DE202009016887U1

DE202009016887U1 - Layered jacketed support element for construction

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Publication number: DE202009016887U1
Application number: DE200920016887
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2019-12-15

Abstract

Das geschichtete ummantelte Trageelement für Bauzwecke mit dem Außenmantel (1) aus steifem Material, dessen Innenhohlraum mit Füllung (2) auf Zementbasis gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) aus Verbundmaterial, das als Kombination des Stoffes auf Polymerbasis und Fasern gebildet ist.The stratified jacketed structural support member having the outer shell (1) of rigid material, the inner cavity filled with cementitious filling (2), characterized in that the outer shell (1) is of composite material formed as a combination of the polymer based material and fibers is.

Description

Bereich der TechnikField of engineering

Die Lösung betrifft das geschichtete ummantelte Trageelement für Bauzwecke, das für Verwendung im Bauwesen für Säulen, Sprossen, Geländer und andere Konstruktionstrageelemente geeignet ist.The Solution concerns the layered jacketed support member for building purposes, for use in construction for columns, rungs, railings and others Construction support elements is suitable.

Der bisherige Stand der TechnikThe current state of the art

Zurzeit werden im Bauwesen hauptsächlich nicht geschichtete Trageelemente aus Eisen, Eisenbeton und Stahlbeton verwendet. Nachteil der metallischen Trageelemente ist hohes Gewicht, Gefahr der unerwünschten Verbiegung oder Verwindung, Kostspieligkeit und Elektronen- und Wärmeleitfähigkeit. Nachteil ist auch Korrosion durch Witterungseinflüsse. Diese Materialien haben einen weiteren Nachteil in Bewachungsnotwendigkeit bei Transport und Lagerung aus Gründen der häufigen Diebstähle. Die Trageelemente aus Eisenbeton und Stahlbeton haben ebenfalls ein sehr hohes Gewicht. Der wesentliche Nachteil ist ihre begrenzte Zugfestigkeit. Für Realisierung brauchen sie kostspielige Einschalung, was Arbeitsaufwand und Kostensatz ihrer Anfertigung.For now In construction, mainly non-stratified carrying elements are used used in iron, reinforced concrete and reinforced concrete. Disadvantage of the metallic Carrying elements is heavy weight, danger of unwanted Bending or twisting, costliness and electron and Thermal conductivity. Disadvantage is also corrosion due to weather conditions. These materials have one further disadvantage in guarding necessity during transport and storage for reasons of frequent thefts. The support elements made of reinforced concrete and reinforced concrete also have a very high weight. The main drawback is their limited Tensile strenght. For realization, they need expensive Shuttering, what labor and cost of their preparation.

Es sind auch geschichtete Trageelemente bekannt, die Kombination der Schichten aus verschiedenen Materialien beinhalten. Gewöhnlich handelt es sich um ein Trageelement mit einem Metallmantel, der mit einer Füllung ausgefüllt ist, normalerweise mit Beton. CZ U 3980 beschreibt beispielsweise ein tragender geschichteter Säulentubus für Tragkonstruktionen mit Außenmetallmantel des Kreisquerschnitts und mit Innenmetallmantel des Kreisquerschnitts. Zwischen den beiden Metallmänteln befindet sich eine Ringfläche ausgefüllt mit tragendem Füllmaterial, das Beton ist. Der Außenmetallmantel ist mit dem Innenmetallmantel, und zugleich auch mit dem Füllmaterial, mittels Kuppelstahlbolzen fest miteinander verbunden. Der Nachteil dieser Lösung ist begrenzte Zugfestigkeit, Materialaufwand und Arbeitsaufwendigkeit der Anfertigung, Bearbeitsaufwendigkeit der Verbindungen, Korrosion des Metallmaterials des Außenmantels und Elektronen- und Wärmeleitfähigkeit. Bei Herstellung von den Metallmänteln für diese Trageelemente ist ein unvernachlässigbares Problem auch in Form von unerwünschten Emissionen, die ein Begleiteffekt bei Verarbeitung und Herstellung von Eisen ist.Layered support members are also known which incorporate the combination of layers of different materials. Usually it is a support element with a metal shell filled with a filling, usually with concrete. CZ U 3980 describes, for example, a load-bearing layered column tube for supporting structures with outer metal sheath of the circular cross section and with inner metal sheath of the circular cross section. Between the two metal shells is an annular area filled with load-bearing filling material that is concrete. The outer metal shell is firmly connected to the inner metal shell, and at the same time with the filler, by means of dome steel bolts. The disadvantage of this solution is limited tensile strength, cost of materials and labor of manufacturing, machining expense of the joints, corrosion of the metal material of the outer jacket, and electron and thermal conductivity. When manufacturing the metal sheaths for these carrying members, there is an unmanageable problem also in the form of undesirable emissions, which is a concomitant effect on the processing and production of iron.

Beschreibungdescription

Die oben genannten Nachteile werden durch die entworfene Lösung in beträchtlichem Masse beseitigt. Seine Grundlage liegt darin, dass das geschichtete bauliche ummantelte Trageelement, der einen Außenmantel aus Festmaterial hat, in dem sich ein mit Füllung auf Zementbasis gefüllter Innenhohlraum befindet, einen aus Verbundwerkstoff gefertigten Außenmantel hat, der aus Kombination des Stoffes auf Polymerenbasis, wie Harze u. a., und der Fasern, wie Glasfasern, Karbonfasern oder Aramid sind.The Above-mentioned disadvantages are caused by the designed solution eliminated to a considerable extent. Its basis is in that the layered structural encased support element, the one Outer shell of solid material has, in which one with filling cement-filled internal cavity is located one made of composite outer sheath, the Combination of the polymer-based substance such as resins and the like a., and fibers, such as glass fibers, carbon fibers or aramid.

Die aus Material auf Zementbasis, am liebsten aus Beton gefertigte Füllung ist mit Vorteil mit wenigstens vier Bewehrungen in Form von festen Stäben versehen, die im Innenraum des Mantels längs situiert sind, betrachtet gegenüber der Verlaufrichtung des Hohlraums im Mantel.The made of cement-based material, preferably filled with concrete is advantageous with at least four reinforcements in the form of fixed Rods provided, which longitudinally located in the interior of the shell are, viewed in relation to the direction of the cavity in the coat.

Die Stäbe sind mit Vorteil miteinander verbunden, was mit Hilfe von wenigstens einem Verbindungselement durchgeführt ist.The Rods are connected to each other with advantage, with help is performed by at least one connecting element.

Das Verbindungselement ist mit Vorteil als eine um die Stäbe umgedrehte Hülse, z. B. als eine außen um die Stäbe gewickelte Spirale, oder als ein auf den Stäben aufgeschobener Ringel oder Ring durchgeführt.The Connecting element is advantageous as one around the bars inverted sleeve, z. B. as an outside to the Bars wound spiral, or as one on the bars deferred strip or ring performed.

Aus Sicht der Kosten, Qualitätseigenschaften des Trageelements und seiner Lebensdauer ist die runde Form des Trageelementquerschnitts die günstigste. Die entworfene Lösung ist nicht nur auf diese Form begrenzt, sie ermöglicht Ausführung auch in anderen Formen, als oval, Vierkant, Achtkant oder Vielkant u. a. Die gerundeten Formen sind günstiger.Out View of costs, quality characteristics of the support element and its life is the round shape of the supporting element cross-section the cheapest. The designed solution is not limited only to this form, it also allows execution in other shapes than oval, square, octagonal or polygonal u. a. The rounded shapes are cheaper.

Die entworfene Lösung ist für Verwendung in Bauwesen, für Konstruktionstrageelemente als Säulen, Sprossen, Geländer, Streben u. a. geeignet. Sie hat Vorteile in relativ niedrigen Fertigungskosten und im Vergleich mit bisherigen Trageelementen hat sie größere Zugfestigkeit, wesentlich geringeres Gewicht, kleinere Wärmeleitfähigkeit, sie ist nicht elektrisch leitfähig. Effekt ist auch ökologisch, weil bei der Produktion weniger unerwünschte Emissionen als bei Stahlerzeugung entstehen. Die entworfene Lösung ermöglicht auch einfachere Verbindung mit Bauelementen und leichtere Bearbeitungsfähigkeit bei Montage. Angesichts des geringeren Gewichts ermöglicht sie auch Transportkostensenkung. Die nichtmetallische Oberfläche begrenzt das Risiko von Diebstählen bei Transport und Lagerung.The designed solution is for use in construction, for structural support elements as columns, rungs, Railings, struts u. a. suitable. She has advantages in relative terms low production costs and in comparison with previous support elements it has greater tensile strength, much lower Weight, smaller thermal conductivity, it is not electrically conductive. Effect is also ecological, because in production less unwanted emissions than arise in steelmaking. The designed solution also allows easier connection with components and easier handling during assembly. in view of The lower weight also allows transport cost reduction. The non-metallic surface limits the risk of theft during transport and storage.

Abbildungen und ZeichnungenIllustrations and drawings

Die entworfene Lösung ist durch Zeichnungen verdeutlicht, wo darstellen die 1 den Querschnitt durch das Trageelement in der Stelle des Vorkommens vom Verbindungselement entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, die 2 den Querschnitt durch das Trageelement entsprechend der entworfenen Lösung im Bereich ohne Verbindungselementen, die 3 die schematische Darstellung der Einbettung von Verbindungselementen in Form vom System der auf den Stäben aufgeschobenen Bügeln und Ringen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, auf den Längsschnitt gesehen, bei dem die vordere Hälfte des Trageelementmantels abgeschnitten und abgenommen ist, wo die Füllung aus Anschaulichkeitsgründen nicht dargestellt ist, die 4 die schematische Darstellung der Einbettung von Verbindungselementen in Form von einer um die Stäbe gewickelte Spirale entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel, auf den Längsschnitt gesehen, bei dem die vordere Hälfte des Trageelementmantels abgeschnitten und abgenommen ist, wo die Füllung aus Anschaulichkeitsgründen nicht dargestellt ist.The designed solution is illustrated by drawings, where represent the 1 the cross section through the support member in the place of occurrence of the connecting element according to the first embodiment, the 2 the cross section through the support member according to the designed solution in the area without fasteners, the 3 the schematic dar Positioning of the embedding of fasteners in the form of the system of pushed onto the bars and ironing rings according to the first embodiment, seen in the longitudinal section, in which the front half of the support element jacket is cut off and removed, where the filling is not shown for clarity reasons, the 4 the schematic representation of the embedding of connecting elements in the form of a spiral wound around the rods according to the second embodiment, seen in the longitudinal section, in which the front half of the support element jacket is cut off and removed, where the filling is not shown for clarity reasons.

Ausführungsbeispieleembodiments

Beispiel 1example 1

Das Anschauungsbeispiel der einfachen Ausführung der entworfenen Lösung ist das geschichtete ummantelte Trageelement entsprechend der 1, 2 und 3.The illustrative example of the simple design of the designed solution is the layered sheathed support element according to FIG 1 . 2 and 3 ,

Das geschichtete Trageelement hat den Außenmantel 1 mit einem Innenhohlraum, der mit der Füllung 2 auf Zementbasis, am besten aus Beton, gefüllt ist. Der Außenmantel 1 besteht aus Verbundwerkstoff, der als Kombination des Stoffes auf Polymerenbasis und der längst oder zufällig situierten Fasern, beispielsweise als mit Glasfasern vergossen mit Polymer in Form von Epoxydharz, gebildet ist.The layered support element has the outer jacket 1 with an internal cavity that is filled with 2 cement-based, preferably made of concrete. The outer jacket 1 consists of a composite material formed as a combination of the polymer-based substance and the long-term or randomly located fibers, for example as encapsulated with glass fibers with polymer in the form of epoxy resin.

Die Füllung 2 ist mit vier Bewehrungen in Form von den festen Stäben 3, gebildet als Drähte oder Stahlstäbe, die im Innenraum des Mantels 1 längst situiert sind. Die Stäbe 3 sind miteinander verbunden, was mit dem System von den Verbindungselementen 4 durchgeführt ist, die als Bügel oder Hülsen durchgeführt sind, welche auf Stäben 3 aufgeschoben und in Abständen verteilt sind, wobei diese im Inneren des Mantels 1 in Querrichtung, gegenüber der Verlaufrichtung des Hohlraums des Mantels 1 betrachtet, verlaufen. Das musterhafte geschichtete ummantelte Trageelement für Bauzwecke hat eine optimale runde Querschnittsform, die damit gegeben ist, dass sein geschichteter Mantel 1 als ein Rohr mit Querschnitt in Kreisform gebildet ist.The filling 2 is with four reinforcements in the form of solid rods 3 , formed as wires or steel rods, in the interior of the jacket 1 are situated long ago. The bars 3 are connected to each other, what with the system of the fasteners 4 carried out as brackets or sleeves, which on bars 3 deferred and distributed at intervals, these being inside the mantle 1 in the transverse direction, with respect to the running direction of the cavity of the shell 1 considered, lost. The patterned stratified jacketed structural member has an optimum circular cross-sectional shape given by its layered jacket 1 is formed as a tube with a cross section in a circular shape.

Beispiel 2Example 2

Das andere Ausführungsbeispiel der entworfenen Lösung ist das geschichtete Trageelement entsprechend der 4.The other embodiment of the designed solution is the layered support element according to the 4 ,

Dieses geschichtete Trageelement hat ähnliche Anordnung als das vorstehende mit dem Unterschied, dass die Spiralhülse sein Verbindungselement 4 bildet, die als ein um die Stäbe 3 spiralförmig gewickeltes Stahlseil oder Seil aus Karbonfasern gebildet ist. Auch dieses geschichtete Trageelement hat der Außenmantel 1 mit einem Innenhohlraum, der mit Füllung 2 aus dem Stoff auf Zementbasis, am besten aus Beton, gefüllt ist. Der Außenmantel 1 besteht aus Verbundwerkstoff, der als Kombination des Stoffes auf Polymerenbasis und der längst situierten Fasern, in diesem Fall als Karbonfasern vergossen mit Polymer in Form von Polyester, gebildet ist. Die Füllung 2 ist mit vier Bewehrungen in Form von den festen Stäben 3, die die im Innenraum des Mantels 1 längst situierten Stangen aus festem Polymer darstellen. Auch dieses musterhafte geschichtete ummantelte Trageelement für Bauzwecke hat eine optimale runde Querschnittsform, die damit gegeben ist, dass sein geschichteter Mantel 1 als ein Rohr mit Querschnitt in Kreisform gebildet ist.This layered support member has a similar arrangement to that above, with the difference that the spiral sleeve is its connecting element 4 that forms as one around the bars 3 helically wound steel rope or rope is formed of carbon fibers. Also, this layered support member has the outer jacket 1 with an interior cavity filled with stuffing 2 made of cement-based material, preferably made of concrete. The outer jacket 1 consists of a composite material formed as a combination of the polymer-based substance and the longest-lying fibers, in this case carbon fiber encapsulated with polymer in the form of polyester. The filling 2 is with four reinforcements in the form of solid rods 3 that in the interior of the coat 1 represent long-standing rods of solid polymer. Also, this patterned sheathed structural support member has an optimum round cross-sectional shape given by its layered sheath 1 is formed as a tube with a cross section in a circular shape.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- CZ 3980 U [0003]

Claims

The layered jacketed support element for building with the outer jacket ( 1 ) of rigid material, the inner cavity filled with ( 2 ) is filled on a cement basis, characterized in that the outer shell ( 1 ) of composite material formed as a combination of the polymer-based substance and fibers.

The layered jacketed support element for building according to claim 1, characterized in that its filling ( 2 ) with at least four reinforcements in the form of the solid rods ( 3 ) provided in the inner cavity of the shell ( 1 ) are already situated.

The layered jacketed support element for building according to claim 2, characterized in that the rods ( 3 ) by means of at least one connecting element ( 4 ) are interconnected.

The layered jacketed supporting element for building according to claim 3, characterized in that the connecting element ( 4 ) as at least one around the bars ( 3 ) wound sleeve is performed.

The layered jacketed support element for building according to claims 1 to 4, characterized in that its jacket ( 1 ) has the cross section in a circular shape.