DE3817458A1 - Bauteil aus mineralguss - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Fundamente bzw. Grundplatten von Arbeits- oder Antriebs­ maschinen werden bereits vielfach aus Mineralguß hergestellt. Der Mineralguß hat gegenüber dem immer noch vorherrschenden Metallguß verschiedene Vorteile. Grundplatten aus Mineralguß sind mit geringerem Aufwand und geringeren Kosten herstellbar, besitzen schwingungsdämpfende Eigenschaften und sind gegen chemische Angriffe weit unempfindlicher als nicht veredelte Metalle.

Neben dem Zementbeton wird in steigendem Maße Polymerbeton für die Fertigung von Grundplatten verwendet. Der Polymerbeton hat neben den besseren Festigkeitseigenschaften, vor allem der höheren Zugfestigkeit, Verarbeitungsvorteile gegenüber dem Zementbeton. Er benötigt weniger Bewehrung, hat erheblich kürzere Fertigungstaktzeiten und erlaubt daher eine kontinuierliche Fertigung mit einem quantitativ geringen Aufwand an Formen. Wesentlicher Nachteil des Polymerbetons gegenüber dem Zementbeton ist sein hoher Grundmaterialpreis.

Mineralgußteile müssen auf kleine Spannungen hin dimensioniert sein, weil das Teil durch höhere Spannungen zum Fließen veranlaßt wird. Während aber Zementbeton nur geringfügig mit Zug- oder Biegezugbeanspruchungen belastet werden darf, besitzt der Polymerbeton eine Biegezug­ festigkeit, die ein Mehrfaches der Biegezugfestigkeit von Zementbeton ausmacht.

Um ein aus Mineralguß gefertigtes Teil gegen die durch Druck oder Spannungen ausgeübten Belastungen stabil zu machen, benötigt es eine Bewehrung. Zementbeton wird vielfach schlaff, hauptsächlich in den Zugzonen, bewehrt. Beginnt der Beton in dieser Zone zu reißen, so werden die Zugspannungen vom Bewehrungsstahl aufgenommen. Es ist aber auch möglich, ein solches Bauteil aus Spannbeton herzustellen, d. h. durch die Bewehrung in den erwarteten Zugzonen Druckspannungen das Bauteil auszuüben. Die Druckspannungen sind dabei so bemessen, daß sie durch die aufgebrachten Zugspannungen bis auf eine geringe verbleibende Drucklast abgebaut werden. Die Spannbetontechnik birgt allerdings auch Probleme, vor allem für den Polymerbeton. Die Vorspannungen können sich mit der Zeit durch das Fließen des Polymerbetons verringern oder abbauen, sie können auch zu Verkrümmungen des Bauteils führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil aus Mineralguß zu schaffen, die mit einer an die jeweils gegebenen Anforderungen optimal angepaßten Bewehrung versehen ist, wobei der Herstellungsaufwand des bewehrten Bauteils gering bleiben soll.

Die Aufgabe wird bei einem Bauteil der im Oberbegriff des Anspruches 1 bezeichneten Art gelöst durch mindestens ein der Bewehrung dienendes vorgefertigtes Betonteil, das in das Bauteil eingebettet ist.

Vorgefertigte Betonteile stehen bereits in bewährter Ausführung zur Verfügung. Hier ist beispielsweise an die aus Spannbeton gefertigten Fensterstürze für den Hausbau zu denken, die in unterschiedlichen Abmessungen vorhanden sind und die allein oder in Kombination miteinander in einem erfindungsgemäßen Bauteil verwendet werden können. Die Verwendung eines solchen vorgefertigten Spannbetonkörpers erweist sich vor allem bei Grundplatten und Fundamenten aus Polymerbeton als vorteilhaft. Mit dieser Technik werden die Materialkosten bis auf die Hälfte gesenkt, das fertige Bauteil besitzt eine hohe Festigkeit. Die Vorteile des vorbekannten, vollständig aus Polymerbeton gefertigten Bauteils bleiben erhalten.

Auch für die aus Zementbeton gefertigten Bauteile ergeben sich Vorteile, die vor allem in einer vereinfachten Herstellung bei optimaler Anpassung an die zu erwartenden Belastungen zu sehen sind.

Anhand verschiedener Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 5 zeigen Querschnitte durch verschiedene Varianten einer erfindungsgemäßen Maschinen­ grundplatte.

In die aus Polymerbeton gefertigte Grundplatte (1) der Fig. 1 ist ein der Erreichung einer gewünschten Druckfestigkeit dienendes Teil (2) eingebettet, das aus unbewehrtem Zement­ beton besteht. Zur Aufnahme der Zugbeanspruchungen ist überdies ein aus Zementbeton bestehender Spannbetonkörper (3) in die Grundplatte (1) eingebettet. Der Spannbetonkörper (3) ist mit Spanndrähten (4) ausgestattet.

Die Fig. 2 zeigt eine vor allem für Bauteile geringer Dicke vorteilhafte Ausführung. Hier ist ein mittig angeordnetes Spannbetonteil (3) vorgesehen, das allseits vom Polymerbeton der Grundplatte (1) umfaßt wird.

Die Fig. 3 zeigt eine ebenfalls sehr flache Grundplatte, bei der das Spannbetonteil (3) im Bereich der Zugzone offen angeordnet ist.

Zusätzlich zu den Materialkosten einsparenden, als Einlege­ teile zu verwendenden Spannbetonteilen (3) kann, wie die Fig. 4 zeigt, noch eine zusätzliche schlaffe Bewehrung (5) in die Grundplatte (1) eingelegt sein. Die Grundplatte selbst kann auch als Spannbetonteil ausgeführt sein. Die zusätzliche Bewehrung des Bauteils eröffnet die Möglichkeit, Abschnitte unterschiedlicher Spannungen vorzusehen, die wegen der Anpassung an eine komplizierte Spannungsverteilung eine wirtschaftlich und technisch vorteilhafte Gestaltung des Bauteils erlauben.

Die Grundplatte der Fig. 5 ist mit einem sehr breiten Spannbetonteil (3) ausgestattet, welches mit Öffnungen (6) versehen ist. Über die Öffnungen (6) bildet der Polymerbeton der Grundplatte Stege (7), die bewehrt oder unbewehrt eine Verklammerung von Ober- und Unterteil der Grundplatte bewirken.

Der Anwendungsbereich der Erfindung ist nicht beschränkt auf Maschinen-Grundplatten oder Fundamente. Die erfindungsgemäße Art der Bewehrung läßt sich ebenso gut bei anderen aus Mineralguß zu fertigenden Bauteilen einsetzen.

Die mit der Erfindung zu verwirklichenden Kombinationen schließen unterschiedliche Grundmaterialien und verschiedenartige Einlegeteile ein, wodurch das erfindungs­ gemäße Bauteil einer Vielzahl von Anforderungen mechanischer und chemischer Art gerecht wird. Abweichend von den hier dargestellten Ausführungsbeispielen, können vorgefertigte Spannbetonteile auch in Bauteile aus Zementbeton eingegossen werden, was unter anderem den Vorteil der Verwendung wirtschaftlich gefertigter Massenteile mit sich bringt. Es können auch die aus Spannbetonteilen austretenden Bewehrungen als fortzuführende Bewehrung im angrenzenden Zementbeton verwendet werden.

Claims (10)

1. Bauteil aus Mineralguß, insbesondere Maschinen- Grundplatte, mit einer Bewehrung zur Aufnahme von Druck und Spannungen, welche vor allem durch eine auf ihm befestigte Maschine in das Bauteil eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein der Bewehrung dienendes vorgefertigtes Betonteil (2, 3), das in das Bauteil (1) eingebettet ist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgefertigte Betonteil (2, 3) aus Zementbeton besteht.

3. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur alleinigen Erreichung einer gewünschten Druckfestigkeit des Bauteils (1) ein oder mehrere unbewehrte vorgefertigte Teile (2) aus Zementbeton in das Bauteil (1) eingebettet sind.

4. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Zugspannungen ein oder mehrere vorgefertigte Spannbetonkörper (3) in das Bauteil (1) eingebettet sind.

5. Bauteil nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Wechsel­ beanspruchungen in jeder Beanspruchungszone jeweils ein Spannbetonkörper (3) angeordnet ist.

6. Bauteil flacher Bauart nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein bezogen auf Grundfläche und Querschnitt des Bauteils (1) mittig angeordnetes Spannbetonteil (3).

7. Bauteil flacher Bauart nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein offen in das Bauteil (1) im Bereich der Zone größter Beanspruchung angeordnetes Spannbetonteil (3).

8. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem oder mehreren vorgefertigten Betonteilen (2, 3) eine schlaffe Bewehrung (5) bekannter Art in dem Bauteil (1) angeordnet ist.

9. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgefertigte Betonteil bzw. die Betonteile (2, 3) in ein durch Spanndrähte bewehrtes Bauteil (1) eingefügt sind.

10. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgefertigte Betonteil (2, 3) mit einer oder mehreren vom Material des Bauteils (1) durchdrungene Öffnungen (6) ausgestattet ist.