Vorrichtung zur lösbaren Verankerung eines Tragrahmenelements, insbesondere eines vertikalen Stützelements, einer Baukonstruktion auf einem Fundament
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Verankerung von Tragrah- menelementen, insbesondere vertikalen Stützelementen, einer in Skelettbauweise ausgeführten Baukonstruktion auf einem Fundament gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Industriebauten, wie Fertigungs-, Lager oder Mehrzweckhallen, werden zunehmend als Stahlkonstruktionen erstellt. Solche Stahlkonstruktionen haben den Vorteil eines relativ niedrigen Aufwands zu ihrer Erstellung. Auch für tem- porär zu errichtende Bauwerke bietet sich diese Bauweise an. Diese Bauwerke bestehen im wesentlichen aus einem tragenden Skelett in Form einer Stahlstruktur aus miteinander in Wirkverbindung stehenden Tragrahmenelementen, deren vertikale Stützelemente dabei fest mit einem Fundament verbunden sind. Für Anwendungsfälle mit vergleichsweise niedrigen auftretenden horizontalen Kräften werden die Stützelemente auf das Fundament aufgeschraubt. Zu diesem Zweck werden an der Auflagestelle des Stützelements Bohrungen in das Fundament eingebracht, die spezielle Dübel aufnehmen. Diese Vorgehensweise erfordert eine hohe Genauigkeit. Häufig erweist es sich
nach Positionierung der Stützelemente, dass die vorher eingebrachten Bohrungen nicht mit den Durchgangslöchern der Fussplatten der Stützelemente fluchten, so dass aufwendige Nacharbeiten erforderlich werden, die den Baufortschritt verzögern. Für Anwendungsfälle mit höheren auftretenden Kräften ist es des weiteren bekannt, im Auflagebereich des Stützelements Basisplatten in das Fundament einzulassen, welche mit komplementären Fussstücken des Stützelements verbunden werden. Auch diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass bei ungenauer Basisplattenpositionierung ein aufwendiges, den Baufortschritt verzö- gerndes Nachjustieren erforderlich ist mit der zwangsläufigen Folge erhöhter Montagekosten.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Tragrahmenelements, insbesondere eines vertikalen Stützelements, mit einem Fundament bereitzustellen, welche die vorgenannten Nachteile zeitaufwendigen Nacharbeitens vermeidet, indem sie in zumindest einer räumlichen Ebene eine variable Positionierung des Tragrahmenelements auf dem Fundament erlaubt und dabei gleichzeitig auf das Einbringen jeglicher Bohrlöcher in das Fundament verzichtet.
Erfindungsgemäs wird die Aufgabe durch eine Anordnung der in Anspruch 1 genannten Art gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung geben die Unteransprüche wieder.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, zumindest in einem Teil des Auflagebereichs eines Tragrahmenelements ein Bauteil in das Fundament einzulassen und das Tragrahmenelement mittels lösbarer Befestigungselemente mit diesem Bauteil zu verbinden. Zu diesem Zweck ist das eingelassene Bauteil als Hohlprofilkörper ausgebildet, dessen Längsachse im wesentlichen parallel zur Fundamentkante verläuft, und der an seiner Oberkante wenigstens eine schlitzförmige Öffnung aufweist. In
den Innenraum des Hohlprofilkörpers ist zumindest ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Konterkörpern eingeschoben, welche mit einer oder mehreren Gewindebohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben ausgestattet sind. Die Konterkörper sind so ausgelegt, dass sie innerhalb des Hohlraums in Richtung der Längsachse frei verschoben werden können, ein Herausziehen durch die schlitzförmige Öffnung an der Oberkante jedoch sicher ausgeschlossen ist. Die Fussplatte des Tragrahmenelements ist mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben für das Tragrahmenelement versehen, welche durch die Bohrungen der Fussplatte und die schlitzförmige Öffnung des Profilkörpers hindurch in den Innenraum geführt und dort in den Konterkörper eingeschraubt werden. Durch Festziehen der Schrauben werden Fussplatte und Konterkörper verspannt und das Tragrahmenelement kraft- und formschlüssig fixiert. Auf das Tragrahmenelement einwirkende vertikale und horizontale Kräfte wer- den in das Fundament eingeleitet.
Die vertikalen Kräfte werden durch Auflagepressung über die Fussplatte in das Fundament eingeleitet. Die horizontalen Kräfte werden durch die aus der Flächenpressung resultierenden Reibungskräfte in das Fundament eingeleitet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, nach Fixierung des Tragrahmenele- ments Fixierplatten auf den Hohlprofilkörper aufzuschweissen und damit die Fussplatte zusätzlich seitlich abzustützen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlprofilkörper quaderförmig ausgebildet.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlprofilkörper aus miteinander verbundenen U-Profilen zusammengesetzt.
Im Rahmen der Montage des Hallenbauwerks wird das zu verankernde Tragrahmenelement mit Hilfe eines Hebezeugs auf dem Fundament in seine vorgesehene Position gebracht und genau justiert. Anschliessend werden die Konterkörper in eine Position unterhalb der korrelierenden Bohrungen der
Fussplatte geschoben und die Befestigungsschrauben eingeführt und angezogen, bis sich der Konterkörper an die obere Wandung des Hohlprofilkörpers anlegt und die Fussplatte gegen das Fundament gepresst wird. Die Verbindung des Tragrahmenelements mit dem Fundament erfolgt aus- schliesslich mittels Befestigungsschrauben. Indem die Schrauben jedoch nicht unmittelbar in den Betonkörper eingebracht werden, sondern erfindungsge- mäss mit den im Hohlraum verschiebbar angeordneten Konterkörpern zusammenwirken, entfällt jegliches Einbringen von Bohrungen in die Fundamentplatte. Geringfügige Abweichungen in der Position des Tragrahmenelements, nach dem Stand der Technik das Einbringen neuer Bohrlöcher in das Fundament erfordernd, werden durch entsprechendes Verschieben der Konterkörper in die richtige Position ausgeglichen. Dies erhöht den Montagespielraum. Zeitraubende, den Baufortschritt hemmen- de Zusatzarbeiten sind damit wesentlich vermindert.
Da der Hohlprofilkörper mit geringem Arbeits- und Zeitaufwand in einfacher Weise aus standardisierten Profilen erstellt werden kann, kann die erfindungs- gemässe Vorrichtung zur Verankerung eines Tragrahmenelements mit auf jeder Baustelle verfügbaren technischen Mitteln realisiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es werden nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt. Gleiche oder einander entsprechende Elemente figurieren unter demselben Bezugszeichen.
Es zeigen
Fig.1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Veranke- rung eines Stützelements
Fig.2 eine Schnittdarstellung einer ähnlichen Ausführungsform
Fig.3 dieselbe Verankerung in Seitenansicht
Fig.4 eine Verankerung in Draufsicht
Fig.5 eine Draufsicht auf eine Fundamentplatte
Weg zur Ausführung der Erfindung
Im Auflagebereich eines Stützelements (1) eines zu errichtenden Hallenbauwerks ist ein quaderförmiger Hohlprofilkörper (2) in eine Fundamentplatte (3) so eingelassen, dass seine Oberkante (4) mit der Oberkante (5) der Funda- mentplatte (2) eine durchgehende Flucht bildet. Die im eingegossenen Zustand die Oberkante (4) bildende Fläche des Hohlprofilkörpers (2) besitzt in Längserstreckung eine durchgehende schlitzförmige Öffnung (7) oder zumindest über einen wesentlichen Bereich seiner Länge einen oder eine Mehrzahl parallel zur Längsachse ausgerichteter schlitzförmiger Öffnungen (7) zu einem Hohlraum (6). Der vom quaderförmigen Hohlprofilkörper (2) umschlossene Hohlraum (6) besitzt eine vorzugsweise rechteckige Querschnittsform. Der Hohlraum (6) dient der Aufnahme wenigstens eines Konterkörpers (8). Der oder die Konterkörper (8) sind, vorzugsweise mittig, mit Gewindebohrungen (9) ausgerüstet, in welche über die schlitzförmige Öffnung (7) von der Fussplatte (11) des Stütz- elements (1) ausgehende Befestigungsschrauben (13) eingeführt werden können. Jedes Tragrahmenelement (1) ist vorzugsweise mit zwei Befestigungsschrauben (13) fixiert. Der Innenraum (6) des Hohlprofilkörpers (2) und Konterkörper (8) sind dabei so dimensioniert, dass die Breite des Konterkörpers (8) signifikant über der Schlitzbreite liegt, so dass zumindest im eingespannten Zustand ein Herausziehen durch den Schlitz (7) ausgeschlossen ist. Über wenigstens eine mittels einem Deckel (19) verschliessbare Stirnfläche (10) des Hohlprofilkörpers (2) können die Konterkörper (8) in den Hohlraum (6) eingeschoben werden. An das Stützelement (1), bei welchem es sich um einen Stahlträger HEA mit einem Doppel-T-Profil handeln kann, ist an seinem am Fundament (3) aufliegenden Ende in an sich bekannter Weise eine Fussplatte (11) angeschweisst. Die Fussplatte (11) besitzt Durchgangsbohrungen (12) für die Befestigungs-
schrauben (13), welche über die Durchgangsbohrungen (12) und den Längsschlitz (7) in das Innere (6) des Hohlprofilkörpers (2) geführt und dort in den Konterkörper (8) eingedreht sind. Im Verlaufe des Eindrehens legt sich der Konterkörper (8) an die obere Hohlraum (6) begrenzende Wand (20) an, und durch Festziehen werden Fussplatte (11) und Konterkörper (8) gegeneinander verspannt. In diesem Zusammenhang verdient Erwähnung, dass Schlüsselweite und Eckmass des Konterkörpers (8) dergestalt ausgelegt sind, dass ein leichtes Verschieben längs des Hohlraums (6) gewährleistet, ein Verdrehen um die eigene Achse jedoch ausgeschlossen ist. Dies gewährleistet, dass der Konterkörper (8) innerhalb des Hohlraums (6) stets eine solche Lage einnimmt, dass er von den Befestigungsschrauben (13) erreicht und ohne zusätzliches Gegenhalten festgezogen werden kann. Alternativ kann entweder ein separater Konterkörper (8) je Befestigungsschraube (13) oder ein solcher je Stützelement (1) angeordnet sein. In letzterem Falle ist der Konterkörper (8) mit mehreren Gewindebohrungen (9) ausgestattet sein, deren Abstand zu dem Abstand der Durchgangsbohrungen (12) der Fussplatte (11) korreliert. - Nach einer besonders einfachen Ausführungsvariante der Erfindung, wiedergegeben in Fig.2, ist der Hohlprofilkörper (2) aus zwei gegeneinander gerichteten U-Profilen (14) zusammengesetzt, die einseitig unter Zwischenschaltung eines Flacheisens (15) an zwei Schenkeln (16) miteinander verschweisst sind. Auf diese Weise wird ein quaderförmiger Hohlprofilkörper (2) gebildet, der einen Hohlraum (6) umschliesst und auf der im Einbauzustand oberen Seite einen Längsschlitz (7) entsprechend der Stegbreite des verbindenden Flacheisens (15) offenlässt. Zur sicheren Ableitung insbesondere der auftretenden vertikalen Kräfte in das Fundament (3) ist der Hohlprofilkörper (2) mit zusätzlichen Armierungseisen (17) ausgestattet, die in die Fundamentmasse eintauchen oder direkt mit der Armierung des Fundaments (3) verbunden sind.
Im Herstellungsprozess der Fundamentplatte (3) wird Hohlprofilkörper (2) im Auflagebereich der Stützelemente (1) in die Fundamentmasse eingelegt. Dabei bestehen alternativ die Möglichkeiten, entweder im jeweiligen Auflagebereich
eines Stützelements (1) einen Hohlprofilkörper (2) begrenzter Länge in einem Raster entsprechend dem Stützenabstand in das Fundament (3) einzulassen, oder aber längere Hohlprofilkörper (2) sich über weitere Bereiche oder über die gesamte Fundamentlänge erstrecken zu lassen. Letztere Massnahme hat den Vorteil einer höheren Flexibilität in der Anordnung der Stützelemente (1) auch im Hinblick auf spätere Veränderungen des Aufbaus.
Wie insbesondere der perspektivischen Darstellung in Fig. 1 zu entnehmen ist, können nach Fixierung des Stützelements (1) mittels der Befestigungsschrau- ben (13) ergänzend ein- oder beiderseits der Fussplatte (11 ) Anschläge (18) zur horizontalen Fixierung auf den Hohlprofilkörper (2) aufgeschweisst werden. Die Kontaktflächen (20;21) zwischen Fussplatte (11) und zusätzlicher Fixierplatte (18) verlaufen entweder im wesentlichen geradlinig, oder sie nehmen einen von der Geraden abweichenden komplementären Verlauf ein. In letzterem Falle wirkt der Formschluss mehrdimensional (Fig.4).
Die vorstehenden Ausführungen dienen dem Fachmann als illustrative Beispiele für die Vielzahl möglicher Ausführungsformen der erfindungsgemässen und in den Ansprüchen gekennzeichneten Vorrichtung. Sie sind nicht in einem die Erfindung beschränkenden Sinne zu verstehen.
Bezugszeicheniiste
1 Stützelement
2 Hohlprofilkörper
3 Fundamentplatte
4 Oberkante des Hohlprofilkörpers
5 Oberkante der Fundamentplatte
6 Hohlraum
7 Spalt
8 Konterkörper
9 Gewindebohrung
10 Stirnfläche ir Fussplatte
12 Durchgangsbohrung
13 Befestigungsschraube
14 U-Profil
15 Stege des U-Profils
16 Flacheisen
17 Armierungseisen
18 Fixierplatte
19 Abdeckung des Hohlraums (6) 0; 21 Kontaktflächen zwischen Grundplatte (11) und Fixierplatte (18)