DD221228A1

DD221228A1 - Universelle riegelverbindung fuer vorgefertigte tragstaebe

Info

Publication number: DD221228A1
Application number: DD25905383A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Bader; Werner Bartel; Klaus-Dietrich Deuble; Klaus Ehrhardt; Eckehard Schaaf; Werner Stahn
Original assignee: Bau Montagek Kohle & Energie
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-04-17
Also published as: DD221228B5

Abstract

Die universelle Riegelverbindung betrifft vorgefertigte Tragstaebe, vorwiegend aus Stahl- bzw. Spannbeton, wie zum Beispiel Stuetzen, Binder, Rahmenstiele, Rahmenriegel, Deckentraeger und aehnliches fuer Bauten der Industrie. Diese Verbindung soll dabei sowohl eine Gliederung als auch die Teilbarkeit des entsprechenden Baugliedes gewaehrleisten, andererseits den Aufwand zur Anpassung der Schalformen vereinfachen und kostenguenstiger gestalten sowie die Verbindung der einzelnen Teilelemente zum kompletten Bauglied geraetetechnisch und bauablaufmaessig ohne Besonderheit zulassen. Die Riegelverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand voneinander angeordnete Tragstaebe und zwischen ihnen, ebenfalls mit Abstand zueinander, eingefuegte Riegelelemente durch Spannglieder und/oder Schweissung miteinander kraftschluessig verbunden sind. Fig. 2

Description

-3-259 053 5

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgäbe der Erfindung besteht darin, eine universelle Verbindungslösung zwischen vorgefertigten Tragstäben und ebenfalls vorgefertigten Gliederungselementen zu schaffen, das heißt, beide Bauelemente fertigungstechnisch voneinander zu trennen und Verbundtragkonstruktionen sowohl gegliedert als auch teilbar zu gestalten, jedoch für den Einbauzustand das Trägheitsmoment der Tragstäbe über die Summe der Einzelträgheitsmomente hinaus zu erhöhen.

Die universelle Riegelverbindung für vorgefertigte Trägstäbe, insbesondere solcher aus Stahl- oder Spannbeton, besteht erfindungsgemäß darin, daß im Abstand voneinander angeordnete Tragstäbe und zwischen ihnen, ebenfalls mit Abstand zueinander, eingefügte Riegelelemente durch Spanngliedet und/oder Schweißung miteinander kraftschlüssig verbunden

Tragstäbe und Riegelelemente sind unabhängig voneinander hergestellt. Die Fertigung der Riegelelemente kann monolithisch auch direkt an der Verbindungsstelle erfolgen. Die kraftschlüssige Verbindung kann dabei mit oder ohne nachträgliche Vorspannung erfolgen. Im Regelfall sind die zwischen Tragstäben und Riegelelement bestehenden Fugen vermörtelt, vorwiegend mit Zement- oder Plastemörtel, oder durch Reibschlußfolie ausgefüllt. Die Ausbildung der Fugenflächen erfolgt in Abhängigkeit vom verwendeten Fugenmaterial glatt, rauh oder profiliert.

Eine vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltung der Fugenflächen kann in Form eingearbeiteter ganz- oder teilflächiger Stahleinbauteile bestehen. Es ist auch denkbar, diese Stahleinbauteile als Riegelelemente auszubilden und so den Verbund

zwischen den Tragstäben mit Hilfe eines Stahlriegetelementes direkt herzustellen. .

Beim Einsatz von Stahleinbauteilen ist als Fugeneinlage ein Formstahl, beispielsweise ein in Mörtel oder anderem korrosionsschützendem Verguß eingebetteter Rundstahlbügel, vorgesehen. Die universelle Riegelverbindung ermöglicht die Anordnung von Riegelelementen an den durch statische Erfordernisse bestimmten Querschnitten ebenso, wie an den aus fertigungs-, tränsporttechnologischen oder anderen Gründen erforderlichen Tragstabstößen. Eine gegenseitig versetzte Anordnung von Tragstabstößen innerhalb eines Baugliedes ist bei sehr langen oder hohen Tragstäben als weitere vorteilhafte Maßnahme möglich. Das geringe Sortiment und die schalungstechnische Unkompliziertheit der aus Stahl- bzw. Spannbeton für dieses Konstruktionsprinzip erforderlichen industriell hergestellten Fertigungsteilelemente—Tragstäbe und Riegelelemente — ist ein weiterer Vorteil dieser Lösung.

In den Zeichnungen 1 bis 16 sind Ausführungsbeispiele der erfinderischen Riegelverbindung dargestellt.

In den Zeichnungen zeigen ,

Fig.1: Ansicht einer Riegelverbindung (Ausschnitt),

Fig. 2: Hallenstütze mit aufliegendem Dachbinder und Riegelelement als Stoßbauteil, ,.'.

Fig.3: Fachwerkträger,

Fig.4: Schnitt durch den Untergurt in Fig.3,

Fig. 5: Rahmenstiel und-riegel mit Eckausbildung,

Fig.6: Stütze/Rahmenstiel mit modifizierter Riegelverbindung, '

Fig.7: Dachbinder mit Riegelverbindung als vertikaler Druckstab,

Fig,8: Schnitt durch den Dachbinder gemäß Fig.7,

Fig. 9: Stütze für Freikranbahn mit nicht parallelen Stielen, '

Fig-10: Fächwerkträger mit breiten Gurten (Ansicht), :

Fig.11: Schnitt zu Fig. 10,

Fig. 12: Riegelverbindung mit Stahleinbauteil und Einlagestahl (Detail),

Fig. 13: Modifizierte Riegelverbindung mit Stahleinbauteil und Einlagestahl (Detail), Fig. 14: Einlagestahl für Fig. 12,

Fig.15: Innenstütze mit Dachstiel und

Fig. 16: Innenstütze mit Dachstiel (Variante) :

Diezum Einsatz kommenden Einzelelemente — Tragstäbe 1, Riegelelemente 2 und Spannglieder 3 — können entweder horizontal vormontiert werden oder nach sukzessiver Einzelmontage der Tragstäbe 1 erfolgt, gleichfalls nacheinander, die Einfügung der Riegelelemente 2 bei gleichzeitigem Einsatz der Spannglieder 3 in die jeweils vorgesehenen Spanngliedkanäle.

Als Montagehilfe für das Versetzen der Riegelelemente 2 in den vorgesehenen Abständen ist ein aufsetzbarer Ablagebock für die Riegelelemente 2 vorgesehen.

Die Ausbildung der Fuge 4 durch Mörtelverguß oder Reibschlußfolie erfolgt vor dem Anziehen der Spannglieder 3. Zur Stoßverbindung von Tragstäben 1 oder der Ausbildung besonders beanspruchter Konstruktionszonen, beispielsweise Rahmenecken, werden die Riegelelemente 2 modifiziert gestaltet (Fig.2,5,9,15,16).

Eine Modifikation der Verbindung stellt auch Fig. 6 dar. Hierbei werden die Riegelelemente 2 ganz oder teilweise zum Bestandteil eines Tragstabes 1 oder auch beider miteinander zu verbindender Tragstäbe 1 gemacht.

Diese Variante vereinfacht die Montagearbeiten und gewährleistet für den Formenbau noch die Anpassungsfähigkeit der Formen an differenzierte Anforderungen.

Zur Ausbildung von Fachwerkträgern (Fig. 3 und 10) oder Dachbindern (Fig.7) sind Varianten der erfindungsgemäßen Verbindung ebenfalls dargestellt. Der Anschluß von Diagonalstäben wird durch Anschlußbleche ermöglicht, die in den Tragstäben 1 oder in den Riegelelementen 2 angeordnet sein können. Infolge hoher Zugbeanspruchung kann ein Tragstab 1 ebenso wie ein Riegelelement 2 im System des Bauelementes zweckmäßig in Stahl ausgeführt sein.

Weitere Anwendungsvarianten weisen Fig. 9 und Fig. 15 und 16 aus. Die Besonderheit der Stütze mit nicht parallelen Tragstäben 1 sind die abgeschrägten Riegelelemente 2, keilförmige Fugen 4 bzw. monolithisch hergestellte Riegelelemente 2.

Um eine sofortige Kraftschiüssigkeit der Riegelverbindung zu erzielen, ist in den Zeichnungen der Fig. 12 und 13 eine Variantenausbildung der Stirnseiten der Riegelelemente 2 dargestellt. Sowohl das Riegelelement 2 in der Normalform (Fig. 12) als auch die Ausführung in der in den Tragstäb 1 integrierten Riegelelementeform (Fig. 13) weisen zur Erzielung sofortiger Kraftschiüssigkeit an den Stirnseiten Stahleinbauteile 5 auf. Die berührte Gegenfläche am Tragstab 1 weist ebenfalls ein entsprechendes Stahleinbauteil 5 auf. Ein Formstahl 6, zwischen die beiden Stahleinbauteile 5 eingebracht, gewährleistet die sofortige Kraftschiüssigkeit bei angezogenen Spanngliedern.

Gemäß Fig. 14 kann der eingelegte Formstahl 6 die Form eines offenen Bügels haben.

Als weiteres Ausführungsbeispiel bietet sich für den sofort kraftschlüssig wirkenden Verbund zwischen Tragstäben 1 und Riegelelement 2 auch die Schweißverbindung am Stahleinbauteil 5 an. Bei dieser Verbindung ist das Riegelelement 2 auch als

Claims

-2- 259053 5

Erfindungsansprüche:

1. Universelle Riegelverbindung für vorgefertigte Tragstäbe, insbesondere solche aus Stahl- oder Spannbeton, dadurch ' gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander angeordnete Tragstäbe (1) und zwischen ihnen, ebenfalls mit Abstand zueinander, eingefügte Riegelelemente (2) durch Spannglieder (3) und/oder Schweißung miteinander kraftschlüssig verbunden sind. ,
2. Universelle Riegelverbindung nach Punkt !,dadurch gekennzeichnet, daß in zwischen Tragstäben (1) und Riegelelement (2) bestehende Fugen (4) Mörtel, vorwiegend Zement-oder Plastemörtel, oder Reibschlußfolie eingebracht ist.
3. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenflächen glatt, rauh oder profiliert - -ausgebildet sind.
4. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstäbe (1) und/oder die Riegelelemente (2) ganz-oder teilflächig Stahleinbauteile (5) in den Fugenflächen aufweisen.
5. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahleinbauteile (5) zu Riegelelementen (2) .··... ausgebildet sind. . .
6. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formstahl (6) in die Fugen (4) eingelegt

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7. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelelemente (2) bei Montagestößen

der Tragstäbe (DaIs Stoßverbindung ausgebildet sind.
8. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingefügten Riegelelemente (2) monolithisch .:' · ' sind. .. ..; ' /'.. ^! · . . . ·· '
9. Universelle Riegelverbindung nach Punkt 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Tragstäbe (1) mit oder ohne nachträgliche Vorspannung kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Hierzu 7 Seiten Zeichnungen ^!

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die universelle Riegelverbindung betrifft vorgefertigte Tragstäbe aus Stahl- bzw. Spannbeton, wie zum Beispiel Stützen, Binder, Rahmenstiele, Rahmenriegel, Deckenträger Und ähnliches für Bauten der Industrie. _;

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, vorgefertigte Tragstäbe, beispielsweise Balken, Binder und Stützen mehrfach gegliedert auszubilden. Desgleichen ist bekannt/gegliederte Bauelemente aus Gründen ihrer Transportmasse bzw. ihrer Länge zu teilen. Beispiele hierfür sind Virendeelstützen mit Montagestoß und Fachwerkträger.

Nachteilig an dieser Ausbildung ist, daß mit zunehmender Gliederung des Bauelementes der Grad der Kompliziertheit der Schalungskonstruktion wächst. Die Schalungsformenherstellung wird teurer und der Materialeinsatz höher. Um diesen Aufwand für den Schalungsbau auf das notwendige Maß einzuschränken, wird die Anzahl der Tragstabvarianten auf die üblichen, das heißt, in der Regel auf die Abmessungen der getypten Tragstäbe begrenzt. Das bedeutet jedoch einen Materialeinsatz für die Tragstäbe, der in vielen Fällen nur aus schalungstechnischen Gründen höher als statisch erforderlich ist.".· ' ' · ..; . ' · ·... ' ' .' · ' .

Die Optimierungsvorbehalte bei den Schalformen mit Blick auf ihre Herstellungskosten sind schließlich auch Ursache dafür, daß die Anpassungsfähigkeit und Variabilität gegenüber Dimensionsveränderungen des Tragstabes eingeschränkt sind. Die Leistungsfähigkeit der zur Verfugung stehenden Hebezeuge stellt ebenfalls einen zu beachtenden Faktor dar. Die maximalen Größen der Montagelasten von Tragstäben sind durch die Leistungsfähigkeit derzur Verfugung stehenden Hebezeuge begrenzt. Um die Leistungsgrenzen nicht zu überschreiten, ist die Gesamtmasse der jeweiligen Bauelemente, neben der bereits erfolgten Gliederung, durch Zerlegung in mehrere Einzelteile dividiert, wodurch sie montagefähig bleiben. Der erreichte Vorteil bedingt jedoch andererseits spezifischen Aufwand an Arbeitszeit und technologischem Geräteeinsatz, um die zerlegten Bauelemente mit den dafür bekannten Mitteln wieder kraftschlüssig zusammenzufügen.

Ein weiterer Anlaß zur Zerlegung ist außerdem die Begrenzung der Transportlängen. Gewissermaßen eine Kompromißlösung zwischen Gliederung und Zerlegung stellt für Stützen die Koppelstütze dar. Sie besteht aus mindestens zwei Einzelstützen, die im Abstand zueinander aufgestellt und oben durch ein Koppelglied mit gelenkigen Anschlüssen miteinander verbunden sind. Sie hat den Vorteil der klaren geometrischen Formgebung der Stützen und damit der kostengünstigen Schalform, jedoch den Nachteil, daß sich die Trägheitsmomente beider Einzelstützen lediglich addieren. Die Momentenlinien haben ihr Maximum an der Einspannstelle im Fundament. Für eine materialökonomische Bemessung ist diese Momentenlinie eine ungünstige Voraussetzung. Das bedeutet, daß Fertigungs- und Montagevorteile der Koppelstütze zu Lasten des Materialeinsatzes .gehen. ' . . ..'· ;· ' // .'" ' ^: . ';.'.' . ''"' .-'·..' .

Ziel der Erfindung :

Es ist das Ziel der Erfindung, für den Einsatz vorgefertigter Tragstäbe in vollem Umfang sowohl ihre Gliederung als auch ihre . Teilbarkeit zu gewährleisten, des weiteren durch nahezu stufentose Anpassungsfähigkeit bei einfacher geometrischer

Formgebung den Materialaufwand ausschließlich der statischen Beanspruchung anzupassen und auch die Anpassung der Schalungen an die geometrischen Erfordernisse der Bauglieder vereinfacht und kostengünstig zu ermöglichen. Die Erfindung läßt eine Verbindung der einzelnen Teilelemente zum langgestreckten Tragsteb sowohl gerätetechnisch als auch bauablaufmäßig ohne erhöhten Aufwand zu.

Die Vorteile der Gliederung und Mehrteiligkeit langgestreckter Tragstäbe in statischer, montagemäßiger, in materialökonomischer, fertigungstechnischer, schalungsmäßiger und transportökonomischer Hinsicht voll zu nutzen, ist das Ziel der Erfindung.