AT525391A1 - support structure - Google Patents
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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.Support structure (5) for an extension (4) erected over an existing building (1), the support structure (5) having at least one horizontal beam (8) which is mounted on at least one load-bearing element (10), characterized in that the horizontal carrier (8) is designed as a load change carrier and a tension support (14) for taking up a constant tensile load is connected to the at least one horizontal carrier (8).
Description
gelagert ist. is stored.
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 It is generally known to build over an existing building without applying additional loads to the existing building. A conventional bridge construction with a horizontal girder can be provided as the support structure, which is e.g. In this case, it is necessary for appropriate load-bearing elements to be erected on two opposite sides of the existing building or - in the case of only partial development - through the existing building. This leads to a significant and also lasting
Beeinträchtigung der Nutzung des Bestandsbauwerks. Impairment of the use of the existing building.
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 In another context, namely to create traffic areas on a slope, it is known from CN 211922133 U to provide an interception structure with a horizontal girder which is mounted on an approximately central load-bearing foundation and at an outer end with a tie rod for receiving connected to a tensile load. A load from a temporary, non-permanent live load of the cantilevered over the foundation section of the traffic area formed above the girder is intercepted and via the horizontal girder and the foundation into the tension pile
abgeleitet. derived.
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 One object of the invention is to propose a support structure of the type mentioned at the outset, which allows the most comprehensive possible additional use of the base area occupied by an existing building without its static load and at the same time as little impairment as possible of the existing one
Nutzung des Bestandsbauwerks ermöglicht. Allows use of the existing building.
Die Erfindung sieht eine derartige Abfangkonstruktion vor, wobei The invention provides such an interceptor construction, wherein
Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden ist. Recording a constant tensile load is connected.
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 The tension support provided is therefore not only used to absorb non-permanent loads such as a traffic load or a wind load, but is set up to absorb a permanent load, such as that from the dead weight of an extension carried by the support structure. Structurally, any element that can absorb a tensile load is to be understood as a tensile support. It can, for example, be a column made of reinforced concrete, but also, as long as the tension support is only loaded under tension, for example a steel cable. The permanent tensile load to be absorbed can be predominantly or exclusively vertical, but it can generally also have a horizontal component. The support structure according to the invention enables, for example, an arrangement projecting from the outside over the roof of an existing building or several existing buildings. The at least one load-bearing element can be arranged, for example, on only one side of the existing structure. This makes it possible for existing buildings of any depth (measured between the front and rear) to keep a front side (e.g. business side and access and advertising side for customers) free and at the same time the existing building can remain unchanged (e.g. without load-bearing elements passing through the existing building). . Under certain circumstances, uninterrupted use of the existing building during the construction of the extension can even be made possible. When used, for example, to build residential areas over an existing shopping center or other low-rise commercial building, this can be used to achieve densification and responsible use of valuable soil resources. The load-bearing element can, for example, comprise a wall and/or one or more columns which are arranged, for example, parallel to the existing structure. The carrier or carriers can be designed in particular as load-changing cantilever carriers. The interception construction
kann beispielsweise in Stahlbetonbauweise ausgeführt sein. can, for example, be made of reinforced concrete.
Grundfläche außerhalb des Bestandsbauwerks. Ground area outside of the existing building.
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 According to a variant, the tie rod can be connected to an outer end of the horizontal beam. At the outer end of the beam, the tensile force to be absorbed is lowest, all other conditions being the same, due to the leverage effect, and therefore also the requirements for the tension support and any of them
Verankerung im Untergrund. anchoring in the ground.
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 For example, in an application with a large-scale extension, the support structure can have at least two horizontal beams, with the horizontal beams carrying a load distribution plate. The load distribution panel can also be horizontal and in this case acts as a load changing ceiling. In use, four horizontal beams and more can be arranged at equal distances, for example in parallel, to support a rectangular load distribution panel. In this case, the load distribution plate can optionally, and at most on both sides, in the direction of the longitudinal axis of the carrier
über die horizontalen Träger hinaus auskragen. protrude beyond the horizontal straps.
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 In this connection, a tension brace can be connected to each of the horizontal beams for carrying a permanent tension load. In this way, the tensile load can be evenly distributed to all horizontal beams and the load-bearing element or their respective load-bearing elements. In addition, one
quer zu den horizontalen Trägern wirkende Zuglast vermieden. Gemäß einer weiteren Variante können das mindestens eine Tensile loads acting transversely to the horizontal beams are avoided. According to a further variant, at least one
lasttragende Element und die Zugstützen jeweils über eine load-bearing element and the tie rods each have a
Tiefgründung fundiert sein. Dadurch kann eine vertikale Bewegung be well founded. This allows vertical movement
Ausmaß unerwünschten Kippbewegung der Träger führen könnte. Extent could lead to unwanted tilting movement of the carrier.
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 For example, the deep foundation can be designed as two rows of bored piles, which are connected via a reinforced concrete grid. The bored piles can, for example, have a diameter of between 50 and 150 cm, in particular 90 cm, and a length of between 8 and 20 m, in particular around 10-16 m, depending on the soil conditions and soil reports. The specialist will provide for the deep foundation accordingly and, for example, dimension any bored piles accordingly so that they transfer the tensile and compressive forces from the supporting structure parts (walls and supports) to the subsoil
vermögen. assets.
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 According to a further embodiment, the tension support can have at least one line for a heat transfer fluid. If there are several tension supports, all or part or only one of the tension supports can be "activated" accordingly. Any drilled pile assigned in each case can be activated in a corresponding manner and equipped with a line for a heat transfer fluid. These ducts allow for temperature equalization with deeper layers of the earth for heating or cooling of the annex (“energy poles” are used for
den Zubau geschaffen). created the extension).
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, The extension can also have a wooden construction, with the extension preferably being designed as a wooden construction above a load distribution plate. A wooden construction is particularly suitable for the combination with the intercepting construction disclosed, because a large, possibly multi-storey,
Flächennutzung bei relativ geringem Gewicht erzielbar ist. Use of space can be achieved with relatively low weight.
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 The disclosure also relates to a method for erecting a support structure according to one of the options and variants described above, with the at least one load-bearing element being erected as a finished part. The
statischen Anforderungen an das lasttragende Element sind bei Static requirements for the load-bearing element are included
werden. become.
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 In this context, it can also be provided that the tension support is also erected as a finished part. This can further reduce the construction time. Finally, the at least one horizontal girder and/or a load distribution plate can be erected as semi-finished parts, for example as hollow walls, element slabs and/or semi-finished girders. As a result, on-site formwork can be reduced or eliminated entirely, which also has a positive effect on the construction time and the extent of the
Beeinträchtigung der Nutzung des Bestandsbauwerks auswirkt. impairment of the use of the existing building.
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: The invention is explained in more detail below on the basis of particularly preferred exemplary embodiments, to which, however, it should not be restricted, and with reference to the drawings. Show in detail:
Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Bestandsbauwerks mit einem Zubau umfassend eine Abfangkonstruktion gemäß dieser Offenbarung; 1 schematically shows a side view of an existing structure with an extension comprising an interception structure according to this disclosure;
Fig. 2 zeigt schematisch eine Explosionsansicht, bei der die Abfangkonstruktion separat von einem Bestandsbauwerk und einer den übrigen Zubau bildenden Holzkonstruktion dargestellt ist; 2 schematically shows an exploded view, in which the support structure is shown separately from an existing building and a wooden structure forming the rest of the extension;
Fig. 3 zeigt schematisch eine Abfangkonstruktion mehr im Detail; Fig. 3 shows schematically an interception construction in more detail;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt einer Abfangkonstruktion ähnlich Fig. 3 mit einer Fundierung; FIG. 4 shows a section of a support structure similar to FIG. 3 with a foundation;
Fig. 5 zeigt schematisch einen unteren Abschnitt einer Fig. 5 shows schematically a lower portion of a
„aktivierten“ Zugstütze. In Fig. 1 ist ein flaches Bestandsbauwerk 1, z.B. ein "activated" tension support. In Fig. 1 is a flat existing structure 1, e.g
Einkaufszentrum, mit einem an der Vorderseite vorgesehenen Shopping center, with one provided at the front
Kundenzugang 2 gezeigt. Im Bereich der Rückseite 3 des Customer access 2 shown. In the area of the back 3 of the
nutzbar gemacht. made usable.
Das Bestandsbauwerk 1, die Abfangkonstruktion 5 und die The existing building 1, the support structure 5 and the
Holzkonstruktion 6 sind in Fig. 2 nochmals separat dargestellt. Wooden construction 6 are again shown separately in FIG.
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 The structure of the support structure 5 is shown in more detail in FIG. 3. In the exemplary embodiment shown here, the support structure 5 has seven horizontal beams 8. The horizontal beams 8 are mounted on a load-bearing cavity wall 9 . The load-bearing hollow wall forms a load-bearing element 10 of the support structure 5. The horizontal beams 8 are designed as load-changing beams. They transfer part of the weight load on a freely projecting side 11 of the support structure 5 to the opposite side 12 with respect to the load-bearing element 10. The first outer ends 13 of the horizontal beams 8 are each connected to a tie rod 14 there. The seven tension supports 14 are each set up to take up a constant tensile load. The horizontal beams 8 together carry a
Lastverteilerplatte 15. Load distribution plate 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 The horizontal distance 16 along the horizontal beam 8 between the load-bearing element 10 and the connection to the tie rod 14 (in this example, the outer end 13) is less than the horizontal distance 17 along the horizontal beam 8 between the load-bearing element 10 and a on a side of the load-bearing element 10 opposite the tie rod (i.e. on the freely cantilevered side 11 of the support structure 5) arranged second outer end 18 of the
horizontalen Trägers 8. horizontal beam 8.
In Fig. 3 sind beispielhaft einige Abmessungen in Zentimetern In Fig. 3 some dimensions are given in centimeters by way of example
zur Illustration angegeben. So kann zwischen den Zugstützen 14 given for illustration. In this way, between the tension supports 14
7717 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 As can be seen from the example shown in FIG. 4, the hollow wall 9 and the tension supports 14 can each be founded on a deep foundation 20. The deep foundation 20 is formed with two rows 21 of bored piles 22 . The bored piles 22 below the load-bearing element 10 formed by the hollow wall 9 are compression piles 23. The bored piles 22 below the tension supports 14 are tension piles 24. The bored piles 22 can have a diameter of 90 cm, for example. In this example, the compression piles 23 are longer (e.g. 16 m) than the tension piles 24 (example 10 m). The bored piles 22 are each connected at their upper end to a pile grid 25 which distributes the load. The pile grating 25 is covered with a pressure plate 26. The distances between the tie piles 24 in a row 21 can be, for example, half the distances between the tie rods 14, in this example about 3.2 m. The distances between the compression piles 23 can be even smaller, in this example about 2 m. How also results from Fig. 4, the foundation 27 of the existing building 1 at
Errichtung der Abfangkonstruktion 5 erhalten werden. Construction of the interception structure 5 can be obtained.
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 One or more tension supports 14 and tension piles 24 adjoining them can be equipped with lines 28, 29 for a heat transfer fluid, as shown schematically in FIG. In this case, for example, three separate lines 28 for a supply of a heat transfer fluid and three separate lines 29 for a return of the heat transfer fluid can be integrated into the tension supports 14 in the tension supports 14 . In the corresponding
Zugpfählen 24, beispielsweise an deren unterem Ende, können Tension piles 24, for example at the lower end, can
geschützt angeordnet sein. be protected.
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