DE102020007466A1

DE102020007466A1 - Project DEPTEK Erdbebensicherung bei Stahlbetonbauten

Info

Publication number: DE102020007466A1
Application number: DE102020007466.9A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Diese Erfindung dient primär zur Erdbebenopferpräventation. In anderen Worten soll bei einem Erdbeben die Zahl der Opfer, die sich auf Gebäudeeinstürze rückführen lassen, verhindert werden. Und dies so, dass es einfach anzuwenden und sehr günstig ist. Durch die Kombination eines bekannten Verfahrens welche als Verbund-Sicherheitsglas bekannt ist und eines Materials, welche vielseitig eingesetzt wird, dem Tarpaulin ist es möglich diese Kombination im Bau effektiv zur Vorbeugung von Erdbebenopfer zu nutzen.Durch die Ummantelung des Tarpaulins auf dem Stahlbeton wird es trotz einer internen Zerstörung des Betons, welche bei einem Erdbeben auftreten, das Stahlbeton-Gefüge zusammengehalten und somit auch die Statik. Dadurch kommt es nicht zum Einsturz.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufrechterhaltung der Statik bei Stahlbetonbauten bei Erschütterungen, wie sie bei Erdbeben auftreten.
Stahlbeton ist ein Verbundwerkstoff aus Bewehrungsstahl und Beton. Der Beton besteht aus Zement und Gesteinskörnung. Durch Hinzugabe von Wasser wird ein chemischer Abbindevorgang eingeleitet, das zur Erhärtung führt. Der Beton allein hat eine geringe Zugfestigkeit, Stahl jedoch nicht. Durch die Kombination beider Stoffe die zum Verbundwerkstoff Stahlbeton führen, erhält man ein Bauwerkstoff der vielseitig einsetzbar ist und eine gute Zug- und Druckbelastbarkeit aufweist. Ingenieure berechnen die notwendige Menge an Stahl, welche zur statischen Stabilität notwendig ist. Stahlbeton ist heutzutage im Baubereich nicht wegzudenken.
Bei Erschütterungen, wie sie bei Erdbeben vorkommen, hat man allerdings nicht mehr nur diese Belastungen, sondern auch horizontale Kräfte, die in der Richtung variieren können, also Scherkräfte, was die Schwachstelle bei Stahlbeton ist. Der Beton gibt den horizontal auftretenden Kräften nach und es entstehen Risse, die dann zum Zerfall des Betons führen. Dadurch kann die Statik der tragenden Wand nicht mehr gewährleistet werden und unter der großen Belastung des Gewichts also den vertikal auftretenden Kräften fallen diese in sich zusammen. Dies kann man auf den Bildern der eingestürzten Gebäude erkennen, worauf zu sehen ist, das die Decken mit kleinen Abständen aufeinander liegen.
Um diesen Schwachpunkt zu mindern gibt es etliche Erfindungen, wie das einfassen des Gebäudes in eine Wanne oder durch Dämpfer unter dem Fundament oder aber durch einen Pendel, um den horizontalen Kräften entgegenzuwirken.
Die DE 3814226 A1 beschreibt beispielhaft eine Kombination aus zwei der genannten Präventionsmaßnahmen.
All diese Verfahren sind allerdings sehr teuer und kompliziert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das es erlaubt, die Statik des Gebäudes bei Erdbeben oder anderen Erschütterungen so aufrecht zu erhalten, das es nicht einstürzt, und dies so dass es in der Ausführung simpel und günstig ist.
Die vorgenannten Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Ein anderweitig eingesetztes Verbundmaterial ist das Verbund-Sicherheitsglas. Diese bestehen aus zwei oder mehreren miteinander durch Folien verklebten Scheiben. Bei mechanischer Beanspruchung bleibt mit Hilfe der geklebten Folie die Struktur, trotz eines Glassprungs aufrecht.
Noch ein Verbundmaterial ist das sogenannte Tarpaulin. Ein aus Kunststofffasern bestehendes Gewebe welche wiederum auch mit Kunststoff wieder bezogen wird. Einsatz findet es bei LKW-Planen, in der Seefahrt und aber auch neuerdings als Schultertaschen. Ein vielseitig einsetzbares und günstiges Material, mit hoher Zugfestigkeit und Feuerbeständigkeit.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung findet nach Aushärtung des Stahlbetons ihren Einsatz. Auf diese wird Tarpaulin aufgespannt und beklebt. Ähnlich wie beim Verbund-Sicherheitsglas hat diese die Funktion bei Rissbildung das Gefüge zusammenzuhalten. In diesem Fall ist es das Stahlbeton-Gefüge. Bei einer Erschütterung kommt es mit Hilfe dieses Zusammenhalts nicht zu einem Einsturz, da die Statik aufrechterhalten wird.
Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft des Einsatzes von Tarpaulin ist seine Feuerbeständigkeit, welche die Ausbreitung möglicher Brände bei Erschütterungen im Keim erstickt.
Bei der Erfindung geht es primär um die Erdbebenopferpräventation. Das Gebäude fällt zwar nicht in sich zusammen, jedoch kann es nötig sein, die Wände nach der Erschütterung zu erneuern.
Bei bestehenden Stahlbetonbauten werden die tragenden Wände freigelegt und wie oben beschrieben behandelt.
Figurenliste
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibungen und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Zweckmäßigerweise werden die Merkmale vom Fachmann auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst.
Es zeigen beispielhaft:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung einer geraden Wand, dessen Aufbau in Form eines Teilschnitts dargestellt ist.
2a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung einer Wand mit einer Ecke, dessen Aufbau in Form eines Teilschnitts dargestellt ist.
2b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verbindungselemente ohne den Komponenten die in 1 vorkommen, um diese besser zu erkennen.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem Teilschnitt, dessen Aufbau von Innen nach Außen wie folgt aussieht: Die Bewehrungsstähle 10 sind vom Beton 12 ummantelt und bilden den Verbundwerkstoff Stahlbeton. Auf diese wird mit Hilfe eines Klebstoffs 14 das Tarpaulin 16 angebracht. Das Tarpaulin 16 kann sowohl überlappend als auch bündig abschließen. Bei einer Überlappung kommt der Klebstoff 14 an der Kontaktfläche zwischen den Tarpaulinenden nochmals zum Einsatz. Auf das Tarpaulin kommt nun die Verkleidung 18. Diese können aus Gipskarton, Fliesen, Putz oder anderen Verkleidungskomponenten bestehen und müssen eventuell mit weiteren Verbindungselementen oder entsprechenden Grundierungen angebracht werden.
2a zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem Teilschnitt, dessen Aufbau genauso wie in 1 aussieht. Hier ist allerdings die Wand in einer Eckform dargestellt und zeigt zusätzlich noch die Verbindungselemente 20 an den Ecken, von denen sich eine an der äußeren und eine an der inneren Ecke sich befindet.
2b zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Verbindungselemente ohne den Komponenten die in 1 vorkommen, um diese besser zu erkennen. Die Eckprofile 20 besitzen Durchgangsbohrungen 28 in die die Schrauben 22 eingeführt werden und auf der anderen Seite mit Hilfe von Eckverbindungselementen 24 und den Muttern 26 befestigt werden.
Bezugszeichenliste

10: Bewehrungsstahl
12: Beton
14: Kleber
16: Tarpaulin
18: Verkleidung
20: Eckprofil
22: Schraube
24: Eckverbindungselement
26: Mutter
28: Durchgangsbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3814226 A1 [0005]

Claims

Auf den Stahlbeton (10,12) wird ein Kleber (14) angebracht und anschließend wird er mit Tarpaulin (16) ummantelt, dessen Funktion es ist bei Erschütterungen wie bei einem Erdbeben, das Gefüge zusammenzuhalten, um so den Einsturz des Gebäudes zu verhindern.
Bei Stahlbetonwänden mit Ecken kommen Durchgangslöcher (28) in diese hinein, welche vor Erhärtung des Betons (12) mit entsprechenden Aussparungen oder danach in Form von Bohrungen realisiert werden.
Bei den Ecken kommen Eckprofile (20) zum Einsatz, welche mit Verbindungselementen (22,24,26) befestigt werden.
Bei bestehenden Gebäuden werden die tragenden Wände so frei gemacht, dass der Beton (12) zu sehen ist. Dann wendet man das in Schutzanspruch 1 beschriebene Verfahren an.