DEP0051051DA - Stahlbeton-Träger und Stahlbetontragwerk mit steifer Bewehrung - Google Patents

Description

Ein Stahlbetonträger wird gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß zunächst eine Schalung aus Holz oder Stahl angefertigt wird, die der äußeren Form des Trägers entspricht. Diese Schalung muß so bemessen und so oft unterstützt sein, daß sie das Gewicht der Betonkonstruktion trägt. In die Schalung werden dann die erforderlichen Rundstäbe eingelegt und durch Verteilungsstäbe, Bügel usw. in ihrer Lage gesichert. Dann wird der Beton eingebracht. Bei diesem Verfahren erfordert die Aufstellung der selbsttragenden Schalung sowie das Einlegen der Stahlbewehrung einen sehr wesentlichen Teil des Arbeitsaufwandes.

Um den Arbeitsaufwand zu verringern, wurde bereits vorgeschlagen, Stahlträger anzuordnen, auf die eine Betonplatte aufbetoniert wird und dabei durch konstruktive Maßnahmen das statische Zusammenwirken zwischen Trägern und Betonplatte im endgültigen Zustand zu sichern. Dadurch vereinfacht sich die Schalung sehr wesentlich, da der Stahlträger als Unterstützung der Schalung dienen kann. Der Nachteil ist aber, daß der Stahlträger im endgültigen Zustand statisch schlecht ausgenutzt ist und daher ein erheblich größerer Stahlaufwand erforderlich wird.

Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgeschlagen, die Vorteile beider Bauweisen zu vereinigen dadurch, daß die Zugbewehrung des Stahlbetonträgers zu einem geeigneten Profil zusammengefaßt wird, das einerseits den größten Teil der Stahlfläche an der Unterseite des Balkens, also in der statisch günstigsten Zone vereint, andererseits aber doch so steif ist, daß es als Schalungsträger - sei es mit oder ohne Zwischenunterstützungen - dienen kann. Diese Forderung wird erreicht, indem man als Zugbewehrung eine T-förmigen Querschnitt anordnet, dessen Steg nach oben steht, während der Flansch an der Unterseite des Trägers liegt. Als solches Profil kann beispielsweise ein halbierter normenmäßiger I-Walzenprofilträger dienen.

Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin die zuverlässige Verbindung dieses Stahlquerschnittes mit dem Beton. Hierfür wirkt der hochstehende Steg günstig.

Die nach den Stahlbeton-Bestimmungen erforderliche Schubbewehrung in Form von Bügeln und Schrägstäben wird in einer bevorzugten Form der Erfindung mit dem genannten T-Profil durch Schweißung verbunden. Diese Schweißarbeiten können im allgemeinen am Boden ausgeführt werden, ehe der Bewehrungsträger eingelegt wird. Die Verschweißung der Bewehrung mit dem Träger erhöht bei zweckmäßiger Anordnung außerdem die Steifigkeit des Bewehrungsträgers.

Eine weitere vielfach übliche Ausführung von Stahlbeton-Tragwerken sieht die Verbindung eines waagrechten Trägers mit einem senkrechten Pfosten zu einer steifen Rahmenecke vor. In diesem Falle ist eine Weiterentwicklung der Erfindung, die Pfosten als reine Stahlbauglieder auszubilden und nur die horizontalen Träger in Stahlbeton auszuführen.

Diese Konstruktion bietet grundsätzliche Vorteile dadurch, daß sie die Bauzeit erheblich abkürzt. Wenn nämlich die Stützen in Stahlbeton hergestellt werden, muß jeweils die Erhärtungszeit des Betons abgewartet werden, bis die Stützen mit dem nächsten Stockwerk belastet werden können. Dieser Aufenthalt entfällt bei der Ausführung der Stützen in Stahl. Die Schwierigkeit dieser Kombination bestand bisher darin, daß es schwer ist, eine normale Rundstahlbewehrung mit einer Stahlstütze zu verbinden, daß eine einwandfreie Einspannung als Rahmenecke gesichert ist. Bei der Ausführung der Bewehrung in der erfindungsgemäßen Form ist dies dagegen ohne weiteres möglich.

Die Entwicklung der erfindungsgemäßen Bauweise führte auch zu einer neuartigen Lösung für die Ausbildung von Dehnungsfugen bei rahmenartigen Tragwerken mit Stahlstützen und Stahlbetonriegeln.

Bei dieser Konstruktion können die geringen zu erwartenden Dehnungen durch Verbiegungen der U-Stahl-Stützen aufgenommen werden. Diese Verbiegungen sind statisch vollkommen unbedenklich, da sie eine einmalige oder höchstens sehr selten wiederholte Belastung darstellen. In diesem Falle ist selbst eine Spannungsüberschreitung in den U-Stahl-Stützen unbedenklich, da der Stahl die Möglichkeit hat, solchen gelegentlichen Ueberschreitungen durch Fließen nachzugeben.

Die erfindungsgemäße Ausführung von Stahlbeton-Tragwerken ermöglicht eine besonders wirtschaftliche und kurzfristige Bauweise. Die Gedanken der starren Bewehrung und Verschweißung können selbstverständlich auch auf einzelne Bauglieder beschränkt bleiben. Auch kann es ohne Aenderung des Erfindungsgedankens bisweilen zweckmäßig sein, die Form der starren Bewehrung nicht nur als T-Profil auszubilden.

Mit besonderem Vorteil wird die Bauweise angewendet bei hohen Belastungen und größeren Spannweiten, bei denen die Bearbeitung und Unterbringung der Rundstahlbewehrung in normaler Stahlbeton-Ausführung bereits Schwierigkeiten bereitet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Stahlbetonträgers nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt schematisch die Bewehrung des Trägers.

Fig. 3 veranschaulicht die Konstruktion eines Stahlbetontragwerkes mit steifer Bewehrung.

Fig. 4 zeigt die negative Bewehrung einer Rahmenecke mit Rundstahl.

Fig. 5 stellt eine Tragwerk-Konstruktion dar, bei der ein Plattenbalken Verwendung findet und die Dehnungsfugen durch Verbiegungsmöglichkeit der Stützen ersetzt sind.

Der Stahlbetonträger, nach Fig. 1, hat an einem großen Teil der Unterfläche als Zugbewehrung einen T-förmigen Stahlträger eingebaut, dessen Steg 1 nach oben steht, während der Flansch 2 die Unterseite des Betonträgers 3 abschließt. Der Stahlbetonträger hat außeredem, nach Fig. 2, eine erforderliche Schubbewehrung, die mit dem Träger 1, 2 verschweißt ist, wobei senk- rechte Bügel 5 angeordnet sind, die auf den Flansch 2 des T-Trägers 4 bis 6 verschweißt sind. Weiter sind Schrägstäbe 7 bis 8 an den Steg 1 des T-Profils angeschweißt. 9 ist ein durchgehender gerader Rundstab, der erforderlich wird, wenn der Stahlbetonträger auch negative Momente aufzunehmen hat. Ein solcher Stab wird zweckmäßigerweise mit den Schrägstäben 7 verschweißt, um eine zusätzliche Versteifung des Bewehrungsträgers zu erhalten.

Vielfach werden Stahlbetonträger so angeordnet, daß sie an den Enden ganz oder teilweise eingespannt sind. Auch in diesem Falle läßt sich die Erfindung mit Vorteil anwenden. Grundsätzlich wird in diesem Falle die an der Einspannstelle an der oberen Seite des Balkens erforderliche Bewehrung ebenfalls durch Schweißung mit dem an der Unterseite durchgehenden T-Profil verbunden. Die Ausführung kann in der Weise erfolgen, daß die Bewehrung für die Einspannmomente aus Rundstäben gebildet wird, die in erforderlicher Zahl als Schrägstäbe nach unten abgebogen und dort mit dem T-Profil verschweißt werden.

Eine besondere Ausführungsform sieht vor, auch die negative Bewehrung in Form eines T-Profils anzuordnen, dessen Steg aber dann nach unten steht. Die Stege der beiden T-Profile werden dann entweder unmittelbar oder bei größerem Abstand durch Zwischenlegen von Laschen oder in sonstiger Weise verschweißt.

In Fig. 3 ist eine Tragwerk-Konstruktion mit 2 T-Trägern 12 und 15 im Betonbalken versehen. Das T-Profil 12 der unteren Bewehrung wird stumpf gegen die Stahlstütze 13 geführt und mit dieser bei 14 verschweißt. Wenn die obere Bewehrung 15 ebenfalls als

T-Profil ausgeführt ist, wird sie in gleicher Weise mit der Stütze verschweißt. Die beiden T-Profile 12 und 15 sind bei dem dargestellten Beispiel durch Laschen 16 miteinander verbunden. Die Stütze 13 erhält zweckmäßig an der Anlaufstelle der Bewehrungsprofile 12 und 15 Aussteifungen 17.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie die negative Bewehrung einer Rahmenecke beispielsweise mit Rundstahl durchgeführt werden kann. Die Figur zeigt eine Mittelstütze eines durchlaufenden Trägers. 20 ist das T-Profil der unteren Bewehrung. 21 sind Rundstäbe für die negative Bewehrung. Diese sind entweder durch Löcher 22 der Stahlstützen gesteckt und mit diesen verschweißt oder seitlich an der Stahlstütze vorbeigelegt (23) und hier verschweißt. Wenn die Bewehrung noch breiter auseinander gezogen werden soll, kann der Anschluß zur Stahlstütze durch zwischengelegte Knotenbleche gesichert werden. Die Rundstäbe sind entsprechend den statischen Erfordernissen abgeknickt und werden bei 24 mit dem Steg 1 der T-Profile 20 verschweißt.

Aus Fig. 5 ist zu ersehen, wie die Frage der Dehnung, abweichend von den bisher bekannten Dehnungsfugen, durch Verbiegungsmöglichkeiten in einer U-Stahl-Stütze gelöst werden kann.

Die Stahlstütze wird in 2 nebeneinander liegende Profile aufgelöst, z.B. 2 U-Profile 25. Diese werden durch Laschen 26 verbunden, sodaß sie statisch zusammenwirken und etwa dieselben Knickverhältnisse ergeben wie das sonst normalerweise angewendete I-Profil. In der Nähe der Durchdringung des Querriegels 27, der in der Abbildung beispielsweise als Plattenbalken gezeichnet ist, wird keine Lasche angeordnet. Die Bewehrung der Querriegel selbst wird durch eine lotrechte Fuge 30 der Länge nach geteilt. Seine steife Bewehrung an der Unterseite kann hier vorteilhafterweise auch durch ein einfaches Winkelprofil 31 statt durch ein T-Profil gebildet werden. Die für die Einspannung erforderliche negative Bewehrung ist bei 32 in Form von Rundstäben angedeutet. Die nur geringen Dehnungen werden dann durch das mögliche Ausweichen der U-Stützen aufgenommen.

Claims (8)

1.) Stahlbetonträger, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugbewehrung ein steifes Profil, vorzugsweise ein T-Profil, in der Unterseite des Trägers eingebaut ist.

2.) Stahlbetonträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Schubsicherung erforderliche Bewehrung in Form von Bügeln (5) und Schrägstäben (7) ganz oder teilweise mit dem steifen Bewehrungsträger (1) verschweisst ist.

3.) Stahlbetonträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine an Einspannstellen erforderliche Bewehrung (9) für negative Momente mit der steifen Bewehrung verschweisst oder sonst fest verbunden ist.

4.) Stahlbetonträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Einspannstelle erforderliche negative Bewehrung aus Rundstahl gebildet ist, die ganz oder zum Teil als Schrägstab (21) geknickt und an den Enden dann mit dem steifen Bewehrungsträger (20) an der Unterseite des Balkens (3) verbunden ist.

5.) Stahlbetonträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Einspannstelle erforderliche negative Bewehrung als steifer Stahlträger (15) ausgebildet ist.

6.) Stahlbetonrahmen unter Verwendung von Stahlbetonträgern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen des Rahmens ganz oder teilweise als steife Stahlprofile (25) ausgebildet sind, mit denen die Bewehrung der Stahlbetonriegel durch Schweissung oder sonst fest verbunden sind.

7.) Stahlbeton-Tragwerk unter Verwendung von Stahlbetonträgern nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlbetonträger als Plattenbalken ausgebildet sind (Fig. 5).

8.) Stahlbeton-Tragwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle einer Dehnungsfuge die Stahlbetonriegel (27) längs geteilt sind und die Stahlstützen aus zwei getrennten Profilen (25) bestehen, die auf dem wesentlichen Teil ihrer Länge durch Laschen (26) zusammengefasst sind.