AT502603A1

AT502603A1 - Verbundstütze

Info

Publication number: AT502603A1
Application number: AT15972005A
Authority: AT
Original assignee: Douet Bernard Ing
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-15
Also published as: WO2007036813A2; WO2007036813A3; AT502603B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundstütze mit wenigstens einem vertikalen Stahlträger und mit einer mit Abstand vom Stahlträger angeordnete Umhüllung aus Stahl, wobei der Raum zwischen Stahlträger und Umhüllung mit einer Füllmasse wie Beton ausgefüllt ist.
Beim Errichten von Gebäudeskeletten aus Stahlbeton sind Verbundstützen bekannt, die meistens aus drei Komponenten bestehen, nämlich einem Träger in Form eines Stahlprofils sowie Beton und gegebenenfalls einer zusätzlichen Bewehrung. Bei Verbundstützen gibt es verschiedene Möglichkeiten der Querschnittsausbildung, wobei grundsätzlich zwischen betongefüllten Rundrohren oder Hohlprofilen, Stahlprofilen mit Kammerbeton und vollständig einbetonierten Stahlprofilen unterschieden werden kann.

Bei Stahlprofilen mit Kammerbeton wird die Aussenfläche der Verbundstütze teilweise durch das Stahlprofil und teilweise durch den Beton gebildet. Bei einbetonierten Stahlprofilen ist das Stahlprofil allseitig von Beton umschlossen.
Die Erfindung beschäftigt sich dem gegenüber mit betongefüllten Rundrohren bzw. Hohlprofilen, bei denen die Aussenfläche der Verbund stütze vom Rundrohr oder Hohlprofil gebildet wird, das somit gleichzeitig die Schalung für die Verbundstütze bildet. Des Weiteren ist bei der erfindungsgemässen Anordnung innerhalb der Umhüllung in Form des Rundrohres oder Hohlprofils ein oder mehrere Stahlträger vorgesehen.
Um Verbindungsknoten herzustellen können bei derartigen Verbundstützen die Balken an der äusseren Umhüllung aus Stahl befestigt, d.h. angeschraubt oder angeschweisst werden.

Die Krafteinleitung aus dem Balken in die Verbundstütze erfolgt daher über die Umhüllung in den Stahlbeton und von diesem weiter in den Stahlträger, wobei die kritischen Bereiche der Lastübertragung die Trennflächen zwischen Stahl und Beton darstellen, sodass zusätzliche Massnahmen getroffen werden müssen, um eine ausreichende Lastübertragung an den Trennflächen sicherzustellen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in die Umhüllung von aussen Nägel hinein zu schiessen, die sich dann in den Raum innerhalb der Umhüllung erstecken. Dafür sind besondere Maschinen erforderlich. Die Anwendung dieser Maschinen stellt nicht nur eine erheblichen Zeitaufwand sondern auch eine starke Lärmbelastung dar und eine Gesundheitsgefährdung und hohe körperliche Beanspruchung der Bedienungspersonen.

Die Präzision der Lage der so befestigten Nägel lässt zu wünschen übrig und die mechanische Belastung der Nägel durch den Eintreibvorgang führt zu >
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Materialschwächungen der Nägel. Des Weiteren führt dies zu einer Beschädigung und somit Schwächung der Umhüllung, z.B. durch nicht ohne Weiteres feststellbare Haarrisse.
Aus der AT 405 067 B ist es bekannt, die Balken und Steher und deren Verbindungen so einzuschalen, dass die Schalung von den Balken und Stehern und deren Verbindungen allseits beabstandet ist, sodass die Balken und Steher und deren Verbindungen vollständig von Beton umhüllt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemässe Verbundstütze zur Verfügung zu stellen,

bei der die Krafteinleitung vom Balken in die Verbundstutze sowohl statisch als auch wirtschaftlich vorteilhaft durchgeführt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemässen Verbundstütze dadurch, dass an einer Innenfläche der Umhüllung wenigstens ein Verbindungselement befestigt ist, das sich in den Raum zwischen Stahlträger und Umhüllung erstreckt und von der Füllmasse umschlossen ist.
Dieses Verbindungselement, das an der Innenfläche der Verbundstütze vorzugsweise angeschweisst ist, stellt eine zuverlässige Verbindung zwischen der Umhüllung und der Füllmasse, d.h. in der Regel dem Beton, dar.

Die Anzahl, Grösse, Form und Lage der Verbindungselemente kann den jeweiligen Verhältnissen angepasst und im Rahmen der gewünschten Festigkeit weitgehend beliebig gewählt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement einen an der Umhüllung oder dem Stahlträger befestigten Grundkörper mit daran angeordneten Vorsprüngen aufweist. Der Grundkörper ist an der Umhüllung befestigt und die Vorsprünge ragen so weit wie erforderlich in den Beton um die Einleitung der Kraft aus der Umhüllung in diesen zu gewährleisten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement auf seiner der Umhüllung zugewandten Seite eine der Innenfläche der Umhüllung im Befestigungsbereich entsprechende Krümmung aufweist.

Wenn die Umhüllung von einem kreisrunden Rohr gebildet wird, dann ist das Verbindungselement an seiner der Umhüllung zugewandten Seite somit kreiszylinderförmig gekrümmt, sodass es sich an die Innenfläche der Umhüllung anschmiegt und auf einfache Weise dort befestigt werden kann.
Noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper plattenförmig ausgeführt ist, wobei des Weiteren bevorzugt ist, dass der plattenförmige Grundkörper eine der Innenfläche der Umhüllung im Befestigungsbereich entsprechende Krümmung aufweist.

Damit können auf einfache Weise erfindungsgemässe Verbindungselemente hergestellt und mit der Umhüllung verbunden werden.
Um eine gute Einleitung der Kraft auch vom Beton in den Stahlträger zu ermöglichen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass am Stahlträger ebenfalls wenigstens ein Verbindungselement befestigt ist, wobei auch hier bevorzugt ist, wenn das Verbindungselement am Stahlträger angeschweisst ist.
Die Anzahl und geometrische Ausführung der am Grundkörper angeordneten Vorsprünge ist weitgehend beliebig und kann den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden. Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung allerdings, wenn die Vorsprünge am Grundkörper befestigte, vorzugsweise angeschweisste, längliche Elemente, wie Stifte, Stangen oder dergleichen, sind. Diese Elemente können z.B.

Stangen aus Baustahl sein, die am Grundkörper, z.B. ebenfalls eine Platte aus Baustahl, angeschweisst sind. Auf diese Weise können einfache und günstige Verbindungselemente hergestellt werden.
Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Vorsprünge aus dem Grundkörper teilweise ausgestanzte und von diesem abgebogene, vorzugsweise längliche, Elemente sind.
Weiter Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung.

Es zeigt Fig. 1 eine Achsansicht einer möglichen Ausführungsform einer Verbundstütze mit erfindungsgemässen Verbindungselementen und Fig. 2 eine Schrägansicht eines erfindungsgemässen Verbindungselementes.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Verbundstütze dargestellt, die eine Umhüllung 1 in Form eines Rundrohres, z.B. aus Baustahl, und einen Stahlträger 2, der ebenfalls aus Baustahl bestehen kann, aufweist. Der Raum 3 zwischen Stahlträger 2 und Umhüllung l [iota]tiit einer Füllmasse wie Beton ausgefüllt, wobei der Beton zusätzlich durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bewehrung aus Stahl verstärkt sein kann.
An der Umhüllung 1 sind im Bereich eines Verbindungsknotens vier Balken 4 angeschweisst und/oder angeschraubt.

Die Krafteinleitung aus den Balken 4 in die Verbundstütze erfolgt daher über die Umhüllung 1 in den Stahlbeton im Raum 3 und von diesem weiter in den Stahlträger 2, wobei, wie bereits einleitend erwähnt, die kritischen Bereiche der Lastübertragung die Trennflächen zwischen Stahl und Beton darstellen.
Um eine ausreichende Lastübertragung an diesen Trennflächen sicherzustellen, sind an der Innenfläche 5 der Umhüllung 1 erfindungsgemäss Verbindungselemente 6 befestigt, z.B. angeschweisst, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem plattenförmigen Grundkörper 7 sowie daran angeschweissten Vorsprüngen in Form von Stangen 8 aus Baustahl bestehen, wie Fig. 2 im Detail zeigt.

Der plattenförmige Grundkörper 7 weist eine der Innenfläche 5 der Umhüllung angepasste Krümmung an, sodass sich der Grundkörper 7 eng an die Umhüllung 1 anlegt und so angeschweisst werden kann. Die Verbindungselemente 6 sind bevorzugt im Bereich des Anschlusses der Balken 4 angeordnet, um eine gute Einleitung der Balkenkräfte zu gewährleisten, können aber auch in anderen Bereichen angeordnet werden.

Diese erfindungsgemässe Konstruktion kann mit besonderem statischen und wirtschaftlichen Vorteil bei einem Bauwerk mit sich durchdringenden Rahmenelementen eingesetzt werden, wie es aus der AT 405 661 B bekannt ist, wo mehrere Anbindungen an einen Anschlusspunkt eines Knotens erforderlich sind, die mit Beton umhüllt werden sollen.
Die an den Grundkörper angeschweissten Stangen 8 ragen in den Raum 3 und sorgen für eine stabile Einleitung der Balkenkräfte über die Umhüllung 1 in den Stahlbeton im Raum 3.

Die Stäbe 8 können auch mit der Stahlbewerung im Beton verbunden sein, oder in diese hinein ragen, wodurch die Festigkeit der erfindungsgemässen Verbundstütze weiter verbessert und auch die Montage der Stahlbewehrung vereinfacht wird.
Bei Bedarf können auch am Stahlträger 2 erfindungsgemässe Verbindungselemente befestigt sein, wie dies in der Zeichnung an Hand der Verbindungselemente 9 gezeigt ist, wodurch die in der Verbundstütze wirkenden Kräfte auch besser in den Stahlträger 2 eingeleitet werden.
Die Anzahl der erfindungsgemässen Verbindungselemente 6, 9 und deren Verteilung um den Umfang der Umhüllung 1 bzw. des Stahlträgers 2 und deren Länge kann den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden, ebenso wie die Grösse und Form des Grundkörpers 7 der Verbindungselemente 6, 9 und die Anzahl, Gestalt und Länge der Stäbe 8.

Claims

>a> Ing. Bernard Douet in FR-33000 Bordeaux Patentansprüche :

1. Verbundstütze mit wenigstens einem vertikalen Stahlträger (2) und mit einer mit Abstand vom Stahlträger (2) angeordnete Umhüllung (1) aus Stahl, wobei der Raum (3) zwischen Stahlträger (2) und Umhüllung (1) mit einer Füllmasse wie Beton ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenfläche (5) der Umhüllung (1) wenigstens ein Verbindungselement (6) befestigt ist, das sich in den Raum (3) zwischen Stahlträger (2) und Umhüllung (1) erstreckt und von der Füllmasse umschlossen ist.

2. Verbundstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) einen an der Umhüllung (6) oder dem Stahlträger (2) befestigten Grundkörper (7) mit daran angeordneten Vorsprüngen (8) aufweist.

3. Verbundstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass. das Verbindungselement (6) auf seiner der Umhüllung (1) zugewandten Seite eine der Innenfläche (5) der Umhüllung (1) im Befestigungsbereich entsprechende Krümmung aufweist.

4. Verbundstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (7) plattenförmig ausgeführt ist.

5. Verbundstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Grundkörper (7) eine der Innenfläche (5) der Umhüllung (1) im Befestigungsbereich entsprechende Krümmung aufweist.

6. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement 6) an der Innenfläche (5) der Umhüllung (1) angeschweisst ist.

7. Verbundstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Stahlträger (2) wenigstens ein Verbindungselement (9) befestigt ist.

8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) am Stahlträger (2) angeschweisst ist.

9. Verbundstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8) am Grundkörper (7) befestigte, vorzugsweise angeschweisste, längliche Elemente, wie Stifte, Stangen oder dergleichen, sind.

10. Verbundstütze nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vorsprünge aus dem Grundkörper teilweise ausgestanzte und von diesem abgebogene, vorzugsweise längliche, Elemente sind.

11. Verbundstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Raum (3) eine Bewehrung aus Baustahl angeordnet ist, die mit wenigstens einem Verbindungselement (6), insbesondere den Vorsprüngen (8), verbunden ist.