DE9401717U1 - Stützenkopfverstärkung - Google Patents

Description

Tobler Stahlbau AG, CH-9015 St. Gallen Stützenkopfverstärkung

Die Erfindung betrifft eine Stützenkopfverstärkung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Zweck derartiger Elemente besteht darin, den Durchstanzwiderstand am Kopf einer vertikalen Deckenstütze in einer Betonflachdecke zu vergrössern, ohne dabei eine pilzförmige Verdickung an der Deckenstütze anbringen zu müssen.

Derartige Verstärkungen sind bereits seit einiger Zeit bekannt und gebräuchlich. Sie erlauben im modernen Hochbau die Konstruktion von Flachdecken mit relativ schlanken Stützen, wobei ein idealer Kraftfluss in der Flachdecke bzw. in den Stützen erreicht wird. Die Stützelemente haben dabei die Aufgäbe, den auf Durchstanzung belasteten Abschnitt der Decke von der Stütze nach aussen zu verlegen und damit zu vergrössern. Die Übertragungsglieder übertragen die Kräfte auf die Stütze. Um eine Durchbiegung der Übertragungsglieder zu vermeiden und um den Kraftfluss zu verbessern, sind die Übertragungsglieder gegen die Stützelemente hin bereits etwas nach unten geneigt.

In praktischen Versuchen hat es sich gezeigt, dass beim Aufbringen von Bruchlasten RelatiwerSchiebungen zwischen den Übertragungsgliedern und der darunterliegenden Betonmasse stattfinden. Diese Feststellung führte zur Erkenntnis, dass der maximale Bruchwiderstand mit den bekannten Konstruktionen noch nicht voll ausgeschöpft ist. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Stützenkopfverstärkung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein verbesserter Durchstanzwiderstand erreicht wird, ohne dass dabei die Dimensionen der Konstruktion verändert werden müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Stützenkopfverstärkung gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.

Die Ankerelemente auf der Unterseite der Übertragungsglieder bewirken, dass auch bei einer Deformation der Übertragungsglieder keine RelatiwerSchiebung zur angrenzenden Betonmasse stattfinden kann. Dadurch können wesentlich grössere Kräfte aus den Stützelementen über die Übertragungsglieder in die vertikale Stütze eingeleitet werden, ohne dass es zu einem gefährlichen Durchstanzen in der Betondecke kommt. Als vorteilhafter Nebeneffekt lassen sich mit den Ankerelementen auch die theoretischen Voraussetzungen schaffen, um den Kräfteverlauf rechnerisch nachzuvollziehen, ohne dass dabei unbekannte Grossen berücksichtigt werden müssen. Die Verschiebungsfreie Verankerung der Übertragungsglieder in der Betonmasse bewirkt nämlich, dass die Übertragungsglieder ausschliesslich auf Zug bzw. auf Biegung beansprucht werden. Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Stützenkopfverstärkung hat überraschend auch noch dazu geführt, dass die Deformation der Betondecke über dem Stützenkopf sowohl im Gebrauchszustand, als auch im Bruchzustand wesentlich verkleinert wird.

Wenn das Übertragungsglied als flächiger Bügel ausgebildet ist, können die Ankerelemente auf besonders einfache Weise als Abbiegung an den Enden des Bügels ausgebildet sein. Derartige Abbiegungen lassen sich fabrikationstechnisch relativ einfach herstellen. Die Ankerelemente können je nach Bedarf aber auch als angeschweisste Stege oder Nocken ausgebildet sein. Auch eine spezielle Verformung der Übertragungsglieder zur Bildung von Ankerelementen wäre denkbar. So könnten beispielsweise Zungen ausgestanzt werden, die auf der Unterseite herausragen oder es könnten Rippen oder Wellen in das Übertragungsglied eingepresst werden.

Ein Vorteil der als Bügel ausgebildeten Übertragungsglieder liegt in der einfachen Herstellungsweise und in der Möglichkeit, bei Bedarf mehrere Bügel, sich im Zentrum kreuzend, zu einem sternartigen Gebilde aufzubauen. Das Übertragungsglied könnte aber auch einstückig ausgebildet sein und dabei mehre-

re Paare von Stützelementen miteinander verbinden. In bestimmten Fällen wäre es sogar denkbar, das Übertragungsglied als gewölbte oder topfartige Scheibe auszubilden, an deren Aussenumfang die Stützelemente angeordnet sind.

Vorzugsweise wird die ganze Stützenkopfverstärkung aus Stahl gefertigt, wobei die Oberfläche mit einem Korrosionsschutz versehen sein kann. Aber auch hochfeste Kunststoffmaterialien könnten eingesetzt werden, was insbesondere für die Ankerelemente gilt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch den Stützenkopf an einer vorgespannten Betonflachdecke,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Stützenkopfverstärkung gemäss Figur 1, jedoch ohne Bewehrungselemente,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Stützenkopfverstärkung mit insgesamt sechs Stützelementen ,

Figur 4 eine Stützenkopfverstärkung mit nockenartigen Ankerelementen,

Figur 5 eine Stützenkopfverstärkung mit stegartigen Ankerelementen, und

Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Stützenkopfverstärkung 1 dargestellt, die über einer vertikalen Deckenstütze 3 in eine

Betonflachdecke 2 eingebaut ist. Die Stützenkopfverstärkung ist dabei in die Bewehrung 12 integriert und die Spannglieder 13 können über die Verstärkung gezogen werden. Das Zentrum der Stützenkopfverstärkung liegt auf der vertikalen Mittelachse 4 der Deckenstütze.

Die einzelnen Stützelemente 8 bestehen je aus einer horizontalen Platte 10 und einem vertikalen Steg 11. Die Stützelemente 8 erstrecken sich somit zwischen einer unteren horizontalen Begrenzungsebene 5 und einer oberen horizontalen Begrenzungsebene 6, wobei die untere Begrenzungsebene mit der Unterseite der Betondecke zusammenfällt.

Je zwei Stützelemente 8 sind durch ein Übertragungsglied 7 miteinander verbunden, wobei dieses Übertragungsglied als flacher Bügel ausgebildet ist, der auf beiden Seiten gegen die horizontalen Platten 10 hin geneigt ist. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, durchdringen die Stege 11 das Übertragungsglied 7. Um eine Relativverschiebung der Betonmasse unter dem Übertragungsglied in Pfeilrichtung a zu verhindern, sind die Enden mit einer Abbiegung 9 versehen, welche gegen die untere Begrenzungsebene 5 hin gerichtet ist. Durch diese Massnahme kann die Traglast der Stützenkopfverstärkung bedeutend erhöht werden, weil die Betonmasse unter dem Übertragungsglied kräftemässig praktisch fest mit letzterem verbunden ist.

Je nach Anwendungsfall können zwei oder mehr bügeiförmige Übertragungsglieder sich kreuzen. Aber auch Stützenkopfverstärkungen mit nur zwei Stützelementen sind denkbar, die beispielsweise bei einer Eckstütze sich nicht diametral gegenüberliegen müssen, sondern um 90° versetzt sein können.

Figur 3 zeigt eine Stützenkopfverstärkung mit insgesamt 6 Stützelementen 8, welche paarweise am Ende eines bügelartigen Übertragungsgliedes 7 angeordnet sind. Die Übertragungsglie-

der sind sternförmig aufeinandergeschichtet. Jedes Stützelement besteht aus einer horizontalen Platte 10 und aus einem Steg 11, welcher das Übertragungsglied durchdringt. Um eine optimale Wirkung zu erzielen, ist auf beiden Seiten eines Steges 11 eine Abbiegung 9 bzw. 9' angeordnet. Die gesamte Konstruktion ist aus Einzelteilen aus Stahlblech zusammengeschweisst.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Querschnitte durch alternative Ausführungsbeispiele von Stützenkopfverstärkungen, wobei jeweils das vor der Schnittebene liegende Übertragungsglied als Projektion hochgeklappt ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Ankerelemente separate Teile, die auf die Unterseite der Übertragungsglieder angeschweisst werden. Gemäss Figur 4 bestehen die Ankerelemente aus einzelnen Ankernocken 14, die je nach Bedarf in einer bestimmten Anzahl und in einer bestimmten Anordnung angeschweisst werden können. Gemäss Figur 5 sind einzelne Ankerstege 15 quer zur Längsrichtung der Übertragungsglieder 7 angeschweisst.

Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle einzelner Übertragungsglieder eine topfartige Scheibe 16 verwendet wird, an deren Aussenumfang die einzelnen Stützelemente 17 angeordnet sind. Auf der Innenseite des schräg nach unten gezogenen Scheibenrandes sind Ankerrippen 18 angeordnet, welche umlaufend oder unterbrochen sein können. Um das Durchführen von Rohrleitungen oder vertikalen Bewehrungen zu ermöglichen, sind in der Scheibe Öffnungen 19 vorgesehen.

Claims (7)

Ansprüche

1. Stützenkopfverstärkung (1) für die Überleitung der Dekkenlasten von einer Beton-Flachdecke (2) in eine vertikale Deckenstütze (3), bestehend aus im Abstand zu einer vertikalen Achse (4) angeordneten Stützelementen (8), die sich zwischen einer unteren (5) und einer oberen (6) horizontalen Begrenzungsebene erstrecken und die durch ein Übertragungsglied (7) verbunden sind, wobei sich das Übertragungsglied etwa in der oberen Begrenzungsebene über die vertikale Achse erstreckt und gegen die Stützelemente hin gegen die untere Begrenzungsebene (5) geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (7) zur Vermeidung von Relativbewegungen zwischen Beton und Übertragungsglied auf seiner der unteren Begrenzungsebene (5) zugewandten Seite für jedes Stützelement mit wenigstens einem Ankerelement versehen ist.

2. Stützenkopfverstärkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (7) als flächiger Bügel ausgebildet ist und dass die Ankerelemente als Abbiegung (9) an den Enden des Bügels ausgebildet sind.

3. Stützenkopfverstärkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere sich auf der vertikalen Achse (4) kreuzende Bügel aufweist.

4. Stützenkopfverstärkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerelemente als mit dem Übertragungsglied (7) verbundene Stege (15) oder Nocken (14) ausgebildet sind.

5. Stützenkopfverstärkung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied als Scheibe ausgebildet ist, an deren Aussenumfang die Stützelemente

angeordnet sind.

6. Stützenkopf verstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stützelement (8) einen vertikalen Steg (11) aufweist, wobei die Stege das Übertragungsglied (7) durchdringen und dass auf beiden Seiten eines Steges je ein Ankerelement (9, 9') angeordnet ist.

7. Stützenkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stahl gefertigt ist.