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DE69802193T2 - Säule aus verbundstahl-beton - Google Patents

Säule aus verbundstahl-beton

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DE69802193T2
DE69802193T2 DE69802193T DE69802193T DE69802193T2 DE 69802193 T2 DE69802193 T2 DE 69802193T2 DE 69802193 T DE69802193 T DE 69802193T DE 69802193 T DE69802193 T DE 69802193T DE 69802193 T2 DE69802193 T2 DE 69802193T2
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DE
Germany
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steel
concrete
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sectional surface
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Richard Vincent
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Canam Manac Group Inc
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Canam Manac Group Inc
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34Columns; 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbundstruktur aus Stahl und Beton und insbesondere hochaufragende Säulenkonstruktionen, die dafür konstruiert sind, hauptsächlich axialen Belastungen, die aus Gravitationsbelastungen resultieren, oder einer Kombination von Gravitationsbelastungen und axialen Belastungen, die von Wind oder seismischen Kräften herrühren, zu widerstehen. Die Säule ist hauptsächlich für die Verwendung in hohen Gebäuden aus Strukturstahl zu verwenden, welche den Vorteil der Fertigherstellung aufweisen, was bauseitig zu einer schneller Errichtung führt.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Verbundsäulen aus Stahl/Beton, die sehr hohen Zug- und Kompressionskräften widerstehen können, sind im Stand der Technik bereits bekannt. So ist es bereits bekannt, ein Rohr oder den freien Raum eines H-Stahlträgers mit Beton zu füllen, um seine Kompressionsfestigkeit zu erhöhen. Derartige Säulen sind in den US-Patenten 3,050,161 und 4,196,558 beschrieben.
  • Ebenfalls im Stand der Technik bekannt sind feuerfeste Strukturelemente aus Beton und Stahl, die einen Stahlträger umfassen, der mit Beton bedeckt ist, um die Feuerbeständigkeit des Stahls zu erhöhen. Beispiele für solche Träger des Standes der Technik sind in der US 3,516,213; der US 4,571,913 und der US 4,779,395 gegeben.
  • Die folgenden Druckschriften sind andere Beispiele des Standes der Technik für Säulen aus Stahl/Beton: US 915,295; 918,643; 1,813,118; 2,618,148; 2,844,023; 2,912,849; 3,147,571; 3,267,627; 3,300,912; 3,590,547; 3,798,867; 3,890,750; 3,916,592; 3,938,294; 4,128,980; 4,407,106; 4,722,156; 4,783,940; 5,012,622; 5,119,614 und 5,410,847.
  • Ein Nachteil bei den bekannten Verbundsäulen aus Stahl/Beton mit hoher Festigkeit, der üblicherweise festgestellt wird, besteht darin, daß der Stahlabschnitt der Säule, der aus einem einzelnen Stahlabschnitt erhalten wird, noch sehr bedeutsam ist im Vergleich zum Betonanteil, was eine solche Säule bezüglich der Preise nicht sehr interessant macht. Ein anderer Nachteil bei derartigen schweren Stahlabschnitten, die bei Verbundsäulen des Standes der Technik eingesetzt werden, liegt darin, daß schwere und kostspielige Ausrüstung erforderlich ist, um jene Abschnitte bauseitig zu errichten, da die Abschnitte aufgrund ihres hohen Gewichtes nicht einfach zu handhaben sind.
  • AUFGABEN DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Säule aus Stahl/Beton anzugeben, bei der die vorstehenden Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine hochfeste Säule aus Stahl/Beton anzugeben, die ein Stahl-/Betonverhältnis aufweist, das im Vergleich zu Verbundsäulen des Standes der Technik stark verringert ist, wodurch die Herstellungskosten und die Größe der Säule stark verringert werden und auch die Größe und Kosten der für die Installation der Säule notwendigen Hebeausrüstung verringert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß werden die vorstehenden Aufgaben mit einer Verbundsäule aus Stahl/Beton gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes umfaßt:
  • einen sich longitudinal erstreckenden H-förmigen Stahlaufbau, welcher einen vorgegebenen Querschnittsoberflächenbereich aufweist und ein Paar im wesentlichen paralleler Flanschplatten und eine Stegplatte umfaßt, welche die Flanschplatten miteinander verbindet und zwei gegenüberliegende kanalförmige Räume begrenzt;
  • eine Vielzahl beabstandeter transversaler Verbindungsstangen, die auf jeder Seite der Stegplatte entlang dem Stahlaufbau angeordnet sind, wobei jede Verbindungsstange die Flanschplatten miteinander verbindet, und
  • eine Betonmasse, die die kanalförmigen Räume füllt. Das Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des H-förmigen Stahlaufbaus in Bezug auf einen Gesamtoberflächenquerschnittsbereich der Verbundsäule aus Stahl/Beton beträgt weniger als 9%, vorzugsweise 2% bis 5%.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Errichten einer Stahl/Beton-Säule, welche einen vorgegebenen Querschnittsoberflächenbereich aufweist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden nacheinander auszuführenden Schritte umfaßt:
  • a) Errichten einer nackten Stahlsäule, die folgendes umfaßt:
  • einen sich longitudinal erstreckenden H-förmigen Stahlaufbau, welcher ein Paar im wesentlichen paralleler Flanschplatten und eine Stegplatte beinhaltet, welche die Flanschplatten miteinander verbindet und zwei einander gegenüberliegende kanalförmige Räume begrenzt, wobei der Querschnittsoberflächenbereich des H-förmigen Stahlaufbaus weniger als 9% des Querschnittsoberflächenbereiches der Säule darstellt; und eine Vielzahl transversaler Verbindungsstangen, die entlang dem Stahlaufbau auf jeder Seite der Stegplatte angeordnet sind, wobei jede Verbindungsstange die Flansche miteinander verbindet;
  • b) Bereitstellen von Verschalung zum longitudinalen Schließen der kanalförmigen Räume;
  • c) Gießen einer Betonmasse in die kanalförmigen Räume; und
  • d) Abstreifen der Verschalung.
  • Der Stahlaufbau wird aus drei relativ dünnen Stahlplatten in einer im wesentlichen "H"-förmigen Konfiguration vorgefertigt. Der Stahlabschnitt der Säule ist dafür ausgelegt, allen ruhenden und wandernden Lasten beim Errichten sowie einem Teil oder der Gesamtheit der ständigen ruhenden Lasten und gegebenenfalls einer bestimmten wandernden Last standzuhalten. Den verbleibenden ständigen ruhenden Lasten sowie den wandernden Lasten muß durch die Verbundsäule aus Stahl/Beton standgehalten werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen nur eine bevorzugte Ausführungsform gezeigt ist.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Stahl/Beton- Säule gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über einen dreistöckigen Abschnitt eines typischen Hochhausgebäudes in verschiedenen Phasen des Fortschritts bei der bauseitigen Errichtung.
  • Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Verbundsäule aus Stahl/Beton in Draufsicht entlang der Linie II-II von Fig. 1, nachdem der Beton eingegossen und die Verschalung entfernt wurde.
  • Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Stahlaufbaus der in Fig. 1 gezeigten Säule in Draufsicht entlang der Linie III- III zwischen Stockwerken eines typischen Hochhausgebäudes, bevor der Beton eingegossen und die Verschalung installiert worden ist.
  • Fig. 4 ist ein Querschnittsansicht des Stahlaufbaus von Fig. 1 in Draufsicht entlang der Linie IV-IV bei einer typischen Stockwerksebene eines Hochhausgebäudes aus Stahl, bevor der Beton eingegossen worden ist. Der Aufbau gemäß Fig. 4 ist jedoch nicht Teil der beanspruchten Erfindung.
  • Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Stahlaufbaus in Draufsicht entlang der Linie V-V von Fig. 1 zwischen Stockwerken eines typischen Hochhausgebäudes mit der Verschalung am Platz und bevor der Beton eingegossen worden ist.
  • BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 weist eine Verbundsäule 2 aus Stahl/Beton gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen sich longitudinal erstreckenden H-förmigen Stahlaufbau 4, der ein Paar im wesentlichen paralleler Flanschplatten 6 und eine Stegplatte 8 umfaßt, welche die Flanschplatten 6 miteinander verbindet und zwei gegenüberliegende kanalförmige Räume 10 begrenzt. Jede Flanschplatte 6 ist vorzugsweise an ein jeweiliges Ende 9 der Stegplatte 8 geschweißt. Eine Vielzahl beabstandeter transversaler Verbindungsstangen 12 ist entlang dem Stahlaufbau 4 auf jeder Seite der Stegplatte 8 angeordnet. Jede Verbindungsstange 12 verbindet und stützt die Flanschplatten 6. Vorzugsweise verbindet jede der Verbindungsstangen 12 die Flanschplatten 6 in der Nähe einer Außenkante der Platten 6 miteinander. Wie dies am besten in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Verbindungsstangen 12 vorzugsweise regelmäßig entlang der Säule 2 beabstandet, um eine einheitliche Abstützung zu schaffen.
  • Eine Betonmasse 14 füllt die kanalförmigen Räume 10. Das Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des Stahlaufbaus 4 in Bezug auf den gesamten Oberflächenbereich der Verbundsäule 2 aus Stahl/Beton beträgt weniger als 9%, vorzugsweise 2% bis 5%. Eine herkömmliche Verbundsäule, die einen H- förmigen Stahlabschnitt aufweist, der aus einem einzelnen Stahlstab erhalten und ausgebildet wird, und bei der die Flansche und der Steg einstückig miteinander ausgebildet sind, weist keinen solch geringen Anteil an Stahl in sich auf.
  • Es wurde herausgefunden, daß es durch Verwendung eines Stahlaufbaus 4, der mit unabhängigen dünnen Plattenabschnitten, nämlich den Flanschplatten 6 und der Stegplatte 8, konstruiert ist, möglich war, einen solch geringen Anteil zu erreichen, ohne die axiale Festigkeit des Stahlaufbaus 4 zu sehr abzusenken. Insbesondere ist der Stahlaufbau 4 ein fabrikgeschweißter Dreiplattenabschnitt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und ist aus relativ dünnen Flanschplatten 6 und einer relativ dünnen Stegplatte 8 hergestellt. Die Flanschplatten 6 werden in der Nähe ihrer äußeren Spitzen von den Verbindungsstangen 12 gestützt, die auf die Flanschplatten 6 der Säule geschweißt sind und um etwa gleiche Abstände entlang der Höhe der Säule beabstandet sind. Die Verbindungsstangen 12 können aus runden oder flachen Stangenformen oder aus Verstärkungsstabstahl hergestellt sein.
  • Der Aufbauabschnitt ist in der Form ähnlich einer herkömmlichen heißgewalzten Form mit der Ausnahme, daß die Eigenschaften und das Verhalten des Abschnitts stark verschieden sind. Die Breite-zu-Dicke-Verhältnisse der Flansche 6 und des Steges 8 sind bedeutend größer als für eine heißgewalzte Form oder auch für einen aus drei Platten aufgebauten Abschnitt, wobei der normale Grenzwert um das Eineinhalbfache bis zum Fünffachen übertroffen wird. Dieser Grenzwert für Flansche ist als 95/(FY)0.5 im amerikanischen Institut für Stahlkonstruktionen in "Specification for Structural Steel Buildings" und "Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings" definiert, wobei FY die angegebene Dehngrenze des Stahles ist. Der Grenzwert für Stege beträgt 257/(FY)0.5 bzw. 253/(FY)0.5 für dieselben Kodierungen. Die Breite-zu-Dicke-Verhältnisse sind von der Größenordnung, daß der Abschnitt für normale Konstruktionen unpraktikabel ist, da die Flansche bereits bei einer sehr geringen Belastung vorzeitig krumm würden. Die Verbindungsstangen 12 werden zwischen den Flanschen 6 entlang der Länge der Säule zugefügt und nahe der Kanten der Flansche 6 angeordnet, um die Biegefestigkeit des Abschnitts zu erhöhen. Diese neuen Säulenabschnitte sind so konstruiert, daß der Gesamtbereich, der vom Stahlabschnitt eingeschlossen ist, nur zwischen zwei und fünf Prozent des Stahlbereichs umfaßt. Dies führt zu einem Beton-Stahlverhältnis der Verbundsäule von zwischen 19 und 49. Der prozentuale Anteil an Stahlbereich am eingeschlossenen Bereich einer herkömmlichen heißgewalzten hochaufragenden Säule beträgt zwischen 9% und 54% und für gewöhnlich mehr für hochaufragende Säulen, die aus drei Platten aufgebaut sind. Das Ziel der Erfindung ist es, einen so kleinen Bereich einer Stahlsäule, wie es vernünftigerweise möglich ist, beim Errichten eines hochaufragenden Stahlgebäudes unter Verwendung der Stahl/Beton-Säule zu verwenden.
  • Wie bereits erwähnt, wirken die Verbindungsstangen 12 als Flanschstützverbindungen für den Stahlabschnitt vor dem Gießen des Betons 14. Sie verhindern ein seitliches Abbiegen bzw. Abknicken der dünnen Flanschplatten 6 und vergrößern die Fähigkeit der nackten Stahlsäule 4, Belastungen standzuhalten, stark.
  • Die Verbindungsstangen 12 wirken auch als seitliche Verbindungen für den Beton 14, wobei sie für den Beton 14 auf der offenen Fläche einen Einschluß schaffen, während der Beton 14 auf den drei anderen Seiten von den Flanschen 6 und dem Steg 8 des Stahlaufbaus 4 vollständig eingeschlossen wird. Dieser Einschluß erhöht die axiale Kapazität des Betonabschnitts 14 der Verbundsäule 2. Die Verbindungsstangen 12 können aus standardisierten flachen oder runden Stangen oder Verstärkungsstangen hergestellt sein. Die Enden der Stangen 12 können direkt auf die Innenfläche des Säulenflansches 6 geschweißt sein. Alternativ dazu, wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, können die Stangenenden um 90º zur Stange 12 gebogen sein, und dieses Ende kann gegen den Steg 8 der Säule 2 und senkrecht zur Säulenachse positioniert werden und diese Stangenenden können auf die Innenfläche des Säulenflansches 6 aufgeschweißt werden.
  • Wie zuvor erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Errichten einer Stahl/Beton-Säule 2, wie sie zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren weist die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte auf:
  • a) Errichten einer nackten Stahlsäule, die aus einem sich longitudinal erstreckenden Stahlaufbau 4, wie vorstehend beschrieben, besteht;
  • b) Bereitstellen von Verschalung 16 zum longitudinalen Verschließen der kanalförmigen Räume 10;
  • c) Gießen einer Betonmasse 14 in die kanalförmigen Räume 10; und
  • d) Abstreifen der Verschalung 16.
  • Mit besonderem Bezug auf Fig. 1 ist die Verbundsäule 2 aus Stahl/Beton gezeigt, nachdem der Beton 14 eingegossen worden ist und die Verschalung 16 in die untere Ebene (A) der dreistöckigen Ansicht abgestreift worden ist. Auf der Mittelebene (B) ist der Stahlaufbau 4 mit Verschalung 16 aus Sperrholz vor dem Eingießen des Betons 14 in die kanalförmigen Räume oder den Säulenhohlraum gezeigt, der zwischen den Flanschen. 6 und dem Steg 8 des Stahlaufbaus 4 und der Verschalung 16 geschaffen ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. In der oberen Ebene (C) ist der Stahlaufbau 4 im fabrikseitig vorgefertigten Zustand gezeigt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Es sind typische Bodenträger 18 gezeigt, die die Flansche 6 des Stahlsäulenaufbaus 4 einrahmen. Der Standardbodenträger zur Säulen-Flansch-Verbindung wurde aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt. Typische Bodenträger 19 oder andere Arten von bodentragenden Elementen, wie beispielsweise Baugerippe oder Dielenbalken (nicht veranschaulicht), die die Stegseite 8 des Säulenaufbaus 4 einrahmen, sind mit einer Stahlverbindungsplatte 20 verbunden. Wiederum ist aus Gründen der Deutlichkeit die Standardverbindung zwischen dem Träger 19 und der Verbindungsplatte 20 nicht gezeigt. Eine typische Stahlbodendecke 22 ist gezeigt, die die Betonbodenplatte 24 stützt, welche als fertiger Boden in der Mittelebene (B) wirkt. Die Verbindungsstangen 12 sind im Stahlaufbau 4 der oberen Ebene (C) zu sehen.
  • Mit Bezug auf Fig. 4 ist eine Stahlverbindungsplatte 20 fabrikseitig auf die Spitzen oder Kanten der Säulenflansche 6 geschweißt, um die Verbindungen für die Bodenelemente 19, die den Steg 8 des Säulenaufbaus 4 auf der Bodenebene einrahmen, zu erleichtern. Wie dies am Besten in Fig. 1 zu erkennen ist, ragt die Verbindungsplatte 20 vorzugsweise unterhalb des Bodenflansches 26 des Bodenrahmenelements 19 vor, um das Anordnen und Entfernen der Verschalung 16 zu erleichtern.
  • Mit Bezug auf Fig. 5 kann die Verschalung 16, die in dieser Figur als Sperrholzbeschichtung dargestellt ist, aus einem beliebigen Material sein, das die Gießbelastungen aushält. Zum Stützen des Sperrholzes 16 an der Stelle und für seine leichte Entfernbarkeit kann das Anbringen von Leisten 28 oder jede andere geeignete Anbringung eingesetzt werden. Vertikal verstärkende Stahlstangen 30 werden vorzugsweise hinzugefügt, um den Betoneinschluß zu verstärken und zusätzliche vertikale Belastung zu tragen.
  • Wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, ermöglichen die Stahlplattenverbindungen 20, die auf die Spitzen der Säulenflansche 6 geschweißt sind, daß herkömmliche Stahlverbindungen eingesetzt werden können, um die Bodenelemente 19 direkt in den Säulenaufbau 4 zu rahmen. Diese Plattenverbindung 20 wird die permanente Verschalung während des Eingießens des Betons vor Ort, wodurch die Betonsäule 2 hergestellt wird.
  • Einfache Verschalungsbretter 16 aus Sperrholz oder ähnlichem sind erforderlich, um den von den Spitzen der Säulenflansche 6 und dem Steg 8 des Säulenaufbaus 4 umgebenen Bereich einzuschließen. Die Höhe der Verschalung 16 muß nur von unterhalb der fertiggestellten Bodenplatte 24 zur Unterseite der Stahlverbindungsplatte 20 der darüberliegenden nächsten Bodenebene spannen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Der Beton 14 in der Säule 2 wird von der oberhalb befindlichen Ebene aus durch die kanalförmigen Räume 10 eingegossen, mit anderen Worten, durch die Öffnungen, die zwischen den Stahlplattenverbindungen 20 oder der Verschalung 16 und dem Bereich zwischen dem Steg 8 des Stahlsäulenaufbaus 4 und den Spitzen der Flansche 6 geschaffen sind. Der Beton 14 wird in der selben Abfolge wie der Beton für den Boden direkt oberhalb der Säule gegossen.
  • Wie dies zu erkennen ist, wirkt der Beton 14 als Wärmesenke während eines Feuers und schützt den Stahlabschnitt der Säule 2 vor vorzeitiger Verbiegung bzw. Knicken, wodurch eine Feuerklasse erreicht wird, ohne daß die Notwendigkeit eines zusätzlichen Feuerschutzes besteht.
  • Auf den Innenflächen der Flansche 6 und der Stahlverbindungsplatten 20 sowie dem Steg 8 des Stahlsäulenaufbaus 4 können Verbundanker plaziert werden, um die axiale Last zwischen dem Beton 14 uns den Stahlabschnitten 4 der Verbundsäule 2 zu verteilen. Vorteilhafterweise ermöglicht eine Verbundsäule aus Stahl/Beton gemäß der Erfindung ein strukturelles hochaufragendes Gebäude, das zu relativ geringen Kosten sehr schnell errichtet werden kann. Das Errichten eines hochaufragenden Gebäudes impliziert, daß die Säulen sehr beträchtlichen axialen Belastungen standhalten können.
  • Der vorgefertigte Stahlaufbau ist hauptsächlich dazu bestimmt, axialen Belastungen während der Gebäudeerrichtungsphase des Gebäudes zu widerstehen. Da der Stahlanteil im Vergleich mit Verbundsäulen des Standes der Technik stark verringert ist, wird die Größe der für das Errichten von Stahlaufbauten erforderlichen Hebeausrüstung stark verringert, und es können kleinere und schnellere Kräne eingesetzt werden. Deshalb können sehr viele Stockwerksebenen schnell errichtet werden. Die axiale Stärke der Säule wird dann durch Eingießen des Betons in die kanalförmigen Räume des Stahlaufbaus verstärkt.

Claims (11)

1. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst:
einen sich longitudinal erstreckenden H-förmigen Stahlaufbau (4), welcher einen vorgegebenen Querschnittsoberflächenbereich aufweist und ein Paar im wesentlichen paralleler Flanschplatten (6) und eine Stegplatte (8) umfasst, welche die Flanschplatten (6) miteinander verbindet und zwei gegenüberliegende kanalförmige Räume (10) begrenzt, wobei das Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des H-förmigen Stahlaufbaus (4) in Bezug auf einen Gesamtquerschnittsoberflächenbereich der Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton weniger als 9% beträgt;
eine Vielzahl beabstandeter transversaler Verbindungsstangen (12), die auf jeder Seite der Stegplatte (8) entlang dem Stahlaufbau (4) angeordnet sind, wobei jede Verbindungsstange (12) die Flanschplatten (6) miteinander verbindet;
eine Betonmasse (14), welche die kanalförmigen Räume (10) füllt.
2. Verbandsäule (2) aus Stahl/Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des Stahlaufbaus (4) in Bezug auf den Gesamtquerschnittsoberflächenbereich der Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton 2% bis 5% beträgt.
2. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flanschplatte (6) mit einem jeweiligen Ende (9) der Stegplatte (8) verschweißt ist.
4. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Verbindungsstangen (12) die Flanschplatten (6) in der Nähe einer Außenkante der Flanschplatten (6) miteinander verbindet.
5. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verbindungsstange (12) mit den Flanschplatten (6) verschweißt ist.
6. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstangen (12) im wesentlichen longitudinal und regelmäßig entlang der Säule (2) beabstandet sind.
7. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verhältnis der Breite zur Dicke der Flanschplatten (6) des Stahlaufbaus (4) eineinhalbmal bis fünfmal eine normale Grenze übersteigt, die als 95/(Fy)0.5 definiert ist, wobei Fy die technische Streckgrenze des Stahls ist.
8. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Breite zur Dicke der Stegplatte (8) des Stahlaufbaus (4) größer ist als 257/(Fy)0.5
9. Verbundsäule (2) aus Stahl/Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem sich longitudinal erstreckende Verstärkungsstangen (30) umfasst, die in die Betonmasse (14) eingebettet sind, wobei der Querschnittsoberflächenbereich der Verstärkungsstangen aus dem Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des H- förmigen Stahlaufbaus in Bezug auf den Gesamtquerschnittsoberflächenbereich der Verbundsäule aus Stahl/Beton ausgeschlossen ist.
10. Verfahren zum Errichten einer Stahl/Beton- Säule (2), welche einen vorgegebenen Querschnittsoberflächenbereich aufweist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden nacheinander auszuführenden Schritte umfasst:
a) Errichten einer nackten Stahlsäule, die folgendes umfasst:
einen sich longitudinal erstreckenden Stahlaufbau (4), welcher ein Paar im wesentlichen paralleler Flanschplatten (6) und eine Stegplatte (8) beinhaltet, welche die Flanschplatten (6) miteinander verbindet und zwei einander gegenüberliegende kanalförmige Räume (10) begrenzt, wobei der Querschnittsoberflächenbereich des H-förmigen Stahlaufbaus weniger als 9% des Querschnittsoberflächenbereiches der Säule (2) darstellt; und
eine Vielzahl transversaler Verbindungsstangen (12), die entlang dem Stahlaufbau (4) auf jeder Seite der Stegplatte (8) angeordnet sind, wobei jede Verbindungsstange (12) die Flansche (6) miteinander verbindet;
b) Bereitstellen von Verschalung (16) zum longitudinalen Schließen der kanalförmigen Räume (10)
c) Gießen einer Betonmasse (14) in die kanalförmigen Räume (10); und
d) Abstreifen der Verschalung (16).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Querschnittsoberflächenbereiches des Stahlaufbaus (4) in Bezug auf Gesamtquerschnittsoberflächenbereich der Stahl/Beton-Säule (2) 2% bis 5% beträgt.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001273295A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-21 The Regents Of The University Of Michigan Collapse-resistant frame system for structures
CN1143930C (zh) * 2000-07-18 2004-03-31 松下电工株式会社 复合梁与柱子的接合结构
KR100427405B1 (ko) * 2001-03-07 2004-04-17 박재만 피에스에스씨 합성거더
US20040040245A1 (en) * 2002-04-11 2004-03-04 Sinclair Robert F. Building block and system for manufacture
KR100454478B1 (ko) * 2002-04-18 2004-10-28 한봉길 철골철근콘크리트구조를 갖는 고층 건축구조물의 시공방법
US6718702B2 (en) * 2002-06-27 2004-04-13 Richard D. Fuerle Fire-resistant beams
CA2404535A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-20 Canam Manac Group Inc. Composite floor system
KR100778137B1 (ko) * 2002-11-02 2007-11-21 한만엽 프리스트레스트 수평보 구조체 및 이를 이용한 프리스트레스트 가시설 공법
CA2447374A1 (en) * 2003-10-30 2005-04-30 Le Groupe Canam Manac Inc. Improved steel joist
CN102016195B (zh) * 2008-02-18 2012-11-21 八路建设技术株式会社 栅格型托板结构及其建造方法
CN101899887B (zh) * 2010-06-30 2011-11-30 中国京冶工程技术有限公司 一种钢筋混凝土外包钢板复合防爆柱及施工方法
CN102587656B (zh) * 2012-03-05 2015-10-07 中建三局建设工程股份有限公司 超高层建筑矩形钢管弯折柱或倾斜柱施工工法
CN103526881A (zh) * 2012-07-04 2014-01-22 长江大学 一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱
US8484915B1 (en) 2012-07-11 2013-07-16 King Saud University System for improving fire endurance of concrete-filled steel tubular columns
CN102747810B (zh) * 2012-07-24 2014-08-20 华北水利水电学院 高强螺旋箍约束高强宽翼缘h型钢混凝土柱
CN103132653A (zh) * 2013-02-20 2013-06-05 西安建筑科技大学 一种双槽钢混凝土组合柱
CN103233552A (zh) * 2013-04-27 2013-08-07 江苏沪宁钢机股份有限公司 一种巨型田字形箱型厚板柱及其制作方法
CN103452243A (zh) * 2013-09-16 2013-12-18 南京工业大学 钢骨腹板开四边形孔洞的十字形截面钢骨混凝土异形柱
CN103526882B (zh) * 2013-10-31 2015-08-19 中国航空规划建设发展有限公司 一种装配式框架无牛腿长柱及其施工方法
CN103938797B (zh) * 2014-04-04 2017-01-18 北京工业大学 免拆高性能水泥砂浆模板保温再生混凝土矩形柱及作法
CN103967211B (zh) * 2014-04-12 2016-10-05 北京工业大学 免拆高性能水泥砂浆模板保温再生混凝土t形柱及作法
CN105178511B (zh) * 2015-08-10 2017-12-22 河海大学 型钢翼缘削弱再生混凝土抗震耗能组合柱及其制作方法
CN105350721A (zh) * 2015-10-28 2016-02-24 昆明理工大学 一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法及其应用
CN105401694A (zh) * 2015-10-28 2016-03-16 昆明理工大学 一种带圆孔的桁架式钢骨的制作方法及其应用
CN105780968B (zh) * 2016-03-15 2018-09-14 兰州理工大学 适用于高烈度地区高层/超高层建筑的钢板剪力墙结构
PL3526418T3 (pl) * 2016-10-14 2022-05-23 Arcelormittal Słup żelbetowy
CN106996162B (zh) * 2017-05-04 2019-03-22 浙江绿筑集成科技有限公司 一种内填混凝土凸出型部分组合构件的制备方法
CN107035068A (zh) * 2017-05-04 2017-08-11 浙江绿筑集成科技有限公司 一种部分组合预制柱的拼接方法
CN107620429A (zh) * 2017-10-27 2018-01-23 北京善筑科技股份有限公司 一种方钢管组合异形柱及其结构体系
TWM565222U (zh) * 2018-03-26 2018-08-11 潤弘精密工程事業股份有限公司 梁柱接頭結構
CN109695315A (zh) * 2019-02-02 2019-04-30 河北工业大学 一种装配式钢管束预应力混凝土组合梁及其施工方法
CN109914612A (zh) * 2019-04-12 2019-06-21 西安建筑科技大学 一种pec柱弱轴方向的分段连接节点及其施工方法
CN111305470A (zh) * 2020-02-24 2020-06-19 中国建筑第二工程局有限公司 一种超高层首节空腹式几何体型钢混凝土柱施工工法
CN111255159A (zh) * 2020-03-02 2020-06-09 长安大学 一种部分填充超高韧性水泥基复合材料的薄壁钢组合柱
CN114075858A (zh) * 2020-08-17 2022-02-22 河南理工大学 一种带开孔t形肋的十形钢管再生混凝土异形柱及作法
CN115450377A (zh) * 2022-10-19 2022-12-09 西安建筑科技大学 一种冷弯薄壁h形钢-聚丙烯系杆pec柱

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US918643A (en) 1906-12-27 1909-04-20 Philip Aylett Concrete beam.
US915295A (en) 1908-08-28 1909-03-16 New Jersey Wire Cloth Co Concrete beam protection.
US1813118A (en) 1925-05-15 1931-07-07 United States Steel Corp Rolled h. section
US1911413A (en) * 1930-02-28 1933-05-30 Wait Wesley Metallic column and girder
US1837088A (en) * 1930-04-28 1931-12-15 Ralph H Watson Beam and the like
US2074320A (en) * 1933-03-20 1937-03-23 Bauer Bruno Combination wrapping
US2083055A (en) * 1935-09-03 1937-06-08 Reynolds Corp Composite studding
US2618148A (en) 1949-03-29 1952-11-18 George H Zerfas Prefabricated reinforced beam
US2844023A (en) 1957-09-26 1958-07-22 Paul S Maiwurm Concrete joists
US2912849A (en) 1958-01-10 1959-11-17 Kenneth C Wissinger Precast concrete construction
US3050161A (en) * 1958-04-14 1962-08-21 Abraham E Shlager Square column
US3147571A (en) 1959-03-20 1964-09-08 Bethlehem Steel Corp Concrete bridging beam form
US3300912A (en) 1963-01-17 1967-01-31 Robertson Co H H Hanger means for sheet metal sectional roofing and flooring
US3267627A (en) 1965-08-17 1966-08-23 Andrew B Hammitt Post and base member
GB1201820A (en) 1967-10-25 1970-08-12 George Molyneux Improvements in or relating to casings for joists, columns and other structural members
GB1264302A (de) * 1967-11-17 1972-02-23
US3516213A (en) 1968-02-28 1970-06-23 Nat Gypsum Co Fireproofing of steel columns
US3938294A (en) * 1968-03-30 1976-02-17 Leon Battista Gaburri Method of erecting a frame structure for buildings
US3916592A (en) 1969-08-16 1975-11-04 Takashi Morohashi Structural members for buildings and buildings constructed therefrom
US3798867A (en) 1972-03-02 1974-03-26 B Starling Structural method and apparatus
US3890750A (en) * 1972-12-08 1975-06-24 Composite Const Systems Construction system
US4128980A (en) 1976-06-11 1978-12-12 Civil & Civic Pty. Limited Reinforced concrete construction
LU77749A1 (de) 1977-07-12 1979-03-26 Arbed Verbundtraeger
CH636156A5 (fr) * 1980-05-16 1983-05-13 Gram Sa Colonne mixte.
LU84772A1 (de) 1983-04-25 1984-11-28 Arbed Verbundtraeger
LU84966A1 (de) * 1983-08-12 1985-04-24 Arbed Verbundprofile
US5012622A (en) * 1985-03-05 1991-05-07 Shimizu Construction Co., Ltd. Structural filler filled steel tube column
CA1259808A (en) 1985-03-05 1989-09-26 Takanori Sato Concrete filled steel tube column and method of constructing same
LU86063A1 (fr) 1985-08-30 1987-03-06 Arbed Poutrelle composite
US4783940A (en) 1985-12-28 1988-11-15 Shimizu Construction Co., Ltd. Concrete filled steel tube column and method of constructing same
FI84847C (fi) * 1990-10-30 1992-01-27 Seppo Salo Stomkonstruktion foer samverkansbalk.
GB2252142B (en) * 1990-12-12 1994-11-09 Kajima Corp Junction structure between a steel beam and a column
US5119614A (en) * 1991-01-28 1992-06-09 Superior Precast Concrete post reinforcing apparatus
JP2500713B2 (ja) * 1991-11-19 1996-05-29 鹿島建設株式会社 鋼管コンクリ―ト柱
JP2857815B2 (ja) * 1992-02-18 1999-02-17 佐藤工業株式会社 異種構造部材の接合方法
US5680738A (en) * 1995-04-11 1997-10-28 Seismic Structural Design Associates, Inc. Steel frame stress reduction connection

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Publication number Publication date
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US6061992A (en) 2000-05-16
CA2206830A1 (en) 1998-11-15
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