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Hohistütze aus Stahlbeton als Fertigbauteil, deren Einbauweise in
ein Gebäude oder dergleichen sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer
solchen Stütze Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlstütze aus Stahlbeton als
Fertigbauteil für die Errichtung von Gebäuden oder anderen Bauwerken sowie auf ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Hohlstütze und außerdem
auf eine Einbauweise dieser Hohlstütze in ein Gebäude oder ein anderes Bauwerk.
Ziel der Erfindung ist, eine derartige Hohl stütze als Fertigbauteil so auszubilden,
daß sie sowohl hohibleibend als tragende Stütze verwendet, aber auch beim Einbau
mit Ortbeton ausgefüllt und dann statisch als Vollstütze eingesetzt werden kann.
Ferner soll die Hohlstütze es ermöglichen, entweder als Rahmenstil steif an Knotenpunkte
angeschlossen oder als Pendelstütze verwendet werden zu kannen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sie an mindestens
einem Stirnende (Scpf bzw. Fuß) offen und an der Innenseite ihrer Seitentslade mit
Profilierungen versehen ist, die in Achsrichtung der Hohlstütze Unebenheiten bilden.
Die Profilierungen dienen dabei dazu, bei Ausfüllung der Hohlstütze
eine
ausreichende Verzahnung der Stütze mit FUllbeton zu gewährleisten, so daß ein statisch
einheitlich wirkendes Tragglied entsteht, welches als Voll-glied in Rechnung gestellt
werden kann. Dabei ist die Armierung der Hohlstütze so bemessen, daß bei geringerer
statischer Belastung das Ausfüllen der Stütze mit Ortbeton nicht notwendig ist.
Die Hohlstütze kann daher sowohl mit als auch ohne Betonfüllung verwendet werden.
Dadurch ist der Vorteil gegeben, daß beispielsweise bei einem Gebäudeskelett Hohistützen
gleicher Abmessungen als Fertigbauteile für verschieden hohe Belastung verwendet
werden können, wobei die Fertigbauteile bei den weniger stark belasteten Stützen
zur Gewichts- und Materialersparnis hohl bleiben und bei den stärker belasteten
Stützen mit armiertem Ortbeton ausgefüllt werden können.
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Die Bewehrung der Hohlstütze als Fertigbauteil ist mindestens so
zu bemessen, daß sie der Stütze bei Transport und Montage ausreichende Festigkeit
verleiht. Sie kann aber je nach den gegebenen statischen Bedingungen auch bis zur
zulässigen Maxlmalbewehrung erhöht werden, um dadurch der Hohlstütze auch ohne Füllbeton
eine große statische Tragfähigkeit zu verleihen.
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Die erfindungsgemäße Hohistütze kann eckigen, zBç rechteckigen oder
etwa rechteckigen oder qutdra'ischen Hohlquer schnitt haben, wobei die Profilierungen
in Form von sich quer zur StUtzenachse erstreckenden Vorsprüngen oder Einbuchtungen
an mindestens einer Ecke in dem Hohlquerschnitt vorgesehen sein können. Sie kann
aber auch beliebige anderes ZeBo mehreckie oder runde Querschnittsform aufweisen.
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Es reicht aus, wenn die Profilierungen sich nur in der Nähe eines
oder beider Stirnenden der Hohlstütze befinden. Es ist aber auch jede beliebige
andere beispielsweise kreisförmige Hohlquerschnittsform möglich.
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Die vorspringenden Bereiche der Profilierungen sind zweckmäßig durch
Bewehrungseisen armiert, welche diese Bereiche in Richtung senkrecht zur Stützenachse
durchsetzen.
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Ferner ist es vorteilhaft, daß an mindestens einem Stirnende der Fertighohlstütze
deren L^ngsbewehrungsei6ien als Anschlußeisen herausragen und in die gedachte Verlängerung
des Hohlquerschnitts der Fertigstütze hinein abgekröpft sind. Dadurch kann eine
Einspannung des Stützenendes an benachbarte Bauglieder, z.B. eine koaxial anschließende
weitere Hohlstütze, erreicht werden und zwar dadurch, daß die herausragenden Anschluß
eisen in diesen Baugliedern unter Verwendung von Crtbeton verankert werden.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fertighohlstütze wird zweckmäßigerweise
ein aufblasbarer schlauchförmiger Betonverdrängungskörper aus plastischem oder verformbaren
Material verwendet, der vor dem Betonieren in die notwendige Außenschalung eingelegt,
in den erforderlichen Abständen zu dieser Justiert, aufgeblasen und nach dem Abbinden
des Stützenbetons sowie Ablassen seiner Luft- oder Gasfüllung aus der Stütze herausgenommen
wird. Um die Profilierungen an den Innenseiten der herzustellenden Hohlstütze zu
erzeugen, ist der schlauchförmige Betonverdrängungskörper mindestens in seinen beiden
zur Formung der Stützenstirnenden dienenden Bereichen mit Gegenprofilierungen ausgestattet.
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Der Einbau der erfindungsgemäßen Stütze in ein Gebäude oder ein anderes
Bauwerk kann, wenn die Stütze zur Bildung
eines steifen Knotenpunkts
in das Bauwerk eingespannt werden soll, so erfolgen, daß in mindestens ein offenes
Stützenende Anschlußeisen anderer Bauglieder eingeführt und durch Auffüllen des
Hohlraums an diesem Stützenende mit Crtbeton in der Stütze verankert werden. Andererseits
können aber auch die aus der Hohlstütze austretenden Längsbewehrungseisen in anschließende
ganz oder teilweise aus Ortbeton bestehende Bauglieder eingebettet und damit verankert
werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung- ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
der Fertighohlstütze und ihrer Einbauweise in ein Gebäude: Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt
durch dieses Ausführungsbeispiel; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Hohlstütze
nach Linie II-II in Fig. mit bei ihrer Betonierung eingesetztem Betnverdrängungskörper
in ge fülltem Zustand; Fig. 3 zeigt den gleichen Querschnitt wie Fig. 2 mit Betonverdrangungsschlauch
nach Ablassen seiner Luft- oder GasfUllung; Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch
einen Knotenpunkt eines Gebäudeskeletts nach Linie IV- IV in Fig. 6; Fig. 5 zeigt
einen Querschnitt durch den gleichen Knotenpunkt nach Linie V-V in Fig. 6;
Fig.
6 veranschaulicht einen Horizontal schnitt durch diesen Knotenpunkt nach Linie VI-VI
in Fig. 4.
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Bei dem in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Fertighohlstütze quadratischen Querschnitt, dessen an beiden Stirnenden (Kopf
und FuB) der Stütze offener Hohlraum 1 im wesentlichen ebenfalls quadratischen Querschnitt
hat.
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Die Stütze ist mit einer Längsbewehrung 2 und einer aus BUgeln bestehenden
Querbewehrung 3 versehen. Die L&ngsbewehrungseisen ragen an einem Stirnende
der Stütze ein Stück weit frei nach außen und sind dort mit Abkröpfungen 4 versehen.
Diese Abkröpfungen sind so bemessen, daß die äußeren Enden 5 der aus dem Stützenbeton
herausragenden Längsbewehrungseisen 2 sich innerhalb einer gedachten Verlängerung
des Hohlquerschnitts der StUtze erstrecken. Damit ist gewährleistet, daß diese Eisen
mit ihren äußeren Enden in den Hohlquerschnitt einer anzuschließenden Hohlstütze
eingeführt und dort durch in diese Stütze eingebrachten Ortbeton verankert werden
können.
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In der Nähe ihrer beiden offenen~Stirnenden ist die Hohlstütze an
der Innenseite ihrer Seitenwände mit Nasen oder Nocken 6 versehen, die von den vier
Ecken des Hohlquerschnitts 1 aus in diesen hineinragen. Die Nasen oder Nocken sind
durch in der Zeichnung nicht dargestellte Querbewehrungseisen armiert, welche die
Nasen oder Nocken in Richtung senkrecht zur Stützenachse durchsetzen. Diese Eisen
können von den normalen oder von zusätzlichen Bügeln der Querbewehrung der Hohlstütze
gebildet sein, Die Nasen oder Nocken 6 sind so beschaffen, daß sie eine parallel
zur Sttzchenachse verlaufende Profilierung an der Innenseite der Stützenseitenwand
ergeben, die zu einer Verzahnung der Stütze mit einem in diese, z*B. in Form von
Ortbeton
einzubringenden Betonkern in Stützenachsrichtung führen. Dadurch ist selbst bei
nachträglichem Schwinden des in eine Hohlstutze mit abgeschlossenem Schwindeprozeß
eingebrachten Ortbetonkerns ein bleibender formschldssige: Kontakt zwischen Kern
und Hohlstütze gegeben, wodurch einet erforderliche Kraftübertragung zwischen Fetighohlstütze
und Ortbetonkern in StützenacLrichtung gewährleistet wird.
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Durch diese formschlüssige Verbindung zwischen Kern und Hohlstützenfertigteil
wird außerdem eine statisch als Vollglied wirkende Stütze erhalten, die es möglich
macht, sie in der statischen Berechnung auch als derartige voll stütze zu berücksichtigen
Die Nasen oder Nocken 6 können sich selbstverständlich nicht nur an den Ecken des
Hohlquerschnitts der Stützen sondern über den ganzen Umfang des Querschnitts erstrecken-,
wenn dies die statischen Voraussetzungen erforderlich machen sollten. Ferner können
die Profilierungen nicht nur wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den
beiden Stirnenden der Stütze, sondern über die gesamte Stützenlange verteilt angeordnet
werden.
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Die Herstellung einer Stütze der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform
erfolgt zweckmäßig mit einem aufblasbaren Betonverdrängungskörper 7, der~die Form
eines Schlauches von etwa dem gewünschten Hohlquerschnitt der Stüts' hat. Dieser
Schlauch hat im Querschnitt kreisförmige -Grundform (Fig.2). An den Außenseiten
sind vier die-Ecken des Stützenhohlquerschnitts bildende, sich über die gesamte
Schlauchlänge erstreckende lippen oder Wulste 8 voreseÄen, die aus dem gleichen
Material wie der Schlauch 7 bestehen können, beispielsweise aus Gummi oder biegsamem
Kunststoff.
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Der Schlauch wird in die in der Zeichnung nicht dargestellte Außenschalung
für die Betonierung der Hohlstütze eingebracht, mit Luft oder einem anderen Gas
aufgeblasen und mit nicht dargestellten Mitteln in die gewünschte, die Seitenwandstärke
der Hohl stütze bestimmende Lage in entsprechenden allseitigen. Abstand zur Außenschalung
gebracht. Dann wird der zwischen der Außenschalung und der von dem schlauchförmigen
Verdrängungskörper gebildete Zwischenraum mit Beton ausgefüllt, nachdem vorher in
diesen Zwischenraum die gewünschte Bewehrung 2,5 der Hohlstütze eingebracht worden
ist (Fig.2).
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Nach einem ausreichenden Abbinden des eingebrachten Betons wird die
Außenschalung abgenommen und die Luft- oder Gasfüllung des Betonverdrängungskörpers
7 abgelassen. Hierdurch fällt letzterer mindestens teilweise in sich zusammen (Fig.5),
um dann ohne Sch erigkeit an einem offenen Stirnende der Hohistütze aus dieser lerausgezogen
und wiederverwendet werden zu können.
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Zur Bildung der in Fig. 1 und 3 gezeigten Profilierungen ( an der
Innenseite der Stützenseitenwandungen ist der schlauchförmige Betonverdrängungskörper
7,8 an seiner Außenseite mit entsprechend angeordneten Gegenprofilierungen, also
mit in der Zeichnung nicht dargestellten Ausnehmungen oder Einschnitten in den Rippen
oder Wulsten 8 versehen.
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Selbstverständlich kann auf diese Weise auch eine Hohlstütze mit
erfindungsgemäßer Innenprofilierung hergestellt werden, die einen anderen als den
in der Zeichnung dargestellten etwa quadratischen Hohlquerschnitt hat. Hierzu ist
lediglich ein schlauchförmiger Verdrängungskörper notwendig, dessen Außenquerschnitt
im aufgeblasenen Zustand dem gewü chten Hohlquerschnitt der Hohlstütze bzw. dem
HohlstUtzenfert eil entspricht. So sind selbstverständlich auch runde oder liptische,
sechs- oder mehreckige Hohlquerschnitte herstellbar.
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In Fig. 4 bis 6 ist ein Beispiel eines Einbaues der in den Fig. 1
bis 5 gezeigten Fertighohlstütze gezeigt, bei welchem eine rahmenartige steife Einspannung
der Stütze zwischen den Gebäudedecken bzw. den darunter befindliche: Unterzogen
entsteht. Zu diesem Zweck ist die Fertighohlstütze 9 mit ihrem die ausragenden LSngsbewehrungseisen
2, 4, 5 aufweisenden Kopfende nach oben gerichtet aufgee stellt. Auf dieses Kopfende
sind Betonfertigbalken i aufgelagert, die den unteren Teil eines in die Decke einbindenden
Unterzugs bilden. Darauf ruhen Deckenplatten ii in Form von Fertigteilen. Die restliche
Deckenhöhe 12 wird durch Aufbringen von Ortbeton auf die Deckenplatten und den als
Unterzug dienenden Fertigbalken 10 erhalten durch welchen Crtbeton die aus der Hohlstütze
herausragende Längsbewehrung 4,5 hindurchtritt. Die äußeren Enden 5 dieser Längsbewehrung
ragen außerdem in den Hohlraum der darberzustellenden HohlstUtze 9 hinein und werden
dort c*ltch Einbringen eines Ortbetonkerns 13 in das Fuß ende dieser Hohlstütze
verankert. Damit ist eine rahmenartige steife Einspannung der Hohlstütze an dem
geschilderten Knotenpunkt des Gebäudeskeletts gegeben.
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Es ist natürlich auch mcolich, aus der Decke bzw dem Unterzug ausragende
Anschlußeisen in den Hohlraum der darun ter befindlichen Fertighohlstütze 9 einragen
zu lassen und dort durch Ausfüllen zumindest des Kopfendes dieser unteren Hohl stütze
zu verankern. Selbstverständlich kann auch der in die Hohlstütze einzubringende,
als Stützenkern dienende Ortbeton mit einer eigenen Längs- und ggfs auch Querbewehrurr
versehen sein.
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Wenn es die statischen Gegebenheiten erfordern, kann die in Fig.
4 und 5 gezeigte untere Hohlstütze vollstindig
mit gegebenenfalls
bewehrtem Crtbeton ausgefüllt werden. IsF die Belastung der darüberbefindlichen
Hohlstütze nur so gering, daß diese als Fertigteil allein die auf diese Stfftze
anfallenden Kräfte aufnehmen kann, erübrigt sich deren Ausfüllung mit Ortbeton.
Damit ist mit gleichen Fertigteilen die Herstellung von Stützen mit verschieden
großer Tragfähigkeit und verschieden großem Gewicht möglich