CH701661A2 - Geschosshohes, vorgespanntes Wandbauteil zur Erreichung der Erdbebentauglichkeit von Mauerwerk. - Google Patents

Abstract

Geschosshohes, vorgespanntes Wandbauteil 1) mit einem rechteckigen Querschnitt und seitlichen Oberflächen 2), die dem Mauerwerk 17) entsprechen, in dem es eingesetzt wird. Durch aufgestauchte Köpfchen und Stahlscheiben an den im Elementfuss- und Kopfbereich vorstehenden Spanndrähten 7) können die Erdbebenbeanspruchungen in die Geschossdecken übertragen werden. Die erforderliche Aussparung in der Geschossdecke wird durch ein Einbauteil, das auf das Wandbauteil abgestimmt ist, praxisgerecht gelöst. Der Anschluss vom Wandbauteil zum Mauerwerk wird mit einer Fugenkonstruktion 18) ausgeführt, mit der bei Erdbebenbeanspruchung lokale Spannungskonzentrationen im Mauerwerk reduziert werden. Zusammen mit dem Mauerwerk 17) bildet diese Konstruktionsweise und die sie umfassenden Komponenten ein System, welches Gebäude erdbebentauglich macht.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Wandbauteil, eine Bewehrungsverankerung, ein Einbauteil zur Einlage in der Geschossdecke und eine Fuge als Anschluss des Wandbauteils zum Mauerwerk. Diese Komponenten bilden - zusammen mit dem zwischen den Wandbauteilen liegenden Mauerwerk - ein System, mit welchem Gebäude mit Mauerwerkswänden die heutigen, erhöhten Anforderungen hinsichtlich Erdbebensicherheit erfüllen.

[0002] Nach dem heutigen Stand der Technik werden bei Wohnungsbauten die Geschosswände in der Regel als Mauerwerk ausgeführt. Diese Bauweise ist wirtschaftlich und erfüllte bisher die gestellten Anforderungen an die Tragfähigkeit und die Gebrauchstauglichkeit problemlos.

[0003] In den letzten Jahren wurden die Anforderungen hinsichtlich Erdbebenbeanspruchung von Gebäuden verschärft. Unter Berücksichtigung dieser erhöhten Anforderungen ist die Erdbebensicherheit für Wohnbauten aus Mauerwerk in vielen Fällen nicht mehr zu gewährleisten. Aus diesem Grund werden heute in Wohnbauten vermehrt einzelne Wände aus Stahlbeton ausgeführt, womit die Erdbebensicherheit gewährleistet werden kann.

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mauerwerkskonforme Lösung zur Verfügung zu stellen, mit der die Erdbebensicherheit von Mauerwerk auch unter den erhöhten Erdbebenbeanspruchungen gewährleistet ist.

[0005] Das vorgefertigte, geschosshohe Wandbauteil wird als Wandabschnitt im Mauerwerk eingesetzt. Prädestinierte Positionen des Wandbauteils sind seitlich von Fenster- bzw. Türöffnungen oder Gebäudeecken.

[0006] Das Wandbauteil weist einen auf die Mauerwerksbreite abgestimmten, rechteckigen Querschnitt auf und ist mittels Spanndrähten in Längsrichtung vorgespannt. Die Vorspannung bewirkt, dass unabhängig von äusseren Lasten das Wandbauteil stets unter einer sich bezüglich Schubbeanspruchung günstig auswirkenden Normalkraft steht.

[0007] Die konzentrierte Anordnung der Spanndrähte im Aussenbereich des Querschnitts ermöglicht einen maximalen Biegewiderstand, insbesondere an der Einspannung zu den Geschossdecken. Im Bereich der Einspannung in die Geschossdecke sind die Spanndrähte nicht vorgespannt. Dadurch ist der Spanndraht in dieser Zone nicht vorgedehnt und mit entsprechend hoher Bruchdehnung des Spannstahles bei sehr hoher Zugfestigkeit ist die geforderte Duktilität garantiert.

[0008] Die am Kopf- und am Fussende des Wandbauteils vorstehenden Spanndrähte weisen zur Einleitung der Kräfte in die Geschossdecke an der Drahtenden eine Verankerung auf, die aus einem auf den Spanndraht aufgestauchten Köpfchen und einer Stahlscheibe besteht, wobei sich die Stahlscheibe auf das Köpfen abstützt. Durch diese Art der Verankerung der Spanndrähte können die Kräfte aus dem Wandbauteil einwandfrei in der Geschossdecke verankert werden.

[0009] Das Wandbauteil wird auf die Geschossdecke versetzt. Für die im Fussbereich des Wandbauteils vorstehenden Spanndrähte ist eine Aussparung erforderlich, welche zur Verankerung der Spanndrähte eine optimierte Form aufweist. Diese Aussparung wird durch Einbauten erzeugt, dass vor dem Betonieren an der entsprechenden Position in die Geschossdecke eingelegt wird.

[0010] Der Anschluss vom Wandbauteil zum angrenzenden Mauerwerk wird durch eine Fugenkonstruktion gelöst, womit lokale Spannungsspitzen im an das Wandbauteil angrenzenden Mauerwerk bei auftretenden Deformationen aus Erdbebenbeanspruchung vermieden werden.

[0011] Das Wandbauteil weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die kürzere Querschnittabmessung B entspricht der Breite der Mauerwerkswand, in dem es eingesetzt wird. In der Regel beträgt dieses Mass 15 cm oder 17.5 cm. Die längere Seite A des Querschnitts entspricht der dem Wandabschnitt, den dieses Element im versetzten Zustand in der Mauerwerkswand einnimmt. Ein bevorzugtes Mass für die längere Seite des Querschnitts liegt üblicherweise im Bereich von 50 cm bis 60 cm. Die Länge des Wandbauteils entspricht der Geschosshöhe des Gebäudes.

[0012] Drei seitliche Oberflächen des Wandbauteils bestehen beispielsweise aus Ton, wodurch beim Wandbauteil der gleiche Putzgrund wie bei der Mauerwerkswand aus Backstein vorliegt. Die vierte Seite des Wandbauteils bildet mit der Fugenkonstruktion die Anschlussfläche an das angrenzende Mauerwerk.

[0013] An definierten Stellen im Wandbauteil-Querschnitt können über die gesamte Bauteillänge durchgehende Kanäle oberflächennah im Tonbereich vorgesehen sein. Diese ermöglichen ein einfaches Setzen von Unterputz-Abzweigdosen und dienen zur Aufnahme von Installationsrohren, welche in der Regel neben Türöffnungen oder in Eckbereichen benötigt werden. Die Position dieser Kanäle ist an der Bauteiloberfläche gekennzeichnet. Dadurch entfallen die heute bei Mauerwerk nachträglich eingefrästen Schlitze für Leitungsführungen, welche neben dem Zusatzaufwand für die Ausführung einen negativen Einfluss auf die Tragfähigkeit haben.

[0014] In Fig. 1 ist eine konkrete Ausführung des Wandbauteiles dargestellt. Das Wandbauteil 1) wird als Wandelement mit der Länge L, welche der Geschosshöhe des Gebäudes entspricht, eingebaut. Die Wandbauteiloberfläche besteht aus einem Mauerwerksmaterial 2), die dem Mauerwerk entspricht in dem es eingesetzt wird und weist damit einen mauerwerkskonformen Putzgrund auf. In dem oberflächlich angeordneten Mauerwerksmaterial können Kanäle 6) angeordnet sein, die sich über die gesamte Länge des Wandbauteils erstrecken. Die Position dieser Kanäle ist auf der Oberfläche des Wandbauteiles beispielsweis durch Sicken 5) gekennzeichnet. Der Kern 3) des Wandbauteils 1) besteht aus Beton und in Längsrichtung angeordneten Spanndrähten 7), mit denen das Wandbauteil 1) vorgespannt ist und die eine spezielle Ausbildung der Drahtenden aufweisen.

[0015] Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine konkrete Ausführung des Wandbauteils 1). Die Breite des Wandbauteils 1) entspricht der Breite des Mauerwerks 17), in dem es eingesetzt wird. Der Kern 3) des Wandbauteils 1) besteht aus Beton, der eine Bügelbewehrung 4) zur Umschnürung der in Wandbauteil-Längsrichtung angeordneten Spanndrähte 7) aufweist, mit denen das Wandbauteil 1) vorgespannt ist. Den Anschluss an das angrenzende Mauerwerk 17) bildet die Fugenkonstruktion 18).

[0016] In Fig. 3 ist eine konkrete Ausführung im Horizontalschnitt dargestellt, in der im oberflächlich angeordneten Mauerwerksmaterial 2) Kanäle 6) angeordnet sind, die sich über die gesamte Länge des Wandbauteils 1) erstrecken. Die Position dieser Kanäle ist auf der Oberfläche des Wandbauteiles durch Sicken 5) gekennzeichnet.

[0017] Fig. 4 zeigt eine konkrete Ausbildung des Fussbereiches des Wandbauteils 1) und eine Bodenplatte 8)im Vertikalschnitt. Die Spanndrähte 7) des Wandbauteils 1) sind im Fussbereich des Wandbauteils 1) vorstehend. Mit den an den Enden der Spanndrähte 7) aufgestauchten Köpfchen 10) und den sich darauf abstützenden Stahlscheiben 11) lässt sich die durch die Spanndrähte 7) gebildete Längsbewehrung des Wandbauteils 1) in der angrenzenden Bodenplatte 8) so verankern, dass die auftretenden Erdbebenkräfte in die Bodenplatte 8) eingeleitet werden. Die im Fussbereich des Wandbauteils 1) in die Bodenplatte 8) ragenden Spanndrähte 7) bedingen zum Versetzen eine Aussparung 9) in der Bodenplatte 8).

[0018] In Fig. 5 ist eine konkrete Ausführung eines Einbauteils 12) im Vertikalschnitt dargestellt, das die Aussparung 9) in der Geschossdecke 8) bildet. Der Kopfbereich 14) des unter der Geschossdecke liegenden Wandbauteils 1) ist analog ausgebildet wie der Fussbereich 15) des über der Geschossdecke 8) liegenden Wandelbauteils 1). Die im Kopfbereich 14) des Wandbauteils 1) vorstehenden Spanndrähte 7) ragen daher von unten in die Aussparung 9) des Einbauteils 12). Die im Einbauten 12) erforderliche Anschlussbewehrung 13) weist zur Verankerung in der Geschossdecke 8) die analoge Ausbildung mit aufgestauchten Köpfchen 10) und Stahlscheiben 11) auf. Die Aussparung 9) wird nach dem Versetzen des auf der Decke 8) liegenden Wandbauteils 1) mit Beton ausgegossen. Die Deckenbewehrung 16) verläuft neben dem Einbauteil 12).

[0019] In Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt durch eine konkrete Ausführung des Wandbauteiles 1) dargestellt, das seitlich einer einseitigen Stossausbildung 19) aufweist, womit Wandbauteile 1) kraftschlüssig aneinandergereiht versetzt werden können. Der im Stoss von Wandbauteil 1) und angrenzendem Nachbarbauteil 21) gebildete Hohlraum 20) wird nach dem Versetzen der Wandbauteile 1) und 21) mit Beton ausgegossen. Diese Stossausbildung kann beim Wandbauteil 1) auch beidseitig angeordnet sein.

Claims (10)

1. Geschosshohes, vorgespanntes Wandbauteil mit aus dem Bauteil vorstehenden Spanndraht-Enden, aufgestauchten Köpfchen und sich auf die Köpfchen abstützenden Stahlscheiben, welches - zusammen mit dem Mauerwerk - ein System bildet, das die heutigen erhöhten Anforderungen hinsichtlich Erdbebensicherheit erfüllt.

2. Wandbauteil nach Anspruch 1, wobei das Bauteil einen rechteckigen, mit der Schmalseite auf die Breite des Mauerwerks abgestimmten Querschnitt aufweist.

3. Wandbauteil nach Anspruch 1, wobei der Anschluss an das angrenzende Mauerwerk eine Fugenausbildung aufweist, welche lokale Spannungsspitzen im angrenzenden Mauerwerk bei auftretenden Deformationen aus Erdbebenbeanspruchung reduziert.

4. Wandbauteil nach Anspruch 1, wobei die Vorspannung durch Anordnung der Spanndrähte auf die Randzonen des Querschnitts konzentriert sind, um den Biegewiderstand des Bauteils zu maximieren.

5. Wandbauteil nach Anspruch 1, wobei die Materialbeschaffenheit der Oberfläche auf drei Seiten derjenigen des Mauerwerks entspricht, in welchem es eingesetzt wird.

6. Bauteil gemäss Anspruch 1 und 5, wobei die Oberfläche aus gebranntem Ton besteht.

7. Bauteil gemäss vorherigen Ansprüchen, wobei das Wandbauteil Kanäle zur Leitungsführung und das Setzen von Unterputz-Abzweigdosen aufweist, die es insbesondere zur Anwendung in Gebäudeecken und bei Türöffnungen prädestinieren.

8. Bauteil gemäss vorherigen Ansprüchen, wobei die für das Versetzen des Wandbauteils erforderliche Aussparung in der Geschossdecke durch ein auf das Bauteil abgestimmtes Einlageteil erzeugt wird.

9. Bauteil gemäss vorherigen Ansprüchen, wobei der Querschnitt des Wandbauteils ein- oder beidseitig eine Stossausbildung aufweist, womit das Bauteil aneinandergereiht eingebaut werden kann.

10. Bauteil gemäss vorherigen Ansprüchen, wobei die Oberflächen des Bauteils nicht auf das Mauerwerksmaterial abgestimmt sind.