WO2000015920A1 - Vorrichtung zum anschluss eines trägers einer verbunddecke an eine stütze - Google Patents

Vorrichtung zum anschluss eines trägers einer verbunddecke an eine stütze Download PDF

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Ferdinand Tschemmernegg
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/43—Floor structures of extraordinary design; Features relating to the elastic stability; Floor structures specially designed for resting on columns only, e.g. mushroom floors

Definitions

  • the present invention relates to a device for connecting a beam of a composite ceiling to a support, a component and a method for erecting a building with at least one composite ceiling.
  • the object of the invention is to reduce this workload in order to be able to erect structures having composite ceilings more quickly.
  • the carrier is pivotally connected to the support about an axis lying in a normal plane to the support.
  • the invention provides a component which consists of a support with supports pivotably connected thereto, the pivot axes lying in one or more spaced normal planes to the support.
  • the method according to the invention for the erection of a building with at least one composite ceiling provides that supports with supports connected to them about a pivot axis lying in a normal plane to the support are set up, the supports being folded approximately parallel to the support during installation, and that then the beams are folded out into a position approximately at right angles to the column and, after the formwork has been attached, are concreted in for the composite floor.
  • the component according to the invention can be delivered prefabricated to the construction site, with supports for several floors, i.e. for several composite ceilings to which the support can be pivotally connected. Due to the pivotable connection of the beams to the column, it is possible to transport the column in a space-saving manner with beams aligned approximately parallel and folded onto the column and to position them at the appropriate place in the building. Only then are the beams folded out into a position approximately at right angles to the support and concreted in together with the reinforcements after the formwork has been attached to the composite floor.
  • the girder is designed in such a way that in the unfolded position in which the girder is concreted in, a moment-transmitting connection of the composite ceiling to the support is created.
  • the carrier has a T-shape, the central web protruding upward from the cross flange and the cross flange resting directly or indirectly on the support, at least under load.
  • a preferred embodiment variant provides for a structurally simple connection of the carrier to the support that a connecting strap with a through fixed bore, preferably welded, and that the central web of the
  • Carrier in the connection area has a corresponding through hole, the carrier being pivotally connected to the support by a pivot bolt passing through both through holes.
  • the relative position of the carrier to the support in the extended position can be adjusted by means of fitting plates inserted between the transverse flange and the support.
  • the adapter plates also ensure that the cross flange lies firmly against the support, so that occurring loads are passed on directly and without play from the cross flange to the support.
  • the transverse flange is provided with a large number of pin-shaped elements, in particular protruding nails or bolts.
  • a peg is attached to the support for introducing transverse forces, preferably welded on, the carrier in the unfolded position on the peg lies on.
  • the carrier which is shorter than the distance between adjacent supports, is only connected on one side to a support. This is achieved through the torque-transmitting connection.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in side view
  • FIG. 2 shows a device according to the invention in the associated view from above
  • FIG. 3 shows a section through a carrier
  • Fig. 4 shows a component according to the invention with the supports folded and
  • Fig. 5 shows a component according to the invention with differently opened
  • the device according to the invention relates to modern buildings in which a plurality of supports supports the composite ceilings which divide the building into storeys downwards on the foundation.
  • a plurality of supports supports the composite ceilings which divide the building into storeys downwards on the foundation.
  • One of these supports 1 is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the support 1 is designed as a hollow profile support made of steel, a steel core 7 being additionally provided in the interior of the support 1.
  • the support 1 is provided with dowels or nails 8, which form a reinforcement of the cavity that can be filled with concrete around the steel core 7 and transmit the forces introduced from the outer hollow profile of the support 1 into the interior.
  • a connecting bracket 6 is welded to the support 1 and is provided with a through hole.
  • a collar 9 made of steel is additionally welded to the support 1. Both the connecting strap 6 and the collar 9 serve to introduce the forces absorbed by the carrier 2 into the support 1.
  • the carrier 2 is provided with a multiplicity of pin-shaped elements 5 to absorb the forces from the composite ceiling formed within the dashed lines of reinforced concrete 4.
  • the pin-shaped elements 5, for example nails, screws or bolts, are - as can be seen from FIG. 2 - arranged on the horizontal transverse flange 2b of the carrier 2.
  • the pin-shaped elements are either welded to the cross flange or, if they pass through the cross flange 2b, fixed by means of a screw connection.
  • the carrier 2 has on its central web 2a in the connection area a through hole corresponding to the through hole of the connecting plate 6, so that the carrier 2 can be pivotably connected to the support 1 by means of a pivot bolt 3 passing through the two through holes.
  • the pivotable connection enables the economical production of the component shown in FIGS. 4 and 5, which consists of a support 1 with a plurality of supports 2 connected to it.
  • the support 1 can be up to 20 m long and have 2 beams for several storeys that can be folded out at spaced levels.
  • the component can be easily transported in the form shown in FIG. 4 with the supports 2 folded down.
  • the carrier 2 are only at the construction site after positioning the
  • Support 1 folded out into a moment-transmitting position approximately at right angles to support 1 and concreted in after the installation of formwork for the composite floor.
  • the cross-sectional shape of the carrier 2 which can be seen in FIG. 3, is essential for the torque transmission.
  • the transverse flange 2b of the carrier 2 enables the pressure forces resulting from the moment M to be introduced into the column 1.
  • the introduction takes place indirectly via the adapter plates 10 and the collar 9, it being essential that all components involved (support, carrier, collar, adapter plates) ) are made of steel.
  • Carrier 2 to support 1 can be set exactly.
  • the main function of the peg 9 is to absorb the transverse forces Q which result from constant loads and payloads.
  • the carrier 2 rests with its central web 2a on top of the peg 9.
  • a classic tensile reinforcement arranged in the upper area of the concrete 4 ensures the torque-transmitting connection of the composite slab to the column 1. This tensile reinforcement interacts with the introduction of pressure via the transverse flange 2b in the lower area of the composite slab.
  • a lost formwork can be on the supports 2 be fixed for the reinforced concrete 4, whereby a classic formwork, which is associated with high labor costs, can be dispensed with.

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Abstract

Vorrichtung zum Anschluß eines Trägers einer Verbunddecke an eine Stütze, wobei der Träger (2) um eine in einer Normalebene zur Stütze (1) liegende Achse schwenkbar an die Stütze (1) angeschlossen ist.

Description

Vorrichtung zum Anschluß eines Trägers einer Verbunddecke an eine Stütze
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschluß eines Trägers einer Verbunddecke an eine Stütze, ein Bauelement sowie ein Verfahren zur Errichtung eines Bauwerkes mit mindestens einer Verbunddecke.
Verbunddecken stellen eine Weiterentwicklung von Stahlbetondecken dar, die heutzutage im Hochbau in großem Umfang ausgeführt werden. Bei Stahlbetondecken, die aus Beton mit eingelegten Armierungsstäben oder -matten aufgebaut sind, bestehen hinsichtlich der aus wirtschaftlichen Überlegungen angestrebten Verringerung der Deckenstärke gravierende Einschränkungen. Zum einen tritt bei Stahlbetondecken das sogenannte Durchstanzproblem auf: Die im Anschlußbereich der Stahlbetondecke an die Stütze auftretenden Querkräfte, die von ständigen Lasten und Nutzlasten herrühren, können nur bei ausreichender Mantelfläche des sich ausbildenden Schubspannungskegels aufgenommen werden. Daraus resultiert eine Mindestdicke der Stahlbetondecke. Eine weitere Einschränkung ergibt sich aus der beschränkten Druck- und Verformungskapazität des Betons, der durch die im Anschlußbereich auftretenden Momente an der Unterkante der Stahlbetondecke leicht zerstört wird.
Bei Verbunddecken wird nunmehr versucht, diese Einschränkungen durch Verwendung zusätzlicher Stahlkomponenten zu beseitigen. Die als Träger ausgestalteten Stahlkomponenten wurden bisher immer als Einzelteile an die Baustellen geliefert und vor Ort mit den Stützen durch Schweißen oder durch Anbringung von Montagebolzen verbunden. Der Anschluß der Träger an die Stützen war somit mit hohem Arbeitsaufwand an der Baustelle verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Arbeitsaufwand zu reduzieren, um Verbund- decken aufweisende Bauwerke rascher errichten zu können.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, daß der Träger um eine in einer Normalebene zur Stütze liegende Achse schwenkbar an die Stütze angeschlossen ist. Weiters sieht die Erfindung ein Bauelement vor, das aus einer Stütze mit daran schwenkbar angeschlossenen Trägern besteht, wobei die Schwenkachsen in einer oder mehreren beabstandeten Normalebenen zur Stütze liegen.
Schließlich sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Errichtung eines Bauwerkes mit mindestens einer Verbunddecke vor, daß Stützen mit daran um eine in einer Normalebene zur Stütze liegende Schwenkachse schwenkbar angeschlossenen Trägern aufgestellt werden, wobei die Träger während der Aufstellung an die Stütze annähernd parallel angeklappt sind, und daß anschließend die Träger in eine Stellung etwa rechtwinkelig zur Stütze ausgeklappt und nach Anbringung einer Schalung für die Verbunddecke einbetoniert werden.
Das erfindungsgemäße Bauelement kann vorgefertigt an die Baustelle geliefert werden, wobei bereits Träger für mehrere Geschoße, d.h. für mehrere Verbund- decken, an die Stütze schwenkbar angeschlossen sein können. Durch die schwenkbare Anbindung der Träger an die Stütze ist es möglich, die Stütze mit annähernd parallel ausgerichteten, an die Stütze angeklappten Trägern platzsparend zu transportieren und an der entsprechenden Stelle im Bauwerk zu positionieren. Erst dann werden die Träger in eine Stellung etwa rechtwinkelig zur Stütze ausgeklappt und gemeinsam mit den Armierungen nach Anbringung einer Schalung für die Verbunddecke einbetoniert.
In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, wenn der Träger so ausgestaltet ist, daß in der ausgeklappten Stellung, in der der Träger einbetoniert wird, eine momentübertragende Anbindung der Verbunddecke an die Stütze geschaffen wird. Dazu kann vorgesehen sein, daß der Träger T-Form aufweist, wobei der Mittelsteg vom Querflansch nach oben ragt und der Querflansch zumindest unter Belastung an der Stütze direkt oder indirekt anliegt. Durch den Querflansch des Trägers wird nunmehr eine von der Druck- und Verformungskapazität des Betons unabhängige Krafteinleitung vom Träger in die Stütze erreicht, sodaß die von den auftretenden Momenten herrührenden Kräfte problemlos abgeleitet werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht zur konstruktiv einfachen Anbindung des Trägers an die Stütze vor, daß an die Stütze eine Anschlußlasche mit einer Durch- gangsbohrung befestigt, vorzugsweise angeschweißt ist, und daß der Mittelsteg des
Trägers im Anschlußbereich eine korrespondierende Durchgangsbohrung aufweist, wobei der Träger durch einen beide Durchgangsbohrungen durchsetzenden Schwenkbolzen schwenkbar an die Stütze angebunden ist.
Um den Träger exakt ausrichten zu können, kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, daß die relative Lage des Trägers zur Stütze in der ausgeklappten Stellung mittels zwischen Querflansch und Stütze eingelegter Paßbleche einstellbar ist. Die Paßbleche gewährleisten weiters, daß der Querflansch fest an der Stütze anliegt, sodaß auftretende Belastungen unmittelbar und spielfrei vom Querflansch auf die Stütze weitergeleitet werden.
Um die Übertragung der Kräfte aus der Verbunddecke in den Träger zu verbessern, kann außerdem vorgesehen sein, daß der Querflansch mit einer Vielzahl stiftförmiger Elemente, insbesondere abstehender Nägel oder Bolzen versehen ist.
Um die Aufnahmekapazität der Konstruktion bezüglich Querkräften, die von ständigen Lasten und Nutzlasten herrühren, zu erhöhen, kann zusätzlich vorgesehen sein, daß an der Stütze zur Einleitung von Querkräften eine Knagge befestigt, vorzugsweise angeschweißt ist, wobei der Träger in der ausgeklappten Stellung auf der Knagge aufliegt. Im Endzustand ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Träger, der kürzer ist als der Abstand benachbarter Stützen, lediglich einseitig an eine Stütze angebunden ist. Dies wird durch die momentübertragende Anbindung erreicht.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der dazugehörigen Ansicht von oben, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Träger,
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Bauelement mit angeklappten Trägern und
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Bauelement mit unterschiedlich weit aufgeklappten
Trägern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf moderne Bauwerke, bei denen eine Vielzahl von Stützen die das Bauwerk in Geschoße unterteilenden Verbunddecken nach unten hin auf der Gründung abstützt. Eine dieser Stützen 1 ist in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt.
Die Stütze 1 ist als Hohlprofilstütze aus Stahl ausgebildet, wobei im Inneren der Stütze 1 zusätzlich ein Stahlkern 7 vorgesehen ist. Insbesondere im Anschlußbereich des Trägers 2 an die Stütze 1 ist die Stütze 1 mit Dübeln oder Nägeln 8 versehen, die eine Armierung des mit Beton füllbaren Hohlraums um den Stahlkern 7 bilden und die eingeleiteten Kräfte vom äußeren Hohlprofil der Stütze 1 ins Innere weiterleiten.
Zur Verbindung der Stütze 1 mit dem Träger 2 ist an der Stütze 1 eine Anschlußlasche 6 angeschweißt, die mit einer Durchgangsbohrung versehen ist. Unterhalb der Anschlußlasche 6 ist an der Stütze 1 zusätzlich noch eine Knagge 9 aus Stahl ange- schweißt. Sowohl die Anschlußlasche 6 wie auch die Knagge 9 dienen zur Einleitung der vom Träger 2 aufgenommenen Kräfte in die Stütze 1.
Zur Aufnahme der Kräfte aus der innerhalb der strichlierten Linien aus armiertem Beton 4 ausgebildeten Verbunddecke ist der Träger 2 mit einer Vielzahl stiftförmiger Elemente 5 versehen. Die stiftförmigen Elemente 5, beispielsweise Nägel, Schrauben oder Bolzen, sind - wie aus Fig. 2 ersichtlich - am horizontalen Querflansch 2b des Trägers 2 angeordnet. Je nach Ausgestaltung werden die stiftförmigen Elemente entweder am Querflansch angeschweißt oder, falls sie den Querflansch 2b durchsetzen, mittels Verschraubung fixiert.
Der Träger 2 weist an seinem Mittelsteg 2a im Anschlußbereich eine mit der Durchgangsbohrung der Anschlußlasche 6 korrespondierende Durchgangsbohrung auf, sodaß der Träger 2 mittels eines die beiden Durchgangsbohrungen durchsetzenden Schwenkbolzens 3 an die Stütze 1 schwenkbar angebunden werden kann.
Die schwenkbare Anbindung ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung des in den Figuren 4 und 5 gezeigten Bauelementes, das aus einer Stütze 1 mit mehreren daran angeschlossenen Trägern 2 besteht. Die Stütze 1 kann bis zu 20 m lang sein und in beabstandeten Ebenen ausklappbare 2 Träger für mehrere Geschoße aufweisen. Das Bauelement ist in der in Fig. 4 gezeigten Form mit angeklappten Trägern 2 leicht transportierbar. Die Träger 2 werden erst an der Baustelle nach dem Positionieren der
Stütze 1 in eine momentübertragende Stellung etwa rechtwinkelig zur Stütze 1 ausgeklappt und nach Anbringung einer Schalung für die Verbunddecke einbetoniert.
Wesentlich für die Momentübertragung ist die Querschnittsform des Trägers 2, die aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der Querflansch 2b des Trägers 2 ermöglicht eine Einleitung der aus dem Moment M resultierenden Druckkräfte in die Säule 1. Die Einleitung erfolgt indirekt über die Paßbleche 10 und die Knagge 9, wobei wesentlich ist, daß alle beteiligten Komponenten (Stütze, Träger, Knagge, Paßbleche) aus Stahl sind. Die
Paßbleche 10 gewährleisten in diesem Zusammenhang das spielfreie Anliegen des
Querflansches 2b an der Knagge 9, sodaß selbst geringe Belastungen spielfrei unmittelbar auf die Stütze 1 übertragen werden. Außerdem kann die relative Lage des
Trägers 2 zur Stütze 1 exakt eingestellt werden.
Hauptfunktion der Knagge 9 ist abgesehen von der Übertragung der Druckkräfte vom Querflansch 2b auf die Stütze 1 die Aufnahme der Querkräfte Q, die von ständigen Lasten und Nutzlasten herrühren. Zu diesem Zweck liegt der Träger 2 mit seinem Mittelsteg 2a oben auf der Knagge 9 auf.
Zusätzlich zur Druckaufnahme über den Querflansch 2b gewährleistet eine im oberen Bereich des Betons 4 angeordnete klassische Zugbewehrung die momentübertragende Anbindung der Verbunddecke an die Stütze 1. Diese Zugbewehrung wirkt mit der Druckeinleitung über den Querflansch 2b im unteren Bereich der Verbunddecke zusammen.
Je nach Lage der Stütze 1 im Bauwerk sind entweder mehrere über den Umfang verteilte Träger an die Stütze angeschlossen, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, oder nur einer, wie in den Figuren 1 und 2. An den Trägern 2 kann eine verlorene Schalung für den armierten Beton 4 fixiert sein, wodurch auf eine klassische Schalung, die mit hohen Arbeitskosten verbunden ist, verzichtet werden kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Anschluß eines Trägers einer Verbunddecke an eine Stütze, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) um eine in einer Normalebene zur
Stütze (1) liegende Achse schwenkbar an die Stütze (1) angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus einer zur Stütze (1) annähernd parallelen Stellung in eine ausgeklappte Stellung etwa rechtwinkelig zur Stütze (1) schwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) T-Form aufweist, wobei der Mittelsteg (2a) vom Quer lansch (2b) nach oben ragt und der Querflansch (2b) zumindest unter Belastung an der Stütze (1) direkt oder indirekt anliegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Stütze (1) eine Anschlußlasche (6) mit einer Durchgangsbohrung befestigt, vorzugsweise angeschweißt ist, und daß der Mittelsteg (2a) des Trägers im Anschlußbereich eine korrespondierende Durchgangsbohrung aufweist, wobei der Träger (2) durch einen beide Durchgangsbohrungen durchsetzenden Schwenkbolzen (3) schwenkbar an die Stütze (1) angebunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Lage des Trägers (2) zur Stütze (1) in der ausgeklappten Stellung mittels zwischen Querflansch (2b) und Stütze (1) eingelegter Paßbleche (10) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stütze (1) zur Einleitung von Querkräften eine Knagge (9) befestigt, vorzugsweise angeschweißt ist, wobei der Träger (2) in der ausgeklappten Stellung auf der Knagge (9) aufliegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querflansch (2b) mit einer Vielzahl stiftförmiger Elemente (5), insbesondere abstehender Nägel oder Bolzen versehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (1) als Hohlprofilstütze aus Stahl ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (1) zumindest im Anschlußbereich des Trägers (2) mit Dübeln oder Nägeln (8) ver- sehen ist, die als Armierung in das Innere der Stütze (1) ragen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) einseitig angebunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) kürzer ist als der Abstand benachbarter Stützen (1).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß an die Stütze (1) mehrere über den Umfang verteilte Träger (2) angeschlossen sind.
13. Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Stütze (1) mit daran schwenkbar angeschlossenen Trägern (2) besteht, wobei die Schwenkachsen in einer oder mehreren beabstandeten Normalebenen zur Stütze (1) liegen.
14. Verfahren zur Errichtung eines Bauwerkes mit mindestens einer Verbunddecke, dadurch gekennzeichnet, daß Stützen (1) mit daran um eine in einer Normalebene zur Stütze (1) liegende Schwenkachse schwenkbar angeschlossenen Trägern (2) aufgestellt werden, wobei die Träger (2) während der Aufstellung an die Stütze (1) annähernd parallel angeklappt sind, und daß anschließend die
Träger (2) in eine Stellung etwa rechtwinkelig zur Stütze (1) ausgeklappt und nach Anbringung einer Schalung für die Verbunddecke einbetoniert werden.
PCT/AT1999/000216 1998-09-10 1999-09-07 Vorrichtung zum anschluss eines trägers einer verbunddecke an eine stütze WO2000015920A1 (de)

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DE19841442.0 1998-09-10

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