DE3801121C2 - Zug- oder Druckstab zur Verbindung zweier Betonteile - Google Patents
Zug- oder Druckstab zur Verbindung zweier BetonteileInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zug- oder Druckstab
aus korrodierendem Stahl zur Verbindung zweier Betonelemente
oder eines Betonelementes mit einer Felswand über den dazwi
schenliegenden Trennbereich hinweg, gemäss Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Die Verbindung zweier im Ortsbau herzustellender Betonele
mente über einen Trennbereich, beispielsweise eine Dehnfuge
oder eine mit Isolationsmaterial ausgefüllte Wärmedämmfuge,
stellt den Bauingenieur oder Statiker vor ein relativ kom
plexes 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 er 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 teuerer als üblicher Baustahl.
Aus der DE 34 46 006 A1 ist ein Kragplattenanschlusselement
bekannt, bei dem die Bewehrungsstäbe im Fugenbereich mit
einer Manschette aus rostfreiem Stahl umgeben sind. Die Enden
der Manschetten sind direkt auf den Bewehrungsstahl
aufgeklemmt und der Zwischenraum zwischen der Manschette und
dem umhüllten Stahl bleibt frei.
Ferner ist aus der DE 34 22 905 A1
ein Kragplattenanschlusselement bekannt, bei dem im Element
integrierte Hülsen vorgesehen sind. Im vormontiertem Zustand
auf dem Bau werden durch die Hülsen die zu verlegenden Armie
rungseisen durchgeschoben, worauf das Element im Bau in Beton
eingegossen wird, worauf im fertigen Zustand des Baues das
Element Zug- oder Druckstäbe aufweist, die die Merkmale des
Oberbegriffes des Patentanspruches 1 aufweisen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, einen Zug-
oder Druckstab zur Verbindung zweier Betonteile oder eines
Betonteiles mit einer Felswand gemäss Oberbegriff des Patent
anspruches 1 zu schaffen, der in dem kritischen Trennbereich
zwischen zwei Betonelementen zu liegen kommt, gegen Korrosion
geschützt ist, eine erhöhte Festigkeit aufweist und preiswert
ist, wobei eine nachträgliche Erstellung des Korrosions
schutzes erspart bleiben soll.
Diese vielfältige Aufgabe löst ein Zug- oder Druckstab, der
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist.
Ein derart ausgestalteter Zug- oder Druckstab hat die Eigen
schaften eines laminierten Verbundproduktes, das in der Mate
rialzusammenstellung für gewisse Anwendungen optimiert werden
kann.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfin
dungsgegenstandes dargestellt und in der nachfolgenden Be
schreibung 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 Krag
platten-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. Ueblicherweise sind solche Stäbe aus
einem handelsüblichen Baustahl gefertigt. Dabei kann
es sich um einen glatten oder wie dargestellt, um einen
gerippten Stahlstab handeln. Die Rippen 2 erhöhen die
Festigkeit der Verbindung des Stahlstabes mit dem Be
ton.
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 Zug- oder Druckstab mit einer Hülse 3
umgeben. Die Hülse 3 berührt den Stahlstab an keiner
Stelle, sodass die Bildung eines Elekrolyts vermieden
wird. Dies trifft auch zu in bezug auf weitere Metallstä
be, beispielsweise von der Armierung, denn im eigentli
chen Trennbereich verlaufen keine Armierungen.
Die Hülse wird aus einem nichtkorrodierenden Mate
rial gefertigt. Beispielsweise kann dies aus einem Ab
schnitt eines Rohres aus rostfreiem Stahl oder gewissen
Buntmetallen, beziehungsweise Legierungen erfolgen.
Ferner kann die Hülse aus einem beschichteten, korro
sionsgeschützten Metall sein. Der verbleibende Zwi
schenraum ist mit einer giessfähigen, aushärtenden
Masse 4 ausgefüllt. Hier kommen sowohl Kunstharzmi
schungen wie auch sogenannte Injektionsmörtel in Be
tracht. Die Wahl des Materials ist teilweise abhängig
von dem vorgegebenen Einsatzbereich. Gerade Injek
tionensmörtel, ein kunststoffvergüteter Mörtel, hat be
sonders günstige Eigenschaften. Er härtet schnell aus
und ist chemisch neutral. Auch lassen sich damit hohe
Festigkeitswerte erreichen. Aber auch zweikomponen
tige Kunstharze wie Araldit (WZ der Firma CIBA-GEI-
GY) sind geeignet, wenn auch etwas teuer.
Die relativ einfache Konstruktion hat jedoch erhebli
che 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.
- 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 hervorra gend geschützt.
- 4. Der Stab 1 muss sonst den höchsten auftretenden Kräften angepasst sein, die immer im Trennbereich B auftreten. Dank der erfindungsgemässen Ausge staltung kann nunmehr der Stab gesamthaft mit geringerem Durchmesser dimensioniert sein, wo durch kleinere Biegungsradien zugelassen werden und Material eingespart werden kann.
- 5. Die Mehrkosten werden durch die Materialein sparungen gemindert, sodass eine kostengünstige, vermehrt einsetzbare und sichere Lösung geboten wird.
Die Anwendung solcher Zug- oder Druckstäbe ist
vielfältig. Fig. 2 zeigt eine Anwendung in einem Krag
platten-Anschlusselement. Die Bodenabdeckplatte ist
mit P, die Kragplatte mit K bezeichnet. Der Bereich B
zwischen den beiden Platten P und K ist mit Isolations
material ausgefüllt. Als Isolationsmaterial I kann bei
spielsweise Steinwolle verwendet werden. Schliesslich
zeigt die Fig. 3 ein Beispiel eines Zugankers. Hier dient
der Stab 1 der Verbindung einer zu sichernden Fels
wand mit einem Betonelement. Der Bereich B ist
hier nicht eine Trenn- oder Dehnfuge, sondern eine
Nasszone, in der eine stark korrodierend wirkende At
mosphäre herrscht. Der Stab 1, der hier ein Felsanker
ist, wird mit seinem geraden Ende in eine Bohrung ge
schoben und der verbleibende Raum mit einem härten
den Injektionsmörtel oder mit einem Zweikomponen
tenkleber 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 Fels
wand angebracht. Das Bohrloch wurde anschliessend
mit Injektionsmörtel oder einem Kleber gefüllt und der
Zuganker eingeschoben und lagefest gehalten bis zur
genügenden Abbindung des Klebers oder Mörtels. Eine
weitere Methode bestand darin, die Verankerungsboh
rung etwa horizontal anzubringen und eine zweite Füll
bohrung mit relativ starkem Gefälle zu bohren, welches
etwa in den Endbereich der Verankerungsbohrung in
dieselbe mündet. Der Zuganker wurde dann eingescho
ben und der Injektionsmörtel oder Kleber durch die
Füllbohrung eingepresst, bis sie vorne aus der Veranke
rungsbohrung herausquoll. Eine weitere, neue Methode
schliesslich sieht vor, in die Verankerungsbohrung eine
Ampulle einzuschieben, die dann durch Einschlagen des
Zugankers zerstört wird und einen Zweikomponenten-
Kleber freisetzt und vermischt. All diese Verwendungen
haben erhebliche Nachteile. Die erstbeschriebene Me
thode 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 ar
beits- und zeitaufwendig und die letztbeschriebene Va
riante 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 er
streckt. Dieses Rohr, das aus einem relativ festen
Kunststoff oder Metall sein kann, dient als Zufuhr für
den in das Bohrloch zu injizierenden Mörtel oder Kle
ber. 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 beim Injizieren des Mörtels oder Kle
bers in das Bohrloch entweichen kann, muss eine Luft
austrittsöffnung 7 vorhanden sein. Dieses Loch hat zudem
noch Kontrollfunktion. Quillt die injizierte Masse 4 aus
dieser Oeffnung, die selbstverständlich bezüglich der
Vertikalrichtung oben sein soll, so hat man Gewähr,
dass das Bohrloch von der Rohrmündung bis zum Dicht
element 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 gewünsch
ten Ort sich befindet und nicht beim Einschieben umge
knickt 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 Querkraftfe
stigkeit des Ankers im Trennbereich zwischen Fels und
Beton erlaubt es auch, mit einem geringeren Durchmes
ser 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.
Claims (7)
1. Zug- oder Druckstab aus korrodierendem Stahl zur Verbindung zweier
Betonelemente (D, K) oder eines Betonelementes mit einer Felswand über den
dazwischenliegenden Trennbereich (B) hinweg, wobei der Stab (1) im Bereich (B),
der in dem Trennbereich zwischen den beiden zu verbindenden Elementen zu
liegen kommt, mit einer den Stab (1) umgebenden Hülse (3) korrosions
geschützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hülse (3) den Stab (1) berührungsfrei umgibt,
daß der verbleibende Zwischenraum zwischen der Hülse (3) und dem Stab (1) mit einer ausgehärteten Masse (4) ausgegossen ist, und
dass die Masse (4) ein kunststoffvergüteter Mörtel oder ein Kunstharz ist.
dass die Hülse (3) den Stab (1) berührungsfrei umgibt,
daß der verbleibende Zwischenraum zwischen der Hülse (3) und dem Stab (1) mit einer ausgehärteten Masse (4) ausgegossen ist, und
dass die Masse (4) ein kunststoffvergüteter Mörtel oder ein Kunstharz ist.
2. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Hülse (3) aus rostfreiem Stahl
gefertigt ist.
3. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Hülse aus einem beschichteten,
korrosionsgeschützten Metall hergestellt ist.
4. Zug- oder Druckstab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Hülse (3) und dem
Stab (1) in der ausgehärteten Masse (4) ein Rohr (5)
eingebettet ist, welches sich mindestens auf einer
Seite bis annähernd zum Ende des Stabes (1) erstreckt.
5. Zug- oder Druckstab nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Hülse (3) ein ringförmi
ges Dichtelement (6) aufgeschoben ist, welches eine
Luftauslassöffnung (7) aufweist.
6. Verwendung des Zug- oder Druckstabes nach einem der
Ansprüche 4 oder 5 als Zuganker. (Fig. 3)
7. Verwendung des Zug- oder Druckstabes nach einem der
Ansprüche 1 bis 3 als Kragplatten-Anschlusselement.
(Fig. 2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BAU-BOX EWIAG, OBERDIESSBACH, CH |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PECON AG, LOSTORF, CH |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |