CH675001A5 - - Google Patents

Description

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CH 675 001 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagerelement zur Aufnahme wenigstens vertikaler Kräfte in Bauwerken, insbesondere für Betondecken, mit einem quaderförmigen, mindestens einseitig offenen Körper aus elastischem, wärme- und/oder schalldämmendem, insbesondere geschäumtem Material, in dessen die Vertikalkräfte aufnehmendem Boden ein Auflagerkörper geringerer Elastizität als tragendes Element eingebettet ist.

Die Erfindung geht damit aus von einem Auflager für eine Stahlbetondecke, insbesondere eine Ortbetondecke wie es beispielsweise in der DE-OS 2 552 261 beschrieben ist. Dieses Auflager besteht aus einem etwa quaderförmigen Auflagerkörper aus verformbarem Material mit einer zu einer Längsfläche offenen und mit beiderseits jeder Ausnehmung angeordneten, vertikal verlaufenden durchgehenden Öffnungen. Sieht man von diesen letztgenannten Öffnungen ab, die dazu bestimmt sind, mit Beton vergossen zu werden, handelt es sich beim vorbekannten Auflager im Prinzip um einen zur Aufnahme des Betonnockens der Decke einseitig offenen, quaderförmigen Kasten aus geschäumtem Polystorol. Dieser Werkstoff ist zur Vermeidung von Kältebrücken und zur Verminderung der Körperschallübertragung vorgesehen. In der unteren Wand des zur Seite hin offenen Kastens ist eine Platte aus synthetischem Kunststoff, vorzugsweise Neopren, eingesetzt. Diese dient hauptsächlich zur Abstützung der Deckenplatte, bildet also deren tragendes Element.

Ein Auflager vergleichbarer Art ist auch in der DE-OS 3 531 441 beschrieben. Zu den beiden Fällen sollen im wesentlichen Auflagerelemente zur Aufnahme vertikaler Kräfte zur Verfügung gestellt werden, die zudem gute Schall- und Wärmedämmung gewährleisten sollen. Ihr grundsätzlicher Vorteil besteht an sich darin, dass die Elemente vorgefertigt werden können und so bei Bedarf an der Baustelle sogleich Verwendung finden, wo sie in ausgesparten Mauernischen eingelagert werden und in deren Hohlraum die Betondecke eingegossen werden kann. Nachteile bestehen aber insoweit als die relativ kleinen tragenden Elemente die hohe Gewichtskraft der Decke in grosse Flächenpressung umsetzen, so dass das darunter liegende Mauerwerk, insbesondere Mörtelfugen, Schaden nehmen können. Die vorbekannten «Auflagerkästen» sind ausserdem an die jeweilige Stärke der vorgesehenen Decke anzupassen und daher nicht universell verwendbar. Ausserdem ist nicht vorstellbar, wie die vorbekannten Lagerelemente, insbesondere zugleich unter Berücksichtigung der Körperschalldämmung, in der Lage sein sollen, die auftretenden Horizontalkräfte wirksam abzufangen. Solche Kräfte treten in erheblichem Masse durch unterschiedliche Bewegungen der einzelnen Bauteile unter Ein-fluss von Schwinden und Kriechen des Betons, Temperaturveränderungen und dgl. auf. Insoweit zeichnen sich die vorbekannten Auflager in Horizontalrichtung nur durch geringe Belastbarkeit aus.

Der Erfindung liegt, ausgehend von einem Lagerelement vorbekannter und im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher umrissener Art die Aufgabe zugrunde, ein solches Lagerelement unter Beibehaltung der Möglichkeit vollständiger Vorfertigbar-keit hinsichtlich der Tragfähigkeit und universeller Verwendbarkeit zu optimieren und dabei alle an die Schall- und Wärmedämmung gestellten Forderungen zu erfüllen.

Das Lagerelement, welches diese Aufgabe löst, ist erfindungsgemäss durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) der Boden und das tragende Element ruhen auf einer unelastischen Platte,

b) zumindest die lotrechten Wände des Körpers sowie ggf. der Boden und/oder das tragende Element sind mit der unelastischen Platte fest verbunden,

c) der Körper umfasst zumindest drei zum Boden lotrecht verlaufende Wände und ist sowohl nach oben als auch zur Seite hin offen,

d) das tragende Element ist von einem Dorn durchgriffen, der frei in den Innenraum des Körpers ragt,

e) in der unelastischen Platte ist eine Aufnahmehülse für das untere Ende des Domes verankert, und f) das untere Ende des Doms ist in einer in der Hülse angeordneten elastischen Auskleidung aufgenommen.

Von besonderem Interesse bezüglich der umfassenden Aufgabenlösung ist eine Kombination dieser Merkmale miteinander.

Dadurch, dass der Boden und das tragende Element auf einer unelastischen Platte ruhen, können sich die von der Decke über das tragende Element eingeleiteten Auflagerkräfte auf diese Platte und von dieser unter Minimierung der Flächenpressung auf das aufgehende Mauerwerk bzw. die gegossene Wand, übertragen. Die spezifische Wandbelastung ist also relativ gering. Dadurch, dass zumindest die lotrechten Wände des Körpers sowie ggf. der Boden und/oder das tragende Element mit der unelastischen Platte fest verbunden sind, wird es trotz des mehrteiligen Aufbaus des Lagerelementes ermöglicht, dieses nicht nur vorzufertigen, sondern als einheitlich handhabbaren Gegenstand transportieren und einsetzen zu können. Dadurch, dass der Körper mindestens drei an den Boden lotrecht anschliessende Wände umfasst und sowohl nach oben als auch zur Seite hin offen ist, lässt sich das Element universell einsetzen. Ein zur Aufnahme eines Betonnockens bestimmtes Lagerelement weist drei an den Boden lotrecht anschliessende Wände auf. Bei einem Doppelelement schliessen zwei zueinander parallele Seitenwände jeweils an eine mittige Querwand an; die vertikalen Wände sind dann in der Aufsicht etwa T-förmig angeordnet. Dadurch, dass im Unterschied zum Stand der Technik der Körper nach oben gänzlich offen ist, kann man die Höhe des gesamten Lagerelementes so gross machen, dass es für die dickste vorkommende Dicke noch geeignet ist. Sind dünnere Decken zu lagern, braucht man lediglich die nach oben überstehenden

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Wandabschnitte abzuschneiden. Insoweit lässt sich das beanspruchte Lagerelement unter Verwendung praktisch nur einer Standardabmessung universell verwenden. Die Lagerung und Anordnung des in einer elastisch ausgekleideten Hülse lagernden Doms gemäss den Merkmalen d) bis f) dient zur Aufnahme der austretenden Horizontalkräfte. Jedoch werden gewollte Horizontalbewegungen zugelassen. Die elastische Ausfütterung des Raums zwischen Dorn und Hülse, etwa durch Elastomere, begrenzt hier wirksam die Körperschallübertragung. Der Betonnocken der Decke stützt sich also an dem Dorn ab, der die horizontalen Kräfte aufnimmt und in die unelastische Platte des Lagerelements einleitet. Horizontale Kräfte werden somit von den nicht tragfähigen Wänden des Körpers femgehalten.

Ein weiterer Vorschlag nach der Erfindung besteht darin, dass der Querschnitt von Dorn und/oder Hülse von dem eines Kreises abweichen kann, derart, dass die Wandstärke der zwischen Dorn und Hülse angeordneten Auskleidung in zumindest einer Richtung innerhalb der Deckenebene wesentlich grösser ist als in allen anderen Richtungen dieser Ebene. Hierdurch kann der Decke ein bevorzugtes Bewegungsverhalten verliehen werden. Stellt man sich beispielsweise vor, der Dorn wäre wie üblich von kreisrundem Querschnitt, die ausgefütterte Hülse hingegen von in Schmalrichtung angepasstem langrechteckigem Querschnitt, könnte sich der Dorn hauptsächlich in Richtung der Längsersteckung der Hülse bewegen, quer dazu aber nicht oder kaum.

Insgesamt zeichnet sich das Lagerelement entsprechend der Erfindung in vielfacher Hinsicht also vorteilhaft aus.

Die Seitenwände und die Rückwände des Körpers bestehen vorzugsweise aus Hartschaum, während der Boden aus Weichschaum gebildet ist. Die unelastische Platte ist zweckmässig von einer Betonplat-te gebildet, deren Unterfläche zur kraftschlüssigen Verbindung mit der darunter befindlichen Mörtelfuge profiliert sein kann.

Die Erfindung versteht sich im übrigen am besten anhand der nachfolgenden Erläuterung zweier in den Zeichnungen wiedergegebener Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein zur Aufnahme eines Betonnockens einer Decke bestimmtes Lagerelement in schaubildlicher Wiedergabe;

Fig. 2 einen mittigen Querschnitt durch das Lagerelement nach Fig. 1 entsprechend der dortigen Schnittlinie II-II;

Fig. 3 die Anordnung eines Lagerelements nach den Fig. 1 und 2 innerhalb eines Mauerwerks im deckenlagernden Einbauzustand, wobei die Decke während der Aufmauerung gegossen wird;

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechende Darstellung, wobei hier die Decke nachträglich eingebracht ist;

Fig. 5 ein «Doppel»-Lagerelement zur Aufnahme zweier einander gegenüberliegender Betonnocken;

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung des Lagerelements nach Fig. 5 entsprechend Schnittlinie VI—VI, und

Fig. 7 ein Lagerelement nach Fig. 5 und 6 im Einbauzustand.

Das einseitige Lagerelement 10 nach Fig. 1 baut auf einer unelastischen, insbesondere Beton-Platte 11 auf. Ein nach oben sowie zur abzustützenden Decke hin offener Raum 12 ist von einem Körper 13 begrenzt, der drei lotrechte Wände 14,15 und 16 umfasst. Dieser so gebildete, im wesentlichen U-förmi-ge Körper kann z.B. durch Aneinanderkleben dreier, den Wäriden 14 bis 16 entsprechender Platten hergestellt werden. Der Körper 13 besteht mit seinen Seitenwänden 14 und 16 und seiner Rückwand 15 aus Hartschaum, z.B. aus einem styroporähnlichen Material. Vorzugsweise sind die Wände 14, 15 und 16 mit ihren zur Betonplatte 11 weisenden Stirnabschnitten zumindest teilweise mit der Betonplatte 11 vergossen, so dass diese Wände mit der Betonplatte eine feste Einheit bilden. Es ist auch möglich, den Körper 13 über Stütz- und Verbindungswinkel, -laschen oder dgl. mit der Grundplatte 11 zu verbinden oder zu stabilisieren.

Im Innenraum 12 des Körpers 13 und auf der Bodenplatte 11 aufliegend ist eine Platte 17 aus Weichschaum angeordnet und vorzugsweise auf der Oberfläche der Platte 11 festgeklebt. In einem etwa mittigen Ausschnitt 18 dieser Weichschaumplatte 17 ist ein tragendes Element 19 eingebettet, welches zur Aufnahme der vertikalen Kräfte bestimmt ist. Es handelt sich hier beispielsweise um eine vorzugsweise der Dicke der Platte 17 entsprechend starke Platte aus einem weniger als diese elastischen Polymer, beispielsweise Neopren.

Weiterhin ist das tragende Element 19 von einem lotrecht angeordneten Stahldorn 20 durchsetzt, der-wie Fig. 1 zeigt-in den Innenraum 12 des Körpers 13 ragt. Da der Innenraum 12 mit dem Betonnocken der Decke vergossen wird, wird also das in den Innenraum 12 ragende Ende des Doms 20 in den Deckennocken eingegossen. Während also das elastische Element 19 die Vertikalkräfte aufnimmt, stützt sich der,Deckennocken horizontal am Dorn 20 ab.

Wie Fig. 2 zeigt, durchgreift der Dorn 20 auch das elastische, tragende Element 19 und taucht mit einem unteren Ende 20a in den Innenraum einer mit dem Beton der unelastischen Platte 11 vergossenen Stahlhülse 21 ein, deren Innendurchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser des Doms 20 und der so entstandene Zwischenraum mit einem ela-stomeren Material 22 ausgekleidet ist. Der Dorn 20 kann also entgegen der Kraft des elastischen -oder auch plastischen - Materials 22 Querbewegungen sowie Schwenkbewegungen um seine Längsachse ausführen, was in gewissem Umfang erwünscht ist. Die Abstimmung der Elastizitätsmodule der verwendeten elastischen Materialien, hauptsächlich die Abstimmung des tragenden Elements 19 und der Hülsenauskleidung 22 richten sich nach den jeweils zu erwartenden auftretenden Kraftverhältnissen.

Wie ausserdem aus den Fig. 1 und 2 noch ersichtlich ist, steht der von der Platte 17 aus Weichschaum gebildete Boden des Lagerelementes 10 auf der zur aufzulagernden Decke hinweisenden Seite

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gegenüber den Stirnflächen der Seitenwände 14 und 16 und der mit ihnen bündigen Seitenwand der unelastischen Platte 11 mit einem Überstand 23 vor. Dieser Überstand bildet einen Putzanschluss und verhindert demzufolge Körperschallübertragung durch den Putz. Eventuell noch über den Putz ragende Teile des Überstands 23 können leicht abgeschnitten werden.

In den Fig. 3 und 4, die die Einbaulage eines Lagerelementes nach den Fig. 1 und 2 veranschaulichen, ist mit 24 das aufgehende Mauerwerk bezeichnet; 25 und 26 sind Putzschichten. Die mit ihrem Betonnocken in ein Lagerelement eingegossene Decke trägt die Bezugsziffer 27. In beiden Fällen -Fig. 3 zeigt den Einbau einer beim Aufmauern eingezogenen Decke, Fig. 4 eine nachträglich eingegossene Decke - weist das gesamte Lagerelement 10 doppelte Steinhöhe auf.

Für den Fall, dass die Decke 27 im Zuge der Aufmauerung eingebracht wird (Fig. 3), wird der Deckennocken oberseits des Lagerelements 10 mit einer Elastomerplatte 28 abgedeckt. Hierzu werden die drei lotrechten Wandabschnitte 14,15 und 16, also die Hartschaumabschottung, ggf. bis zur Ebene 29 des zugehörigen Mauersteins 30 abgeschnitten.

Wird die Betondecke 27 nachträglich eingezogen (Fig. 4), d.h. ist die Wand zuvor in einem Arbeitsgang hochgemauert, werden die Kräfte an dem darüber liegenden Mauerwerk über bauseits einzusetzende Stürze 31 aufgenommen. Hier kann eine obere Elastomerabdeckung bei einem entsprechenden Luftzwischenraum 32 zwischen OK-Decke und UK-Sturz entfallen.

Bei betonierten Wänden wird die erforderliche Nische für den Einbau des Lagerelementes 10 durch Einsetzen eines Hartschaumblocks in erforderlicher Stärke vor dem Betonieren und anschliessendes Auskratzen des Hartschaumblockes geschaffen.

Das in Fig. 5 dargestellte Doppel-Lagerelement unterscheidet sich nur unwesentlich von dem einfachen Element der bisher beschriebenen Art. Die Weichschaumplatte 17, das Elastomerlager als tragendes Element 19 sowie der Dorn 20 mit ausgefütterter Hülse 21 sind doppelt vorgesehen. Die Vertikalwände bilden hier kein «U», sondern ein «H», wobei nun die beiden Innenräume 12, 12' sowohl zur Seite als auch nach oben hin offen sind. Die unelastische, insbesondere Betonplatte 11 ist etwa doppelt so gross wie die des einfachen Lagerelements 10.

. In den Fig. 5 bis 7 sind mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugsziffern versehen. Insoweit sind auch die Fig. 6 und 7 ohne nähere Beschreibung selbsterläuternd.

Die angestrebte und erzielte Wirkung des Einfach- oder Doppellagerelements 10 sei zusammenfassend wie folgt erläutert:

Die unelastische Platte 11 aus insbesondere Beton in statisch ausreichender Grösse und Stärke dient der Aufnahme des Betonnockens der Decke 27 und gewährleistet eine günstige Kraftverteilung aus der Lagerableitung der Betondecke über das tragende (Elastomer)-Lager 19. Weiterhin dient die

Betonplatte 11 zur Aufnahme der Querzugskräfte des Elastomerlagers 19, welches eine vorausberechenbare und geplante Einfederung besitzt. Schäden in der darunter liegenden Mörtelfuge, zu deren kraftschlüssiger Verbindung mit der Betonplatte 11 letztere vorzugsweise an ihre Unterseite profiliert ist, können nicht entstehen. Die durch die vertikalen Wände 14, 15 und 16 gebildete Hartschaumdeckung dient der vertikalen Trennung des Betonnockens der Decke vom übrigen Baukörper und ist in der Höhe so bemesen, dass standardmässig die stärkste Decke aufgenommen werden kann, wohingegen bei kleineren Deckenstärken überstehende Hartschaumabschnitte bündig zur Deckenoberkante abgeschnitten werden. Das eigentliche Lager des Betonnockens besteht aus dem tragenden Element 19, dem Elastomerlager, welches die Last definiert einleitet und dem nicht tragenden Weichschaum der Platte 17, der als Füllstoff fungiert und gleichzeitig die horizontale, schalltechnische Trennung zum Lager übernimmt. An der zur Decke offenen Seite steht der Weichschaum 17 etwa um Putzstärke über, um auch nach dem Anbringen des Putzes ungewollte Schallbrücken auszuschliessen.

Der Stahldorn 20 dient in Verbindung mit der Stahlhülse 21 zur Aufnahme der Horizontalkräfte, lässt aber durch den grösseren Durchmesser der Hülse eine gewollte Horizontalbewegung zu, wobei der Zwischenraum zwischen Hülse und Dorn durch Elastomere schalldämmend körperschallisolierend ausgekleidet ist.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Lagerelement zur Aufnahme wenigstens vertikaler Kräfte in Bauwerken, insbesondere für Betondecken, mit einem quaderförmigen, mindestens einseitig offenen Körper aus elastischem, wärme-und/oder schalldämmendem, insbesondere geschäumtem Material, in dessen die Vertikalkräfte aufnehmendem Boden ein Auflagerkörper geringerer Elastizität als tragendes Element eingebettet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Boden (17) und das tragende Element (19) ruhen auf einer unelastischen Platte (11 ),

b) zumindest die lotrechten Wände (14,15,16) des Körpers (13) sind mit der unelastischen Platte (11) fest verbunden,

c) der Körper (13) umfasst mindestens drei zum Boden lotrecht verlaufende Wände (14, 15, 16) und ist sowohl nach oben als auch zur Seite hin offen,

d) das tragende Element (19) ist von einem Dorn (20) durchgriffen, der frei in den Innenraum (12, 12') des Körpers (13) ragt,

e) in der unelastischen Platte (11 ) ist eine Aufnahmehülse (21) für das untere Ende (20a) des Doms (20) verankert, und f) das untere Ende (20a) des Dorns (20) ist in einer in der Hülse (21) angeordneten elastischen Auskleidung (22) aufgenommen.

2. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) und/oder das tragende Element (19) mit der unelastischen Platte (11 ) fest verbunden sind.

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3. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (14,16) und die Rückwand (15) des Körpers (13) aus Hartschaum und der Boden (17) aus Weichschaum bestehen.

4. Lagerelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) an der zur Decke weisenden offenen Seite des Körpers (13) gegenüber den Seitenwänden und der unelastischen Platte zur Bildung eines Putzanschlusses übersteht (23)

5. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unelastische Platte (11) von einer Betonplatte gebildet ist.

6. Lagerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterfläche der unelastischen Platte (11) profiliert ist.

7. Lagerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von den lotrechten Wänden (14, 15, 16) des Körpers (13) und der unelastischen Platte (11) gebildete Höhe des Körpers (13) mindestens so gross wie die standardmässig stärkste Decke bemessen ist.

8. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt von Dorn (20) und/oder Hülse (21) von dem eines Kreises abweicht, derart, dass die Wandstärke der zwischen Dorn (20) und Hülse (21) angeordneten Auskleidung (22) in zumindest einer Richtung innerhalb der Deckenebene grösser ist als in allen übrigen Richtungen dieser Ebene.

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