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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Stahlkernstütze mit
mindestens einem Vollkern aus Stahl und mit einem Betonmantel, der
den Vollkern umhüllt, wobei der Vollkern auf einer Quetschplatte
aufsteht, die aus einem Stahl geringerer Härte als der
Vollkern besteht.
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Eine
solche Stahlkernstütze, auch als Vollkernstütze
bezeichnet, ist bekannt aus
DE
100 04 768 .
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Entsprechende
Vollkernstützen werden insbesondere verwendet für
die Aufnahme hoher Lasten, wie zum Beispiel beim Hochhausbau oder
für Decken mit hoher Tragfähigkeit und/oder großen Spannweiten.
Insbesondere können solche Vollkernstützen auch
eine relativ große Länge aufweisen, d. h. sie
werden auch bei sehr großen Geschoßhöhen eingesetzt.
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Typischerweise
besteht eine solche Vollkernstütze aus einem massiven Stahlkern,
dessen Durchmesser zum Beispiel zwischen 10 und 50 cm betragen kann,
wobei dieser Vollkern von einem Betonmantel umhüllt ist.
Optional kann die Betonumhüllung ihrerseits noch von einem
Stahlrohr bzw. Stahlrohrmantel umgeben sein.
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Der
Vollkern steht dabei auf einer sogenannten Quetschplatte auf, d.
h. einer Platte, die typischerweise eine etwas kleinere Fläche
hat als der Querschnitt des Vollkerns. Etwaige Ungleichmäßigkeiten,
entweder in der Ebenheit des Bodens bzw. Fundaments unterhalb der
Quetschplatte oder aber im Fall einer leichten Neigung der Vollkernstütze
relativ zu einer Senkrechten auf der Quetschplatte, werden dadurch
ausgeglichen, daß die Quetschplatte aus einem weicheren
Stahl besteht als der Vollkern und dadurch entsprechend der ungleichen
Lastverteilung einseitig etwas stärker gequetscht bzw.
zusammengedrückt wird, bis die untere Stirnseite der Vollkernstütze
im wesentlichen plan und eben auf der (gegebenenfalls entsprechend
verformten) Oberfläche der Quetschplatte steht, die auch
etwaige Unregelmäßigkeiten des Bodens bzw. Fundaments
ausgleicht. Entsprechende Quetschplatten werden auch benötigt
beim Aufeinandersetzen mehrerer entsprechender Vollkernstützen,
insbesondere beim Hochhaus oder Hochhausbau, da aus Gründen
der praktischen Handhabung die Stützen selbst keine beliebige
Länge haben können.
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In
diesem Fall wird eine (weitere) Quetschplatte auf die obere Stirnseite
der unteren Vollkernstütze aufgelegt und die darüberliegende
Stütze wird mit der Unterseite ihres Kerns auf diese Quetschplatte
aufgesetzt. Gegebenenfalls kann auch eine weitere Unterfütterung
zusätzlich zu einer Quetschplatte vorgesehen werden, um
etwaige Höhendifferenzen auszugleichen.
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Bei
der Verwendung derartiger Vollkernstützen besteht mitunter
ein Problem darin, daß aufgrund von Herstellungstoleranzen
und/oder ungleicher Lastverteilung oder Lastverschiebung eines Gebäudes
bzw. Hochhauses, insbesondere während der Bauphase, eine
leichte Verkippung der Vollkernstütze gegenüber
der Bodenebene nicht ausgeschlossen werden kann. Solche Schiefstellungen
von Stützen ergeben sich beispielsweise durch Temperatur- und
Schwindverformungen von frisch betonierten Decken, die eine horizontale
Verschiebung der unteren Stützen bewirken. Auch Fertigungstoleranzen können
zu einer Schräglage der Stoßebenen führen. Derartige
geringe Schieflagen haben zwar keinen nennenswerten Einfluß auf
die Statik eines Gebäudes und sind daher als solche unkritisch,
jedoch bildet sich bei einer Korrektur der Achslage im nächsten Geschoß zwangsläufig
im Stoßbereich zwischen vertikal aufeinanderfolgenden Stützen
eine Klaffung aus. Diese Klaffung wird zwar durch die Quetschplattenverformung
bei zunehmender Last zumindest teilweise ausgeglichen, jedoch sind
der Verformbarkeit des Quetschplattenmaterials dabei Grenzen gesetzt, da
dieses auch ein gewisse Mindestfestigkeit haben muß.
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Bei
größeren Abmessungen der tragenden Vollkerne (größer
20 cm Durchmesser) werden in der bestehenden Ausführungspraxis
die Querschnitte zusammengeschweißt. Treten bei diesen
Stoßverbindungen Klaffungen auf, sind aufwendige Futterarbeiten
erforderlich. Bei flächigen Stoßverbindungen ist
die Kontrolle der innenliegenden Futterteile praktisch nicht möglich.
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Gegenüber
diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Stahlkernstütze bzw. Vollkernstütze
zu schaffen, die eine hohe Tragfähigkeit besitzt, wie man
sie bisher nur durch große Vollkernquerschnitte erzielen kann,
die aber dennoch weniger Probleme mit Klaffungen zwischen vertikal übereinander
angeordneten Stützen hervorruft.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Vollkern
aufgelöst ist in mehrere getrennte Kerne, die in engem
Abstand parallel zueinander angeordnet und gemeinsam von Beton umhüllt
sind.
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Anstatt
eines einzigen zentralen Vollkerns, der von Beton ummantelt wird,
werden also erfindungsgemäß mehrere parallele,
getrennte Kerne im Abstand und parallel zueinander angeordnet bzw. aufgestellt
und in bzw. mit einer gemeinsamen Betonhülle vergossen.
Zur Erzielung einer gewünschten hohen Tragfähigkeit
entspricht dabei die Summe der Querschnitte der einzelnen, von einem
gemeinsamen Betonmantel umhüllten Vollkerne dem Gesamtquerschnitt
des Vollkerns einer herkömmlichen Vollkernstütze.
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Für
die Stoßverbindung aneinanderstoßender bzw. aufeinandergesetzter
Vollkernstützen werden dann jedoch die Vollkerne jeweils
für sich mit entsprechenden Quetschplatten aufgefüttert,
wobei bei einem gegebenen Verkippungswinkel der einen Stütze
gegenüber der nächstfolgenden Stütze
die Klaffung kleiner wird. Mit Klaffung wird dabei ein einseitiger
Spalt zwischen den Stirnflächen der einander gegenüberliegenden
Vollkerne bzw. zwischen den Stirnflächen der Vollkerne
und der jeweiligen Quetschplatte bezeichnet, der proportional zum
Produkt aus dem Sinus des relativen Verkippungswinkels und dem Durchmesser
des Vollkerns ist. Diese Klaffung ist wegen des kleineren Durchmessers
jedes der Vollkerne ebenfalls entsprechend kleiner als bei einem
großen Vollkern und kann durch Verformung der Quetschplatten
ausgeglichen werden.
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Beispielsweise
könnten statt eines großen Vollkerns mit einem
Durchmesser von 450 mm neun kleinere Vollkerne mit je einem Durchmesser
von 15 cm verwendet werden, wobei unter demselben Verkippungswinkel
die Klaffung, d. h. die Spaltbreite auf einer Seite der Vollkerne,
jeweils nur ein Drittel so groß wäre wie bei dem
Vollkern mit großem Durchmesser. Dabei haben die neun Vollkerne
mit 150 mm Durchmesser insgesamt denselben Gesamtquerschnitt wie
ein Vollkern mit einem Durchmesser von 450 mm.
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Außerdem
erreicht man über die individuelle Auffütterung
der einzelnen Kerne gemäß der vorliegenden Erfindung
eine bessere und gleichmäßigere Lastverteilung über
den Gesamtquerschnitt aller Vollkerne im Vergleich zu der Lastverteilung über
einen einzelnen Kern entsprechend größeren Durchmessers.
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Darüber
hinaus sind aufgrund von Horizontalbewegungen und/oder Verkippungen
auch relative Verschiebungen in axialer Richtung zwischen den einzelnen
Kernen möglich, die ebenfalls zu einer besseren Lastverteilung
beitragen.
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Im Übrigen
haben die im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auch als „aufgelöste
Vollkerne” bezeichneten kleineren Kerne den Vorteil eines erheblich
geringeren Gewichts. Je nach Geschoßhöhe können
derartige Kerne beispielsweise eine Länge von 12 bis 15
m oder auch mehr aufweisen, so daß eine zylindrische Vollkernstütze
mit 45 cm Durchmesser bei einer Länge von 15 m ein Gewicht von
rund 20 t hat, was nur mit sehr schwerem Gerät zu bewegen
ist und bei einer oft benötigten typischen Auslegerlänge
die Hublast üblicher Baukräne übersteigt.
Dagegen hat eine ähnliche Vollkernstütze von nur
150 mm Durchmesser bei einer Länge von 15 m ein Gesamtgewicht
von nur etwa 2 t, und ist damit wesentlich einfacher zu handhaben.
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Zum
Aufbau entsprechender Stützen können die Vollkerne
einzeln zu einer aufgelösten Stütze zusammengesetzt
werden, um anschließend gemeinsam durch Beton umhüllt
zu werden, wobei auch die Zwischenräume zwischen den Vollkernen
durch den Beton ausgefüllt werden. Auf diese Weise werden
die mehreren Vollkerne zu einer einzigen Vollkernstütze miteinander
verbunden.
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Zweckmäßigerweise
sind die einzelnen Vollkerne einer Stütze von einem gemeinsamen
Stahlrohr bzw. Stahlrohrmantel umhüllt. Der Beton wird dann
einfach in das umhüllende Stahlrohr eingegossen und füllt
den gesamten Raum zwischen Stahlrohr und Kernen und auch zwischen
den Kernen selbst aus.
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Um
eine gute Verbindung des Betons mit den Stahlelementen der Stütze
sicherzustellen, ist in einer Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen, daß die Innenfläche des Stahlrohrmantels
nach innen weisende Kopfdübel aufweist. In analoger Weise können
auch die einzelnen Vollkerne oder es kann zumindest ein Teil der
Vollkerne an seiner Außenseite Kopfdübel aufweisen,
die einfach an die Kerne bzw. das Stahlrohr angeschweißt
sind. Derartige Kopfbolzendübel stellen eine feste und
haltbare Verbindung zwischen dem Stahlrohr und dem Beton her.
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Außerdem
werden die Abstände zwischen den einzelnen Vollkernen so
gewählt, daß der dazwischen liegende Beton einen
guten Verbund nicht nur mit den einzelnen Vollkernen, sondern auch
mit dem Betonmantel hat, der alle Vollkerne gemeinsam umschließt.
Die lichten Abstände zwischen der Vollkernen sollten daher
gemäß einer Ausführungsform ein Fünftel,
besser ein Drittel des Vollkerndurchmessers nicht unterschreiten.
Bei Vollkernen mit quadratischem oder rechteckigen Querschnitt wird
dabei die maximale Kantenlänge des Querschnitts als Durchmesser
definiert.
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Darüber
hinaus ist jedem der Vollkerne eine individuelle Quetschplatte zugeordnet,
auf welcher der Vollkern aufsteht, wobei eine entsprechende Quetschplatte
auch an Stoßverbindungen zwischen aufeinanderstehenden
Stützen, und zwar insbesondere zwischen jeweils einander
zugeordneten Vollkernen der Stützen, angeordnet ist. Soweit
Position und/oder Querschnitt der aufeinanderstehenden Stützen
bzw. Vollkerne voneinander abweichen, kann eine mehrere Vollkerne übergreifende
Ausgleichsplatte dafür sorgen, daß die Stützkräfte
dennoch von den Kernen der einen Stütze auf die alle Kerne
der darunterliegenden Stütze übertragen werden.
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Die
Quetschplatte hat gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung jeweils eine kleinere Fläche als es dem Querschnitt
des zugehörigen Vollkerns entspricht, jedoch könnte
sie im wesentlichen dieselbe Umrißkontur haben, wobei die
Quetschplatten so geformt sind, daß sie, wenn sie im wesentlichen
zentriert auf oder unter entsprechenden Vollkernen angeordnet werden,
allseitig zum Rand der Stirnfläche des Vollkerns einen
kleinen Abstand haben, d. h. die Quetschplatten ragen nicht über
den Rand eines Vollkerns hinaus.
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Da
die Vollkernplatte aus einem weicheren Stahl besteht als der Vollkern
selbst, ist es möglich, bei entsprechend großen
auftretenden Lasten, die nicht gleichmäßig über
den Querschnitt des Vollkerns verteilt sind, die Quetschplatte gegebenenfalls
einseitig etwas stärker zusammenzudrücken.
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Für
das Aufstellen und die Montage bzw. die Herstellung entsprechender
Stützen kann es zweckmäßig sein, wenn
jeweils mehrere Vollkerne durch eine gemeinsame Bügelbewehrung
zusammengehalten werden. Soweit im Rahmen dieser Beschreibung von
mehreren Vollkernen bzw. jeweils mehreren Vollkernen die Rede ist,
sind immer die Vollkerne gemeint, die gemeinsam dieselbe Stütze
bilden, wobei selbstverständlich ein entsprechendes Gebäude in
der Regel mehrere derartige Stützen haben wird, die ihrerseits
mehrere Vollkerne aufweisen.
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Der
Querschnitt der Vollkerne ist weitgehend beliebig und die Vollkerne
müssen auch nicht zwingend jeweils den gleichen Querschnitt
aufweisen. Beispielsweise könnten die Vollkerne einen kreisförmigen
oder rechteckigen Querschnitt aufweisen und es könnten
auch Vollkerne verschiedener Querschnittsformen innerhalb derselben
Stütze nebeneinander vorhanden sein, um beispielsweise
das innerhalb eines Stahlrohrs gegebene Volumen besser ausnutzen
zu können.
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Die
Bügelbewehrung kann dabei jeweils zwei, drei oder auch
mehr Vollkerne umfassen und zusammenhalten, wobei, soweit auf diese
Weise mehrere Gruppen von Vollkernen gebildet werden, auch diese
Gruppen untereinander durch eine gemeinsame Bügelbewehrung
miteinander verbunden sind.
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Sofern
kein Stahlrohrmantel vorgesehen ist, muß eine Bügelbewehrung
vorgesehen werden, welche entsprechende Ringzugkräfte aufzunehmen
in der Lage ist.
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Etwaige
Abweichungen in den Kernlängen der einzelnen Geschosse
werden während der Montage beispielsweise durch Auffütterung
der einzelnen Quetschplatten ausgeglichen.
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Gemäß einer
Ausführungsform sind die Vollkerne in Führungsrahmen
mit hakenförmigen Knaggen eingehängt. Die Führungsrahmen
können gegebenenfalls mehrteilig zusammengesetzt sein und werden
um die Vollkerne herum und zwischen den Vollkernen angeordnet und
die hakenförmigen Knaggen sind an Manschetten befestigt,
welche jeweils einen Vollkern umgreifen und axial verschiebbar auf den
Vollkernen angeordnet sind, wobei die Knaggen eine nach außen
und unten weisende Hakenform haben, die mit dem Führungsrahmen
in Eingriff gebracht werden, und so den jeweiligen Vollkern an seinem
Platz fixieren. Auf diese Weise können mit Hilfe der Führungsrahmen
mehrere Vollkerne exakt parallel und in über ihre Länge
hinweg gleichbleibendem Abstand zueinander und auch zu einem umgebenden
Stahlrohrmantel angeordnet werden. Denkbar wäre es auch,
auf gegenüberliegenden Seiten Kopfbolzendübel
in Form von entlang der Längsrichtung der Vollkerne verlaufenden
Reihen anzuordnen, die wechselseitig ineinandergreifen und gleichzeitig auch
als Abstandhalter fungieren.
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Zum
Zentrieren und Ausrichten der Vollkerne und der Quetschplatten können
die Stirnseiten der Vollkerne und auch die Quetschplatten mit entsprechenden
Bohrungen ausgestattet sein, und es können kegelförmige
Dollen bzw. Bolzen vorgesehen sein, die sich durch die Quetschplatte
und in die Zentrierbohrung in den Stirnseiten der an die Quetschplatte
anschließenden Vollkerne erstrecken. Eine entsprechende
Kegelform bzw. Kegelstumpfdollen und der entsprechenden Bohrungen
erzeugt dabei eine gewünschte Zentrierwirkung.
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Die
Länge der Stützen ist grundsätzlich nur durch
praktische Gegebenheiten beschränkt, d. h. die einzelnen
Stützen können sich jeweils über mehrere
Geschosse erstrecken und für Hochhausbauten durch Aufsetzen
weiterer Stützen beliebig verlängert werden, wobei
es ebensogut auch möglich ist, beispielsweise beim Bau
sehr großer Hallen innerhalb eines einzigen Geschosses
mehrere Stützen aufeinanderzusetzen. Soweit notwendig,
werden zwischen den Stirnseiten der aneinanderstoßenden
Stützen Ausgleichsplatten angeordnet, die sich im wesentlichen über
den gesamten Querschnitt der Stütze, d. h. über
alle oder zumindest mehrere Kerne hinweg, erstrecken.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist es auch möglich, einen der
Kerne als Hohlkern bzw. als Rohr auszubilden, um beispielsweise
elektrische Versorgungs- oder Signalleitungen über mehrere
Geschosse hinweg durch die Stützen hindurchzuführen.
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Jeder
der Vollkerne einer Stütze sollte einen tragenden Vollmaterialquerschnitt
von mindestens 100 cm2, vorzugsweise von
mindestens 200 cm2 aufweisen. Zwar sind
der Auflösung des Vollkerns in mehrere einzelne Vollkerne
kleineren Querschnitts im Prinzip nach unten hin keine Grenzen gesetzt,
jedoch ist zu beachten, daß die Montage einer erfindungsgemäßen
Stütze mit aufgelösten Vollkernquerschnitt etwas
aufwendiger ist als bei herkömmlichen Stützen
mit nur einem einzigen Vollkern, wobei es vor allem darum geht,
Probleme mit besonderes großen Vollkerndurchmessern, beispielsweise
aufgrund des Gewichts sehr großer Vollkerne und auch wegen
der bereits erwähnten Klaffungswinkel bei relativen Verkippungen
zu vermeiden. Solche Probleme treten aber mit Kernen von weniger
als 100 cm2 Vollmaterialquerschnitt kaum
noch auf, so daß es nicht notwendig erscheint, entsprechend
kleine Vollkerne noch weiter aufzulösen bzw. zu verteilen.
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Wie
bereits erwähnt, geht es bei der vorliegenden Erfindung
darum, Stahlkernstützen mit größerem
Querschnitt zu ermöglichen, als dies bisher aufgrund der
begrenzten Tragfähigkeit von Kränen, vor allem
bei großen Ausladungen, möglich erschien. Große
Tragfähigkeiten und entsprechend große Vollkernstützen
mit großem, tragenden Stahlquerschnitt werden vor allem
im Hochhausbau benötigt, wobei es einen Trend zu immer
höheren Gebäuden mit gleichzeitig sehr großen
Gebäudequerschnitten gibt. Dies erfordert zwangsweise hohe
Kräne mit entsprechend weiten Ausladungen, so dass deren
Tragfähigkeit begrenzt ist. Die erfindungsgemäßen
Stahlkernstützen müssen daher in der Regel vor
Ort zusammengesetzt werden, d. h. entsprechende Hubgeräte,
wie z. B. Kräne stellen entweder zunächst die
einzelnen Kerne auf und stülpen anschließend den
Stahlrohrmantel darüber oder es wird umgekehrt zuerst der
Stahlrohrmantel aufgestellt und die Kerne werden dann in den Stahlrohrmantel
eingeführt. Dies kann sowohl in der vertikalen Stellung
des Rohres und der Kerne, gegebenenfalls aber auch in einer horizontalen,
liegenden Position erfolgen. Selbstverständlich können
die Vollkernstützen werkseitig vormontiert werden, insbesondere
für die unteren Geschosse eines Hochhausbaus, wo entsprechende
Hubmaschinen mit großer Tragfähigkeit noch leichter
und einfacher zur Verfügung stehen. In diesem Fall können
auch komplette Stahlkernstützen inklusive des Stahlmantelrohres auch
mit Längen, die mehrere Geschosshöhen abdecken,
vorab im Werk vormontiert werden, da im unteren Gebäudebereich
nur geringe Höhenunterschiede zu überwinden sind
und hierfür genügend tragfähige Maschinen
wie z. B. Autokräne zur Verfügung stehen. Ein
Stütze mit einem Gesamtquerschnitt (einschließlich
Stahlrohr) von z. B. 250 cm2 wiegt ca. 2 t/m
(2000 kg/Meter) was bei einer 12 m hohen Stütze, wie sie
etwa in einer Eingangshalle bzw. einem Foyer Verwendung finden könnte
ca. 24 t wiegt. Dies ist mit entsprechenden Hubgeräten
für geringe Höhen zu bewältigen. Ist
allerdings eine entsprechende Stütze von 4 m Länge
von einem Turmdrehkran in große Höhen zu heben,
wobei der Gebäudequerschnitt eine Ausladung von 15 bis
20 m oder mehr verlangt, so kann das entsprechende Gewicht von 8000
kg für eine solche Ausladung schon weit über den
zulässigen Grenzwerten liegen. Die Stütze kann
dann aber gemäß der vorliegenden Erfindung auf
dem Gebäude aus ihrem Stahlrohr und den einzelnen Kernen
zusammengesetzt werden.
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Um
das Zusammensetzen von Stahlrohrmantel und Kernen auf der Baustelle
oder gegebenenfalls auch am Ort der Herstellung entsprechender Kerne
und Rohrmäntel zu erleichtern ist gemäß einer Ausführungsform
vorgesehen, dass die Innenfläche des Stahlrohres und/oder
die Außenseite der Kerne Einsetzhilfen und/oder Zentrierelemente
für das Einsetzen einzelner Kerne oder Gruppen von Kernen
in das Stahlrohr aufweist.
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Derartige
Einsetz- oder Einführhilfen sind vorzugsweise jeweils in
der Nähe der Enden des Stahlrohres bzw. des entsprechenden
Kernes angeordnet und sie weisen zweckmäßigerweise
Schrägflächen für das Aufgleiten der
Kernenden und/oder der Stirnseiten des Rohres auf. Zweckmäßigerweise sind
diese Einsetzhilfen nicht an denjenigen Enden des Stahlrohres und
der Vollkerne angeordnet, die beim Ineinanderschieben zuerst miteinander
in Eingriff kommen, sondern ist an den Enden, die zuletzt miteinander
in Eingriff kommen. Beispielsweise können also bei Einführen
des Kernes in ein Stahlrohr von oben an der Stahlrohrinnenseite
die Einsetzhilfen am unteren Ende des Stahlrohres vorgesehen sein,
während entsprechende Einsetzhilfen und/oder Zentrierelemente
des Kernes in der Nähe des oberen Endes desselben angeordnet
sind.
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Die
Einführhilfen sind z. B. an die Innenseite des Stahlrohres
bzw. an die Außenseite eines Kernes angeschweißte
Stege, die sich ein Stück weit in Längsrichtung
von Stahlrohr bzw. Kern erstrecken und sich radial vom Stahlrohrmantel
nach innen, bzw. von einem entsprechenden Kern nach außen
erstrecken und eine Schrägfläche aufweisen, in
dem sie sich entgegen der Einführrichtung radial zu der
jeweils zugeordneten Stahlrohr- bzw. Kernaußenfläche hin
verjüngen. Wenn die Einsetzhilfen, wie vorstehend beschrieben,
an jeweils einem Ende von Stahlrohr und Kern angeordnet sind, kann
zunächst das Kernende, welches keine Einführhilfe
aufweist, in das Rohrende mit einem freien Rohrquerschnitt eingeführt
werden, wo es sehr viel Spiel hat und in das Rohr eingesetzt werden
kann. Wenn der Kern nahezu vollständig in das Rohr eingesetzt
ist, tritt dessen Stirnseite mit der Schrägfläche
der Einsetzhilfe in Berührung, die den Kern entsprechend
in seine vorgesehene Position hinführt und ablenkt. Gleichzeitig
tritt auch die entsprechende Einsetzhilfe am entgegengesetzten Ende
des Kernes mit dem Rand des Stahlrohrmantels in Berührung
und wird auf diese Weise auch dort korrekt positioniert.
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Es
versteht sich, dass für das Einführen der Kerne
in das Stahlrohr jeweils auch mehrere Kerne gruppenweise zusammengefaßt
sein können, beispielsweise kann man gleichzeitig zwei,
drei oder auch mehr Kerne zu einer Gruppe zusammenfassen und gemeinsam
in das Stahlrohr einsetzen.
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Dabei
ist es zweckmäßig, während des Einführens
noch genügend Platz und Spiel zu haben, da die Seitenflächen
der Stahlkerne mit Kopfbolzen versehen sind, die seitlich hervorstehen
und mit ent sprechenden Kopfbolzendübeln, die sich von der
Stahlrohrinnenwand einwärts und von benachbarten, bereits
eingesetzten Kernen nach außen erstrecken, vorbeigeführt
werden müssen.
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Wie
bereits beschrieben, sind deshalb auf den einander zugewandten Seiten
der Kerne und auf den der Stahlrohrwand zugewandten Seiten die Reihen
von Kopfbolzen jeweils versetzt zueinander angeordnet, so daß sie
in axialer Richtung leicht aneinander vorbeibewegt werden können.
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Die
Einsetzhilfen sind zweckmäßigerweise gleichzeitig
als Zentrierelemente ausgebildet, d. h. die Stege haben eine solche
radiale Breite bzw. Tiefe, dass ein eingesetzter, bei Anlage an
den jeweils benachbarten Zentrier- und Einsetzelementen exakt die für
ihn bestimmte Position innerhalb des Stahlrohrmantels einnimmt.
Die Einsetzhilfen weisen deshalb entsprechend zur Achse der Kerne
und der Rohre parallele Anlageflächen auf, während
sich von einem Ende der Anlagefläche die bereits erwähnte
Schrägfläche zum Einsetzen bzw. Einführen
zur jeweiligen Wand des Mantels oder Kernes hin erstreckt.
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Soweit
die Kerne gruppenweise in ein Stahlrohr eingeführt werden,
sind gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung Haltebleche vorgesehen, die beispielweise parallel auf
zwei gegenüberliegenden Seiten einer nebeneinanderliegenden
Gruppe von Kernen angeordnet sind und die einen lichten Abstand
haben, der in etwa dem Kerndurchmesser entspricht, wobei an den
gegenüberliegenden Seiten der Kerne im Abstand oberhalb
und unterhalb der Haltebleche oder innerhalb einer Aussparung der Haltebleche
Nocken an die Kerne angeschweißt sind, die sich beim Anheben
der Haltebleche in Längsrichtung der Kerne an den Halteblechen
abstützen und aufgrund des erwähnten Abstandes
ein axiales Spiel gegenüber die Halteblechen haben. Dies
dient dazu, einen starren Verbund zwischen benachbarten Kernen über
die Haltebleche zu vermeiden, da die Kerne erfindungsgemäß gerade
unabhängig voneinander bleiben sollen, um ihre individuelle,
maximale Tragfähigkeit nutzen zu können.
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Entsprechende
Haltebleche können selbstverständlich auch unter
einem Winkel zueinander angeordnet sein und sie können
insbesondere auch als Zentrierelemente bzw. Abstützungen
für Zentrierelemente in einem Stahlrohr vormontiert werden,
insbesondere bei runden Stützen.
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In
Anbetracht dieser speziellen Art des Zusammensetzens ist, soweit
mehrere Stahlkerne in ein Stahlrohr eingebracht werden, auch ein
Verfahren für das Zusammensetzen von Stahlkernstützen mit
aufgelöstem Stahlquerschnitt Gegenstand der Erfindung wobei
Einsetz- und Zentrierhilfen verwendet werden, um die mehreren Kerne
relativ zueinander und relativ zu dem Stahlrohr an einer gewünschten Position
einzusetzen und zu fixieren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren.
Es zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht durch eine quadratische Stütze
mit neun Vollkernen,
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2 eine
Querschnittsansicht entsprechend der Linie B-B in 1,
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3 eine
vertikale Schnittansicht einer quadratischen Stütze mit
einem Querschnittswechsel und einem Wechsel in der Zahl der Vollkerne
von neun auf vier,
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4 einen
Schnitt gemäß der Linie B-B in 3,
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5 einen
Schnitt gemäß der Linie C-C in 3,
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6 eine
Längsschnitt- und Querschnittsansicht einer runden Stütze
mit Querschnittswechsel,
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7a den
Stoßbereich zweier übereinander angeordneter,
quadratischer Stützen,
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7b und
c Fußpunkt, und Kopfpunkt der Stützen nach 7a im
Querschnitt,
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8a Stoßbereich
zweier übereinander angeordneter, Stützen mit
zylindrischem Querschnitt,
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8b und
c Fußpunkt und Kopfpunkt der Stützen nach 8a im
Querschnitt, und
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9a und
b Eine Längs- und eine Querschnittsansicht einer weiteren
quadratischen Stütze.
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Man
erkennt in 1 eine Längsschnittansicht
durch eine im wesentlichen quadratische Säule mit neun
quadratischen Vollkernen, wobei die Lage des Schnitts aus der Linie
A-A in 2 ersichtlich ist. Die 1 und 2 werden
nachstehend im Zusammenhang miteinander beschrieben. Dargestellt ist
in 1 eine Stahlkernstütze 10 im
Bereich einer Geschoßdecke 20, wobei die Stahlkernstütze 10 oberhalb
der Geschoßdecke 20 durch eine weitere Stütze 10' mit
dem gleichen Querschnitt verlängert wird. Man erkennt von
der unteren Stütze 10 drei der Vollkerne, nämlich
die Kerne 1d, 1e und 1f in einer Seitenansicht
und den Stahlrohrmantel 5 im Längsschnitt. Auch
die darüber angeordnete Stütze 10' besteht
aus entsprechenden, völlig identisch gestalteten Vollkernen 1a bis 1i,
von denen wiederum die Vollkerne 1d, 1e und 1f sichtbar
sind, wobei auch hier der Stahlrohrmantel 5 im Schnitt
zu erkennen ist. Der Stahlrohrmantel 5 ist im Bereich der
Decke 20 unterbrochen, wo eine Deckenbewehrung mit den
Vollkernen 1a–1i verbunden ist, die sich
mindestens teilweise zwischen den Vollkernen 1a–1e hindurch
erstreckt. Die Deckenlast wird dabei effektiv von dem Füllbeton 4 aufgenommen,
der den Raum zwischen den Vollkernen 1a–1i ausfüllt.
Dabei wird ein fester Verbund zwischen dem Füllbeton und
den Vollkernen 1a–1i erzeugt, indem an
den Außenseiten der Vollkerne 1a–1i Kopfbolzendübel
bzw. Scherdübel angebracht, zum Beispiel angeschweißt,
sind, wobei bei der Anbringung dieser Kopfbolzendübel 7 darauf
zu achten ist, daß ihre Anaordnung derart erfolgt, dass diese
Kopfbolzendübel die parallele Aufstellung der einzelnen
Vollkerne in dem gewünschten Abstand nicht behindern. Beispielsweise
könnten jeweils auf zwei benachbarten Seiten des quadratischen
Querschnitts der Vollkerne 1a–1i zwei
Reihen von Kopfdü beln parallel nach beiden Seiten von der
Mitte versetzt jeweils auf zwei benachbarten Seiten eines Vollkerns
angeordnet sein, wobei die Reihen parallel zur Längsrichtung
des Vollkerns verlaufen, während auf den verbleibenden
beiden Seiten je eine mittig angeordnete Reihe von Kopfbolzendübeln
vorgesehen ist, so daß die Vollkerne relativ zueinander
so ausgerichtet werden können, daß eine mittig
angeordnete Reihe von Kopfbolzendübeln auf einer Seite
eines Vollkerns zwischen den außermittig angeordneten parallelen
Reihen von Kopfbolzendübeln eines benachbarten Vollkerns
eingreift, wie dies in 2 zwischen den Vollkernen 1e und 1f verdeutlicht
wird.
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Man
erkennt weiterhin in 1 auch einen Führungsrahmen 11,
sowie Manschetten 12 mit hakenförmigen Knaggen 13,
wobei die Manschetten 12 mit den hakenförmigen
Knaggen 13 in vertikaler Richtung auf den Vollkernen 1a–1i verschiebbar
und an beliebigen axialen Positionen fixierbar sind. Der Führungsrahmen 11 kann
gegebenenfalls mehrteilig ausgestaltet sein, um ihn seitlich um
die Vollkerne herum und zwischen diesen einschieben und zu einem vollständigen
Rahmen verbinden zu können. Der Führungsrahmen 11 weist
einen äußeren Rahmen 11a auf, welcher
die Außenflächen der quadratischen Vollkerne 1a–1i eng
umfaßt und weist außerdem innere Ansätze
oder Zwischenwände 11b auf, die Manschetten 12 auf
den Vollkernen 1a–1i von oben in Richtung
des Führungsrahmens 11 verschoben werden, bis
die hakenförmigen Knaggen die oberen Kanten der Rahmenelemente 11a und 11b umgreifen
und damit die horizontale Position und Ausrichtung der einzelnen
Vollkerne 1a–1f fixieren, so daß diese
exakt parallel zueinander ausgerichtet sind. Pro Stütze reicht
es aus, einen einzigen derartigen Führungsrahmen vorzusehen,
wobei es aber grundsätzlich auch möglich ist,
insbesondere bei sehr langen Stützen, auch mehrere derartige
Führungsrahmen 11 vorzusehen. Ein Führungsrahmen 11 ist
auch im Querschnitt der 2 für die aus den Vollkernen 1d, 1e und 1f bestehende
Reihe von Vollkernen eingezeichnet, wobei es sich versteht, daß entsprechende Führungsrahmen
auch für die beiden verbleibenden Reihen vorgesehen werden
können ebenso wie Führungsrahmen, die horizontal
verlaufende Reihen, zum Beispiel die aus den Vollkernen 1c, 1f und 1e bestehende
Reihe, in analoger Weise umfassen können, so daß es
auf jeden Fall möglich ist, die einzelnen Vollkerne 1a–1i mit
Hilfe der Führungsrahmen exakt zu positionieren und zu
fixieren.
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Weiterhin
erkennt man in 2 noch eine Bügelbewehrung 6,
die zum Beispiel so angebracht werden kann, daß sie auf
den Kopfbolzendübeln 7 aufliegt. Eine solche Bügelbewehrung
besteht vorzugsweise aus einseitig offenen Bügeln, die
zwischen den Vollkernen 1a–1i von einer
Seite her eingeschoben und durch die Zwischenräume zwischen den
Vollkernen hindurchgeschoben und anschließend am anderen
Ende durch Umbiegen oder Querverbinder geschlossen werden.
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Diese
Bügelbewehrung ist in den 1 und 2 mit 6 bezeichnet.
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Die
gesamte Stütze 10 wird vervollständigt durch
ein in diesem Fall quadratisches Mantelrohr 5, welches
die neun ebenfalls in einem Quadrat mit Zwischenräumen
untereinander angeordneten Vollkerne 1a–1i im
Abstand umgibt, wobei der Zwischenraum zwischen den Vollkernen 1a–1i sowie
zwischen den Vollkernen 1a–1e und dem
Stahlrohrmantel 5 mit Füllbeton 4 ausgegossen
wird.
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Jeder
der Vollkerne steht dabei auf einer sogenannten Quetschplatte 3 auf,
die aus einem gegenüber dem Material der Vollkerne 1a–1i etwas
weicheren Stahl besteht. Entsprechende Quetschplatten sind in gleicher
Weise auch zwischen den axial aneinanderstoßenden Vollkernen 1a–1i der
unteren Stütze 10 und der oberen Stütze 10 vorgesehen.
Dabei weisen die Stirnseiten der Vollkerne 1a–1i jeweils zentrale
und vorzugsweise kegelförmige oder kegelstumpfförmige
Zentrierbohrungen 14 auf und die Quetschplatten 3 haben
entsprechende Durchgangsbohrungen zur Aufnahme von Bolzen bzw. Dollen 15, deren
Enden eine der Kegelform der Zentrierbohrungen 14 angepaßte
Kegelform haben. Beim Aufsetzen der oberen Vollkerne 1a–1i auf
die Gruppe unterer Vollkerne 1a–1i werden
entsprechend zunächst die Quetschplatten 3 auf
die oberen Stirnseiten der Vollkerne 1a–1i aufgelegt,
dann werden die kegelförmigen Dollen durch die Bohrungen
der Quetschplatten und in die kegelförmigen Bohrungen an
den oberen Stirnseiten der unteren Gruppe von Vollkernen 1a–1i eingesetzt,
so daß die Quetschplatten 3 relativ zu den Stirnseiten
der Vollkerne 1a–1i zentriert sind. Die oberen
kegelförmigen Enden der Dollen stehen aus der Oberseite
der Quetschplatten 3 hervor, und es werden hernach die
oberen Vollkerne 1a 1i aufgesetzt, wobei die kegelförmigen
Bohrungen 14 der unteren Stirnseite der oberen Vollkerne 1a–1i mit
den Dollen ausgerichtet und dann abgesenkt werden, so daß die
oberen und unteren Vollkerne 1a 1i relativ zueinander
exakt ausgerichtet sind und zwischen den Stirnseiten der Vollkerne
ebenfalls Quetschplatten 3 ebenfalls zentriert angeordnet
sind.
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In 3 erkennt
man nochmals eine Schnittansicht der 1, jedoch
in diesem Fall im Übergangsbereich zwischen zwei übereinander
angeordneten Stützen 10, 10' mit unterschiedlichem
Querschnitt. Die unterschiedlichen Querschnitte der 4 und 5 entsprechen
den Schnittlinien B1-B1 bzw. C-C in 3. Ein solcher
Querschnittswechsel ist sinnvoll im Hochhausbau, da die Stützen
weiter oben liegender Geschosse wesentlich weniger Stützlast aufnehmen
müssen als die Stützen in unteren Geschossen.
Hierdurch spart man erheblich Material und Gewicht und reduziert
auch die Belastung der unteren Stützen.
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Dabei
ist die in 3 unten dargestellte Stütze 10 mit
der eben unter Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen
Stütze 10 identisch. Die obere Stütze 10 weist
jedoch, wie man auch anhand der 5 erkennen
kann, nur noch vier Vollkerne 1a–1d, anstatt
neun Vollkerne 1a–1i auf, wie sie die
untere Stütze 10 besitzt. Da außerdem
die Vollkerne 1a–1d der oberen Stütze 10' bezüglich
der größeren, unteren Stütze 10 zentriert
angeordnet sind, verlaufen die Vollkerne 1a–1d nicht
mehr in direkter Verlängerung darunterliegender Vollkerne 1a–1i.
Aus diesem Grund sind an dem Quer schnittübergang von der
unteren Stütze 10 zur oberen Stütze 10' Ausgleichsplatten 8 vorgesehen,
welche sicherstellen, daß die Last der vier Vollkerne 1a–1d sicher
und gleichmäßig auf die darunterliegenden Vollkerne 1a–1i verteilt
wird.
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Dabei
sind auf den oberen Stirnseiten der unteren Vollkerne 1a–1i wiederum
Quetschplatten 3 angeordnet, auf welchen die Ausgleichsplatten 8 aufliegen.
Auf der obersten Ausgleichsplatte und unter den unteren Stirnseiten
der oberen Vollkerne 1a–1d sind ebenfalls
Quetschplatten 3 vorgesehen. Die Quetschplatten haben,
wie man in den Querschnittbildern der 4 und 5 erkennen
kann, in der Draufsicht eine Kreisform, während die Vollkerne 1a 1i bzw. 1a–1i quadratisch
sind und wobei die Kantenlänge des quadratischen Querschnitts
der Vollkerne größer ist als der Durchmesser der
Quetschplatten 3.
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In 4 erkennt
man wiederum die hier lediglich schematisch dargestellte Bügelbewehrung 6 und
die Ausgleichsplatte 8 im Schnitt, die hier Durchgangsbohrungen
für das Einfüllen von Füllbeton aufweist,
von denen nur eine mit der Bezugszahl 16 gekennzeichnet
ist.
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In
diesem Fall weist auch die untere Ausgleichsplatte 8 die
bereits erwähnten kegelstumpfförmigen – Ausrichtbohrungen 10 auf,
in welche die Dollen oder Bolzen 14 aufgenommen werden,
so daß auch die unmittelbar auf den Quetschplatten 3 aufliegende
Ausgleichplatte 8 für eine exakte Ausrichtung der
Vollkerne 1a–1i sorgt. Ein Führungsrahmen
ist daher zumindest in diesem oberen Bereich der Vollkerne 1a–1i nicht
erforderlich.
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In 5 erkennt
man gemäß dem Schnitt C-C in 3,
daß die Vollkerne 1a–1d der
oberen Stütze 10' gegenüber den Vollkernen 1a–1i der
unteren Stütze 10, die unterhalb der Ausgleichsplatte 8 schemenhaft
wiedergegeben sind, versetzt angeordnet sind. Die drei in 3 besser
erkennbaren Ausgleichsplatten 8 stellen jedoch sicher,
daß die Last der vier Vollkerne 1a–1d der
oberen Stütze 10' dennoch gleichmäßig
auf die neun Vollkerne 1a–1i der Stütze 10 verteilt
wird. Unterhalb der Vollkerne 1a–1d der
oberen Stütze 10' sind wiederum Quetschplatten 3 angeordnet,
die in der Draufsicht als Kreise erscheinen.
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In 6 erkennt
man eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in Form einer runden Stütze 30. Die runde Stütze 30 weist
einen zylindrischen Stahlrohrmantel 35 auf, in welche sechs
zylindrische Vollkerne 1a'–1f' auf den
Ecken eines gedachten Sechsecks, und ein weiterer zylindrischer
Vollkern 1g' im Zentrum dieses Sechsecks angeordnet ist.
Abgesehen davon, daß in diesem Fall die Zahl der Vollkerne
von derjenigen der vorher diskutierte Ausführungsformen
abweicht und sowohl Vollkerne als auch Stütze einen kreisförmigen
Querschnitt im Gegensatz zu einem quadratischen Querschnitt haben,
gelten alle Überlegungen, die zu den quadratischen Stützen 10, 10' angestellt
wurden, auch für die zylindrischen Stützen 30, 30',
wie sie in 6 dargestellt sind.
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Im
oberen Teil der 6 ist wiederum ein Durchmessersprung
zwischen den Stützen 30 und 30' dargestellt,
wobei die obere Stütze 30' nur drei Vollkerne 1a'–1c' aufweist
und die Stützlast dieser drei Vollkerne 1a' 1c' auch über
Ausgleichsplatten 36 auf die unteren Vollkerne 1a' 1g' verteilt
wird. Auch hier sind in der oberen Ausgleichsplatte wiederum Einfüllöffnungen 16' für
Füllbeton vorgesehen, zwischen den Stirnseiten der Vollkerne 1a–1g und
den entsprechenden Ausgleichsplatten 36 sind wiederum Quetschplatten 3 angeordnet,
die kreisförmig mit einem etwas kleineren Durchmesser als
die Vollkerne 1a'–1g' sind und wobei
die Ausgleichsplatten wiederum Zentrierbohrungen 15 für
die Ausrichtung der Vollkerne 1a'–1g' aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht die Verwendung handelsüblicher
Vollkerne auch bei hochbelasteten Stützen, ohne daß diese
Vollkerne miteinander verschweißt werden müssen.
Die vorgesehenen Quetschplatten können auch bei hochbelasteten
Stützen mit sehr großen Stahlquerschnitten verwendet
werden, d. h. mit großen Gesamtquerschnitten der insgesamt
in einer Stütze verwendeten Vollkerne 1a–1i.
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Diese
handelsüblichen Vollkerne haben wegen ihrer vergleichsweise
geringen Abmessungen ein wesentlich geringeres Gewicht als herkömmliche Vollkerne
für hohe Belastungen, die einen einzelnen Vollkern mit
sehr großem Querschnitt verwenden.
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Ein
Vorteil besteht auch darin, daß im Bereich einer Decke
die entsprechende Deckenbewehrung zwischen den Kernen hindurchgeführt
werden kann.
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Dabei
kann weiterhin ein guter Verbund hergestellt werden, indem Kopfbolzendübel
an den Kernen und/oder an einem Mantelrohr angeschweißt oder
sonstwie befestigt sind.
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7 zeigt nochmals eine quadratische Stahlkernstütze,
bei welcher zusätzlich auch Einsetz- und Zentrierelemente
für das Zusammensetzen von Kernen und Stahlrohr dargestellt
sind. Im Einzelnen zeigt 7a für
eine bevorzugte Ausführungsform den Stoßbereich
zwischen zwei aufeinandergesetzten Stützen, 7b zeigt
einen Fußpunkt und, 7c zeigt
einen entsprechenden Kopfpunkt, wobei der Kopfpunkt der unteren
Stütze dem Fußpunkt der oberen Stütze
gegenüberliegt.
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Man
erkennt in den 7a–c neben den bereits in Verbindung
mit 2 beschriebenen Kopfbolzendübeln 7 zusätzlich
noch Zentrier- und Führungselemente 9, 9', 9'' und 9''',
die teilweise an die Innenwand des Rohres 5 und teilweise
an Haltebleche 17, 17' angeschweißt sind,
und die aus schmalen, länglichen Stegen bestehen, die man
in der Seitenansicht der 7a im
Fußpunktbe reich der oberen und im Kopfpunktbereich der
unteren Stütze nochch besser erkennen kann. Außerdem
erkennt man noch Haltebleche 19, welche die mittlere Gruppe 1d, 1e und 1f von
Kernen zusammenfassen. Die Haltebleche 19 sind, wie man
in den Quer- und Längsschnittansichten der 7a und 7b erkennt,
plattenförmige Bleche mit einer Wandstärke zwischen
typischerweise 5 und 20 mm, deren Länge, wie man in 7a erkennt,
etwas geringer ist als das Innenmaß (Querschnittsseite)
des Stahlrohres 5 und dessen Höhe im Prinzip beliebig
ist, aber beispielsweise in Größenordnung des
Durchmessers der Kerne liegen kann. Oberhalb und unterhalb der Haltebleche
sind im Abstand zu den Halteblechen Nocken 18 der entsprechenden
Kerne 1d, 1e und 1f angeschweißt
und die Haltebleche liegen eng an den gegenüberliegenden Seitenflächen
der Kerne an und werden durch (hier nicht dargestellte) Querstreben,
-bügel oder -bleche in dem Abstand der gegenüberliegenden
Seitenflächen der Kerne zusammengehalten. Dies bedeutet, dass
die Haltebleche zwar axial entlang der Kerne gleiten können,
jedoch nicht auseinanderbewegt werden können, wobei die
Nocken 18 das axiale Spiel der Haltebleche 17, 17' der
einzelnen Kerne 1d–f begrenzen. Wie man in 7b am
Fußpunkt der oberen Stütze ebenfalls erkennt,
sind auch an den Halteblechen 17 Zentrierelemente 9' angeschweißt.
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Der
Querschnitt des Kopfpunktes gemäß 7c lässt
neben entsprechenden Halteblechen 17' der mittleren Gruppe 1d, 1e und 1f von
Kernen zusätzlich auch noch einseitig angebrachte Haltebleche 23 an
zwei weiteren Gruppen 1a–c bzw. 1g–i
von Kernen erkennen.
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Die
mittlere Gruppe 1d–f von Kernen weist wiederum
die Haltebleche 19 zwischen entsprechenden Nocken 18 an
gegenüberliegenden Außenflächen der Kerne
auf. Die einseitig angebrachten Haltebleche 23 an den äußeren
Gruppen von Kernen 1a, 1b, 1c bzw. 1g, 1h, 1i weisen
Aussparungen 24 auf, die von hakenförmigen Zentrierelementen 9 durchgriffen
werden. Diese hakenförmigen Zentrierelemente 9' sind
an der Außenseite der betreffenden Kerne angeschweißt,
wobei die entsprechende Aussparung 24 in den Halteblechen 23 ein
genügendes axiales Spiel hat, um die Zentrierelemente 19' durch diese
Aussparungen hindurch führen und mit ihrem unteren, hakenförmigen
Abschnitt auf dem Rand der jeweiligen Aussparung 24 einhaken
zu können.
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Das
Einsetzen der Kerne erfolgt dann gemäß den 7a–c
beispielsweise vor Ort folgendermaßen. Zunächst
wird das Stahlrohr 5 auf die bereits gegossene Decke 20 direkt
oder im Abstand aufgesetzt und mit Hilfe entsprechender Unterlegkeile
oder dergleichen korrekt ausgerichtet und bezüglich der
unteren Stütze zentriert. Quetschplatten und gegebenenfalls
Ausgleichsplatten werden auf die Kerne 1a–i der unteren
Stütze aufgelegt, wobei Zentrierelemente die gewünschte
Ausrichtung bewirken. Dann wird zunächst die mittlere Gruppe
von Kernen 1d, 1e und 1f von oben in
das bereits ausgerichtete Stahlrohr eingeführt. Hierzu
werden die Haltebleche 17', die gegebenenfalls Kranösen
oder dergleichen aufweisen können, mit einem Kran angehoben,
wobei die oberen Nocken 18 (siehe untere Stütze
in 7a, sich auf der oberen Kante der Haltebleche 17' abstützen und
die Kerne 1d–f auf diese Weise über die
Haltebleche 17 angehoben werden. Dann werden die drei Kerne 1d, 1e und 1f zusammen
mit den Halteblechen in das Stahlrohr abgesenkt, und zwar mit ihrem
unteren Ende voran, welches in 7a an
der oberen Stütze erkennbar ist. Die in 7a links
und rechts dargestellten Kerne 1b bzw. 1h sind
in diesem Einbauzustand noch nicht vorhanden, da das Rohr bis auf
die gerade eingesetzten Kerne 1d, 1e und 1f noch
leer ist. Im unteren Bereich, wahlweise aber auch schon im oberen
Bereich des Rohres erkennt man an der Innenwand im Bereich der mittleren
Stützenreihe zwei Paare von Zentrierelementen 9''',
deren Außenabstand gerade dem lichten Abstand zwischen
Halteblechen 17, 17' bzw. dem Kantenmaß der
Kerne 1a–i entspricht. Auch diese Zentrierelemente 9''' könnten
gegebenenfalls noch seitliche Auflaufschrägen für
die Haltebleche 17, 17' aufweisen, ebenso wie
auch die unteren Innenkanten der Haltebleche 17, 17',
wobei diese Auflaufschrägen hier aber nicht dargestellt
sind.
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Die
mittlere Reihe von Kernen 1d–f wird demnach zwischen
den Führungen bzw. Zentrielementen 9''' in das
Rohr 5 abgesenkt, wobei kurz vor Erreichen der Endposition
die unteren, stirnseitigen Kanten der Stützen 1d und 1f mit
etwaigen Auflaufschrägen 19 der Zentrierelemente 9''' in
Kontakt kommen und auf diese Weise entlang der 7b hilfsweise
dargestellten X-Richtung ausgerichtet werden, während der
Eingriff der Haltebleche 19 mit den Zentrierelementen 9''' die
korrekte Ausrichtung und Positionierung in Y-Richtung erzwingt.
Da allerdings die Haltebleche 17, 17' ohnehin
eine Länge (in X-Richtung) haben, die nahezu dem entsprechenden Innenmaß des
Rechteckrohres 5 entspricht, brauchen die Zentrierelemente 9''' allenfalls
kleine Auflaufschrägen oder Abrundungen aufzuweisen. Abstandhalter 22 sorgen
dabei für den richtigen Abstand der Kerne 1d–f
untereinander.
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Anschließend
werden die rechten und linken Gruppen von Kernen mit Hilfe der Haltebleche 23 angehoben,
wobei die oberen Zentrierelemente 9' sich mit dem Rand
der entsprechenden Aussparung 24 in den Halteblechen 23 verhaken
und auf diese Weise über das einseitig angebrachte Halteblech 19 angehoben
werden können. Dann wird beispielsweise zunächst
die rechte Gruppe von Kernen, 1g, 1h, 1i in das
Rohr 5 abgesenkt, wobei die einander gegenüberliegenden
Reihen von Kopfbolzen 7 der zusätzlich eingeführten
und der bereits in dem Rohr befindlichen Kerne passend ausgerichtet
sind, so daß sie aneinander vorbei bewegt werden können,
wie dies in 7a erkennbar ist.
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Wenn
die rechte Gruppe von Kernen fast vollständig in das Rohr
abgesenkt ist, treten deren untere äußere (rechte,
vordere und hintere) stirnseitige Kanten mit den Auflaufschrägen 19 der
unteren Zentrierelemente 9 in Kontakt (siehe oberer Teil
der 7b), so daß auch die rechte Gruppe von
Kernen nunmehr über die Zentrierelemente 9 sowohl
in X-, als auch in Y-Richtung exakt ausgerichtet wird. Die Aussparung 24 ist
dabei so schmal, dass die oberen Zentrierelemente 9' darin
kein nennenswertes Spiel haben, so daß auch die einzelnen
Kerne 1g–i untereinander den richtigen Abstand
behalten. Am oberen Ende der Kerne 1g, 1h und 1i sind
die bereits erwähnten hakenförmigen Zentrierelemente 9' angebracht,
so daß die Ausrichtung auch im oberen Bereich in analoger
Weise in X- und Y-Richtung erfolgen kann. Wie man jedoch in 7c erkennen
kann, ist auch in diesem Fall wieder ein Eingriff der Haltebleche 23 mit
den Seitenflächen von Zentrierelementen 9''' vorgesehen,
der zusätzlich eine Positionierung in Y-Richtung garantiert.
Ansonsten könnten entsprechende hakenförmige Führungselemente 9' auch
auf den den Halteblechen 17 der mittleren Gruppe von Stützen
gegenüberliegenden Seiten angeordnet werden, um die Positionierung
der rechten und linken Gruppen von Stützen auch in Y-Richtung
zu gewährleisten.
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Das
Einsetzen der linken Gruppe 1a, 1b und 1c von
Kernen erfolgt in analoger Weise.
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Selbstverständlich
ist es auch möglich, die Kerne einzeln oder in Zweiergruppen
oder in anderen Gruppierungen in das Stahlrohr einzuführen,
wobei entsprechende Führungselemente 9, 9' passend
angeordnet werden müssen.
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In
den 8a–c ist die Situation analog für eine
runde Stahlkernstütze dargestellt. In diesem Fall wird
zweckmäßigerweise zuerst der zentrale Kern eingesetzt,
wobei sternförmige angeordnete Trennbleche 27 beispielsweise
im Fußbereich an dem Stahlrohr 35 angebracht werden
können, die z. B. Auflaufflächen für
das Einführen des zentralen Kernes haben. Entsprechende
Trennbleche könnten auch am Kopfpunkt, beispielsweise am
zentralen Kern, befestigt werden. Anschließend werden die einzelnen
dezentralen Kerne in die entsprechenden Felder eingeführt,
wobei es wiederum zweckmäßig ist, wenn die Zentrierelemente
im Fußpunktbereich an dem Stahlrohr 35 und im
Kopfbereich an den Kernen angeordnet werden, so dass, wie im Falle
der 8a bei den Kernen 1'f und 1'e zu
erkennen, diese während des Absenkens in das Rohr mit ihren oben
angebrachten Zentrierelementen 9' zunächst noch über
den Rand des Rohres hinausragen können, und auch im Inneren
des Rohres 35 zunächst noch an der Rohrwand entlang
gleiten und über den unteren Zentrierelementen 9 verlaufen
können, so daß im Inneren des Rohres 35 ausreichend
Abstand bleibt, um die Kopfbolzen der gegenüberliegenden Stützen
gut aneinander vorbeiführen zu können, während
erst bei Eingriff der Zentrierelemente 9, 9' mit
den Stirnseiten von Rohr bzw. Kernen die Positionierung in der Weise
erfolgt, wie sie bereits bei den übrigen Kernen in 8b und
c dargestellt ist.
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Ansonsten
erfolgt die Montage auch bei diesen runden Stützen in analoger
Weise zu dem Verfahren, wie es in Verbindung mit der 7 beschrieben wurde. Abstandhalter 26 stellen
dabei den gewünschten Abstand zwischen den Kernen in Umfangsrichtung
der Stütze sicher und Raststellen 28 in den Trennblechen 27 können
beispielsweise die Abstandhalter 26 richtig positionieren.
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Die 9a und
b zeigen nochmals eine quadratische, aufgelöste Stütze
im Querschnitt und im Längsschnitt (Fußbereich).
In dieser Darstellung sind verschiedene Haltebleche 37 und
Abstands- und Zentrierelemente 26 bzw. 39 dargestellt,
die ein Einsetzen der Kerne bzw. ein Einsetzen von Gruppen von Kernen
oder auch teilweise von einzelnen Kernen in einem liegenden Zustand
der Stütze ermöglichen sollen. Eine sinnvolle
Reihenfolge des Einsetzens der Kerne und deren Befestigung an den
einzelnen Halteblechen 37, 37' und Abstandshaltern 26 erschließt
sich für einen Fachmann bei Betrachtung der Figuren und
bedarf deshalb keiner weiteren Erläuterung. Im Wesentlichen
erfolgt das Einsetzen analog zu den bereits beschriebenen Ausführungsformen mit
dem Unterschied, dass im liegenden Zustand der Stützen
manche Art von Zentrierelementen weniger geeignet sind, zumal die
in das Rohr eingeführten Kerne von beiden offenen Seiten
des Rohres her zugänglich sind und entsprechend angehoben
und ausgerichtet werden können.
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Die
nicht starre Verbindung zwischen Halteblechen und Kernen erfolgt
dabei in ähnlicher Weise wie bereits in Verbindung mit 7 beschrieben.
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Die
zu den 7 bis 9 beschriebenen
Aspekte sind grundsätzlich mit den zu den 1–6 beschriebenen
Aspekten und Merkmalen einzeln und gemeinsam kombinierbar, da es
sich grundsätzlich um die gleichen bzw. gleichartige Ausführungsformen
handelt. Allerdings gibt es gewisse Einschränkungen beispielsweise
in der Positionierung von Bügelbewehrungen, Knaggen und
dergleichen, wenn die Kerne gruppenweise durch Haltebleche zusammengehalten
werden, wobei umgekehrt auch die Position der Haltebleche und Zentrierelemente
in gewissem Umfang variiert werden kann. Teilweise sind die in den
vorstehenden 1-6 einerseits
und 7–9 andererseits
beschriebenen Mittel zum Zentrieren und Positionieren aber auch
gegeneinander austauschbar.
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Für
Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen,
daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden
Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für
einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im
Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden,
sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen
der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar
sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde
oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich
oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher
denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze
und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
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Zitierte Patentliteratur
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