Montageanschluss zwischen Stütze and Träger bei Stahl/Beton-Geschosskonstruktionen

Abstract

 Ein Montageanschluss zwischen einer Stütze 22 und einem Traäger 6 bei Stahl/Betongeschosskonstruktionen weist eine Montagekopfplatte 16 mit Langlöchern auf, welche in Durchsteckschrauben 24, 26 an der Stütze 22 einschiebbar ist. Nach dem Einschieben wird die Montagekopfplatte 16 mit dem Flansch der Stütze durch Anziehen der Schrauben 24, 26 resp. der Muttern 32, 34 verspannt. Eine wiederverwendbare Überbrückungsverschraubung 28, 30 verhindert ein Verkanten und/oder Verschieben der Durchsteckschrauben 24, 26 bei der Montage.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Montageanschluss zwischen Stütze und Träger bei Stahl/Beton-Geschosskonstruktionen.

[0002] Während im klassischen Stahlgerüsthochbau für hohe und höchste Beanspruchungen die einzelnen "Stäbe" einer solchen Konstruktion an den Knotenpunkten, gegebenenfalls mittels Knotenblechen, zusammengeschweisst bzw. verschraubt werden, finden heute Kombinationssysteme von Stahlträgern mit Beton/Stahlverbänden weitgefächerte Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere bei mittleren bis leichten Konstruktionen, wie z.B. Hallen, Bürohäusern, Kaufhausbauten und dergleichen.

[0003] Eine grosse Verbreitung zur Ausbildung einer Geschossdecke bei solchen Konstruktionen hat z.B. die Kombination von Stahlprofilträgern mit (vorzugsweise vorgespannten) Betonfertigteilelementen gefunden, wobei die Stahlträger die waagerechten Verbindungsglieder zwischen zwei benachbarten senkrechten profilstahlstützen sind und als Auflager für die genannten Deckenelemente dienen.

[0004] Bei einer solchen Kombination können die genannten Deckenelemente beispielsweise auf dem Oberflansch des Stahlprofilträgers aufgelegt, bzw. aufgebracht werden, wobei Letzterer auch, zwecks gleichzeitiger Vergrösserung der Tragkraft und des Feuerwiderstandes, vorteilhaft als Kammerverbundträger ausgeführt sein kann. Bei einem Kammerverbundträger werden die Kammern des I-Stahlprofils beidseitig bewehrt oder unbewehrt mit einer Betonmasse ausgegossen. Solche Verbundträger, bzw. Verbundprofile, sind beispielsweise durch die Patentschriften LU 84772 und LU 84966 bekannt. Vorteilhafte Anwendungen werden in der Broschüre "Das universale AF-Verbundbausystem auf der Basis von Walzträgern" der Firma ARBED S.A., L-Luxemburg beschrieben.

[0005] Die Kombination von Stahlprofilträgern mit vorzugsweise vorgespannten Betonfertigteilelementen bietet alternativ auch die vorteilhafte Möglichkeit, dass der Stahlträger praktisch vollständig in die Decke integriert wird (Flachdeckenbauweise), indem die Betonfertigteilelemente auf den verbreiterten Unterflansch des Stahlträgers aufgelegt werden, so dass sich ein entsprechender Gewinn an Geschossnutzhöhe ergibt, sowie architektonische und feuerschutztechnische Vorteile erzielt werden.

[0006] Bezüglich konstruktivem, und kostenmässigem Aufwand stellte die Verbindung zwischen dem Stahlträger und der Stahlstütze, welche ebenfalls eine Stahl/Beton-Verbundstütze sein kann, jedoch ein noch zu lösendes Problem dar.

[0007] Es ist z.B. bekannt Verbindungen zwischen Träger und Stütze mittels Knaggen, Knotenblechen, Stahlkrägen, Stahlpilzen usw. herzustellen, welche alle der Stahlstütze zugeordnet sind. Diese Verbindungen haben jedoch den Nachteil, dass die vorbereitenden Arbeiten an der Stahlstütze aufwendig und teuer sind. Weiterhin ist die Montage des Trägers an der Stütze, sowie die Ausführung der Betondecke umständlich, zeitraubend und deshalb ebenfalls kostspielig.

[0008] Aus der französischen Patentanmeldung Nr. 76 22262 (Veröffentlichungs-Nr. 2 359 302) ist weiterhin eine Einhakverbindung zwischen Stützen und Träger bekannt. Bei dieser Einhakverbindung werden sowohl das Trägerende, als auch die Stütze mit Montagekopfplatten versehen, welche jeweils Bolzen und Schlitze aufweisen, die komplementar zueinander sind und bei der Montage ineinandergreifen. Dabei ist festzustellen, dass auch diese Ausführungsart aufwändige, vorbereitende Arbeiten, sowohl an der Stahlstütze, als auch am Träger erfordert. Weiterhin bildet diese Einhak-verbindung keine feste Verbindungsart zwischen Stütze und Trägerende und ist auch nicht genormt.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Montageanschluss der eingangs genannten Art weniger aufwändig zu gestalten.

[0010] Diese Aufgabe wird erfüllt durch die kennzeichnende Merkmalskombination des Patenanspruches 1.

[0011] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der vorbereitende Aufwand zur Schaffung eines Stützpunktes an der Stütze auf das Bohren von Durchgangslöchern reduziert ist, dass für den Stützpunkt ausschliesslich handelsübliche Teile, wie Durchsteckschrauben, Muttern und gegebenenfalls Unterlegscheiben verwendet werden und, dass das am Träger vorgesehene Aufhängungselement, welches mit dem Stützpunkt an der Stütze zusammenwirkt, ebenfalls äusserst einfach ausgeführt ist und einen minimalen Herstellungsaufwand erfordert.

[0012] Die Montage des Trägers an der Stütze erfolgt gleichfalls mit minimalem Aufwand und mit grösster Schnelligkeit, durch einfaches Eingleiten der Montagekopfplatte in die Durchsteckschrauben, wenn der Träger mit dem Kran in seine definitive Position eingebracht wird.

[0013] Die aus einer ebenen Fläche der Stütze hervorstehenden Schrauben bilden einen Sitz auf den sich das Trägerende abstützt. Durch Anziehen der Schrauben/Muttern wird die Montagekopfplatte mit einem Flansch der Stütze verspannt, so dass eine feste Verbindung zwischen Trägerende und Stütze entsteht. Es handelt sich also, nach Verspannung, bei diesem Montageanschluss um eine normale Schraubenverbindung zwischen Träger und Stütze, welche nach bestehenden Normen und Richtlinien berechnet werden kann.

[0014] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0015] Eine Ausführung ermöglicht die Aufnahme eines zweiten Trägers an derselben Stütze. Dabei besteht der einzige vorbereitende Aufwand an der Stütze, in dem Bohren von zusätzlichen Durchgangslöchern. Die Stütze ist vorteilhaft ein I-Profil, wobei dann die ersten Durchgangslöcher in einem ersten Flansch, und die zweiten Durchgangslöcher in dem zweiten, gegenüberliegenden Flansch der Stütze ausgeführt sind.

[0016] In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind axial gegenüberliegende Schraubenbolzenpaare, während der Montage des Trägers, durch Überbrückungsverschraubungen axial miteinander verbunden. Diese Überbrückungsverschraubungen verhindern ein axiales Verschieben der Steckschrauben in ihren respektiven Durchgangslöchern und verhindern bis zum Anziehen ein unerwünschtes Verkanten der Durchsteckschrauben in ihren Durchgangslöchern. Es sei festgestellt, dass auch diese Überbrückungsverschraubungen, wie auch der Montageanschluss selbst, ohne aufwendige Fertigungsarbeiten hergestellt und vorbereitet werden können, und dass ausschliesslich handelsübliche Teile verwendet werden.

[0017] Um das Einschieben der Montagekopfplatten in die Durchsteckschrauben zu erleichtern, ist die Mündung der Langlöcher vorteilhaft nach unten aufgeweitet.

[0018] Der vorgeschlagene Montageanschluss wird besonders vorteilhaft bei Trägern angewendet, welche an ihrer Unterseite ein Tragblech aufweisen, welches als Auflager für Deckenelemente (z.B. Spannbeton- Hohlkörperplatten) dient. Die Kombination Träger/Deckenelemente kann dann vorteilhaft eine Flachdeckenkonstruktion bilden. Die Hohlräume des Trägers, können weiterhin bewehrt werden und anschliessend mit Beton vergossen werden, so dass ein erhöhter Brandschutz entsteht. Der Hohlraum im Bereich der Montagekopfplatte kann dabei ebenfalls mit Beton vergossen werden.

[0019] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

• Figur 1, eine Vorderansicht eines Profilträgers mit erfindungsgemässer Montagekopfplatte;
• Figur 2, einen senkrechten Schnitt, quer zur Montageplatte, durch einen Montageanschluss zwischen einem Profilstahlträger und einer Profilstahlstütze;
• Figur 3, einen horizontalen Schnitt durch den Montageanschluss entsprechend der Figur 2;
• Figur 4, eine Ansicht analog zu derjenigen der Figur 1, jedoch mit zusätzlicher Stahlbetonarmierung (die Montagekopfplatte ist in dieser Figur nicht dargestellt).

[0020] Figur 1 zeigt einen Deckenprofilträger 6 mit einem schmalen, dicken Oberflansch und einem breiten, dünneren Unterflansch, sowie Teilansichten (resp. Schnitte) von, auf dem verbreiterten Unterflansch des Profilträgers 6 aufliegenden Betonfertigteilen 10, 12, welche eine Decke ausbilden. Dieser Unterflansch 8 wird in Längsrichtung als Teil des gesamten Profilquerschnitts beansprucht und nimmt in Querrichtung, als Auflager für die Deckenfertigteile 10, 12 die Lasten der Decke auf und leitet sie in den Gesamtquerschnitt ein.

[0021] Erfindungsgemäss ist an mindestens einem Profilende eine Einhakmontagekopfplatte 16 am Trägersteg 14 befestigt, z.B. angeschweisst. Diese Montagekopfplatte 16 weist mindestens zwei, im wesentlichen parallele und in Montagestellung senkrechte, Langlöcher 18, 20 auf. Diese Langlöcher 18, 20 münden mit ihrem unteren Ende in die Unterkante der Montagekopfplatte 16. In Richtung dieser Unterkante ist dabei jedes der Langlöcher 18, 20, in seinem unteren Bereich, vorteilhaft keilförmig aufgeweitet. In ihrem oberen Bereich bilden die Langlöcher 18, 20 jedoch einen Führungskanal, mit im wesentlichen parallelen Flanken aus. Dieser Führungskanal mündet in Längsrichtung nach oben in einen halbzylindrischen Sitz dessen Achse senkrecht zur Montagekopfplatte steht. Der halbzylindrische Sitz des ersten und des zweiten Langlochs 18, 20 befinden sich dabei auf gleicher Höhe, d.h. die Langlöcher 18, 20 sind in Längsrichtung nach oben durch eine, in Montagestellung horizontale, Ebene begrenzt.

[0022] Figur 2 zeigt eine, dem Profilträger 6 zugeordnete, Profilstütze 22 der Geschosskonstruktion mit mindestens zwei (siehe Figur 3) Einsteckschrauben 24, 26 als Anschlusselemente, in welche das Trägerende mit der Montagekopfplatte 16 senkrecht mit ihren Langlöchern 18, 20 eingehängt ist. Der Schaftdurchmesser der Einsteckschrauben entspricht dabei ungefähr der Breite des Führungskanals des entsprechenden Langlochs. Diese Einsteckschrauben 24, 26 werden auf der Baustelle durch vorgebohrte Durchgangslöcher in einem Flansch der Profilstütze 22 gesteckt und mit jeweils einer Mutter 32, 34 gesichert. Dabei befindet sich das Gewindeende der Durchsteckschrauben vorteilhaft zwischen den beiden Flanschen der Profilstütze 14. Die Länge der Durchsteckschrauben 24, 26, sowie die Stellung der Muttern 32, 34 sind dabei so gewählt, dass die axiale Distanz zwischen Mutterauflagefläche und Kopfauflagefläche der Durchsteckschrauben 24, 26 wesentlich grösser ist als die Summe der Dicke des Flansches der Profilstütze 22 und der Dicke der Montagekopfplatte 16. So ergibt sich bei anliegender Mutterauflagefläche auf die Flanschinnenseite, zwischen Kopfauflagefläche der Schrauben 24, 26 und Flanschaussenfläche ein axiales Spiel, welches ein problemloses Eingleiten der Montagekopfplatte 16 in die, aus der Flanschenaussenfläche herausragenden Kopfenden der Schrauben 24, 26 erlaubt.

[0023] In dem zweiten, gegenüberliegenden Flansch der Profilstütze 22 sind ebenfalls Durchgangslöcher für zwei Durchsteckschrauben 24', 26' vorgesehen. Diese Durchgangslöcher befinden sich vorteilhaft in axialer Verlängerung der Durchgangslöcher im ersten Flansch der Profilstütze 22. Für den beidseitigen Anschluss von Profilträgern 6 an die Profilstütze 22, werden die Durchsteckschrauben 24', 26' in die Durchgangslöcher des zweiten Flansches gesteckt und mit Muttern 32', 34' gesichert.

[0024] Damit sich die Durchsteckschrauben 24, 26, 24', 26' vor oder bei dem Einschieben der Montagekopfplatte nicht axial verschieben, und damit die notwendige Lagestarrheit der Durchsteckschrauben 24, 26, 24', 26' gewährleistet wird, sind die jeweils axial gegenüberliegenden Durchsteckschrauben (24-24'), (26, 26') jeweils mittels einer Überbrückungsverschraubung 28, 30 verbunden.

[0025] Diese Überbrückungsverschraubungen 28, 30 bestehen jeweils aus einem Gewindebolzen, welcher an seinen beiden Enden mit aufgeschraubten Sechskantmuffen versehen ist. Diese Sechskantmuffen werden auf die, über die Muttern 32, 32', 34, 34' hinausragenden, Gewinde von zwei gegenüberliegenden Durchsteckschrauben (24-24'), (26-26') aufgesetzt, resp. aufgeschraubt. Diese Überbrückungsverschraubungen 28, 30 gewährleisten, dass ein axiales Verschieben der Durchsteckschrauben 24, 24', 26, 26' nicht mehr möglich ist. Weiterhin sind durch diese Überbrückungsverschraubungen 28, 30 die gegenüberliegenden Einsteckschrauben (24-24'), (26-26') axial starr miteinander verbunden, so dass ihre Kopfenden ohne weiteres die Last des Trägers nach dem Einhaken der Montagekopfplatte aufnehmen können, ohne sich gegebenenfalls in ihren Durchgangslöchern zu verkanten.

[0026] Anschliessend werden die Muttern 32, 34, 32', 34' angezogen, und die Überbrückungsverschraubungen 28, 30 können zur Wiederverwendung entfernt werden. Das Anziehen der Verschraubung erfolgt entsprechend den geltenden technischen Regeln für Schraubverbindungen. So ist diese Schraubverbindung auch entsprechend den geltenden Normen und Richtlinien für Schraubverbindungen zwischen Stahlträgern und Stahlstützen auszulegen.

[0027] Die Figur 4 zeigt einen Deckenprofilträger 6 wie in Figur 1, bei welchem eine Stahlbetonarmierung 36, 38 in den Profilträgerhohlräumen vorgesehen ist. Die Montagekopfplatte 16, ist hier übersichtlichkeitshalber nicht dargestellt.

[0028] Nach Fertigstellung der Geschosskonstruktion nach den Figuren 1 und/oder 4, werden sowohl die Hohlräume im Bereich Profilträger 6/ Deckenelemente 10, 12, als auch im Bereich der Montagekopfplatte 16, mit Beton vergossen. So erreicht man eine wesentlich verbesserte Feuerwiderstandsdauer.

Ansprüche

1. Montageanschluss zwischen einer Stütze (22) und einem Träger (6) bei Stahl/Betongeschosskonstruktionen, gekennzeichnet durch eine Montagekopfplatte (16) an mindestens einem Trägerende als erstes Anschlusselement, wobei die Montagekopfplatte im wesentlichen parallele Langlöcher (18, 20) aufweist, welche in eine Kante der Montagekopfplatte einmünden, und durch mindestens zwei, mit jeweils einer Mutter (32, 34) gesicherten, Durchsteckschrauben (24, 26) in Durchgangslöchern an der Stütze (6), als zweites Anschlusselement, wobei die Langlöcher (18, 20) bei der Montage des Trägerendes an der Stütze (22) mit den Schäften den Durchsteckschrauben (24, 26) eingreifbar sind, und die Montagekopfplatte (16) nach dem Eingreifen in die Durchsteckschrauben (24, 26) unter Anziehen der Muttern (32, 34) an eine ebene Fläche der Stütze (22) anpressbar ist.

2. Montageanschluss nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine axiale Überbrückungsverschraubung zwischen den Durchsteckschrauben (32, 34) und axial gegenüberliegenden Schrauben (32', 34') während der Montage des Trägers (22).

3. Montageanschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (32', 34') ein zweites Anschlusselement zur Aufnahme eines zweiten Trägers (6) bilden.

4. Montageanschluss nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung der Langlöcher (18, 20) nach unten aufgeweitet ist.

5. Montageanschluss nach einem dem Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein an der Unterseite des Trägers (6) angebrachtes Tragblech (8), das als Auflager für Betondeckenplatten (10, 12) dient.

6. Montageanschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination Träger (6)/Deckenplatten (10, 12) eine Flachdeckenkonstruktion bildet.

7. Montageanschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume im Bereich der Montagekopfplatte (16) mit Beton vergossen sind.

8. Montageanschluss nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume des Trägers (6) eine Stahlbetonarmierung (36, 38) aufweisen.

Zeichnung