Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten, sowie Trägerprofil hierfür

Abstract

 Ein Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten besitzt ein Trägerprofil (10), das mindestens einen ersten, in das Stahlbetonfertigteil teilweise einbetonierten Abschnitt (12) und einen zweiten auf ein Auflager auflegbaren freien Abschnitt (14) aufweist, wobei die Herstellung des Stahlbetonfertigteils mit einer speziellen Ausbildung des Trägerprofils (10) ohne aufwendige Schweißarbeiten schneller und genauer ausgeführt werden kann. Das Trägerprofil (10) erlaubt durch mehrere Aussparungen (22) die Aufnahme von Armierungseisen (26) in einer Steckverbindung, so daß die gesamte mit Beton zu vergießende Anordnung ohne Schweißen in einfacher Steckbauweise zusammengesetzt werden kann, womit noch der Vorteil einer in Grenzen variablen Höheneinstellung verbunden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Trägerprofil hierfür gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

[0002] Im Fertigteilbau werden häufig als Deckenelemente TT-Platten verwendet. Die TT-Plattenelemente haben eine Spannweite von bis zu zehn Metern und leiten bei größeren Bauwerken ihre Lasten über entsprechende Lastaufnahmevorrichtungen wie Riegel und Stützen in den Baugrund ab. In der Praxis ist hierzu bislang noch üblich, die Riegel mit seitlich durchlaufenden Schultern oder Konsolen zur Lagerung der Deckenelemente anzuordnen, auf denen die Deckenelemente mit armierten Auflagestützen aus Fertigbeton aufliegen.

[0003] Hierzu ist es aus der FR-PS 23 56 783 bekannt, die Deckenplatte randseitig mit metallenen Trägerprofilen zu versehen, die mit einem inneren Verankerungsabschnitt im Fertigteil verankert sind und mit einem ausragenden Stützabschnitt auf der _Lastaufnahmevorrichtung aufliegen, wo anschließend in geeigneter Weise ein Vergießen mit Ortbeton erfolgt. jedes Trägerprofil besteht aus vier geschlossen umlaufenden, in Einbaustellung vertikalen Aussteifungswänden, die im Beton durch untere Ankerlaschen verlängert sind, welche zur wirksamen Verankerung im Beton einen umgebogenen unteren Rand besitzen.

[0004] Ein Stahlbetonfertigteil der im Oberbegriff des Anspruchs ₁ wiedergegebenen Gattung ist aus der DE-AS 22 44 886, dortige Fig. 8, bekannt. Das dortige Trägerprofil ist an der Unterseite von darüberliegenden Stahlplatten verschweißt, und zusammen mit diesen mit Rundstahl-Armierungseisen verschweißt, welche die Stahlplatten und das Trägerprofil im Beton verankern.

[0005] Durch die Vorfertigung des Stahlbetonfertigteils mit Trägerprofilen aus Metall, die am Rand des Fertigteiles mit einem Verankerungsabschnitt verankert sind und mit einem Stützabschnitt ausragen, läßt sich zwar eine Reihe - von Vorteilen gegenüber einem Stützabschnitt aus armiertem Fertigbeton erreichen, so u.a. geringe Bauhöhe des Stützabschnitts, größere Flexibilität am Einbauort usw., jedoch liegt die Hauptschwierigkeit in der sauberen Verankerung des Verankerungsabschnittes des Trägerprofils im Fertigteil. Zur sicheren Ableitung der Verankerungskräfte werden die Armierungsstähle des Bewehrungskorbes mit dem Trägerprofil verschweißt, was äußerst arbeitsaufwendig ist und Anpassungsmaßnahmen in der Fertigteilausbildung erschwert. So gibt im Falle der Verschweißung in der Regel das obere Ende des Bewehrungskorbes die Höhenlage des Trägerprofils vor.

[0006] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Stahlbetonfertigteil der im Oberbegriff des Anspruchs ₁ umrissenen Gattung sowie ein Trägerprofil hierfür derart zu schaffen, daß ohne Schweißverbindung zwischen Trägerprofil und Armierungsstahl eine baustatisch sichere Einleitung der Verankerungskräfte des Trägerprofils in die Bewehrung erfolgen kann.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

[0008] Dadurch wird erreicht, daß die Kraftübertragung zwischen dem Trägerprofil und dem Armierungsstahl über Druckbelastung zwischen der Bodenwand des Trägerprofils und dem Abstützabschnitt des Armierungsstahls unter Zwischenschaltung der Lastverteilungseinrichtung erfolgt. Die aufrechten Aussteifungsstege leiten somit ihre Kräfte in die Bodenwand ab, diese wiederum stützt sich an der Lastverteilungseinrichtung ab, die ihrerseits unter entsprechender Vergleichmäßigung der Belastungen auf die Abstützäbschnitte der Kopfteile wirkt, welche die Kräfte in die Abspannteile des Armierungsstabes einleiten. Eine Schweißverbindung ist nicht erforderlich, da die Kraftübertragung zwischen dem Trägerprofil und dem Armierungsstahl durch die Lastverteilungseinrichtung vergleichmäßigt lediglich über Druck erfolgt.

[0009] Gemäß Anspruch 2 wird der die Lastverteilungseinrichtung aufnehmende Abstand zwischen der Bodenwand des Trägerprofils und dem Abstützabschnitt des Kopfteils variabel gehalten, um so bei Bedarf Höhenanpassungen des Trägerprofils im Stahlbetonfertigteil vornehmen zu können. Dies ist deshalb ohne weiteres möglich, da ohnehin ein erheblicher Abstand zwischen Abstützabschnitt und Bodenwand vorgesehen sein muß, um lokal zu starke Quetschungen des Betons zu vermeiden und eine ausreichende Lastverteilung zu gewährleisten. Es ist jedoch unkritisch, diesen Abstand von einem dies gewährleistenden Mindestmaß aus bei Bedarf zu vergrößern, so daß hier ein Freiheitsgrad zu Anpassungsmaßnahmen besteht und so beispielsweise auch Maßungenauigkeiten des Bewehrungskorbes ausgeglichen werden können.

[0010] Während ohne weiteres denkbar ist, den Abstützabschnitt beispielsweise plattenförmig auszubilden und im Abstand oberhalb der Bodenwand anzuordnen sowie auf geeignete Weise mit den Abspannteilen der Armierungsstähle zu verbinden, ist eine besonders einfache konstruktive Ausführungsform gemäß Anspruch 3 dadurch zu verwirklichen, daß der Abstützabschnitt als Scheitelbereich eines bogenförmig ausgebildeten Kopfteils ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß die geschlossen umlaufenden Armierungsstähle einfach mit ihrem oberen Bogenabschnitt die Bodenwand mit entsprechendem Abstand übergreifen, ohne daß aufwendige Sonderkonstruktionen erforderlich sind. Die Lastverteilungseinrichtung gleicht die dann geringe Flächenausdehnung der Abstützabschnitte aus.

[0011] Insbesondere bei entsprechender Bemessung des Abstandes zwischen dem Abstützabschnitt und der Bodenwand ist es grundsätzlich möglich, als Lastverteilungseinrichtung ein entsprechend verdichtetes und sauber ausgeführtes Betonkissen ohne sonstige Armierungen zu verwenden. Vorteilhaft umfaßt jedoch gemäß Anspruch 4 die Lastverteilungs- - einrichtung auch wenigstens annähernd parallel zur Bodenwand des Trägerprofils verlaufende Armierungsstäbe, die beispielsweise einerseits an der Oberseite der Bodenwand und andererseits am bogenförmigen.Abstützabschnitt des Kopfteils der Armierungsstähle anliegen. Da die Abstützung der Armierungsstäbe gegen den Auflagedruck wiederum gewissermaßen weich im Betonkissen erfolgt, treten hier keine schädlichen Spannungsspitzen auf, wenn sich Betonmaterial zwischen die Armierungsstäbe und ihre Anlageflächen an der Bodenwand oder am Abstützabschnitt schiebt. Jedoch unterstützen die Armierungsstäbe andererseits durch ihre Steifheit die Lastverteilung im Betonkissen.

[0012] Eine besonders biegesteife Ausführung des Trägerprofils ergibt sich bei dessen Ausbildung als Kastenprofil mit horizontaler Mittelachse gemäß Anspruch 5: Dabei können gemäß Anspruch 6 die Armierungsstähle Durchtrittsöffnungen in der Bodenwand durchgreifen, um so mit ihren Kopfteilen im Innenraum des Kastenprofils zu liegen. Eine bequeme und einwandfreie vollständige Anfüllung des Innenraums des Kastenprofils mit Beton und deren Kontrolle ist dadurch möglich, daß in den seitlichen Aussteifungswänden und/oder der Deckenwand Einfüllöffnungen gemäß Anspruch 7 vorgesehen sind.:_Derartige Einfüllöffnungen können überdies auch noch zur weiteren Lagerung des Trägerprofils durch etwa querrangeordnete Armierungsstäbe dienen, die die Einfüllöffnungen durchgreifen.

[0013] Aus der BE-PS 774 213 ist es zwar bekannt, ein Trägerprofil von bogenförmigen Kopfteilen der Armierungsstähle übergreifen zu lassen und so zu halten. Jedoch wird das dortige Trägerprofil, welches ebenfalls keine Boden- oder auch Deckenwand aufweist, von entsprechend abgebogenen Kopfteilen der Armierungsstähle ohne Abstand übergriffen, so daß die Kopfteile zur Vermeidung unkontrollierter Flächenpressungen dennoch am Trägerprofil vorab angeschweißt werden müssen, und dieser Aufwand somit nicht entfallen kann. Im übrigen handelt es sich bei dem Stahl- - betonfertigteil der BE-PS 774 213 um ein Fertigteil mit Vollbeton-Auflager und den sich hierdurch ergebenden, weiter oben bereits erläuterten und bekannten Nachteile.

[0014] Vorteilhafte Weiterbildungen des Trägerprofils ergeben sich aus den Ansprüchen 9 und 10.

[0015] Die Erfindung wird nachstehend anhand einer zeichnerisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert.

[0016] Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Trägerprofils i für ein erfindungsgemäßes Stahlbetonfertigteil, wobei der Verankerungsabschnitt des Trägerprofils abgebrochen dargestellt ist,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den seitlichen Auflagerbereich eines erfindungsgemäßen Stahlbetonfertigteils, und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2.

[0017] Gemäß Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßes Trägerprofil 10 aus einem in ein Stahlbetonfertigteil mit Armierungsstählen einbetonierbaren Verankerungsabschnitt 12 und einem freien, ausragenden Stützabschnitt 14, der als Auflager des Stahlbetonfertigteils an einer entsprechenden Lastaufnahmevorrichtung 44 (vgl. Fig. 2) dient. Das Trägerprofil 10 ist ein geradlinig gestrecktes Kastenprofil mit in Einbaustellung horizontal liegender Mittelachse sowie mit einer gleichmäßigen Außenbreite B_AP, einer Innenbreite B_IP und einer lichten Innenhöhe H_IP. An der Innenseite des Stützabschnittes 14 sind in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise Innenrippen 16 zur Aussteifung angeordnet, welche über die gesamte Breite B_ip durchlaufen. Ähnlich sind im Bereich des Verankerungsabschnittes 12 Außenrippen 18 vorgesehen, welche sich über die gesamte Breite B_AP des Trägerprofils 10 erstrecken und unter baustatischen Erwägungen an denjenigen Stellen des Trägerprofils angeordnet werden können, wo dies aus Festigkeits- und Statikgründen erforderlich oder zweckmäßig erscheint. Wie die Zeichnung veranschaulicht, sind sowohl die Innenrippen 16 als auch die Außenrippen 18 im unteren Bereich des Trägerprofils 10 angeordnet. Im Bereich des Verankerungsabschnittes ₁2 sind an der mit 20 bezeichneten Unterseite des Trägerprofils 10 weiterhin Durchtrittsöffnungen 22 vorgesehen, welche eine der Innenbreite B_IP des Trägerprofils 10 entsprechende Länge besitzen können, und deren Funktion weiter unten noch deutlich wird. Die Breite B_AS der Durchtrittsöffnungen 22 ist größer als der Durchmesser von Armierungsstählen 26, die in der weiter unten noch näher erläuterten Weise in die Durchtritts- offnungen 22 eingesetzt werden.

[0018] Die Unterseite 20 des Trägerprofils 10 ist an einer Bodenwand 28 ausgebildet, die über zwei seitliche und in Einbaustellung aufrechte Aussteifungswände 24 mit einer oberen Deckenwand 30 verbunden ist. In der Deckenwand 30 sind sowohl im Verankerungsabschnitt 12 als auch im Stützabschnitt 14 Kontroll- und Einfüllöffnungen ₃₂ unterschiedlichen Durchmessers angeordnet, durch welche hindurch der in das Trägerprofil 10 einzugießende Beton strömen sowie insbesondere auch kontrolliert und verdichtet werden kann, so daß keine gefährlichen Lunker die Tragfähigkeit der Verbindung mit den Eisen und Stählen gefährden. Ebenso sind in den seitlichen Aussteifungswänden 24 Einfüllöffnungen 34 vorgesehen, damit ein sattes Ausgießen des gesamten Trägerprofiles 10 möglich ist. Wenn ein späteres Vergießen auch des Stützabschnittes 14 nach der Montage des Stahlbetonfertigteils mit Ortbeton erfolgen soll, ist beispielsweise eine Ein-' füllöffnung 34 im Bereich der Übergangslinie 36 vom Verankerungsabschnitt 12 zum Stützabschnitt 14 vorgesehen, so daß ein nahtloser Anschluß an den Beton des Stahlbetonfertigteils im Bereich des Verankerungsabschnittes 12 sichergestellt werden kann.

[0019] In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ebenso wie in Fig. 1 in abgebrochener;_'Darstellung ein Stahlbetonfertigteil in Form einer Deckenplatte dargestellt, welche sehr deutlich den erfindungsgemäßen Verbund zwischen dem Trägerprofil 10 und der Bewehrung des Stahlbetonfertigteils_'zeigt. Da das Trägerprofil 10 gemäß Fig. 1 im wesentlichen demjenigen gemäß Fig. 2 entspricht, sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden, so daß eine nochmalige Erläuterung dieser Teile entbehrlich ist.

[0020] Der von den seitlichen Aussteifungswänden 24, der Bodenwand 28 und der Deckenwand 30 umschlossene Innenraum 42 des Vierkantprofils ist im Bereich des Verankerungsabschnittes ₁2 mit Fertigbeton angefüllt, im Bereich des Stützabschnittes 14 hingegen von Fertigbeton frei. Der Stützabschnitt 14, der in der Darstellung gemäß Fig. ₂ noch nicht mit Ortbeton verfüllt ist, liegt auf der Lastaufnahmevorrichtung 44 wie z.B. einem Auflager eines Trägers auf, wobei eine dazwischen angeordnete Dämmplatte 46 aus Kunststoff wie Neopren oder Gummi zur Schalldämmung dient und zugleich ein Gleitlager für Längsdehnungen des gesamten Stahlbetonfertigteils ergibt.

[0021] Die Lastaufnahmevorrichtung 44 ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 entsprechend der Praxis in der Abmessung derart auf das Stahlbetonfertigteil abgestimmt, daß sich beispielsweise eine ebene Decke des darunter befindlichen Raumes ergeben würde. Über die Höhe des Stahlbetonfertig-. teils erstrecken sich im Bereich von Aussteifungsstegen der Deckenplatte die Armierungsstähle 26, welche zusammen mit Bodenarmierungsstäben 48 die Hauptarmierung des Bewehrungskorbes im betreffenden Steg bilden.

[0022] Wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, gehen die ringförmig geschlossen ausgebildeten Armierungsstähle 26 von einer Grenzlinie 52 aus in ein bogenförmiges Kopfteil 54 ansonsten jedoch gleichen Querschnitts über, welches in seinem Scheitelbereich einen oberen Abstützabschnitt 58 aufweist. Mit dem Abstützabschnitt 58 voran ist jeder Armierungsstahl 26 durch eine zugeordnete Durchtrittsöffnung 22 hindurch in den Innenraum 42 des Trägerprofils 10 hineingesteckt, derart, daß sich von der Bodenwand 28 ein erheblicher Abstand H_F ergibt,, der mit _; der Einstecktiefe des Kopfteils 54 variieren kann. Wird nun der von Profilinnenwänden 24', 28' und 30' umgrenzte Innenraum 42 des Profilträgers 10 mit Fertigbeton vergossen, so wird bereits alleine dadurch eine Lastverteilungseinrichtung 50 zwischen dem Abstützabschnitt 58 und der Profilinnenwand 28' der Bodenwand 28 geschaffen, da sich dort ein Betonkissen 56 bildet. Hierdurch ist eine einwandfreie Übertragung von Druckkräften zwischen der Bodenwand 28 und dem Abstützabschnitt 58 ohne übermäßige Flächenpressung gewährleistet.

[0023] Im Beispielsfalle sind jedoch an der Oberseite der Bodenwand 28 Armierungsstäbe 40 und an der Unterseite des Abstützabschnittes 58 Armierungsstäbe 38 zusätzlich vorgesehen, welche parallel zur Bodenwand 28 angeordnet sind und die Wirkung der Lastverteilungseinrichtung 50 weiter verbessern. Die Armierungsstäbe 38 und 40 können sich einerseits über das innere Ende des Verankerungsabschnitts 12 hinaus in das Betonfertigteil erstrecken, und andererseits auch über das andere Ende des Verankerungsabschnitts 12 hinaus in den Stützabschnitt 14 erstrecken und so eine innige Verbindung mit dem später einzubringenden Ortbeton gewährleisten.

[0024] Grundsätzlich könnte für das Trägerprofil 10 anstelle eines geschlossenen Kastenprofils auch ein anderes Profil mit wenigstens einer aufrebhten Aussteifungswand 2₄ und einer Bodenwand 28 gewählt werden, welche in der geschilderten Weise dazu dient, die Abstützung der biegesteifen Aussteifungswand 24 über die Lastverteilungseinrichtung 50 gegen die Kopfteile 54 der Armierungsstähle 26 zu gewährleisten. Wesentlich ist dabei nur, daß der Abstützabschnitt 58 jedes Armierungsstahles 26 die Bodenwand 28 sowie sonstige biegefeste Teile des Trägerprofils ₁0 mit Abstand übergreift, so daß sich ein dem Betonkissen 56 ähnliches Betonkissen ausreichender Dicke ergibt, welches die Lastverteilung gegebenenfalls unterstützt durch Armierungsstäbe 38 oder 40 übernehmen kann. Ein Kastenprofil ist jedoch besonders vorteilhaft im Hinblick darauf, daß es hohe Biegemomente mit relativ geringer Dimensionierung aufnehmen kann und sich darüber hinaus etwa in der beispielhaft veranschaulichten Weise besonders gut für eine verschweißungsfreie Verankerung der geschilderten Art eignet, die geringen Montageaufwand erfordert. Das Kastenprofil selbst kann dabei in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise aus zwei miteinander verschweißten L-Profilen aufgebaut werden, wobei das eine L-Profil eine seitliche Aussteifungswand 24 und die Deckenwand 30 sowie das andere L-Profil die andere Aussteifungswand 24 und die Bodenwand 28 umfaßt.

Ansprüche

1. Stahlbetonfertigteil, insbesondere für Deckenplatten,

a) mit wenigstens einem Trägerprofil (10) mit wenigstens einer in Einbaustellung aufrechten, Biegemomente aufnehmenden Aussteifungswand (24), das einen in den Fertigbeton zumindest teilweise eingebetteten Verankerungsabschnitt (12) und einem mit einer Lastaufnahmevorrichtung (44) verbindbaren, aus dem Fertigbeton ausragenden Stützabschnitt (14) aufweist, und

b) mit wenigstens einem Armierungsstahl (26), der einen in seiner Zugrichtung verlaufenden Abspannteil und einen Kopfteil (54) für die Kraftübertragung zwischen dem Trägerprofil (₁0) und dem Abspannteil aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

c) daß das Trägerprofil (10) eine in Einbaustellung wenigstens annähernd horizontale Bodenwand (28) aufweist,

d) daß der Kopfteil (54) des Armierungsstahls (26) einen zumindest annähernd parallel zur Bodenwand (28) angeordneten Abstützabschnitt (58) aufweist,

e) daß der Abstützabschnitt (58) die Bodenwand (28) des Trägerprofils (10) im Abstand (H_F) hierzu übergreift, und

f) daß zwischen dem Abstützabschnitt (58) und der Bodenwand (28) des Trägerprofils (10) eine Lastverteilungseinrichtung (50) vorgesehen ist.

2. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (H_F) zwischen dem Abstützabschnitt (58) und der Bodenwand (28) des Trägerprofils (10) für jeden Einbaufall variabel einstellbar ist.

3. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützabschnitt (58) als Scheitelbereich eines bogenförmig ausgebildeten Kopfteils (54) ausgebildet ist.

4. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastverteilungseinrichtung (50) wenigstens annähernd parallel zur Bodenwand (28) des Trägerprofils (10) verlaufende Armierungsstäbe (38, 40) umfaßt.

5. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (10) als Kastenprofil mit horizontaler Mittelachse und mit einer durch beidseitige Aussteifungswände (24) mit der Bodenwand (28) verbundene Deckenwand (30) ausgebildet ist.

6. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsstahl (26) eine Durchtrittsöffnung (22) der Bodenwand (28) durchgreift.

7. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aussteifungswänden (24) und/oder der Deckenwand (30) Einfüllöffnungen (32, 34) für den Zutritt des Fertigbetons zum Innenraum (42) des Kastenprofils vorgesehen sind.

8. Trägerprofil für ein Stahlbetonfertigteil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 5 und 7.

9. Trägerprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenwand (28) und/oder den Aussteifungswänden (24) Durchtrittsöffnungen (22) für Armierungsstähle (26) vorgesehen sind.

0. Trägerprofil nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine vorgefertigte Schweißkonstruktion aus zwei L-Profilen, die je eine Aussteifungswand (24) und die Bodenwand (28) bzw. die Deckenwand (30) bilden.

Zeichnung