DE2722180A1

DE2722180A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von aufspannpunkten in aufspannfeldern

Info

Publication number: DE2722180A1
Application number: DE19772722180
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: FR2391417B1; JPS5839277B2; JPS53142285A; FR2391417A1; GB1599341A; DE2722180C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern, wobei jeder Aufspannpunkt eine in der Mitte mit einer Durchgangsöffnung versehene Auflageplatte für die zu verspannenden Bauteile und ein im wesentlichen unterhalb der Auflageplatte in einer Aufspannplatte angeordnetes rohrförmiges Teil (Rohr, Hülse) zur Durchführung von Verspannelementen aufweist und wobei die Auflageplatte mittels einer Vergußmasse mit der Aufspannplatte verbindbar ist.

Bei der Prüfung von Bauteilen, die wegen ihrer großen räumlichen Abmessungen in Prüfmaschinen oder Prüfrahmen nicht mehr untergebracht werden können, werden sogenannte Prüfgerüste oder Spanngerüste verwendet. Solche Prüfgerüste bestehen im wesentlichen aus Ständern und Trägern (Portalträgern), die je nach den gegebenen Prüfbedingungen (Proben-Abmessungen, Belastungsart, Belastungseinrichtung, Prüfkraft) in vielfältiger Weise nach einem Baukastensystem zusammengestellt werden. Die Prüfgerüste werden auf Aufspannfeldern, Spannplatten oder Fundamenten mit einem Lochrastersystem aufgestellt und mit Spannankern oder Spannschrauben befestigt. Die Aufspannfelder können hierbei eine Größe von mehreren hundert Quadratmetern aufweisen.

Die Aufspannfelder dienen dazu, vorgefertigte Prüfaufbauten in beliebiger Anordnung zur Prüfung von Bauteilen aufzunehmen. Die vorgefertigten Prüfaufbauten sind jedoch nur dann beliebig einsetzbar, wenn die Aufspannpunkte in den Aufspannfeldern, Fundamenten oder Spannplatten definierten Genauigkeitsanforderungen genügen. Da die Aufbauten aus Stahl bestehen, das Spannfeld jedoch meist aus Beton, sind besondere Passtücke erforderlich, wenn die großen Maßtoleranzen der Betonkonstruktion (Verformungen infolge Schwinden, Kriechen, Vorspannung etc) auf die sehr geringen Toleranzen der Stahlbauteile des Aufspannfeldes beschränkt werden sollen.

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Die Problematik bei der Herstellung von Aufspannfeldern in Betonbauweise liegt daher besonders in der erforderlichen großen Lagegenauigkeit der Aufspannpunkte, denn nur bei sehr geringen Differenzen in der Höhenlage und nur bei sehr kleinen Abstandstoleranzen der einzelnen Aufspannpunkte können die Prüfgerüste einwandfrei an jedem beliebigen Punkt der Aufspannfläche befestigt werden.

Zur Erzielung der gewünschten engen Toleranzen kann man die in das Aufspannfeld eingebauten Aufspannköpfe nachträglich so bearbeiten, daß vorgegebene Maßabweichungen eingehalten werden. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und mit großen Kosten verbunden. Weiterhin ist es bekannt, die Auflageplatten der Aufspannpunkte nach Herstellung des Rohfundamentes der Aufspannplatte einzubauen und über eine Vergußmasse mit der Aufspannplatte zu verbinden. Auf diese Weise wird zwar das Ausrichten der Auflageplatten in den Aufspannpunkten erleichtert, jedoch ist die Größe der übertragbaren Kräfte, insbesondere der übertragbaren Horizontalkräfte, bei solchen Aufspannpunkten begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern bzw. Aufspannplatten zu schaffen, das die Vorteile des einfachen Einbaus der Auflageplatten mit der Möglichkeit der Übertragung großer Kräfte, insbesondere in horizontaler Richtung, verbindet. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfache Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten zu schaffen, mit der sowohl der leichte Einbau und die einfache Justierung der Auflageplatten als auch die Einleitung großer Kräfte in das Aufspannfeld bzw. die Aufspannplatte möglich ist.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Herstellung der Aufspannplatte um das obere Ende jedes rohrförmigen Teils eine Aussparung vorgesehen wird, wobei die ausgesparte Grundfläche jeweils geringfügig größer als die Fläche einer Auflageplatte ist, daß die Auflageplatten für die zu verspannenden Bauteile nach dem Aushärten der rohen Aufspannplatte in ihrer Einbaulage in die Aussparungen eingebracht und dort ausgerichtet werden und daß zur Verbindung der Auflageplatten mit der Aufspannplatte die Aussparungen mit einer Vergußmasse ausgefüllt werden. Hierbei wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Aussparungen in der Aufspannplatte mit Hilfe von kurzen Rohrstücken hergestellt werden, welche die Seitenwände der Aussparungen bilden und bei der Herstellung der Aufspannplatte mit einbetoniert werden oder wenn die Aussparungen durch topfförmige Bauteile gebildet werden, welche bei der Herstellung der Aufspannplatte einbetoniert werden und durch welche die rohrförmigen Bauteile in der Mitte hindurchragen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Auflageplatten nach Herstellung der rohen Aufspannplatte leicht eingebaut und ausgerichtet werden. Darüberhinaus wird jedoch zusätzlich in der für die Verbindung der Auflageplatten mit der Aufspannplatte verwendeten Gußmasse ein dreiaxialer Spannungszustand erzeugt, wenn Vertikalkräfte, d. h. Verspannkräfte, auf den Aufspannpunkt wirken. Der dreiaxiale Spannungszustand ergibt sich dadurch, daß die Querdehnung der Vergußmasse weitgehend verhindert wird. Der dreiaxiale Spannungszustand bewirkt eine erhebliche Steigerung der Materialfestigkeit der die Aufspann- und Prüfkräfte übertragenden Vergußmasse. Dadurch können insbesondere auch hohe Horizontalkräfte in die Aufspannpunkte eingeleitet werden.

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Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern ist gekennzeichnet durch ein topfförmiges Bauteil mit einer Durchgangsöffnung für das Rohr, wobei das topfförmige Bauteil koaxial so am Rohr angeordnet ist, daß es zusammen mit dem oberen Ende des Rohrs und der Auflageplatte einen im wesentlichen allseitig geschlossenen, etwa ringförmigen Raum bildet, der mit einer Vergußmasse ausfüllbar ist.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß das topfformige Bauteil aus einem mit dem Rohr koaxial verbundenen, kreisringförmigen Bodenblech und aus einem am Umfang des Bodenblechs angeordneten und das Bodenblech beidseitig überstehenden Ringmantel besteht. Durch die allseitige Kraftübertragung auf das topfförmige Bauteil bzw. auf den Ringmantel wird die wirksame Krafteinleitungszone in den Beton gegenüber bekannten Konstruktionen wesentlich vergrößert. Die Vergrößerung der Kraftübertragungsfläche ergibt sich dabei auch durch eine Rückverankerung der zu übertragenden Horizontalkräfte. Nicht nur die Stirnseite des topfförmigen Bauteils, insbesondere des Ringmantels, sondern auch die der Kraftrichtung abgewandte Seite des topfförmigen Bauteils bzw. des das Bodenblech überstehenden Ringmantels ist hierbei an der Übertragung von Horizontalkräften beteiligt.

Die Erzeugung eines dreiaxialen Spannungszustandes in der Vergußmasse kann durch entsprechende Gestaltung der Unterseite der Auflageplatte begünstigt werden. Zweckmäßigerweise wird hierzu die Unterseite der Auflageplatte so ausgebildet, daß sie die Form eines stumpfen Hohlkegels aufweist. Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß die Unterseite der Auflageplatte kegelförmige Aussparungen aufweist.

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Andere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Aufspannpunkt einer Aufspannplatte mit einer an der Unterseite die Form eines stumpfen Hohlkegels aufweisenden Auflageplatte in der Draufsicht (Fig. la) und im Schnitt (Fig. Ib),

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern mit einer Auflageplatte, die an ihrer Unterseite kegelförmige Aussparungen aufweist und mit einem an einem Rohr angeordneten topfförmigen Bauteil mit Bodenblech und Ringmantel in der Draufsicht (Fig. 2a) und im Schnitt (Fig. 2b).

Der in den Figuren la und Ib dargestellte Aufspannpunkt einer Aufspannplatte besteht im wesentlichen aus einer Auflageplatte 1, einer Vergußmasse 2, die die Verbindung zwischen d<;r Auflageplatte 1 und der Aufspannplatte 3 herstellt und einem Rohr 4 zur Durchführung von Verspannelementen. Das untere Ende des Rohrs 4 kann eine Platte 5 aufweisen, an der die Endstücke von nicht dargestellten Spannelementen, z. B. Spannankern, aufliegen.

Die Aufspannplatte J, deren Grundrißabmessungen das eigentliche Aufspannfeld bilden, kann in verschiedener und hier nicht dargestellter Weise ausgebildet sein, z. B. als Platte, Platte auf Stützen, Hohlkasten usw. und entsprechend mit dem Gebäudefundament verbunden sein. Die Dicke der Platte kann beispielsweise ein Meter betragen. Die Aufspannplatte kann z. B. in Stahlbeton, Spannbeton oder in Verbundbauweise ausgeführt sein.Eine Aufspannplatte kann mehrere hundert Aufspannpunkte (Rasterpunkte) für die Befestigung von Prüfaufbauten aufweisen.

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- Io -

Bei der Erstellung des Rohfundaments, d. h. der rohen Fundamentplatte 3, wird das Rohr 4 mit der Platte 5 mit einbetoniert, Dabei genügt es, diese Bauteile verhältnismäßig grob auszurichten. Um das obere Ende des Rohrs 4 wird im Rohfundament eine kreisförmige Aussparung vorgesehen. Die Aussparung entspricht im wesentlichen dem von der Vergußmasse 2 und der Auflageplatte 1 eingenommenen Raum. Zur Herstellung der Aussparung können beliebige bekannte Mittel, z. B. Kerne aus Hartschaum, verwendet werden. Es kann jedoch auch, wie gestrichelt in Fig. Ib angedeutet, beispielsweise ein Rohrstück 9 oder ein topfförmiges Bauteil 9» Io bei der Herstellung des Rohfundaments einbetoniert werden. Diese Bauteile können auch zusätzlich mit Ankern 11 versehen sein.

Nach dem Aushärten der rohen Fundamentplatte werden die Auflageplatten 1 in die Aussparungen eingesetzt und genau ausgerichtet. Hierbei können zur Einhaltung der gewünschten Rasterabstände der einzelnen Aufspannpunkte Montagevorrichtungen verwendet werden. Zur Justierung der Höhenlage der Auflageplatten können beispielsweise Schrauben oder Bolzen verwendet werden, die in Gewindebohrungen 7 der Auflageplatte eingeschraubt werden und die sich auf dem Boden der Aussparung, dem topfförmigen Bauteil Io oder dem Bodenblech 2o (Fig. 2b) abstützen.Nach dem Ausrichten der Auflageplatte wird die Ausspi^aung unterhalb der Platten mit einer geeigneten Vergußmasse 2, beispielsweise einem Gießharz, ausgefüllt. Die rohe Fundamentplatte 3 kann zusätzlich mit einer Estrichschicht 8 versehen werden.

Die in Fig. 2a und 2b dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten weist eine Auflageplatte 1, ein Rohr 4 mit einer Platte 5 sowie ein kreisförmiges, mit dem Rohr 4 verbundenes Eodenblech 2o und einen am Umfang des Bodenblechs angeordneten Ringmantel 21 auf. Der Ringmantel 21 ragt über die Unterseite des Bodenblechs 2o hinaus, sodaß sich nach dem Einbau der Vorrichtung eine besonders gute Verankerung des Aufspannpunktes in der Aufspannplatte 5 ergibt.

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- 11 -

Die Unterseite der Auflageplatte 1 weist kegelförmige Aussparungen 23 und Entlüftungsbohrungen 24 auf. Der Raum zwischen der Auflageplatte 1, dem Rohr 4, dem Bodenblech 2o und dem Ringmantel 21 wird nach dem Einbau der Vorrichtung in die Aufspannplatte mit einer Vergußmasse 2 ausgefüllt. Die dargestellte Lage der Auflageplatte 1 zu den übrigen Bauteilen 4, 2o, 21 entspricht etwa der Einbaulage in der fertigen Aufspannplatte. Die Stärke der Aufspannplatte ist in Fig. 2b gestrichelt angedeutet.

Anstelle des Bodenblechs 2o und des Ringmantels 21 kann auch ein anderes topfförmiges Bauteil zur Schaffung einer Aussparung um das obere Ende des Rohrs 4 verwendet werden. Das Bodenblech 2o oder ein entsprechendes topfförmiges Bauteil kann auch getrennt von Rohr 4 angeordnet und im Rohfundament einbetoniert werden (s. auch Teile 9 bis 11 in Pig. Ib). Der Ringmantel 21 und/oder das Bodenblech 2o können zusätzlich mit Ankern 26 versehen werden.

Die Auflageplatte 1 kann nach dem Einbau der Vorrichtung in die Aufspannplatte wie bei Fig. 1 beschrieben mit Hilfe von Justierschrauben, die in die Gewindebohrungen 7 eingeschraubt werden, ausgerichtet werden. Die Vorrichtung zum Ausrichten der Auflageplatte kann in nicht dargestellter Weise auch am Bodenblech 2o angeordnet werden.

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Claims

595 D

CARL SCHENCK AG / ■ ^:·^; 2 1 3 Ü

13. Mai 1977

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Aufspannpunkten in Auf-

spannfeldern, wobei jeder Aufspannpunkt eine in der Mitte mit einer »Durchgangsöffnung versehene Auflageplatte für die zu verspannenden Bauteile und ein im wesentlichen unterhalb der Auflageplatte in einer Aufspannplatte angeordnetes rohrförmiges Teil (Rohr, Hülse) zur Durchführung von Verspannelementen aufweist und wobei die Auflageplatte mittels einer Vergußmasse mit der Aufspannplatte verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Aufspannplatte (3) um das obere Ende jedes rohrförmigen Teils (4) eine Aussparung vorgesehen wird, wobei die ausgesparte Grundfläche jeweils geringfügig größer als die Fläche einer Auflageplatte (1) ist, daß die Auflageplatten (l) für die zu verspannenden Bauteile nach dem Aushärten der rohen Aufspannplatte (3) in ihrer Einbaulage in die Aussparungen eingebracht und dort ausgerichtet werden und daß zur Verbindung der Auflageplatten (1) mit der Aufspannplatte (3) die Aussparungen mit einer Vergußmasse (2) ausgefüllt werden.

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Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen in der Aufspannplatte {J>) mit Hilfe von kurzen Rohrstücken (9) hergestellt werden, welche die Seitenwände der Aussparungen bilden und bei der Herstellung der Aufspannplatte (3>) mit einbetoniert werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen in der Aufspannplatte (3) durch topfförmige Bauteile (9/lo, 2o/21) gebildet werden, welche bei der Herstellung der Aufspannplatte (j5) einbetoniert werden und durch welche die rohrförmigen Bauteile (4) in der Mitte hindurchragen.

Vorrichtung zur Herstellung von Aufspannpunkten in Aufspannfeldern, mit einer in der Mitte eine Durchgangsöffnung aufweisenden Auflageplatte für die zu verspannenden Bauteile und mit einem unterhalb und koaxial mit der Auflageplatte anzuordnenden Rohr für die Durchführung von Verspannelementen, gekennzeichnet durch ein topfförmiges Bauteil (9/lo, 2o/21) mit einer Durchgangsöffnung für das Rohr (4), wobei das topfförmige Bauteil (9/lo, 2o/21) koaxial so am Rohr (4) angeordnet ist, daß es zusammen mit dem oberen Ende des Rohrs (4) und der Auflageplatte (1) einen im wesentlichen allseitig geschlossenen, etwa ringförmigen Raum bildet, der mit einer Vergußmasse (2) ausfüllbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Bauteil (9/lo, 2o/21) aus einem mit dem Rohr (4) koaxial verbundenen, kreisringförmigen Bodenblech (2o) und aus einem am Umfang des Bodenblechs (2o) angeordneten und das Bodenblech (2o) beidseitig überstehenden Ringmantel (21) besteht.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Bauteil (9/lo, 2o/21) oder das Bodenblech (lo, 2o) und/oder der Ringmantel (9, 21) Fundamentanker (11, 26) aufweisen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Bauteil (9/lo, 2o/21) oder das Bodenblech (lo, 2o) und/oder die Auflageplatte (1) Einrichtungen (6) zur Justierung der Auflageplatte (1) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (2) ein Gießharz ist.

9« Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Auflageplatte (1) eine dreiaxiale Spannungszustände in der Vergußmasse (2) erzeugende Form aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Auflageplatte (1) die Form eines stumpfen Hohlkegels aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Auflageplatte (1) kegelförmige Aussparungen (25) aufweist.

12. Aufspannpunkt in Aufspannfeldern, mit einer in der Mitte eine Durchgangsöffnung aufweisenden und über eine Vergußmasse mit einer Aufspannplatte verbundenen Auflageplatte für die zu verspannenden Bauteile und mit einem unterhalb und koaxial mit der Auflageplatte angeordneten Rohr für die Durchführung von Verspannelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (2) derartig von Bauteilen (Fundament (j5), Stahlteilen (4, 9, lo, 2o, 21) ) umschlossen ist, daß bei vertikaler Belastung des Auf-

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spannpunktes ein dreiaxialer Spannungszustand in der Vergußmasse (2) erzeugt wird.

Ij5. Aufspannpunkt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (2) von der Auflageplatte (1) und weiteren mit der Aufspannplatte (3) und/oder dem Rohr (4) verbundenen Stahlbauteilen (9, lo, 2o, 21) im wesentlichen allseitig umschlossen ist.

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