CH711707B1 - Bauelement mit einer Entlüftungsvorrichtung. - Google Patents

Abstract

Bauelement (1) zur Aufnahme von Kräften zwischen zwei oder mehr Bauteilen mit einer Entlüftungsvorrichtung, welche aus mindestens einem Durchlass (2) mit mindestens zwei Öffnungen (2a und 2b) besteht, wobei die Eingangsöffnung (2a oder 2b) des Durchlasses (2) sich auf der unteren Seite (11) des Bauelements (1) befindet, und die Ausgangsöffnung (2a oder 2b) des Durchlasses (2) sich auf einer beliebigen anderen Seite des Bauelements (1) oberhalb der Eingangsöffnung (2a oder 2b) befindet. Das Bauelement (1) kann beispielsweise als Wandfuss zur Verbindung mit einer Decke eingesetzt werden. In der Situation, wo das Bauelement (1) über einem noch zu betonierenden Bauteil eingebaut wird, gewährleisten die Durchlässe (2) das Entweichen von Luftansammlungen von der Unterseite (11) des Bauelements (1).

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement mit einer Entlüftungsvorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Häufig werden zur Verbindung von Bauteilen wie Betonwänden, -decken und -böden vorgefertigte Bauelemente verwendet. Dies können zum Beispiel Druckelemente (gedrückte Elemente) sein, welche hohe Kräfte von den darüberliegenden Konstruktionen übernehmen müssen und gleichzeitig die notwendige Verbindungsfestigkeit sicherstellen. Für diese Elemente werden hochfeste Materialien verwendet, so wie z.B. Edelstahl, welche diese grossen Kräfte mit möglichst wenig Materialanteil übernehmen sollen. Eine Problematik solcher Anwendungen ist die Festigkeit der angrenzenden Betonteile, welche wesentlich tiefer liegt als die Festigkeit des Druckelements. Es muss also mit geeigneten Massnahmen eine Verteilung der hohen Druckkräfte auf eine gewisse Fläche Beton erreicht werden, ohne dass die zulässigen Kräfte pro Fläche Beton überschritten werden. In der Regel werden dafür in horizontaler Richtung flächige Elemente im Druckelement eingesetzt, welche eine Verteilung der Kräfte erlauben.

[0003] In Situationen, wo diese Bauelemente über einem noch zu betonierenden Bauteil eingebaut werden, besteht die Gefahr von Luftansammlungen unter den Druckverteilelementen, da die Luft während des Betoniervorganges nicht ganz oder nur in ungenügendem Masse entweichen kann. Im Gegensatz zu Wasser, wo sich Luftblasen relativ frei und ohne grossen Widerstand bewegen können, ist im Beton aufgrund seiner zäheren Konsistenz und aufgrund der Tatsache, dass dieser sukzessive aushärtet, die Beweglichkeit der Luft vor allem in horizontaler Richtung nur in beschränktem Mass möglich. Es besteht also eine grosse Gefahr, dass sich grössere Luftansammlungen unter den Druckelementen bilden. Dadurch entstehen nach Abbinden des Betons unter den Druckkörpern Hohlräume, welche die Festigkeit des gegossenen Bauelements genau dort zusätzlich reduzieren, wo diese unbedingt benötigt wird. Der Nutzen des eingebauten Bauelements wird dadurch beschränkt, reduziert oder sogar komplett aufgehoben. Im Fall der Verwendung eines Druckelementes im Wandkopf ist dieser unerwünschte Effekt besonders gross, da die seitlichen Wandschalungen den Lufteinschluss zusätzlich fördern. Neben ungleichmässigen Lastverteilungen können auch Schäden durch Setzungen des darüberliegenden Bauteils entstehen. Ist die Tragstruktur nicht ausgelegt auf solche Setzungen, kann sogar ein Kollaps der Tragstruktur resultieren.

[0004] Dieses Problem der Ansammlung von Luft unter einbetonierten flächigen Elementen ist auch im Bereich des Eisenbahnbaus bekannt. Manchmal sind die Gleise auf einer Platte verankert, welche in einer Betondecke eingebettet wurde. EP 1 310 596 offenbart eine solche Platte mit Luftlöchern, die beim Giessen der Betondecke den Austritt von unter ihrer Innenfläche eingeschlossener Luft ermöglichen.

[0005] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, ein Bauelement der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Vorteile der bekannten Bauelemente erhalten bleiben, das Bauelement jedoch eine Entlüftungsvorrichtung beinhaltet, welche das Entweichen von Luftansammlungen unter dem Bauelement gewährleistet.

[0006] Diese Aufgabe löst das Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere Merkmale und Ausführungsbeispiele gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor, und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

[0007] Im Folgenden wird das erfindungsgemässe Bauelement beschrieben. Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden.

In der Zeichnung zeigt: [0008]

Fig. 1a Perspektivische Ansicht des Bauelements

Fig. 1b Einsatz des Bauelements als Wandfuss zur Verbindung mit einer Decke

Fig. 1c Einsatz des Bauelements als Wandkopf zur Verbindung mit einer Decke

Fig. 1d Einsatz des Bauelements als Wand-Wand-Verbindung

Fig. 2a Profilansicht des Bauelements mit Hohlraum nach dem Eingiessen des Betons

Fig. 2b Profilansicht des Bauelements mit Luft unter Druck im Hohlraum

Fig. 2c Profilansicht des Bauelements mit einem Durchlass zur Entweichung der Luft des Hohlraums

Fig. 2d Profilansicht des Bauelements mit einem Durchlass nach dem Auflösen des Hohlraums

Fig. 3a Perspektivische Ansicht des Bauelements mit Schnittebene A

Fig. 3b Profilansicht des Bauelements mit unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen auf der Oberseite

Fig. 3c Profilansicht des Bauelements mit unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen auf der Nebenseite

Fig. 3d Profilansicht des Bauelements mit netzartigen Durchlässen

Fig. 3e Profilansicht des Bauelements mit Durchlässen mit variabler Dicke

Fig. 3f Profilansicht des Bauelements mit Durchlässen und luftdurchlässigen Deckeln

Fig. 4a Perspektivische Ansicht des Bauelements mit Schnittebene B

Fig. 4b Bauelement mit rechteckigem Profil

Fig. 4c Bauelement mit H-Profil

Fig. 4d Bauelement mit H-artigem Profil

Fig. 4e Bauelement mit T-Profil

Fig. 5a Perspektivische Ansicht des Bauelements mit umgebendem Material mit Schnittebene A

Fig. 5b Profilansicht des Bauelements mit umgebendem Material, unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöff nungen am Rand des Bauelements

Fig. 5c Profilansicht des Bauelements mit umgebenden Material nur auf einer Seite, unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen am Rand des Bauelements

Fig. 5d Profilansicht des Bauelements, das mit dem umgebenden Material nur teilweise bedeckt ist, unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen am Rand des Bauelements

Fig. 5e-f Profilansicht des Bauelements mit umgebendem Material, unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen am Rand des Bauelements

Fig. 5g-h Profilansicht des Bauelements mit umgebendem Material, unabhängigen Durchlässen und Ausgangsöffnungen am Rand des druckfesten Materials

Fig. 6 Profilansicht des Bauelements mit druckfestem Material in einem H-Profil, umgebendem Material und unabhängigen Durchlässen

Fig. 7 Profilansicht des Bauelements mit druckfestem Material in einem H-Profil, umgebendem Material und unabhängigen Durchlässen im druckfesten und umgebenden Material [0009] Das Bauelement 1 besteht zumindest teilweise aus einem druckfesten Material 1a, wie z.B. hochfestem Beton, Edelstahl oder anderen bekannten Baumaterialien (Fig. 1a). Das Bauelement 1 wird in der Weise eingebaut, dass seine Unterseite 11 im Kontakt mit mindestens einem Bauteil 4 steht, und seine Oberseite 12 im Kontakt mit mindestens einem Bauteil 5 steht (Fig. 1 b—d). Das druckfeste Material 1a dient der Aufnahme von Kräften zwischen diesen Bauteilen, z.B. zwischen einer Betondecke oder einem Betonboden und einer Betonwand (Fig. 1b-c) oder zwischen zwei Betonwänden (Fig. 1 d). Das erfindungsgemässe Bauelement 1 hat einen oder mehrere Durchlässe 2, mit Eingangsöffnungen 2a auf der Unterseite 11 und Ausgangsöffnungen 2b auf einer anderen Seite des Bauelements.

[0010] Es kommt vor, dass beim Betonieren des darunterliegenden Bauteils 4 sich Luft auf der Unterseite 11 des Bauelements 1 ansammelt (Fig. 2a) und so einen unerwünschten Hohlraum 3 bildet. Ein solcher Hohlraum bewirkt eine wesentliche Beeinträchtigung der Festigkeit des Aufbaus. Beim Auffüllen des Betons liegt die umliegende Oberkante des flüssigen Betons am oder oberhalb des unteren Rands des Bauelements und der Hohlraum 3 ein wenig darunter, so dass die Luft aufgrund der Auftriebskraft unter leichtem Druck steht (Fig. 2b). Wenn das Bauelement 1 mit einem Durchlass 2 versehen ist, wird die unter Druck stehende Luft über den Durchlass 2 spontan weggetrieben (Fig. 2c) und der Hohlraum 3 wird beseitigt (Fig. 2d). In dieser Art lassen sich Hohlräume 3 unterhalb des Druck tragenden Bauelements 1 vermeiden, um die gewünschte starke Verbindung zwischen dem Bauelement 1 und dem darunterliegenden Bauteil 4 zu gewährleisten.

[0011] Die Durchlässe 2 können grundsätzlich jede beliebige Form aufweisen, vorausgesetzt, dass die Luft von der Unterseite 11 des Bauelements ins Freie ausweichen kann. Die Eingangsöffnungen 2a befinden sich auf der Unterseite 11 (Fig. 3a-e), während die Ausgangsöffnungen 2b sich auf der Oberseite (Fig. 3b) oder einer anderen Seite (Fig. 3c) oder auch an mehreren Seiten (Fig. 3d) des Bauelements befinden. Um den gewünschten Entlüftungseffekt zu erreichen, müssen sich die Ausgangsöffnungen 2b lediglich oberhalb der Eingangsöffnungen 2a befinden. Je nach den gewünschten Eigenschaften können die Durchlässe 2 entweder unabhängige Kanäle sein (Fig. 3a-c) oder auch miteinander verbunden sein und quasi ein Netz bilden (Fig. 3d). Zwei «unabhängige» Durchlässe sind dadurch gekennzeichnet, dass sie innerhalb des Bauelements 1 nicht miteinander verbunden sind. Der Durchmesser der Durchlässe 2 ist ebenfalls beliebig

Claims (10)

wählbar und kann bei Bedarf auch über den Verlauf des Durchlasses 2 variabel sein, z.B. breiter an den Eingangs- 2a und Ausgangsöffnungen 2b und schmäler im Innern des Bauelements 1 (Fig. 3e). Dies kann zum Beispiel dazu dienen, eine bessere Stabilität des Bauelements 1 zu erreichen. Ein breiterer Durchlass 2 ermöglicht das bessere und schnellere Entweichen der Luft, wie dies bei schnell trocknendem Beton von Vorteil ist, wohingegen ein schmälerer Durchlass 2 eine kleinere Beeinträchtigung der Druckfähigkeit des Bauelements 1 mit sich bringt. Je nach Ausführungsform der Erfindung können die Eingangs- 2a und/oder Ausgangsöffnungen 2b mit einem luftdurchlässigen Deckel 6 verschlossen sein, um eine Verstopfung der Durchlässe 2 mit Staub, Beton, Zement oder anderem Schmutz auf dem Bauplatz zu vermeiden (Fig. 3f). Dieser Deckel 6 kann z.B. aus einem porösen Material bestehen, dessen Poren klein genug sind, um den Eintritt von Schmutz zu vermeiden, aber gross genug, dass Luft problemlos hindurchgelangen kann. Es ist auch möglich, die Durchlässe mit einem normalen luftdichten Deckel 6 zu schliessen, wobei bei dieser Ausführungsform der Deckel 6 natürlich unmittelbar vor dem Einbau des Bauelements entfernt werden muss. [0012] Je nach Ausführungsvariante kann das Profil (Schnittebene B) des Bauelements 1 bzw. des druckfesten Materials 1a verschiedene Formen aufweisen (Fig. 4). Es kann ein einfaches rechteckiges Profil (Fig. 4b) oder verschiedene Varianten von H-Profilen (Fig. 4c-d) oder ein T-Profil (Fig. 4e) aufweisen. [0013] In einerweiteren Ausführungsvariante ist das druckfeste Material 1a seitlich mit mindestens einem zweiten Material 1b zumindest teilweise umgeben (Fig. 5a-f). Das zweite Material kann nur manche Seiten des Bauelements (Fig. 5c) oder nur Teile der Seiten bedecken (Fig. 5d). Dieses zweite Material kann der Schalldämmung oder der Wärmeisolation dienen. Da solche Isolationen 1b meistens nicht formstabil sind und nur eine eingeschränkte Tragfähigkeit aufweisen, werden sie idealerweise nur seitlich um das druckfeste Material 1a herum angebracht und nicht auf der Unter-11 oder Oberseite 12 des Bauelements 1, wo die Kräfte der umliegenden Bauteile 4 die Isolation zusammendrücken würden. Damit die von der Unterseite 11 entweichende Luft im Fall eines Durchlasses 2 mit seitlicher Ausgangsöffnung 2b auch durch das zweite Material 1b fliessen kann, werden die Durchlässe 2 entsprechend durch dieses zweite Material 1b verlängert (Fig. 5e-f). In diesen Ausführungsvarianten befinden sich die Ausgangsöffnungen 2b am äusseren Rand des zweiten Materials 1b und des Bauelements 1. Wenn das zweite Material 1b, wie z.B. bei gewissen Isolationsmaterialien, luftdurchlässig ist, können die Ausgangsöffnungen 2b sich am Rand des druckfesten Materials 1a befinden und mit dem zweiten Material 1b bedeckt sein (Fig. 5g-h), da die Luft ja durch dieses luftdurchlässige Material entweichen kann. In dieser Ausführungsvariante übernimmt das zweite Material 1b die Rolle eines durchlässigen Deckels 6. Je nach Profil des druckfesten Materials 1a (Fig. 4b-e) und der gewünschten Endausdehnung des Bauelements ist die Dicke des zweiten Materials 1 b unterschiedlich (Fig. 6-7). Unter Umständen, z.B. wenn das zweite Material 1b eine grosse Dicke aufweist, können Durchlässe 2 auch direkt in diesem zweiten Material 1b angefertigt werden (Fig. 7). Patentansprüche

1. Bauelement zur Aufnahme von Kräften zwischen zwei oder mehr Bauteilen, mit einer Entlüftungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsvorrichtung aus mindestens einem Durchlass mit mindestens zwei Öffnungen besteht, wobei sich mindestens eine Eingangsöffnung des Durchlasses auf der unteren Seite des Bauelements befindet, und mindestens eine Ausgangsöffnung des Durchlasses sich auf einer anderen Seite des Bauelements oberhalb der Eingangsöffnung befindet.

2. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Ausgangsöffnung des Durchlasses auf der Oberseite des Bauelements befindet.

3. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Ausgangsöffnung des Durchlasses auf einer lateralen Seite des Bauelements befindet.

4. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement mehrere voneinander unabhängige Durchlässe aufweist.

5. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Durchlässe miteinander verbunden sind und ein Netz bilden.

6. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnungen und/oder die Ausgangsöffnungen mit einem luftdurchlässigen Deckel verschlossen sind.

7. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnungen und/oder die Ausgangsöffnungen mit einem entfernbaren Deckel verschlossen sind.

8. Bauelement gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien besteht, wobei mindestens ein zweites Material ein erstes Material zumindest teilweise umschliesst.

9. Bauelement gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material eine Isolation ist.

10. Bauelement gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material luftdurchlässig ist.