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[Technisches Gebiet]
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Die
Erfindung betrifft ein erdbebensicheres Gebäude mit einem im Boden eingebetteten
Unterbau und einem darauf ruhenden Oberbau, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, wobei die Erdbebensicherheitswirkung durch eine
verbindungsfreie gleitende schmierten Gründung erfolgt.
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[Stand der Technik]
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Die
allen herkömlichen
Gebäuden
bestehen aus einem im Boden eingebetteten Fundament als Grundbau
und einem darauf ruhenden, konstruktiv mit diesem einteilig starr
verbundenen Bauwerk als Aufbau. Bei einem starken Erdbeben kann
sich das Bauwerk infolge seiner enorm großen Tragheit nicht mit dem
im Boden eingebetteten Fundament in synchroner Mitbewegung gebracht
werden, was zur Beschädigung
der Konstruktion oder zum Einstürzen des
gesamten Gebäudes
führen
kann. Um ein Gebäude
gegen die Gefähr
einer Beschädigung
oder eines Einstürzens
zu sichern wurden seit Jahrzehnten erdbebensichere Konstruktionen
bekannt. Die Erdbebensicherheit der Gebäuden beruht vor allem auf deren
Elastizität,
d.h. sie können
bei einem Erdbeben die Bewegungen einfach mitmachen, wodurch die unsynchronen
Bewegungen zwischen dem Funhdament und dem Aufbau des Gebäudes ausgeglichen werden.
Zu diesem Zweck ist der Aufbau nicht konstruktiv einteilig auf Fundament
starr befestigt, sondern über
eine Federung z.B. aus ggf. vorgespannten Federn und ggf. auch Hydraulik
mit diesem verbunden, wie es bei einer Stoßdämpfung eines Kraftwagens der
Fall ist, in dem die Karosserie über
eine federnde Aufhängung
mit dem darunter liegenden Fahrgestell verbunden ist. Hierdurch
kann die beim Erdbeben entstehende starke horizontale Scherkraft zwischen
dem Aufbau und dem Fundament durch eine relative Verlagerung zwischen
diesen kompensiert werden.
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Nachteilig
ist bei den bekannten erdbebensicheren Gebäuden, daß sie eine extrem kräftige Federunger
fordern und daher sehr aufwendig sind.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein erdbebensicheres
Gebäude
zu schaffen, das kostengünstig
gebaut werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Gebäude nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das einen im Boden eingebetteten
Unterbau und einen darauf ruhenden Oberbau aufweist, durch die kennzeichenden
Merkmale des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Oberbau an seiner unteren
Seite als ein oberes Fundament verstärkt ausgebildet ist, daß der Unterbau
ein unteres Fundament bildet, und daß sich der Oberbau über eine
horizontal gleitende, geschmierte Gründung auf dem Unterbau abstützt, die
aus einer an der unteren Seite des oberen Fundaments befestigten
Holzplatte und einer auf der oberen Seite des unteren Fundaments
aufgetragenen Ölschicht
als Schmierung besteht, wobei der obere Fundament an seinem Umfang
eine Anzahl von aufrechtstehenden H-Profil zum Aufbau seines Bauwerks
aufweist.
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Da
der Oberbau über
keine starren Verbindung auf dem Unterbau aufsitzt, kann er sich
bei einem Erdbeben auf diesem frei hin- und herbewegen, wodurch
ein Bruch des Gebäudes
infolge der horizontalen Scherkraft vermieden wird. Da die Unterseite
des Oberbaus, mit der er sich bei einem Erdbeben auf dem Unterbau
bewegt, als oberes Fundament verstärkt ausgebildet ist, wird die
Gefahr seiner Beschädigung
bei seiner Bewegung ausgeschlossen. Die Sicherheits gegen seine
Beschadigung wird durch die zwischenliegende Gründung noch erhöht, indem
die relativ weiche Holzplatte derselben eine federnde Stoßdämpfung zwischen
den beiden härten Fundamenten
bewrikt, während
die Ölschicht
infolge ihrer Schmierungswirkung der schädlichen Reibung zwischen diesen
entgegenwirkt.
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Eine
vorteilhafte Ausgesgtaltung der Erfindung sieht vor, daß das obere
Fundament an seiner mindestens einen Umfangsseite mit einem jochartigen
Griff für
eine große
Zugmaschine zur Verschiebung oder Verlagerung des Oberbaus versehen
ist.
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Die
Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
näher erläutert. Es
zeigen:
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[Zeichnung]
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1 in perspektivischer Explosionsansicht ein
erfindungsgemäßes Gebäude ohne
Bettung,
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2 und 3 jeweils eine Seitenansicht des in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Gebäudes, aber
mit Bodeneinbettung, gesehen aus verschiedenen Richtungen, und
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4 in Seitenansicht eine schematische Darstellung
des Gebäudes
mit seinem Bauwerkverstärkung
aus Profilen und Drahtnetzen.
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[Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform]
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Wie
aus 1 bis 3 hervorgeht, weist ein erfindungsgemäßes Gebäude einen
im Boden eingebetteten Unterbau 1 (als unteres Fundament 1)
und einen auf diesem ruhenden, über
die Bodenfläche vorstehenden
Oberbau 4,5, der über eine horizontal gleitende,
geschmierte Gründung 2,3 auf
dem Unterbau 1 abstützt,
die aus einer an der unteren Seite des Oberbaus befestigten Holzplatte 3 und
einer auf der oberen Seite des unteren Fundaments 1 aufgetragenen Ölschicht 2 als
Schmierung besteht.
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Der
Unterbau oder das untere Fundament 1 wird in üblicher
Weise aufgebaut, indem zuerst eine Vertiefung für den Unterbau 1 im
Boden ausgegraben wird. Dann wird in der Vertiefung ein Verstärkungsrahmen
aus H-Profilen und Drahtnetzen eingebaut. Anschließend wird
darin ein Mörsel
eingegossen. Nach erfolgter Aushärtung
des eingegossenen Betons wird das unteren Fundament gefertigt.
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Als Ölschicht 2 kommt
ein Talg oder ein anderes schmierfähiges Öl oder Fett zum Einsatz, das über die
Oberseite des Unterbaus 1 schmiert wird. Die Ölschicht 2 erleichtert
dabei die horizontale Bewegung des Oberbaus auf dem Unterbaus 1 und
reduziert die Reibung zwischen diesen, was den Ausgleich der horizontalen
Scherkraft begünstigt.
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Die
Holzplatte 3 ist an der Unterseite des Oberbaus befestigt.
Mit der Holzplatte 3 wird einerseits eine gegenüber dem
Beton verbesserte reibungsarme gleitende Berührung und anderseits eine gewiße Stoßdämpfung zwischen
dem Ober- und Unterbau erreicht.
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Zum
besseren Schutz des Oberbaus vor einer Beschädigung während seiner Bewegungen auf dem
Unterbau 1 ist die Unterseite des Oberbaus als oberes Fundament 4 verstärkt ausgebildet,
das an seinem Umfang mit einer Anzahl von aufrechtstehenden H-Profilen 41 zum
Aufbau der Bauwerks 5 ausgestattet ist, die vor dem Gießen der
Ummauerung temporär
mit einer Ölbeschichtung
vor der Wetterung geschützt
werden können.
Zum Aufbau des Bauwerks 5 werden quer zu den vertikalen
Profile 41 eine Anzahl horizontale H-Profile 51 als
Balken und Drahtnetze 52 zur Bildung eines Verstärkungsrahmenwerks
angebracht, auf das die Mauerung dann aufgespritzt oder -gegossen
wird.
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Das
obere Fundament 4 kann mindestens an seiner einen Seite
mit einem jochförmigen
Griff 42 für eine
große
Zugmaschine versehen sein. Dies erlaubt eine Verschiebung oder Verlagerung
des Gebäudes bei
Bedarf, z.B. in Falle einer Verbreiterung der Straße oder
zur Änderung/Einstellung
der Position des Gebäudes.
Dies ist bei einem bekannten Gebäude, mit
oder ohne Erdbebensicherheitsmitteln, überhaupt unmöglich.
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Die
Erfindung hat gegenüber
dem Stand der Technik die folgenden Vorteile:
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- 1) Der Ausgleich der schädlichen Scherkraft bei einem
Erdbeben erfolgt nicht durch eine aufwendige elastische Verbindung,
sondern durch eine einfache gleitende Gründung zwischen dem Oberbau
und dem Unterbau, wodurch die Kosten zum Aufbau eines erdbebensicheren
Gebäudes erheblich
gesenkt wird.
- 2) Durch das verstärkte
obere Fundament wird der Oberbau bei einem Erdbeben auch gegen eine
aus einer vertikalen Schwingungsbewegung verursachte Beschädigung gesichert.
- 3) Durch die gleitende schmierte Gründung erhält ein erfindungsgemäßes Gebäude bei
gegenüber den
bekannten erdbebensicheren Konstruktionen erheblich gesenkten Kosten
die vergleichbare Erdbebensicherheit.
- 4) Durch die gegenüber
den bekannten erdbebensicheren Konstruktionen erheblich vereinfachten Gründung wird
der Verbrauch an Baumaterialien eingespart.
- 5) Der Griff ermöglicht
die leichte Verschiebung/Verlagerung des erfindungsgemäßen Gebäudes.
- 6) Der Oberbau wird durch kein in der Nähe durchgeführtes Aufbauen gestört beeinflußt, da er nicht
mit dem unteren Fundament in kraftübertragender starrer Verbindung
steht.
- 7) Der im Boden eingebettete ortfeste Unterbau bleibt auch beim
Ausbau oder Wechsel des Oberbaus noch benutzbar.
- 8) Durch die horizontale Verschieblichkeit des Oberbaus relativ
zum Unterbau kann die schädliche
Scherkraft beim Erdbeben sicher ausgeglichen werden.
- 9) Durch das Rahmenwerk aus den Profilen und die Drahtnetze
wird das Bauwerk verstärkt.