EP0433224A1

EP0433224A1 - Composite support element

Info

Publication number: EP0433224A1
Application number: EP90810917A
Authority: EP
Inventors: Julius Prof. Natterer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1991-06-19
Anticipated expiration: 2010-11-27
Also published as: CA2031447C; FI92949C; ATE88780T1; FI905881A0; US5125200A; FI92949B; EP0433224B1; FI905881A; CA2031447A1; CH678959A5; DE59001310D1

Abstract

In a composite beam for use in the building and construction industry, a bending load is carried by two superposed individual elements (1, 2). In this case, the individual element (2), composed of concrete for example, has the function of taking up the compressive forces, whereas the opposite individual element (1) has the function of taking up the tensile forces. Shear forces have to be transmitted between both individual elements. The envisaged transmission means permit a prestressed, positive connection. The transmission means are equipped with toothing (7) and a clamping element (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Tragelement gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a composite support element according to the preamble of claim 1.

Als Tragelement im Bauwesen, beispielsweise für Dekkenkonstruktionen, Brücken oder für andere tragende Strukturen werden oftmals Stahlbeton-Elemente eingesetzt. Dabei wird eine erhebliche Menge Beton eingesetzt, welcher keine tragende Funktion, sondern lediglich die Funktion des Korrosionsschutzes für die innenliegenden Stahlelemente wahrnimmt. Demgegenüber können beim Einsatz von zusammengesetzten Tragelementen bei gleicher Steifigkeit oftmals leichtere Konstruktionen verwirklicht und weitere Vorteile erzielt werden. Ein zusammengesetztes Tragelement besteht aus wenigstens zwei Einzelelementen. Die ein solches zusammengesetztes Tragelement bildenden Einzelelemente können beispielsweise eine Betonplatte und mit dieser Betonplatte zusammenwirkende Holzträger bzw. Holzbalken sein. Ein solches auf Biegung beanspruchtes zusammengesetztes Tragelement wird in der Regel so eingesetzt, dass der Betonträger die Druckkräfte und der Holzträger die Zugkräfte aufnimmt. Diese für eine solche Verbundbauweise typische Funktionenteilung hat zur Folge, dass zwischen den Einzel-elementen des zusammengesetzten Tragelementes Schubkräfte auftreten.Reinforced concrete elements are often used as a supporting element in the building industry, for example for ceiling constructions, bridges or for other supporting structures. A considerable amount of concrete is used, which does not have a load-bearing function, but only the function of corrosion protection for the internal steel elements. In contrast, when using composite support elements with the same rigidity, often lighter constructions can be realized and further advantages can be achieved. A composite support element consists of at least two individual elements. The individual elements forming such a composite supporting element can be, for example, a concrete slab and wooden beams or wooden beams interacting with this concrete slab. Such a composite support element that is subjected to bending is generally used in such a way that the concrete beam absorbs the compressive forces and the wooden beam absorbs the tensile forces. This typical division of functions for such a composite construction has the result that shear forces occur between the individual elements of the assembled supporting element.

Diese Schubkräfte müssen mit Hilfe von geeigneten Verbindungsmitteln übertragen werden. Dies kann beispielsweise über Dübel geschehen, welche einerseits im Betonträger einbetoniert sind und andererseits durch den Holzträger hindurchgehen, um beispielsweise auf der Seite des Holzträgers über ein Gewinde verspannt zu werden. Für eine kraftschlüssige Uebertragung der quer zur Fuge wirkenden Schubkräfte wird eine grosse Anzahl Dübel benötigt. Bei einer nicht vollständig kraftschlüssigen Uebertragung der Schubkräfte werden die Dübel jedoch in Querrichtung belastet, was eine Lockerung und damit einen Steifigkeits-verlust zur Folge haben kann.These thrust forces must be transferred using suitable lanyards. This can be done, for example, using dowels, which are concreted into the concrete beam on the one hand and pass through the wooden beam, for example, in order to be clamped on the side of the wooden beam via a thread. For one A large number of dowels are required to transmit the shear forces acting transversely to the joint. If the shear forces are not transmitted in a force-fitting manner, however, the dowels are loaded in the transverse direction, which can lead to loosening and thus a loss of rigidity.

In einer anderen vorbekannten Ausführung eines zusammengesetzten Tragelementes ist eine Schrägverdübelung ausgeführt, d.h. die Dübel sind schräg angeordnet. Auch hier ist eine grosse Anzahl von Dübeln erforderlich, aber auch die Schrägverdübelung ist anfällig gegen Lockerung. Um eine verbesserte Uebertragung der Schubkräfte zu bewirken, sind auch bereits formschlüssige Verbindungen zwischen den tragenden Einzelelementen bekannt, wie dies beispielsweise in der französischen Patentanmeldung 2 568 610 beschrieben ist.In another known embodiment of a composite support element, angled anchoring is carried out, i.e. the dowels are arranged at an angle. A large number of dowels are also required here, but angled dowels are also susceptible to loosening. In order to bring about an improved transmission of the thrust forces, positive connections between the supporting individual elements are already known, as is described, for example, in French patent application 2 568 610.

Eine derartige Verbindung weist jedoch den Nachteil auf, dass die im Beton und im Holzelement in jedem Fall auftretenden Schwindungen zu einer Lockerung der formschlüssigen Verbindung führen können, was wiederum einen erheblichen Steifigkeitsverlust des zusammengesetzten Tragelementes zur Folge hat.However, such a connection has the disadvantage that the shrinkage occurring in the concrete and in the wooden element in any case can lead to a loosening of the positive connection, which in turn results in a considerable loss of rigidity of the assembled support element.

Der vorliegenden Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, ein zusammengesetztes Tragelement zu schaffen, bei dem die Uebertragungsmittel zwischen den Einzelelementen so beschaffen sind, dass die bei den vorbekannten Ausführungen von derartigen Tragelementen auftretenden Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll ein Tragelement geschaffen werden, welches einfach herzustellen ist, also mit wenigen Dübeln oder anderen Klemmitteln auskommt, und auch bei Schwindungen im Holz und /oder im Beton seine hohe Steifigkeit beibehält. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.The present invention is therefore based on the object of creating a composite support element in which the transmission means between the individual elements are designed in such a way that the disadvantages occurring in the known designs of such support elements are avoided. In particular, a support element is to be created which is easy to manufacture, that is to say requires a few dowels or other clamping means, and its high level even in the event of shrinkage in wood and / or in concrete Maintains rigidity. This object is achieved according to the invention by the features listed in the characterizing part of patent claim 1.

Die ausgeführte Art der Verzahnung zwischen den Einzelelementen des zusammengesetzten Tragelementes in Verbindung mit einer senkrecht zur Tragachse wirkenden Druckkraft ermöglicht eine vorgespannte formschlüssige Verbindung. Hierdurch wird eine Umlenkung der Schubkräfte in Richtung senkrecht zu den zwischen den Einzelelementen vorhandenen Flanken erreicht. Die Vorspannung der formschlüssigen Verbindung bewirkt, dass die Steifigkeit des zusammengesetzten Tragelementes auch bei auftretenden Schwindungen in den tragenden Einzelelementen aufrechterhalten bleibt.The type of toothing carried out between the individual elements of the assembled support element in connection with a compressive force acting perpendicular to the support axis enables a prestressed positive connection. In this way, the shear forces are deflected in the direction perpendicular to the flanks present between the individual elements. The prestressing of the positive connection has the effect that the rigidity of the assembled support element is maintained even in the event of shrinkage occurring in the supporting individual elements.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Im folgenden wird die Erfindung unter bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das zusammengesetzte Tragelement längs der Linie A-A aus Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung des Längsschnittes durch einen mit Verzahnung versehenen teil eines erfindungsgemässen Tragelementes,
Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung des Längsschnittes durch ein erfindungsgemässes Tragelement, wobei das Klemmelement über Tellerfedern vorgespannt ist,
Fig. 5 eine vergrösserte Darstellung des Längsschnittes durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes,
Fig. 6 eine vergrösserte Darstellung des Längsschnittes durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Verbundträgers, wobei die Uebertragung der Schubkraft durch eine Schubleiste erfolgt, dargestellt vor dem Einbringen des Betons, und
Fig. 8 einen erfindungsgemässen Verbundträger, ausgerüstet mit Distanzstücken zwischen den Einzelelementen.

Preferred embodiments of the subject matter of the invention are specified in the dependent claims. The invention is described in more detail below, for example, with reference to the drawings. Show it:

1 shows a cross section through a first exemplary embodiment of a composite support element according to the invention,
2 shows a longitudinal section through the assembled support element along the line AA from FIG. 1,
3 is an enlarged view of the longitudinal section through a toothed part of a support element according to the invention,
4 is an enlarged view of the longitudinal section through a support element according to the invention, the clamping element being prestressed via disc springs,
5 is an enlarged view of the longitudinal section through a second embodiment of a composite support element according to the invention,
6 is an enlarged view of the longitudinal section through a third embodiment of a composite support element according to the invention,
7 shows a perspective view of a composite girder according to the invention, the transmission of the shear force being carried out by means of a push bar, shown before the concrete is introduced, and
8 shows a composite carrier according to the invention, equipped with spacers between the individual elements.

In Fig. 1 ist eine Uebersichtszeichnung eines erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes dargestellt. Das Tragelement ist aus den Einzelelementen 1, 2 zusammengesetz. Dabei ist das erste Einzelelement 1 in Form einer Anzahl Holzbalken und das zweite Einzelelement 2 in Form eines plattenförmigen Betonelementes ausgeführt. Das dargestellte zusammengesetzte Tragelement kann beispielsweise eine im Bauwesen eingesetzte Deckenkonstrukion sein. In Fig. 1 sind ausserdem Schalungsbretter 3 zu erkennen, welche mit Hilfe von Kanthölzern 4 gegenüber dem ersten Tragelement 1 befestigt sind, um die Betonplatte 2 einbringen zu können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen den Schalungsbrettern 3 und der Betonplatte 2 zusätzlich eine Isolierschicht 5. Das dargestellte zusammengesetzte Tragelement wird durch das Eigengewicht insbesondere der Betonplatte 2 sowie darauf befindliche Lasten auf Biegung beansprucht. Dabei hat das oben befindliche Tragelement 2 die Aufgabe, die auftretenden Druckspannungen aufzunehmen, während das untere Tragelement 1 die in Folge der Biegebelastung auftretenden Zugspannungen aufnimmt. Eine solche Verbundkonstruktion hat den Vorteil, dass das Betonelement 2 nur auf Druck belastet wird und im Beton keine Vorkehrungen zum Aufnehmen von Zugspannungen getroffen werden müssen. Als Folge dieser Funktionsaufteilung müssen in der Fuge 6 zwischen den Einzelelementen auftretende Schubkräfte übertragen werden. Diese Uebertragung der Schubkräfte geschieht durch einen Formschluss in der Art, dass zwischen den Einzelelementen 1, 2 eine Verzahnung 7 vorgesehen ist.FIG. 1 shows an overview drawing of a composite support element according to the invention. The support element is composed of the individual elements 1, 2. The first individual element 1 is designed in the form of a number of wooden beams and the second individual element 2 in the form of a plate-shaped concrete element. The composite support element shown can be, for example, a ceiling construction used in construction. In FIG. 1, formwork boards 3 can also be seen, which are fastened with the aid of squared timbers 4 in relation to the first supporting element 1 in order to be able to insert the concrete slab 2. In the exemplary embodiment shown, there is an additional insulating layer 5 between the formwork boards 3 and the concrete slab 2. The composite supporting element shown is stressed by the weight, in particular, of the concrete slab 2 and the loads thereon on bending. The support element 2 located above has the task of absorbing the compressive stresses which occur, while the lower support element 1 is the tensile stresses which occur as a result of the bending load records. Such a composite construction has the advantage that the concrete element 2 is only loaded under pressure and no precautions have to be taken in the concrete for absorbing tensile stresses. As a result of this division of functions, shear forces occurring between the individual elements must be transmitted in the joint 6. This transfer of the thrust forces takes place by a positive connection in such a way that a toothing 7 is provided between the individual elements 1, 2.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie A-A des in Fig. 1 dargestellten zusammengesetzten Tragelementes. Zur Erhöhung der Uebertragungsfähigkeit für die in der Fuge wirkende Schubkraft sind die Wirkflächen 8, 9 der Einzelelemente 1, 2 zu einem Verzahnungsprofil ausgebildet. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel sind jeweils in einigem Abstand voneinander Kerbverzahnungen 7 angeordnet. Die Wirkfläche 8 des ersten Tragelementes 1, welches im hier beschriebenen Beispiel aus Holz besteht, ist jeweils an den entsprechenden Stellen mit einer kerbförmigen Vertiefung, beispielsweise einer Ausfräsung ausgeführt. Nach Erstellen der in Fig. 1 sichtbaren Schalung und gegebenenfalls Einbringen einer Zwischenlage aus Isolierstoffen wird der Beton eingebracht, welcher nach dem Abbinden das tragende Einzelelement bildet. Der Beton füllt dabei die in dem ersten Einzelelement vorhandenen Vertiefungen 10 aus und bildet sich zu komplementär zu den Vertiefungen 10 geformten zahnförmige Erhöhungen 11 aus.Fig. 2 shows a longitudinal section along the line A-A of the composite support member shown in Fig. 1. In order to increase the transmission capacity for the shear force acting in the joint, the active surfaces 8, 9 of the individual elements 1, 2 are formed into a toothed profile. In the example shown in FIG. 2, serrations 7 are arranged at some distance from each other. The active surface 8 of the first support element 1, which in the example described here is made of wood, is in each case designed with a notch-shaped depression, for example a cutout, at the corresponding points. After the formwork visible in FIG. 1 has been created and, if appropriate, an intermediate layer of insulating materials has been introduced, the concrete is introduced, which forms the supporting individual element after the setting. The concrete fills in the depressions 10 present in the first individual element and forms tooth-shaped elevations 11 that are complementary to the depressions 10.

Die beschriebene Verzahnung der Wirkflächen zwischen den Einzelelementen 1 und 2 bewirkt, dass die infolge der Biegebelastung des zusammengesetzten Tragelementes auftretenden Schubkräfte übertragen werden können, wobei eine hohe Steifigkeit des zusammengesetzten Tragelementes erreicht wird. In Fig. 2 sind zusätzlich Kraftvektoren 12, 13, 14 eingetragen, um die Wirkungsweise der Verzahnung der Wirkflächen 8, 9 zu veranschaulichen. Die zwischen den Einzelelementen wirkende Schubkraft 12 wird an der Verzahnung in eine senkrecht zur Zahnflanke gerichtete Kraftkomponente 13 und in eine parallel zur jeweiligen Zahnflanke gerichtete Komponente 14 zerlegt. Die parallel zur Zahnflanke gerichtete Kraftkomponente 14 bewirkt einen Auftrieb des Einzelelementes 2. Folglich ist eine zwischen den Tragelementen 1, 2 wirkende Druckkraft erforderlich, die diesem Auftrieb entgegenwirkt. Die erforderliche Höhe dieser Druckkraft hängt von der Dimensionierung, Belastung und Ausführung des zusammengesetzten Tragelementes ab. Wenn das Einzelelement 2 aus Beton besteht, also ein relativ hohes Eigengewicht aufweist, kann die erforderliche Druckkraft zwischen den Einzelelementen bereits von diesem Eigengewicht aufgebracht werden. Bei höheren Belastungen bzw. einem zu leichten oberen Einzelelement ist es erforderlich, zwischen den Einzelelementen Klemmelemente vorzusehen.The described interlocking of the active surfaces between the individual elements 1 and 2 has the effect that the thrust forces occurring as a result of the bending load of the assembled support element can be transmitted, with a high rigidity of the assembled support element being achieved becomes. In FIG. 2, force vectors 12, 13, 14 are additionally entered in order to illustrate the mode of action of the toothing of the active surfaces 8, 9. The shear force 12 acting between the individual elements is broken down at the toothing into a force component 13 directed perpendicular to the tooth flank and into a component 14 directed parallel to the respective tooth flank. The force component 14 directed parallel to the tooth flank causes the individual element 2 to be lifted. Consequently, a compressive force acting between the support elements 1, 2 is required which counteracts this lift. The required amount of this pressure force depends on the dimensioning, load and design of the assembled support element. If the individual element 2 consists of concrete, that is to say has a relatively high dead weight, the required compressive force between the individual elements can already be applied by this dead weight. At higher loads or when the upper individual element is too light, it is necessary to provide clamping elements between the individual elements.

Ein solches Klemmelement ist in Fig. 3 in vergrössertem Massstab dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Klemmelement durch einen Gewindebolzen 15 dargestellt, dessen Kopf 15a sich über eine Unterlagscheibe 16 am Einzelelement 2 abstützt und welcher mittels einer Hülse 17 vom Beton des Elementes 2 getrennt ist. Eine solche Trennung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Krafteinleitung in senkrechter Richtung erfolgt. Auf der Gegenseite, also am Einzelelement 1, ist das Klemmelement durchgehend ausgeführt und stützt sich über eine Mutter 18 and der Gegenfläche 19 des Einzelelementes 2 ab. Ueber den in Fig. 3 dargestellten Umfang hinaus sind auch andere Ausführungen des Klemmelementes möglich. So kann anstelle eines Bolzenkopfes 15a, welcher nach oben aus dem Tragelement 2 herausragt, das Klemmelement auch einbetoniert sein. Ebenso ist es möglich, dass der mit dem Tragelement 1 zusammenwirkende Teil des Klemmelementes in einer Bohrung im Tragelement 1 eingeleimt ist. Bei auftretenden Schubkräften in der Fuge zwischen den Einzelelementen 1, 2 und dadurch hervorgerufenen Auftriebskräften wird das Klemmelement auf Zug belastet und verhindert damit ein Abheben des Tragelementes 2 vom Tragelement 1. Dies kann insbesondere dann geschehen, wenn hohe Einzellasten einseitig auf das zusammengesetzte Tragelement einwirken.Such a clamping element is shown in Fig. 3 on an enlarged scale. In the illustrated embodiment, the clamping element is represented by a threaded bolt 15, the head 15a of which is supported on the individual element 2 via a washer 16 and which is separated from the concrete of the element 2 by means of a sleeve 17. Such a separation is necessary to ensure that the force is applied in the vertical direction. On the opposite side, that is to say on the individual element 1, the clamping element is continuous and is supported by a nut 18 on the counter surface 19 of the individual element 2. In addition to the scope shown in FIG. 3, other designs of the clamping element are also possible. So can instead of a bolt head 15a, which protrudes upward from the support element 2, the clamping element can also be concreted. It is also possible that the part of the clamping element interacting with the support element 1 is glued into a bore in the support element 1. When shear forces occur in the joint between the individual elements 1, 2 and the resulting buoyancy forces, the clamping element is subjected to tension and thus prevents lifting of the supporting element 2 from the supporting element 1. This can occur in particular when high individual loads act on one side on the composite supporting element.

In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes sind die Uebertragungsmittel zwischen den Einzelelementen vorgespannt. Mittel zum Erzeugen einer Vorspannung können beispielsweise die in Fig. 3 dargestellte Mutter 18 zusammen mit dem Gewinde des Bolzens sein. Nach dem Abbinder des das Einzelelement 2 bildenden Betons wird der Bolzen 15 durch Anziehen der Mutter 18 vorgespannt. Aufgrund dieser Druckkraft wirken dann in den schrägen Flanken der Verzahnung 7 bereits im unbelasteten Zustand solche Kraftkomponenten, die den bei Belastung des Tragelementes an der Zahnflanke wirkenden, in Fig. 2 mit 13 und 14 bezeichneten Kraftkomponenten entgegengesetzt sind. Auf diese Weise wird eine erhöhte Steifigkeit des erfindungsgemässen Tragelementes im belasteten Zustand erreicht.In a further embodiment of the composite support element according to the invention, the transmission means are prestressed between the individual elements. Means for generating a pretension can be, for example, the nut 18 shown in FIG. 3 together with the thread of the bolt. After the setting of the concrete forming the individual element 2, the bolt 15 is prestressed by tightening the nut 18. Because of this compressive force, force components act in the oblique flanks of the toothing 7, even in the unloaded state, which are opposed to the force components acting on the tooth flank when the support element is loaded and designated by 13 and 14 in FIG. 2. In this way, an increased stiffness of the support element according to the invention is achieved in the loaded state.

In den einzelnen Elementen kann es durch Veränderungen der Feuchtigkeit im Betonelement und der Feuchtigkeit im Holzelement zu Schwindungen kommen. Bei bisher bekannten Verbundträgern führen derartige Schwindungen zu einem hohen Steifigkeitsverlust. Durch die hier vorgesehene Vorspannung lassen sich diese Schwindungen ausgleichen. Die beschriebene Vorspannung lässt sich nicht nur über ein Gewinde aufbringen, sondern es gibt darüberhinaus verschiedene andere Möglichkeiten der Erzeugung einer Vorspannung.Changes in the moisture in the concrete element and the moisture in the wooden element can cause shrinkage in the individual elements. With previously known composite beams, such shrinkage leads to a high loss of rigidity. These shrinkages can be compensated for by the preload provided here. The The pretension described cannot only be applied via a thread, but there are also various other possibilities for producing a pretension.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann das Klemmelement auch gegen elastische Spannmittel, beispielsweise ein Tellerfederpaket 20 gespannt sein. Auf diese Weise ist ein grösserer elastischer Weg gegeben, was bedeutet, dass auch grössere Schwindungsbeträge ohne Vorspannkraftverlust ausgeglichen werden können. Neben der in Fig. 4 dargestellten Ausführung kann das elastische Element auch auf der Gegenseite 19, d.h. auf der Seite des Einzelelementes 1 angeordnet sein. Das elastische Element kann in Form von Tellerfedern, Springfedern oder anderen elastischen Mitteln ausgeführt sein. Ebenso ist der Einsatz quellender Mittel möglich, welche im Beton angeordnet werden und nach der Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Beton eine Ausdehnung erfahren, über welche Ausdehnung eine Vorspannkraft auf das Klemmelement aufgebracht wird.As shown in FIG. 4, the clamping element can also be tensioned against elastic tensioning means, for example a plate spring assembly 20. In this way there is a larger elastic path, which means that even larger amounts of shrinkage can be compensated for without loss of preload. In addition to the embodiment shown in Fig. 4, the elastic element can also on the opposite side 19, i.e. be arranged on the side of the individual element 1. The elastic element can be designed in the form of disc springs, spring springs or other elastic means. It is also possible to use swelling agents which are arranged in the concrete and which expand after the absorption of moisture from the concrete, via which expansion a prestressing force is applied to the clamping element.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Uebertragungsmittel zwischen den Einzelelementen 1, 2 dargestellt. In diesem Fall ist die Wirkfläche 8 des Einzelelementes 1 jeweils in einigem Abstand zu einer Hohlkehle 21, also zu einer Vertiefung mit gerundeten Flanken ausgebildet. Der Formschluss wird über diese Hohlkehle und die komplementär dazu geformte Erhöhung 22 am anderen Einzelelement 1 erzeugt.5 shows a further embodiment of the transmission means between the individual elements 1, 2. In this case, the active surface 8 of the individual element 1 is formed at some distance from a fillet 21, that is to say a recess with rounded flanks. The positive connection is generated via this fillet and the complementarily shaped elevation 22 on the other individual element 1.

In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mit der Betonplatte 2 zusammenwirkende Wirkfläche 8 des Holzträgers 1 zu einem Wellenprofil 23 ausgearbeitet. Die Klemmelemente, welche beispielsweise in Form eines Bolzens 15 ausgeführt sind, werden jeweils in den Wellentälern 24 des Einzelelementes 1 angeordnet. Die Abstände der Klemmelemente voneinander richten sich nach der Ausführung und Belastung des Tragelementes. Sie ist jedoch in der Regel kleiner als die Anzahl der Profilwellen und in jedem Fall deutlich kleiner als die Anzahl der bei herkömmlichen Verbundträgern vorzusehenden Klemmelemente. Gegenüber herkömmlichen Ausführungen von zusammengesetzten Tragelementen ist es bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Uebertragungsmittel eines zusammengesetzten Tragelementes möglich, die Anzahl der Klemmittel um 40 bis 60% zu verringern. Je nach Dimensionierung des Tragelementes, der Ausführung des Verzahnungsprofils, den auftretenden Belastungen und der geforderten Steifigkeit kann die Anzahl der zu verwendenden Klemmelemente, welche immer in der tiefsten Stelle der im unteren Tragelement 1 angeordneten Profile zu positionieren sind, festgelegt werden.In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the active surface 8 of the wooden beam 1 interacting with the concrete slab 2 is worked out to form a wave profile 23. The clamping elements, which are designed for example in the form of a bolt 15, are each in the Troughs 24 of the individual element 1 arranged. The distances between the clamping elements depend on the design and load of the support element. However, it is generally smaller than the number of profile shafts and in any case significantly smaller than the number of clamping elements to be provided in conventional composite girders. Compared to conventional designs of composite support elements, it is possible with the inventive design of the transmission means of a composite support element to reduce the number of clamping means by 40 to 60%. Depending on the dimensioning of the support element, the design of the tooth profile, the loads and the required rigidity, the number of clamping elements to be used, which are always to be positioned in the lowest point of the profiles arranged in the lower support element 1, can be determined.

Das erfindungsgemässe zusammengesetzte Tragelement kann in einer weiteren Ausführungsform auch als Verbundträger aus zwei balkenförmigen Elementen, beispielsweise aus Holz bestehen, welche an den Wirkflächen zwischen den Einzelelementen mit einer Verzahnung und zugehörigen Klemmelementen ausgeführt sind.In a further embodiment, the composite support element according to the invention can also consist of two beam-shaped elements, for example made of wood, as a composite carrier, which are designed with teeth and associated clamping elements on the active surfaces between the individual elements.

In einer weiteren Ausführungsform besteht das zusammengesetzte Tragelement aus zwei plattenförmigen Einzelelementen, wobei die erfindungsgemässen Uebertragungsmittel zum Uebertragen der Schubkräfte als ein paar zwischen den Platten angeordnete Schubleisten ausgeführt sind.In a further embodiment, the assembled support element consists of two plate-shaped individual elements, the transmission means according to the invention for transmitting the thrust forces being designed as a pair of slide rails arranged between the plates.

Fig. 7 erläutert eine Ausführungsform des erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes, in welcher eine solche Schubleiste vorgesehen ist. Das erste Tragelement 1 ist hier als Holzbalken und das zweite Tragelement als Betonplatte ausgeführt. In Fig. 7 ist der Träger vor dem Einbringen des Betons dargestellt. Der Holzbalken 1 ist mit einer Schubleiste 25 verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise genagelt, geleimt, o.ä. sein. In Fig. 7 ist die Schubleiste 25 mit den Schalbrettern 3 verbunden. Für die Anbringung der Schalbretter 3 sind auch andere Ausführungsformen möglich. So können beispielsweise die Schalbretter auch mit dem Holzträger 1 verbunden sein. Die Schubleiste 25 ist an ihrer Oberseite, d.h. an der mit dem zweiten, obenliegenden Tragelement zusammenwirkenden Wirkfläche 8 mit einem Wellenprofil 26 versehen. In Fig. 7 ist das Tragelement vor dem Einbringen des das obere Einzelelement bildenden Betons dargestellt. Der das obere Einzelelement bildende Beton wird von oben auf die Schalbretter 3 eingebracht und schliesst sich dementsprechend um die Schubleiste 25 herum. Dabei bildet sich ein komplementär zum Wellenprofil 26 ausgebildetes Profil. Diese beiden miteinander im Eingriff stehenden Profile bilden nach dem Abbinden des Betons den Formschluss zwischen beiden Tragelementen. Ebenso wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel können Klemmelemente in ungespannter oder auch in vorgespannter Ausführung ausgeführt werden. Zu diesem Zweck befinden sich in einigem Abstand voneinander jeweils im Grund einer Welle des Wellenprofils 26 der Schubleiste 25 Bohrungen 27. Durch diese Bohrungen 27 ragen Klemmelemente (nicht dargestellt) hindurch, welche im zweiten Einzelelement einbetoniert werden oder durch das Einzelelement 2 hindurchragen. In diesem Fall können die Klemmelemente auf der gegenüberliegenden Seite, beispielsweise über ein Gewinde, vorgespannt werden.Fig. 7 explains an embodiment of the composite support element according to the invention, in which such a slide bar is provided. The first support element 1 is here as a wooden beam and the second support element as a concrete slab executed. In Fig. 7 the carrier is shown before the concrete is placed. The wooden beam 1 is connected to a slide bar 25. This connection can, for example, be nailed, glued, or the like. be. In Fig. 7 the slide bar 25 is connected to the formwork boards 3. Other embodiments are also possible for attaching the formwork boards 3. For example, the formwork boards can also be connected to the wooden support 1. The slide bar 25 is provided with a wave profile 26 on its upper side, ie on the active surface 8 interacting with the second, overhead support element. In Fig. 7 the support element is shown before the introduction of the concrete forming the upper single element. The concrete forming the upper individual element is introduced from above onto the formwork boards 3 and accordingly closes around the sliding bar 25. This forms a profile complementary to the wave profile 26. After the concrete has set, these two mutually engaging profiles form the positive connection between the two supporting elements. As in the previously described embodiment, clamping elements can be designed in a non-tensioned or also in a tensioned version. For this purpose, there are bores 27 at a certain distance from one another in the base of a shaft of the wave profile 26 of the slide bar 25. In this case, the clamping elements can be prestressed on the opposite side, for example via a thread.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen zusammengesetzten Tragelementes ist in Fig. 8 dargestellt. Das Tragelement ist wiederum aus zwei Einzelelementen 1, 2 zusammengesetzt. Diese Einzelelemente sind beispielsweise aus Holz, es sind jedoch auch andere Ausführungsformen von Profilierungen und Trägern möglich. Die Wirkflächen der Einzelelemente sind über Distanzstücke 28 voneinander getrennt. Bezogen auf das erste, untenliegende Einzelelement 1 sind die Zwischenstücke 28 jeweils auf der der Trägermitte 29 weg weisenden, äusseren Zahnflanke angeordnet. Die Distanzstücke können als Plättchen aus weichem Metall, Holz oder Kunststoff ausgeführt sein. Beim Vorspannen der Klemmelemente 30 wird die zwischen den Einzelelementen wirkende Druckkraft nicht in der Achse der Klemmelemente, sondern versetzt dazu, über die Distanzstücke 28 übertrager. Infolgedessen wirkt jeweils in den Einzelelementen eine vertikale Kraftkomponente, dh. es wird im oberen Einzelelement 2 eine Zugspannung und im unteren Einzelelement 1 eine Druckspannung erzeugt. Unter dieser Vorspannung der Einzelelemente kommt es zu einer Ueberhöhung 31 des Tragelementes im vorgespannten Zustand. Eine solche Ueberhöhung ist dann gefordert, wenn ein Tragelement nach Aufbringen einer Grundlast eine gerade, nicht durchgebogene Gestalt aufweisen soll.Another embodiment of the composite support element according to the invention is shown in FIG. 8. The support element is in turn made up of two individual elements 1, 2 composed. These individual elements are made of wood, for example, but other embodiments of profiles and supports are also possible. The active surfaces of the individual elements are separated from one another by spacers 28. In relation to the first, individual element 1 lying at the bottom, the intermediate pieces 28 are each arranged on the outer tooth flank pointing away from the center of the support 29. The spacers can be designed as plates made of soft metal, wood or plastic. When the clamping elements 30 are preloaded, the compressive force acting between the individual elements is not transferred in the axis of the clamping elements, but instead is offset via the spacers 28. As a result, a vertical force component acts in each of the individual elements, ie. a tensile stress is generated in the upper individual element 2 and a compressive stress is generated in the lower individual element 1. Under this prestressing of the individual elements there is an increase 31 of the support element in the prestressed state. Such an increase is required if a support element is to have a straight, non-curved shape after application of a base load.

Claims

Composite support element for absorbing bending loads, comprising at least two supporting individual elements (1, 2) lying on top of one another and interacting with one another, the supporting individual elements absorbing the normal forces caused by the bending and means (7, 10, 11, 15, 22, 23, 26 ) for transmitting the shear forces acting in the joint between the individual elements, characterized in that the active surfaces (8, 9) of the transmission means are provided with a toothing (7) which toothing consists of depressions (10, 21 , 24) and consists of elevations (11) present on the opposite individual element, complementary to the recesses, and that means (15) are present for applying a compressive force acting between the individual elements perpendicular to a supporting axis and that the toothing is inclined and / or rounded Has flanks.

Composite support element according to claim 1, characterized in that the transmission means include a slide bar (26) provided on the one hand with the depressions and on the other hand firmly connected to said first individual element.

Composite support element according to claim 1, characterized in that the depressions are incorporated in said first individual element.

Composite support element according to one of claims 1 to 3, characterized in that said, acting between the individual elements perpendicular to the support axis Compressive force is applied over the weight of the overhead element, preferably made of concrete.

Composite support element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a number of clamping means (15, 18) are provided, which are each arranged centrally to one of the recesses.

Composite support element according to claim 5, characterized in that the clamping means are provided with means (20) for applying a prestressing force which is essentially independent of the height of the individual elements.

Composite support element according to one of claims 5 or 6, characterized in that the transmission means for generating an elevation (31) of the prestressed support element are provided with spacers (28), which spacers, based on the lower individual element (1) seen in the direction of the elevation , are each arranged on the outer flank of the toothing as seen from the carrier center (29).