LU86878A1 - Feuerfester verband biegetraeger-stuetze fuer den stahlbetonbau - Google Patents

Description

a φ GRAND-DUCHÉ de Luxembourg . -, Brevet N6 ' 'J -j / du . ...À Vv C/b · V'H'V (^1¾¾ Monsieur le Ministre gvpëjj de l’Économie et des Classes Moyennes

Titre délivré......................................... · Service de la Propriété Intellectuelle

LUXEMBOURG

Xh.sr/(.

~ Demande de Brevet d’invention CZj.

I. Requête ARBED S.A. m “rÂvënïïë 3!ë ïa ......r"r“--2g30'“IÜXEMBöÜRÜ-------------------------------------------------------------- } représentée par Messieurs NEYEN René, ingénieur r2) LE ï T Z Paul, ingénieur dépose(nt) ce ....qmt.Qr.ze.....m.a.i.._.1.9..0..Q..._.q..ua..txe.-.v.ing±.r.s...e.p.t.......................................... (3) à .„ÀS...OO......heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : .................................:........................................-.........-.....-............................................................................................................................................................................... (4)

Feuerfester Verband Biegeträger-Stütze für den .......S.tab.lbe.tQnb.au...............................................................................................................................................................................................................

2. la délégation de pouvoir, datée de ....L.U.X.e.Itlb..Q.U.rg...................... le .1.4.....JM.L.....1S...8..Z______________ 3. la description en langue ..„.allemande..............................de l’invention en deux exemplaires; 4. ........„.!................planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, 1e 14 mai.....19.8.7..............................................................................................................................’__________________________________ déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : ...............................--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (5)

MousleurSCHLEICH Jean-Baptiste____________________________________________________ 3 rue Mathias Weistroiffer L 1 1898 KÔCKË LSCHEUE R .................1ΓΖ1Γ"__ΖΙ_1____ « revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)___________________________________________________________________________déposée(s) en (7)___________________________________________ le ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (8) au nom de_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (9) élit(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg__________________ ARBED S.A.. A.C.. Case Postale 1802. L - 2950 LUXEMBOURG___________(io) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes msméntionnéœ^-— avec ajournement de cette délivrance à_______________1..8.___________________mois. (11)

Lg mffiflataire T

LE IT Z ImuI Π. Procès-verbal de Dépôt

Lajprsdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l'Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en daté du :

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// Jfeaa v\ 1 / £ .--^¾¾¾ ··- 'A Pr^ji Ministre à heures ^ ’·. ».De l’Économi^f^des Classes Moyennes, ï A 827

Patentanmeldung

Anmelder : ARBED S.A.

Avenue de la Liberté L - 2930 Luxembourg

Feuerfester Verband Biegeträger-Stütze für den Stahlbetonbau.

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Feuerfester Verband Biegeträger-Stütze für den Stahlbetonbau.

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Verband' Biegeträger-Stütze : für den Stahlbetonbau, bei dem die offenen Kammern des Stahl-Profils 5 grösstenteils mit Beton ausgefüllt sind und die Aussenflachen der Flansche freiliegen d.h. nicht mit Beton bedeckt sind.

Stützen, welche auf den Flanschaussenseiten, d.h. ausserhalb der Profilumrisslinien keinen Beton aufweisen sind bspw. in der DE-PS 28 10 29 864 beschrieben. Der Kammerbeton wird durch auf die Innensteg seiten des Stahlprofils aufgeschweisste Verbundmittel kraftschlüssig mit diesem verbunden, um sowohl bei Raumtemperatur als auch bei Brandtemperatur ein Loslösen des Kammerbetons zu vermeiden. Stahlprofilquerschnitt, Betonquerschnitt und Bewehrungsstahlquerschnitt 15 tragen entsprechend ihrer Flächenanteile und ihrer temperaturabhän-gigen Festigkeiten anteilig mit. Im Brandfall erfolgt mit dem Temperaturanstieg eine fortwährende Lastumlagerung vom Stahlprofilquerschnitt auf den Stahlbetonquerschnitt vor allem bedingt durch die Entfestigung der Flansche, die den grössten Teil des Stahl-20 profils ausmachen.

Da die Bewehrung im Beton, was die im Brandfall im Profil entstehende Temperaturverteilung anbelangt, nicht optimal angeordnet ist, hat die Anmelderin in der LU 84 772 vorgeschlagen in dem Beton 25 wenigstens ein weiteres Profil anzuordnen, das mit dem Steg des Haupt-Profils verbunden ist, dessen Flanschenaussenseiten keine Betonüberdeckung aufweisen. Da ein Teil der Profile aus denen dièses Verbundprofil besteht in thermisch geschützten Zonen angebracht ist, ist eine hohe Tragfähigkeit unter Brandbeanspruchung gewährleistet.

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Weiterhin wurde in dem Patent LU 85.753 eine Träger-Stütze-Verbin-dung vorgeschlagen, bei der am oberen Flansch des Trägers eine Zuglasche angeordnet ist und derart mit der Stütze und dem Träger verbunden ist, dass Zuglasche, Träger- und Stützen-Steg sich im 5 wesentlichen in derselben Ebene befinden und, dass am Stützenflansch eine Auflegeplatte festgeschweisst ist, welche eine Breite besitzt, die etwa der Breite des Stüzenflansches, auf dem sie festgeschweisst ist, entspricht. In diesem Fall ist der Momentverlauf im Träger günstig und wird teilweise abgebaut und auf die Stütze übertragen. 10 Durch die erzielte Rahmenwirkung können seitliche (horizontale) Kräfte aufgefangen werden und es besteht die Möglichkeit auf andere Stabilisierungselemente, wie Fachwerk oder Stahlbetonker, zu verzichten.

15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen feuerfesten Verband Biegeträger-Stütze zu schaffen, welcher kostengünstig ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 20 wiedergegeben.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass aufwendige Arbeiten, wie die Verdübelung und Einbetonierung des Trägersteges entfallen. Der freiliegende Träger ist von esthetischem Wert und bietet 25 zahlreiche Befestigungsmöglichkeiten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: 30 - die Figur 1 eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemässen

Biegeträger-Stütze Verband.

- die Figur 2 eine perspektivische Sicht auf den erfindungsgemässen Stahlbetonbau.

35 Im Rahmen von Versuchen durch Brandsimulation wurde festgestellt, dass es sich erübrigt, den Träger mit Bewehrungsstahl und Beton zu versehen, sofern man die weiter unten angegebenen Massnahmen «· - 3 - berücksichtigt. Dies ist äusserst überraschend und die Fachwelt war bis dato davon überzeugt, dass ohne einen minimalen Schutz des Stahlprofils, wie Bewehrung und Ausfüllung der offenen Kammern mit Beton, keinesfalls eine ausreichende Feuerfestigkeit erzielt werden 5 könne. Natürlich ist es seit jeher bekannt, praktisch ungeschützte Profile, sei es als Stützen oder als Träger, einzusetzen. Doch wurde bei diesen Konstruktionen teils nicht an Feuerfestigkeit gedacht, teils war keine nennenswerte Feuerfestigkeit erfordert; selbstverständlich stehen heutzutage dem Einsatz derartiger Konstruktionen 10 strenge Vorschriften entgegen.

Um eine ausreichende Feuerfestigkeit zu erzielen, müssen zumindest zwei Massnahmen getroffen werden: 15 a. Am oberen Flansch des Biegeträgers müssen Dübel, Winkeleisen oder sonstiges Betoneisen festgeschweisst sein, welche einen Verbund Träger-Deckenbeton hersteilen.. Wichtig ist, dass ein guter thermischer Uebergang vom freiliegenden Stahl des Trägers in den Deckenbeton sichergestellt wird. Das Betoneisen sollte 20 etwas- stärker dimensioniert sein. Dies erfordert zwar etwas mehr _______

Material-, nicht aber mehr Arbeitsaufwand. Der Hitzefluss vom Träger in den Beton verzögert im Feuerfall das Aufheizen des Trägers. Zusätzlich erfolgt mit dem Temperaturanstieg, d.h. mit der Entfestigung des freiliegenden Stahlprofils, eine fortwäh-25 rende Lastumlagerung vom Stahlprofil auf den bewehrten Deckenbeton. Diese beiden Vorgänge bewirken die benötigte minimale Verzögerung (90 Minuten) des Einsturzes des Gebäudes bei einem Brand.

30 b. Der Biegeträger muss beidseitig biegesteif an feuerfesten Stützen befestigt sein, d. h. die Verbindung muss auf Zug und Druck beanspruchbar sein. Eine derartige Verbindung ist bspw. in obiger LU 85 753 geoffenbart. Im kalten Zustand wird hierdurch der Biegeträger weniger, die Stütze aber stärker belastet. Im 35 warmen Zustand ensteht eine verstärkte Verlagerung der Belastung vom Träger auf die Stütze, insbesondere durch das Entstehen von zusätzlichen Zugkräften. Es wird natürlich empfohlen, den Zugbe- - 4 - « \ * reich über dem Trägerflansch geschützt anzuordnen, d.h. im Beton der Decke einzubetten; die Stütze soll eine ausgezeichnete Feuerfestigkeit aufweisen und, verglichen zu bekannten Konstruktionen, etwa 10% überdimensioniert sein.

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Auf Figur 1 ist eine Stütze 1 dargestellt, an die ein Biegeträger 2 angeschlossen ist. Die Stütze wurden gemäss den in der DE-PS 28 29 864 beschriebenen Massnahmen hergestellt und besteht im wesentlichen aus einem Stahlprofil, Kammerbeton und Bewehrungseisen 10 wobei diese am Steg 6 des Stahlprofils befestigt sind. Um den Verbund Träger-Kammerbeton zu verbessern, wurden zusätzlich Dübel 7 am Trägersteg 6 angeschweisst. Die Haftung des Deckenbetons 8 wird durch am oberen Flansch des Biegeträgers 2 angeordnete Dübel 9 gewährleistet. Weiterhin ist auf Figur 1 eine den Biegeträger-15 Stützenanschluss herbeiführende, im Deckenbeton eingebettete Zuglasche 10 sowie eine Auflegeplatte 11 zu sehen. Die Zuglasche 10 wird vorteilhafterweise werksseitig an den Biegeträgerflansch angeschweisst und bei der Montage über eine K-Schweissnaht mit der Stütze verbunden. Eine derartige biegesteife Verbindung wurde in der 20 oben erwähnten LU 85 753 beschrieben.

Auf Figur 2 ist eine perspektivische Sicht einer erfindungsgemässen Stahlbetonkonstruktion zu erkennen. Die Stütze 20 wurde gemäss den in der LU 86 063 beschriebenen Massnahmen gefertigt und besteht aus 25 einem Profil mit hohem Steg, an dem beidseitig ein Profil mit niedrigem Steg angeschweisst ist. Auf dem freiliegenden oberen Flansch des Trägers 2 sind die daran geschweissten, in die Betondecke 8 ragenden Dübel 9 zu erkennen.

Claims (8)

1. Feuerfester Verband Biegeträger-Stütze für den Stahlbetonbau bei dem die offenen Kammern des Träger-Profils (6,20) grössten- 5 teils mit Beton ausgefüllt sind und die Aussenflachen der Träger-Flansche freiliegen d.h. nicht mit Beton bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg sowie der eine Flansch des Biegeträgers (2) freiliegen, dass der andere, die Betondecke (8) stützende Flansch mit Betoneisen versehen ist, welches in die

10 Decke hineinragt und, dass der Biegeträger (2) beidseitig zug- und druckfest an feuergeschützten Stützen (6) befestigt ist.

2. Feuerfester Verband nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betoneisen aus Dübeln (9) besteht. 15

3. Feuerfester Verband nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, , dass das Betoneisen aus Winkeleisen besteht.

4. Feuerfester Verband nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn- 20 zeichnet, dass das Betoneisen an den Biegeträger. (2) ange- schweisst ist.

5. Feuerfester Verband nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegeträger-Stützenanschluss durch eine Zuglasche (10) 25 hergestellt ist. -·

6. Feuerfester Verband nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuglasche (10) zur Stütze hin mit einer Kopfplatte versehen ist und die Verbindung von dieser Kopfplatte mit dem

30 Stützenflansch durch Schrauben hergestellt ist.