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Hochhaus und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft
ein Hochhaus mit mindestens einem schachtförmigen Kern, welcher ein auskragendes
Brtickentragwerk trägt, an dem die Geschoßdecken mit Hängegliedern aus Spannbeton
aufgehängt sind. Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Hochhauses zum Gegenstand.
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Es ist ein Hängehochhaus bekannt, bei dem die aus vorgefertigten Spannbetontauteilen
bestehenden Häzigeglieder die Geschoßdecken in Ausßparungen mit freien Fugen durchsetzon
und in Balkenköpfen verankert sind, welche die Geschoßdecken untergreifen.
Diese
bekannte Konstruktion hat den Nachteil, daß es schwierig ist, mehrere übereinander
angeordnete Decken an einem Hängeglied aufzuhängen. Andererseits ist es auch nicht
einfach, die sehr langen Hängeglieder zum Tragen der unteren Geschoßdecken durch
die Durchtrittsöffnungen der oberen Geschoßdecken beim Heben dieser Decken hindurchzufädeln.
Die in ihrer ganzen Lange vorgefertigten Spannbeton-Hängeglieder besitzen auch ein
verhältnismäßig großes Transportgewicht und erleiden aus den später aufgebrachten
Verkehrslasten der Decken zusätzliche Dehnungen, die beim Herstellen der Hängeglieder
und beim Einbau der Decken nicht berücksichtigt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und die
Aufhängung der Geschoßdecken des Hängehauses so auszubilden, daß die Montage der
Decken sehr einfach ist und der Einfluß der Dehnungen in den Hängegliedern infolge
der Nutzlasten ausgeschaltet wird.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hängeglieder
aus mindestens einem Spannglied und einer Ummantelung bestehen, welche sich in jedem
Geschoß aus einem Ortbetonabschnitt und einem Betonfertigteilabschnitt zusammensetzt,
wobei die Spannglieder in der Ummantelung längsbeweglich geführt sind.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Spannglieder mühelos
in die Betonfertigteilabschnttte eingefädelt werden
können. Außerdem
ist es möglich, Spannglieder von Geschoßhöhe im Deckenbereich aneinander zu kuppeln,
den Abstand der Decken voneinander sowie ihre Höhenlage innerhalb gewisser Grenzen
zu regulieren und mit Hilfe des Ortbetonabschnittes ein sattes Anliegen des Kopfteiles
des Hängegliedes an der Decke zu gewährleisten. Ein weiterer wesentlicher Vorteil
besteht darin, daß die Hängeglieder nach der Montage der Decken noch vorgespannt
werden können, so daß die aus der später aufgebrachten Verkehrslast herrührenden
Dehnungen vorweggenommen werden.
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Die Ummantelung weist zweckmäßig mehrere Kanäle zur Aufnahme mehrerer
Spannglieder auf. Hierdurch ist es möglich, die Hängeglieder zum Aufhängen mehrerer
Geschosse zu einem BUndel zusammenzufassen, wobei die Ummantelung über mehrere Geschosse
hindurch den gleichen Querschnitt behält.
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An jedem Spannglied eines jeden Hängegliedes können eine oder mehrere
übereinanderliegende Geschoßdecken aufgehängt sein.
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Die Spannglieder der Hänger bestehen zweckmäßig aus Spanndrähten,
die mit aufgestauchten Köpfen in einem Spannkopf befestigt sind, auf welchem sich
die Geschoßdecke mit einem einbetonierten Stahlkragen abstützt. Diese Ausgestaltung
hat den Vorteil, daß die Spanngliedverankerung keiner elastischen Zwischenschicht
bedarf, da die aufgestauchten Köpfe der Spanndrähte im Spannkopf geringfügigen Winkeldrehungen
der Decke folgen, so daß hierdurch keine Zwängungen entstehen
können.
Die Spannköpfe bilden so gleichzeitig die Auflagerkonstruktion für die Geschoßdecken,
die hierdurch sehr einfach wird und mit handelsüblichen Konstruktionselementen hergestellt
werden kann.
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Die Spannglieder können im Bereich der von ihnen getragenen, übereinander
angeordneten Geschoßdecken gestoßen sein, wobei der Ankerkopf des die untere Geschoßdecke
tragenden Spanngliedteiles mit dem die obere Geschoßdecke tragenden Spannkopf des
oberen Spanngliedteiles zugfest verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, Jedem
am Brückentragwerk befestigten Hängeglied mehr als eine Geschoßdecke zuzuweisen.
Die Hängeglieder können hierbei in der vom Spannbetonbau her bekannten Weise gekuppelt
werden. Die Kupplungsstelle ist hierbei leicht zugänglich, solange der aus Ortbeton
bestehende Teil der Ummantelung noch nicht hergestellt ist.
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Die Spannköpfe und Ankerköpfe aneinander anschliessender Spanngliedteile
werden zweckmäßig durch Spindelschrauben miteinander verbunden, welche in Innengewinde
der Spann- und Ankerköpfe eingeschraubt sind und eine genaue Einstellung der Länge
der Spannglieder und des gegenseitigen Abstandes der Geschoßdecken erlauben. Der
Fertigteilabschnitt der Ummantelung wird zweckmäßig unter Einschaltung einer elastischen
Zwischenschicht auf der Oberfläche der Geschoßdecke aufgesetzt, während der Ortbetonabschnitt
den Kopfteil der Ummantelung bildet, der gleichzeitig im Bereich der Geschoßdecke
die Hüllrohre und die Verankerung der Spannglieder umschließt0
Hierdurch
ergibt sich der Vorteil, daß die Verankerungs- und Kupplungsstellen der Spannglieder
wenigstens bis zum In-Stellung-bringen der darunterliegenden Geschoßdecke freiliegen
und leicht zugänglich sind. Andererseits ist durch die Ummantelung mit Ortbeton
ein guter Schutz der Verankerungsstelle und ein sattes Anliegen des Stützenkopfes
an der Geschoßdecke und der Kunststoffzwischenschicht des auf der darüberliegenden
Geschoßdecke stehenden Betonfertigteilabschnittes gewährleistet.
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Die Hängeglieder können am BrUckentragwerk beweglich befestigt und
im Inneren des Gebäudes angeordnet sein. Hierdurch gelingt es, die Ummantelungen
der Hängeglieder von Temperaturverformungen weitgehend freizuhalten.
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Beim Herstellen des Hochhauses nach der Erfindung wird zweckmäßig
so vorgegangen, daß nach dem Anhängen der den Spanngliedern jeweils zugewiesenen,
übereinander angeordneten Geschoßdecken die Ortbetonabschnitte der auf diesen Geschoßdecken
stehenden Ummantelungen hergestellt und nach deren Erhärten und nach dem Aufbringen
der ständigen Lasten die Spannglieder gegen die Geschoßdecken und diese im Abstand
voneinander haltenden Ummantelungen der Hängeglieder vorgespannt werden.
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Diese Arbeitsweise erlaubt es, die Ummantelung der Spannglieder von
Zugspannungen ganz freizuhalten, wenn die Größe der Vorspannkraft der für die Geschoßdecke
zu erwartenden Verkehrslast angepaßt wird. Hierbei ist es besonders zweckmäßig,
die Spannglieder der Hänger vom Brückentragwerk aus anzuspannen. Hierdurch wird
der Bauablauf nicht gestört und es
ist jederzeit ein Nachspannen
möglich, falls sich dies als erforderlich erweisen sollte.
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Die Spannglieder können nach dem Fertigstellen des Bauwerkes ohne
Verbund mit den Hüllrohren belassen werden. Zweckmäßiger ist es jedoch, nach dem
Vorspannen der Spannglieder den Verauch bund zwischen diesen und der Ummantelung
herzustellen, um/eTne rostsichere Ummantelung der Hängeglieder zu erreichen.
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Die Erfindung wird durch die Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Hängehochhaus nach der Erfindung in einemsenkrechten
Schnitt, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Horizontalschnitt nach Linie
II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 1, welche die Hängeglieder und
Aufhängung einiger Geschoßdecken im Punkt III der Flug. 2 zeigt, Fig. 4 den Gegenstand
der Fig. 3 in einem unter 900 verlaufenden Vertikalschnitt, Fig. 5 und Fig. 6 Horizontalschnitte
der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Hängeglieder, Figs 7 die Verankerung einer
Geschoßdecke an einem Hängeglied in Punkt VII der Fig0 2 in einem senkrechten Schnitt
im vergrößerten Maßstab, Fig. 8 den Gegenstand der Fig, 7 in einem Horizontalschnitt
nach Linie VIIt-VIII der fig; 7 und
Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende
Darstellung der Endverankerung eines Hängegliedes in einer unteren Decke.
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Das Hängehochhaus 10 besitzt zwei im Fundament 11 eingespannte, schachtförmige
Kerne 13, 14 aus Stahlbeton, in denen die Treppenhäuser 15, Aufzüge und Versorgungsleitungen
untergebracht sind. Die schachtförmigen Kerne 13 und 14 tragen an ihrem oberen Ende
ein nach allen Seiten auskragendes Brückentragwerk 16, an welchem die Geschoßdecken
17 mit Hängegliedern 18 aufgehängt sind.
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Die Hängeglieder 18 bestehen aus Spanngliedern 19 und einer Ummantelung
20, die sich ihrerseits wiederum aus einem Betonfertigteilabschnitt 20a und einem
Ortbetonabschnitt 20b zusammensetzt. Die Ummantelung 20, die bei dem Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung einen quadratischen Querschnitt hat und in üblicher Weise schlaff
bewehrt sein kann, besitzt mehrere Kanäle 21 für die Spannglieder 19, die in Hüllrohren
22 liegen. (Fig. 3 bis 6).
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Die Spannglieder 19 bestehen aus Spanndrähten 23, die mit aufgestauchten
Köpfen 24 in einem Spannkopf 25 befestigt sind.
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Das obere Ende der Spannglieder ist am Brückentragwerk 16 beweglich
aufgehängt. Am unteren Ende eines Jeden Spanngliedes 19 stützt sich die von dem
jeweiligen Spannglied 19 getragene Geschoßdecke 17 mit einem einbetonierten Stahlkragen
26 auf dem Spannkopf 25 det RpBgoXde£19 mit Hilfe einer zwischengelegten
Ankerplatte
27 ab (Fig. 7 bis 9).
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Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an das eine
obere Geschoßdecke 17' tragende Spannglied 19' ein weiteres Spannglied 19" angeschlossen,
welches die darunterliegende Geschoßdecke 17" trägt. Zu diesem Zwecke besitzt der
Spannkopf 25 des Spanngliedes 19' eine zentrische Bohrung 28 mit Innengewinde, in
die eine Spindelschraube 29 eingeschraubt ist. Diese Spindelschraube greift ihrerseits
in ein zentrisches Gewindeloch 30 des oberen Ankerkopfes 31 des Spanngliedes 19"
ein und stellt eine zugfeste Verbindung zwischen dem Spannglied 19' und dem Spannglied
19" her (Fig. 7). Während das Spannglied 19" an seinem unteren Ende eine Endverankerung
25 besitzt und somit nur die Geschoßdecke 1711 trägt, hat das Spannglied 19' zwei
übereinanderliegende Geschoßdecken, nämlich die Geschoßdecke 17' und die Geschoßdecke
17tut, zu tragen. Das Spannglied 19' durchquert alle huber ihm liegenden Geschoßdecken
17 und ist in einem ihm zugeordneten Kanal 21 der Ummantelung in den darüberliegenden
Geschossen untergebracht und am Brückentragwerk 16 aufgehängt.
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In gleicher Weise sind die übrigen Hängeglieder des Hochhauses an
den Geschoßdecken verankert und am Brückentragwerk befestigt.
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Die Betonfertigteilabschnitte 20a der Ummantelungen 20 sind unter
Zwischenschaltung einer Zwischenschicht 32 aus elastischem Material, beispielsweise
aus Neopren auf den Geschoßdecken
17 aufgesetzt. Der später herzustellende
Ortbetonabschnitt 20b bildet den Kopfteil der Ummantelung 20 und umschließt gleichzeitig
im Bereich der Geschoßdecken 17 die Hüllrohre 22 und die Verankerung 25, 26 und
27 der Spannglieder 19, füllt also die in den Geschoßdecken 17 zwischen den Stahlkragen
26 vorgesehenen Aussparungen 53 zum Durchfädeln der Spannglieder 19 durch die Geschoßdecken
17 satt aus und reicht bis an die Unterseite der elastischen Zwischenschicht 32
heran. Dieser Ortbetonabschnitt 20b kann durch Torkretieren oder durch Injizieren
einer auf dem Betonfertigteilabschnitt 20a aufgesetzten Schalungsmanschette hergestellt
werden.
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Der Einbau der Geschoßdecken vollzieht sich auf folgende Weise: Nach
dem Herstellen der Geschoßdecken 17 am Boden über dem Grundriß des Hochhauses werden
die Geschoßdecken nach dem lift-slab-Verfahren eine nach der anderen hochgezogen
und an den Hängegliedern 18 verankert. Hierbei werden diese Hängeglieder alle in
die Kanäle 21 der auf der jeweiligen Geschoßdecke 17 7 stehenden Betonfertigteilabschnitte
20a der Hängeummantelung 20 eingefädelt und die Decke wird auf den Spannköpfen 25
der ihr zugeordneten Spannglieder 19 aufgelagert.
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Dies geschieht dadurch, daß auf den Spannkopf 25 eine Ankermutter
25a aufgeschraubt wird. Die nächstfolgende Decke wird dann an anderen Spanngliedern
19 aufgehängt, welche durch Aussparungen in der obersten Geschoßdecke hindurchgehen0
Statt
dessen ist es auch möglich, die zweite Decke an 3panngliedern 19" aufzuhängen, die
ihrerseits an den Spannköpfen 25 der Hängeglieder 19' der darüberliegenden Geschoßdecke
befestigt sind.
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Nach dem Hochziehen und Verankern sämtlicher Geschoßdecken 17 des
Hochhauses werden nach dem Aufbringen der anderen ständigen Lasten, wie beispielsweise
Estrich, Fußböden, Zwischenwänden u.dgl., die Ortbetonabschnitte 20b der Ummantelung
20 der Hängeglieder 18 hergestellt. Nach dem Erhärten des Betons werden dann vom
Brückentragwerk 16 aus die Spannglieder 19 der Hängeglieder 18 gegen die Geschoßdecken
17 und die Ummantelungen 20 soweit vorgespannt, daß die beim Aufbringen der Verkehrslasten
zu erwartenden Dehnungen der Spannglieder vorweggenommen und die aus den Verkehrslasten
herrührenden Zugspannungen in den Hängegliedern überdrückt werden. Hiernach kann
der Verbund zwischen den Spanngliedern 19 und ihrer Ummantelung durch Injizieren
der Hüllrohre 22 hergestellt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das AusÜhrungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise
ist es möglich, mehrere Hängeglieder nebeneinander anzuordnen oder nicht jeweils
ein Spannglied, sondern deren mehrere an einem Verankerungspunkt an der Geschoßdecke
anzuschließen.