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Stütz- und Futtermauer
Die Erfindung betrifft eine Stütz-und Futtermauer aus Betonfertigteilen, bestehend aus einer Vielzahl parallel zur Mauerebene übereinander verlegter Läuferelemente, die auf senkrecht hiezu sich in die Hinterfüllung der Mauer erstreckenden Binderelementen aufliegen und von diesen gehalten werden.
Die Binderelemente solcher gegliedert ausgebildeter Stütz- und Futtermauern werden vom Erddruck auf Zug beansprucht und umschliessen gemeinsam mit den Läuferelementen mit Erdreich od. dgl. hinterfüllte Räume ; das Gewicht des in diesen Räumen befindlichen Materials wird wie bei einer
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konstruktiven Gestaltung waren aber diese Mauern nicht einwandfrei dazu befähigt, die im Falle von örtlichen Setzungen oder Hangbewegungen auftretenden, beträchtlichen Kräfte ohne Schaden aufzunehmen bzw. solchen Kräften ohne sichtbare Störung des Mauerverbandes standzuhalten.
Entweder waren diese bisher bekannten Stütz- und Futtermauern in ihrer konstruktiven Gestaltung zu steif und zu massiv, so dass die Läuferelemente, soweit sie zufolge ihrer Länge überhaupt in der Lage waren, einen Längsverband zu bilden, im Falle einer örtlichen Setzung brachen, wobei der Mauerverband dadurch örtlich zerstört wurde. Wenn hingegen nur kurze Läuferelemente eingebaut wurden, dann bestand die Gefahr, dass diese bei einer Verschiebung ihr schmales Auflager auf den Binderelementen verloren, womit naturgemäss gleichfalls eine allmähliche Zerstörung des gesamten Mauerverbandes eingeleitet wurde.
Bei andern vorbekannten Ausführungsformen von Stütz-und Futtermauern war die Formgebung der Einzelelemente so kompliziert, dass die erforderliche Genauigkeit bei der Erzeugung und Verlegung nicht eingehalten werden konnte ; die Zerstörung solcher Einzelelemente erfolgt dann durch örtliche überbeanspruchung und durch Abplatzen des Betons.
Ziel der Erfindung ist es, eine solche Stütz-und Futtermauer der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, dass sie bei durch örtliche Setzungen, Hangbewegungen usw. verursachten Formänderungen ein zäh-elastisches (plastisches) Verhalten zeigt, bei welchem einerseits der Längsverband der Mauer in waagrechter Richtung stets einwandfrei erhalten bleibt, anderseits aber eine gewisse Bewegungsmöglichkeit und Nachgiebigkeit der Elemente des Mauerverbandes in lotrechter Richtung besteht und gewährleistet ist, ohne jedoch eine Änderung der Struktur oder eine Störung des äusseren Erscheinungsbildes und eine Unterbrechung des eigentlichen Verbandes eintreten zu lassen.
Gemäss dem wesentlichsten Erfindungsmerkmal beträgt das Verhältnis von Querschnittshöhe zu Querschnittsbreite der mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten und sich über jeweils mindestens zwei von Binderelementen begrenzte Felder erstreckenden, mit den Stossfugen gegeneinander versetzt angeordneten, vorzugsweise armierten Läuferelemente mindestens 1 : 3.
Mit dieser Massnahme wird bewusst darauf verzichtet, den Mauerverband gegen Formänderungen in seiner Ebene völlig starr zu gestalten. Absichtlich wird das Widerstandsmoment der Läufer in der Fall-Linie des Mauerverbandes gering gewählt, um die erwünschte Nachgiebigkeit der Mauer zu erzielen, der dann in weiterer Folge zu verdanken ist, dass örtliche Formänderungen ohne Auftreten von Brüchen, ohne Schäden des Zusammenhaltes der Elemente und ohne Strukturänderungen aufgenommen
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werden können.
Infolge des geringen Trägheitsmomentes in bezug zur Horizontalachse vermag das einzelne Läuferelement unter vertikalen Belastungen erhebliche Durchbiegungen zu erleiden, ohne zu brechen. Auftretende Risse sind unbedenklich, vor allem dann, wenn es sich um vorgespannte Elemente handelt oder/und wenn sich die schlaffe Bewehrung etwa in Höhenmitte des Elementes befindet. In Richtung senkrecht zur Mauerebene (also im wesentlichen in der Horizontalen) ist hingegen das Trägheitsmoment des bohlenartig ausgebildeten Läuferelementes gross und dieses ist damit in dieser Ebene zur Aufnahme verhältnismässig grosser Erddruckkräfte befähigt.
Die flache Bohlenform der Läuferelemente ist ferner auch insofern von Vorteil als für die Übertragung der Vertikalkräfte eine grosse Druckfläche als Auflager zur Verfügung steht, über die sich die von oben her wirkenden Vertikalkräfte gut übertragen können.
Durch die Versetzung der Stossstellen zwischen den in Längsrichtung aneinandergereihten Läuferelementen in den übereinander angeordneten Reihen dieser Läuferelemente wird erreicht, dass immer ein Teil der Läuferelemente bei örtlichen Setzungen auf Biegung beansprucht wird, gleichgültig wo die örtliche Setzung erfolgt.
Zur Übertragung von Vertikalkräften zwischen übereinanderliegenden Reihen von Läuferelementen können innerhalb der von den Binderelementen begrenzten Felder zwischen solchen benachbart übereinanderliegenden Läuferelementen Distanzklötze angeordnet sein. Dadurch wird die Feldweite der Läuferelemente wirksam verringert und die gewünschten Durchbiegungen können auf ein gewähltes Ausmass begrenzt werden.
Nach einem weiteren, sehr wesentlichen Erfindungsmerkmal ist vorteilhafterweise die Breite der Läuferelemente mindestens gleich gross dem lichten Abstand benachbart übereinanderliegender Läuferelemente, wobei dieser lichte Abstand durch die im Bereich der Auflagerung der Läuferelemente zu messende Höhe der Binderelemente bestimmt wird, auf denen die Läuferelemente aufruhen.
Dadurch wird erreicht, dass sich das Hinterfüllungsmaterial innerhalb der Abstände der Läuferelementereihen frei abböschen kann, die vordere Ansichtsfläche der Mauer wird damit nur zu einem geringen Teil aus Beton, überwiegend jedoch aus abgeböschtem, mit Pflanzenwuchs versehenem Erdmaterial gebildet. Diese Lösung erweist sich somit nicht nur als wirtschaftlich, sondern auch als ästhetisch ansprechend.
Bei dieser gewissermassen offenen Ausbildung der Mauersichtfläche ist darauf zu achten, dass die Breite der Läuferelemente grösser ist als die in der Ebene ihrer Oberseite gemessene Projektion der zwischen zwei übereinander benachbarten Läuferelementen verlaufenden Böschungslinie des Hinterfüllungsmaterials. Die Böschungslinie zwischen zwei benachbarten Läuferelementen verläuft somit gegen die untere innengelegene Kante des jeweils nächsthöheren Läuferelementes und das Hinterfüllungsmaterial kann nicht durch das Gefüge der Stützmauer austreten, wenn diese Böschungslinie im Bereich der Oberseite des nächstunteren Läuferelementes endet.
Weitere Merkmale der Erfindung werden der besseren Verständlichkeit halber im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulichen. Die Fig. 1 dieser Zeichnungen stellt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Stütz-und Futtermauer dar, die Fig. 2 ist eine Draufsicht. Die Fig. 3 zeigt im Detail einen Querschnitts-Ausschnitt in grösserem Massstab, die Fig. 4 und 5 betreffen die Gestaltung eines einzelnen Läuferelementes im Längs-und Querschnitt und die Fig. 6 zeigt die Stützmauer nach Fig. 1 und 2 in axonometrischer Ansicht.
Die dargestellte Stützmauer dient zur Stützung des Erdreiches-l-und beispielswelse zum Schutz eines Verkehrsweges-2- ; sie besteht aus den Läuferelementen --3-- und den Binderelementen--4--.
Die Läuferelemente --3-- sind parallel zur Mauerebene angeordnet, haben Bohlenform mit einem Verhältnis der Querschnittshöhe zur Querschnittsbreite von etwa 1 : 3 bis 1 : 5 und lagern auf den Binderelementen --4-- auf. Wie die Fig. 2 erkennen lässt, erstreckt sich jedes Läuferelement --3-- über jeweils zwei von Binderelementen--4--begrenzte Felder. In den übereinanderliegenden Läuferreihen sind die Stösse der Läuferelemente gegeneinander versetzt.
Wie die Fig. 2 ferner zeigt, können Distanzklötze--5--zwischen übereinanderliegenden Läuferelementen --3-- angeordnet werden, um für eine bessere Übertragung der Vertikalkräfte abwärts zu sorgen. Die Binderelemente--4--haben an beiden Enden Verankerungsköpfe, mit denen sie Läuferelemente --3-- festzuhalten vermögen und verankern.
Die Binderelemente--4--erstrecken sich senkrecht in das Hinterfüllungsmaterial (Erdreich - -1--). Nötigenfalls kann die Verankerung der Mauer im Hinterfüllungsmaterial durch Anfügen eines weiteren aus Binder-und Läuferelementen bestehenden Mauerverbandes verbessert werden, so wie dies die Fig. 1 veranschaulicht.
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Als Fundament kann gemäss Fig. 1 eine Anzahl unmittelbar übereinanderliegender und/oder nebeneinanderliegender Läuferelemente --3-- vorgesehen sein, auf denen die unterste Schar von Binderelementen--4--aufliegt.
In der Fig. 3 ist zu erkennen, worauf bei der Wahl der Dimensionen der Läuferelemente --3-geachtet werden muss, wenn mit einem Minimum an Beton das Auslangen gefunden werden soll. Die Breite b der Läuferelemente --3-- soll mindestens gleich gross sein dem lichten Abstand t benachbart übereinanderliegender Läuferelemente ; dieser lichte Abstand t ergibt sich zwangsläufig aus der im Bereich der Auflagerung der Läuferelemente vorhandenen Höhe der Binderelemente-4--, auf denen die Läuferelemente-3-aufruhen. Die Querschnittshöhe d der Läuferelemente-3-verhält sich zur Querschnittsbreite b wie etwa 1 : 3 bis 1 : 5.
Ausserdem muss aber die Breite der Läuferelemente-3-auch grösser sein als die in der Ebene dieser Läuferelemente gemessene Projektion der zwischen zwei übereinander benachbarten Läuferelementen verlaufenden Böschungslinie des Hinterfüllungsmaterials --1--. Wie die Fig. 3 zeigt, verläuft dann die Böschungslinie in den Bereich der Oberseite des jeweils nächstunteren Läuferelementes--3-- ; es kann durch die offenen Fächer der Stützmauer kein Hinterfüllungsmaterial austreten.
Die Läuferelemente --3-- werden zweckmässig, wie Fig. 4 und 5 zeigen, mit einer etwa in Höhenmitte verlaufenden Längsbewehrung-6-und einer Bügelbewehrung-7-versehen. Die Längsbewehrung insbesondere der Läuferelemente--3--, jedoch auch der Binderelemente--4-kann nach einem beliebigen Verfahren vorgespannt sein ; als besonders wirtschaftlich wird sich die Herstellung dieser Elemente in einem Spannbett erweisen.
In Fig. 4 ist angedeutet, dass diese Läuferelemente --3-- an den Stirnseiten mit Aussparungen
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ausgebildet--3-- gebildete Mauerebene nicht vor.
Die Fig. 6 lässt erkennen, wie gering bei einer erfindungsgemäss gestalteten Mauer der Betonanteil der Sichtfläche ist und wie gross jener Anteil ist, an dem das Hinterfüllungsmaterial-l-zu Tage tritt und mit einer Bepflanzung versehen werden kann.
In der Fig. 6 ist ferner angedeutet, dass es nach Belieben und Bedarf möglich ist, Läuferelemente - auch an der Hinterseite der Binderelemente --4-- vorzusehen, um dadurch die Verankerung
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verformbarem, schmiegsamem, plastischem oder elastischem Material, z. B. aus imprägnierter Pappe, aus Kunststoff, Pappelholz od. dgl., angeordnet sein, welche, so wie bei der Verwendung solcher Zwischenlagen im Eisenbahnoberbau, eine gleichmässige Verteilung des Druckes auf die zur Verfügung stehenden Auflagerflächen gewährleisten. Zum gleichen Zweck kann auch eine Vermörtelung dieser Fugen vorgesehen werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung in keiner Weise an die dargestellten und erläuterten Ausführungsvarianten gebunden, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung überaus zahlreiche und mannigfache Abwandlungen und Ergänzungen ausführbar. Selbstverständlich müssen die Läuferelemente nicht unbedingt senkrecht zu den Binderelementen angeordnet werden ; das erfindungsgemässe Mauerwerk kann auch im Grundriss polygonal verlaufen und muss durchaus nicht eine Ebene verkörpern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stütz- und Futtermauer aus Betonfertigteilen, bestehend aus einer Vielzahl parallel zur Mauerebene übereinander verlegter Läuferelemente, die auf senkrecht hiezu sich in die Hinterfüllung der Mauer erstreckenden Binderelementen aufliegen und von diesen gehalten werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Verhältnis von Querschnittshöhe zu Querschnittsbreite der mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten und sich über jeweils mindestens zwei von Binderelementen begrenzte Felder erstreckenden, mit den Stossfugen gegeneinander versetzt angeordneten, vorzugsweise armierten Läuferelementen mindestens 1 : 3 beträgt.
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