BEWEHRUNGSELEMENT FÜR EINBAUTEN IN BETONKONSTRUKTIONEN REINFORCEMENT ELEMENT FOR CONCRETE CONSTRUCTIONS
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstärkung von Betonbauten gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a device for reinforcing concrete structures according to the preamble of patent claim 1.
Betonkonstruktionen die als Decken, Wände und Träger eingesetzt werden, dienen unter anderen in allen modernen Bauten der Unterbringung von Medienleitungen für Wasser, Abwasser, Lüftung, Elektro und Kommunikation. Weil Lüftungsrohre normalerweise grosse Durchmesser aufweisen, wurden diese für Gebäude mit Klima-Anlagen separat gebaut und die Lüftungskanäle vielfach rechteckig ausgestaltet, so dass sie in der Infrastruktur, z.B. in herunter gehängten Decken versteckt werden konnten. Im Zusammenhang mit dem Energiesparen, das immer mehr Anwendung findet, wurden immer mehr Rohre und Kanäle für Zwangslüftungen eingebaut. Dies bringt es mit sich, dass Lüftungsleitungen grossen Querschnitts eingelegt werden müssen. Da Niemand in Privathäusern und Geschäftsgebäuden offen verlegte Leitungen schätzt, die nebst ästhetischen Mängeln auch Staubfänger und Schmutzzonen sind und die Raumhöhe vermindern, werden vermehrt Leitungen in die Betonkonstruktion eingebaut .
Allgemein werden durch fortschreitende Bedürfnisse des Komforts mehr Leerrohre für Medienleitungen wie Elektro, Audio, Heizungen und Wasser eingelegt, so dass in vielen Fällen eine akute Schwächung der Betonkonstruktionen vorliegt. Concrete structures used as ceilings, walls and beams, among other things, are used in all modern buildings to house media pipes for water, sewage, ventilation, electrical and communication. Because ventilation ducts usually have large diameters, these were built separately for buildings with air conditioning systems and the ventilation ducts were often rectangular in shape, so that they could be hidden in the infrastructure, eg in suspended ceilings. In the context of energy saving, which is increasingly being used, more and more pipes and ducts for forced ventilation have been installed. This entails that ventilation ducts of large cross section must be inserted. Since no one appreciates publicly laid pipes in private homes and commercial buildings, which in addition to aesthetic defects are also dust collectors and dirt zones and reduce the room height, more and more pipes are installed in the concrete structure. In general, as comfort needs to progress, more conduits for media lines such as electric, audio, heaters, and water are being inserted, so that in many cases there is an acute weakening of the concrete structures.
Im Umfeld solcher Medienleitungen entstehen in der Betonkonstruktion mehrere Hohlräume mit einer Längenausdehnung die oftmals grosse Bereiche der Betonkonstruktion durchlaufen. Dadurch wird insbesondere das Schubtragverhalten derIn the environment of such media lines arise in the concrete structure several cavities with a longitudinal extent often go through large areas of the concrete structure. As a result, in particular the shear behavior of the
Betonkonstruktionen massiv beeinträchtigt .Concrete structures massively impaired.
Insbesondere für das Funktionieren der Statik z.B. einer armierten Stahlbetondecke ist jedoch die Schubtragfähigkeit von entscheidender Wichtigkeit . In particular for the functioning of the static, e.g. However, a reinforced reinforced concrete ceiling, the shear resistance is of crucial importance.
Bisher bekannte DurchstanzSysteme erlauben nur Verstärkungen der Betonkonstruktion im Bereich von Krafteinleitungsbereichen von Stützen und dergleichen. Sie sind nicht geeignet die Probleme, welche durch Medienleitungen verursachte Schwächungen inmitten von Betonkonstruktionen bringen, zu lösen. Dies insbesondere deshalb, weil für die ermittelte Tragfähigkeit dieser DurchstanzSysteme ein voller Betonquerschnitt ohne Einlagen (z.B. Medienleitungen) vorhanden sein muss. Solche Einlagen schaffen jedoch
grosse Zonen ohne Tragfähigkeit . Dies müsste berücksichtigt werden, indem spezielle Vorrichtungen lokal am Ort der Schwächung eingebaut werden. Solche Vorrichtungen sind bis heute nicht bekannt. Previously known punching systems allow only reinforcements of the concrete structure in the range of force application areas of columns and the like. They are not suitable for solving the problems caused by media lines causing weakening in the midst of concrete structures. This is particularly because a full concrete cross-section without inserts (eg media lines) must be available for the determined carrying capacity of these punching systems. However, such deposits create large zones without carrying capacity. This would have to be taken into account by installing special devices locally at the point of weakening. Such devices are not known until today.
Die Schrift DE 19937414A1 beschreibt ein Bauelement, mittels welchem Aussparungen im Stützenbereich von Flachdecken aus Stahlbeton oder Spannbeton verstärkt werden können. In dieser Schrift wird das Problem erkannt, dass die Anordnung von Aussparungen einen elementaren Einfluss auf die Tragfähigkeit der Konstruktion hat. Ebenso wird erkannt, dass die Möglichkeit bestehen muss, solche Vorrichtungen auch noch während der Bauausführung, kurz vor dem Eingiessen des Betons, eingebaut werden zu können. The document DE 19937414A1 describes a component by means of which recesses in the support area of flat slabs of reinforced concrete or prestressed concrete can be reinforced. In this document, the problem is recognized that the arrangement of recesses has a fundamental influence on the carrying capacity of the construction. It is also recognized that there must be the possibility of such devices even during construction, just before the pouring of the concrete to be installed.
Diese Offenbarung betrifft nur senkrecht zur Decke und durch die Decke geführte Leitungen in unmittelbarer Stützennähe und löst die Probleme in Bezug auf Durchstanzfestigkeit . Die Problematik ist aber vielfältiger und bereitet den Baustatikern oft Probleme, weil vor Ort und zum Zeitpunkt der Abnahme und/oder Kontrolle der Armierung schwer abzuschätzen ist, wie stark die Festigkeit durch Ansammlungen von Medienleitungen und Medienleitungen grosser Durchmesser, geschwächt wird und wie verfahren werden
soll, wenn vermutet wird, dass die Tragfähigkeit einer Betonkonstruktion ungenügend ist. Je perfekter heute eine Installation durch den Sanitär-, den Elektro- und den Lüftungsinstallateur ausgeführt wird, desto mehr und vor allem, desto grösser werden die Anzahl und die Durchmesser der Rohre, die für die spätere Unterbringung der Medienleitungen in eine Betonkonstruktion eingebaut werden. Dem Baustatiker wird normalerweise keine Meldung gemacht, er wird vor Ort mit den Tatsachen konfrontiert und muss die Armierung in der Regel unter Zeitdruck abnehmen. This disclosure only relates to conduits routed perpendicular to the ceiling and through the ceiling in the immediate vicinity of the support and solves the problems of puncture resistance. However, the problem is more diverse and often causes problems for the structural engineers, because on site and at the time of acceptance and / or control of the reinforcement is difficult to estimate how much the strength is weakened by accumulations of media lines and media lines of large diameter, and how to proceed if it is supposed that the carrying capacity of a concrete structure is insufficient. The more perfect an installation is performed today by the plumbing, electrical and ventilation installer, the more and, above all, the greater the number and diameter of the pipes that will be built into a concrete structure for later placement of the media lines. The structural engineer is usually not reported, he is confronted with the facts on the spot and must take the reinforcement usually under time pressure.
Bei der statischen Planung, also bei der Auslegung der Armierung einer Beton-Konstruktion wird dieser Tatsache bisher allenfalls bei der Dimensionierung von Trägern Beachtung geschenkt . Für Decken und Wände vertraut man auf die normalerweise mit Sicherheiten ausgelegte Armierung. Die Leitungen werden vor dem Eingiessen des Betons, aber vielfach nach der Festlegung der statisch notwendigen Armierung durch die Arbeiter vor Ort eingelegt . Dem Bauingenieur der die Statik vor dem Eingiessen des Betons abnehmen muss und für deren Qualität haftet, wird bisher kein Mittel zur Verfügung gestellt, mit dem er kurzfristig, mit einfachen Mitteln und vor Ort in der Konstruktion, eine statische Verstärkung einbauen könnte.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe mit einem Bauelement die Betonkonstruktionen der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass in der Planungsphase Mittel zur Verfügung gestellt werden, welche lokal eingesetzt die Schwächungen durch Medienleitungen reduzieren oder gar eliminieren können. Jedoch auch Mittel zur Verfügung gestellt werden, die noch zum Zeitpunkt der Abnahme der Armierung lokal eingebaut werden können, wobei diese nach dem Eingiessen des Betons die Verstärkung der Betonkonstruktion gewährleistet indem sie mittels klarem und für den Bauingenieur mittels leicht erkennbarem Kräftemodell im Bereich der Medienleitungen das Schubtragverhalten derart verstärkt, dass die Statik der Betonkonstruktion den ursprünglich durch den Baustatiker mit der Berechnung der Armierung vorgenommenen Auslegung entweder vollständig oder zumindest in Annäherung entspricht. In static planning, ie in the design of the reinforcement of a concrete construction, this fact has so far at best been taken into account when dimensioning beams. For ceilings and walls, rely on the normally collateralized reinforcement. The pipes are laid before the pouring of the concrete, but often after the determination of the statically necessary reinforcement by the workers on site. The structural engineer, who has to relieve the static before pouring the concrete and is responsible for its quality, has so far not been provided with a means by which he could install a short-term, simple means and on-site construction, a static reinforcement. The present invention now has the object with a component to improve the concrete structures of the type mentioned in such a way that in the planning phase means are made available, which can be used locally reduce the weakenings by media lines or even eliminated. However, funds are made available that can be installed locally at the time of removal of the reinforcement, which ensures the reinforcement of the concrete structure after pouring the concrete by means of clear and for the civil engineer by means of easily recognizable force model in the field of media lines the Reinforced shear behavior such that the statics of the concrete structure corresponds to the originally made by the structural engineer with the calculation of the reinforcement design either completely or at least approximated.
Diese Aufgabe löst ein Bauelement für Betonkonstruktionen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert .
Grundlage der Erfindung ist ein Verfahren, das dem Bauingenieur erlaubt sowohl in der Planungsphase als auch vor Ort mittels Bauelementen mit Kräftemodellen wirksame Massnahmen zu treffen, um die konventionell bewehrte Betonkonstruktion lokal durch geeignete Mittel in der Art zu verstärken, dass die Baukonstruktion nicht durch Medienleitungen übermässig geschwächt wird respektive, nicht unnötige Überdimensionierungen derselben zu unwirtschaftlichen Baukonstruktionen führen müssen. Zu diesem Zweck werden die in der Folge als Einbauten 20 bezeichneten Einlagen und Medienleitungen mittels Bauelementen 1,21,22,23 umgeben, welche Kräfte übertragen und klar erkennbare kraftneutrale Zonen 31 bilden. Auf jede Betonkonstruktion wirken die Schubkräfte 16,16'. Die Figuren zeigen soche Baukonstruktionen jeweils in der Horizontalen Anordnung, gelten aber für jede beliebigen Lage. This object is achieved by a component for concrete structures with the features of claim 1. Further inventive features will become apparent from the dependent claims and the advantages thereof are explained in the following description. Basis of the invention is a method that allows the civil engineer both in the planning phase as well as locally using components with force models to take effective measures to reinforce the conventionally reinforced concrete construction locally by suitable means in such a way that the construction is not excessive by media lines weakened, respectively, unnecessary unnecessary oversizing of the same must lead to uneconomical building structures. For this purpose, the deposits referred to as internals 20 and media lines are surrounded by means of components 1,21,22,23, which transmit forces and form clearly recognizable force-neutral zones 31. On each concrete structure, the shear forces act 16,16 '. The figures show such construction in each case in the horizontal arrangement, but apply to any position.
Im Folgenden werden verschiedene Kräftemodelle beschrieben. Das ZD-Kräftemodell 40 wird mittels ZD- Bauelement 21 gelöst, das SB-Kräftemodell 41 wird durch ein SB-Bauelement 22 gelöst und die
/Anforderungen eines HS-Kräftemodelles 42 ermöglicht ein HS-Bauelement 23. In the following, different force models are described. The ZD force model 40 is released by means of ZD component 21, the SB force model 41 is released by a SB component 22 and the / Requirements of an HS force model 42 allows an HS device 23.
Das ZD-Kräftemodell 40 ist in Fig 1 dargestellt. Die kraftneutrale Zone 31 wird durch eine Zugzone 33 und eine Druckzone 32 gebildet. Die Druckkräfte werden durch den Beton 12 und weitere Teile des Bauelementes 1 wie z.B. die in Fig 21,22 dargestellten Verlängerungen 8 übernommen, während zur Aufnahme der Schubkräfte 16,16' ein ZD-Bauelement 21 mit mindestens einem Zugelement 2 dient . The ZD force model 40 is shown in FIG. The force neutral zone 31 is formed by a tensile zone 33 and a pressure zone 32. The compressive forces are transmitted through the concrete 12 and other parts of the structural element 1 such as e.g. taken over in Fig. 21,22 extensions 8, while for receiving the thrust forces 16,16 'a ZD component 21 with at least one tension element 2 is used.
Das SB-Kräftemodell 41 ist in Fig 2 dargestellt. Die kraftneutrale Zone 31 wird durch eine M-Q-Zone 37 ermöglicht, welche die Biegemomente 34 und die Schubkräfte 36 übertragen kann. Die Biegemomente 34 und die Schubkräfte 36 werden durch ein SB-Bauelement 22 mit mindestens einem biegesteifen Element 6 übernommen. The SB force model 41 is shown in FIG. The force neutral zone 31 is made possible by an M-Q zone 37, which can transmit the bending moments 34 and the thrust forces 36. The bending moments 34 and the thrust forces 36 are taken over by an SB component 22 with at least one rigid element 6.
Zwei beliebige Kräftemodelle und kraftneutrale Zonen können durch die Verbindung über ein HS-Kräftemodell 42 in der Art kombiniert werden, dass eine Horizontalschubzone 35 entsteht, welche die HorizontalSchubkräfte 18 aufnimmt (Fig 3) . Dieselbe Kombination kann mit einem SB-Kräftemodell 41 und dem
HS-Kräftemodell 41 gemacht werden, diese ist hier aber nicht zeichnerisch dargestellt. Any two force models and force neutral zones may be combined by connection via an HS force model 42 such that a horizontal thrust zone 35 is formed which receives the horizontal thrust forces 18 (FIG. 3). The same combination can be done with a SB-Force model 41 and the HS-force model 41 are made, but this is not shown graphically.
In der Zeichnung zeigt : In the drawing shows:
Fig 1 ZD-Kräftemodell Fig 1 ZD-force model
Fig 2 SB-Kräftemodell Fig 2 SB-force model
Fig 3 Kombination von einem ZD-Kräftemodell mit einem HS-Kräftemodell Figure 3 Combination of a ZD-force model with a HS-force model
Fig 4 ZD-Bauelement mit runden Endstücken Figure 4 ZD component with round end pieces
Fig 5 ZD-Bauelement mit viereckigen Endstücken 5 ZD component with square end pieces
Fig 6 In der Betonkonstruktion eingebautes ZD-FIG. 6 ZD installed in the concrete structure
Bauelement module
Fig 7 Verschiedene Formen der Halterungen am Fig 7 Different forms of brackets on
Bauelement module
Fig 8 ZD-Bauelement mit Hohlraum bildender Figure 8 ZD device with cavity forming
Zugstange pull bar
Fig 9 ZD-Bauelement mit Hohlraum bildender 9 shows a ZD component with cavity-forming
Zugstange verstärkt . Reinforced drawbar.
Fig 10 In der Betonkonstruktion eingebautes ZD-FIG. 10 ZD installed in the concrete structure
Bauelement mit Hohlraum bildender Component with cavity forming
Zugstange verstärkt . Reinforced drawbar.
Fig 11 Hohlraum bildende Zugstangen verschiedener Figure 11 cavity forming tie rods different
Bauart von ZD-Bauelementen. Type of ZD components.
Fig 12 Verbindung von mehreren ZD-Bauelementen.
Fig 13 ZD-Bauelement mit winklig angeordneterFig 12 connection of several ZD components. Figure 13 ZD component with angularly arranged
Zugstange und Verankerung. Drawbar and anchorage.
Fig 14 Kreuzweise und winklig angeordnete Fig. 14 Crosswise and angled arranged
Zugstange und Verankerung von ZD- Bauelementen. Tie rod and anchoring of ZD components.
Fig 15 Eine Vielzahl kreuzweise und winklig Fig. 15 A variety of crosswise and angled
angeordnete Zugstangen und Verankerungen von ZD-Bauelementen. arranged tie rods and anchors of ZD components.
Fig 16 U-förmiges SB-Bauelement mit Figure 16 U-shaped SB-component with
Verankerungen. Anchorages.
Fig 17 Verschiedene Formen von SB-Bauelementen. Fig. 17 Various shapes of SB devices.
Fig 18 Anordnung eines HS-Bauelementes in der 18 shows an arrangement of an HS component in the
Decke . Blanket .
Fig 19 Verschiedene Ausführungsformen 19 different embodiments
verschiedener HS-Bauelemente . various HS components.
Fig 20 Geprüfte, einfache Ausführungsform mit Fig 20 Examined, simple embodiment with
definierter kraftneutraler Zone defined force neutral zone
Fig 21 Geprüfte, geschlossene Ausführungsform mit definierter kraftneutraler Zone Fig. 21 Tested, closed embodiment with defined force neutral zone
Fig 22 Geprüfte, offene Ausführungsform mit definierter kraftneutraler Zone Fig. 22 Tested, open embodiment with defined neutral force zone
Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden.
Die Erfindung gewährleistet im Bereich der genannten Hohlräume in Querrichtung das notwendige Schubtragverhalten durch Schaffung eines klaren Kräfteflusses. So wird die entstehende Zugkomponente herrührend von den Schubkräften (zB. Fachwerk-Modell) durch die nachfolgend beschriebenen Systeme und Vorrichtungen aufgenommen. Es wird lokal durch die Systeme ein armierter Bereich für die Kraftübertragung geschaffen. Dies geschieht je nach Kräftemodell durch Mittel wie z.B. Armierungsbügel, Rahmensysteme, Ringe, Dübel und dergleichen die nachfolgend beschrieben sind. Es resultiert ein erhöhter Schubwiderstand der Betonkonstruktion. Sie ermöglicht die notwendige Anordnung und Führung der Medienleitungen und die Aufhängung der entstehenden Zugkräfte dergestalt, dass die notwendigen Kräfteflüsse und Betondruckdiagonalen sich ausbilden können. Dies geschieht durch an die oben genannten Systeme und Vorrichtungen angeordneten Schlaufen, Bänder, Eisen etc. Ebenso ist es möglich, die Medienleitungen an Ort zu lassen und die neuen Bauelemente 1 so anzuordnen, dass sich die notwendigen Druckdiagonalen trotz der Medienleitungen frei ausbilden können. The figures represent possible embodiments, which will be explained in the following description. The invention ensures in the region of said cavities in the transverse direction, the necessary shear behavior by creating a clear flow of forces. Thus, the resulting tensile component is taken from the thrust forces (eg, truss model) by the systems and devices described below. It is created locally by the systems an armored area for power transmission. This happens depending on the force model by means such as Armierungsbügel, frame systems, rings, dowels and the like which are described below. This results in an increased shear resistance of the concrete structure. It allows the necessary arrangement and guidance of the media lines and the suspension of the resulting tensile forces in such a way that the necessary power flows and concrete pressure diagonals can form. This is done by arranged on the above systems and devices loops, straps, iron, etc. It is also possible to leave the media lines in place and to arrange the new components 1 so that the necessary pressure diagonals can form freely despite the media lines.
Ein der Erfindung zugrunde liegende Ausführung des Bauelementes 1, das ZD-Bauelement 21 ist in den Fig 4 und 5 abgebildet. Wesentlichster Teil des ZD- Bauelementes 21 ist die Zugstange 2. Diese wirkt als
Zugbandelement in beiden Richtungen. Die Zugstange 2 kann gerade oder in jeder denkbaren Ausführung z.B. als gebogener Stab oder Rahmen ausgebildet sein. Um das ZD-Bauelement 21 im Beton 12 sicher zu verankern, kann es mindestens am einen Ende mit einer Verankerung 3 ausgestattet werden. Diese Verankerung 3 können aus runden oder eckigen AufStauchungen, aus konventionellen Endverankerungen wie angeschweissten Quereisen oder Abbiegungen bestehen. Sie dienen immer der Verankerung der Zugstange 2 im Beton 12 nach dem Eingiessen. An embodiment of the component 1 on which the invention is based, the ZD component 21 is shown in FIGS. 4 and 5. The most essential part of the ZD component 21 is the drawbar 2. This acts as Tension element in both directions. The pull rod 2 may be formed straight or in any conceivable embodiment, for example as a curved rod or frame. In order to securely anchor the ZD component 21 in the concrete 12, it can be equipped with an anchoring 3 at least at one end. These anchors 3 may consist of round or square upsets, conventional end anchorages such as welded crossbars or bends. They always serve to anchor the drawbar 2 in the concrete 12 after pouring.
Fig 6 zeigt ein eingebautes ZD-Bauelement 21. Die Druckdiagonalen 30 wirken auf die mit den Verankerungen 3,3' verbundene Zugstange 2, so dass die Einbauten 20 in einer kraftneutralen Zone 31 untergebracht werden können. Das ZD-Bauelement 21 übernimmt die Übertragung der Kräfte, so dass auch beim Einbau vieler und/oder grosser Einbauten 20 wie z.B. Medienleitungen die Betonkonstruktion 10 mit einer bereits ausgelegten und vorhandenen konventionellen Armierung 11 statisch wenig oder gar nicht geschwächt wird. FIG. 6 shows a built-in ZD component 21. The pressure diagonals 30 act on the drawbar 2 connected to the anchors 3, 3 ', so that the internals 20 can be accommodated in a force-neutral zone 31. The ZD component 21 takes over the transmission of the forces, so that even when installing many and / or large installations 20 such. Media lines the concrete structure 10 with a previously designed and existing conventional armor 11 statically little or not weakened.
Um die Einbauten 20 auch während des Eingiessens des Betons 12 in der kraftneutralen Zone 31, also in dem
dafür vorgesehenen Hohlraum für die Führung der Einbauten 20 zu halten, wird mit der Zugstange 2 oder den Verankerungen 3,3' eine Halterung 4 fest oder lösbar verbunden. Diese besteht z.B. aus Stäben, Bändern oder Schlaufen mit welchen der mögliche Hohlraum für die Führung der Medienleitungen gesteuert und definiert wird. In Fig 7 ist dargestellt, welche Ausführungsformen möglich sind. Ferner ist auch daran gedacht diese Halterungen 4 als Drähte oder Bänder auszubilden, welche mindestens mit einem Ende an der Zugstange 2 oder den Verankerungen 3,3' lösbar festgemacht sind. Auf diese Weise kann ein ZD- Bauelement 21, oder ein SB-Bauelement 22 und auch ein HS-Bauelement 23 noch im letzten Moment vor dem Eingiessen des Betons 12 noch eingesetzt und die Einbauten 20 mit der am einen Ende losen Halterung 4 umfasst und so mit dem entsprechenden Bauelement 21,22 oder 23 verbunden werden. Es geht bei dieser Handlung ja darum, die Einbauten 20 auch während des Eingiessens im dafür vorgesehenen Hohlraum, der kraftneutralen Zone 30 zu halten. To the internals 20 during the pouring of the concrete 12 in the force neutral zone 31, ie in the intended to hold cavity for the management of the fixtures 20 is connected to the drawbar 2 or the anchors 3,3 'a holder 4 fixed or detachable. This consists for example of rods, bands or loops with which the possible cavity for the management of the media lines is controlled and defined. FIG. 7 shows which embodiments are possible. Furthermore, it is also thought to form these brackets 4 as wires or bands, which are at least one end of the tie rod 2 or the anchors 3,3 'releasably secured. In this way, a ZD component 21, or an SB component 22 and also an HS component 23 still used at the last moment before pouring the concrete 12 and the baffles 20 with the loose at one end holder 4 includes and so be connected to the corresponding component 21,22 or 23. In this case, it is a matter of keeping the internals 20 in the designated cavity, the neutral zone 30, even during the pouring process.
Andere Ausführungsformen sind in den Fig 8 bis Fig 11 dargestellt. Bei solchen Ausführungsformen bildet das Zugelement 2 gleichzeitig auch die Halterung 4 für die Einbauten 20. In diesen Figuren dargestellte Elemente
eignen sich zum geplanten Einbau, so dass den Handwerkern vorgegeben wird, wo sie Ihre Medienleitungen verlegen dürfen und sollen. Wird ein Bauelement 21,22 oder 23 im frühen Zeitpunkt d.h. z.B. schon in der Planung durch den Sanitärinstallateur, den Lüftungstechniker oder den Elektriker vorgesehen, kann dieser seine Leitungen in die Halterungen 4 der bereits vor Ort vorhandenen Bauelemente 21,22 oder 23 einführen. Die Erfindung bietet so den Bauleuten eine Möglichkeit die statische Sicherheit für das Verlegen von Einbauten 20 zum frühen Zeitpunkt vorzusehen. Other embodiments are shown in FIGS. 8 to 11. In such embodiments, the tension member 2 also forms the holder 4 for the internals 20. Elements shown in these figures Suitable for the planned installation, so that the craftsmen are given, where they may and should lay your media lines. If a component 21, 22 or 23 is already provided in the planning stage by the plumber, the ventilation technician or the electrician, for example, this can insert its lines into the supports 4 of the components 21, 22 or 23 already present on site. The invention thus offers the builders a way to provide the static security for the installation of fixtures 20 at an early stage.
Um die Position mehrerer Bauelemente 21,22 und/oder 23 in Längsrichtung der kraftneutralen Zone 31 festzulegen, können mehrere Bauelemente 21,22 und/oder 23 durch Verbindungen 5 (Fig 12) miteinander verbunden werden. Dies ist dann notwendig, wenn die Gefahr besteht, dass durch das Eingiessen des Beton 12 die Bauelemente 21,22 und/oder 23 verschoben werden könnten und dadurch nicht genau an dem Ort wirken würden, an dem der Bauingenieur die Verstärkung wünscht . In order to determine the position of a plurality of components 21, 22 and / or 23 in the longitudinal direction of the force-neutral zone 31, a plurality of components 21, 22 and / or 23 can be connected to one another by connections 5 (FIG. 12). This is necessary if there is a risk that could be moved by the pouring of the concrete 12, the components 21,22 and / or 23 and thereby would not act exactly at the place where the civil engineer wants the reinforcement.
Die Verankerung 3 muss nicht, wie oben beschrieben, eine AufStauchung oder ein angeschweisstes Teil sein. Wie in Fig 13 dargestellt kann die Zugstange 2 und die
Verankerung 3 auch aus einem abgebogenen Winkel bestehen. Zugstange 2 und Verankerung 3 übernehmen dann die Schubkräfte 16 in den Druckdiagonalen 30 wechselseitig. Zugstange 2 und Verankerung 3 können beide die Zugkräfte die durch die Schubkräfte 16 entstehen übernehmen. Sie sind in der Regel in einem Winkel von 90° angeordnet. Wie in Fig 13-15 dargestellt kann auch mit dieser Anordnung für die Einbauten 20 und speziell für Medienleitungen mit grossem Durchmesser eine kraftneutrale Zone 31 geschaffen werden. The anchoring 3 does not have to be an upset or a welded part as described above. As shown in Figure 13, the drawbar 2 and the Anchoring 3 also consist of a bent angle. Pull rod 2 and anchoring 3 then take over the thrust forces 16 in the Druckdiagonalen 30 mutually. Tie rod 2 and anchoring 3 can both take over the tensile forces caused by the shear forces 16. They are usually arranged at an angle of 90 °. As shown in FIGS. 13-15, a force-neutral zone 31 can also be created with this arrangement for the internals 20 and especially for large-diameter media lines.
Gerade im modernen Bau der den Anforderungen der Gebäude Organisation (Facility-Management) genügen muss werden oft sehr viele einbauten 20, vor allem auch Medienleitungen mit grossen Durchmessern eingebaut. Sollte dies nicht schon zum Zeitpunkt der statischen Auslegung der Betonkonstruktion bekannt gewesen sein, kann es zu grossen Problemen führen. Es ist deshalb denkbar, dass eine Vielzahl von kreuzweise angeordneten Kombinationen von winklig abgebogenen Elementen aus Zugstangen 2 und Verankerungen 3 eingesetzt werden. Auf diese Weise wird wie in Fig 15 gezeigt eine Vielzahl kraftneutraler Zonen 31 für die Unterbringung von Einbauten 20 geschaffen, wobei die Betonkonstruktion 10 möglichst nicht geschwächt wird.
In gewissen Fällen kann es sich lohnen oder ist es erforderlich, speziell geformte SB-Bauelemente 22 einzusetzen. Fig 16 zeigt solche biegesteife Elemente 6, welche den Vorteil haben, dass sie eine noch grössere genau vorgegebene kraftneutrale Zone 31 für Einbauten 20 schaffen. Die Einbauten 20 lassen sich mit solchen biegesteifen Elementen 6 zielsicher bündeln. Ein biegesteifes Element 6 besteht z.B. aus einem Rahmen 7, welcher die Schubkräfte 16 in Form von Biegemomenten und Querkräften übernimmt und dadurch ein SB-Bauelement 22 gemäss Fig 2 darstellt. In Fig 17 sind ein paar Variationen solcher SB-Bauelemente 22 in Form von Rahmen 7 dargestellt. Auch solche Rahmen 7 können mittels Verbindungen 5 miteinander verbunden werden. Especially in modern construction, which must meet the requirements of building organization (facility management), many installations are often installed, especially medium lines with large diameters. If this was not already known at the time of the static design of the concrete construction, it can lead to big problems. It is therefore conceivable that a plurality of crosswise arranged combinations of angularly bent elements of tie rods 2 and anchors 3 are used. In this way, as shown in FIG. 15, a plurality of force-neutral zones 31 are provided for accommodating fixtures 20, wherein the concrete structure 10 is not weakened as much as possible. In some cases, it may be worthwhile or necessary to use specially shaped SB devices 22. FIG. 16 shows such flexurally rigid elements 6, which have the advantage that they create an even larger, precisely predetermined force-neutral zone 31 for internals 20. The baffles 20 can be bundled with such rigid elements 6 accurately. A rigid element 6 consists for example of a frame 7, which takes over the thrust forces 16 in the form of bending moments and shear forces and thereby represents a SB-component 22 according to FIG. FIG. 17 shows a few variations of such SB components 22 in the form of frames 7. Such frames 7 can be connected to each other by means of connections 5.
Grundsätzlich sollen Varianten vorgestellt werden, die dem Baustatiker ermöglichen, auch im letzten Moment vor dem Eingiessen des Betons 12 noch Vorkehrungen zu treffen, dass die Betonkonstruktion 10 keine Schwachstellen aufweist und den Anforderungen entspricht. Es sei nicht das Ziel, dass man die konventionelle Armierung weniger stabil auslege. Das Ziel ist es vielmehr durch ungeplante Einbauten verursachte Schwächungen reduzieren oder sogar eliminieren zu können.
Um die oben und in den Fig 1 bis 19 grundsätzlich erklärten Tatsachen in der praktischen Anwendung zu beobachten wurden Bauelemente 1 in der Form wie sie in Fig 20 bis Fig 22 gezeigt werden praktischen Tests unterzogen. Es zeigt sich, dass das ZD-Kräftemodell mit den in den Fig 20 - 22 gezeigten Formen die besten Ergebnisse erzielen. Im technischen Sinne sind diese Formen lediglich Weiterentwicklungen der in Figuren 4,5,8 und 9 dargestellten ZD-Bauelementen 21. Das Kräftemodell 40 ist in Fig 1 dargestellt. Die kraftneutrale Zone 31 wird durch eine Zugzone 33 und eine Druckzone 32 (Fig 1) gebildet. Die Druckkräfte werden durch den Beton 12 und die Verankerungen übernommen, während zur Aufnahme der Zugkräfte der Zugzone 33,33' ein ZD-Bauelement 21' -21"' (Fig 20-22) mit mindestens einem Zugelement 2, 2' dient. Basically, variants are to be presented, which allow the structural engineer, even at the last moment before pouring the concrete 12 to make arrangements that the concrete structure 10 has no weaknesses and meets the requirements. It is not the goal that you lay out the conventional reinforcement less stable. The goal is rather to reduce or even eliminate weakenings caused by unplanned installations. In order to observe the facts basically explained above and in Figs. 1 to 19 in practical application, devices 1 in the form as shown in Figs. 20 to 22 were subjected to practical tests. It can be seen that the ZD force model with the shapes shown in Figs. 20-22 gives the best results. In the technical sense, these forms are merely developments of the ZD components 21 shown in FIGS. 4, 5, 8 and 9. The force model 40 is shown in FIG. The force neutral zone 31 is formed by a tensile zone 33 and a pressure zone 32 (FIG. 1). The compressive forces are absorbed by the concrete 12 and the anchors, while for receiving the tensile forces of the tension zone 33,33 'a ZD component 21' -21 "'(Fig 20-22) with at least one tension element 2, 2' is used.
Die in Fig 20 - 22 dargestellten ZD-Bauelemente 21' -21'" gewährleisten im Bereich der Einbauten 20 das notwendige Schubtragverhalten durch Schaffung eines klaren Kräfteflusses mit der kraftneutralen Zone 31. So wird die entstehende Zugkomponente herrührend von den Schubkräften (zB. Fachwerk-Modell) durch die ZD-Bauelemente 21' -21"' aufgenommen und lokal verstärkter Bereich für die
Kraftübertragung geschaffen. Dies geschieht durch Mittel wie Armierungsbügel und dergleichen. Es resultiert ein klar quantifizierbarer, erhöhter Schubwiderstand derThe ZD components 21 '- 21'"shown in FIGS. 20-22 ensure the necessary shear-bearing behavior in the area of the internals 20 by creating a clear flow of force with the force-neutral zone 31. Thus, the resulting tensile component is derived from the thrust forces (eg trussing forces). Model) by the ZD components 21 '-21 "' added and locally reinforced area for the Power transmission created. This is done by means such as Armierungsbügel and the like. The result is a clearly quantifiable, increased shear resistance of
Betonkonstruktion. Sie ermöglicht die notwendige Anordnung und Führung der Einbauten 20 (Medienleitungen) und die Anbindung der entstehenden Zugkräfte dergestalt, dass die notwendigen Kräfteflüsse und Betondruckdiagonalen sich ausbilden können. Es ist möglich, die Medienleitungen an Ort zu lassen und die ZD-Bauelemente 21 wie sie in Fig 20 - 22 dargestellt sind so anzuordnen, dass sich die notwendigen Kräfteflüsse trotz der Einbauten 20 (Medienleitungen) frei ausbilden können. Damit werden durch Einbauten 20 verursachte lokale Schwächungen der Betonkonstruktion 11 lokal kompensiert und in der gesamten Betonkonstruktion 11 integriert . Concrete structure. It allows the necessary arrangement and guidance of the internals 20 (media lines) and the connection of the resulting tensile forces in such a way that the necessary power flows and concrete pressure diagonals can form. It is possible to leave the media lines in place and to arrange the ZD components 21 as shown in FIGS. 20-22 in such a way that the necessary power flows can be freely formed despite the built-in components 20 (media lines). Thus, caused by installations 20 local weakenings of the concrete structure 11 are locally compensated and integrated in the entire concrete structure 11.
Wesentlichster Teil der ZD-Bauelemente 21' -21''' ist die Zugstange 2,2'. Diese wirkt als Zugbandelement in beiden Richtungen. Um die ZD-Bauelemente 21' -21''' im Beton sicher zu verankern, wird es an den Enden mit Verankerungen 3 ausgestattet . Die Verankerungen 3 bestehen z.B. aus angeschweissten Quereisen, geschraubten Ansätzen, AufStauchungen oderThe most essential part of the ZD components 21 '-21' '' is the pull rod 2,2 '. This acts as Zugbandelement in both directions. In order to securely anchor the ZD components 21 '-21' '' in the concrete, it is equipped with anchors 3 at the ends. The anchors 3 are made e.g. from welded crossbars, bolted lugs, upset or
Abbiegungen. Sie dienen der Verankerung der Zugstange 2,2' im Beton nach dem Eingiessen. Dazu können die in den Fig 21 und Fig 22 dargestellten Verlängerungen 8
zusätzliche Funktionen übernehmen, wie z.B. das Verhindern von Rissen und die Vermeidung von grösseren Deformationen etc . in enger Nachbarschaft der Bauelemente 21' -21'''. Sie dienen auch einer „sanften" Übergabe der Kräfte von den ZD-Bauelementen 21' -21''' an den Beton. Turns. They serve to anchor the drawbar 2,2 'in the concrete after pouring. For this purpose, the extensions 8 shown in FIGS. 21 and 22 can be used take on additional functions, such as preventing cracks and avoiding large deformations, etc. in close vicinity of the components 21 '-21'''. They also serve a "gentle" transfer of forces from the ZD components 21 '-21''' to the concrete.
Die ZD-Bauelemente 21' -21''' übernehmen die Übertragung der Kräfte lokal und können an beliebigen Stellen, auch mehrfach eingesetzt werden. Beim Einbau vieler und grosser Einbauten 20 wird die Betonkonstruktion 10 mit einer bereits ausgelegten und vorhandenen konventionellen Armierung 11 statisch wenig oder gar nicht geschwächt . Die durch Einbauten 20 verursachten lokalen Schwächungen werden durch den Einsatz von erfindungsgemässen ZD-Bauelementen 21'- 21 ' ' ' kompensiert . The ZD components 21 '-21' '' take over the transmission of forces locally and can be used at any point, even multiple times. When installing many and large installations 20, the concrete structure 10 with a previously designed and existing conventional reinforcement 11 statically little or not weakened. The local weakenings caused by fixtures 20 are compensated for by the use of ZD components 21'-21 '"according to the invention.
Grundsätzlich sollen auch die in den Fig 20 - 22 vorgestellten Varianten der ZD-Bauelemente 21' -21''' dem Baustatiker ermöglichen, noch im letzten Moment z.B. anlässlich einer letzten durch den Statiker vorgenommenen Kontrolle vor dem Eingiessen des Betons Vorkehrungen zu treffen, so dass die ganze Betonkonstruktion 10 keine Schwachstellen aufweist und den Anforderungen entspricht. Es ist nicht das Ziel
und die Aufgabe der Erfindung, dass man die konventionelle Armierung weniger stabil auslegen muss! Das Ziel ist es vielmehr Schwächungen die von Einbauten 1 herrühren durch entsprechende Massnahmen zu korrigieren. Dass dies mit den in Fig 20 - 22 dargestellten ZD-Bauelementen 21' -21''' erreicht wird haben intensive Tests bewiesen.
In principle, the variants of the ZD components 21 '- 21'"presented in FIGS. 20-22 should also enable the structural engineer to take precautions at the last moment, for example on the occasion of a final check made by the structural engineer before pouring the concrete that the whole concrete structure 10 has no weak points and meets the requirements. It is not the goal and the object of the invention that you have to design the conventional reinforcement less stable! The goal is rather to attenuate the losses of installations 1 by correcting appropriate measures. That this is achieved with the ZD components 21 '- 21''' shown in FIGS. 20-22 has proved intensive tests.