CH688965A5 - Verfahren zur Krafteinleitung in Ortbetonplatten sowie Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens. - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



  Es ist insbesondere im Hochbau üblich, bei Dekken- und Tragkonstruktionen Bewehrungen zu verwenden, um Kräfte zu verteilen, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Materialfestigkeiten. 



  Druckverankerungen von Bewehrungsstäben, beispielsweise bei Stützen (Säulen und Pfeiler in allen Formen und Abmessungen) werden daher oft vor Ort mit Fuss- und Kopfplatten verschweisst und anschliessend mit Ortbeton vergossen. 



  Es hat sich dabei gezeigt, dass die resultierenden Herstellungstoleranzen und die beim Schweissen entstehenden thermischen Verkrümmungen zu lokalen Überbelastungen führen. Diese stellen eine - im eingegossenen Zustand - schwer kontrollierbare Gefahrenquelle dar und bilden ein grosses Sicherheitsrisiko, insbesondere bei hochbelasteten Bauten. 



  Zusätzlich müssen in derartigen Konstruktionen in den Platten (z.B. Decken) vorgesehene Bewehrungen (Stäbe und/oder Kabel) eingefädelt werden, was äusserst unwirtschaftlich ist und andererseits zu Fehlverlegungen der Bewehrungen verleitet. 



  Wird ferner berücksichtigt, dass bei der Erstellung von Ortbeton dieser im Stützenbereich nachfliessen muss und durch mechanisches Verdichten, mittels Vibratoren, ein formschlüssiger und lunkerfreier Guss erzeugt werden sollte, so stellt man fest, dass die Bauhandwerker, systembedingt, überfordert sind. 



  Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und insbesondere die Sicherheit von Bauten erhöht. 



  Der Erfindungsgegenstand soll ausserdem an die bisher üblichen architektonischen Ausgestaltungen anpassbar sein und ein wirtschaftliches Arbeiten auf der Baustelle ermöglichen. Zentrier- und Ausrichtarbeiten sollen effizent und mit grosser Genauigkeit möglich sein. 



  Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich mit der bisherigen Bautechnologie ausführen und kann mit den Elementen des Stands der Technik beliebig kombiniert und optimiert werden. 



  Erfindungsgemäss hergestellte Stützkonstruktionen lassen sich auch in komplizierten Anordnungen einwandfrei, in an sich bekannter Weise, verdichten. 



  In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. 



  Das Verfahren nach Anspruch 2 erlaubt optimale Kraftdurchleitungen durch Platten, wobei im einfachsten Fall der Ortbeton derart gegossen wird, dass die Flanschfläche in der unteren Platte noch sichtbar ist, und dass darauf die untere Flanschfläche der oberen Stütze gestellt wird. 



  In der Paxis müssen oft Unebenheiten durch eine Fliessmörtelschicht ausgeglichen werden, sodass sich zur besseren Ortung grellfarbige Markierungen auf der Flanschfläche als günstig erweisen. 



  Zum gleichen Zweck können mechanische Hilfsmittel, wie aus dem Beton herausragende Positionierungsstifte etc. verwendet wer den. Diese werden mit Vorteil in kleine, zusätzliche Sacklöcher im Zentrum der Flanschfläche eingesteckt und finden im Gegenstück eine überdimensionierte Bohrung zur Positionierung. 



  Es ist erfindungswesentlich, dass die Kraftübertragung vom Ende des Bewehrungsstabes auf die Druckverteilplatte erfolgt und diese formschlüssig auf dem Stabende aufliegt, Anspruch 3. Je nach Konstruktion der Vorrichtung empfiehlt es sich, den Stab der Bohrung anzupassen, um deren wirtschaftliche Herstellung zu gewährleisten. 



  Besonders günstig ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 4; sie lässt Fertigungstoleranzen zu und erlaubt eine rasche Montage der Elemente, sowie deren vorläufiges Fixieren. 



  Die Form nach Anspruch 5 ist sowohl belastungsmässig als auch fertigungstechnisch günstig. 



  Der in Anspruch 6 erwähnte Wulst erlaubt eine dünnwandige, materialsparende Ausführung des Kragens, ohne dass die Gefahr eines Ausbrechens entsteht. 



  Besonders wirtschaftlich herstellbar sind aus einem Stück gefertigte, insbesondere gegossene Flansche, vgl. Anspruch 7. 



  Die Herstellung gemäss Anspruch 8 erfordert geringe Investitionen und ist vor allem bei kleineren Stückzahlen vorteilhaft. 



  Anspruch 9 beschreibt eine, insbesondere für den Einsatz im unteren Auflagebereich vorteilhafte Ausführungsform, die auch eine Vor-Fabrikation erlaubt. 



  Bewährt hat sich die Bemessungsgrundlage nach Anspruch 10. 



  Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. 



  Es zeigen: 
 
   Fig. 1 einen erfindungsgemässen Flansch, in Schnittdarstellung, 
   Fig. 2 eine Variante eines Flansches, aufgeschoben auf einen Bewehrungsstab, 
   Fig. 3 einen charakteristischen Einsatz der Flansche nach Fig. 1 und Fig. 2 im Hochbau, 
   Fig. 4 eine erste Variante zu Fig. 3, 
   Fig. 5 eine zweite Variante, besonders geeignet bei gedrängten Platzverhältnissen, 
   Fig. 6 eine weitere Variante, vorgesehen in hochbeanspruchten Pfeilern und 
   Fig. 7 eine Grundrissdarstellung eines Pfeilers, Fig. 6. 
 



  In Fig. 1 ist mit 1 ein rotationssymetrischer, druckaufnehmender Flansch bezeichnet. Dieser weist stirnseitig eine Flanschfläche 2 auf und bildet eine Druckverteilplatte 3, auf welcher ein konzentrischer Kragen 4 angesetzt ist. Der Übergang von der Druckverteilplatte 3 zum Kragen 4 ist in Form eines Rotationshyperboloides R ausgeführt. Am unteren Ende des Kragens 4 befindet sich ein umlaufender Wulst 8; im Innern eine Sackloch-Bohrung 5, mit einer ebenen Stirnfläche 6. 



  Die Sackloch-Bohrung 5 weist nach innen sich verengende Wandflächen 7 auf und bildet damit eine Rotations-Kegelform K. 



  In nachfolgenden Figuren sind gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. 



  Der Flansch 1, gemäss Fig. 2 ist für kleinere Belastungen vorgesehen und weist, fabrikationsbedingt, eine etwas einfachere Aussenform auf. 



  Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass der Flansch 1 auf einen notorisch bekannten Bewehrungsstab 10 aufgesetzt ist und mit seiner Stirnfläche die Stirnfläche 6 der Sackloch-Bohrung 5 vollflächig kontaktiert. Durch die kegelförmige Ausgestaltung der Bohrung 5 lässt sich der Flansch 1 leicht auf den Bewehrungsstab 10 aufschieben; er klemmt im hinteren Teil der Sackloch-Bohrung 5 und ist damit mechanisch zentriert. 



  Die schematischen Darstellungen Fig. 3 bis 5 zeigen typische Einsatzmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes. 



  Aus Fig. 3 ist ein unterer Pfeiler 22 ersichtlich, aus welchem Bewehrungsstäbe 10 mit aufgesetzten Flanschen 1 herausragen und über eine Ausgleichsschicht 201 einen üblichen, vorfabrizierten oberen Pfeiler 24 tragen. Im herausragenden Teil sind die Bewehrungsstäbe 10 und die Flansche 1 in eine Platte 23 aus Ortbeton eingegossen. 



  Die Anordnung gemäss Fig. 4 zeigt eine Dekkenkonstruktion mit unterhalb und oberhalb der Platte 23 angreifenden Flanschen 1 und entsprechend in ihrer Länge dimensionierten Bewehrungsstäben 10, welche in einem Pfeiler 22 eingegossen sind. 



  In ähnlicher Weise ist die Platte 23, Fig. 5, ausgeführt, wo wiederum der Pfeiler 22 mit seinen Flanschen 1 und den Bewehrungsstäben 10 in die Ortbetonplatte 23 eingelassen ist. 



  Aus Fig. 5 ist ferner ersichtlich, dass der Erfindungsgegenstand eine teilweise Vor-Fabrikation ermöglicht, d.h. dass zwingend nur die Platten vor Ort gegossen werden müssen und dass die Stützen (Pfeiler) auch serienmässig vorfabriziert sein können. 



  Die Darstellung Fig. 6 zeigt den Einsatz des Erfindungsgegenstandes in hochbeanspruchten Dekkenkonstruktionen: 



  Auf einer üblichen Fundamentplatte 21 ist eine Stahlplatte 20 eingegossen, welche eine notorisch bekannte Fussplatte bildet und auf welcher insgesamt acht Flansche 1 mit ihren Bewehrungsstäben 10, aufliegen. Die hintereinanderliegenden, mittleren Bewehrungsstäbe 10 min  sind auf die Länge eines unteren Pfeilers 22 abgestimmt und in Ortbeton eingegossen. 



  Im Eckbereich des Pfeilers 22 befindliche Bewehrungsstäbe 10 sind über den Pfeiler 22, um die Dikke der oberen Platte 23 (Decke) hinausgeführt, welche ebenfalls in Ortbeton gegossen ist. 



  Über der Platte 23 befindet sich, analog zur Fussplatte, eine Ausgleichsschicht 20 min  aus Fliessmörtel, welche ihrerseits Flansche 1 min  mit den Bewehrungsstäben 10 min  trägt, welche in einem oberen Pfeiler 24 aus Ortbeton eingegossen sind. 



  Fig. 7 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung durch den unteren Pfeiler 22, Fig. 6, aus welcher strichpunktiert die Position des oberen Pfeilers 24 (Fig. 6) ersichtlich ist. Ferner sind gestrichelt die unteren Flansche 1 und die Bewehrungsstäbe 10, sowie die oberen Flansche 1 min  und die Stäbe 10 min eingezeichnet. 



  Die aus Festigkeitsgründen um 45 DEG  gedrehte Anordnung von oberen Pfeilern erlaubt eine optimale Ausnutzung der Materialfestigkeiten, ohne dass die Gefahr von ausführungsbedingten Mängeln entsteht. 



  Es ist u.a. auch aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, dass die Qualität einer Bauausführung in hohem Masse von der Positionierung der tragenden Bewehrungen abhängt. Der Erfindungsgegenstand lässt sich durch einfache Markierungshilfen, wie Farb ringe oder Positionierungsstifte ausrichten und eliminiert somit Gefahrenquellen. 



  Es ist ebenfalls erkennbar, dass derartige Konstruktionen leicht zugänglich für das Anbringen von horizontal angeordneten Bewehrungen wie Armierungseisen, aber auch Spannkabel, inkl. Grossspannglieder ist. 



  Die gezielte Vergrösserung der Auflageflächen lässt eine sichere Auslegung von Bauten zu. Zusätzlich können gefährliche Lufteinschlüsse im Beton vermieden werden, da einerseits das Nachfliessen des Betons bei der Aushärtung nicht durch Stahlplatten etc. behindert ist und andererseits die bekannten Methoden zur Verdichtung optimal einsetzbar sind. 



  Die Dimensionierung der Stützen und der Flansche erfolgt nach den üblichen Regeln der Baustatik; die Auflageflächen der Flansche werden vorteilhafterweise nach der Würfeldruckfestigkeit des Auflagers bemessen. 



  Der Erfindungsgegenstand eignet sich auch hervorragend für der Witterung ausgesetzte Bauten; er erlaubt einfach zu realisierende Kontrollen sowie die wirtschaftliche Durchführung von eventuellen Unterhaltsarbeiten. 

Claims (10)

1. Verfahren zur Krafteinleitung und -verteilung in einer Ortbetonplatte, welche zumindest auf einer aus einzelnen Bewehrungsstäben aufgebauten Stütze aufliegt oder diese trägt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die einzelnen Bewehrungsstäbe abgelängt werden und auf wenigstens einer Endseite eines Bewehrungsstabes ein druckaufnehmender Flansch aufgeschoben wird, wobei wenigstens die Stirnseite des Stabes formschlüssig in einer Bohrung des Flansches aufliegt, dass in einem zweiten Schritt dieser Bewehrungsstab an den Ort der vorgesehenen Krafteinleitung verbracht, mit seiner Flanschfläche ausgerichtet wird, und dass anschliessend die Stütze mit den darin liegenden Bewehrungen und dann die Ortbetonplatte gegossen werden.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, zur Kraftdurchleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortbetondecke aus hochfestem Fliessmörtel gegossen wird, und dass die Flanschflächen mittels mechanischer und/oder optischer Zentrierhilfen aufeinander ausgerichtet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der druckaufnehmende Flansch (1) eine ebene Flanschfläche (2) aufweist, welche eine zylindrische Druckverteilplatte (3) bildet, und dass unterhalb dieser Platte (3) ein zu dieser konzentrischer Kragen (4) mit einer Sackloch-Bohrung (5) vorgesehen ist, und dass die Stirnfläche (6) der Bohrung (5) eben ist, oder zumindest partiell einen definierten Radius aufweist.

4.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wandflächen (7) der Bohrung (5) kegelförmig ausgebildet sind und in ihrem kleinsten Durchmesser dem grössten Durchmesser eines Bewehrungsstabes (10) entsprechen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverteilplatte (3) in Form eines Rotationshyperboloides (R) in den Kragen (4) übergeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (4) endseitig einen umlaufenden Wulst (8) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese einstückig ausgebildet ist und aus Sphäroguss besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (4) als Buchse ausgestaltet ist und auf die Druckverteilplatte (3) aufgesetzt und mit dieser verschweisst ist.

9.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Flanschflächen (2) auf einer Stahlplatte (20) aufliegen und mit dieser eine Fussplatte bilden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschfläche (2) nach der Würfeldruckfestigkeit des in der Ortbetonplatte verwendeten Fliessmörtels bemessen ist.