DE3612132A1 - Schott - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schott nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ganz allgemein werden Schotten in die Decken und Wände von Gebäuden, aber auch von Fahrzeugen, wie zum Beispiel Schiffen, eingebaut, um die zerstörerischen Einwirkungen von Feuer, Wasser, oder aber auch beispielsweise radio­ aktiv verseuchtem Material auf bestimmte, von den die Schotten enthaltende Wände begrenzte Räume zu be­ schränken.

Man unterscheidet bewegliche Schotten, die normalerweise geöffnet und erst im Gefahrenfalle geschlossen werden, und fest eingebaute Schotten, um die es sich auch im vorliegenden Falle handelt. Derartige fest eingebaute Schotten werden beispielsweise dann notwendig, wenn einzelne Räume oder Gebäude, wie es etwa bei Kernkraft­ werken häufig vorkommt, bei der Rohbauerstellung mit Durchlässen und Öffnungen für die spätere technische Ausstattung, etwa hindurchführende Leitungen, gebaut werden müssen, im späteren Betrieb jedoch eine vollständig geschlossene, feste Einheit bilden sollen.

Dabei sind wiederum Weich- und Hart-Schotten zu unter­ scheiden, wobei erstere, besonders im Inneren, weiche Materialien wie etwa Steinwolle enthalten, letztere dagegen nur aus harten Materialien wie Bausteinen, Feuerschutzmörtel und ähnlichem bestehen.

Im folgenden soll nur noch von Hart-Schotten die Rede sein.

Wenn beispielsweise die Wand, in der zunächst ein Durchlaß freigelassen wird, aus Spannbeton hergestellt wurde, so kann man zwar anschließend diesen Durchlaß einfach zumauern, wird jedoch auf diese Art und Weise niemals die Stabilität der umgebenden Spannbetonwand erreichen, da das Mauerwerk der Öffnung erstens sehr viel weniger Druck des dahinterliegenden Raumes aufzunehmen vermag und zweitens ein nur wenig flexibles Verhalten zeigt, wenn die ganze Konstruktion stärkeren Erschütterungen wie etwa bei einem Erdbeben oder einer Explosion unterworfen ist. In diesem Falle würden normalerweise sehr schnell Risse in der Mauerung des Schotts auftreten, die Wasser, radioaktive Stoffe oder andere schädliche Einwirkungen hindurchtreten lassen. Ebenso läßt sich auf diese Art und Weise kein Deckenschott herstellen, das eine ähnliche Tragfähigkeit wie die umgebende Betondecke aufweist.

Ein weiterer Nachteil derartiger Konstruktionen besteht auch darin, daß beim Bau des Gebäudes bereits das spätere Verschließen des Durchlasses mit eingeplant werden muß, um die dafür benötigten Verankerungen, wie etwa hervorstehende, dann allerdings wieder störende Baustahlbewehrungen in die Umgebung des Durchlasses mit einzuarbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein nachrüstbares Schott für die Decken und Wände von Gebäuden zu schaffen, das trotz der geforderten Druckstabilität so flexibel ist, daß es auch bei größeren Erschütterungen des Gebäudes, wie etwa Erdbeben, funktionsfähig, also dicht bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn durch eine solche Schottöffnung Leitungen hindurchführen, kann es sich beispielsweise empfehlen, die Schottplatte nicht einstückig, sondern mehrteilig auszubilden, um die Montage des Schotts zu erleichtern. Handelt es sich dabei um Leitungen größeren Querschnitts, so empfiehlt es sich, in einem oder mehreren der Teile des Schotts Aussparungen für diese Leitungen vorzusehen. Dabei versteht es sich von selbst, daß zur Erhaltung der Dichtigkeit die Leitungen mit dem Schott fest verbunden sein müssen, und aus diesem Grund ist es auch notwendig, darauf zu achten, daß die Leitungen auf beiden Seiten des Schotts genügend Bewegungsfreiheit haben, um evtl. Schwingungen des Schotts ohne einen Riß in der Leitung zu überstehen.

Da die Stabilität der Schottplatte wesentlich von der Konstruktion des Rahmens der Platte mitbestimmt wird, ist es am besten, diesen Rahmen aus einem besonders verwindungssteifen Profil, wie etwa einem U-Profil, herzustellen. Gleiches gilt für die Auskleidung des Schottöffnung. Werden beide Rahmen aus unterschiedlichen U-Profilen hergestellt, so läßt sich eine Schwingungsbe­ grenzung erzielen, wenn die U-Profile so verarbeitet werden, daß die offenen Seiten der Profile zum Mittelpunkt des Schotts weisen, denn wenn dann noch die Innenlänge der freien Schenkel des U-Profils des äußeren Rahmens länger sind als der Abstand zwischen den Rahmen, so kann der innere Metallrahmen und damit die Schottplatte durch Schwingungen etc. niemals einen größeren Versatz von der Wandebene weg vornehmen, als es die freien Schenkel des U-Profiles des äußeren Rahmens zulassen. Damit wird auch verhindert, daß die zwischen den beiden Rahmen angeschweißten Spiralfedern so weit verformt werden, daß es zu einem Biegebruch des Feder­ stahles kommen kann.

Um das Schott dicht zu bekommen, ist es natürlich auch notwendig, daß der äußere Metallrahmen fest und dicht mit der umgebenden Wand verbunden wird. Deshalb ist es nicht ausreichend, diesen äußeren Metallrahmen mit langen und stabilen Spreizdübeln beispielsweise im umgebenden Mauerwerk zu verankern, sondern es müssen anschließend noch die verbleibenden Zwischenräume zwischen äußerem Metallrahmen und der umgebenden Wand bzw. Decke mit einem, am besten feuerhemmenden, Mörtel oder anderem Material, wie etwa spritzfähigem, später aushärtendem Kunststoff, dessen Volumen sich bei Erwärmung noch um einige Prozent vergrößert, dicht ausgefüllt, also am besten ausgegossen werden. Um dies zu erleichtern, können in dem äußeren Metallrahmen Einfüllöffnungen für dieses Material vorgesehen sein, von denen aus nach der Montage des Metallrahmens die verbleibenden Zwischenräume ausgegossen werden.

Um die beabsichtigten Eigenschaften des Schotts, wie Druckbeständigkeit, Flexibilität, und darüber hinaus auch eine möglichst einfache Renovierung nach Eintritt eines Schadenfalles zu ermöglichen, empfiehlt es sich auch, die Schottplatte symmetrisch in Schichtbauweise zu erstellen, da auf diese Weise verschiedene Materialien verwandt werden können, die den einzelnen geforderten Eigenschaften Rechnung tragen, wie etwa einen druckbe­ ständigen, durch mit dem Rahmen der Schottplatte verschweißten Baustahl verstärkten Kern, und darüber befindlichen Schichten aus speziellen Materialien, die etwa in ihrer Reihenfolge zur Außenfläche hin die Eigenschaften: hohe Flexibilität, Chemikalienbeständigkeit und Feuerhemmung haben können. Entsprechend den gestellten Anforderungen kann dieser Aufbau natürlich jederzeit abgeändert werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Systemdarstellung des Schotts einschl. der zur Montage notwendigen Spannschrauben 11,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Schott entlang der Linie A-A der Fig. 1, und

Fig. 3 eine Systemdarstellung eines Schotts, das zwei­ teilig mit Aussparungen für hindurchführende Leitungen ausgebildet ist.

In der Systemdarstellung der Fig. 1 ist zunächst einmal die Schottöffnung 1 zu sehen, die von dem Metallrahmen 2 eingefaßt ist, der mit sehr langen und stabilen, speziellen Spreizdübeln 12 in der umgebenden Wand befestigt ist. Innerhalb dieser Schottöffnung 1 befindet sich die Schottplatte 3, die ebenfalls von einem Metallrahmen 4 umgeben ist, sowie Verstärkungen 13 aus Metall aufweist, die mit dem Rahmen 4 verschweißt sind. Die Metallrahmen 2 und 4 sind über Spiralfedern 6 mit­ einander verbunden, deren beiden Enden jeweils mit einem der Metallrahmen 2 und 4 verbunden sind. Weiterhin sind in Fig. 1 auch die innerhalb der Spiralfedern 6 angeordneten Spannschrauben 11 zu sehen, mit denen nach Einsetzen der Federn die Schottplatte 3 in der richtigen Lage innerhalb der Schottöffnung 1 gehalten und die Spiralfedern 6 bis zum Verschweißen mit den Metallrahmen 2 und 4 vorgespannt werden. Diese Spannschrauben 11 sind nur zur Montage der Schottplatte 3 notwendig und werden vor der Fertigstellung des Schottes wieder entfernt.

Fig. 2 zeigt nur einen Teilschnitt durch ein Schott entlang der Linie A-A der Fig. 1. Anhand dieser Figur soll nun auch die Erstellung eines Schotts gemäß der Erfindung erläutert werden.

In eine, beispielsweise in einer Wand 16 freigelassenen Öffnung wird zunächst einmal die vorgefertigte Metall­ konstruktion eingesetzt, die aus den beiden ineinander­ sitzenden, aus U-Profilen gefertigen Metallrahmen 2 und 4 besteht, die mit ihren offenen Seiten zum Mittelpunkt des Schotts weisen. Zwischen den Metallrahmen 2 und 4 befinden sich die Spiralfedern 6, die mit jeweils einem ihrer Enden an den beiden Metallrahmen 2 und 4 angeschweißt wurden. Innerhalb der Spiralfedern 6 befinden sich noch die Spannschrauben 11, mit denen die beiden Metallrahmen 2 und 4 in einer bestimmten Relativlage zueinander fixiert sind. Diese Metallkonstruktion wird über die in der Fig. 1 dargestellten Spreizdübel 12 in der Wand 16 verankert und die verbleibenden Zwischenräume zwischen der Wand 16 und dem äußeren Metallrahmen 2 durch Ausgießen mit einem Füllmaterial 15 durch die in dem Metallrahmen angebrachten Füllöffnungen 7 abgedichtet. Bei dem Füllmaterial 15 handelt es sich vorzugsweise um ein Material, das auch nach dem Aushärten noch flexibel bleibt und sich bei Hitzeeinwirkung geringfügig ausdehnt, so daß evtl. noch inzwischen entstandene geringfügige Undichtigkeiten aufgrund von Materialschwund etc. im Brandfall dennoch durch die Materialdehnung abgedichtet werden. Nach Montage und Abdichtung des Metallrahmens 2 gegenüber der Wand 16 werden nun die Spannschrauben 11 entfernt, mit denen nicht nur die Relativlage der Metallrahmen festgelegt, sondern auch die Spiralfedern 6 vorgespannt wurden, und es kann die Vervollständigung des Aufbaus der Schottplatte 3 erfolgen. Dieser besteht ja bisher nur aus Verstärkungen 13 in Form von Stahlstäben oder Bau­ stahlgeweben, die mit dem Rahmen 4 verschweißt sind, und es fehlen noch eine oder mehrere symmetrisch angeordnete Materialschichten 8, 9, entsprechend den an das Schott gestellten Anforderungen. Dabei kann es sich beispiels­ weise um eine druckbeständige Materialschicht 8 in der Mitte der Schottplatte handeln, sowie auf beiden Seiten davon angebrachte Schichten 9 eines wasser- und chemi­ kalienbeständigen, flexiblen Materials 9. Als äußerste Schicht 10 auf den beiden Außenflächen des Schottes wird normalerweise ein feuerhemmender Spachtel 10 verwendet, der ebenfalls in mechanischer Hinsicht sehr flexibel reagiert und auch zum Auffüllen des Zwischen­ raumes 5 zwischen den beiden Metallrahmen 2 und 4 ver­ wendet wird, so daß eine vollständige Trennung der beiden durch die Wand 16 getrennten Räume erreicht wird. Darauf kann dann noch ein Material aufgespritzt werden, welches sich bei Hitzeeinwirkung in einen, aufgrund des Lufteinschlusses in den einzelnen Blasen stark isolierenden Schaum verwandelt, wodurch die tatsächlich auf das Schott einwirkenden Temperaturen reduziert werden.

Wie aus der gezeigten Anordnung des aus einem U-Profil bestehenden Rahmens 4 innerhalb des U-Profilrahmens 2 zu erkennen ist, wird ein Versatz der Schottplatte 3 aus der Ebene der Wand 16 heraus durch die freien Schenkel des U-Profils des Rahmens 2 begrenzt, solange der Abstand 5 zwischen dem Metallrahmen 2 und dem Metall­ rahmen 4 geringer ist als die innere Länge des freien Schenkels des U-Profils des Metallrahmens 2. Auf diese Weise wird bei extremen Schwingungen der Wand 16 eine Überdehnung der Spiralfedern 6 und damit ein evtl. Gewaltbruch dieser Spiralfedern vermieden. Innerhalb dieser Grenzen jedoch vermag sich die in sich stabile Schottplatte 3 sehr flexibel zu verhalten, da sich bei Schwingungen der Wand 16 diese nur über die Federung der Spiralfedern 6 auf die Schottplatte 3 zu übertragen vermögen. Dabei tritt sogar noch eine starke Dämpfung dieser Schwingbewegungen durch das zwischen den Metallrahmen eingebrachte, flexible Material der Schicht 10 ein, so daß auch bei starken Schwingungen der Wand 16, wie sie etwa bei in nächster Nähe erfolgenden Explosionen oder Erdbeben zu erwarten sind, die Dichtigkeit des Schotts aufrechterhalten bleibt. Bei genügend starker Dimensionierung der Spiralfedern 6 kann ein solches Schott auch innerhalb einer Decke angeordnet werden, und ist auch zum Aufnehmen erheblicher vertikaler Belastungen durch auf der Schott­ platte 3 abgestellte Gegenstände in der Lage.

Bei sorgfältiger Auswahl der Materialien, die in den Schichten 8 bis 10 verwendet werden, sowie ausreichender Dimensionierung der Metallrahmen 2 und 4 sowie der Spreizdübel 12 und der Spiralfedern 6 lassen sich folgende Eigenschaften des Schottes erreichen:

• - feuerbeständig, minimal F 90
  - wasserdicht bis 3 bar
  - spritzwasserfest bis 12 bar
  - erdbebensicher
  - cherosinbeständig
  - von radioaktiven Niederschlägen zu reinigen
  - nachrüstbar
  - gasdicht
  - gut zu verarbeiten
  - alterungsbeständig
  - witterungsbeständig
  - 1 t Nutzlast pro m² Schott-Deckenfläche
  - umweltfreundlich, da ohne Lösungsmittel, Hologene, Formaldehyd, Phenol, Asbest
  - nach einem möglichen Brand leicht zu reinigen, neu zu beschichten und weiterzubenutzen
  - genannte Spezifikationen geltend für beide Seiten des Schotts.

Die leichte Montage eines solchen Schotts, auch im Falle einer Nachrüstung sowie durch die Schottöffnung 1 verlaufende Rohrleitungen, lassen sich noch weiter erhöhen, wenn die Schottplatte 3 nicht ein-, sondern mehrteilig ausgebildet wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Falle wurde die Schottplatte 3 diagonal geteilt, so daß für jeden Teil getrennt ein geschlossener Metallrahmen 4 hergestellt werden muß, wobei beide Teile der Schottplatte 3 die entsprechende Aussparung 14 für die durch die Schottöffnung 13 hindurchführenden Rohrleitungen aufweisen können. Die Montage ändert sich dahingehend, daß zunächst nur der äußere Metallrahmen 2 alleine in die Öffnung eingesetzt, in dieser verankert und abgedichtet wird. Erst anschließend werden die beiden Teile des inneren Metallrahmens 4, aus dem die Schottplatte 3 später besteht, mit bereits eingebrachten Verstärkungen innerhalb des äußeren Metallrahmens 2 eingesetzt und die zwischen den Rahmen sitzenden Spiralfedern 6 eingebracht und mit den Metallrahmen 2 und 4 verschweißt. Die durch die Aussparung 14 hindurchführenden Leitungen müssen selbstverständlich mit abdichtenden Materialien fest mit den beiden Teilen der Schottplatte 3 verbunden werden, jedoch auf beiden Seiten der Schottplatte ausreichend Bewegungs­ freiheit haben, um bei einem Versatz der Schottplatte 3 aus der Wand- bzw. Deckenebene heraus keine Risse in der entsprechenden Leitung auftreten zu lassen. Nach dem Einsetzen der einzelnen Teile der inneren Metallrahmen 4 innerhalb des äußeren Metallrahmens 2 geht der schichtweise Aufbau bzw. die Abdichtung der Schottplatte wie bei der einteiligen Ausbildung der Schottplatte 3 weiter.

Claims (5)

1. Feuerbeständiges, wasserdichtes, erdbebensicheres Hart-Schott zum Einbau in Decken und Wände von Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Schottöffnung (1) von einem Metallrahmen (2) fest und abdichtend eingefaßt ist,
• - die Schottplatte (3) von einem Metallrahmen (4) eingefaßt ist,
• - sich der Metallrahmen (4) der Schottplatte (3) im eingebauten Zustand innerhalb des Metallrahmens (2) befindet,
• - die Metallrahmen (2, 4) aus U-Profilen hergestellt sind, die so angeordnet sind, daß die offene Seite des U-Profiles jeweils zum Mittelpunkt des Schotts weist,
• - die Innenlänge der freien Schenkel des Profiles des Metallrahmens (2) größer ist als der Zwischenraum (5) zwischen dem Metallrahmen (4) und dem Metallrahmen (2),
• - der Metallrahmen (4) mit dem Metallrahmen (2) durch im Zwischenraum (5) zwischen den beiden Metallrahmen (4, 2) angeordnete , starke Spiralfedern (6) verbunden ist, wobei die Spiralfedern (6) mit jeweils einem ihrer Enden an jeweils einem der Metallrahmen (4, 2) angeschweißt sind und
• - die Schottplatte (3) in ihrem Inneren durch eine oder mehrere Baustahlmatten bzw. gitterförmig angeord­ nete Metallstäbe verstärkt wird, die an den Metall­ rahmen (4) angeschweißt sind.

2. Schott nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottplatte (3) mehrteilig ausgebildet ist.

3. Schott nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der Einzelteile der Schottplatte (3) Aussparungen für durch das Schott hindurch verlaufende Leitungen aufweisen.

4. Schott nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Metallrahmen (2) mehrere Füllöffnungen (7) zum Einfüllen des dichtenden Materials zwischen der umgebenden Wand und dem Metallrahmen (2) aufweist.

5. Schott nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottplatte (3) aus einer oder mehreren, symmetrisch zur Mittenebene des Schotts angeordneten Materialschichten (8, 9, 10) besteht, von denen wenigstens die äußersten feuerhemmend sind.