DE1809581A1

DE1809581A1 - Bauteil

Info

Publication number: DE1809581A1
Application number: DE19681809581
Authority: DE
Inventors: Lewis William Norman
Original assignee: LEWIS WILLIAM NORMAN
Current assignee: LEWIS WILLIAM NORMAN
Priority date: 1967-11-17
Filing date: 1968-11-18
Publication date: 1969-07-10
Also published as: GB1264302A; CH485924A

Description

Patentanwälte. Dipi^-Ino. R Wei c km an ν, Dk, Ing. A. We ic km an ν

Dipl-üng, H.Wbickmann, Difi~-Phys. Dr, K,Finck« Dipl.-Ing. R A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hüber

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I MÖNCHEN 27, PEN MOHLSTRASSB 22, RUFNUMMER 483921/22

Bauteil

Die Erfindung bessieht sich auf ein Bauteil, enthaltend ein Tragteil mit einer dessen Außenfläche umgebenden Schicht aus feuerfestem Material und einem diese Schicht umgebenden Schutzmantel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil zu schaffen, das besonders hitzebeständig ist und vorgefertigt, werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Bauteil

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WILLIAM NORMAH LEWIS, !

Halton House, Holborn, London, E.C.1, England ■

der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß das feuerfeste Material ein partikelföraiges wärmeisolierendes Material enthält, dessen Partikel durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind.

Das wärme isolierende Material kann Veriaiculit-Partikel enthalten, die in dem Bindemittel dispensiert sind. Im Unterschied dazu kann das wärmeisolierende Material Asbestfasern enthalten, die in dem Bindemittel dispergiert sind. Als Bindemittel kann jeweils Zemeit dienen. In Abweichung davon kann als Bindemittel auch Gips dienen. Das Trafteil kann jeweils ein Stahlpfeiler sein. Der Stahlpfeiler kann hohl sein und einen kreisförmigen oder rechteckförmigen Querschnitt besitzen. Der Hohlstahlpfeiler kann auch Eiit Beton ausgefüllt sein. In Abweichung davon kann der Stahlpfeiler auch einen I-förmigen oder einen kreuzförmigen Querschnitt besitzen.

Bei jeder der suvor erwähnten Anordnungen kann der Außenmantel aus rostfreiem Stahl oder aus mit Kunststoffen beschichtetem Metall bestehen.

In den Fällen, in denen das Bauteil in oder durch ein feuerfestes Gebilde (a.B. einen Betonboden) verläuft, kann der größere Teil des Außenmantels und der feuerfesten Schicht, und zwar nicht der der Oberfläche des betreffenden Gebildes benachbarte Q?eil, entfernt sein.

Bei jeder der suvor erwähnten Anordnungen können die Enden des Tragteiles mit Verbindungseinrichtungen versehen sein, mit deren Hilfe das jeweilige Bauteil mit anderen Tragteilen oder Bauteilen verbindbar ist. Die Terbindungseinrichtung en können z.B. durch an den Enden d&s Tragteiles vorgesehene Flansche gebildet sein, die mit Flanschen anderer Tragteile verbindbar sind.

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Anhand von Zeichnungen werden spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläutert. Fig. 1 zei|_;t in einer Perspektivansicht einen im Teilschnitt dargestellten Pfeiler.

Fig. 2A zeigt in einer Teilschnittansicht eine Anordnung zur Verbindung der jeweils einen Enden zweier Pfeiler. Fig. 2B zeigt in einer TeilSchnittansicht die Anordnung des anderen Endes eines der in Fig. 2A dargestellten Pfeiler. Fig. 5 bis 11 zeigen in ßchnittansichten neun Beispiele von typischen Pfeilerquerschnittsformen gemäß der Erfindung. Fig. 12 bis 35 zeigen in Schnittansichten vierundzwanzig v/eitere Beispiele von Pfeilerquerschnittsformen gemäß der Erfindung.

Fig. 36 bis M 7 zeigen in Schnittansichten zwölf weitere Beispiele von Pfeilerquerschnittsformen gemäß der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Pfeiler ein Tragteil, das durch einen aus Baustahl bestehenden rohrförmigen ^ern gebildet ist, eine feuerfeste Schicht 102 aus w/irmeisolier enden Vermiculit-Partikeln, die mittels Zement mit dem Korn verbunden sind, und einen Hantel 103 aus rostfreiem Stahl oder aus mit Kunststoffen überzogenem Metall auf, der die Verniiculit-Partikel und Zement enthaltende Schicht umgibt. Die feuerfeste Schicht 102 kann aus wärnieisolierenden Asbestfasern gebildet sein, die in Zement oder Gips gebunden sind. In vorteilhafter Weise wird die Schicht aus einer Vermiculit und Zement im Gewichtsverhältnis von 6:1 enthaltenden Mischung zusammen mit Wasser hergestellt.

Der Zement oder Gips hält die Partikel oder Fasern des wärmeisolierenden Materials um den Kern herum fest, so daß Lücken, die auftreten würden, wenn die feuerfeste Schicht lediglich aus den Partikeln oder Fasern bestünde, aufgrund deren Dichtung vermieden sind.

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Es dürfte einzusehen sein, daß der in Fig. 1 dargestellte Pfeiler fern von der Stelle, an der er gebraucht wird, auf einer Fertigungsstraße vorgefertigt werden kann. Dadurch ist es dann nicht erforderlich, zur Herstellung vertikaler Pfeiler bzw. Säulen Beton an Ort und Stelle in eine geschlossene Form gießen zu müssen.

An den Enden des rohrförmigen Kerns 101 sind mit Löchern versehene Flansche 104- vorgesehen, von denen in Fig. 1 nur einer gezeigt ist. Mit Hilfe dieser Flansche kann der oeweilige Pfeiler an weiteren Pfeilern befestigt werden. In dem Fall, daß ein Teil eines Endes eines Pfeilers in einen Betonboden einzubetten ist, werden der größere Teil der feuerfesten Schicht 102 und des Mantels 103 des einzubettenden Teiles des Pfeilers beseitigt, so daß nur der Innenkern 101 und ein kurzes Stück der Schicht 102 und des Mantels 103 in dem Beton eingebettet sind. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in Fig. 2A veranschaulicht, wobei das untere Ende eines Pfeilers in einem Betonboden 106 eingebettet ist. Der Flansch 103 Bm Boden des Kernes des Pfeilers liegt an einem an der Oberseite eines unteren Pfeilers vorgesehenen Flansch 104- an und ist an diesem Flansch mittels langer Bolzen 105 befestigt, die in dem Boden 106 eingebettet sind. Da das obere Ende des unteren Pfeiles nur innerhalb eines kurzen Bereiches in dem Boden eingebettet ist, sind deräfeeenPfeiler umgebende Mantel und die feuerfeste Schicht nicht entfernt.

In Fig. 2B ist ein Stück eines Pfeilers dargestellt, das sich durch eine mit Beton überzogene Anordnung 115 erstreckt; derjenige Teil des Pfeilers, der durch die Anordnung hindurchverläuft, ist von seiner Ummantelung und von der feuerfesten Schicht befreit, du. die Anordnung selbst den Kern 101 schützt.

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In ffig. 3 "bis 11 aind einige typischen Querschnittsformen für Pfeiler gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei ist der Kern des jeweiligen fragteiles mit 111 bezeichnet, während die Schicht aus dem feuerfesten Zement mit 112 und die Ummantelung aus dem schützenden Material mit 113 bezeichnet ist. Jedes der drei Bestandteile 111, 112 und 113 hat einen eigenen Zweck zu erfüllen: Der Kern 111 verleiht den Pfeilern Festigkeit, die Schicht 112 schützt den Kern vor einer Feuerbeschädigung, und die Ummantelung 113 schützt die Schicht 112 vor zufälliger Schlagbeschädigung. Serner dient die Ummantelung 113 in gewissem Ausmaß dazu, die Schicht 112 im lalle des Auftretens eines Feuers zusammenzuhalten.

In Fig. 12 bis 15 sind vier besondere Anwendungsbeispiele für eine typische in Fig. 6 gezeigte Querschnittsform dargestellt. Jeder Pfeiler enthält einen Kern aus vier L-förmigen Winkelteilen, die in der von der Ummantelung umgebenen feuerfesten Schicht eingelagert sind. Dabei ist die Ummantelung in Abständen von etwa 19 mm, 25 mm, 36 ram und 51 mm von den jeweils am nahesten liegenden Bereichen der L-förmigen Winkelteile angeordnet. Diese Maße bezeich%n die minimale Dicke der feuerfesten Schicht. Die dargestellten vier Pfeiler können als mit Brand-Werten von 2, 3, 4 und 5 Stunden behaftete Pfeiler betrachtet werden. Die in %g. 16 bis 19 dargestellten Pfeiler weisen eine Querschnittsform auf, die der in Fig. 7 gezeigten entspricht; sie besitzen dieselben minimalen Schichtdicken an feuerfestem Material wie die Pfeiler gemäß Fig. 12 bis 15, wodurch auch etwa dieselben Brand-Werte erzielt werden.

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Die in Pig, 24 bis 27 gezeigten Pfeiler weisen im wesentlichen die typische Querschnitts form gemäß Fig. 4 auf; die in Fig. 28 bis 31 gezeigten Pfeiler weisen im wesentlichen die in S¹Ig. 5 dargestellte Querschnittsform auf, und die in Fig. 32 bis 35 dargestellten Pfeiler weisen im wesentlichen die in Fig. 3 gezeigte typische Querschnittsform auf. In jedem Falle bewegen sich die minimalen Schichtdicken des feuerfesten Materials zwischen etwa 19 mm und 51 mm, wodurch Brandwerte zwischen 2 und 5 -Stunden erzielt werden. Die in Fig„ 20 bis 23 gezeigten Pfeiler besitzen in einer Kreuzfoim angeordnete Winkel, deren Anordnung in den typischen Querschnitts.darstellungen nicht dargestellt ist; die minimalen Schichtdicken des feuerfesten Materials besitzen jedoch ähnliche Vierte wie jene bei den Anordnungen gemäß Fig» 12 bis 15» was zu entsprechenden Brandwerten führt.

Die in Fig. 36 bis 38 gezeigten Pfeilerquerschnitte entsprechen im wesentlichen dem in Fig. S dargestellten Querschnitt; in der), -jorliegenden Fällen ist jedoch jeweils die Mitte des Hohlkernes 111 mit Beton 114 ausgefüllt. Fig. bis 41, 42 bis 4.4 und 45 bis 57 zeigen ähnliche Querschnittsformen v/ie sie in Fig. 9* 10 und 11 dargestellt sind. Gemäß Fig. 36 beträgt der minimale Abstand zwischen dem Kern und der Außenkante der feuerfesten Schicht etwa 25 mm, bei der.Anordnung gemäß Fig. 37 beträgt der entsprechende Wert etwa 38 mm und bei der Anordnung gemäß Fig. 3S etwa 51 mm. Die Brandwerte der in den betreffenden Figuren dargestellten Pfeiler können bei etwa 2,3 ■".. bssw. 4 Stunden liegen. Die in Fig. 39 bis 41, 42 bis 44r. und 45 bis 47 dargestellten Pfeiler weisen entsprechende minimale Schichtdicken der feuerfesten Schicht auf und besitzen demgemäß Brandwerte von etwa gleicher Gröfien*- ordnung.

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Claims

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Patentansprüche

1. Bauteil, enthaltend ein Tragteil mit einer dessen Außenfläche umgebenden Schicht aus feuerfestem Material und einem diese Schicht umgebenden Schutzmantel, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material (102) ein partikelförmiges wärmeisolierendes Material enthält, dessen Partikel durch ein Bindemittel ifliteinander verbunden sind.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material Partikel aus in dem Bindemittel dxspergierten Vermiculit enthält.

3« Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material in dem Bindemittel dispergierte Asbestfasern enthält.

4·. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Zement ist.

5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Gips ist.

6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (101;111) ein Stahlpfeiler ist.

7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlpfeiler hohl ist und einen kreisförmigen oder rechteckfönnigen Querschnitt besitzt.

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6. Bauteil nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß der hohle St aiii pfeiler mit Beton gefüllt ist.

9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß dex³ Stahlpfeiler einen I-fönaigen oder kreuzförmigen Querschnitt besitzt.

10. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (105; 113) aus

α rostfreiem Stahl oder aus mit Kunststoffen überzogenem

Metall besteht.

11. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis" 10, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Aufnahme durch eine feuerfeste Anordnung (1O6;115) (z.B. Betonboden) innerhalb dieser Anordnung von dem Schutzmantel (103;11J) und der feuerfesten Schicht (102;112) befreit ist.

12. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Tragteils Verbindungselemente (104) vorgesehen sind.

W 15· Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbindungselemente Flansche (104) enthalten. ■

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