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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorfertigung und Montage
von Dachbindern bzw. Rahmenteilen sowie gemäß diesem Verfahren gestaltete Dachbinder
bzw. Rahmenteile gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.
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Im modernen Bauwesen spielt die Vorfertigung von Bauteilen aus Stahlbeton
eine große Rolle, weil sich derartige Teile im Beton-Fertigteilwerk rationeller
und damit beilliger, aber auch gleichzeitig in besserer Qualität herstellen lassen
als an der Baustelle. Die Kosten für den Transport zur Baustelle werden durch diese
Vorteile mehr als ausgeglichen.
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Größere Schwierigkeiten ergeben sich jedoch beim Transport, wenn die
Fertigteile zulässige Abmessungen überschreiten.
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Diese Schwierigkeiten beruhen weniger auf der Länge, sondern vor allem
auf der Sperrigkeit der Bauteile, insbesondere bei Dachbindern bzw. Rahmenteilen,
deren zwei Schenkel oder Hälften sich nicht in ein und die gleiche Richtung erstrecken,
sondern gegeneinander abgewinkelt sind. Bei Dachbindern sind diese Transportschwierigkeiten
umso größer, je größer die Dachneigung, also je kleiner der zwischen den Schenkeln
eingeschlossene Winkel ist. Es werden aber vielfach größere Dachneigungen vorgezogen,
derartige Dächer können dann nicht mit vorgefertigten Dachbindern erstellt werden.
Es verbleibt dann zwar noch die Möglichkeit, derartige stark geneigte Dachbinder
- oder andere Rahmenteile -an
der Baustelle einzuschalen und in
Ortbeton herzustellen, was jedoch meist unwirtschaftlich ist, so daß der Baustoff
Beton von solchen Dachformen bzw. Bauten ausgeschlossen ist.
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Um diese Schwierigkeiten beim Transport auszuschalten und damit die
Vorteile der Vorfertigung auch bei Dachbindern bzw. Rahmenteilen mit stark gegeneinander
geneigten Schenkeln auszunutzen, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß
die Schenkel der Dachbinder bzw. Rahmenteile in Längsrichtung gegeneinander ausgerichtet
transportfähig vorgefertigt und zur Baustelle transportiert und an der Baustelle
den Winkel zwischen sich einschließend montiert werden. Mit anderen Worten: Im montierten
Endzustand schließen die beiden Schenkel des Dachbinders zwar den der gewünschten
Dachneigung entsprechenden Winkel miteinander ein und sind in dieser Winkel lage
starr miteinander verbunden, bei der Vorfertigung im Betonwerk - und dementsprechend
auch bei dem anschließenden Transport zur Baustelle -sind jedoch die beiden Schenkel
in ein und die gleiche Richtung ausgerichtet und in dieser Lage transportfähig vorgefertigt.
Beim Transport sind die Dachbinder mit ihrem einen Ende auf einen Sattelschlepper
aufgesattelt und mit ihrem anderen Ende auf einem Radsatz (sog. Nachläufer) abgestützt,
zwischen diesen beiden Stützpunkten aber wie bei dem üblichen Langteiltransport
nicht unterstützt; die vorläufige Verbindung der gegeneinander ausgerichteten Schenkel
muß also die sich an der Unterseite einstellenden Zugkräfte aufnehmen können.
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Eine entsprechende, erfindungsgemäße Ausbildung eines Dachbinders
bzw. Rahmenteils ist im Patentanspruch 2 angegeben und wird durch die Merkmale der
weiteren Unteransprüche noch näher ausgestaltet.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 bis 5 das erfindungsgemäße Verfahren schematisch
in fünf aufeinanderfolgenden Schritten.
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Fig. 6 zeigt anhand einer Vergrößerung des Ausschnitts VI in Fig.
1 die Verbindung der beiden Schenkel des Binders bei der Vorfertigung und dem Transport.
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Fig. 7 zeigt den Binder fertig montiert, anhand eincs vergrößerten
Ausschnittes VII in Fig. 5.
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Fig. 8, 9 zeigen in einer zu den Fig. 6, 7 analogen Darstellungsweise
eine Abwandlung der endgültigen Verbindung.
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Fig. 10, 11 zeigen eine weitere derartige Abwandlung.
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Fig. 12 bis 15 zeigen (ähnlich den Fig. 1 bis 5) eine Ausführung
der Erfindung für eine Halle o.dgl., bei der jeweils ein Rahmenstiel und ein Rahmenriegel
erfindungsgemäß vorgefertigt, transportiert und montiert werden.
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Fig. 16, 17 zeigen die erfindungsgemäße Verbindung zwischen Stiel
und Riegel mehr im einzelnen. Fig. 17a zeigt
diese Verbindung perspektivisch
herausgezeichnet nach Linie XVIIa in Fig. 17.
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Fig. 18, 18a zeigen eine weitere Abwandlung dieser Verbindung.
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Fig. 19 bis 22 zeigen eine weitere Ausführungsform, ähnlich derjenigen
gemäß Fig. 12 bis 15.
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Fig. 23 bis 26 illustrieren - in einer den Fig. 1 bis 5 analogen
Darstellungsweise - einen dreiteiligen Rahmen gemäß der Erfindung.
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Fig. 27 zeigt ein dreistöckiges Gebäude mit Rahmen nach Fig. 23 bis
26.
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Fig. 28 zeigt vergrößert die Einzelheit XXVI II in Fig. 27.
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Fig. 29 zeigt diese Einzelheit im Zustand des Betoniertens oder Transports.
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Fig. 30 bis 33 zeigen einen gemäß der Erfindung erstellten einhüftigen
Rahmen.
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Fig. 34 bis 37 zeigen einen Dachbinder gemäß der Erfindung, der aus
drei Schenkeln bzw. Teilen besteht, wobei die beiden Gelenke entgegengesetzt zueinander
beansprucht sind.
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Der Dachbinder wird gemäß Fig. 1 in ausgestreckter Form im Betonwerk
vorgefertigt, wobei also seine beiden Schenkel 1 , 2 in die gleiche Richtung weisen.
In dieser ausgerichteten Stellung werden die Binder gemäß Fig. 2 zur Baustelle transportiert,
wobei
das vordere Ende auf einen Sattelschlepper 3 o.dgl.
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und das hintere Ende auf einen Nachläufer 4 aufgelagert sind, wie
dies beim Transport langgestreckter Teile üblich ist.
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An der Baustelle wird der Binder mittels eines Krans von dem Transportfahrzeug
abgenommen und montiert. Hierzu ist jeweils ein Seil 5, 6 nahe den beiden Enden
des Binders bzw. der Schenkel 1, 2 angeschlagen, an denen mittig ein Kranhaken 7
angreift. Ein weiteres Seil oder Ladegeschirr 8 greift nahe der -Verbindung bzw.
dem Scheitel des Binders an und ist mittels eines weiteren Hakens 9 über ein weiteres
Hebezeug betätigbar, beispielsweise über eine weitere Winde an dem Montagekran.
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Vorzugsweise noch auf dem Erdboden wird nun die vorläufige, für den
bisherigen Transport erforderliche Zugverbindung 10 entfernt; durch Anziehen des
mittleren Seiles 8 verschwenken sich die beiden Schenkel 1, 2 gegeneinander, wobei
sich der dreieckige Zwischenraum zwischen ihnen schließt; in dieser gegeneinander
abgewinkelten Stellung wird eine endgültige Verbindung 11 angebracht, worauf der
Binder nun hochgezogen und mit seinen beiden Enden auf seitlichen Stützpfeilern
12, 13 (oder Mauern) abgesetzt und verankert wird. Das mittlere Seil 8 verhindert
dabei ein Kippen des Binders.
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In Fig. 6 und 7 sind eine vorläufige sowie eine endgültige Verbindung
der beiden Schenkel 1, 2 gemäß der Erfindung in größerem Maßstab gezeigt. An der
Spitze des erfindungsgemäß zwischen den beiden Schmalseiten 14, 15 ausgesparten
Dreiecks
16 ist ein Gelenk 17 vorgesehen, welches bei der Montage
- wie vorstehend erwähnt - ein Verschwenken der beiden Schenkel und damit Schließen
der dreieckigen Aussparung gestattet. Dem Gelenk 17 gegenüber, also an der Basis
cer dreieckigen Aussparung, sind die beiden Schenkel 1, 2 aut Zug belastbar vorläufig
miteinander verbunden, und es sind Vorkehrungen für eine zweckentsprechende endgültige
Verbindung der beiden Schenkel in abgewinkelter Stellung getroffen (vgl. Fig. 4
und 5).
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Das Gelenk 17 ist auf besonders einfache Weise von Stangen 18 aus
relativ weichem Stahl (oder Eisen) gebildet, die beidseits in den Schenkeln 1, 2
einbetoniert sind. Außerdem sind im Bereich des Gelenkes Analgeplatten 19, 20 angebracht,
die mittels Stützankern 21, 22 ebenfalls einbetoniert sind. Diese Stützplatten sind
an ihrem oberen Bereich abgewinkelt, so daß ein Spalt oder Schlitz 23 zum Durchtritt
der Gelenkeisen 18 verbleibt.
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Die vorläufige, für den Transport in ausgestreckter Lage erforderliche
Zugverbindung ist ebenfalls auf überraschend einfache Weise von durchgehenden Bewehrungseisen
24 nahe der Unterseite 25 des Binders gebildet. Nach dem Anschlagen der erwähnten
Seile 5, 6, 8 werden diese Bewehrungsstäbe an den beiden Schmalseiten 14, 15 abgetrennt,
so daß die Schenkel 1, 2 gegeneinander abgewinkelt werden können und die beiden
Schmalseiten 14, 15 gegeneinander zur Anlage gelangen. Die endgültige Verbindung
erfolgt im Beispielsfalle mittels zweier durch ausgesparte Löcher 26 an den einander
zugekehrten Enden der Schenkel 1, 2 hindurchgesteckte Schraubbolzen 17. In der zusammengeschwenkten
Stellung
sind die beiden Durchstecklöcher 26. gegeneinander ausgerichtet,
bei der Vorfertigung schließen sie dementsprechend den Neigungswinkel zwischeneinander
ein. In Verlängerung der Durchstecklöcher sind seitlich zugängliche Taschen 28 vorgesehen,
so daß die Schraubbolzen 27 wahlweise von der einen oder von der anderen Seite eingeführt
und festgeschraubt werden können. Bei diesem Beispiel sind für die Zugverbindung
zwei Bolzen 27 seitlich nebeneinander vorgesehen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 8 und 9 ist diese auf Zug beanspruchbare
Verbindung von nur einem einzigen Bolzen 27a gebildet, der also auf der mittleren
Wandstärke angeordnet ist. Statt der seitlichen Taschen 28 sind hierbei jeweils
durchgehende Aussparungen 42 vorgesehen, von denen aus die Gewindemuttern 43 zugänglich
sind. Diese Aussparungen 42 sind in den mittleren, verdünnten Bereichen der Schenkel
1, 2 vorgesehen; der Bolzen 27a ist also entsprechend lang. An dem einen Schenkel
1 ist in Fortsetzung des Durchstecklochs 26 ein Langloch 32 vorgesehen, in welchem
der Bolzen 27a beim Transport untergebracht ist; und zwar wird der Bolzen 27a in
dieser Stellung einbetoniert und dann bei der Montage herausgezogen.
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Die Erfindung gibt ferner die Möglichkeit, die Dachneigung auf relativ
einfache Weise genau einzustellen: Hierzu sind unten an den Schmalseiten 14, 15
Platten einbetoniert; in der einen, dickeren Platte 44 ist ein Bolzen 45 verschraubbar,
der mit dem vorstehenden Ende gegen die Platte 46 an der anderen Schmalseite wirkt.
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Bei der Ausführung nach Fig. 10 und 11 ist die Zugverbindung zwischen
den beiden Schenkeln 1 , 2 von beidseits einbetonierten Zugstäben 33 gebildet. Im
Beispielsfall ist in jedem der beiden Schenkel 1, 2 ein Zugstab 33 einbetoniert;
beide Zugstäbe 33 sind (im montierten Zustand, Fig. 11) gegeneinander ausgerichtet;
sie enden mit Abstand voneinander in jeweils einer Aussparung 47 und sind an ihren
Enden mit Gewinde versehen, so daß sie mittels einer Gewindemuffe 34 miteinander
verbindbar sind.
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An der einen Schmalseite ist eine trapezförmige Einbuchtung 39 vorgesehen,
in die in montiertem Zustand ein entsprechender Nocken 40 an der anderen Schmalseite
eingreift, wodurch der Zusammenhalt verbessert wird.
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Ein weiteres wichtiges Anwendungsbeispiel für die Erfindung sind Rahmen
für Hallen verschiedener Art. Eine solche Ausführung ist schematisch anhand der
Fig. 12 bis 15 illustriert. Der Rahmen ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, die
jeweils aus einem Rahmenstiel 30 und einem Rahmenriegel 31 bestehen. Das Dach einer
solchen Halle ist ziemlich flach, d.h. die Rahmenriegel schließen mit den Rahmenstielen
einen fast spitzen Winkel ein. Entsprechend schwierig bzw. begrenzt wäre ein Transport
derartig vorgefertigter Bauteile.
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Gemäß der Erfindung aber werden jeweils ein Rahmenstiel und ein Rahmenriegel
in ausgestreckter Lage miteinander verbunden vorgefertigt und zur Baustelle transportiert
und erst an der Baustelle gegeneinander abgewinkelt montiert.
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Hierzu wird also wiederum beim Betonieren im Betonwerk eine Aussparung
zwischen den einander zugekehrten Schmalseiten von Rahmenstiel und Rahmenriegel
freigelassen. Umgekehrt wie bei dem zuvor erläuterten Dachbinder wird nun aber die
Gelenkverbindung am Scheitel der Aussparung im montierten Zustand auf Zug beansprucht;
das Gelenk muß also entsprechend ausgebildet sein.
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Gemäß Fig. 16, 17 und 17a sind hierzu im Rahmenstiel 30 und im Rahmenriegel
31 je zwei Schlaufen 35 aus Bewehrungseisen einbetoniert, d.h. die Schenkel sind
einbetoniert, die Schlaufe selbst ragt hervor. Die hervorragenden Schlaufen sind
gleichachsig gegeneinander ausgerichtet und durch einen Gelenkbolzen 36 miteinander
verbunden.
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Bei der Ausführung nach Fig. 18, 18a sind statt der aus Bewehrungseisen
zurechtgebogenen Schlaufen Eisenstangen 37 im Rahmenstiel 30 einerseits und Rahmenriegel
31 andererseits einbetoniert, an deren vorstehende Enden jeweils eine Hülse 37a
oder Lagerbuchse angeschweißt ist, durch die ein Gelenkbolzen 36 hindurchgesteckt
ist.
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Eine Abwandlung eines derartigen Stiel-Riegel-Rahmenteils zeigen Fig.
19 bis 22. Hierbei sind die im montierten Zustand (Fis. 22) gegeneinander anliegenden
Schmalseiten durch angeformte dreieckige Ansätze oder Vorsprünge 41 an der Innenseite
verländert. Durch diese gegeneinander anliegenden Ansätze 41 verringern sich die
Anschlußkräfte.
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Diese angeformten Stütz-Ansätze 41 setzten aber voraus, daß die Stiel-RiegelRahmenteile
in um 180C verdrehter Lage, sozusagen
auf dem Rücken liegend betoniert
und transportiert werden, wie Fig. 19, 20 zeigen.
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Die Ober- bzw. Außenseiten liegenalso gleichachsig ausgerichtet auf
der ebenen Betonierbahn auf, die Stützvorsprünge ragen in den freien Raum nach oben;
zwischen den Stützvorsprüngen erstreckt sich nun die dreieckige Ausnehmung nach
oben. Beim Transport (Fig. 20) wird eine auf Druck beanspruchbare Strebe 48 zwischen
den beiden Vorsprüngen 41 eingesetzt -die auch schon beim Betonierten abnehmbar
einbetoniert bzw.
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von vorläufig bleibenden Schalungsteilen gebildet sein kann.
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Die Zugbeanspruchung beim Transport (Fig. 20) wird durch das ohnehin
auf Zug beanspruchbare Gelenk 17 (Fig. 22) aufgenommen.
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Wie Fig. 23 bis 26 zeigen, kann auch ein dreiteiliger (oder sogar
mehrteiliger) Rahmen 30, 31a, 30 gemäß der Erfindung vorgesehen sein, wobei immer
jeweils zwei benachbarte Rahmenteile miteinander gelenkig verbunden sind. Die Rahmenteile
werden in einer Geraden ausgestreckt im Betonwerk betoniert und wie vorstehend beschrieben
zur Baustelle transportiert und dort in der endgültigen Winkel lage montiert, wie
dies vorstehend bereits erläutert ist.
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Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die vorstehend
beschriebenen Vorteile erreicht, insbesondere Erleichterungen und Einsparungen beim
Betonieren, beim Transport und auch bei der Montage. Hinzu tritt noch folgender
Vorteil: Bisher werden die Rahmenstiele und Rahmenriegel gesondert
betoniert
und zur Baustelle transportiert (sofern sie nicht an der Baustelle betoniert werden).
Bei der Montage müssen die Stiele ausreichend standfest im Baugrund verankert bzw.
eingespannt werden, damit sie die praktisch lose aufgelegten Rahmenriegel ausreichend
sicher tragen können. Bei der erfindungsgemäßen Bauweise dagegen wird der gesamte
Rahmen in einem Zuge montiert, wobei der Rahmenriegel starr mit den Rahmenstielen
verbunden wird. Daher können die Fundamente einfacher und leichter ausgeführt sein.
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Aus diesen Gründen eignet sich die erfindungsgemäße Bauweise auch
gut für mehrstöckige Bauwerke, wie schematisch in Fig. 27 gezeigt. Der jeweils obere
Rahmen wird "gelenkig" mit seinen Stützen auf den jeweils unteren Rahmen abgesetzt.
Bei dem obersten Rahmen ist der Rahmenriegel als Dachbinder ausgebildet.
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Bei steilerer Dachneigung könnte ein solcher Dachbinder auch für sich
erfindungsgemäß aus zwei Schenkeln, z.B. gemäß Fig.
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1 bis 5 ausgeführt sein, wobei also an die äußeren Enden der Schenkel
jeweils die Rahmenstiele angeschlossen wären. Ein solcher aus vier Teilen bzw. Schenkeln
bestehender Rahmen könnte ebenfalls in einem Zuge, ausgestreckt auf einer ebenen
Betonierungsbahn vorgefertigt und zur Baustelle transportiert und dort wiederum
mit einem einzigen Kranzug montiert werden.
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Darüber hinaus könnte natürlich ein erfindungsgemäßes Rahmenteil auch
mehr als vier Schenkel aufweisen, beispielsweise zur Erstellung von Gewölben.
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Wie deutlicher die Fig. 28, 29 zeigen, ist an dem Rahmenstiel 30 eine
rechtwinklig-dreieckige Einbuchtung 49 und am Rahmenriegel 31a (beidseits) je ein
entsprechender rechtwinkligdreieckiger Ansatz 50 angeformt; bei der Montage greift
der Ansatz in die Ausnehmung ein, wobei ein Lager 51 zwischengefügt ist. Das Gelenk
17 am Scheitel ist gemäß Fig. 16-17a oder auch Fig. 18-18a ausgebildet.
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Beim Transport ist allerdings die Länge dieser Teile im allgemeinen
auf 24 m beschränkt. Gemäß Fig. 30 bis 33 ist daher ein sogenannter einhüftiger
Rahmen vorgesehen, bei dem also ein aus zwei Schenkeln - einem Rahmenriegel 31a
und einem Rahmenstiel 30 - bestehender Rahmenteil erfindungsgemäß vorgefertigt und
montiert wird; das freie Ende des Rahmenriegels 31a wird auf eine zuvor montierte
Pendel stütze 52 aufgelagert.
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Bei dieser Ausführung ist zweckmäßig eine außer auf Druck auch auf
Zug belastbare Verbindung 53 zwischen Rahmenriegel und Rahmenspiel vorgesehen, so
daß man also ein starres Rahmeneck erhält, insbesondere im Hinblick auf Windkräfte.
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Eine besondere Bauform ist in Fig. 34 bis 37 gezeigt, die beispielsweise
geeignet ist für eine Eissporthalle, Tennishalle o.dgl. An der linken Seite sind
höhenmäßig gestaffelte Sitzreihen 54 vorgesehen. Die Stützen 55 an der linken Seite
enden daher auf einer größeren Höhe als die Stützen 56 auf der rechten Seite. Der
Dachbinder 57 ist hierbei aus zwei seitlichen Schenkeln 58, 59 und einem mittleren
Schenkel 60 zusammengesetzt, wobei der eine seitliche Schenkel 58 gegenüber dem
mittleren Schenkel 60 nach unten, und der andere seitliche Schenkel 59 nach oben
abgewinkelt ist. Um auch diese besondere Bauweise gemäß der Erfindung ausführen
zu können, ist das eine
Gelenk 17a an der Oberseite und das andere
Gelenk 17b an der Unterseite des Binders 57 ausgebildet. Im einzelnen können die
Gelenke 17a,17b wie schon vorstehend beschrieben ausgebildet sein, wobei nur zu
beachten ist, daß das Gelenk 17b auf Zug beansprucht wird, also gemäß Fig. 16, 17
oder 18, 18a ausgebildet sein kann. Die auf Zug beanspruchte endgültige Verbindung
lla auf der linken Seite kann gemäß Fig. 6, 7 oder 8, 9 oder auch 10, 11 ausgebildet
sein. Die endgültige Verbindung 11b auf der rechten Seite wird nur auf Druck beansprucht.
Auf diese Weise kann auch ein solcher dreiteiliger Dachbinder in einer geraden Linie
ausgestreckt gemäß der Erfindung betoniert und transportiert werden (Fig. 34, 35).
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