DE10161426A1

DE10161426A1 - Verankerung für verspannte Konstruktionen

Info

Publication number: DE10161426A1
Application number: DE2001161426
Authority: DE
Inventors: Thomas Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-18

Abstract

Eine Verankerung für insbesondere seilverspannte Konstruktionen zur Verbindung mit einem Bauwerk weist eine Grundplatte mit mindestens zwei Durchbrechungen, wie Bohrungen zur Aufnahme von Ankerstangen auf, deren einer Endbereich zur Befestigung in Ausnehmungen des Bauwerks ausgebildet ist und deren anderer, freier Endbereich zur Aufnahme der Grundplatte. Diese wird gegebenenfalls im Abstand von dem Bauwerk auf den Ankerstangen mittels Haltemittel verspannt, ohne daß die Verankerung bei der Montage auf Zugkräfte beansprucht wird. Die Grundplatte kann während und/oder auch nach ihrer Montage auf den Ankerstangen variabel ausgerichetet werden. Das gleiche gilt für das Kupplungsteil auf der Grundplatte.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerung für verspannte und insbesondere für seilverspannte Konstruktionen zur Verbindung mit einem Bauwerk, mit einer Grundplatte, die mindestens zwei Durchbrechungen zur Aufnahme von Verankerungsmitteln aufweist und mindestens ein Kupplungsteil zum Ankoppeln der Konstruktionen, wie zum Beispiel von Fahrleitungsanlagen oder Beleuchtungsanlagen aber auch für anderweitig an einem Träger zu befestigenden Anbauteilen, wie Werbeschilder oder Vordächer und Ausleger.
Für derartige Verankerungen sind mannigfache Lösungsvorschläge bekannt. Statt anderer seien zum Beispiel genannt: Dübel mit Haken oder Schraube; Flacheisen mit Löchern, das eingemörtelt oder einbetoniert wird; Gewindestab mit Ringöse oder Gabellasche, der in eine Bohrung eingeklebt wird oder eine Platte oder Wandrosette, die mit zwei oder mehr Dübeln an der Wand befestigt wird. All diese Verankerungen lassen nur eine geringe Krafteinleitung zu. Die Flacheisen und Gewindestäbe weisen eine geringe Biegefestigkeit bei Schrägzugbeanspruchungen auf sowie eine zu hohe Kantenpressung im Bereich ihres Austritts an der Wand. Bei der Platte oder Wandrosette sind nur geringe Setztiefen der Dübel in ihren Ausnehmungen vorgesehen. Abgesehen davon wird sie, wie jede Dübelverankerung, schon bei ihrer Montage in der Wand oder dergleichen durch die erforderliche Anzugskraft der Verschraubung auf Zug beansprucht, wodurch ein nicht geringer Teil der möglichen Krafteinleitung in die Wand verloren geht.
Keine der vorbekannten Konstruktionen ist für den Einsatz bei vorgebauten Fassaden geeignet.
Ausgehend von dem erörterten Stande der Technik, insbesondere der Platte oder Wandrosette, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Verankerung vorzuschlagen, die durch keine zusätzlichen montagebedingten Zugbeanspruchungen belastet wird.
Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Verankerung ohne Beeinträchtigung ihrer Haltefunktion auch bei vorgebauten Fassaden einsetzbar sein.
Die Ermöglichung größerer Toleranzen soll eine vereinfachte Montage zulassen.
Schließlich soll die Verankerung bei, aber auch nach ihrer endgültigen Montage ein einfaches Ausrichten der zu haltenden Konstruktion gemäß deren baulichen Vorgaben ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß den Durchbrechungen, zum Beispiel Bohrungen in der Grundplatte, Ankerstangen zugeordnet sind, deren einer Endbereich zur Befestigung in dem Bauwerk und deren anderer Endbereich zur Aufnahme der Grundplatte ausgebildet ist, wobei die Grundplatte gegebenenfalls im Abstand von der Oberfläche des Bauwerks auf den Ankerstangen festlegbar ist.
Durch den Einsatz von Ankerstangen mit oder ohne Gewinde im Bereich ihres Endbereichs in der Wand oder dergleichen ist eine große Setztiefe in den zumeist einfachen Bohrlöchern möglich. Die maximale Kantenpressung wie auch die maximal mögliche Auszugskraft kann durch die Anzahl der Ankerstangen variiert werden. So ist eine nahezu beliebige Dimensionierung der Verankerung nach geforderter Krafteinleitung durch Wahl und Kombination der Stärke und Anzahl der Ankerstangen sowie deren Länge bzw. Verankerungstiefe und der Form, Größe und Dicke der Grundplatte möglich. Eine einfache statische Berechnung liefert die Auswahlkriterien.
Die Befestigung der Grundplatte erfolgt zum Beispiel zwischen Muttern, die auf Gewinde der freien Endbereiche der Ankerstangen aufgeschraubt werden oder mittels Klemmstücken. Unterleg- oder Druckscheiben dienen der Lastverteilung. Die Verankerung selbst wird durch diese Art der Befestigung der Grundplatte auf den Ankerstangen nicht auf Auszug belastet, wodurch eine erhebliche Sicherheit erreicht wird. Eine zusätzliche Verbesserung in Bezug auf die Abtragung von Kräften in die Wand ergibt eine Verfüllung des freien Raums zwischen der Oberfläche des Bauwerks und der Grundplatte mit druckfestem Mörtel, Kleber, Beton oder dergleichen.
Bei vorgebauten Fassaden kann der gesamte Abstand zwischen Bauwerkoberfläche und Fassadenoberfläche über an der Unterseite der Grundplatte abgestützte Hohlprofile, in welchen die Ankerstangen geführt sind, ausgeglichen werden. Die Befestigung der Grundplatte erfolgt dann, wie oben beschrieben, zwischen den Haltemitteln, die sich gegen die Oberfläche der Grundplatte, und den Haltemitteln, die sich gegen das freie Ende der Hohlprofile verspannen lassen. Auf diese Weise wird weder das Bauwerk noch die Fassade auf Kräfte, die durch die Montage der Verankerung verursacht werden könnten, beeinträchtigt.
Zum Ausgleich von Toleranzen beim Setzen der Ankerstangen können die Ankerstangen und/oder die Hohlprofile in die Durchbrechungen exzentrisch eingesetzt werden. Vorteilhafterweise können die Ankerstangen in exzentrischen Bohrungen von Stopfen, die in die Bohrungen der Grundplatte und in das freie Ende der Hohlprofile eingesetzt werden, geführt werden. Durch Verdrehen der Stopfen läßt sich die Einstellung der Grundplatte auf den Ankerstangen ändern und/oder Einbautoleranzen der Ankerstangen ausgleichen.
Das Kupplungsteil beziehungsweise Lastangriffsmittel kann vorteilhafterweise zum Ausrichten der zu verspannenden Konstruktion auf der Grundplatte in verschiedenen Positionen befestigt werden. Hierfür sind in der Grundplatte verteilt zum Beispiel Bohrungen vorgesehen, mit denen das Kupplungsteil verschraubt werden kann oder Langlöcher in verschiedene Richtungen ermöglichen ein variables Verschieben der Schraubverbindung des Kupplungsteils und seine Befestigung an der gewünschten Stelle. Als Kupplungsteil oder Lastangriffsmittel können auch mit der Grundplatte verschweißte Laschen, Bolzen oder Profile angebracht werden. Das Kupplungsteil oder Lastangriffsmittel kann mit der Grundplatte auch als gemeinsames Gußteil ausgebildet sein.
Da die Ankerstangen mittels aushärtbarer Massen, wie Kleberkomponenten, Mörtel, Beton in die Ausnehmungen eingesetzt werden, kommt einer genauen Form oder Anordnung keine große Bedeutung zu, was zu einer großen Montageerleichterung der Verankerung beiträgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer Verankerung,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Verankerung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2a eine Ankerstange in der Draufsicht,
Fig. 2b das Kopfteil einer Ankerstange gem. Fig. 2 im Schnitt,
Fig. 2c das Fußteil einer Ankerstange gem. Fig. 2 im Schnitt,
Fig. 3 die Draufsicht einer Verankerung mit rechteckiger Grundplatte,
Fig. 4 die Draufsicht einer Verankerung mit runder Grundplatte.
Die Verankerung weist eine Grundplatte 1 beliebiger, den Montagevorgaben anpassbarer Konfiguration und den Belastungen entsprechender Stärke auf. Vorzugsweise ist sie entsprechend den Ausführungsbeispielen wie in der Fig. 3 rechteckig oder in der Fig. 4 rund. Sie kann aus verschiedenen Materialien, wie Metallen oder Kunststoffen bestehen, soweit sie insbesondere den Festigkeitsansprüchen genügen. Sie ist mit Ankerstangen 2 an einem Endbereich 22 fest verbindbar, zum Beispiel verschraubbar (vgl. Fig. 1). Der andere Endbereich 21 der Ankerstangen 2 ist in einem Bauwerk B in der Regel fest verankerbar. Er kann aber auch ein grobes Schraubengewinde aufweisen, das eine Lösung durch Herausschrauben ermöglicht. Die Ankerstangen 2 haben üblicherweise einen runden Querschnitt. Zur Vergrößerung der Biegefestigkeit und zur Verringerung der Kantenpressung mittels größerer Auflageflächen sind jedoch auch Ankerstangen mit einem T-Profil oder Doppel T-Profil vorgesehen, sowie rechteckige oder Dreiecksprofile. Dabei wird der obere Endbereich 22 zur Aufnahme der Grundplatte 1 in der Regel rund sein. Das Bauwerk B kann eine Wand, eine Decke oder der Boden eines Gebäudes oder einer sonstigen Baukonstruktion sein. Es ist jedoch auch zum Beispiel ein Träger darunter zu verstehen und eine jegliche Konstruktion, die in der Lage ist, Kräfte und insbesondere Zugkräfte, die über die Verankerung eingebracht werden, aufzunehmen.
Die Grundplatte 1, die vorteilhafterweise aus Metall besteht, weist in der in Fig. 4 dargestellten kreisrunden Ausführungsform beispielsweise vier im Abstand vom Außenumfang gleichmäßig verteilte Durchbrechungen 11 auf, vorzugsweise in Form von Bohrungen, deren Durchmesser wenig größer ist als der Außendurchmesser der Ankerstangen 2, zumindest in deren Endbereichen 22. Auf diese Endbereiche wird die Grundplatte 1 zur Montage aufgeschoben und verspannt, im einfachsten Fall zwischen jeweils zwei Muttern (61).
Die Fig. 2b zeigt den Einsatz eines Stopfens 5 in die Bohrungen 11 der Grundplatte 1. Er ist mittels eines Kragens 52 gegen Durchrutschen gesichert und er weist eine exzentrische Bohrung 51 zur Aufnahme und Führung der Ankerstange 2 auf. Die Stopfen 5 können zum Ausgleich von Toleranzen beim Setzen der Ankerstangen 2 in den Bohrungen 11 verdreht werden, wodurch eine exakte Montage und das Ausrichten der Grundplatte 1 auf den Endbereichen 22 der Ankerstangen 2 erleichtert wird.
In einer anderen Ausführungsform gemäß Fig. 2, die den Einsatz der erfindungsgemäßen Verankerung an einem Bauwerk B mit vorgebauter Fassade oder Verblendung F zeigt, die keine oder nur zu geringe Zugkräfte aufnehmen kann, erfolgt die Verspannung der Grundplatte 1 unter Verwendung von Hohlprofilen 4, die sich gegen die Unterseite der Grundplatte 1 abstützen. In den Hohlprofilen, die den gesamten Abstand zwischen der Oberfläche des Bauwerkes B und der Fassade F überbrücken können, sind die Ankerstangen 2 geführt. Die Hohlprofile 4 sind mit der Unterseite der Grundplatte 1 fest verbunden, zum Beispiel verschweißt; sie können aber auch ohne feste Verbindung dagegen abgestützt und mit Haltemittel 6 verspannt sein. Sie weisen in ihrem freien Ende einen Stopfen 5 auf (vgl. Fig. 2 und 2c), wie er bereits oben in Verbindung mit Fig. 2a als Einsatz in die Bohrungen 11 der Grundplatte 1 beschrieben wurde. Auch die Funktion des Stopfens 5 in der Grundplatte 1 (Fig. 2b) und in dem freien Endbereich des Hohlprofils 4 (Fig. 2c) ist die gleiche, wie oben beschrieben; die exzentrischen Bohrungen 51 in den Stopfen 5, in denen die Ankerstangen 2 geführt werden, erleichtern die Montage und das Ausrichten der Grundplatte 1.
Wie in Fig. 3 gezeigt, können die Durchbrechungen 11 auch in Form von Langlöchern 13 ausgebildet sein, die sich in unterschiedlichen Richtungen in der Grundplatte 1 erstrecken können, wodurch die Montage und das Ausrichten der Grundplatte vereinfacht wird.
Mit der Grundplatte 1 ist ein Kupplungsteil 3 fest und gegebenenfalls lösbar verbunden. Geeignete Kupplungsteile können zum Beispiel Ösen, Haken, Winkel oder Laschen sein, je nach dem, mit welchen Haltemitteln die zu befestigende Konstruktion daran angelenkt werden soll. So werden die sogenannten seilverspannten Konstruktionen wie Fahrleitungsanlagen oder Beleuchtungsanlagen andere Haltemittel aufweisen und entsprechend angepaßte Kupplungsteile erforderlich machen als Wandbauteile mit entsprechenden Verstrebungen, was jedoch unproblematisch ist. Vorzugsweise ist das Kupplungsteil 3 an zentraler Stelle der Grundplatte 1 angeordnet (vgl. zum Beispiel Fig. 3 und 4). Konstruktiv oder baulich bedingte Vorgaben können aber auch die Anordnung des Kupplungsteils 3 in anderen Bereichen der Grundplatte 1 vorteilhaft machen (nicht dargestellt). Auch sind mehrere Kupplungsteile 3 im Abstand zueinander möglich (nicht dargestellt). Vorzugsweise ist das Kupplungsteil 3 mittels einer Schraubverbindung 31 auf der Grundplatte 1 befestigt. Die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen eine typische Schraubverbindung 31 des Kupplungsteils 3 mit einer Öse 311 zum Eingriff der abzuspannenden Konstruktion, die einen Fuß 312 zur Auflage auf der dem Bauwerk abgewandten Seite der Grundplatte 1 aufweist, in dem sich eine Bohrung 313 mit einem Innengewinde befindet, zur Aufnahme einer Schraube 314 auf der anderen Seite der Grundplatte 1, wobei gegebenenfalls zwischen Schraube 314 und Grundplatte 1 eine Unterlags- oder Druckscheibe 315 vorgesehen sein kann.
Zum Zwecke einer Feinjustierung der abzuspannenden Konstruktion können auf der Grundplatte 1 verteilt mehrere Bohrungen 12 mit oder ohne Innengewinden vorgesehen sein, in welchen nach Bedarf das Kupplungsteil 3 verschraubt werden kann, bis es mit seinem Fuß 312 auf der Grundplatte 1 zur Anlage kommt (Fig. 4). Dem gleichen Zweck einer Ausrichtung der Konstruktion dienen Langlöcher 14, die gegebenenfalls von einer zentralen Bohrung ausgehen und in verschiedene Richtungen verlaufen (Fig. 4). In ihnen kann das Kupplungsteil 3mittels seines Schraube 314 verschoben und an Ort und Stelle festgeschraubt werden.
Zur Montage der Verankerung vor Ort werden zunächst die Ankerstangen 2 in Ausnehmungen 7 des Bauwerks B mittels einer aushärtbaren Masse 8 verankert, die zwischen Ankerstange und der Wandung der Ausnehmung 7 eingebracht wird. In der Regel wird hierfür ein Mörtel oder Beton benutzt oder ein geeigneter Kleber. Die Anzahl der Ausnehmungen 7 und ihre Anordnung sind durch die Abmessung der Grundplatte 1 bzw. die Anordnung ihrer Durchbrechungen 11 vorgegeben. Die Tiefe und der Querschnitt der Ausnehmungen 7 wird durch die Abmessungen der Endbereiche 21 der Ankerstangen 2 unter Berücksichtigung der erforderlichen Setztiefe in Anbetracht der Auszugskräfte bestimmt und unter Berücksichtigung der erforderlichen Übermaße zur Verfüllung mit der aushärtbaren Masse 8. Im Anschluß daran werden die Ankerstangen in den Ausnehmungen 7 ausgerichtet. Nach dem Aushärten werden die Haltemittel 6, zum Beispiel Muttern 61, auf den Gewinden der freien Endbereichen 22 bis dicht oberhalb der Oberfläche des Bauwerks B heruntergeschraubt, sodaß gegebenenfalls noch etwas Luft für die Schraube 314 des Kupplungsteils 3 gewahrt ist, wobei eine Justierung für die Auflage der Grundplatte vorgenommen wird. Anstelle der Muttern 61 können andere Feststellmittel zum Einsatz kommen, wie zum Beispiel Klemmringe, die mittels sie von außen durchdringende Schrauben auf den Ankerstangen 2 in Position gehalten werden (nicht dargestellt) oder ein mit der Ankerstange fest verbundener, zum Beispiel angeformter oder angequetschter Kragen, gegen den die Grundplatte mittels einer Mutter verspannbar ist (nicht dargestellt). In jedem Fall können Zwischenelemente wie Unterlegscheiben oder Druckscheiben 62 zum Einsatz kommen. Dann wird die Grundplatte 1 mit ihren Durchbrechungen 11 in der richtigen Position in die freien Endbereiche 22 der Ankerstangen 2 eingesetzt und gegebenenfalls nach Ausrichtung mit Hilfe der exzentrischen Bohrungen 51 der eingepaßten Stopfen 5 wird sie durch Anziehen der äußeren Muttern 61 auf den freien Endbereichen 22 der Ankerstangen 2 gegen die unteren Haltemittel 6, zum Beispiel den Muttern 61, auf den Ankerstangen verspannt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei der Montage der Grundplatte 1 keine Zugkräfte auf die Ankerstangen 2 aufgebracht werden.
Der Raum zwischen dem Bauwerk B und der Grundplatte 1 kann anschließend mit druckfestem Mörtel, Kleber oder Beton verfüllt werden, wodurch eine zusätzliche Verbesserung in Bezug auf die Abtragung von Kräften in das Bauwerk B ergibt.
Das Kupplungsteil 3 kann auf der Grundplatte 1 lose oder fest vormontiert sein. Die Montage ist aber auch nach dem Einbau der Grundplatte 1 möglich. Dann erfolgt die Feinjustierung nach den vorgegebenen Bedingungen der Konstruktion bzw. deren Aufhängungsmittel, wie oben beschrieben, und im Anschluß daran die Fixierung des oder der Kupplungsteile 3 auf der Grundplatte 1. Die Konstruktion kann dann in der richtigen Lage problemlos angekoppelt werden. Bezugszeichenliste 1 Grundplatte
11 Durchbrechung
12 Bohrung
13 Langloch
14 Langloch
2 Ankerstange
21 Endbereich
22 Endbereich
23 Schraubengewinde
3 Kupplungsteil
31 Schraubverbindung
311 Öse
312 Fuß
313 Bohrung
314 Schraube
315 Unterlags- oder Druckscheibe
4 Hohlprofil
5 Stopfen
51 exzentrische Bohrung
52 Kragen
6 Haltemittel
61 Mutter
62 Unterlags- oder Druckscheibe
7 Ausnehmung
8 aushärtbare Masse

Claims

1. Verankerung für insbesondere seilverspannte Konstruktionen zur Verbindung mit einem Bauwerk, mit einer Grundplatte, die mindestens zwei Durchbrechungen zur Aufnahme von Verankerungsmitteln aufweist und mindestens ein Kupplungsteil zum Ankoppeln der Konstruktionen dadurch gekennzeichnet, daß den Durchbrechungen (11), wie zum Beispiel Bohrungen, Ankerstangen (2) zugeordnet sind, deren einer Endbereich (21) zur Befestigung in dem Bauwerk (B) und deren anderer Endbereich (22) zur Aufnahme der Grundplatte (1) ausgebildet ist, wobei die Grundplatte gegebenenfalls im Abstand von der Oberfläche des Bauwerks (B) auf den Ankerstangen (11) festlegbar ist.

2. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) auf den Ankerstangen (2) mittels Haltemittel (6) verspannbar ist.

3. Verankerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (6) Muttern (61) mit oder ohne Unterlegscheiben oder Druckscheiben (62) sind, die auf Schraubengewinde (23) der Ankerstangen (2) aufschraubbar sind und zwischen welchen die Grundplatte (1) verschraubbar ist.

4. Verankerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Durchbrechungen (11) bauwerkseitig zur Durchführung der Ankerstangen (2) Hohlprofile (4) zugeordnet sind.

5. Verankerung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) auf den Ankerstangen (2) unter Zwischenschaltung der Hohlprofile (4), die gegen die Unterseite der Grundplatte (1) abgestützt sind, mittels Haltemittel (6) verspannbar ist.

6. Verankerung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstangen (2) und/oder die Hohlprofile (4) in den Durchbrechungen (11) exzentrisch einsetzbar sind.

7. Verankerung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlprofile (4) ein- oder beidendig Stopfen (5) um ihre Längsachse verdrehbar eingepaßt sind, mit exzentrisch angeordneten Bohrungen (51) zur Aufnahme und Führung der Ankerstangen (2).

8. Verankerung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil (3) auf der Grundplatte (1) in verschiedenen Positionen fest oder lösbar verbindbar, zum Beispiel durch Verschweißen oder in Bohrungen (12) mit und ohne Innengewinde, verschraubbar ist.

9. Verankerung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (3) mit einer in Langlöchern (14) oder in einer Bohrung (12) verschiebbaren Schraubverbindung (31) auf der Grundplatte (1) gehalten wird.

10. Verankerung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstangen (2) in Ausnehmungen (7) in dem Bauteil (B) mittels aushärtbarer Massen (8), wie Kleberkomponenten, Mörtel oder Beton einbindbar sind.