<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Bauwerken mit einer fest im Boden verankerten als Fundament dienenden Bodenplatte gegenüber Erdstössen.
Um Gebäuden die nötige Widerstandsfähigkeit gegen Erdstösse zu geben wurden bisher ausschliesslich entsprechende, die Festigkeit des Gebäudes erhöhende konstruktive Massnahmen ergriffen, wobei die Bodenplatte stets fest im Boden verankert ist. Diese Massnahmen lassen sich im wesentlichen nur vor bzw. beim Bau, kaum aber bei bereits fertiggestellten Bauwerken mit vertretbarem Aufwand durchführen. Ausserdem bringen diese Massnahmen im Falle von auftretenden Erdstössen nicht immer den erwarteten Erfolg. Insbesondere bei historischen Bauten können solche Massnahmen, wegen der damit verbundenen schweren Eingriffe in die Bausubstanz kaum durchgeführt werden.
Ziel der Erfindung ist es ein Verfahren vorzuschlagen, das es ermöglicht die Erdbebensicherheit auch bei bereits fertiggestellten Bauwerken mit relativ geringem Aufwand zu erhöhen, ohne dass hiezu sichtbar bleibende Eingriffe in die Bausubstanz nötig sind.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass längs der Seitenkanten der Bodenplatte bis unter deren Unterkante reichende Gräben gezogen, danach Rohre mit einem von der Dicke der Bodenplatte und deren Belastung abhängigen gegenseitigen Abstand unter die Bodenplatte mit ihren Längsachsen parallel zur Ebene derselben liegend eingezogen werden, wonach die Rohre horizontal ihrer Länge nach durchschnitten und das zwischen den Rohren in der Schnittebene befindliche Erdreich ausgeräumt und gleichzeitig viskoses Material in entsprechenden flexiblen Behältern in die ausgeräumten Zonen eingebracht und die Schnittflächen der Rohre mit reibungsarmem Material beschichtet werden.
Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass sich die Bodenplatte gegenüber dem Untergrund bzw. den in diesem gehaltenen Rohrhälften bewegen kann, so dass die Übertragung von Kräften vom Untergrund auf die Bodenplatte auf ein geringes Mass begrenzt bleibt, wobei praktisch nur über den auf Grund der Zwischenlage aus reibungsarmem Material geringen Reibungsschluss Kräfte in horizontaler Richtung übertragen werden können. Durch entsprechende Wahl der Zwischenlagen kann ohne weiteres erreicht werden, dass zwar die normal auftretenden horizontalen Kräfte z. B. Windkräfte, über die Zwischenlagen in den Boden eingeleitet werden können, nicht aber gefährlich hohe Kräfte, wie sie bei Erdstössen auftreten.
Die Abstützung der Bodenplatte über den grössten Teil ihrer Fläche über die viskose Masse bedingt, dass die Bodenplatte praktisch ähnlich einem Schiff auf einer relativ leicht verformbaren Unterlage ruht, so dass auch vertikale Stösse vom Boden auf die Bodenplatte nur in beschränktem Umfang übertragen werden.
Durch die Zusammenwirkung der Zwischenlagen aus reibungsarmem Material und der Abstützung der Bodenplatte über den grössten Teil ihrer Fläche über mit viskosem Material gefüllte flexible Behälter wird erreicht, dass sowohl horizontale wie auch vertikale Kräfte vom Boden auf die Bodenplatte bei Erdstössen nur in geringem Umfang übertragen werden können, wodurch die Erdbebensicherheit von nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelten Gebäuden wesentlich erhöht wird, ohne dass dazu ein übermässiger Aufwand zur Erhöhung der Festigkeit des Bauwerkes nötig wäre.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch verschiedene Stufen des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt.
Bis zu dem in der Zeichnung dargestellten Stand der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde die vorerst im Boden --5-- fest verankerte Bodenplatte --2-- des Gebäudes - seitlich freigelegt, zu welchem Zweck bis unter die Bodenplatte reichende Gräben --11-- gezogen wurden. Anschliessend wurden von einem der das Gebäude-l-bzw. die Bodenplatte --2-umgebenden Gräben aus horizontale unter der Bodenplatte --2-- verlaufende Bohrungen vorgetrieben und starkwandige Betonrohre --12-- in diese Bohrungen eingetrieben. Der Abstand der parallel zueinander verlaufenden Rohre --12-- wird in Abhängigkeit von der Dicke der Bodenplatte --2-und deren Belastung gewählt. Dieser Stand bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist am linken Rand der Zeichnung dargestellt.
Nach dem Eintreiben der Rohre --12-- werden die einander zugekehrten Wandteile je zweier benachbarter Rohre --12-- geschlitzt und das zwischen den Rohren --12-- in der Ebene der Schnitte befindliche Erdreich ausgeräumt.
<Desc/Clms Page number 2>
Das Schlitzen der Rohre --12-- erfolgt mittels einer Horizontalbodenfräse --13--, deren beide ein Fräsband führenden Spann- und Antriebsköpfe in zwei benachbarten Rohren --12-- geführt sind.
Während des Ausräumens des Erdreichs wird eine viskose in flexible Behälter gefüllte Masse - 3-in den sich ausbildenden Schlitz eingebracht und so die Abstützung des Gebäudes-1-- aufrecht erhalten. Weiters werden die Schnittflächen der Rohre --12-- während des Vortreibens des Schlitzes mit reibungsarmem Material beschichtet.
Nachdem sämtliche Rohre --12-- geschlitzt und die Schnittflächen mit reibungsarmem Material beschichtet sowie das in der Schnittebene der Rohre --12-- befindliche Erdreich ausgeräumt und durch die viskose Masse --3-- ersetzt ist ruht das Gebäude-l-mit relativ geringem Reibungsschluss auf dem Boden --5-- bzw. den unteren Hälften der Rohre --12-- auf, wodurch nur mehr in geringem Ausmass Kräfte vom Boden --5-- auf die Bodenplatte --2-- übertragen werden können.
Dadurch können auch bei einem Erdbeben nur geringe und daher leicht beherrschbare Kräfte in das Gebäude-l-eingeleitet werden.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a method for increasing the resistance of buildings with a base plate firmly anchored as a foundation against earthquakes.
In order to give buildings the necessary resistance to earthquakes, only corresponding constructive measures that increase the strength of the building have so far been taken, the floor slab always being firmly anchored in the floor. These measures can essentially only be carried out before or during construction, but hardly in the case of buildings that have already been completed with reasonable effort. In addition, these measures do not always bring the expected success in the event of earthquakes. In the case of historical buildings in particular, such measures can hardly be carried out because of the serious interventions in the building structure that this entails.
The aim of the invention is to propose a method which makes it possible to increase earthquake security even with buildings that have already been completed, with relatively little effort, without the need to make any visible intervention in the building structure.
According to the invention, this is achieved by drawing trenches extending along the side edges of the base plate to below the lower edge thereof, then drawing in pipes with a mutual spacing depending on the thickness of the base plate and its load, with their longitudinal axes lying parallel to the plane of the base plate, after which cut the pipes horizontally along their length and clear the soil between the pipes in the cutting plane and at the same time introduce viscous material into the cleared zones in appropriate flexible containers and coat the cut surfaces of the pipes with low-friction material.
These measures ensure that the base plate can move relative to the base or the pipe halves held in it, so that the transmission of forces from the base to the base plate remains limited to a small extent, practically only due to the intermediate layer low-friction material low friction forces can be transmitted in the horizontal direction. By appropriate choice of the intermediate layers can be easily achieved that the normal horizontal forces z. B. wind forces can be introduced into the ground through the intermediate layers, but not dangerously high forces, such as those that occur during earthquakes.
The support of the floor slab over most of its surface area via the viscous mass means that the floor slab rests on a relatively easily deformable base similar to a ship, so that vertical impacts from the floor onto the floor slab are only transmitted to a limited extent.
The interaction of the intermediate layers made of low-friction material and the support of the base plate over the largest part of its area via flexible containers filled with viscous material means that both horizontal and vertical forces can only be transferred to a small extent from the floor to the base plate in the event of earthquakes , whereby the seismic safety of buildings treated according to the method according to the invention is significantly increased without an excessive effort to increase the strength of the structure being necessary.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which shows schematically different stages of the method according to the invention.
Up to the state of implementation of the method according to the invention shown in the drawing, the floor slab --2-- firmly anchored initially in the floor --2-- of the building - was laterally exposed, for which purpose trenches reaching down to the floor slab --11- - were pulled. Then one of the building l or. the floor slab --2-surrounding trenches are driven out of horizontal bores running underneath the floor slab --2-- and thick-walled concrete pipes --12-- driven into these holes. The distance between the parallel pipes --12-- is selected depending on the thickness of the base plate --2 - and its load. This status when the method according to the invention is carried out is shown on the left edge of the drawing.
After driving in the pipes --12--, the wall parts facing each other of two neighboring pipes --12-- are slotted and the soil between the pipes --12-- in the plane of the cuts is cleared.
<Desc / Clms Page number 2>
The tubes --12-- are slit by means of a horizontal floor milling machine --13--, both of which have clamping and drive heads that guide a milling belt in two neighboring tubes --12--.
While the soil is being cleared, a viscous mass filled in flexible containers - 3-is introduced into the slot that is being formed, thus maintaining the support of the building-1--. Furthermore, the cut surfaces of the pipes --12-- are coated with low-friction material while driving the slot.
After all pipes --12-- have been slit and the cut surfaces coated with low-friction material and the soil in the cutting plane of the pipes --12-- has been cleared and replaced by the viscous mass --3--, the building-l-rests relatively little frictional engagement on the floor --5-- or the lower halves of the pipes --12--, which means that only a small amount of force can be transmitted from the floor --5-- to the floor plate --2-- .
This means that even in the event of an earthquake, only small and therefore easily manageable forces can be introduced into the building.