AT525391A1 - Abfangkonstruktion - Google Patents

Abstract

Abfangkonstruktion (5) für einen über einem Bestandsbauwerk (1) errichteten Zubau (4), wobei die Abfangkonstruktion (5) mindestens einen horizontalen Träger (8) aufweist, der auf mindestens einem lasttragenden Element (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Träger (8) als Lastwechselträger ausgebildet ist und mit dem mindestens einen horizontalen Träger (8) eine Zugstütze (14) zur Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden ist.

Description

gelagert ist.

Es ist grundsätzlich bekannt, ein Bestandsbauwerk zu überbauen, ohne zusätzliche Lasten auf das Bestandsbauwerk aufzubringen. Als Abfangkonstruktion kann dabei eine herkömmliche Brückenkonstruktion mit einem horizontalen Träger vorgesehen sein, der z.B. an zwei gegenüberliegenden Enden auf jeweils einem lasttragenden Element gelagert und damit abgestützt ist. In diesem Fall ist es erforderlich, dass auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Bestandsbauwerks oder - im Fall einer nur teilweisen Überbauung - durch das Bestandsbauwerk hindurch entsprechende lasttragenden Elemente errichtet werden. Dadurch kommt es zu einer erheblichen und auch dauerhaften

Beeinträchtigung der Nutzung des Bestandsbauwerks.

In einem anderen Zusammenhang, nämlich zur Schaffung von Verkehrsflächen an einem Abhang, ist es aus der CN 211922133 U bekannt, eine Abfangkonstruktion mit einem horizontalen Träger vorzusehen, der auf einem ungefähr zentralen lasttragenden Fundament gelagert ist und an einem äußeren Ende mit einem Zugpfahl zur Aufnahme einer Zuglast verbunden ist. Damit wird eine Belastung durch eine vorübergehende, nichtständige Verkehrslast des über das Fundament auskragenden Abschnitts der oberhalb des Trägers gebildeten Verkehrsfläche abgefangen und über den horizontalen Träger und das Fundament in den Zugpfahl

abgeleitet.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abfangkonstruktion der eingangs angeführten Art vorzuschlagen, die eine möglichst umfassende zusätzliche Nutzung der von einem Bestandsbauwerk eingenommenen Grundfläche ohne dessen statische Belastung und bei zugleich möglichst geringer Beeinträchtigung der bestehenden

Nutzung des Bestandsbauwerks ermöglicht.

Die Erfindung sieht eine derartige Abfangkonstruktion vor, wobei

Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden ist.

Die vorgesehene Zugstütze dient demnach nicht lediglich der Aufnahme nichtständiger Lasten wie einer Verkehrslast oder einer Windlast, sondern ist eingerichtet, eine ständige Last, wie Jene aus dem Eigengewicht eines von der Abfangkonstruktion getragenen Zubaus, aufzunehmen. Konstruktiv ist als Zugstütze jedes Element zu verstehen, das eine Zuglast aufnehmen kann. Es kann sich beispielsweise um eine Säule aus Stahlbeton aber auch, solange die Zugstütze ausschließlich unter Zug belastet ist, beispielsweise um ein Stahlseil handeln. Die aufzunehmende ständige Zuglast kann überwiegend oder ausschließlich vertikal sein, sie kann aber im Allgemeinen auch eine horizontale Komponente aufweisen. Die erfindungsgemäße Abfangkonstruktion ermöglicht beispielsweise eine Anordnung auskragend von außen über das Dach eines Bestandsbauwerks oder mehrerer Bestandsbauwerke. Das mindestens eine lasttragende Element kann beispielsweise an nur einer Seite des Bestandsbauwerks angeordnet sein. Dadurch wird ermöglicht, dass bei beliebig tiefen (gemessen zwischen Vorder- und Rückseite) Bestandsbauwerken eine Vorderseite (z.B. Geschäftsseite und Anfahrt- und Werbeseite für Kunden) freigehalten wird und gleichzeitig das Bestandsbauwerk unverändert bleiben kann (ohne z.B. durch das Bestandsbauwerk hindurchgehende, lasttragende Elemente). Es kann unter Umständen sogar eine ununterbrochene Nutzung des Bestandsbauwerks während der Errichtung des Zubaus ermöglicht werden. Beim Einsatz beispielsweise zur Errichtung von Wohnungsflächen über einem bestehenden Einkaufszentrum oder einem anderen niedrigen Gewerbebauwerk kann auf diese Weise eine Nachverdichtung und verantwortungsvolle Nutzung von wertvollen Bodenressourcen erzielt werden. Das lasttragende Element kann beispielsweise eine Wand und/oder eine oder mehrere Säulen umfassen, die beispielsweise parallel zu dem Bestandsbauwerk angeordnet sind. Der oder die Träger können insbesondere als Lastwechselkragträger ausgebildet sein. Die Abfangkonstruktion

kann beispielsweise in Stahlbetonbauweise ausgeführt sein.

Grundfläche außerhalb des Bestandsbauwerks.

Gemäß einer Variante kann die Zugstütze mit einem äußeren Ende des horizontalen Trägers verbunden sein. Am äußeren Ende des Trägers ist die aufzunehmende Zugkraft bei ansonsten gleichen Bedingungen aufgrund der Hebelwirkung am geringsten und daher auch die Anforderungen an die Zugstütze sowie deren etwaige

Verankerung im Untergrund.

Beispielsweise bei einer Anwendung mit einem großflächigen Zubau kann die Abfangkonstruktion mindestens zwei horizontale Träger aufweisen, wobei die horizontalen Träger eine Lastverteilerplatte tragen. Die Lastverteilerplatte kann dabei ebenfalls horizontal sein und fungiert in diesem Fall als Lastwechseldecke, In der Anwendung können vier horizontale Träger und mehr, beispielsweise parallel, in gleichen Abständen angeordnet sein, um eine rechteckige Lastverteilerplatte zu tragen. Die Lastverteilungsplatte kann dabei optional, und allenfalls beidseitig, in Richtung der Längsachse der Träger

über die horizontalen Träger hinaus auskragen.

In diesem Zusammenhang kann mit jedem der horizontalen Träger eine Zugstütze zur Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden sein. Auf diese Weise kann die Zuglast gleichmäßig auf alle horizontalen Träger und das lasttragende Element oder deren jeweilige lasttragende Elemente verteilt werden. Zudem wird eine

quer zu den horizontalen Trägern wirkende Zuglast vermieden. Gemäß einer weiteren Variante können das mindestens eine

lasttragende Element und die Zugstützen jeweils über eine

Tiefgründung fundiert sein. Dadurch kann eine vertikale Bewegung

Ausmaß unerwünschten Kippbewegung der Träger führen könnte.

Beispielsweise kann die Tiefgründung als zwei Reihen von Bohrpfählen ausgebildet sein, die über einen Stahlbetonrost verbunden sind. Die Bohrpfähle können z.B. mit einem Durchmesser zwischen 50 und 150 cm, insbesondere 90 cm, mit einer Länge zwischen 8 und 20 m, insbesondere rund 10-16 m, je nach Bodenbeschaffenheit und Bodengutachten, ausgebildet sein. Der Fachmann wird die Tiefgründung entsprechend vorsehen und beispielsweise etwaige Bohrpfähle entsprechend dimensionieren, dass sie die Zug- und Druckkräfte aus den aufgehenden Tragwerksteilen (Wände und Stützen) in den Untergrund abzuleiten

vermögen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Zugstütze mindestens eine Leitung für eine Wärmeträgerflüssigkeit aufweisen. Bei mehreren Zugstützen können alle oder ein Teil oder nur eine der Zugstützen entsprechend „aktiviert“ sein. Ein etwaiger, Jeweils zugeordneter Bohrpfahl kann auf entsprechende Weise aktiviert und mit einer Leitung für eine Wärmeträgerflüssigkeit ausgestattet sein. Diese Leitungen ermöglichen einen Temperaturausgleich mit tieferen Erdschichten zum Heizen oder Kühlen des Zubaus (es werden „Energiepfähle“ für

den Zubau geschaffen).

Der Zubau kann weiters eine Holzkonstruktion aufweisen, wobei vorzugsweise der Zubau oberhalb einer Lastverteilungsplatte als Holzkonstruktion ausgeführt ist. Eine Holzkonstruktion ist besonders geeignet für die Kombination mit der offenbarten Abfangkonstruktion, weil eine große, allenfalls mehrstöckige,

Flächennutzung bei relativ geringem Gewicht erzielbar ist.

Die Offenbarung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zur Errichtung einer Abfangkonstruktion gemäß einer der oben geschilderten Optionen und Varianten, wobei das mindestens eine lasttragende Element als Fertigteil errichtet wird. Die

statischen Anforderungen an das lasttragende Element sind bei

werden.

In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, dass auch die Zugstütze als Fertigteil errichtet wird. Dadurch kann die Bauzeit weiter reduziert werden. Schließlich können der mindestens eine horizontale Träger und/oder eine Lastverteilerplatte als Halbfertigteile errichtet werden, beispielsweise als Hohlwände, Elementdecke und/oder Halbfertigteilträger. Dadurch kann ein bauseitiger Schalungsaufwand reduziert werden oder ganz entfallen, was sich zusätzlich positiv auf die Bauzeit und das Ausmaß der

Beeinträchtigung der Nutzung des Bestandsbauwerks auswirkt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Bestandsbauwerks mit einem Zubau umfassend eine Abfangkonstruktion gemäß dieser Offenbarung;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Explosionsansicht, bei der die Abfangkonstruktion separat von einem Bestandsbauwerk und einer den übrigen Zubau bildenden Holzkonstruktion dargestellt ist;

Fig. 3 zeigt schematisch eine Abfangkonstruktion mehr im Detail;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt einer Abfangkonstruktion ähnlich Fig. 3 mit einer Fundierung;

Fig. 5 zeigt schematisch einen unteren Abschnitt einer

„aktivierten“ Zugstütze. In Fig. 1 ist ein flaches Bestandsbauwerk 1, z.B. ein

Einkaufszentrum, mit einem an der Vorderseite vorgesehenen

Kundenzugang 2 gezeigt. Im Bereich der Rückseite 3 des

nutzbar gemacht.

Das Bestandsbauwerk 1, die Abfangkonstruktion 5 und die

Holzkonstruktion 6 sind in Fig. 2 nochmals separat dargestellt.

Der Aufbau der Abfangkonstruktion 5 ergibt sich genauer aus Fig. 3. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abfangkonstruktion 5 sieben horizontale Träger 8 auf. Die horizontalen Träger 8 sind auf einer lasttragenden Hohlwand 9 gelagert. Die lasttragende Hohlwand bildet dabei ein lasttragendes Element 10 der Abfangkonstruktion 5. Die horizontalen Träger 8 sind als Lastwechselträger ausgebildet. Sie übertragen einen Teil der Gewichtslast auf einer frei auskragenden Seite 11 der Abfangkonstruktion 5 auf die bezüglich des lasttragenden Elements 10 gegenüberliegende Seite 12. Dort sind die ersten äußeren Enden 13 der horizontalen Träger 8 Jeweils mit einer Zugstütze 14 verbunden. Die sieben Zugstützen 14 sind Jeweils zur Aufnahme einer ständigen Zuglast eingerichtet. Die horizontalen Träger 8 tragen gemeinsam eine

Lastverteilerplatte 15.

Der horizontale Abstand 16 entlang des horizontalen Trägers 8 zwischen dem lasttragenden Element 10 und der Verbindung mit der Zugstütze 14 (in diesem Beispiel, dem äußeren Ende 13) ist kleiner als der horizontale Abstand 17 entlang des horizontalen Trägers 8 zwischen dem lasttragenden Element 10 und einem auf einer der Zugstütze gegenüberliegenden Seite des lasttragenden Elements 10 (d. h. auf der frei auskragenden Seite 11 der Abfangkonstruktion 5) angeordneten zweiten äußeren Endes 18 des

horizontalen Trägers 8.

In Fig. 3 sind beispielhaft einige Abmessungen in Zentimetern

zur Illustration angegeben. So kann zwischen den Zugstützen 14

7717

Wie sich aus dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel ergibt, können die Hohlwand 9 und die Zugstützen 14 jeweils über eine Tiefgründung 20 fundiert sein. Die Tiefgründung 20 ist mit zwei Reihen 21 von Bohrpfählen 22 ausgebildet. Die Bohrpfähle 22 unterhalb des durch die Hohlwand 9 gebildeten lasttragenden Elements 10 sind Druckpfähle 23. Die Bohrpfähle 22 unterhalb der Zugstützen 14 sind Zugpfähle 24. Die Bohrpfählen 22 können beispielsweise einen Durchmesser von 90 cm haben. Die Druckpfähle 23 sind in diesem Beispiel länger (z.B. 16 m) als die Zugpfähle 24 (Beispiel 10 m). Die Bohrpfähle 22 sind an ihrem oberen Ende Jeweils mit einem Pfahlrost 25 verbunden, der für eine Lastverteilung sorgt. Der Pfahlrost 25 ist mit einer Druckplatte 26 abgedeckt. Die Abstände zwischen den Zugpfählen 24 in einer Reihe 21 können beispielsweise die Hälfte der Abstände zwischen den Zugstützen 14 sein, in diesem Beispiel etwa 3,2 m. Die Abstände zwischen den Druckpfählen 23 können noch kleiner sein, in diesem Beispiel etwa 2 m. Wie sich ebenfalls aus Fig. 4 ergibt, kann das Fundament 27 des Bestandsbauwerks 1 bei

Errichtung der Abfangkonstruktion 5 erhalten werden.

Eine oder mehrere Zugstützen 14 und daran jeweils anschließende Zugpfähle 24 können mit Leitungen 28, 29 für eine Wärmeträgerflüssigkeit ausgestattet sein, wie schematisch in Fig. 5 dargestellt. Dabei können in den Zugstützen 14 beispielsweise drei separate Leitungen 28 für einen Vorlauf einer Wärmeträgerflüssigkeit und parallel drei separate Leitungen 29 für einen Rücklauf der Wärmeträgerflüssigkeit in die Zugstützen 14 integriert sein. In den korrespondierenden

Zugpfählen 24, beispielsweise an deren unterem Ende, können

geschützt angeordnet sein.

Claims (12)

1. Abfangkonstruktion (5) für einen über einem Bestandsbauwerk (1) errichteten Zubau (4), wobei die Abfangkonstruktion (5) mindestens einen horizontalen Träger (8) aufweist, der auf mindestens einem lasttragenden Element (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Träger (8) als Lastwechselträger ausgebildet ist und mit dem mindestens einen horizontalen Träger (8) eine Zugstütze (14) zur Aufnahme einer

ständigen Zuglast verbunden ist.

2. Abfangkonstruktion (5) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand (17) entlang des horizontalen Trägers (8) zwischen dem lasttragenden Element (10) und der Verbindung mit der Zugstütze (14) kleiner ist als zwischen dem lasttragenden Element (10) und einem auf einer der Zugstütze (14) gegenüberliegenden Seite (12) des lasttragenden Elements (10) angeordneten äußeren Endes (18) des horizontalen

Trägers (8).

3. Abfangkonstruktion (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstütze (14) mit einem äußeren Ende

(13) des horizontalen Trägers (8) verbunden ist.

4, Abfangkonstruktion (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangkonstruktion (5) mindestens zwei horizontale Träger (8) aufweist, wobei die

horizontalen Träger (8) eine Lastverteilerplatte (15) tragen.

5. Abfangkonstruktion (5) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Jedem der horizontalen Träger (8) eine Zugstütze (14) zur Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden

ist.

6. Abfangkonstruktion (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein lasttragendes Element (10) und die Zugstützen (14) jeweils über eine

Tiefgründung (20) fundiert sind.

7. Abfangkonstruktion (5) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefgründung (20) als zwei Reihen (21) von (46) Bohrpfählen (22) ausgebildet ist, die über einen

Stahlbetonrost verbunden sind.

8. Abfangkonstruktion (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstütze (14) mindestens eine

Leitung für eine Wärmeträgerflüssigkeit aufweist.

9, Zubau (4) mit einer Abfangkonstruktion (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zubau (4) weiters eine Holzkonstruktion (6) aufweist, wobei vorzugsweise der Zubau (4) oberhalb einer Lastverteilungsplatte (15) als

Holzkonstruktion (6) ausgeführt ist.

10. Verfahren zur Errichtung einer Abfangkonstruktion (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine lasttragende Element (10) als Fertigteil

errichtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die

Zugstütze (14) als Fertigteil errichtet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,

dass der mindestens eine horizontale Träger (8) und/oder eine

Lastverteilerplatte (15) als Halbfertigteile errichtet werden.