DE2727159C3 - Shear reinforcement for flat slabs made of reinforced or prestressed concrete on concrete supports - Google Patents
Shear reinforcement for flat slabs made of reinforced or prestressed concrete on concrete supportsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schubbewehrung für auf Betonstützen aufgelagerte Flachdecken aus Stahl- oder Spannbeton, bestehend aus strahlenförmig um die Stützen angeordneten Bewehrungselementen mit zur Deckenfläche senkrecht verlaufenden Bewehrungsstäben. The invention relates to a shear reinforcement for flat slabs made of steel or steel supported on concrete supports Prestressed concrete, consisting of reinforcement elements arranged radially around the columns with for Reinforcing bars running vertically on the ceiling.
Eine Schubbewehrung dieser Art ist bereits bekannt (»Schweizerische Bauzeitung«, 78. Jahrgang, Heft 18, 5. Mai 1960, Seite 305). Bei dieser bekannten Schubbewehrung sind strahlenförmig um die jeweilige Stütze herum angeordnete Bewehrungselemente aus U-förmig gebogenen Bewehrungsmatten vorgesehen. Die Bewehrungselemente werden dabei, ähnlich wie die im Hochbau üblichen Unterstützungskörbe, nach dem Verlegen der unteren Bewehrung auf die Schalung gestellt und bilden die Unterstützung der oberen Bewehrungslage. Die einzelnen U-förmigen Beweh* rungsstäbe dieser Bewehrürigselemente enden stumpf »uf der Schalung« besondere Maßnahmen zur Verankerung in der Betondruckzone sind nicht Vorgesehen.A shear reinforcement of this type is already known (»Schweizerische Bauzeitung«, 78th year, issue 18, May 5, 1960, p. 305). In this known shear reinforcement, they radiate around the respective support around arranged reinforcement elements of U-shaped bent reinforcement meshes provided. The reinforcement elements are, similar to the support cages customary in building construction, after the lower reinforcement has been laid on the formwork and form the support of the upper reinforcement layer. The individual U-shaped beings * The reinforcement bars of these reinforcement elements end butt "on the formwork". Special measures for anchoring in the concrete pressure zone are not provided.
Es sind bereits verschiedene Schubbewehrungsarten im Versuch geprüft worden, bei denen die einzelnen Bewehrungsstäbe mit Haken oder Schlaufen in der Beton-Druck- und Zugzone verankert waren. Diese Versuche haben gezeigt, daß rechtwinklig zur Plattenebene verlaufende stumpf auf der Schalung endende Schubbewehrungsstäbe deshalb nur wenig wirksam sind, weil die Stabenden in der bei hoher Biegebeanspruchung stark eingeschnürten Beton-Druckzone nicht ausreichend verankert sind.Various types of shear reinforcement have already been tested in which the individual Reinforcing bars were anchored with hooks or loops in the concrete compression and tension zone. These Tests have shown that running at right angles to the plane of the panel ends butt on the formwork Shear reinforcement bars are not very effective because the bar ends are exposed to high bending loads heavily constricted concrete pressure zone are not adequately anchored.
Die mit den U-förmigen Bewehrungsstäben durch Punktschweißung verbundenen, über der unteren Deckenbewehrung verlaufenden horizontalen Bewehrungsstäbe der Bewehrungselemente der bekannten Schubbewehrung können zur Verankerung in der Biegedruckzone nicht mehr herangezogen werden, da sie hierfür zu hoch liegen. Bekanntlich hat im Grenzfall bei Biegung der Abstand der Null-Linie vom gedrückten, unteren Plattenrand nur noch die Größenordnung der Betonüberdeckung der Stahleinlagen.The one connected to the U-shaped rebar by spot welding, above the lower one Ceiling reinforcement running horizontal reinforcing bars of the reinforcement elements of the known Shear reinforcement can no longer be used for anchoring in the bending pressure zone because they are too high for this. As is well known, in the extreme case of bending, the distance between the zero line and the pressed, lower plate edge only the order of magnitude of the concrete covering of the steel inserts.
Die Abtragung der Kräfte durch ein gedachtes, radialsymmetrisches, fachwerkartiges Tragsystem ist somit durch das frühzeitige Versagen der unteren Fachwerkknoten unmöglich, wodurch die Schubtraglast bei dieser Bewehrungsart nicht oder nur unwesentlich gegenüber der Traglast von Platten ohne Schubbewehrung gesteigert werden kann.The transfer of forces through an imaginary, radially symmetrical, truss-like support system is thus impossible due to the early failure of the lower truss nodes, which reduces the shear load with this type of reinforcement not at all or only insignificantly compared to the load-bearing capacity of slabs without shear reinforcement can be increased.
Die bekannte Schubbewehrung weist darüberhinaus noch weitere Mängel auf. Haken- und/oder Schlaufenverankerungen werden nämlich erst nach einer deutlichen Verformung, dem sogenannten Verankerungsschlupf, wirksam. Dadurch kann bei Stahlbetonplatten mit nicht schlupffrei verankerter Schubbewehrung ein Versagen infolge Durchstanzen auftreten, bevor die Schubbewehrung zur Lastabtragung beiträgt. In gleicher Weie wirkt sich auch bei schlupffreierThe known shear reinforcement also has other shortcomings. Hook and / or loop anchors are only after a significant deformation, the so-called anchoring slip, effective. This allows for reinforced concrete slabs with shear reinforcement that is not anchored without slip failure due to punching occurs before the shear reinforcement contributes to the load transfer. In the same way it also works with slip-free
3> Verankerung eine zu große Dehnung der senkrecht zur Deckenfläche verlaufenden Bewehrungsstäbe aus. Zur Begrenzung der Dehnung muß daher der Schubbewehrungsquerschnitt verhältnismäßig reichlich gewählt werden. Die Verwendung dicker Bewehrungsstäbe für3> Anchoring too great a stretch of the perpendicular to the Reinforcing bars running across the ceiling. The shear reinforcement cross-section must therefore be used to limit the expansion be chosen relatively abundantly. The use of thick rebar for
•ίο die bekannten Bewehrungselemenv..· erschwert jedoch deren Herstellung.• ίο the known reinforcement elements .. · complicates however their manufacture.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schubbewehrung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß trotz einer kurzen Stablänge derThe invention is based on the object of providing a shear reinforcement of the type mentioned at the beginning train that despite a short rod length the
■Γι senkrecht verlaufenden Bewehrungsstäbe eine einwandfreie schlup1 freie Krafteinleitung bzw. Verankerung in der Beton-Druck- und Zugzone erreicht wird.■ Γι vertically extending reinforcing bars a perfect slip 1 free introduction of force or anchoring in the concrete pressure and tension zone is achieved.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die /ur Deckenfläche senkrechten Beweh-According to the invention, this object is achieved in that the / ur ceiling surface vertical reinforcement
)0 rungsstäbe 1 jedes Bewehrungselements an ihren im Einbauzustand zur Deckenoberseite gerichteten Enden jeweils mit einem nach oben sich verdickenden, kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Kopf 2 versehen sind, und mit ihren unteren Enden auf einen Flachstahl 3) 0 reinforcement bars 1 of each reinforcement element at their im When installed, ends facing the top of the ceiling each with a conical or truncated pyramidal head 2, and with their lower ends on a flat steel 3
Ί5 aufgeschweißt sind, der im Einbauzustand innerhalb der Dicke der Betondeckung der unteren Biegebewehrung angeordnet ist und dübelartig in den Stüt/beton eingreift.Ί5 are welded on, which in the installed state within the Thickness of the concrete cover of the lower bending reinforcement is arranged and dowel-like in the Stüt / concrete intervenes.
Die auf den Flachstahl aufgeschweißten Bewehrungs-The reinforcement welded onto the flat steel
hi) stäbe können ggf. auch leicht geneigt verlaufen.hi) rods can also be slightly inclined if necessary.
Durch die Ausbildung gemäß der Erfindung ist ein einfacher Einbau der Bewehrungselemente selbst und der verhältnismäßig engmaschigen, mehrlagigen unte* fen und oberen Biegebewehrung gegeben. Die BeWeIvThe design according to the invention is a simple installation of the reinforcement elements themselves and the relatively close-meshed, multi-layer bottom * fen and upper bending reinforcement given. The BeWeIv
hi rungselemente Umgreifen dabei die untere und obere Biegebewehrung. Durch die Verschweißung dieser zur Deckenfläche senkrecht oder leicht geneigt Verlaufenden Bewehrungsstäbe mit dem in die Betondeckunghi rungs elements encompass the lower and upper Bending reinforcement. By welding these ends perpendicular or slightly inclined to the ceiling surface Reinforcing bars with the in the concrete cover
eingebetteten Flachstahl ist die Krafteinleitung am unteren Stabende voll gewährleistet Die Schubbewehrung kann ihre Funktion als Fachwerkzugpfosten unabhängig von der Einschnürung der Betondruckzone Obernehmen. Beim Betonieren und Verdichten des Betons können sich an den geneigten Kegel- bzw. Pyramidenflächen der Köpfe der Bewehrungsstäbe keine porösen Stellen bilden, da aufsteigende Luftbläschen bzw. aufsteigendes Wasser sich hier nicht ansetzen oder ansammei.i kann, sondern durch die Schrägneigung bis zur Deckenoberfläche weitergeleitet wird. Damit ist der satte Anschluß des verdickten Stabkopfes im Beton gewährleistet Kräfte aus den Bewehrungselementen können somit ohne Schlupf auf den Beton abgegeben werden.embedded flat steel is the introduction of force on The lower end of the bar fully guarantees the shear reinforcement can function as a truss post regardless of the constriction of the concrete pressure zone Take over. When concreting and compacting the concrete, the inclined cone or The pyramidal surfaces of the heads of the reinforcing bars do not form any porous areas because of the rising air bubbles or rising water does not settle or accumulate here, but due to the inclination is forwarded to the ceiling surface. This is the full connection of the thickened rod head In the concrete, forces from the reinforcement elements can be guaranteed without slipping on the concrete be delivered.
Der Querschnitt der Bewehrungsstäbe kann den statischen bzw. ausführungstechnischen Belangen beliebig angepaßt werden.The cross-section of the reinforcing bars can be as desired, depending on the static or design requirements be adjusted.
Es können z. B. zur Verringerung der Stabdehnung auch verhältnismäßig dicke Stäbe gewählt werden, ohne daß hierdurch die Krafteinleitung beeinträchtigt wird.It can e.g. B. to reduce the rod elongation and relatively thick rods can be selected without that this affects the introduction of force.
Die Flachstähle werden vorteiihafterweise in Fiachstablängen von mehreren Metern gebünoelt zur Baustelle gebracht und hier auf die erforderliche Länge geschnitten. Da der Flachstahl (mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 cm) innerhalb der Betondeckung der unteren Biegebewehrungsstäbe angeordnet ist, kann die untere und obere Biegebewehrung von oben her in einfacher Weise eingelegt bzw. auf Unterstützungen abgesetzt werden. Es lassen sich auch Bewehrungsmatten im Stützenbereich verlegen, da eine Behinderung durch die verdickten Köpfe praktisch nicht vorhanden ist.The flat steels are advantageously bundled in flat lengths of several meters for Brought to the construction site and cut to the required length here. Since the flat steel (with a thickness of about 1 to 2 cm) is arranged within the concrete cover of the lower bending reinforcement bars, the Lower and upper bending reinforcement is simply inserted from above or on supports be dropped off; be discontinued; be deducted; be dismissed. Reinforcement meshes can also be used Lay in the support area, as there is practically no obstruction due to the thickened heads is.
Die Bewehrungselemente werden so um den Stützenkopf herum angeordnet, daß im Grundriß gesehen die Flachstähle einige Zentimeter weit in den Stützenbereich eingreifen. Die Flachstahlenden stellen somit eine zusätzliche Verdübelung zwischen Decke und Stütze dar, die umso wirkungsvoller ist, je besser der Auflagerbereich auf dem Stützenbeton durch zusätzliche V erbügelung der Stütze gesichert wird.The reinforcement elements are arranged around the column head so that in plan seen the flat bars reach a few centimeters into the column area. Put the flat steel ends thus an additional dowelling between the ceiling and the support, the more effective the better the support area on the column concrete is secured by additional brackets on the column.
Gleichzeitig tragen die Flachstähle mit ihrem verhältnismäßig großen Querschnitt wesentlich zur Entlastung der Biegedruckzone des Betons im unmittelbaren Stützenbereich bei. Somit kann mit der Schubbewehrung gemäß der Erfindung das Versagen der Biegedruckzone als Anlaß für aas Durchstanzen (Schubdruckbruch) besser verhindert werden. Es stehen somit ähnliche Traglastrestrven wie bei Pilzdecken mit Pilzkopfverstärkung zur Verfügung.At the same time, the flat steels with their relatively large cross-section contribute significantly Relief of the bending pressure zone of the concrete in the immediate column area. Thus, with the Shear reinforcement according to the invention, the failure of the bending pressure zone as a reason for punching through (Shear pressure break) can be better prevented. There are therefore similar load-bearing struts as with mushroom ceilings Mushroom reinforcement available.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schubbewehrung gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.Advantageous configurations of the shear reinforcement according to the invention are the subject matter of claims 2 until 6.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing. It shows
Fig. la und Ib einen Teil eines Bewehrungselements in Längsansicht und Querschnitt,Fig. La and Ib part of a reinforcement element in longitudinal view and cross-section,
F i g. 2 eine Schubbewehrung in Längsansicht,F i g. 2 a longitudinal view of a shear reinforcement,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Bewehrungselement mit einer besonderen Ausführungsform für den Wärmeschutz.,.3 shows a cross section through a reinforcement element with a special embodiment for thermal protection.,.
F1 g. 4 den Anschluß der Bewehrungselemente an der Stütze undF1 g. 4 the connection of the reinforcement elements to the Support and
F i g. S eine Draufsicht auf die Schubbewehrung.F i g. S a top view of the shear reinforcement.
Entsprechend Fig. la und Ib besteht ein Bewehliingselemenl aus den senkrechten Bewehrungsstäben 1According to Fig. La and Ib there is a Bewehliingselemenl from the vertical reinforcing bars 1
mit den kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmigen Köpfen 2 und dem Flachstahl 3.with the truncated cone or truncated pyramidal heads 2 and the flat steel 3.
Die Bewehrungsstäbe 1 sind mit dem Flachstahl S durch Schweißung 2a verbunden. Die Länge des Bewehrungselements bzw. der Abstand der Bewehrungsstäbe 1 richtet sich nach der Dicke der Flachdecke. Der Flachstahl 3 ist an seiner Unterseite gegen Korrosion und/oder Wärmewirkung durch eine Schutzschicht 4 geschützt. Im Normalfall genügt hier schon ein entsprechender Anstrich bzw. die Betondeckung.The reinforcing bars 1 are connected to the flat steel S by welding 2a. The length of the reinforcement element or the distance between the reinforcing bars 1 depends on the thickness of the flat slab. The flat steel 3 is protected on its underside against corrosion and / or the effects of heat by a protective layer 4. Normally, an appropriate coat of paint or the concrete cover is sufficient.
Der Flachstahl 3 wird durch wenige Nägel 5 oder nichtrostende Stifte auf der Schalung 6 befestigt, wodurch die Bewehrungselemente gegen Umfallen gesichert sind. Der Flachstahl 3 einschließlich der Schutzschicht 4 liegt innerhalb der Betondeckung der unteren Plattenbewehrung. Die Oberfläche der Köpfe 2 der Bewehrungsstäbe hat in der hier dargestellten Ausführungsform die gleiche Betondeckung wie die obere Biegebewehrung. Die Betondeckung der Köpfe 2 kann jedoch auch geringer gewählt werden oder völlig weggelassen werden, wie in Fig. 4 '.' .gestellt ist Die Oberfläche der Köpfe 2 kann in diesen- Falle durch einen entsprechenden Anstrich 4a geschützt werden.The flat steel 3 is fastened to the formwork 6 with a few nails 5 or stainless pins, whereby the reinforcement elements are secured against falling over. The flat steel 3 including the Protective layer 4 lies within the concrete cover of the lower slab reinforcement. The surface of the heads 2 In the embodiment shown here, the reinforcing bars have the same concrete cover as the upper bending reinforcement. The concrete cover of the heads 2 can, however, also be selected to be less or completely can be omitted, as in Fig. 4 '.' . is the Surface of the heads 2 can in this case a corresponding paint 4a are protected.
In Fig. 2 ist die Lage von zv/ei Bewehrungselementen zu beiden Seiten der Stütze 9 in Längsansicht dargeste!'L Die jeweils drei senkrechten Bewehrungsstäbe 1 durchstoßen die Mantelfläche des Durchstanzkegels 8. Das stützenseitige Ende 3a des Flachstahles 3 greift dabei, wie auch in F i g. 4 und 5 dargestellt, in den Stützenbereich ein. F i g. 4 zeigt weiterhin den zusätzlich durch Bügel 15 gesicherten Auflagerbereich des Flachstahles 3. Die Schutzschicht 4 an der Unterseite kann hier je nach Ausführungsart weggelassen werden. Die obere bzw. untere Biegebewehrung 12 und 13 der Flachdecke liegt jeweils über dem Flachstab 3 bzw. unter den Köpfen 2 mit der erforderlichen Betondekkung 10 bzw. 11. Die Breite der Flachstäbe 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie noch einige Zentimeter zwischen den lotrechten Bevvehrungsstäben 14 der Stütze 9 hindurchgeschoben werden können.In Fig. 2 is the position of zv / egg reinforcement elements on both sides of the support 9 in a longitudinal view! The three vertical reinforcing bars 1 pierce the outer surface of the punching cone 8. The end 3a of the flat steel 3 on the support side engages, as in FIG. 4 and 5 shown in the Support area. F i g. 4 also shows the support area of the additionally secured by bracket 15 Flat steel 3. The protective layer 4 on the underside can be omitted here depending on the type of design. The upper and lower bending reinforcement 12 and 13 of the flat slab each lie above the flat bar 3 or under the heads 2 with the required concrete cover 10 or 11. The width of the flat bars 3 is in this embodiment chosen so that they still have a few centimeters between the vertical reinforcement rods 14 of the support 9 can be pushed through.
Ir Fig. 3 ist als Schutzschicht 4 für den Flachstab 3 ein U-förmiges Asbestprofil vorgesehen, so daß der Flachstab gegen Wärmeeinwirkung besonders gut geschützt ist. Das Asbestprofil ist hier durch eine entsprechende Verzahnung mit dem umgebenden Beton verbunden.Ir FIG. 3 is used as a protective layer 4 for the flat bar 3 a U-shaped asbestos profile is provided, so that the flat bar is particularly good at protecting against the effects of heat is protected. The asbestos profile is here by a corresponding interlocking with the surrounding Concrete connected.
Die kegelstumpf- bzw. pyramidenstumpfförmigen Köpfe 2 können in bekannter Weise maschinell angestaucht werden. Die Grundfläche der Köpfe 2 beträgt zweckmäßig das 5—10-fache des Stabquerschnittes. Die Neigung der kegel- bzw. pyramidenstumpfförmigen Köpfe 2 kann je nach Herstellungsvorgang urd Abmessungsverhältnissen zwischen etwa 10° -40° gewählt werden.The truncated cone or truncated pyramidal heads 2 can be machined in a known manner be upset. The base area of the heads 2 is expediently 5-10 times the rod cross-section. The inclination of the conical or truncated pyramidal heads 2 can vary depending on the manufacturing process and dimensional ratios between about 10 ° -40 ° can be selected.
Die Bewehrungsrtäbe 1 werden zweckmäßig ebenfalls maschinell auf die Flachstäbe 3 aufgeschweißt, z. B. in ähnlicher Weise wie die sogenannten Kopfbolzendübel bei Stahlverb'indkonstruktioneii. Falls erforderlich können die Bewtiirungsstäbe 1 auch unter einem anderen Winkel als 90° auf den Flachstahl 3 angeschweißt werden oder erst nachträglich an der Baustelle in den gewünschten Winkel abgebogen werden. Damit ist eine weitgehende Anpassung an Bauungenauigkeiten möglich.The reinforcement bars 1 are expediently also machine welded onto the flat bars 3, for. B. in a similar way to the so-called head bolt dowels in Stahlverb'ind Konstruktionseii. If necessary, the reinforcement rods 1 can also be welded to the flat steel 3 at an angle other than 90 °, or only later bent to the desired angle at the construction site. This enables extensive adaptation to structural inaccuracies.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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| DE3411591C1 (en) * | 1984-03-29 | 1985-06-13 | Hochtief Ag Vorm. Gebr. Helfmann, 4300 Essen | Shear reinforcement element for reinforced concrete structures |
| DE4315900C1 (en) * | 1993-05-12 | 1994-07-21 | Andrae Hans Peter | Reinforcement anchors for concrete slabs |
| WO1999032737A1 (en) | 1997-12-18 | 1999-07-01 | Deha Ankersysteme Gmbh & Co. Kg | Shearing reinforcement for flat ceilings and dowel strip |
| EP2166171A1 (en) | 2008-09-23 | 2010-03-24 | Ancotech Ag | Device for reinforcing a concrete structure against punching around the support area of a floor slab and punching reinforcing element for same |
| EP2166172A1 (en) | 2008-09-23 | 2010-03-24 | Ancotech Ag | Device for reinforcing a concrete structure against punching around the support area of a floor slab and punching reinforcing element for same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2727159A1 (en) | 1978-12-21 |
| DE2727159B2 (en) | 1979-07-19 |
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