EP1130184A2 - Stahlbeton-Stütze - Google Patents

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EP1130184A2
EP1130184A2 EP01104125A EP01104125A EP1130184A2 EP 1130184 A2 EP1130184 A2 EP 1130184A2 EP 01104125 A EP01104125 A EP 01104125A EP 01104125 A EP01104125 A EP 01104125A EP 1130184 A2 EP1130184 A2 EP 1130184A2
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EP
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steel
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concrete
column
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FALKNER HORST PROF DR ING
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FALKNER HORST PROF DR ING
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • E04C5/0604—Prismatic or cylindrical reinforcement cages composed of longitudinal bars and open or closed stirrup rods

Definitions

  • the invention relates to a reinforced concrete column.
  • support describes rod-shaped pressure element, the larger cross-sectional dimension of which is four times does not exceed the smaller dimension.
  • the invention has for its object a maximum payload at the smallest Develop cross-sectional reinforced concrete column, if necessary can also be delivered as a finished part.
  • this object is achieved by a reinforced concrete column, consisting of high-strength concrete and one made of high-strength steel Longitudinal reinforcement with a steel head or base plate non-positively connected by gluing or spot welding are, and with a stirrup or spiral reinforcement.
  • high-strength concrete denotes concrete of strength classes C55 / 67 - C100 / 115 with a dry bulk density of over 2,100 kg / m 3 , but at most 2,600 kg / m 3 (according to DIN 1045-2) .
  • high-strength concretes are those that exceed the strength class C 50/60 according to DIN 1045, for example a C 80/95.
  • high-strength concretes with a very low water / cement value of generally less than 0.40 are produced.
  • Such concretes are impermeable to liquid water, and the diffusion of water vapor is very slow and depends on the balance. Depending on the ambient conditions, in particular the relative air humidity, a moisture equilibrium is established in the concrete, so that the concrete generally contains more than 3% by weight of water.
  • the high-strength steel to be used according to the invention is preferably not cold-drawn and has a quality> S 500.
  • Steel S 835/1030 according to DIN EN 10138, part 4 is preferably used; this has a nominal tensile strength of at least 1030 N / mm 2 . According to the invention, therefore, no structural steels are used, but steels of greater strength. High-strength ribbed longitudinal bars but also smooth steels can be used.
  • this can be done by adding steel fibers or chips Brittle fracture behavior of the high-strength concrete can be improved. You can these steel fibers or chips have a length of 25 - 60 mm.
  • the concrete is an addition of plastic fibers contains by softening, melting or decomposing at temperatures can form a capillary system from 150 - 300 ° C. It is already known and by DE 42 20 274 C2 and EP 0 575 886 B1 Protection provided by the addition of such fibers in components made of high-strength Emphasize, especially reinforced concrete components, the destructive flaking under To prevent fire exposure.
  • the capillary system mentioned essentially linear capillary with a diameter between 10 and 100 m and a length between 5 and 35 mm.
  • a support according to the invention can extend over one or more storey heights have extending length. It is useful if one in each case at the level of a storey, possibly with one Filling material filled bag is provided.
  • the supports according to the invention are preferably used as prefabricated elements concreted and compacted horizontally. Basically, however, is also a manufacture possible as in-situ concrete column.
  • the high-strength concrete applies to both the load capacity as well as in the event of fire together with the high-strength steel Carries or survives loads or stresses from fire.
  • the invention also detects columns that do not have connecting reinforcement, but only be fixed in place with a oarlock.
  • Figure 1 shows a reinforced concrete column 1 with a longitudinal reinforcement made of high strength Steel.
  • Longitudinal bars 2 are provided, that of outer brackets 3 and inner ones Brackets 4 are encompassed, which are somewhat denser in the area of the support ends are arranged as above the central longitudinal section of the support 1.
  • the concrete cover is identified by reference number 5.
  • the longitudinal bars 2 have a steel head plate 6 at the ends of the supports or base plate 7 non-positively connected by gluing or spot welding.
  • An oar 8 can also be attached to fix the position.

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stahlbeton-Stütze, bestehend aus hochfestem Beton und einer aus hochfestem Stahl bestehenden Längsbewehrung, die an den Stützenenden mit einer stählernen Kopf- bzw. Fußplatte durch Anklebung oder Punktschweißung kraftschlüssig verbunden sind, und mit einer Bügel- bzw. Wendelbewehrung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahlbeton-Stütze.
Gemäß DIN 1045-1 Ziffer 3.1 (24) beschreibt die Bezeichnung "Stütze" ein stabförmiges Druckglied, dessen größere Querschnittsabmessung das Vierfache der kleineren Abmessung nicht übersteigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine höchste Traglasten beim kleinsten Querschnitt aufnehmende Stahlbeton-Stütze zu entwickeln, die gegebenenfalls auch als Fertigteil angeliefert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Stahlbeton-Stütze, bestehend aus hochfestem Beton und einer aus hochfestem Stahl bestehenden Längsbewehrung, die an den Stützenenden mit einer stählernen Kopf- bzw. Fußplatte durch Anklebung oder Punktschweißung kraftschlüssig verbunden sind, und mit einer Bügel- bzw. Wendelbewehrung.
Gemäß DIN 1045-1 Ziffer 3.1 (7) bezeichnet "hochfester Beton" einen Beton der Festigkeitsklassen C55/67 - C100/115 mit einer Trockenrohdichte über 2.100 kg/m3, höchstens aber 2.600 kg/m3 (nach DIN 1045-2). Nach DIN 1045 versteht man unter hochfesten Betonen solche, die hinsichtlich ihrer Festigkeit über die Festigkeitsklasse C 50/60 nach DIN 1045 hinausgehen, z.B. einen C 80/95. Um die erforderliche hohe Festigkeit des Zementsteins zu erreichen, werden hochfeste Betone mit einem sehr geringen Wasser/Zement-Wert von im allgemeinen unter 0,40 hergestellt. Solche Betone sind für flüssiges Wasser undurchlässig, und die Diffusion von Wasserdampf erfolgt sehr langsam und ist gleichgewichtsabhängig. In Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen, insbesondere von der relativen Luftfeuchte, stellt sich im Beton ein Feuchtegleichgewicht ein, so dass der Beton in der Regel mehr als 3 Gew.-% Wasser enthält.
Der erfindungsgemäß einzusetzende hochfeste Stahl ist vorzugsweise nicht kaltgereckt und weist eine Güte > S 500 auf. Vorzugsweise wird Stahl S 835/1030 gemäß DIN EN 10138, Teil 4, eingesetzt; dieser hat also eine Nennzugfestigkeit von zumindest 1030 N/mm2. Erfindungsgemäß werden somit keine Baustähle, sondern Stähle größerer Festigkeit eingesetzt. Es können hochfeste gerippte Längsstäbe aber auch glatte Stähle eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß kann durch einen Zusatz von Stahlfasern oder Spänen das Sprödbruchverhalten des hochfesten Betons verbessert werden. Dabei können diese Stahlfasern oder Späne eine Länge von 25 - 60 mm aufweisen.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der Beton einen Zusatz von Kunststofffasern enthält, die durch Erweichen, Schmelzen oder Zersetzen bei Temperaturen von 150 - 300°C ein Kapillarsystem ausbilden können. Es ist bereits bekannt und durch die DE 42 20 274 C2 bzw. die EP 0 575 886 B1 unter Schutz gestellt, durch Zusatz derartiger Fasern bei Bauteilen aus hochfesten Betonen, insbesondere Stahlbetonbauteilen, das destruktive Abplatzen unter Brandbeanspruchung zu verhindern. Dabei weist das genannte Kapillarsystem im wesentlichen lineare Kapillare mit einem Durchmesser zwischen 10 und 100 m und einer Länge zwischen 5 und 35 mm aus.
Eine erfindungsgemäße Stütze kann eine sich über ein oder mehrere Geschosshöhen erstreckende Länge aufweisen. Es ist dann zweckmäßig, wenn jeweils eine in Höhe eines Geschosses eingearbeitete, gegebenenfalls mit einem Füllmaterial ausgefüllte Tasche vorgesehen wird.
Die erfindungsgemäßen Stützen werden vorzugsweise als Fertigteilelemente liegend betoniert und verdichtet. Grundsätzlich ist aber auch eine Herstellung als Ortbetonstütze möglich.
Für eine erfindungsgemäße Stütze gilt, dass der hochfeste Beton sowohl bei der Traglast als auch im Brandfall zusammen mit dem hochfesten Stahl die Lasten bzw. Beanspruchung aus Brand abträgt bzw. übersteht. Die Erfindung erfasst auch solche Stützen, die keine Anschlussbewehrung besitzen, sondern nur mit einem Dollen in ihrer Lage fixiert werden.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen
Figur 1
eine Stütze im lotrechten Schnitt;
Figur 2
einen Schnitt gemäß der Linie A-A der Figur 1;
Figur 3
einen äußeren Bügel der Bewehrung in Draufsicht und
Figur 4
in einer Darstellung gemäß Figur 3 einen inneren Bügel.
Figur 1 zeigt eine Stahlbeton-Stütze 1 mit einer Längsbewehrung aus hochfestem Stahl. Vorgesehen sind Längsstäbe 2, die von äußeren Bügeln 3 und inneren Bügeln 4 umgriffen sind, die im Bereich der Stützenenden etwas dichter angeordnet sind als über dem mittleren Längsabschnitt der Stütze 1.
Die Betondeckung ist mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet.
Die Längsstäbe 2 sind an den Stützenenden mit einer stählernen Kopfplatte 6 bzw. Fußplatte 7 durch Anklebung oder Punktschweißung kraftschlüssig verbunden. Ein Dollen 8 kann zur Lagefixierung zusätzlich angebracht sein.

Claims (8)

  1. Stahlbeton-Stütze, bestehend aus hochfestem Beton und einer aus hochfestem Stahl bestehenden Längsbewehrung (2), die an den Stützenenden mit einer stählernen Kopf- bzw. Fußplatte (6, 7) durch Anklebung oder Punktschweißung kraftschlüssig verbunden sind, und mit einer Bügel- bzw. Wendelbewehrung (3, 4).
  2. Stütze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hochfesten Beton einer Güte > C 50/60, vorzugsweise der Festigkeitsklasse C 100/115.
  3. Stütze nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen hochfesten Stahl mit einer Güte > S 500.
  4. Stütze nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Stahlfasern oder Stahlspänen.
  5. Stütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlfasern oder Stahlspäne eine Länge von 25 - 60 mm aufweisen.
  6. Stütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beton Kunststofffasern enthält, die durch Erweichen, Schmelzen oder Zersetzen bei Temperaturen von 150 - 300°C ein Kapillarsystem ausbilden können.
  7. Stütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine sich über eine oder mehrere Geschosshöhen erstreckende Länge.
  8. Stütze nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch jeweils eine in Höhe eines Geschosses eingearbeitete, gegebenenfalls mit einem Füllmaterial ausgefüllte Tasche.
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