwände der U-förmigen Stahlblechschiene gegenüber den beiden unteren Längskanten 35 und 36 der Schiene jeweils nur in Form eines Absatzes nach außen zu versetzen und die Gitterdiagonalen auf diesem Absatz anzuschweißen. In diesem Fall entfällt der obere Absatz der Längssicken 3 3 und 34. Um zwischen den Seitenwänden der Stahlblechschiene 8 und der Betonfüllung einen Verbund in vertikaler Richtung zu gewährleisten, sind die Seitenwände nach oben konvergierend ausgebildet. In Verbindung mit den außen an die Seitenwände angeschweißten, ebenfalls nach oben konvergierenden Gitterdiagonalen . und den außen an den Gitterdiagonalen angeschweißten Untergurten wird hierdurch auch eine gute Stapelbarkeit der Träger 6 vor dem Zusammenbau des Plattenelements gewährleistet.

Durch noppenartige Vorsprünge 17 (s. Fig. 2) die längs der Innenfläche der Stahlblechschiene 8 angeordnet sind, wird zwischen dieser und der Betonfüllung 7 in Längsrichtung der Stahlblechschiene ein schubfester Verbund gebildet. Infolge dieses festen Verbundes ist es möglich, die von der Stahlblechschiene auf die Betonfüllung entsprechend den statischen Erfordernissen in Längsrichtung der Stahlblechschiene zu' übertragenden Kräfte verteilt und damit gleichmäßig zu übertragen. Die Aufteilung der

10· Kraftübertragung kann durch den Abstand der Noppen bzw. Querrippen den Erfordernissen angepaßt werden. Die dargestellten noppenartigen Vorsprünge in den Seitenwänden bewirken nicht nur einen schubfesten Verbund in der Längsrichtung der Stahlblechschiene, sondern auch quer dazu, in senkrechter Richtung.

Es soll noch erwähnt werden, daß bei der Herstellung des vorgefertigten Plattenelements nach den Fig. 1 und 2 die Betonfüllung 7 gleichzeitig mit dem Beton 2 eingebracht wird und daß die abgewinkelten Oberkanten 15 und 16 als Abziehleiste dienen können.

Die Stahlblechschiene 8 des Obergurts weist eine lichte Weite auf, die im unteren Bereich größer 8 cm, vorzugsweise größer 10 cm ist. Ferner kann die Betonfüllung 7 die Stahlblechschiene in der Höhe überragen, wie dies in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 27 angedeutet ist. Diese Maßnahmen dienen in Verbindung mit den genannten Maßnahmen der weiteren Versteifung des Obergurts.

Die Untergurtknotenpunkte 26 der einen Gitterdiagonalen 13sind gegenüber den Untergurtknotenpunkten 25 der anderen Gitterdiagonalen in Längsrichtung des Trägers um den Abstand a (s. Fig. 2) versetzt, der etwa der Hälfte des Abstandes b zwischen

	• · · · · III.	* · ·	*	bzw.	26	der	einen	A>
	I lit I I I jl IJl 111 (	1 Il It
	10	25
	üntergurtknotenpunkten
benachbarten

bzw. der anderen Gitterdiagonalen entspricht. Hierdurch läßt sich ohne Verkürzung des Abstandes b der einzelnen Gitterdiagonalen und damit ohne Erhöhung des Stahlaufwandes der wirksame Abstand zwischen benachbarten Untergurtknotenpunkten auf etwa die Hälfte, nämlich das Maß a verringern.

Bei üblichen Gitterträgern beträgt der Abstand zwischen den Untergurtknotenpunkten jeweils 20 cm. Der wirksame Abstand läßt sich damit auf 10 cm verringern.

Durch Fig. 3 wird die Auswirkung dieser Maßnahme auf die Querkrafteinleitung von der Platte in das Auflager im Endbereich der Platte erläutert.

Fig. 3 stellt den Endbereich eines auf einem Auflager 28 liegenden Plattenelements 1 dar. Der in die Betonplatte 2 eingebettete Träger mußte aufgrund der vorgeschriebenen Plattenlänge unmittelbar neben einem Untergurtknotenpunkt der Gitterdiagonalen 12 abgeschnitten werden, so daß an dieser Stelle zwischen der Gitterdiagonalen 12 und dem zugehörigen Untergurtstab keine kraftschlüssige Verbindung mehr vorhanden ist. Dies ist der ungünstigste Fall. Die Breite des auf dem Auflager 28 aufliegenden Endabschnittes der Betonplatte 2, das heißt die Auflagertiefe ist mit c und der Abstand zwischen der Vorderkante des Auflagers 28 und dem ersten Untergurtknotenpunkt 25 mit d bezeichnet. Der vorgeschriebene Mindestwert für die Auflagertiefe c beträgt 3,5 cm. Damit wird bei einer Ausbildung des Plattenelements entsprechend Fig. 3 und der Annahme, daß b = 20 cm beträgt, der Abstand d zu 7 cm. über diesen, durch den Gitterträger nicht mehr versteiften Bereich, lassen sich, wie genauere Untersuchungen gezeigt

/ und die Betondeckung 0,5 cm

haben, auch die bei Montagestützweiten über 5 m anfallenden Querkräfte übertragen, ohne daß es zu einem Versagen im Endbereich der Betonplatte 2 kommt. Die asymetrische Kraftein]eitung aufgrund der gegenseitig verschobenen Gitterdiagonalen 12 und 13 ist ohne Verwindung und Ausknickung des Obergurts möglich, da durch die beschriebene Ausbildung des Obergurts diesem eine vergrößerte Torsionsund Knicksteifigkeit gegeben ist.

würden die Gitterdiagonalen 12 und 13 symetrisch angeordnet werden, dann würde sich bei dem dargestellten Fall der Abstand d auf etwa 17 cm vergrößern. Ein solcher, nicht durch Gitterdiagonalen versteifter Abstand, kann bei größeren Montagestützweiten zu einem Bruch im Bereich des ersten üntergurtknotenpunktes führen.

Um den Weg der Krafteinleitung in den Obergurt möglichst kurz zu halten, sollten die Gitterdiagonalen in der Ebene der resultierenden Druckkraft des Obergurts, die etwa der Ebene der Schwerpunktsachse des Obergurts entspricht, an die Seitenwände der Stahlblechschiene angeschweißt werden.

Claims

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HOFFMANN PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN Patenlconsult Radedcestrafle 43 8000 München 60 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsull Patenlconsult Sonnenberger Straße <i3 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult KAISER-OMNIA bausysteme GmbH & Co 80/0302a GM Bockenheimer Landstraße 66 Frankfurt Vorgefertigtes montagesteifes Plattenelement 10 Schutzansprüche 15

1. Vorgefertigtes, montagesteifes Plattenelement zur Herstellung von Decken aus einer dünnen, als bleibende Schalung dienenden streifenförmigen oder großflächigen Betonplatte, in der wenigstens ein Teil der Deckenbewehrung angeordnet ist und die wenigstens einen, teilweise aus der Oberfläche der Betonplatte herausragenden Gitterträger enthält, mit einer U-förmigen Stahlblechschiene als Obergurt, deren lichte Weite im unteren Bereich größer als 8 cm ist, mit an beiden Seitenwänden der Stahlblechschiene von außen angeschweißten

Gitterdiagonalen und mit den Gitterdiagonalen verbundenen \ Untergurtstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdiagonale (13) auf der einen Seite der Stahlblechschiene (8) gegenüber der Gitterdiagonalen (12) auf der anderen Seite 30 der Stahlblechschiene etwa um die Hälfte des Abstandes (b) zwischen zwei benachbarten Fußpunkten (25, 26) einer Gitterdiagonalen (12 bzw. 13) versetzt ist, daß die ü-förmige

München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. . E. Hollmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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Stahlblechschine (8) mit Beton (7) gefüllt ist und die Gitterdiagonalen (12, 13) mit der in der Betonplatte (2) enthaltenen Bewehrung in kraftschlüssiger Verbindung stehen.

2. Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu .beiden Seiten der Stahlblechschiene (8) angeordneten Gitterdiagonalen (12, 13) jeweils aus einem zickzackförmig gebogenen Stab gebildet sind.

3. Plattenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (10, 11) der Stahlblechschiene (8) nach oben zusammenlaufen und die Oberkanten (15, 16) der Seitenwände nach innen abgewinkelt sind.

4. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dio Stahlblechschiene (8) wenigstens eine Längssicke (14, 33, 34) aufweist.

5. Plattenelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (10, 11) jeweils eine nach außen gedrückte Längssicke (33, 44) enthalten, an der die Gitterdiagonalen (12, 13) angeschweißt sind.

6. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Stahlblechschiene

(8) im unteren Bereich größer als 10 cm ist.

7. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Innenfläche der Stahlblechschiene (8) noppenartige Vorsprünge (17) oder Querrippen angeordnet sind.

8. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfüllung (7) der Stahlblech-

C f ( 1

schiene (8) letztere in der Höhe überragt.

9. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdiagonalen (12, 13) etwa in der Ebene der Schwerpunktachse des Obergurts an die Seitenwände der Stahlblechschiene angeschweißt sind.