<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Bauelementen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, die in an sich bekannter
Weise aus einem Stahlrohr und einer festen Kernfüllung aus Beton, Gips od. dgl. bestehen. Das neue
Herstellungsverfahren bezweckt, bei gleichem Aufwand an Stahl und Füllstoffen die zulässige Belastung zu erhöhen. Bei gemeinsamer Belastung des Rohres und des Kernes weicht nämlich der Kern infolge seiner gegenüber dem Stahl höheren Zusammendrückbarkeit einer stärkeren Mitbelastung aus. Die elastische Verkürzung des Rohres musste bei gleicher Aufnahme der Belastung notwendigerweise mit der des Kernes gleich sein. Das Stahlrohr nimmt daher die Hauptlast auf sich, während der nachgiebiger
Kern nur wenig mitträgt.
Er kann somit nicht ausgenutzt werden, wenn nicht anderseits die zulässige
Belastung des umhüllenden Stahlrohres überschritten werden soll. Nun wäre aber die zulässige Belastung eines in einem Rohre eingeschlossenen Betonkernes für sich allein infolge seiner von der Rohrwand ver- hinderten elastischen Ausbauchung nur durch die Bruchfestigkeit der Rohrwand selbst (in der Richtung ihres Querschnittes) begrenzt, und der rohrumhüllte Kern könnte daher für sich allein einer beträchtlich höheren Belastung standhalten, als ihm, wenn er gemeinsam mit dem umhüllenden Stahlrohre einer Belastung unterworfen wird, das Rohr von dieser noch überlässt. Der Erfindung nach wird nun vom
Kern ein grösserer Teil der Belastung übernommen wie bisher und dadurch die Tragfähigkeit des gesamten
Bauelementes ohne Baustoffvermehrung erhöht.
Gemäss der Erfindung wird vor der Belastung des Bauelementes durch Zusammendrücken des
Kernes, dessen Haften an der Rohrwandung durch Anordnung eines geeigneten Überzuges oder in anderer Weise verhindert wird, im Stahlrohr eine Zugspannung erzeugt.
Erfindungsgemäss wird bei dem Verfahren folgendermassen vorgegangen. In das Rohr, dessen beide Enden durch Schraubenstöpsel mit Einspritzöffnungen verschlossen sind, wird Beton in der üblichen Weise eingespritzt, der den ganzen Hohlraum somit satt ausfüllt. Nach stattgefundener Bindung der Füllung schraubt man die Versehlussstöpsel um einige Gewindegänge tiefer in das Rohr hinein, so dass man auf den eingeschlossenen Beton einen erhöhten Druck ausübt, z. B. von 1200 kgjcm2. Da nach der getroffenen Annahme die Querschnittsfläche des Kernes gleich der der Rohrwand ist, so wird diese in ungefähr gleichem Masse, also mit annähernd 1200 /c auf Zug beansprucht.
Voraussetzung ist, dass die Innenseite des Rohres mit einem geeigneten Überzug versehen wird, der das Anhaften des Betons an der inneren Rohrwand verhindert.
Wird nun der gesamte Querschnitt eines solcherart mit einer Vorspannung versehenen Bauelementes etwa durch eine Nutzlast auf Druck beansprucht, so wirkt diese zunächst nur auf den Kern belastend ; dagegen auf das Rohr, das ja unter seiner Vorspannung elastisch gestreckt ist, vorläufig entlastend, u. zw. so lange, bis die Nutzlast das molekulare Gleichgewicht in der Längsrichtung hergestellt hat. Da die Elastizitätskoeffizienten des Stahles auf Zug und Druck unter sich annähernd gleich sind, so wird auch die elastische Gesamtverkürzung des Rohres bis zur Erreichung der Spannungslosigkeit der vorausgegangenen Gesamtstreckung gleich sein.
Man kann nicht nur geraden Rohren eine solche Vorspannung geben, sondern auch bogenförmigen und selbst kreisförmigen, aus mehreren Bogenstücken zusammengesetzten Rohren, wie sie beispielsweise als Schachtarmierungen verwendet werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Einige der solcherart möglichen Ausführungsformen sind auf der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein gefülltes Rohr im Längsschnitt mit eingesetzten Endstöpseln, Fig. 2 ein aus drei Segmenten bestehendes Ringrohr und Fig. 3 im Schnitt und vergrössertem Massstabe eine der Verbindungsmuffen zweier aneinanderstossender Rohre. Fig. 4 ist eine Verbindung für drei Rohre.
Entsprechend Fig. 1 ist die Innenwand des Stahlrohres 1 mit einem Schmiermittelüberzuge. 2 versehen, der das Anhaften des Betonkernes 3 an der Rohrwand verhindert. Das eine Ende ist durch einen vollen Gewindestöpsel 4 verschlossen und das andere Ende durch einen Stöpsel 5 mit Einspritz- öffnung 6. Unterhalb der Stöpsel sind Scheiben 8 und 9 eingesetzt, um das Füllmaterial am Verlegen des Gewindes zu verhindern und dadurch das Einschrauben der Stöpsel zu erleichtern. Die Scheibe 8 ist mit einem mittleren Loche versehen. Die Scheiben können entfallen, wenn das Rohr mit pulverförmigen Stoffen gefüllt ist.
Die Vorspannung des Stahlrohres kann diesem auch durch Zusammendrücken des noch nicht abgebundenen Betons gegeben werden. Dieser Vorgang ist insbesondere bei gekrümmten Rohren sowie bei Eck-und Kreuzverbindungen gerader Rohre am Platze. Der in Fig. 2 dargestellte geschlossene Ring ist als waagrechte Armatur für die Verschalung von Bergwerkschächten gedacht. Er besteht aus drei gebogenen Rohrsegmenten 9, 10 und 11, die durch Muffen 12, 13 und 14 mit zwei gegenläufigen Gewinden vereinigt werden. Jede dieser Muffen 12 (Fig. 3) trägt ein Einspritzloch 15 (Fig. 3). In Fig. 4 ist eine Verbindung für drei Rohre 16, 17, 18 dargestellt. Die drei Rohre werden in die drei offenen Enden einer T-Muffe 19 eingeschraubt.
EMI2.1
1.
Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, bestehend aus mit Beton od. dgl. gefüllten Stahlrohren, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Belastung des Bauelementes durch Zusammendrücken des Kernes, dessen Haften an der Rohrwandung durch Anordnung eines geeigneten Überzuges oder in anderer Weise verhindert wird, im Stahlrohr eine Zugspannung erzeugt wird.