DE1434057A1

DE1434057A1 - Verbundkonstruktion

Info

Publication number: DE1434057A1
Application number: DE19611434057
Authority: DE
Inventors: Sedlacek Dipl-Ing Hugo
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1961-08-08
Filing date: 1961-08-08
Publication date: 1969-03-13

Description

U34057

Beteiligung»- und Patentverwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung in Essen

Verbundkonstruktion

Ss sind verschiedene Verbesserungsvorschläge für die Herstellung von Verbundkonstruktionen bekannt geworden.

Se ist vorgeschlagen worden« das Stegblech eines Stahlträgers ohne Obergurt mit seinem oberen Saum auf der Baustelle in eine Stahlbetonplatte einzubetonieren, wobei durch Löcher in dem Stegblechsaum Vorspannstäbe zur Erzeugung einer Quervor spannung des Betons gesteckt werden.

Nach einem weiteren bekannten Vorschlag wird die Betonplatte auf der Baustelle zunächst betoniert, wobei sie vorerst auf den Stahlträgern noch beweglich gelagert ist, und alsdann wird die Betonplatte mittels hochgespannter Stahleinlagen unter Druck gesetzt. Zur Erzielung einer völlig beweglichen Lagerung der Betonplatte auf den Stahlträgern können hierbei stählerne Rollen oder eine Schmierschicht aus Bitumen oder dergleichen zwischen die Betonplatte und die Träger eingefügt werden. Infolgedessen kann der Beton unbehindert auf den Stahlträgern schwinden und kriechen. Erst wenn dies abgeschlossen ist, wird der Verbund zwischen der Betonplatte und den Stahlträgern hergestellt, indes z.B. Blechstreifen, die an bügeiförmigen Bewehrungen der Betonplatte angeschweißt sind, ihrerseits durch Schweißung mit den Obergurten der Stahlträger verbunden werden. _BAD QRlGiNAL 90981 1/0107

Ferner ist es bekannt geworden, Verbundbrücken mit Fertigbetonplatten auszuführen. Danach werden in der Werkstatt vorgefertigte Stahlbetonplatten, die vorzugsweise durch Stahleinlagen vorgespannt sind, an die Baustelle angeliefert, und der Verbund dieser Flatten mit den Stahlträgern wird dadurch hergestellt, daS mit Hilfe von hochzugfesten Sehrauben zwischen Beton und Stahl ein Normaldruck und damit eine erhöhte Reibung erzeugt wird.

Die Erfindung geht aus von der Anwendung vorgefertigter Betonplatten zur Herstellung von Verbundkonstruktionen, wodurch die Montagezeit verkürzt wird, so das die durch die Montage der Brücke bedingten Verkehrsstörungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Die Erfindung bezweckt darüberhinaus, die Herstellung solcher Verbundkonstruktionen besonders wirtschaftlich zu gestalten. Dies wird in erster Linie dadurch erreicht, daß die vorgefertigten Betonplatten einbetonierte metallene Verbindungselemente aufweisen, die gegenüber den Betonplatten vorstehen und mit den Stahlträgern z.B* äurch Verschraubung, Nietung oder Schweißung fest verbunden werden. Die Verbindungselemente können z.B. Bleche sein, deren gegenüber den Betonplatten vorstehende Streifen lasehenartig mit den Stegen der Metallträger verbunden sind. Es ist aber auch möglich, daß die metallenen Verbindungselemente irgendwelche besonderen Profile haben. 2.B. können die Verbindungselemente gegenüber den Betonplatten vorstehende Wulstleisten aufweisen, die an die Stege der Träger angeschweißt sind. Wenn die Wulstleisten Rillen haben, können die anzuschweißenden Stege der Trägerin diese Rillen eingreifen.

Die in die Betonplatten bei der Herstellung in der Werkstatt einbetonierten Verbindungaä-emente können

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sieh filier dl· ganze Länge der Betonplatte oder zumindest Ober einen großen Teil der Plattenlänge erstrecken, so daß man entsprechend lange Verbindungsnähte zwischen den Verbindungeelementen und den Trigern erhält.

Besonders wirtschaftlich 1st es, die Verbindungselenente durch Auseinanderschneiden von U- bzw. I-Trägern herzustellen« wobei die Trennlinie vorzugsweise sägezahnartig verlauft·

Zm Rahmen der Erfindung liegt es ferner, ein Tragwerk, Insbesondere für Brücken, mit einer Verbundkonstruktion so zu gestalten, daß die Betonplatte durch einbetonierte und nach unten vorstehende Verbindungselemente nur mit einem Hauptträger verbunden ist, von dessen Untergurt oder von dessen Steg nahe oberhalb des Untergurtes beiderseits Fachwerk oder Vollwandscheiben ausgehen, und daß diese Scheiben an den Rändern der Betonplatte oder nahe von diesen an weitere Verbindungselemente angeschlossen werden, die ebenfalls in die vorgefertigte Betonplatte einbetoniert sind und gegenüber dieser vorstehen.

Die Herstellung der erfindungsgemäß vorgefertigten Betonplatten geschieht beispielsweise in der Weise, daß in eine entsprechende Betoniervorrichtung zunächst die metallenen Verbindungselemente sowie die Quer- und Längsbewehrungen und die gegebenenfalls zur Quer- und Längs-Vorspannung dienenden Stahleinlagen in der entsprechenden Lage eingelegt sind. Säbel können die Stahleinlagen unter Umständen durch entsprechende Löcher in den Verstärkungselementen hindurchgesteckt werden. Darauf wird die Platte betoniert und in einem besonderen Verfahren so behandelt, daß ihre Festigkeit ein tptlmum wird und ihre Schwindwerte im Stadium der Verbindung mit den Hauptträgern auf ein Minimum herabgesetzt werden.

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Die IJatiptträger, mit denen erfindungsgemSfl die gegenüber dem Beton vorstehenden metallenen Verbindungselemente verbunden werden, können beispielsweise nur aus einem Stegblech und einem unteren Flansch bestehen« wobei zur Verhinderung des seitlichen Aueknickene der ober«» Stegkante anstelle eines oberen Flansches vorübergehend eine Hontageausrüstung angesetzt 1st. Der Hauptträger kann aber auch einen Obergurt von so geringes¹¹ Breite aufweisen* daS noch eine Verbindung mit ύ&η einbetonierten Verbindungselementen möglich ist.

Auf de? Zeisimtang sind mehrere Bs>£4&äiHi§&f}elspiele des Brfindungsgegenstandes dargestellt^ und zwar zeigen

die Figussän 1, 2, 5* ^* 5* δ und 7 Querschnitt© durch Teil© vmk Fertigbetonplatten" und zugehörige Veratär-

mit den anschließenden Teilen der Träger für

Ausführungsbeispiel®,, Figur 8 zeigt den Schnitt snaeij, der Iiinie VIS - WM in Figur 7» In Figur 9, 1© vauä 11 sind" eine Seitenansicht sowie Querschnitte für H- farn _o I-TrMger, deren Steg nach, eisraer Seise aufgeschnitten ißt, dargestellt.

12 g®igt ®isien QM©rseiiai%fe durch ein Brücken-

AnsfOferangsfeulspiel 4@s Irfinland Figs» 13 ®ias@ zugehSrige Seitenwährend in FIg^r 14 ©la® Einsselheit äer

Figsar 12"im€ 15 in gröSereia ÄaS» stafe dargestellt

Bei €@ü ÄnsflhRingslseispiel n&®h Figiar 1 besteht das its die Fertigbetonplatte 1 ©lnbetonierte Verbindungsel@m@Bt aus einem einfachen Blech 2.₉ dessen gegenüfeer der Platte 1 vorstehender Streifen-an dem Steg 3 des keinen Obergurt aufweisenden Hauptträgers

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und »it diesen durch hochzugfeste Schrauben oder Kiete 4 oder aber durch SchwelBung fest verbunden i«t.

Bei den Ausführungsbeispiel nach Figur 2 hat das in die Fertig betonplatte 1 einbetonierte Verbindungselement ein Wulstprofil. Der gegenüber der Unterseite der Platte 1 vorsteheöe Wulst 5 ist mit seiner unteren ebenen Fläche durch zwei Kehlnähte stumpf an das Stegblech 3 des Hauptträgers angeschweißt.

Mach Figur 3 ist ein Verstärkungselement, das ein Wulstprofil hat und dessen Wulst 6 gegenüber der Profilachse einseitig versetzt ist» mit einen Blech 7 verbunden· Die gegenüber der vorgefertigten Platte 1 nach unten vorstehenden Teile dieses vereinigten Terbindungselementes sind ebenfalls stumpf an das Stegblech 3 des Hauptträgers angeschweißt.

Nach Figur 4 hat das Verbindungselement ein Rillenprofil. In die Rille 8 der gegenüber der vorgefertigten Betonplatte 1 vorstehenden Leiste 9 greift das Stegblech des Hauptträgers ein; es ist beiderseits durch Kehlnähte an die Leiste 9 angeschweißt.

Nach Figur 5 und 6 haben die Verbindungselemente 10 ein L-Profil, wobei der außerhalb der vorgefertigten Betonplatte 1 befindliche schmale Flansch 11 durehto&&&te Schrauben« Nieten oder Verschweißung an einen schmalen Flansch 12 JLm oberen Ende des Hauptträgersteges 3 befestigt ist. Mit 13 ist in Figur 5 ein Montageverband bezeichnet, der vorübergehend an zwei Hauptträgerstege angesetzt wird, um sie vor der Verbindung mit den Verbindungselementen gegen seitliches Ausknlcken zu schützen.

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Wie Figur 6 zeigt, können die in die Fertigbetonplatten einbetonierten Verbindungselemente 14 auch ein T-förmiges Profil haben.

Nach Figur 7 und 8 vM ein Verbindungselement 15 mit L-Profil dadurch gebildet, daß der Steg eines ü-Trägers, wie es Figur 9 und 10 zeigen, längs einer Sägezahnlinie Io aufgeschnitten. Man erhält hierdurch aus einem U-Träger jeweils zwei gleichartige Verbindungselemente 15.

Wie Figur 11 erkennen läßt, kann man in ähnlicher Art Verbindungselemente mit T-Profil durch Aufschneiden eines !-Trägers erhalten.

Sie Bewehrungs- bzw. Vorspannstäbe 17 können, wie die Figuren 1 bis 6 zeigen, durch entsprechende Löcher in den einbetonierten Teilen der Verbindungselemente hindurchgesteckt sein. Bei einer Ausführung der Verbindungselemente nach Figur 7 und δ kann man die Bewehrungs- bzw. Vorspannelemente 17 durch die Ausnehmungen hindurch führen, die durch das Sägezahnprofil der Verbindungselemente gebildet werden«

Die Erfindung bringt, wie die dargestellten Ausführungsbeispiele erkennen lassen, den Vorteil, daß die vorgefertigten Betonplatten ohne Verdübelungslöeher hergestellt werden können, die eine gewisse Toleranzarbeit verlangen würden. Ferner 1st mit der Erfindung der Vorteil verbunden, daß man sich durch Bemessung der Schweißnähte zum Anschluß der Verbindungselemente an die Träger bzw. durch Wahl der Bolzendurchmesser und Bolzenabstände bei den Schraubverbindungen den statischen Erfordernissen genau anpassen kann. Schließlich hat die Bauart nach der Erfindung den Vorteil, daß die Fertigbetonplatten auch in Längsrichtung des Träg«srwerkes, z.B. einer Brücke, vorgespannt werden können, ohne daß die Vorspannkräfte in die Hauptträger eingeleitet werden müssen.

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Mach de» Ausführungebeiepiel gemiß Figur 12 bis 14 ist die Beton-Fahrbahnplatte 18 einer Brücke nur auf eines einzigen, in ihrer Langsmitte angeordnetem Hauptträger abgestützt« deeeen Stegblech 19 mit seinem oberen Rand an ein erfindungsgemäß gegenüber der Fahrbahnplatte l8 nach unten vorstehendes Verbindungselement 20 angesetzt ist. Ua das Brüokentragwerk gegenüber exzentrischer Belastung zu stabilisieren, sind von dem Untergurt 21 des Hauptträgers aus fachwerkartige Streben 22 nach den Rändern der Fahrbahnplatte 18 geführt und dort an weitere Verbindungselemente 22 angeschlossen» die ebenfalls in die vorgefertigte Platte 18 einbetoniert sind und gegenüber dieser nach unten vorstehen. Hierdurch erhält das Brüekentragwerk die erforderliche Torsionssteifigkeit. Bin Tragwerk dieser Art kann über mehrere Brückenöffnungen durchgeführt werden und benutlgt zum Teil nur Sinze!säulen als Stützen« was eine wirtschaftliche und raumsparende Lösung darstellt«

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Claims

Patent- ans prüche

'erbundkonstruktion, bestehend aus einer vorge-"—' fertigten Betonplatte» vorzugsweise Stahlbetonplatte, oder einer Mehrzahl solcher Platten und aus einem Metallträger oder Metallträgern» dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Betonplatten (1) einbetonierte Metallverbindungseleaente (z.§. 2) aufweisen* die gegenüber den Betonplatten (1) vorstehen und mit den Metallträgern (3) z.B. durch Verschraubung^ Mietung, Schweißung fest verbunden sind. f aittels hochfester Sehraben»
2. Terbun&konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Verbindungselemente Bleche (2) sind* deren gegenüber den Betonplatten (1) vorstehende Streifen laschenartig mit den Stegen (3) der Metallträger verbunden sind.
3. Terbundkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente gegenüber den Betonplatten (l) verstehende Wulstleisten (5# 6, 9) haben, die an die Stege (3) der Metallträger angeschweißt sind.
%„ Terbundkonstruktion nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Wulstleistea (9) IiIlen (8) haben, in welche die St@ge (3) der Metallträger eingreifen.
5. Verbundkons truktlon smeh Anspruch I₀ dadurch gekennzeichnet, daß je ein Verbindungselement, daft eine zu seiner Profilachse versetzte Wulstleiste (6) hat, mit einem gleichartigen Verbindungselement oder einem Blech (7) vereinigt ist.

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6. Verbundkonetruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl die Verbindungselemente (10, 14, 15) L- oder T-förmige Profile haben und alt außerhalb der Betonplatte befindlichen Flanschen (z.B. 11) mit den Jtetallträgern (5) verbunden sind.
7. Verbundkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente durch /4useinanderscheiden von 0- bzw. I-Trägern, vorzugsweise längs einer sägezahnartigen Linie (6)gefertigt sind.

mit
8. Verbundkonstruktion/vorgespannten Stahlbetonplatten

nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungs- bzw. Vorspannelemente (17) durch öffnungen oder Ausnehmungen in dem Verbindungselement hindurchgeführt sind.
9. Tragwerk» insbesondere für Brücken, mit einer Verbundkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgefertigte Betonplatte (18) durch einbetonierte und nach unten vorstehende Verbindungselemente (20) nur mit einem Hauptträger verbunden ist, von desse ηUntergurt (21) oder von dessen Steg (19) nahe oberhalb des Untergurtes beiderseits Fachwerk-oder Vollwandscheiben (22) ausgehen,und daß diese Scheiben an den Rändern der Betonplatte (l8) oder nahe von diesen an weit« Verbindungselemente (23) angeschlossen sind, die ebenfalls in die Betonplatte einbetoniert sind und gegenüber ihr vorstehen.

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