CH666932A5

CH666932A5 - Zug- oder druckstab zur verbindung zweier betonteile.

Info

Publication number: CH666932A5
Application number: CH62887A
Authority: CH
Inventors: Heinz Witschi
Original assignee: Bau Box Ewiag
Priority date: 1987-02-19
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1988-08-31
Also published as: DE3801121A1; BE1002282A5; DE3801121C2

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zug- oder Druckstab aus korrodierendem Stahl zur Verbindung zweier Betonelemente oder eines Betonelementes mit einer Felswand über den dazwischenliegenden Trennbereich hinweg. Die Verbindung zweier im Ortsbau herzustellender Betonelemente, über einen Trennbereich, beispielsweise eine Dehnfuge oder eine mit Isolationsmaterial ausgefüllte Wärmedämmfuge, stellt den Bauingenieur oder Statiker vor ein relativ komplexes Problem. Er muss die Festigkeit berücksichtigen, wobei er die Möglichkeit hat, entweder die Anzahl der Stäbe pro Längeneinheit oder den Durchmesser der Stäbe zu variieren. Hierbei ist er jedoch in der Wahl eingeschränkt. Die Dicke der Stäbe geben ihm die Biegeradien vor, die dann jedoch von der Dicke des Betonelements ihrerseits eingeschränkt werden. Ferner muss der der Materialwahl seine Aufmerksamkeit widmen.

Verwendet er handelsüblichen Baustahl, so muss er denselben im Trennbereich gegen Korrosion schützen. Dies kann durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung erfolgen. Er kann aber auch den heute schon im Bau verwendeten rostfreien Stahl einsetzen. Dabei muss er aber schliesslich auch die Kosten berücksichtigen. Rostfreier Stahl ist heute um einen Faktor 4 bis 5 mal teurer als üblicher Baustahl.

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, einen Zug- oder Druclcstab zur Verbindung zweier Betonteile oder eines Betonteiles mit einer Felswand gemäss Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, der in den kritischen Trennbereich zwischen zwei Betonelementen zu liegen kommt gegen Korrosion geschützt ist, eine erhöhte Festigkeit aufweist und preiswert ist.

Diese vielfältige Aufgabe löst ein Zug- oder Druckstab, der die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Ein derart ausgestalteter Zug- oder Druckstab hat die Eigenschaft eines laminierten Verbundproduktes, das in der Materialzusammenstellung für gewisse Anwendungen optimiert werden kann.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung des erfindungsgemässen Zug- oder Druckstabes im Detail, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 den Stab in der Verwendung in einem Kragplatten-Anschlusselement in eingebautem Zustand und

Fig. 3 den Stab in der Verwendung als Zuganker im Fels.

Der eigentliche Stab aus korrodierendem Stahl ist mit 1 bezeichnet. Je nach der Anwendung dient er als Zug- oder Druckstab. Üblicherweise sind solche Stäbe aus einem handelsüblichen Baustahl gefertigt. Dabei kann es sich um einen glatten oder wie dafgestellt, um einen gerippten Stahlstab handeln. Die Rippen 2 erhöhen die Festigkeit der Verbindung des Stahlstabes mit dem Beton.

In einem Bereich B, der in eingebautem Zustand des Druck- oder Zugstabes in den Trennbereich zwischen zwei zu verbindenden Betonelementen zu liegen kommt, ist der Zugoder Druckstab mit einer Hülse 3 umgeben. Die Hülse 3 berührt den Stahlstab an keiner Stelle, sodass die Bildung eines Elektrolyts vermieden wird. Dies trifft auch zu in bezug auf weitere Metallstäbe, beispielsweise von der Armierung, denn im eigentlichen Trennbereich verlaufen keine Armierungen.

Die Hülse wird aus einem nichtkorrodierenden Metall gefertigt. Beispielsweise kann dies aus einem Abschnitt eines Rohres aus rostfreiem Stahl oder gewissen Buntmetallen, beziehungsweise Legierungen erfolgen.

Der verbleibende Zwischenraum ist mit einer giessfähigen, aushärtenden Masse 4 ausgefüllt. Hier kommen sowohl Kunstharzmischungen wie auch sogenannte Injektionsmörtel in Betracht. Die Wahl des Materials ist teilweise abhängig von dem vorgegebenen Einsatzbereich. Gerade Injektionsmörtel, ein kunststoffvergüteter Mörtel, hat besonders günstige Eigenschaften. Er härtet schnell aus und ist chemisch neutral. Auch lassen sich damit hohe Festigkeitswerte erreichen. Aber auch zweikomponentige Kunstharze wie Araldit (WZ der Firma CIBA-GEIGY) sind geeignet, wenn auch etwas teuer.

Die relativ einfache Konstruktion hat jedoch erhebliche Vorteile:

1. Einerseits nimmt die Masse 4 und die Hülse 3 einen Teil der anliegenden Zug- beziehungsweise Druckkräfte auf.

Geht die Hülse 3 auch noch in die angrenzenden Betonelemente hinein, kann sie auch direkt Druckkräfte aufnehmen.

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2. Die Hülse mit der eingefüllten Masse wirkt wie eine Stützmanschette und vermag erheblich höhere Querkräfte aufzunehmen.

3. Der sonst im Trennbereich den atmosphärischen Bedingungen ausgesetzte Stahlstab ist hervorragend geschützt.

4. Der Stab 1 muss sonst den höchsten auftretenden Kräften angepasst sein, die immer im Trennbereich B auftreten.

Dank der erfindungsgemässen Ausgestaltung kann nunmehr der Stab gesamthaft mit geringerem Durchmesser dimensioniert sein, wodurch kleinere Biegungsradien zugelassen werden und Material eingespart werden kann.

5. Die Mehrkosten werden durch die Materialeinsparungen gemindert, sodass eine kostengünstige, vermehrt einsetzbare und sichere Lösung geboten wird.

Die Anwendung solcher Zug- oder Druckstäbe ist vielfältig. Figur 2 zeigt eine Anwendung in einem Kragplatten-Anschlusselement. Die Bodenabdeckplatte ist mit P, die Kragplatte mit K bezeichnet. Der Bereich B zwischen den beiden Platten P und K ist mit Isolationsmaterial I ausgefüllt. Als Isolationsmaterial I kann beispielsweise Steinwolle verwendet werden. Schliesslich zeigt die Figur 3 ein Beispiel eines Zugankers. Hier dient der Stahl 1 der Verbindung einer zu sichernden Felswand F mit einem Betonelement E. Der Bereich B' ist hier nicht eine Trenn- oder Dehnfuge, sondern eine Nasszone, in der eine stark korrodierend wirkende Atmosphäre herrscht. Der Stab 1, der hier ein Felsanker ist, wird mit seinem geraden Ende in eine Bohrung geschoben und der verbleibende Raum mit einem härtenden Injektionsmörtel oder mit einem Zweikomponentenkleber ausgefüllt.

Bei der Verwendung von Zuganker im Fels wurde die Bohrung bis anhin üblicherweise mit einem gewissen Gefälle zum tiefsten Punkt der Bohrung in einer Felswand angebracht. Das Bohrloch wurde anschliessend mit Injektionsmörtel oder einem Kleber gefüllt und der Zuganker eingeschoben und lagefest gehalten bis zur genügenden Abbin-dung des Klebers oder Mörtels. Eine weitere Methode bestand darin, die Verankerungsbohrung etwa horizontal anzubringen und eine zweite Füllbohrung mit relativ starkem Gefälle zu bohren, welches etwa in den Endbereich der Verankerungsbohrung in dieselbe mündet. Der Zuganker wurde dann eingeschoben und der Injektionsmörtel oder Kleber durch die Füllbohrung eingepresst, bis sie vorne aus der Verankerungsbohrung herausquoll. Eine weitere, neue Methode schliesslich sieht vor, in die Verankerungsbohrung

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eine Ampulle einzuschieben, die dann durch Einschlagen des Zugankers zerstört wird und ein Zweikomponenten-Kleber freisetzt und vermischt. All diese Verwendungen haben erhebliche Nachteile. Die erstbeschriebene Methode lässt nur eine ungenaue Dosierung des teuren Klebers oder Injektionsmörtels zu und schränkt auch die Anordnung der Bohrung ein. Die zweite Methode mit einer zusätzlichen Bohrung ist arbeits- und zeitaufwendig und die letztbeschriebene Variante ist unsicher bezüglich der korrekten Vermischung der Komponenten und relativ teuer.

Durch die Verwendung des erfindungsgemässen Zug- oder Druckstabes gemäss den Ansprüchen 5 und 6 lässt sich hier eine wesentliche Verbesserung erreichen. Im Zwischenraum zwischen Hülse 3 und Stab 1 wird ein Rohr 5 eingelegt, welches sich durch die gesamte Hülse 3 bis annähernd einem Ende des Zugankerstabes 1 erstreckt. Dieses Rohr, das aus einem relativ festen Kunststoff oder Metall sein kann dient als Zufuhr für den in das Bohrloch zu injizierenden Mörtel oder Kleber. Ideal ist es, wenn auf die Hülse 3 ein ringförmiges Dichtelement 6 aufgeschoben ist. Dieses dichtet den Spalt zwischen dem Bohrloch und der Hülse 3 ab. Damit aber die Luft, die beim Injizieren des Mörtels oder Klebers in das Bohrloch entweichen kann, muss eine Luftaustrittsöffnung vorhanden sein. Dieses Loch hat zudem noch Kontrollfunktion. Quillt die injizierte Masse 4 aus dieser Öffnung die selbstverständlich bezüglich der Vertikalrichtung oben sein soll, so hat man Gewähr, dass das Bohrloch von der Rohrmündung bis zum Dichtelement vollständig gefüllt ist. Als Dichtelement kann auch ein offener Sprengring dienen. Das Rohr lässt sich entlang dem Stab mit diesem befestigen,

sodass auch Gewähr besteht, dass die Rohrmündung am gewünschten Ort sich befindet und nicht beim Einschieben umgeknickt oder gebogen wird.

An der Zufuhrseite kann an das Rohr 5 eine hand- oder maschinelle Pumpe angeschlossen werden, um die Injektionsmasse in das Bohrloch zu pressen.

Die erheblich höhere Biegfestigkeit und Querkraftfestigkeit des Ankers im Trennbereich zwischen Fels und Beton erlaubt es auch, mit einem geringeren Durchmesser des Zugankerstabes zu arbeiten. Folglich kann auch das Verankerungsbohrloch geringer sein, welches die Bohrzeit gewaltig reduziert. Lediglich der Bereich des Bohrloches, der den verdickten Teil mit der Hülse 3 aufnimmt muss in diesem Bereich erweitert sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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( 1 ) in der aushärtenden Masse (4) ein Rohr (5) eingebettet ist, welches sich mindestens auf einer Seite bis annähernd zum Ende des Stabes (1) erstreckt.

1. Zug- oder Druckstab aus korrodierendem Stahl zur Verbindung zweier Betonelemente oder eines Betonelementes mit einer Felswand über den dazwischenliegenden Trennbereich hinweg, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab im Bereich (B), der in dem Trennbereich zwischen den beiden zu verbindenden Elementen zu liegen kommt, mit einer den Stab ( 1 ) distanzierend umgebenden Hülse (3) aus nichtkorro-dierendem Metall versehen ist und der Zwischenraum zwischen Hülse und Stab mit einer giessfähigen, aushärtenden Masse (4) ausgefüllt ist.
2. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die giessfähige, aushärtende Masse (4) ein kunststoffvergüteter Mörtel ist.

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PATENTANSPRÜCHE
3. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die giessfähige, aushärtende Masse (4) ein Kunststoffharz ist.
4. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (3) aus rostfreiem Stahl gefertigt ist.
5. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hülse (3) und dem Stab
6. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hülse (3) ein ringförmiges Dichtelement (6) aufgeschoben ist, welches eine Luftauslassöffnung (7) aufweist.
7. Verwendung des Zug- oder Druckstabes nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Zuganker. (Fig. 3)
8. Verwendung des Zug- oder Druckstabes nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Kragplatten-Anschlusselement. (Fig. 2)
9. Verwendung des Zug- oder Druckstabes nach Anspruch 5 als Zuganker dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker mit jenem Ende des Stabes, welches mindestens annähernd gleichlang wie das Rohr (5) ist, in eine Felsbohrung geschoben wird und dass der zur Befestigung dienende Mörtel durch das Rohr (5) in der Felsbohrung angebracht wird.
10. Verwendung nach Anspruch 9, des Zug- oder Druckstabes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel solang durch das Rohr (5) angebracht wird, bis er aus der Luftauslassöffnung (7) des Dichtelementes (6) herausquillt.