Die Erfindung betri f ft eine Abfangkonstruktion für einen über einem Bestandsbauwerk errichteten Zubau, wobei die Abfangkonstruktion mindestens einen hori zontalen Träger aufweist , der auf mindestens einem lasttragenden Element gelagert ist .

Es ist grundsätzlich bekannt , ein Bestandsbauwerk zu überbauen, ohne zusätzliche Lasten auf das Bestandsbauwerk auf zubringen . Als Abfangkonstruktion kann dabei eine herkömmliche Brückenkonstruktion mit einem hori zontalen Träger vorgesehen sein, der z . B . an zwei gegenüberliegenden Enden auf j eweils 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 Schaf fung von Verkehrs flächen an einem Abhang, ist es aus der CN 211922133 U bekannt , eine Abfangkonstruktion mit einem hori zontalen 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 Verkehrs fläche abgefangen und über den hori zontalen 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 der hori zontale Träger als Lastwechselträger ausgebildet ist und mit dem mindestens einen hori zontalen Träger eine Zugstütze zur 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 j ene aus dem Eigengewicht eines von der Abfangkonstruktion getragenen Zubaus , auf zunehmen . Konstruktiv ist als Zugstütze j edes 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 auf zunehmende ständige Zuglast kann überwiegend oder ausschließlich vertikal sein, sie kann aber im Allgemeinen auch eine hori zontale 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 Wohnungs flächen über einem bestehenden Einkaufs zentrum 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 . Optional kann der hori zontale Abstand entlang des hori zontalen Trägers zwischen dem lasttragenden Element und der Verbindung mit der Zugstütze kleiner sein als zwischen dem lasttragenden Element und einem auf einer der Zugstütze gegenüberliegenden Seite des lasttragenden Elements angeordneten äußeren Endes des hori zontalen Trägers . Damit kann erreicht werden, dass die durch den Zubau zusätzlich genutzte Grundfläche des Bestandsbauwerks größer ist als die für den Zubau erforderliche zusätzliche Grundfläche außerhalb des Bestandsbauwerks .

Gemäß einer Variante kann die Zugstütze mit einem äußeren Ende des hori zontalen Trägers verbunden sein . Am äußeren Ende des Trägers ist die auf zunehmende 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 groß flächigen Zubau kann die Abfangkonstruktion mindestens zwei hori zontale Träger aufweisen, wobei die horizontalen Träger eine Lastverteilerplatte tragen . Die Lastverteilerplatte kann dabei ebenfalls hori zontal sein und fungiert in diesem Fall als Lastwechseldecke . In der Anwendung können vier hori zontale 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 hori zontalen Träger hinaus auskragen .

In diesem Zusammenhang kann mit j edem der hori zontalen Träger eine Zugstütze zur Aufnahme einer ständigen Zuglast verbunden sein . Auf diese Weise kann die Zuglast gleichmäßig auf alle hori zontalen Träger und das lasttragende Element oder deren j eweilige lasttragende Elemente verteilt werden . Zudem wird eine quer zu den hori zontalen Trägern wirkende Zuglast vermieden .

Gemäß einer weiteren Variante können das mindestens eine lasttragende Element und die Zugstützen j eweils über eine Tiefgründung fundiert sein . Dadurch kann eine vertikale Bewegung der lasttragenden Elemente und der Zugstütze zuverlässig vermieden werden, die andernfalls zu einer selbst in geringem 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, j e nach Bodenbeschaf fenheit 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 Aus führungs form 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, j eweils 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 Hei zen oder Kühlen des Zubaus ( es werden „Energiepfähle" für den Zubau geschaf fen) .

Der Zubau kann weiters eine Hol zkonstruktion aufweisen, wobei vorzugsweise der Zubau oberhalb einer Lastverteilungsplatte als Holzkonstruktion ausgeführt ist . Eine Hol zkonstruktion ist besonders geeignet für die Kombination mit der of fenbarten Abfangkonstruktion, weil eine große , allenfalls mehrstöckige , Flächennutzung bei relativ geringem Gewicht erzielbar ist .

Die Of fenbarung betri fft 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 der vorgeschlagenen Abfangkonstruktion relativ hoch, weil das gesamte Eigengewicht des Zubaus dadurch abgeleitet wird . Damit daraus keine nachteiligen Auswirkungen auf die Bauzeit folgen, ist die Errichtung als Fertigteil besonders vorteilhaft . Dadurch können etwaige Beeinträchtigungen auf die laufende Nutzung ( z . B . den laufenden Geschäftsbetrieb ) im Bestandsbauwerk minimiert 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 hori zontale 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 j edoch 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 Of fenbarung;

Fig . 2 zeigt schematisch eine Explosionsansicht , bei der die Abfangkonstruktion separat von einem Bestandsbauwerk und einer den übrigen Zubau bildenden Hol zkonstruktion 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

Einkaufs zentrum, mit einem an der Vorderseite vorgesehenen

Kundenzugang 2 gezeigt . Im Bereich der Rückseite 3 des Bestandsbauwerks 1 ist ein Zubau 4 dargestellt , der teilweise über dem Bestandsbauwerk 1 errichtet ist . Der Zubau umfasst eine Abfangkonstruktion 5 und eine davon getragene Hol zkonstruktion 6 . Die somit oberhalb der Abfangkonstruktion 5 angeordnete Holzkonstruktion 6 bietet fünf Ebenen 7 mit Wohnflächen . Dadurch wird ein Teil der Grundfläche des Bestandsbauwerks 1 zusätzlich 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 Aus führungsbeispiel weist die Abfangkonstruktion 5 sieben hori zontale Träger 8 auf . Die hori zontalen Träger 8 sind auf einer lasttragenden Hohlwand 9 gelagert . Die lasttragende Hohlwand bildet dabei ein lasttragendes Element 10 der Abfangkonstruktion 5 . Die hori zontalen 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 hori zontalen Träger 8 j eweils mit einer Zugstütze 14 verbunden . Die sieben Zugstützen 14 sind j eweils zur Aufnahme einer ständigen Zuglast eingerichtet . Die hori zontalen Träger 8 tragen gemeinsam eine Lastverteilerplatte 15.

Der hori zontale Abstand 16 entlang des hori zontalen 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 hori zontale Abstand 17 entlang des hori zontalen 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 hori zontalen Trägers 8 .

In Fig . 3 sind beispielhaft einige Abmessungen in Zentimetern zur I llustration angegeben . So kann zwischen den Zugstützen 14 ein Abstand von 46 cm vorgesehen sein . Die Stärke der Lastverteilerplatte 15 kann 40 cm betragen . Die Stärke der hori zontalen Träger 8 samt Lastverteilungsplatte 15 kann im Bereich der lasttragenden Hohlwand 9 etwa 175 cm und an den äußeren Enden 13 , 18 etwa 100 cm betragen . Die Breite der hori zontalen Träger kann beispielsweise 100 cm betragen . Die Hohlwand 9 kann sich von oben nach unten verj üngen, von ca . 40 cm im Bereich des Lagers der hori zontalen Träger 8 auf ca . 30 cm am Fuß 19 der Hohlwand 9 .

Wie sich aus dem in Fig . 4 gezeigten Beispiel ergibt , können die Hohlwand 9 und die Zugstützen 14 j eweils 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 j eweils 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 Häl fte 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 j eweils 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 Wärmetauscherrohre 30 angeordnet sein, die j eweils eine Vorlaufleitung 28 mit einer Rücklauf leitung 29 verbinden . Die Wärmetauscherrohre 30 können dabei in einem Bewehrungskorb 31 geschützt angeordnet sein .