-
Betonbau mit Dehnungsfugen Beim Abbinden und Erhärten des Betons findet
eine Volumenänderung statt, deren Ursache in dem Schwinden, in der Rückführung der
Abbindetemperatur auf. die Außentemperatur und in der Einwirkung der Außentemperatur
selbst zu suchen ist. In welchem Ausmaß jeder dieser Faktoren wirksam ist, bleibt
für dien vorliegenden Fall be-
deutungslos.
-
Wenn man die sich hieraus ergebende Verformung durch irgendeinen Einfluß,
z. B. durch eine feste Einspannung .in der Bauwerkssohle verhindert, treten im Beton
Spannungen auf. Wenn die Zugspannung die Zugfestigkeit überschreitet, entstehen
Risse, die die statischen Verhältnisse für ein Bauwerk grundlegend ändern. Bei Wasserbauten
tritt außerdem ein. Ausströmen des Wassers durch dfie so entstandenen Risse im Beton
auf. Die Behinderung der erwähnten, Verformung eines Betonklotzes liegt bei Betonbauten,
z. B. bei Talsperren, vor, wenn die Sohle fest mit dem Untergrund, verzahnt und
verspannt ist. Um die hierdurch entstehende Spannung zu begrenzen, werden große
Bauwerke in einzelne Blöcke unterteilt, die bisher immer durch senkrechte Fugen
getrennt wurden, so @daß jeder einzelne--Bauwerksteil für sich arbeiten kann. In
welchem Abstand diese Fugen angeordnet werden, hängt von: der Zementart, von den
Zuschlagstoffen und der Form des Betonkörpers ab. Die Fugen sollen. also d:ie mit
dem Untergrund, z. B. Fels, in fester Verbindung stehende Länge des Bauwerkes auf
ein solches Maß zurückführen, daß die auftretenden Zugspannungen die Zugfestigkeiten
des Betons nicht überschreiten.
Diese fugen: sind aber infolge der
erforderlichen Dichtung schwache und kostspielige Punkte in dem Bauwerk.
-
Diese Nachtseile werden erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß die
einzelnen Bauwerksblöcke an ihrer Auflagerfläche bzw. Einspannstelle an der Sohle
verjüngt sind, d. h. einen kleineren Querschnitt haben als in ihrem oberen Teil.
Das wird durch schräge Fugen erreicht, indem z. B. zwischen den einzelnen Blöcken
in ihrem unteren: Teil b°-sondere . Betonblöcke mit Abschrägung eingefügt sind,
durch,die die Einspannstrecke verkleinert und in: dem über ihr liegenden Teil,die
Zugspannungen vermindert werden.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch
veranschaulicht. Es stelilern dar Abb. i eine Ansicht eines Betonbaues, (Ta;lsperre)
in der bisherigen Ausführung, Abb. 2- eine ähnliche Ansicht eines Betonbaues nach
der Erfindung, Abb. 3 eine Ansicht von: Einzelteilen des Betonbaues nach Abb. 2
in größerem Maßstab.
-
Bei der Talsperre nach Abb. i ist ein Fugenabstand von 16 m angenommen.
-
Die vorliegende Erfindung geht vorn folgernder Überlegung aus.- An,
der Einspanustelle b des, Betons an dem Untergrund c ist fast jede VerfGrmungsmöglichkeit
verhindert. In einer, bestimmten Höhe über .dem, Untergrunde dagegen ist. auch eine
gewisse Ver£ormungsmögliichkeit vorhanden. Am größten ist diese in Höhe der Bauwerkskrone
d, also in möglichst großer Entfernung von der Einspannstelle. Hier ändert sich
z. B. bei Talsperren die Länge der einzelnen Blöcke bis zu 4 cm mit den Jahreszeittemperaturen.
Infolge der Verformungsmöglichkeit werdenZugspannurngen immer geringer, je höher
-der Punkt über der Einspannstelle liegt. Rißbilrdnxngen z. B. an der Krone von
Talsperren sind: infolgedessen äußerst selten.
-
Die Erfindung geht also von der Tatsache aus, daß der unterste Teile
der Einspannung, d. h. der dem Untergrund am nächsten. liegende Teil, in seinen
Ahmessungen für die ganze Höhe des Blockes bisher maßgebend war. Wenn: die Blockbreite
@an der Sohle 16 m betrug, so könnte diese Breite in einer Höhe von etwa 5 m über
der, Sohle schore entsprechend größer sein, weil) hier die Verformungsmöglichkeit
größer ist.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht infolgedessen:,
wie es in Abh. 2 dargestellt ist, die Einschaltung von Zwischenblöcken e vor, die
nur bis, zu einer, bestimmten Höhe hinaufreichen. Dadurch kann entweder, die Strecke
der Einspannung, d. h. also die Strecke zwischen zwei Fugen a entsprechend verringert
werden, oder wenn, die vorgesehene Einspann-,strecke als richtig angenommen wird,
kann der Fugenabstand .oberhalb der Sohle: entsprechend vergrößert w erden. Wenn
z. B. die in Ahb. i wiedergegebene Einspanustnecke b 16 m beträgt und die des Zwischenblockes
e 12 m, so würde der obere Teile der Blöcke einen Abstand von 28 m von Fuge zu Fuge
haben. Da man aber beim jetzigen System -eine engere Fugeneinteilung wählen möchte,
dies, aber nicht durchführt, weil` .die Blöcke dann zu schmal werden; wird' man;
nach dem System der Erfindung den Abstand geringer als- 28 m wählen und dadurch
die Rißsicherheit des Blockes wesentlich erhöhen:.
-
Die bisherigen Überlegungen betrafen lediglich die Verbesserung der
Verformungsmöglichkeit und damit eine Verringerung der Rißgefahr bei geringerem
Kostenaufwand als bisher.
-
Wenn man dem Zwischenblock, wie aus Abb. 2 und 3 ersichtlich, Dreieck-,
Trapezform oder andere Keilform gibt, so treten noch ganz. wesentliche Vorteile
hinzu, auf die im folgenden hingewiesen werden soll.
-
Werne man die Fuge f nach Abb. 3 mit einer Schmierschicht; z. B. einer
Isoliermasse, versieht, so kann diese keine oder, nur eine ganz geringe Reibung
aufnehmen. Das Eigengewicht des über der Abschrägung liegenden Teils des Hauptblockes.
g übt also auf den dreieckförmigen Zwischenblock e ein,:. Kraft aus, :die fast senkrecht
zur- Oberfläche der Abschrägung verläuft. Entsprechend ist die Lastaufnahmekraft
des dreieckförmigen Körpers e .gegen den eigentlichen Block g gerichtet. Diese hat
nun eine senkrechte und eine waagerechte Komponente h. Letztere wirkt von beiden
Abschrägungen des, Blockes g aus nach der Mitte zu. Dass bedeutet: Durch <das
Eigengewicht drückt sich der Hauptkörper wie ein Keil gegen die Zwischenblöcke.
Die hier im Hauptblock auftretende Horizontalkraft h wirkt der durch das Schwinden
entstehenden! waagerechten Zugkraft entgegen, so daß die Zugspannung entsprechend
verringert und gegebenenfalls in eine Druckspannunlg-umgeändert wird. Dadurch wird
die Rißsicherheit in sehr hohem Maße vergrößerte.
-
Bei einer besonderen Ausführungsform sind die Zwischenblöcke ganz
oder in .ihrem oberen Teil hohl ausgebildet und enthalten gegebenenfalls eine Füllung
mit elastischen Stoffen.
-
Der obere Endpunkt der schrägen Fugen, und damit die Höhe der Zwischenblöcke
kann beispielsweise in einer Höhe liegen, in der die Verformung so gering ist, daß
in dieser Höhe noch eine Auflagerung auf dem Zwischenkörper stattfindet.
-
Es wird also nach der Erfindung durch Verminderung der Fugen nicht
nur an Kosten gespart, sondern auch die Güte der Mauer wesentlich erhöht.
-
Für die Ausführung kann über dem Zwischenblock ein; Hohlraum h angebracht
werden, der eine spannungslose Setzung des darüberliegenden: Hauptblockes gestattet.