CH663055A5

CH663055A5 - Tragstrukturteil fuer gebaeude, verfahren zur herstellung dieses tragstrukturteiles sowie verwendung desselben.

Info

Publication number: CH663055A5
Application number: CH4820/84A
Authority: CH
Inventors: Franz Julius Dipl-Ing Gergely
Original assignee: Gergely Franz Julius
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1987-11-13
Also published as: DE3426314A1

Description

io Die Erfindung betrifft einen Tragstrukturteil für durch Erdbeben gefährdete Gebäude, ein Verfahren zur Herstellung dieses Tragstrukturteiles sowie eine Verwendung desselben.

Früher wurden Gebäude in erdbebengefährdeten Gebieten in Leichtbauweise errichtet. Dies führte bei einem Erdbe-15 ben zu verheerenden Gebäudeschäden. Durch die Massen der einstürzenden Teile war die Zahl der von einstürzenden Gebäuden erschlagenen Opfer stets sehr hoch. Etwa bei Beginn der dreissiger Jahren dieses Jahrhunderts wurde die Leichtbauweise verlassen und besonders in erdbebengefähr-20 deten Gebieten Gebäude in Stahlbetonbauweise errichtet, wobei die Gebäude geschlossene Kästen mit Fenster- und Türöffnungen bildeten. Diese Gebäude stellten sich schief, fallen aber kaum mehr ein. Dièser Vorteil wurde jedoch mit einem erheblichen Material- und Kostenaufwand und mit 25 dem Nachteil erkauft, dass die reinen Stahlbetonwände und -decken wenig geeignet sind, eine angenehme Wohnatmosphäre zu schaffen. Ausserdem trat in den tragenden Wänden und Decken derartiger Gebäude im Fall eines Erdbebens eine erhebliche Rissbildung auf, so dass die Gebäude zwar nicht 30 einstürzten, aber doch für die Weiterverwendung nicht mehr geeignet waren.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und insbesondere die Errichtung von Gebäuden zu ermöglichen, die einen geringeren Materialeinsatz erfordern und ein 35 besseres Wohnklima schaffen. Es soll dabei von der absoluten Starrbauweise abgegangen und eine in Grenzen nachgiebige Bauweise zur Anwendung kommen, d.h. eine Bauweise, die es ermöglicht, Erdstösse durch temporäre Deformation von Gebäudeteilen aufzunehmen, ohne dass eine nennens-40 werte Gefahr des Gebäudeeinsturzes oder auch nur einer Beschädigung des Gebäudes entsteht.

Diese Aufgabe wird bei einem Tragstrukturteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass es ein Gitterwerk aus Stahlbeton aufweist.

45 Vorzugsweise Weiterausgestaltungen des erfindungsge-mässen Tragstrukturteiles sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Tragstrukturteiles, wel-50 ches gekennzeichnet ist durch folgende Verfahrensschritte: zwei Stahlgitter werden in einem Abstand voneinander angeordnet und in diesem Abstand voneinander fixiert; Deckplatten mit angesetzten Gitterwerkfüllern werden von aussen her an die Stahlgitter herangeführt und so weit einander genähert, 55 dass die Gitterwerkfüller beider Deckplatten, die Freiräume der Stahlgitter unter Einhaltung eines Abstandes zu den Stäben der Stahlgitter durchdringend, soweit der Innenseite der jeweils anderen Deckplatte genähert sind, dass sie an der Innenseite der jeweils anderen Deckplatte anliegen; Fixieren 60 der Deckplatten gegeneinander und in ihrem Abstand zu den Stahlgittern so, dass alle Gitterwerkfüller zu den sie allseits umgebenden Stäben der Stahlgitter unter Bildung eines dieses umgebenden Kanalsystems einen zumindest im wesentlichen gleichen Abstand haben; Einfüllen von Beton in das Kanalsy-65 stem, das durch die vorhergehenden Verfahrensschritte entstanden ist, von den Deckplatten und den Gitterwerkfüllern begrenzt ist und in dem sich die Stahlgitter befinden und Erhärtenlassen des eingefüllten Betons.

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Zweckmässige Weiterausgestaltungen des erfindungsge-mässen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 8 bis 10.

Gegenstand der Erfindung ist ausserdem eine Verwendung des erfindungsgemässen Tragstrukturteiles zur Erstellung von Gebäudewänden und/oder -decken.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemässes Tragstrukturteil in perspektivischer Darstellung, wie es bei der Errichtung tragender vertikaler Wände zur Anwendung kommt, mit zur deutlicheren Darstellung teilweise weggebrochenen Deckplatten,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines im Tragstrukturteil gemäss Fig. 1 verwendeten Baustahlgewebekäfiges,

Fig. 3 den Grundriss eines bei einem Baustahlgewebekäfig gemäss Fig. 2 verwendeten Distanzstückes und

Fig. 4 eine der erfindungsgemäss zur Anwendung kommenden Deckplatten.

Es wird zunächst aus zwei flächigen Baustahlgewebegittern 1 und 2 unter Verwendung von Abstandsstücken 3 ein käfigartiges räumliches Gebilde 4 hergestellt. Jedes Abstandsstück 3 hat eine im wesentlichen rechteckige Kontur. Es ist von den Enden her geschlitzt, so dass ein rechteckiges Mittelstück entsteht, an das vier zungenförmige Laschen angesetzt sind. Zur Montage werden zwei diagonal einander gegenüberliegende Laschen um je einen horizontalen Stab beider Gitter 1,2 herumgebogen. Unter Verwendung einer angemessenen Anzahl solcher Abstandsstücke 3 entsteht aus diesen und den beiden Gittern 1 und 2 das käfigartige Gebilde von etwa 60 cm Aussenmass und je 11 cm Abstand zwischen den einzelnen Stäben in den beiden Richtungen der Erstreckung der beiden Gitter.

Unabhängig davon werden zwei Deckplatten 5 und 6 mit Gitterwerkfüllern 7 hergestellt. Die Bauelemente aus je einer Deckplatte 5 bzw. 6 und einer angemessenen Anzahl von Gitterfüllern werden aus einem relativ weichen Material, im Regelfall Schaum- oder Porenbeton, hergestellt, wobei das flüssige Ausgangsmaterial in eine Form gegeben, dort zum Aufschäumen und zum Erhärten gebracht wird. Noch in der Form wird die glatte Aussenfläche der Deckplatte 5 bzw. 6 mit einer harten, wasserabweisenden Schutzschicht versehen. Die Form ist so ausgebildet, dass zwei im Winkel zusammen-stossende Kanten der quadratischen Deckplatten 5 und 6 als Nuten 20, die beiden anderen Kanten als entsprechende Federn 21 ausgebildet sind. Das Kantenmass der Deckplatten beträgt etwa 60 cm.

Zwei derart vorbereitete Deckplatten 5 und 6 werden nun von beiden Seiten her an den Käfig 4 herangefahren, wobei die Anordnung der Gitterwerkfüller 7 so gewählt ist, dass mit in zwei Richtungen orientierter Regelmässigkeit aufeinanderfolgend ein Gitterwerkfüller 7 der einen und der anderen Deckplatte 5 bzw. 6 in die Freiräume des Käfigs 4 eindringt. Der Abstand zwischen den Innenseiten der Deckplatten 5 und 6 wird durch die Länge der Abstandsstücke 3 mit deren nicht umgebogenen Zungen bestimmt. Ist dieser Zusammenbauzustand erreicht, so werden durch einige oder alle Gitterwerkfüller 7 Eisenstäbe gesteckt, wozu die Gitterwerkfüller 7 entsprechende Löcher 22 aufweisen. Die Deckplatten 5 und 6 und der Käfig 4 sind so gegeneinander fixiert. Danach werden rings um das Bauteil zwischen die Deckplatten 5 und 6 Randschienen eingelegt. Es entsteht so eine ringsum geschlossene Hohlform, in deren Kanälen sich der Käfig 4 aus Baustahlgewebe befindet. Durch verbliebene geeignete Öffnungen wird nun Beton eingegossen, der die Baustahlgewebematten 1 und 2 umschliesst und sich an beiden Platten 5 und 6 dicht anlegt, um beim Erhärten eine innige Verbindung sowohl mit dem Baustahlgewebe 1, 2 als auch den Deckplatten 5, 6 einzugehen. Das Aushärten des eingefüllten Betons erfolgt dabei in besonders günstiger Weise, indem dem eingefüllten Beton durch den Schaum- oder Porenbeton der Deckplatten 5 und 6 zunächst einmal Feuchtigkeit entzogen, dessen Aushärten also beschleunigt wird, während ab einer gewissen Zeit diese Feuchtigkeit zurückgegeben und das Aushärten des Betons verlangsamt wird. Vorzugsweise dienen die Deckplatten 5 und 6 als verlorene Schalungsteile, d.h. sie sind am Ende feste Bestandteile des fertigen Bauelementes bzw. Tragstrukturteiles. Die Beschaffenheit der Deckplatten 5 und 6 verhilft dem Beton zum guten, rissfreien Aushärten in der Schalung. Mittels der Nut- und Federausbildung an den Deckplatten 5 und 6 sind mehrere derart hergestellte Bauelemente zu ganzen Wänden zusammenzufügen. Die Verbindung ist relativ starr, die Bauelemente in sich sind dagegen in gewollten Grenzen nachgiebig, indem durch Deformation möglicherweise der eine oder andere Gitterwerkfüller 7 zerstört wird, die Platte in ihrer Gesamtheit jedoch kaum geschwächt erhalten bleibt und durchlaufende Risse nicht auftreten.

Die miteinander zu verbindenden Bauelemente können in einer Ebene liegen oder in Ebenen, die unter bestimmten Winkeln zusammenstossen. In den Verbindungsbereich an Ecken hinausragende Gitterstäbe horizontaler Platten und Ausfüllen dieser Bereiche mit Beton sorgen für die nötige Eckensteifigkeit.

Schliesslich kann ein Bauelement auch die Grösse einer kompletten, an Ort und Stelle gefertigten Wand haben, während im ersten Fall eine fabrikmässige Fertigung der Bauelemente erfolgen kann und an Ort und Stelle lediglich deren Zusammensetzung erfolgt.

Für Decken können Tragstrukturteile bzw. Bauelemente mit nur einer Deckplatte zur Anwendung kommen, die mit dieser Deckplatte nach unten zum Einbau kommen, wobei die zweite Deckplatte für alle Bauelemente gemeinsam an Ort und Stelle gegossen wird.

Die Aussenseiten der Deckplatten dieser Tragstrukturteile können vor oder nach deren Zusammenfügen zu einer Wand oder Decke so behandelt werden, dass die für das fertige Bauwerk gewünschte Oberflächenstruktur erhalten wird. Insbesondere geht es dabei um ein Verschliessen der Poren, ein Verdichten des Materials und um dessen ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Für die Gebäudeaus-senseite sollte vor allem ein Gemisch aus einem Kunstharz und Natursteingranulat mit bis zu 9 mm Korndurchmesser zur Anwendung kommen, das gut aufzutragen ist und nach dem Auftragen gut in kurzer Zeit härtet. Es ist vor allem optisch befriedigend sowie hart und wasserabweisend. Die als Gebäudeinnenseiten gedachten Flächen müssen entsprechend den an solche Flächen zu stellenden Anforderungen genügen. Eine schützende Aussenschicht auf beiden Deckplatten 5 und 6 sollte aus einer lösungsmittelhaltigen Quarz-Sand-Dispersion mit einem Bindemittel auf PV/Ac-Basis bestehen, die selbstausbreitend ist.

Im einzelnen kann eine schützende Aussenschicht wie folgt aufgebaut werden, wobei diese Schichtaufeinanderfolge gute Wirkungen unabhängig von dem Aufbau der beschichteten Fläche erbringt und auch die Einzelschichten unabhängig voneinander verwendbar sind. :

1. Bindemittel

28,00 kg schlagfestes Polystyrolgranulat,

70,00 kg Toluol,

0,40 kg Dibutylstalat.

2. Grundierungsmittel 80 kg Bindemttel,

18 kg Toluol,

2 kg Dibutylstalat.

3. Wandspachtelmasse 16 kg Bindemittel

8 kg Polyvinylacetat,

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90 kg Quarzsand bis 2 mm Korngrösse,

11 Wasser. 4. Imprägnierungsmittel - bitumenhaltig

25 kg Bitumen/Taupunkt 40 bis 60° C, 25 kg Toluol,

50 kg Bindemittel,

2 kg Dibutylstalat,

5 kg Liquid gummikonzentrat,

1 kg Resorcin.

- aluminiumhaltig 5 80 kg Bindemittel,

18 kg Toluol,

2 kg Dibutylstalat,

2 kg Aluminiumpulver 2 bis 5 Micron Korngrösse, 1 kg Resorcin.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Tragstrukturteil für durch Erdbeben gefährdete Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gitterwerk aus Stahlbeton aufweist.

2. Tragstrukturteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlbeton-Gitterwerk durch zwei im Abstand voneinander angeordnete parallele Gitter (1,2) aus Stahl verstärkt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Tragstrukturteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiräume des Stahlbeton-Gitterwerkes von Gitterwerkfüllern (7) aus relativ weichem Material, insbesondere Schaum- oder Porenbeton, ausgefüllt sind.

4. Tragstrukturteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterwerkfüller in das Stahlbeton-Gitterwerk (4) hineinragende Vorsprünge (7) zumindest einer Deckplatte (5,6) sind, die auf zumindest eine Stahlbeton-Gitter-werkaussenseite aufgesetzt ist.

5. Tragstrukturteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Deckplatte (5, 6) und die Vorsprünge (7) aus dem gleichen Material bestehen und die Deckplatte (5,6) eine mit zumindest einem Teil der Vorsprünge (7) einstückig vorgefertigte Struktur ist.

6. Tragstrukturteil nach Anspruch 5, dass seine Aussenflä-che mit einer harten wasserabweisenden Beschichtung, insbesondere aus einer lösungsmittelhaltigen Quarz-Sand-Disper-sion mit einem Bindemittel auf PV/Ac-Basis, versehen ist.

7. Verfahren zur Herstellung des Tragstrukturteiles nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: zwei Stahlgitter (1,2) werden in einem Abstand voneinander angeordnet und in diesem Abstand voneinander fixiert; Deckplatten (5,6) mit angesetzten Gitterwerkfüllern (7) werden von aussen her an die Stahlgitter (1,2) herangeführt und so weit einander genähert, dass die Gitterwerkfüller (7) beider Deckplatten (5,6), die Freiräume der Stahlgitter unter Einhaltung eines Abstandes zu den Stäben der Stahlgitter durchdringend, soweit der Innenseite der jeweils anderen Deckplatte genähert sind, dass sie an der Innenseite der jeweils anderen Deckplatte anliegen; Fixieren der Deckplatten (5,6) gegeneinander und in ihrem Abstand zu den Stahlgittern (1,2) so, dass alle Gitterwerkfüller (7) zu den sie allseits umgebenden Stäben der Stahlgitter unter Bildung eines diese umgebenden Kanalsystems einen zumindest im wesentlichen gleichen Abstand haben; Einfüllen von Beton in das Kanalsystem, das durch die vorhergehenden Verfahrensschritte entstanden ist, von den Deckplatten (5, 6) und den Gitterwerkfüllern (7) begrenzt ist und in dem sich die Stahlgitter (1,2) befinden und Erhärtenlassen des eingefüllten Betons.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Form durchgeführt wird, die die Deckplatten (5,6) an ihren Aussenseiten abstützt, wobei Deckplatten mit Gitterwerkfüllern derart Verwendung finden, dass die Gitterwerkfüller der einen Deckplatte gegenüber den Gitterwerkfüllern der anderen Deckplatte in den Ebenen der Deckplatten in beiden zueinander senkrechten Richtungen um eine Gitterwerkfeldteilung versetzt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Deckplatten (5,6), bei denen im Einbauzustand aufeinanderfolgende Gitterwerkfüller (7) fluchtende ' Löcher (22) haben, wobei nach Erreichen des Einbauzustandes der Deckplatten (5,6) durch die fluchtenden Löcher (22) von in einer Reihe aufeinanderfolgender Gitterwerkfüller (7) beider Deckplatten (5, 6) Fixierstäbe gesteckt werden, um die Deckplatten (5, 6) im Einbauzustand gegeneinander zu fixieren.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aussenseite der Deckplatten (5, 6) mit einer Aufeinanderfolge folgender Einzelschichten in der Reihenfolge beginnend mit der der Deckplatte nächstliegenden Einzelschicht beschichtet: Bindemittel, Grundierungsmittel, Spachtelmasse, Imprägnierungsmittel.

11. Verwendung des Tragstrukturteiles nach Anspruch 1 5 zur Erstellung von Gebäudewänden und/oder -decken.