DE60017070T2

DE60017070T2 - Oberflächenbewehrung für Träger, Säulen, Platten o. d

Info

Publication number: DE60017070T2
Application number: DE60017070T
Authority: DE
Inventors: Dirk Christiaan Jozef Isidoor De Neef
Original assignee: Immo Emergo NV
Current assignee: ECC N.V., ANTWERPEN, BE
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: CN1388848A; EP1116836A1; US20020193025A1; PT1116836E; BE1013230A3; HK1042331B; RU2232238C2; BR0107560B1; KR100648542B1; JP2003519736A; ES2234516T3; CA2393993C; AU771559B2; MXPA02006875A; WO2001051735A1; ZA200204673B; KR20020073130A; ATE356263T1; AU2658101A; HK1042331A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbewehrung für Träger, Säulen, Platten und dergleichen, insbesondere eine Bewehrung, die es ermöglicht, die zulässige Höchstlast existierender Träger, Säulen oder dergleichen aus Holz, Beton, Metall oder einem anderen Material zu erhöhen.
Es ist bekannt, dass zum Bewehren existierender Konstruktionen Oberflächenbewehrungen bereit gestellt werden, die zum Beispiel aus einer Stahlplatte bestehen, wobei Letztere mittels Kleber, Bolzen oder dergleichen an einer solchen Konstruktion befestigt wird.
Diese bekannte Oberflächenbewehrung weist jedoch den Nachteil auf, dass sie einerseits sehr schwer und andererseits schwierig zu befestigen ist.
Um diese Nachteile zu beseitigen ist bereits eine alternative Oberflächenbewehrung vorgeschlagen worden, die aus einer Platte besteht, die aus Fasern wie zum Beispiel Kohlefasern, Glasfasern oder Aramidfasern, die in einem Harz eingebettet sind, gebildet ist.
Bislang wird diese Bewehrung in einem kontinuierlichen Verfahren bereit gestellt, zum Beispiel Pultrusion.
Mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens ist es in der Tat möglich, eine Oberflächenbewehrung herzustellen, die eine gut definierte Zusammensetzung, eine sehr große Länge, eine konstante Breite und Dicke und eine glatte Oberfläche aufweist.
Obschon diese Oberflächenbewehrung im Vergleich zu der aus Platten bestehenden Oberflächenbewehrung erheblich leichter ist und relativ einfach bereit gestellt werden kann, weist sie den erheblichen Nachteil auf, dass alle Fasern sich in Längsrichtung der plattenförmigen Bewehrung befinden, so dass diese Platten Kräfte nur in Längsrichtung aufnehmen können.
Tatsächlich werden die Kräfte, die in diesem Fall auf die Fasern ausgeübt werden, nur mittels des Harzes auf die umliegenden Fasern übertragen.
Außerdem ist es nicht möglich, Öffnungen in diese bekannten Bewehrungsplatten zu Bohren, da dies zu einer lokalen Unterbrechung einiger Fasern führen würde, so dass die Kräfte, die auf die unterbrochenen Fasern ausgeübt werden, nicht auf die umliegenden Fasern übertragen werden können.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Oberflächenbewehrungen besteht darin, dass deren Oberfläche infolge des Herstellungsverfahrens dieser Platten sehr glatt ist und ihre Haftung auf einer zu bewehrenden Konstruktion deshalb sehr gering ist, so dass, um die Haftung zu verstärken, die Oberfläche normalerweise behandelt wird, um sie aufzurauen, zum Beispiel durch Sandstrahlen oder eine andere Art der Behandlung, was jedoch sehr arbeitsintensiv ist. Außerdem können die Fasern bei dieser Behandlung beschädigt werden, wodurch sich die Festigkeit der Bewehrungsplatte vermindert.
EP 0.799.951 offenbart ein Bewehrungselement, das aus einem Kohlefasertuch besteht, welches auf einem Strukturteil wie z.B. einer Straßenbrücke angebracht wird. Nach dem das Tuch auf diesem Teil angebracht wurde, wird es darauf mit einem Epoxidharz gehärtet. Das Bewehrungsmaterial wird als integral mit dem Strukturteil gebildet.
Ein wichtiger Nachteil einer solchen Bewehrung gemäß EP 0.799.951 besteht darin, dass die Umgebungsbedingungen auf der Baustelle oft nicht kontrolliert werden können, so dass die Qualität der Bewehrung nicht garantiert werden kann. Darum ist dieses Verfahren ungeeignet, um bei Frost oder schwerem Regen oder wenn die Struktur schmutzig oder nass ist verwendet zu werden.
Ein weiterer Nachteil eines Bewehrungselements gemäß EP 0.799.951 besteht darin, dass die Ausführung der Bewehrung ein sehr schwieriger Vorgang ist und speziell geschulte Arbeitskräfte erfordert, die mit Spezialmaterial und -werkzeugen ausgerüstet sein müssen, um die Oberfläche der Struktur zwecks besserer Haftung des Harzes vorzubereiten; die Zusammensetzungsprodukte des Harzes zu mischen; das bewehrende Plattenmaterial zu imprägnieren; und entweder das Harz oder das imprägnierte Plattenmaterial auf der Oberfläche der Struktur anzubringen.
Die vorliegende Erfindung zielt deshalb auf eine Oberflächenbewehrung ab, die die vorgenannten und sonstigen Nachteile der bekannten zusätzlichen Bewehrungen ausschließt und deren wichtigster Zweck darin besteht, eine bessere Haftung und Verbindung zwischen der Oberflächenbewehrung und Träger, Säule oder dergleichen, die zu bewehren sind, zu ermöglichen.
Die Erfindung hat ebenfalls eine Oberflächenbewehrung zum Ziel, die an Stellen, wo die größten Zug- oder Druckkräfte auftreten, dicker ausgeführt werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch eine Oberflächenbewehrung in Form einer massiven, vorgefertigten Platte erreicht, die im Wesentlichen aus der Kombination von Fasern und einem Harz besteht, wobei die Mehrheit der Fasern sich in Längsrichtung der Bewehrung befindet und wobei mindestens gut definierte Teile der Oberflächenbewehrung mit einer zusätzlichen Bewehrung versehen ist, die aus Fasern gebildet ist, die gemäß wenigstens einer anderen Richtung als der Längsrichtung der Bewehrung angeordnet sind.
Um die Merkmale der Erfindung besser zu veranschaulichen wird im Folgenden als Beispiel und ohne einschränkende Absicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Oberflächenbewehrung für Träger, Säulen, Platten und dergleichen beschrieben, die im Wesentlichen aus einer Kombination aus Fasern und einem Harz besteht.
Bei den vorgenannten Fasern in der Oberflächenbewehrung kann es sich um Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern oder natürliche Fasern wie Hanf, Flachs, Kokos oder eine Kombination aus diesen Fasern handeln, während das Harz vorzugsweise ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyesterharz oder ein anderes geeignetes Harz ist.
Gemäß der Erfindung wird eine plattenförmige Oberflächenbewehrung ausgeführt, wobei nicht nur die Mehrheit der Fasern in Längsrichtung der Oberflächenbewehrung angeordnet ist, die zugleich auch die Richtung ist, in der eine Zugkraft auf die Oberflächenbewehrung ausgeübt wird, sondern gemäß der Erfindung auch eine zusätzliche Bewehrung wenigstens in gut definierten Teilen der Oberflächenbewehrung bereit gestellt wird durch Hinzufügen von Fasern, die in mindestens einer anderen Richtung als der Längsrichtung der Oberflächenbewehrung angeordnet sind.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Dicke der Oberflächenbewehrung in ihrer Längsrichtung variiert werden, um die Bewehrung an Stellen zu verstärken, wo die Zug- und/oder Druckkräfte am stärksten sind, zum Beispiel im Fall einer Oberflächenbewehrung für einen Träger in der Mitte der Länge des Trägers.
Die Fasern in den vorgenannten gut definierten Teilen sind so ausgerichtet, dass sie einander kreuzen, so dass, wenn durch die Oberflächenbewehrung gebohrt wird, die Zug- und/oder Druckkräfte auf andere Bewehrungsfasern übertragen werden, was eine mechanische Verankerung der Oberflächenbewehrung an dem zu bewehrenden Material mittels Schrauben, Bolzen und dergleichen ermöglicht.
Außerdem erhält man lokal eine raue Oberfläche, die den erheblichen Vorteil bietet, dass sich die Haftung des Klebers erhöht, so dass die Bewehrung die Kräfte besser aufnimmt.
Gemäß der Erfindung kann die Oberflächenbewehrung Kräfte aufnehmen, die nicht in Längsrichtung des zu bewehrenden Materials ausgerichtet sind.
Bevor sie an der Baustelle angebracht wird, kann die Oberflächenbewehrung an einer oder beiden Seiten mit einem schlecht haftenden Gewebe versehen werden, das, wenn es entfernt wird, einen Abdruck auf der Oberflächenbewehrung hinterlässt.
Durch Entfernen des Gewebes vor dem Anbringen der Oberflächenbewehrung entsteht so eine raue Oberfläche, die zusätzliche Behandlungen wie z.B. Sandstrahlen oder Scheuern der Bewehrung überflüssig macht.
Das vorgenannte schlecht haftende Gewebe schützt außerdem die Oberflächenbewehrung gegen Verschmutzung durch beispielsweise Fingerabdrücke, Staub und dergleichen, wodurch sich die Oberflächenbewehrung schlechter auf dem zu bewehrenden Material verkleben lässt.
In einem besonderen Fall kann die Oberflächenbewehrung an gut definierten Stellen isotrop sein.
Weil eine Oberflächenbewehrung gemäß der Erfindung wenigstens an den Stellen, wo sie mittels Kleber, Bolzen oder dergleichen an einem Träger, einer Säule oder dergleichen befestigt ist, mit zusätzlichen Fasern versehen ist, die in einer anderen Richtung angeordnet sind als der Längsrichtung der vorgenannten Mehrheit der Fasern, wird erreicht, dass die Bereitstellung von Öffnungen in der Bewehrung zum Durchführen der vorgenannten Bolzen ohne Wirkung auf die Zug- oder Druckfestigkeit der längs gerichteten Fasern bleibt.
Diese Öffnungen in der Oberflächenbewehrung können effektiv vorher oder nachher geschaffen werden, zum Beispiel bei der Herstellung der Bewehrung, insbesondere durch Bereitstellung der Fasern vor dem Aushärten des Harzes, so dass sie um die erforderlichen Öffnungen angeordnet sind.
Die vorgenannten Fasern, die für die zusätzliche Festigkeit in der Oberflächenbewehrung sorgen müssen, können durch Gewebe, Kettengewirke, Matten, Vliese oder dergleichen gebildet sein, die aus Fasern bestehen, die wenigstens in einer Richtung, die von der Längsrichtung der Oberflächenbewehrung abweicht, angeordnet sind.
Auf der Oberfläche der Oberflächenbewehrung kann außerdem ein Vlies, das elektrisch leitfähig sein kann oder nicht, bereit gestellt werden, zum Beispiel ein Glasfaservlies, ein Polyestervlies oder dergleichen.
Die vorliegende Erfindung ist in keiner Weise auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Diese Oberflächenbewehrungen für Träger, Säulen und dergleichen können in den verschiedensten Formen und Abmessungen ausgeführt werden ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, zu überschreiten.

Claims

Oberflächenbewehrung für Träger, Säulen, Platten und dergleichen in Form einer massiven vorgefertigten Platte, die eine Längsrichtung aufweist, bestehend aus der Kombination von Fasern und einem Harz, wobei die Fasern in das Harz eingebettet sind und wobei die Mehrheit der Fasern in Längsrichtung der Bewehrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens bestimmte Teile der Bewehrung mit einer zusätzlichen Verstärkung versehen ist, die aus Fasern gebildet ist, die gemäß wenigstens einer Richtung, die von der Längsrichtung der Bewehrung verschieden ist, angeordnet sind.
Oberflächenbewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke je nach den darauf ausgeübten Zug- und Druckkräften lokal variieren kann.
Oberflächenbewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Fasern durch ein Gewebe, ein Kettengewirk, Matten, Vliese oder dergleichen gebildet ist.
Oberflächenbewehrung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern wenigstens teilweise aus Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern, natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer Kombination von diesen bestehen.
Oberflächenbewehrung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Harz Epoxidharz, Polyesterharz, Vinylesterharz, Phenolharz, ein Mineralharz oder ein Thermoplast verwendet wird.
Oberflächenbewehrung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bevor sie angebracht wird, auf beiden Seiten wenigstens lokal mit einem schlecht haftenden Gewebe versehen wird, das, wenn es entfernt wird, einen Abdruck auf der Oberflächenbewehrung hinterlässt.