DE102008060189B4

DE102008060189B4 - Blitzschutzummantelung für metallische Bauteile von Baukonstruktionen, sowie Stützen oder Trägern

Info

Publication number: DE102008060189B4
Application number: DE200810060189
Authority: DE
Inventors: Andreas Wernsdorf
Original assignee: XAVER KIRCHHOFF GmbH
Current assignee: XAVER KIRCHHOFF GmbH
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2028-11-29
Also published as: DE102008060189A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blitzschutzummantelung für metallische Bauteile von Baukonstruktionen, wie Stützen oder Träger. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung aus aus GFK bestehenden schalenartigen Segmenten zusammengesetzt ist, die an den Nahtstellen überlappend und elektrisch nicht leitend verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blitzschutzummantelung für metallische Bauteile von Baukonstruktionen, wie Stützen oder Trägern.
Ummantelungen aus Glasfasern verstärktem Kunststoff (GFK) sind beispielsweise aus dem DE 94 05 032 U bekannt.
Hierbei ist dies für die Querträger von Freileitungen, insbesondere von Starkstrom-Freileitungen vorgesehen, um zu verhindern, dass Vögel, die sich auf dem geerdeten Querträger niederlassen, bei gleichzeitiger Berührung eines stromführenden Leiters eine tödlichen Stromstoß erhalten können.
Dies spielt allerdings nur bei Stahl oder Beton Tragmasten eine Rolle, nicht dagegen bei älteren Holzmasten.
Aus der DE 10 2005 024 222 B4 ist Ableiteinrichtung für den äußeren Blitzschutz bekannt, bei der der metallische Leiter von einem Isolierstoff umgeben ist. An einem in Blitzfangrichtung orientierten Ende ist eine aus einem leitfähigen Material bestehende schirmartige Anschlusseinheit vorgesehen, die aufgrund ihrer Ausbildung die Feldstärke am Übergang auf den Isolierstoff minimiert.
Bei Baukonstruktionen sind oft metallische Träger oder insbesondere auch Stützen vorgesehen, die beispielsweise eine Dachkonstruktion tragen.
Dachkonstruktionen können den Einwirkungen eines Blitzeinschlages ausgesetzt sein, so dass dem Blitzschutz besondere Bedeutung zukommt.
Wenn die Stützen im Gebäudeinneren angeordnet sind, können Blitzschutzeinrichtungen an der Dachkonstruktion dafür sorgen, dass kein Übergang auf die Stützen erfolgt.
Anders sieht es aus bei Stahlstützen an offenen Bauwerken, wie Stützen die ein Stadiondach tragen.
Derartige Stützen sind häufig so verteilt angeordnet, dass sie auch im Zuschauerbereich verankert sind.
Schlägt ein Blitz in die Stahlstützen ein, so ist zwar eine Erdung vorhanden und er kann über die Stützen abgeleitet werden, aber die unmittelbar in der Nähe der Stützen sich aufhaltenden Besucher des Stadions können durch erhebliche Berührungsspannungen zu Schaden kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutz gegen derartige Berührungsspannungen bei metallischen Träger oder Stützen zu erreichen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Blitzschutzummantelung für metallische Bauteile von Baukonstruktionen, wie Stützen oder Trägern, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ummantelung aus aus GFK bestehenden schalenartigen Segmenten zusammengesetzt ist, die an den Nahtstellen überlappend und elektrisch nicht leitend verbunden sind.
Nach einer Ausgestaltung werden die Segmente an den Endbereichen, die den Übergang zu einem benachbarten Segment bilden, mit konkurrierenden Absätzen versehen, wobei der eine Absatz an einem Segment gegenüber dem Außenumfang des Segmentes abgesetzt ist und der andere Absatz des anderen Segmentes gegenüber dem Innenumfang dieses Segmentes abgesetzt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Segmente aus Halbschalen bestehen, wobei natürlich auch Viertelschalen oder andere Unterteilungen möglich sind.
Beim Anbringen des Segmentes mit dem gegenüber dem Außenumfang abgesetzten Absatz, wird zwischen diesem und der zu ummantelnden Stütze bzw. dem Träger eine eine Klebeverbindung herstellende Masse aufgetragen und vor dem Verbinden dieses Segmentes mit dem benachbarten Segment, das den gegenüber dem Innenumfang abgesetzten Absatz aufweist, wird eine weitere, eine Klebeverbindung herstellende Masse aufgetragen.
Dabei weisen die das Bauteil ummantelnden Segmente außer im Überlappungsbereich einen Abstand von der Oberfläche des Bauteiles auf, wobei eines der Segmente im für die Überlappung vorgesehenen Bereich eine vergrößerte Wanddicke aufweisen kann.
Die vergrößerte Wanddicke ist dabei am Innenumfang des Segmentes vorgesehen, wobei sich der durch den Bereich der vergrößerten Wanddicke gebildete Innenumfang in den Bereich des Absatzes fortsetzt.
Die erfindungsgemäße Lösung mit schalenartigen Segmenten aus GFK bietet eine Reihe von wesentlichen Vorteilen.
Zunächst ist es möglich, diese Ummantelung jederzeit anzubringen, d. h. beim Bau der Anlage selbst oder auch nachträglich.
Erreicht wird dies durch den Einsatz von Segmenten, die vorfabriziert angeliefert werden können, und die dann nur noch an den Stützen anzubringen sind.
Entscheidend für die Schutzfunktion ist aber die Art der Anbringung an den Stützen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Anbringen der Segmente Stoß an Stoß auch dann keine Sicherheit gegen Blitzstossspannungen bietet, wenn am Stoß ein Verkleben erfolgt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt daher die Verbindung überlappend, wobei eine isolierende Verklebung sowohl – zumindest abschnittsweise – mit dem Außenumfang der Stütze erfolgt, wie auch zwischen den sich überlappenden Bereichen der Segmente.
Bei der Prüfung einer dermaßen ummantelten Stahlstütze mit Blitzstossspannungen von 100 kV haben sich weder Durchschläge durch die Isolation ergeben, noch entlang der Isolierstoffoberfläche, also auch nicht im Bereich der Naht- oder Verbindungsstellen.
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden, wobei ein Teilquerschnitt durch eine ummantelte Säule oder Stütze dargestellt ist.
Die hier dargestellte Stütze oder Säule 1 besteht aus Stahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material.
Auf die Außenoberfläche dieser Stütze wird zunächst ein erstes Segment 2 aus GFK aufgebracht, wobei diese einen abgesetzten Endabschnitt 3 aufweist, der gleichzeitig eine Wandverdickung 4 besitzt.
Gesonderte oder an der Innenoberfläche dieses Segmentes vorgesehene Abstandshalter 5 lassen eine gewisse Relativbewegung zwischen Ummantelung und Stütze zu.
Abschnittsweise ist das Segment 2 mit der Außenoberfläche der Stütze bei 6 isolierend verklebt.
Mit 7 ist ein zweites Segment angedeutet, wobei tatsächlich natürlich die Segmente identisch ausgebildet sind, d. h. jedes Segment verfügt über konkurrierende Endabschnitte 3, 8, so dass der eine Endabschnitt 3, wie bei dem Segment 2 und der andere Endabschnitt 8, wie bei dem Segment 7 dargestellt, aussieht.
Beim Zusammenfügen ergibt sich somit eine aus der Zeichnung ersichtliche Überlappung, deren Berührungsflächen ebenfalls bei 9 isolierend verklebt sind.
Wie vorher erwähnt, ist diese überlappende und vollflächig geschlossene Verklebung der Endabschnitte 3 und 8 von wesentlicher Bedeutung, um auch in diesem Übergangsbereich die notwendige Durchschlagsfestigkeit zu erreichen.

Claims

Blitzschutzummantelung für metallische Bauteile von Baukonstruktionen, wie Stützen oder Träger, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung aus aus GFK bestehenden schalenartigen Segmenten zusammengesetzt ist, die an den Nahtstellen überlappend und elektrisch nicht leitend verbunden sind.
Blitzschutzummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente an den Endbereichen, die den Übergang zu einem benachbarten Segment bilden, mit konkurrierenden Absätzen versehen werden, wobei der eine Absatz an einem Segment gegenüber dem Außenumfang des Segmentes abgesetzt ist und der andere Absatz des anderen Segmentes gegenüber dem Innenumfang dieses Segmentes abgesetzt ist.
Blitzschutzummantelung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente aus Halbschalen bestehen.
Blitzschutzummantelung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Bauteil ummantelnden Segmente außer im Überlappungsbereich einen Abstand von der Oberfläche des Bauteiles aufweisen.
Blitzschutzummantelung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Segmente im für die Überlappung vorgesehenen Bereich eine vergrößerte Wanddicke aufweist.
Blitzschutzummantelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vergrößerte Wanddicke am Innenumfang des Segmentes vorgesehen ist.
Blitzschutzummantelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Bereich der vergrößerten Wanddicke gebildete Innenumfang sich in den Bereich des Absatzes fortsetzt.
Verfahren zur Herstellung einer Blitzschutzummantelung nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anbringen des Segmentes mit dem gegenüber dem Außenumfang abgesetzten Absatz zwischen diesem und der zu ummantelnden Stütze bzw. dem Träger eine eine Klebeverbindung herstellende Masse aufgetragen wird und dass vor dem Verbinden dieses Segmentes mit dem benachbarten Segment, das den gegenüber dem Innenumfang abgesetzten Absatz aufweist, eine weitere, eine Klebeverbindung herstellende Masse aufgetragen wird.