DE19958537A1 - Erdbebensichere Fundamentenkoppelung durch faserverstärkte Kunststoffbauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauweise entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die meisten Bauwerke stehen auf einem soliden Fundament und sind somit fest mit dem Erdreich verbunden. Das heißt aber auch, dass sämtliche Bewegungen, die vom Erdreich ausgehen, in dieses Fundament eingeleitet werden und das Bauwerk mit diesen Bewegungen belastet wird.

Sind diese Bewegungen langsam, können sie dem Bauwerk nichts anhaben.

Bei stossartigen, kurzen Belastungen kommt es jedoch zu Schädigungen im Bauwerk.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fundament darzustellen, das stossartige Bewegungen von dem Bauwerk abhält.

Diese Aufgabe wird durch eine Bauweise entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das entkoppelte Fundament besteht aus zwei Fundamentplatten (z. B. Beton), die durch Stäbe aus faserverstärktem Kunststoff (z. B. GFK) miteinander verbunden werden. Durch geschickte Auswahl der Stablänge, -querschnitte, -anzahl und des Materialaufbaus kann eine Abstimmung des zu erstellenden Fundaments in bezug auf die Bauwerksmasse und der zu erwartenden Erdbewegungen erfolgen.

Wird das Entkoppelungsfundament in Abhängigkeit der Eigenresonanz des Bauwerkes zu den zu erwartenden Erdstössen ausgelegt, kann eine vollständige Entkoppelung erfolgen.

Die Vorteile bei der Verwendung von z. B. GFK sind:

• - hohe Biegewechselfestigkeit
• - keine bleibende Verformung (wie z. B. bei Stahl)
• - keine Korrosion
• - leichte Verarbeitung
• - beim Versagen der Stäbe liegt das Bauwerkfundament auf dem Erdfundament
• - leichte Abstimmung der Entkoppelungsstärke durch Anzahl, Länge und Querschnitt der Verbindungsstäbe
• - Nutzung des Zwischenraumes zur thermischen Trennung zum Erdreich
• - Nutzung des Zwischenraumes als Lagerraum, Tiefgarage o. ä.

Zu Zeichnung 1

In dieser Skizze soll ein Haus dargestellt sein, das im Gegensatz zu einem normalen Haus zwei Fundamente besitzt.

Das Hausfundament ist fest mit dem Haus verbunden und bildet mit dem Haus eine Einheit. Das Erdfundament ist mit der Erde verbunden und bildet mit der Erde eine Einheit.

Die beiden Massensysteme Haus und Erde werden durch die Verbindungselemente mit einander verbunden. Die Verbindungselemente sind in der Lage, das Hausgewicht und alle zum Haus gehörenden Massen zu tragen.

Zu Zeichnung 2

Hier ist ein Erdbeben simuliert.

Die Erde bewegt sich hier bei diesem Beispiel in horizontaler Bewegungsrichtung mit einer relativ hohen Frequenz.

Dadurch, daß die Verbindungselemente senkrecht angeordnet sind, können sie keine hohen horizontalen Kräfte aufnehmen. Die beiden Fundamente werden demnach gegeneinander verschoben. Das Haus folgt der Erdbewegung zeitversetzt.

Abgestimmt auf die für diese Wohngegend zu erwartende Erdbebenfrequenz wird die Schwingungskoppelung durch Anzahl, Länge und Querschnitt der Verbindungselemente ausgelegt.

Man erreicht damit, daß das Haus in Folge seiner trägen Masse quasi in "Ruhe" bleibt.

Zu Zeichnung 3

Hier sind die für die Traglast des Hauses notwendigen Verbindungselemente so zusammengefasst, daß man den Zwischenraum zwischen den beiden Fundamenten besser nutzen kann, wie z. B. als Parkhaustiefgarage, Funktionsetage oder ähnliches.

Claims (3)

1. Bewegungen, die im Erdreich entstehen, werden verzögert an das Bauwerk weitergegeben, und zwar in einer vorher zu bestimmenden Dämpfungsstärke, bzw Entkoppelungsrate, die dem Gebäude nichts anhaben kann.

2. Die Fundamententkoppelung ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Trennung des steifen Zusammenhanges zwischen Erdreich und Gebäude gibt.

3. Die entkoppelnden Verbindungselemente sind dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die auftretenden Belastungen nicht zerstört werden, sich nicht bleibend verformen, und dass sie die Differenzbewegung ausführen können.