EP0086966A1 - Reinforced concrete composite beam - Google Patents

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EP0086966A1
EP0086966A1 EP83100553A EP83100553A EP0086966A1 EP 0086966 A1 EP0086966 A1 EP 0086966A1 EP 83100553 A EP83100553 A EP 83100553A EP 83100553 A EP83100553 A EP 83100553A EP 0086966 A1 EP0086966 A1 EP 0086966A1
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reinforced concrete
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Irmfried Brendel
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B5/17—Floor structures partly formed in situ
    • E04B5/23—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated
    • E04B5/29—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated the prefabricated parts of the beams consisting wholly of metal

Definitions

  • the invention consists in that in a reinforced concrete composite beam of the type mentioned, the steel profile corresponds to a halved double-T beam, the flange of which is arranged below the reinforced concrete slab and the web of which points vertically upward and a non-positive connection between the concrete slab and the upper end of the steel web is provided.
  • Fig. 4 a modified embodiment is shown, in which the web 3 of the steel profile 1 protrudes into the reinforced concrete plate 13, so that straight shear reinforcement bars 16, which extend through the reinforced concrete plate 13, can pass through the holes 14 in the webs 3. It is also possible that two rows of bores 14 arranged one above the other, which are expediently offset, are provided in the web 3, so that reinforcing bars 16 are then present in the reinforced concrete slab 13 in two planes.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

In a reinforced concrete composite beam (10) having a steel section (1) which is assigned a shear reinforcement, the steel section corresponds to half an I-beam (1) whose flange is arranged below the reinforced concrete slab (13), its web facing perpendicularly upwards and a positive connection being provided between the concrete slab and the upper end of the steel web. This connection can be made by means of headed bolts (4, 5) projecting laterally at the upper end of the steel web or perforations provided in the steel web, through which shear-reinforcing rods extend. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Stahlbetonverbundträger mit einem Stahlprofil, dem eine Schubbewehung zugeordnet ist.The invention relates to a reinforced concrete composite beam with a steel profile, which is associated with a shear motion.

Stahlbetonverbundträger dienen bekanntlich zur Aufnahme von größeren Schubspannungen. Die Stahlprofile werden in Form von Doppel-T-Trägern verwendet, wobei dessen Oberflansch innerhalb der Stahlbetondeckenplatte oder unmittelbar unter der Deckenplatte liegt (DE-PS 956 685, US-PS 3 282 017). Als Stahlträger werden Doppel-T-Walzprofile oder geschweißte Blechträger (DE-AS 1 018 083) oder halbierte Doppel-T-Träger mit einem aufgeschweißten Oberflansch aus dünnen Blechtafeln (DE-OS 17 59 944) verwendet, wobei die Blechtafel als Unterlage für eine Ortbeton-Platte dienen kann (AT-PS 294 172). In der Praxis wird der Verbund zwischen Stahl und Beton zumeist durch Kopfbolzendübel bewirkt, die vertikal ausgerichtet sind (US-PS 3 282 017).Reinforced concrete beams are known to absorb larger shear stresses. The steel profiles are used in the form of double-T beams, the upper flange of which lies within the reinforced concrete ceiling slab or directly below the ceiling slab (DE-PS 956 685, US Pat. No. 3,282,017). Double-T rolled sections or welded sheet metal girders (DE-AS 1 018 083) or halved double-T girders with a welded-on top flange made of thin metal sheets (DE-OS 17 59 944) are used as steel girders, the metal sheet as a base for one In-situ concrete slab can serve (AT-PS 294 172). In practice, the bond between steel and concrete is usually effected by means of headed dowels which are oriented vertically (US Pat. No. 3,282,017).

Diese beschriebenen Stahlprofile eignen sich teilweise nur für bestimmte Stahlverbundträgerkonstruktionen. Es besteht ein Bedarf nach Stahlverbundträgern, die möglichst einfach aufgebaut sind und die eine verhältnismäßig geringe Masse des verwendeten Stahls erforderlich machen und eine günstige Verbindung zwischen Stahlträger und Bewehrung sicherstellen.Some of the steel profiles described are only suitable for certain steel composite beam constructions. There is a need for composite steel beams that are as simple as possible and that require a relatively low mass of the steel used and ensure a good connection between the steel girder and the reinforcement.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Stahlbetonträger verfügbar zu machen, der unterschiedliche Bauweisen aufweisen kann, wobei man mit einem relativ geringen Stahlgewicht auskommt und in einfacher Weise eine günstige Verbindung zwischen Bewehrung und Stahlträger vorhanden ist.The invention is therefore based on the object of making a reinforced concrete beam available, which can have different designs, with a relatively low steel weight and a simple connection between reinforcement and steel beam is available.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Stahlbetonverbundträger der eingangs genannten Art das Stahlprofil einem halbierten Doppel-T-Träger entspricht, dessen Flansch unterhalb.der Stahlbetonplatte angeordnet ist und dessen Steg senkrecht nach oben weist und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Betonplatte und dem oberen Ende des Stahlstegs vorgesehen ist.The invention consists in that in a reinforced concrete composite beam of the type mentioned, the steel profile corresponds to a halved double-T beam, the flange of which is arranged below the reinforced concrete slab and the web of which points vertically upward and a non-positive connection between the concrete slab and the upper end of the steel web is provided.

Eine vorteilhafte Ausführungsform eines solchen Trägers besteht darin, daß am oberen Ende des Stahlstegs Kopfbolzen seitlich wegstehend in einer oder mehreren Reihen angeschweißt sind. Dabei können bei einer Anordnung von mehreren Reihen von Kopfbolzendübeln diese zweckmäßig gegeneinander versetzt sein.An advantageous embodiment of such a carrier is that head bolts are welded laterally projecting in one or more rows at the upper end of the steel web. In the case of an arrangement of a plurality of rows of headed dowels, these can expediently be offset from one another.

Eine Weiterbildung besteht darin, daß das obere Ende des Stahlstegs Durchbohrungen aufweist, durch welche die Schubbewehrung verläuft.A further development is that the upper end of the steel web has perforations through which the shear reinforcement runs.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Steg oben in die Stahlbetonplatte hineinr-agt und daß die gerade verlaufenden Schubbewehrungsstäbe sich durch die Durchbohrungen der Stege erstrecken.An advantageous embodiment consists in that the web extends into the reinforced concrete slab at the top and that the shear reinforcement bars that are running straight extend through the through-bores of the webs.

Mit Vorteil können zwei Reihen von Bohrungen mit durchlaufenden Bewehrungsstäben vorgesehen sein.Two rows of bores with continuous reinforcement bars can advantageously be provided.

Eine zweckmäßige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Steg unterhalb der Stahlbetonplatte in einem Betonmantel endet und daß die Bewehrungen in gebogener Form durch die Bohrungen in den Stahlstegen verlaufen und in der Stahlbetonplatte verankert sind.An advantageous embodiment is characterized in that the web ends below the reinforced concrete slab in a concrete jacket and that the reinforcements run in a curved shape through the holes in the steel webs and are anchored in the reinforced concrete slab.

Dabei kann ein Paßsitz zwischen den Bewehrungen und den Bohrungen im Stahlsteg vorgesehen sein,oder es ist ein loser Sitz vorhanden, der einen Zwischenraum zuläßt, der mit Beton ausgefüllt ist.In this case, a snug fit can be provided between the reinforcements and the bores in the steel web, or there is a loose fit that allows a space in between. which is filled with concrete.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

In den Zeichnungen zeigen:

  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Stahlprofils mit Kopfbolzen;
  • Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stahlbetonverbundträger mit einem Stahlprofil nach Fig. 1 und mit bogenförmig zu den Kopfbolzen verlaufenden Bewehrungen;
  • Fig. 3 eine Schnittansicht durch einen Stahlbetonverbundträger, bei dem das Profil Durchbohrungen aufweist, durch welche eine gebogene Bewehrung verläuft;
  • Fig. 4 eine weitere Ausbildungsform mit einem Stahlprofil, durch das gerade verlaufende Schubbewehrungsstege sich erstrecken.
The drawings show:
  • Figure 1 is a perspective view of the steel profile with head bolts.
  • 2 shows a section through a reinforced concrete composite beam with a steel profile according to FIG. 1 and with reinforcements running in an arc shape to the headed bolts;
  • Figure 3 is a sectional view through a reinforced concrete composite beam, in which the profile has perforations through which a curved reinforcement runs.
  • Fig. 4 shows another form of training with a steel profile through which straight shear reinforcement webs extend.

Das in Fig. 1 dargestellte Stahlprofil 1 ist als halbierter Doppel-T-Träger erhältlich, und zwar in unterschiedlichen Größenklassen. Das Stahlprofil 1 besitzt einen Flansch 2, von dem ein Steg 3 abgeht, der sich beim Einbau in einen Stahlbetonverbundträger nach oben erstreckt. In der Nähe des oberen Endes des Stegs 3 sind zwei Reihen von Kopfbolzendübeln 4 und 5 seitlich wegstehend angeschweißt. Eine weitere Reihe von Kopfbolzendübeln 6 ist angedeutet. Wie ersichtlich, sind die Kopfbolzendübel 4 und 6 gegeneinander versetzt angeordnet.The steel profile 1 shown in Fig. 1 is available as a halved double T-beam, in different size classes. The steel profile 1 has a flange 2, from which a web 3 extends, which extends upwards when installed in a reinforced concrete composite beam. In the vicinity of the upper end of the web 3, two rows of headed dowels 4 and 5 are welded to the side and protrude. Another row of stud bolts 6 is indicated. As can be seen, the headed dowels 4 and 6 are arranged offset from one another.

Dieses Stahlprofil 1 läßt sich bequem zu einer Baustelle transportieren und wird dort in einem Stahlverbundträger verbaut, wovon in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.This steel profile 1 can be easily transported to a construction site and is installed there in a composite steel beam, of which an exemplary embodiment is shown in FIG. 2.

Die Kopfbolzendübel 4, 5 dienen zu einer kraftschlüssigen Verbindung des Stahlprofils 1 mit der Bewehrung des Stahlbetonverbundträgers 10. Die Bewehrung besteht aus schlaufenartig verlaufenden Stäben 11 und 12, die aus einer Ebene der Betonplatte 13 des Stahlverbundträgers 10 nach unten zu einem Kopfbolzendübel gebogen sind, um diesen herum verlaufen, um dann in einer anderen Ebene der Stahlbetonplatte 13 wieder zurückgeführt zu werden. So verläuft der Bewehrungsstab 11 beispielsweise oben in der Stahlbetonplatte 13 und ist zum Kopfbolzen 4 nach unten gebogen, umschlingt diesen schlaufenartig nach oben zurück und verläuft dann in der Stahlbetonplatte 13 auf der unteren Seite nach links in Fig. 2. In gleicher Weise ist der Vewehrungsstab 12 um den Kopfbolzendübel 5 geführt.The headed pin anchors 4, 5 serve for a force-locking connection of the steel profile 1 with the reinforcement of the reinforced concrete composite beam 10. The reinforcement consists of loop-like bars 11 and 12, which consist of a plane of the concrete slab 13 of the steel composite beam 10 are bent at the bottom to form a headed pin dowel, around which it is then returned in another plane of the reinforced concrete plate 13. The reinforcing bar 11 runs, for example, at the top in the reinforced concrete slab 13 and is bent downward toward the headed bolt 4, loops back around it in a loop-like manner and then runs in the reinforced concrete slab 13 on the lower side to the left in FIG. 2. The reinforcing bar is in the same way 12 led around the headed pin 5.

In Fig. 3 ist ein Stahlbetonverbundträger 10 dargestellt, dessen Stahlprofil 1 Durchbohrungen 14 am oberen Ende seines Stahlstegs 3 aufweist. Durch die Durchbohrung 14 erstreckt sich ein gebogener Bewehrungsstab 15, der die Bewehrung der Stahlbetondecke 13 bildet und, nachdem er die Bohrung 14 im Steg 3 des Stahlprofils 1 verläßt, in einer anderen Ebene, die gestrichelt dargestellt ist, in der Stahlbetonplatte 13 verläuft.In Fig. 3, a reinforced concrete composite beam 10 is shown, the steel profile 1 has holes 14 at the upper end of its steel web 3. Extending through the through hole 14 is a bent reinforcing bar 15, which forms the reinforcement of the reinforced concrete ceiling 13 and, after leaving the bore 14 in the web 3 of the steel profile 1, in another plane, which is shown in broken lines, in the reinforced concrete plate 13.

In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der der Steg 3 des Stahlprofils 1 in die Stahlbetonplatte 13 hineinragt, so daß gerade verlaufende Schubbewehrungsstäbe 16, die sich durch die Stahlbetonplatte 13 erstrecken, durch die Durchbohrungen 14 in den Stegen 3 hindurchgehen können. Es ist auch möglich, daß im Steg 3 zwei übereinander angeordnete Reihen von Bohrungen 14, die zweckmäßigerweise versetzt angeordnet sind, vorgesehen sind, so daß in zwei Ebenen Bewehrungsstäbe 16 in der Stahlbetonplatte 13 dann vorhanden sind.In Fig. 4 a modified embodiment is shown, in which the web 3 of the steel profile 1 protrudes into the reinforced concrete plate 13, so that straight shear reinforcement bars 16, which extend through the reinforced concrete plate 13, can pass through the holes 14 in the webs 3. It is also possible that two rows of bores 14 arranged one above the other, which are expediently offset, are provided in the web 3, so that reinforcing bars 16 are then present in the reinforced concrete slab 13 in two planes.

Es kann ein Paßsitz zwischen den Bewehrungsstäben 15, 16 und den Bohrungen 14 im Stahlsteg 3 vorgesehen sein oder zwischen den Bewehrungsstäben 15, 16 und den Durchbohrungen 14 im Stahlsteg 3 ist ein loser Sitz vorgesehen, der einen Zwischenraum zuläßt, der mit Beton ausgefüllt ist.There may be a snug fit between the reinforcement bars 15, 16 and the holes 14 in the steel web 3 or between the reinforcement bars 15, 16 and the through holes 14 in the steel web 3, a loose seat is provided which allows a space that is filled with concrete.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Stahlprofil 1 von Beton umhüllt, wobei es zweckmäßig ist, eine nicht dargestellte Netzbewehrung in der Betonumhüllung vorzusehen. Durch diese Betonummantelung ist ein Schutz gegen Feuereinwirkung gegeben, andernfalls kann der Flansch 2 des Stahlprofils 1 auch frei liegen.In the exemplary embodiments shown, the steel profile 1 is encased in concrete, it being expedient to provide a mesh reinforcement, not shown, in the concrete casing. This concrete coating provides protection against the effects of fire, otherwise the can Flange 2 of the steel profile 1 are also exposed.

Das Stahlprofil 1 kann auch in der Weise hergestellt werden, daß auf eine liegende Unterflanschplatte 2 eine stehende Steglamelle 3 aufgeschweißt wird.The steel profile 1 can also be produced in such a way that a standing web lamella 3 is welded onto a lying lower flange plate 2.

Auf diese Weise ist ein besonders bei der Montage leicht zu handhabender Stahlbetonverbundträger hergestellt, und durchgeführte Berechnungen und Versuche haben ergeben, daß für den Stahlverbundträger relativ wenig Stahl benötigt wird, so daß der Endpreis des hergestellten Stahlbetonverbundträgers entsprechend niedrig bleibt.In this way, an easy-to-use reinforced concrete composite beam is produced, and calculations and tests carried out have shown that relatively little steel is required for the steel composite beam, so that the final price of the reinforced concrete composite beam produced remains correspondingly low.

Claims (9)

1. Stahlbetonverbundträger mit einem Stahlprofil, dem eine Schubbewehrung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlprofil (1) einem halbierten Doppel-T-Träger entspricht, dessen Flansch (2) unterhalb der Stahlbetonplatte (13) angeordnet ist und dessen Steg (3) senkrecht nach oben weist, und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Betonplatte (13) und dem oberen Ende des Stahlstegs (3) vorgesehen ist.1. Reinforced concrete composite beam with a steel profile to which a shear reinforcement is assigned, characterized in that the steel profile (1) corresponds to a halved double-T beam, the flange (2) of which is arranged below the reinforced concrete plate (13) and the web (3) points vertically upwards, and a non-positive connection between the concrete slab (13) and the upper end of the steel web (3) is provided. 2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Stahlstegs (3) Kopfbolzen (4, 5, 6) seitlich wegstehend in einer oder mehreren Reihen angeschweißt sind.2. Carrier according to claim 1, characterized in that at the upper end of the steel web (3) head bolts (4, 5, 6) projecting sideways are welded in one or more rows. 3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von mehreren Reihen von Kopfbolzendübeln (4, 5, 6) diese gegeneinander versetzt sind.3. Carrier according to claim 2, characterized in that in an arrangement of several rows of headed dowels (4, 5, 6) these are offset from one another. 4. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Stahlstegs (3) Durchbohrungen aufweist (14), durch welche die Schubbewehrung (15, 16) verläuft.4. Beam according to claim 1, characterized in that the upper end of the steel web (3) has through holes (14) through which the shear reinforcement (15, 16) runs. 5. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3) oben in die Stahlbetonplatte (13) hineinragt und daß die gerade verlaufenden Schubbewehrungsstäbe (16) sich durch die Durchbohrungen (14) der Stege (3) erstrecken.5. Carrier according to claim 4, characterized in that the web (3) protrudes into the top of the reinforced concrete slab (13) and that the straight reinforcing bars (16) extend through the through holes (14) of the webs (3). 6. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Bohrungen (14) mit durchlaufenden Bewehrungsstäben (16) vorgesehen sind.6. Beam according to claim 5, characterized in that two rows of bores (14) with continuous reinforcement bars (16) are provided. 7. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3) unterhalb der Stahlbetonplatte (13) in einem Betonmantel endet und daß die Bewehrungen (15) in gebogener Form durch die Bohrungen (14) in den Stahlstegen ( 3) verlaufen und in der Stahlbetonplatte (13) verankert sind.7. Carrier according to claim 4, characterized in that the web (3) below the Reinforced concrete slab (13) ends in a concrete jacket and that the reinforcements (15) run in a curved shape through the holes (14) in the steel webs (3) and are anchored in the reinforced concrete slab (13). 8. Träger nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paßsitz zwischen den Bewehrungen (15, 16) und den Bohrungen (14) in dem Stahlsteg (3) vorgesehen ist.8. Carrier according to one of claims 4-7, characterized in that a snug fit between the reinforcements (15, 16) and the bores (14) is provided in the steel web (3). 9. Träger nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bewehrungen (15, 16) und den Durchbohrungen (14) im Stahlsteg (3) ein loser Sitz vorgesehen ist, der einen Zwischenraum zuläßt, der mit Beton ausgefüllt ist.9. Carrier according to one of claims 4-7, characterized in that a loose seat is provided between the reinforcements (15, 16) and the through holes (14) in the steel web (3), which allows a space which is filled with concrete .
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