[0001] Die Erfindung geht aus von einem Verbindungs-und Druckverteilungselement für zwei
in der gleichen Ebene nacheinander zu betonierenden Bauteile, die voneinander durch
eine Fuge zu trennen sind, mit einer Hülse und einem in die Öffnung der Hülse verschiebbar
einsteckbaren Dorn, wobei die Hülse zum Befestigen an einer Stirnschalung und zum
Einlassen in den zuerst zu betonierenden Bauteil und der in das Hülsenloch eingesetzte
Dorn zum Einlassen in den später zu betonierenden Bauteil bestimmt sind.
[0002] Solche Verbindungs- und Druckverteilungselemente werden zur Verbindung von Bauteilen
des Hoch- oder Tiefbaus, wie Dachplatten, Bodenplatten, Decken, Wände, Stützen, Stützmauern,
Autobahnen, verwendet, welche Bauteile in einer genau gleichen Ebene zu fixieren sind.
Die durch ein solches Element verbundenen Bauteile sind dem Einfluss unterschiedlicher
Temperaturen ausgesetzt, so dass sie in Richtung der Fuge ausdehnen und zusammenziehen.
[0003] Ein aus einem Dorn und einer Hülse bestehendes Element dieser Art ist in der europäischen
Patentanmeldung 00 32105 beschrieben. Die Hülse ist mit einer Verstärkung und einer
Befestigungsplatteversehen. Der in die Hülse passende Dorn ist ebenfalls mit einer
Verstärkung versehen. Die Verstärkungen, die aussen kegelstumpfförmig oder zylindrisch
ausgebildet sind, bestehen aus einem Epoxydharz. Die Befestigungsplatte weist vier
Löcher auf, durch welche man die Befestigungsplatte beim Einbau an eine Stirnschalung
des zuerst zu betonierenden Bauteiles befestigt. Der Dorn ist in der Öffnung der Hülse
verschiebbar eingesetzt. Der Schwerpunkt der zwischen Dorn und Hülse auftretenden
Schwerkräfte wird genau auf die Fuge zwischen den zuerst zu betonierenden und dem
nachträglich zu betonierenden Bauteil verlegt.
[0004] Durch die Verstärkungen wird eine grössere Oberfläche erreicht als diejenige der
durch die Verstärkungen überdeckten Abschnitte des Dornes bzw. der Hülse. Die Verstärkungen
verteilen dank ihrer grösseren Oberflächen die auftretenden Kräfte über eine grössere
Fläche im Beton. Die auf diese Weise erzeilte grössere Fläche vermag aber immer noch
nicht die erheblichen Schwerkräfte vollständig aufzunehmen, so dass insbesondere die
Dorne, die die Kräfte übertagen, aus Edelstahl hergestellt werden müssen. Auch die
Anzahl der Elemente kann nicht auf ein solches Mass herabgesetzt werden, welches aus
ökonomischen Gründen wünschenswert wäre.
[0005] In der US-PS 2,194,718 ist ein Verbindungs-und Lastübertragungselement für durch
eine Fuge getrennte Betonabschnitte einer Bahn beschrieben. Das Verbindungs- und Belastungsübertragungselement
besteht aus zwei DÜbeJstücken, deren jedes in einem der Bauteite eingeiassenwird.
In die beiden Dübelstücke ist eine axial verlaufende Stange eingesetzt. Anstelle von
zwei gleichen Dübelstücken und einer axial drinnen verlegten Stange kann die Stange
mit einem der Dübelstücke einstückig sein. Die beiden Dübelstücke sind an der der
Fuge zugekehrten Seite mit einem Stirnflansch und einem mit ihr einstückigen und zu
ihr im rechten Winkel verlaufenden Tragflansch versehen.
[0006] Bei dieser Lösung ist es nachteilig, dass auf dem Dübelstück nur ein Stirnflansch
mit dem zu ihm rechtwinklig verlaufenden Tragflansch vorgesehen ist. Die axial verlaufende
Stange weist dann keine Verstärkung auf. Dadurch wird die Oberfläche des Elementes
nur in beschränktem Umfange vergrössert.
[0007] Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungs-
und Druckverteilungselementzu schaffen, das so ausgerüstet ist, dass es eine viel
grössere Oberfläche aufweist als die bekannten Elemente. Durch die bessere Verteilung
der Kräfte soll auch die Anzahl solcher Elemente gegenüber dem Stand der Technik verkleinert
werden. Auch die Herstellungskosten eines solchen Elementes sollen wesentlich niedriger
sein als diejenigen der bekannten Elemente.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei dem Verbindungs- und Druckverteilungselement
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die Merkmale der Kennzeichnung des
Patentanspruches 1 gelöst.
[0009] Mit Vorteil ist jeder Bügel spiralförmig ausgebildet, wobei der äussere Endteil der
Spirale ein Rechteck bildet und der innere Endteil der Spirale auf der Hülse bzw.
dem Dorn aufgeschweisst ist.
[0010] Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, dass jeder Bügel in Form eines
Rechteckes in Armen einer stirnartigen Haltevorrichtung mit Nabe eingesetzt ist, welche
Haltevorrichtung auf der Hülse bzw. dem Dorn fest aufgepresst ist.
[0011] Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise nähererläutert.
[0012] Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Verbindungs- und Druckverteilungselementes
mit einer Hülse und einem Dorn, welche beide mit jeweils zwei spiralförmig ausgebildeten
Bügeln versehen sind,
Fig. 2 eine Ansicht teilweise im Schnitt der an einer Stirnschalung befestigten und
im zuerst betonierten Bauteil eingelassenen Hülse,
Fig. 3 eine Ansicht der im zuerst betonierten Bauteil eingelassenen Hülse,vonwelchem
Bauteil die Stirnschalung abgerissen wurde, und des in die Hülse eingeführten und
im nachträglich betonierten Bauteil eingelassenen Dornes,
Fig. 4 eine Ansicht einer Ausführungsform des Elementes mit einer stirnartigen Haltevorrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 einen Querschnitt des Dornes nach der Fig. 1,
Fig. 7 eine schematische Darstellung im Schnitt eines Kurvenabschnittes einer Autobahn
mit den eingelassenen Elementen, und
Fig. 8 eine schematische Ansicht im Schnitt eines geradlinig verlaufenden Autobahnabschnittes
und einer Stützmauer mit den eingelassenen Elementen.
[0013] Das in den Figuren dargestellte Element dient zur Verbindung von zwei in der gleichen
Ebene nacheinander zu betonierenden Bauteile 10, 11, die voneinander durch eine Fuge
19 zu trennen sind, wie es insbesondere bei Autobahnen oder Flugplatzbahnen der Fall
ist. Die in den Bauteilen eingelassenen Elemente ermöglichen das zwangslose Ausdehnen
und Zusammenziehen der Bauteile, die unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind.
Desweiteren dient das Element zur Verteilung der auftretenden Kräfte über eine grössere
Fläche im Beton.
[0014] Das Verbindungs- und Druckverteilungselement besteht aus einer Hülse 1 und einem
in die Öffnung 9 der Hülse 1 verschiebbar einsteckbaren Dorn 2. Die Hülse 1 ist zum
Befestigen an einer Stirnschalung 18 für den zuerst zu betonierenden Bauteil 10 und
zum Einlassen in diesen zuerst zu betonierenden Bauteil 10 bestimmt. Der in das Hülsenloch
9 eingesteckte Dorn 2 ist zum Einlassen in den später zu betonierenden Bauteil 11
bestimmt. Durch die unbehinderte Schiebebewegung des Dornes 2 in der Hülsenöffnung
9 können sich die beiden Betonbauteile 10, 11 nach dem Betonieren zwangslos ausdehnen
und zusammenziehen.
[0015] Sowohl um die Hülse 1 als auch um den Dorn 2 herum und im Abstand von denselben sind
jeweils mindestens zwei in sich geschlossene Bügel 3, 3' aus Armierungsstäben angeordnet.
In der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist jeder Bügel 3 spiralförmig ausgebidet.
Der äussere Endteil 3b der Spirale bildet ein Rechteck und der innere Endteil 3a der
Spirale ist auf der Hülse 1 bzw. dem Dorn 2 aufgeschweisst. Der spiralförmige Bügel
3 bestehtz.B. aus Armierungsstahl eines Durchmessers von 6 bis 12 mm und kann an einem
Automaten schnell in eine Spirale nach der Fig. 1 gewickelt werden. Der äussere Endteil
3b der Spirale wird auf dem überlappenden Mittelteil der Spirale aufgeschweisst. Damit
entsteht ein in sich geschlossener Bügel eines rechteckigen Gebildes, der mit Abstand
von der Hülse 1 bzw. dem Dorn 2 ortsfest angeordnet ist. Auf dem Automaten kann der
Bügel rasch und präzise auf ein gewünschtes Mass hergestellt werden. Pro Stunde können
ca. 500 Stück solcher spiralförmiger Bügel hergestellt werden.
[0016] Die rechteckige Form des Bügels 3 dient dazu, dass der Bügel 3 auf den Boden (z.B.
Magerbetonschicht 20) auf einer seiner Längsseiten oder auf einer seiner kürzeren
Seiten hochkant gelegt werden kann. Dadurch wird der Abstand der Hülse 1 bzw. des
Dorns 2 vom Boden nach Wunsch geändert. Um eine noch präzisere Einstellung der Höhe
der Hülse 1 vom Boden zu erzielen, werden jeweils mindestens zwei kreisförmige Distanzhalter
15 aus Kunststoff auf den äusseren Endteil 3b der Spirale des Bügels 3 der Hülse 1
aufgesetzt. Die Distanzhalter sind in verschiedenen Durchmessern auf dem Markt erhältlich.
[0017] Bei einer anderen Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 wird jeder Bügel 3', der
die Form eines Rechteckes hat, in Armen 4a einer sternartigen Haltevorrichtung 4 mit
Nabe 4b aus Kunststoff eingesetzt. Der Armierungsbügel 3' nach dieser Ausführungsform
unterscheidet sich von dem Armierungsbügel 3 nach der Ausführungsform gemäss den Fig.
1 bis 3 dadurch, dass er nicht spiralförmig ausgebildet ist. Er weist die Form eines
Rechteckes auf, wobei sich seine Endteile teilweise überlappen. In diesem Überlappungsbereich
sind die Endteile miteinander verschweisst. Die Arme 4a und die Nabe 4b der Haltevorrichtung
4 sind gelocht, um durch die Löcher 6, das Eindringen der Betonmasse zu ermöglichen
und somit eine bessere Haftverbindung zu erzielen.
[0018] Der Bügel 3' in Form des Rechteckes ist in Aussparungen 14 der Arme 4a eingesetzt.
Die Haltevorrichtung 4 ist auf der Hülse 1 bzw. dem Dorn 2 fest aufgesetzt. Die Arme
4a der Haltevorrichtung 4 sind in ihren Endteilen mit jeweils einem Nagelloch 8 versehen,
um das Aufnageln der auf der Hülse 1 aufgesetzten Haltevorrichtung 4 an der Stirnschalung
18 zu ermöglichen. Diese Ausführungsform wird bei kleineren Abmessungen des Elementes
verwendet.
[0019] Auch hier können auf den Bügel 3' der Hülse 1 Distanzhalter 15 aufgesetzt werden,
um die Höhe der Hülse 1 von dem Boden bzw. der Schalung nach Wunsch festlegen zu können.
[0020] Die Hülse istauf ihrem der Stirnschalung 18 zu verlegenden Ende aufgeschlitzt, wodurch
mehrere Laschen 5 entstehen. Die Laschen 5 sind mit Nagellöchern 8 versehen, um das
Aufnageln der Laschen 5 auf der Stirnschalung 18 für den zuerst zu betonierenden Bauteil
10 zu ermöglichen. Der Dorn 2, der durch die auftretenden Kräfte am höchsten belastet
ist, ist bei den bekannten Elementen aus Edelstahl hergestellt; dies auch aus dem
Grunde, um Korrosionswirkung zu vermeiden. Es wird nun vorgeschlagen, den Dorn 2 aus
einem Kern 12 aus Baustahl herzustellen, auf welchen ein Mantelrohr 13 aus Edelstahl
aufgepresst ist. Durch diese Massnahme wird eine beträchtliche Kostenersparung erzielt.
Der Durchmesser des Dornes kann von 16 bis 40 mm variieren. Der Durchmesser des Dornes
2 muss dem Durchmesser der Öffnung 9 der Hülse 1 passend entsprechen.
[0021] Um das Eindringen des Betonbreis während der Betonierung des ersten Bauteiles 10
in die Hülse 1 zu vermeiden, ist die Hülse an dem der Stirnschalung 18 anliegenden
Ende mit einem Kunststoffdeckel 16 versehen. Auf dem anderen Ende der Hülse 1 ist
eine Kunststoffkappe 17 aufgesetzt.
[0022] Nach dem Aushärten des ersten Betonbauteiles 10 wird die Stirnschalung abgerissen
und der Kunststoffdeckel 16 aus der Hülse 1 herausgenommen. Dann wird in die Öffnung
9 der Hülse 1 der Dorn 2 eingeführt, wobei der Abstand des Bügels 3, 3' von dem Bügel
der Hülse 1 den gewünschten Abstand einnimmt und die Fuge 19 wird mit Isolationsmaterial
ausgefüllt. Nach dem Aushärten des zweiten Betonbauteiles 11 ist die Verbindung hergestellt.
[0023] Das oben beschriebene Verbindungs- und Druckverteilungselement wird komplett in einer
Fabrik hergestellt. Auf der Baustelle wird es nur in Höhe eingestellt und zusammengelegt
werden. Die Montage ist sehr einfach. Die Bügel des Elementes liegen wie Dorne an
ihren vorgegebenen Plätzen ohne jegliche Bewegung und die Hülse behält ihre horizontale
Lage in der gewünschten Höhe bei. Die Hülse kann während der Montage der schweren
Armierung nicht mehr nach unten geraten. Durch den im Abstand von der Hülse bzw. dem
Dorn symmetrisch angeordneten Bügel wird eine bessere Verteilung des Druckes erreicht.
1. Verbindungs- und Druckverteilungselement für zwei in der gleichen Ebene nacheinander
zu betonierende Bauteile (10, 11), die voneinander durch eine Fuge (19) zu trennen
sind, mit einer Hülse (1) und einem in die Öffnung (9) der Hülse (1) verschiebbar
einsteckbaren Dorn (2), wobei die Hülse (1) zum Befestigen an einer Stirnschalung
(18) und zum Einlassen in den zuerstzu betonierenden Bauteil (10) und der in das Hülsenloch
(9) eingesetzte Dorn (2) zum Einlassen in den später zu betonierenden Bauteil (11)
bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl um die Hülse (1) als auch um den
Dorn (2) herum und im Abstand von denselben jeweils mindestens zwei in sich geschlossene
Bügel (3,3') aus Armierungsstäben angeordnet sind, die unmittelbar oder mittelbar
mit der Hülse (1) bzw. dem Dorn (2) fest verbunden sind.
2. Element nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bügel (3) spiralförmig
ausgebildet ist, wobei der äussere Endteil (3b) der Spirale ein Rechteck bildet und
der innere Endteil (3a) der Spirale auf der Hülse (1 ) bzw. dem Dorn (2) aufgeschweisst
ist.
3. Element nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bügel (3') in
Form eines Rechteckes in Armen (4a) einer sternartigen Haltevorrichtung (4) mit Nabe
(4b) eingesetzt ist, welche Haltevorrichtung auf der Hülse (1) bzw. den Dorn (2) fest
aufgepresst ist.
4. Element nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Hülse
(1 ) Laschen (5) vorgesehen sind, die senkrecht zur Längsachse (X) der Hülse (1) verlaufen
und zum Aufnageln auf die Stirnschalung (18) für den zuerst zu betonierenden Bauteil
(10) bestimmt sind.
5. Element nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (4a) und die
Nabe (4b) der Haltevorrichtung (4) gelocht sind und die Arme (4a) in ihren Endteilen
jeweils ein Nagelloch (8) aufweisen.
6. Element nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (2) aus einem
Kern (12) aus Baustahl und einem Mantelrohr (13) aus Edelstahl besteht, welches auf
den Kern (12) fest aufgepresst ist.
1. Connecting and pressure-distributing element for two structural components (10,11)
to be concreted in succession in the same plane and to be separated from one another
by a joint (19), having a socket (1) and a gudgeon (2) slidingly insertable into the
opening (9) of the socket (1), the socket (1) being intended for fastening to a frontal
shuttering (18) and for embedding in the structural component (10) to be concreted
first, and the gudgeon (2) inserted in the socket hole (9) being intended for embedding
in the structural component (11) to be concreted later, characterized in that round
about the socket (1 ) as well as about the gudgeon (2) and spaced from these, at least
two closed loops (3,3') respectively, made of reinforcing rods, are disposed, which
loops are directly or indirectly fixed to the socket (1 ) and to the gudgeon (2),
respectively.
2. Element according to patent claim 1, characterized in that each loop (3) is formed
spirally, the outer end portion (3b) of the spiral forming a rectangle and the inner
end portion (3a) of the spiral being welded on the socket (1) and on the gudgeon (2),
respectively.
3. Element according to patent claim 1, characterized in that each loop (3') in the
shape of a rectangle is inserted in arms (4a) of a star-like holding device (4) with
hub (4b), which holding device is tightly pressed on the socket (1) and on the gudgeon
(2), respectively.
4. Element according to patent claim 1, characterized in that there are provided at
one end of the socket (1) tongues (5) which run perpendicular to the longitudinal
axis (X) of the socket (1) and are intended for nailing onto the frontal shuttering
(18) for the structural component (10) to be concreted first.
5. Element according to patent claim 3, characterized in that the arms (4a) and the
hub (4b) of the holding device (4) are perforated, and the arms (4a) each have a nail
hole (8) in their end portions.
6. Element according to patent claim 1, characterized in that the gudgeon (2) is made
of a core (12) of structural steel and a jacket tube (13) of high-grade steel which
is tightly pressed onto the core (12).
1. Elément de liaison et de distribution de pression, pour le bétonnage de deux pièces
de construction (10, 11 ) situées dans le même plan, réalisées successivement et présentant
entre elles un joint (19) de séparation, comprenant un manchon (1 ) et un mandrin
(2) susceptible d'être engagé à coulissement dans l'âme (9) du manchon (1), et dont
le manchon (1 ) est destiné à être fixé à une paroi de coffrage frontale (18) et noyé
dans la pièce (10) dont le bétonnage se fait en premier lieu, le mandrin (2) étant
engagé dans l'âme (9) du manchon (1) et destiné à être noyé dans la pièce (11) à bétonner
ultérieurement,
caractérisé en ce qu'au moins deux étriers (3, 3') en fers d'armage fermés sur eux-mêmes
sont disposés autour du manchon (1 ) de même qu'autour du mandrin (2), ces étriers
s'étendant à distance du mandrin (2) ou du manchon (1 ) et étant reliés rigidement,
directement ou indirectement avec la pièce qu'ils entourent.
2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque étrier (3) a la
forme d'unespirale, dont la spire extérieure (3b) est rectangulaire et la spire intérieure
(3a) est soudée sur le manchon (1 ) ou sur le mandrin (2).
3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque étrier (3') a la
forme d'un rectangle et est engagé dans les bras (4a) d'un dispositif de retenue (4)
en forme d'étoile ayant un moyeu (4b) chassé sur le manchon (1 ) ou sur le mandrin
(2).
4. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pattes de liaison (5)
s'étendentà une extrémité du manchon (1 ), perpendiculairement à l'axe longitudinal
(X) du manchon (1) et sont agencées de manière à pouvoir être clouées sur la paroi
de coffrage frontale (18) de la pièce (10) à bétonner en premier lieu.
5. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras (4a) et le moyeu
(4b) du dispositif de retenue (4) présentent des trous et en ce qu'un trou de clouage
(8) est en outre prévu à l'extrémité de chacun des bras.
6. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin (2) se compose
d'un noyau (12) en acier de construction et d'une enveloppe (13) en acier allié, l'enveloppe
étant pressée rigidement sur le noyau.