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Vorrichtung für die Sanierung oder Verstärkung von
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Gebäuden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Sanierung
oder Verstärkung von Gebäuden mit über Tragelemente, beispielsweise Seile, Stangen,
Trägern oder dergleichen, an einem Baugrundkörper aufgehängten bzw.
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abgestützten Bauteilen, beispielsweise Geschoßdecken oder dergleichen,
wobei die Vorrichtung aus einem zusätzlich oder im Austausch parallel zu dem bzw.
den ursprünglichen Tragelement(en) - auch in mehrfacher Anzahl - einbaubaren Ersatztragelement
besteht.
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Es sind Gebäude bekannt, bei denen Teile desselben über Tragelemente
aufgehängt bzw. abgestützt sind. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß
an einem säulenförmigen Baugrundkörper die Geschoßdecken angelenkt und an ihren
freien Enden über die Tragelemente aufgehängt werden, wobei die zuoberst angeordneten
Tragelemente an mit dem Baugrundkörper verbundenen Traversen hängen. In den Fällen,
in denen die Tragelemente der
Witterung ausgesetzt sind, besteht
die Gefahr, daß sie durch Korrosion geschwächt werden, was im Extremfall zur Folge
hat, daß das Gebäude baufällig wird. Zur Sanierung eines solchen Gebäudes ist es
bekannt, starre Unterstützungsglieder als Hilfskontruktionen vorzusehen, die die
tragende Fun!ktion der ursprünglich vorgesehenen Tragelemente übernehmen. Bei diesen
starren Unterstützungsgliedern können Zwänge und überbeanspruchungen in einzelnen
Bereichen auftreten, die zu Zerstörungen führen können. Bei den modernen statisch
unbestimmten Bausystemen ist es nämlich äußerst schwierig, genaue W e r t e der
neuen Kraftübertragung zu ermitteln. Zudem ist es problematisch vorherzusagen, wie
sich die neuen Unterstützungsglieder bei Lastschwankungen, Temperaturänderungen
und Bewegungen des Gebäudes verhalten.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Ersatztragelemente
für die Sicherung von von den ursprünglichen Tragelementen gehaltenen Bauteilen
zu finden, bei denen keine Zwänge und überbeanspruchungen auftreten und die Lastschwankungen,
Temperaturänderungen und Bewegungen des Gebäudes aufzunehmen imstande sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ersatztragelement
zumindest ein im eingebauten Zustand im Kraftfluß zwischen Baugrundkörper und Bauteil
angeordnetes, elastisches und/oder nachstellbares Kraftaufnahmeelement aufweist,
das jeweils mit einer Meßeinrichtung zur Anzeige der auf das Kraftaufnahmeelement
wirkenden Kraft versehen ist.
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Durch das Vorsehen zumindest eines elastischen und/oder nachstellbaren
Kraftaufnahmeelementes werden Zwänge und Uberbeanspruchungen, wie sie bei starren
Tragelementen
vorkommen können, weitestgehend vermieden. Bei Mehrfachanordnung
tritt zwischen den einzelnen Ersatztragelementen ein entsprechender Ausgleich ein,
wobei die unterschiedlichen Belastungen der Meßeinrichtung entnommen werden können
und eine entsprechende Anpassung erfolgen kann. Selbst bei statisch sehr unübersichtlichen
Bausystemen ist somit eine Sanierung problemlos möglich.
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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das elastische Kraftaufnahmeelement
als Federelement, insbesondere als Schraubenfeder ausgebildet ist. Dabei sollte
das Federelement eine im Arbeitsbereich möglichst flache Federkennlinie mit bei
geringen Kraftänderungen großen Federwegen aufweisen, denn solche Federelemente
sind für den vorliegenden Zweck besonders geeignet, da ein Ausgleich mehrerer Ersatztragelemente
ohne große wirksame Kraftänderung vonstatten gehen kann.
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Zweckmäßigerweise weist das Ersatztragelement eine Nachstelleinrichtung
zur Veränderung von deren wirksamer Länge auf, damit die gegenseitige Anpassung
von mehreren Ersatztragelementen noch wirksamer durchgeführt werden kann.
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Das bzw. die elastische(n) Kraftannahmeelememt(e) sind vorzugsweise
als druckbelastete(s) Element(e) ausgebildet, weil eine Druckbelastung dieser Elemente
höhere Sicherheit verspricht.
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Alternativ oder in Kombination zum elastischen Kraftannahmeelement
kann als nachstellbares Kraftannahmeelement eine einstellbare Hydraulikeinrichtung
vorgesehen sein. Durch entsprechende Einstellung dieser Hydraulikeinrichtung kann
die Abstützung
entsprechend den jeweiligen Forderungen angepaßt
werden, wobei überbelastungen durch die Meßeinrichtung angezeigt werden. Bei Mehrfachanordnung
ist zudem durch die Einstellbarkeit eine Ausgleichsmöglichkeit gegeben.
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Der Ausgleich kann auch dadurch automatisiert werden, daß eine Regeleinrichtung
zur automatischen Nachstellung der Nachstelleinrichtung bzw. der Hydraulikeinrichtung
vorgesehen ist. Hierzu bietet es sich an, die Meßeinrichtung(en) mit einem zentralen
Anzeigegerät zu verbinden und eine Rechenanlage für die automatische Nachstellung
vorzusehen.
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Das Ersatztragelement besteht zweckmäßigerweise aus einem Drahtseil,
das an dem Baugrundkörper aufgehängt ist. Solche Drahtseile zeichnen sich durch
hohe Tragkraft und eine gewisse Eigenelastizität aus.
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Das bzw. die elastischen und/oder nachstellbaren Kraftaufnahmeelemete
können an einem oder beiden Enden des jeweiligen Ersatztragelements angeordnet sein.
Diese Anordnung ist vorzugsweise dann zweckmäßig, wenn mehrere der erfindungsgemäßen
Vorrichtungen parallel zueinander angeordnet werden, um die einzelnen abzufangenden
Bauteile abzustützen. Eine solche Mehrfachanordnung hat den Vorteil, daß bei Ausfall
eines Ersatztragelementes eine größere Sicherheit gegeben ist, benötigt jedoch relativ
viel Platz.
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In Fällen, in denen nur geringer Platz für die Anordnung von Ersatztragelementen
vorhanden ist, kann das Ersatztragelement für die Abstützung bzw. Aufhängung mehrerer
Bauteile vorgesehen sein und über seine Länge entfprchend verteilt elastisch und/oder
nachstellbare Kraftaufnahmeelemente zur Abstützung der einzelnen Bauteile
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f w (? 1 S ( rl - Die Einregulierung erfolgt dann über die Kraftaufnahmeelemente
an jeder einzelnen Etage, sofern mehrere Geschoßdecken mit diesem einen Ersatztragelement
abgefangen werden sollen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher veranschaulicht. Es zeigen: Figur 1 die schematische Darstellung eines Gebäudes
und Figur 2 eine Teildarstellung der Aufhängung der Ersatztragelemente bei dem Gebäude
nach Figur 1.
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Das in Figur 1 dargestellte Gebäude 1 besteht im wesentlichen aus
einem säulenförmigen-Baugrundkörper 2 sowie daran angehängten Geschoßdecken 3, die
insgesamt neun Etagen bilden.
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Auf der in dieser Ansicht linken Seite sind die Geschoßdecken 3 an
ihren äußeren Enden über Tragelemente 4 an der jeweils darüberliegenden Geschoßdecke
3 aufgehängt.
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Die oberste Geschoßdecke 3 hängt an einer Traverse 5 des Baugrundkörpers
2.
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Für den Fall, daß die Tragelemente 4 in ihrer Tragfähigkeit beispielsweise
durch Korrosion geschwächt sind, werden im Inneren des Gebäudes 1 Ersatztragelemente
6, 7 eingezogen, und zwar für jede Geschoßdecke 3 zumindest ein Ersatztragelement
6, 7. Dies ist auf der rechten Seite der Figur 1 zu sehen, wobei jedoch nur die
Ersatztragelemente 6, 7 für die beiden oberen Geschoßdecken 3 eingezeichnet sind.
Nach Vorsehen der Ersatztragelemente 6, 7 können dann die Tragelemente 4 entfernt
werden.
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Die jeweils unteren Enden der Ersatztragelemente 6, 7
stützen
sich an unterhalb der Geschoßdecken 3 angeordneten Unterzügen 8, 9 ab. Die oberen
Enden der Ersatztragelemente 6, 7 wirken auf Federelemente 1o, 11, die auf der Oberfläche
der Traverse 12 aufliegen.
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Letzteres ist in Figur 2 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Die
aus Seilen bestehenden Ersatztragelemente 6, 7 laufen an ihren oberen Enden in Endstangen
13, 14 auf, die durch die Traverse 12 und die Federelemente 10, 11 hindurchgehen
und an ihren Enden mit Gewinden versehen sind. Auf die Gewinde sind Tragmuttern
15, 16 aufgeschraubt, über die sich die Ersatztragelemente auf Federtellern 17,
18 und darunter angeordnete Schraubenfedern 19, 2o abstützen. Die Schraubenfedern
19, 20 haben eine vorher vom Statiker ausgerechnete Kennlinie, wobei sie im Arbeitsbereich
eine besonders flache Kennlinie aufweisen, bei der schon geringe Kraftänderungen
große Änderungen der Federwege verursachen. Durch die Tragmuttern 15, 16 ist eine
Nachregulierung möglich, wenn sich die einzelnen Lastannahmen, die theoretisch ermittelt
wurden, in der Praxis als nicht richtig herausstellen oder wenn Veränderungen am
Baukörper bzw. an der Belastung in den einzelnen Geschossen vorgenommen werden.
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An dem in dieser Ansicht linken Federelement ist eine Meßeinrichtung
21 vorgesehen, die hier vereinfacht dadurch dargestellt ist, daß an dem Federteller
17 ein Markierungsstab 22 befestigt ist, dessen Spitze auf eine senkrecht stehende
Meßlatte 23 gerichtet ist. Eventuelle Änderungen der auf das Ersatztragelement 6
wirkenden Kraft haben entsprechende Einfeder- bzw. Ausfederbewegungen zur Folge,
die auf Grund der Mitbewegung des Markierungsstabes 22 auf der Meßlatte 23 abzulesen
sind.
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Mittels Tragmutter 15 kann dann eine Nachregulierung vorgenommen werden.
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Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die Meßeinrichtunq 21
so auszubilden, daß die gemessenen Werte elektrisch auf eine Zentrale übermittelt
werden können, so daß eine zentrale Kontrolle möglich ist.
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über einen Computer kann dann sogar eine automatische Nachregulierung
durchgeführt werden.
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Aus Gründen der übersichtlichkeit ist die zu dem Ersatztragelement
7 gehörende Meßeinrichtung zeichnerisch weggelassen. Erfindungsgemäß weisen jedoch
alle verwendeten Ersatzlragelemente 6, 7 Meßeinrichtungen auf.