EP0826847A2 - Device for transmitting the forces in construction joints - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to components with the help of forces on joints of steel and Prestressed concrete structures can be conducted.
- the elements consist of kinked rods or sheets that either individually or assembled from several parts.
- the elements are with shear forces and bending moments and in sections also stressed with normal forces.
- An essential feature of the construction according to the invention is the kinked shape. This initially ensures that the concrete is always on the load-bearing side supported from below and the loads on the load-bearing side from above in the construction can be initiated. This makes the pressure-resistant concrete in stressed primarily with compressive stresses, which always makes a comparative high load-bearing capacity of the construction is guaranteed.
- Another advantageous feature of the construction according to the invention exists in that they are positively connected to the concrete at the corner or end points is, so that pairs of forces for the balance of arising bending moments into the concrete.
- the elements preferably have rectangular cross sections. Compared to Round cross sections can, on the one hand, depending on the arrangement, the bending stiffness be minimized or maximized so that for the desired load-bearing capacity (mostly normal forces or mostly bending moments) always optimally acting Cross sections can be selected. Particularly favorable load capacities can for absorbing bending moments can be achieved if the bars made of L-, U-, T, TT, I-shaped or similar composite cross sections exist.
- the rectangular or composite rods can be individually, in pairs or installed in series with or without gaps. Will two or more rectangular bars arranged side by side can be reached thus particularly favorable for the absorption or transmission of the forces in the concrete Conditions, since the concrete is exposed to several small sub-areas tolerates greater local stresses.
- the task of transferring, in particular, vertical transverse forces via joints is solved according to the invention by claim 1.
- the invention provides that bent bars or sheets in the form of simple, two-legged hooks or bridge the joints with approximately Z-shaped double hooks. Each in the latter case, the middle part is vertical or inclined according to joint width arranged. With this form it is first achieved that both on the load-bearing as well as on the load-bearing side of the concrete Pressure is claimed. Elaborate additional reinforcements are not necessary.
- FIG. 1 shows the longitudinal section through a reinforced concrete or prestressed concrete construction in which two components 1 and 2 are separated from one another by a relatively narrow joint 3.
- the load of the component shown on the left is with the inventive -shaped support element 4 introduced into the right component.
- a sleeve 5 can first be installed in the left component, into which the support element is inserted after stripping. In this case, the support element on the underside of the sleeve z. B. locked with a knob 6.
- the support element consists of two supports arranged side by side, which are connected at the top to a belt plate 9. The support forces can be released from the support element either directly onto the concrete or - as shown in the drawing - via a sound-absorbing intermediate structure 10.
- FIG. 2 shows a device according to the invention with a support element 11 shown that the loads of the left component via an expansion joint 12 on the right component should transfer.
- the support element is mounted on one side in a sleeve 13.
- a load introduction plate can be on the sleeve 14 are arranged.
- the bending stress of the support element can be optimally designed by the support element in addition to the actual Load introduction area to the left further into the concrete and here with the help of Sleeve and one welded to this welded 15 is anchored upwards.
- the concrete is lifted by the load at the bottom left and the load delivery at the top right each favorably stressed; there are no complex additional reinforcements needed.
- the forces are favorable in the concreted part of the support element initiated with the aid of the recesses 16 arranged in the carrier, so that here none additional pressure plates or tension anchors are required.
- the supporting element is supported by the lower right end face 17 of the transmission against the right concrete body.
- the upper right part of the Carrier element an equal tensile force.
- the resulting moment takes a substantial part of the resulting offset torque. Overall will due to the chosen shape and the arrangement an extremely favorable carrying behavior reached.
- FIG. 3 shows a further variant of the device according to the invention, which are preferably used to absorb and forward support forces relatively wide insulation joints 18 can be used. With wide joints it offers to arrange the central part 20 of the support element 19 inclined; thereby this part of the beam is used very cheaply almost exclusively with normal forces.
- both sides of the support element are firmly concreted in shown.
- the load-bearing capacity of the parts concreted in corresponds to that the right part in Figure 2.
- FIG. 4 shows a variant of the invention shown in FIG. 1 Support element 4. It differs on the one hand in the curved shape of the lower, left, load-bearing part 21 of the construction. Through the curved The knob 6 shown in FIG. 1 and the associated bolt are unnecessary in shape 7. As a result of the curved shape, a horizontal one pointing to the right can still occur Force component from the support element through the sleeve into the concrete will.
- the support element according to the invention shown in FIG. 4 differs from that in Figure 1 by connecting the two arranged side by side Carrier through a threaded sleeve 22.
- the Carrying element according to the invention can also be used as a transport anchor.
- FIG. 5 shows a further variant of a support element according to the invention, this is used to advantage in both small and medium joint widths can be.
- the loads of the left component are from the invention Carrier with the help of the numerous contact surfaces between carriers and concrete added through the openings 23 and the rounded Surfaces 24 of the support element are given.
- the resulting offset moment maintains equilibrium through a horizontal pair of forces with which the support element presses against the concrete at the top left and pulls to the right at the bottom.
- Of the Concrete transfers the lower tensile force with compressive stress into the usual inserted reinforcement.
- FIG. 6 shows an additional variant of a support element according to the invention 26, which is preferably used for the reception and transmission of support forces relatively wide fingers can be used. Similar to the support element 25 according to Figure 5 are rounded for opening and delivery of loads through openings 23 and Surfaces 24 achieved particularly favorable conditions. For receiving of the offset moment, the element is supplemented below by a pressure rod 27, which releases the pressure force via a pressure plate 28 in the right-hand emphasis.
- joint material e.g. insulation material
- fastening aids e.g. as a molded part Plastic
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Bauelemente, mit deren Hilfe Kräfte über Fugen von Stahl- und Spannbetonkonstruktionen geleitet werden können.The invention relates to components with the help of forces on joints of steel and Prestressed concrete structures can be conducted.
Die Elemente bestehen erfindungsgemäß aus geknickten Stäben oder Blechen, die entweder einzeln oder aus mehreren Teilen zusammengefügt eingebaut werden. Die Elemente werden mit Querkräften und Biegemomenten und abschnittsweise auch mit Normalkräften beansprucht.According to the invention, the elements consist of kinked rods or sheets that either individually or assembled from several parts. The elements are with shear forces and bending moments and in sections also stressed with normal forces.
Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die geknickte Form. Dadurch wird zunächst erreicht, daß der Beton auf der lastabgebenden Seite stets von unten unterstützt und die Lasten auf der lastaufnehmenden Seite von oben in die Konstruktion eingeleitet werden können. Hierdurch wird der druckfeste Beton in erster Linie mit Druckspannungen beansprucht, wodurch stets eine vergleichsweise hohe Tragfähigkeit der Konstruktion gewährleistet wird.An essential feature of the construction according to the invention is the kinked shape. This initially ensures that the concrete is always on the load-bearing side supported from below and the loads on the load-bearing side from above in the construction can be initiated. This makes the pressure-resistant concrete in stressed primarily with compressive stresses, which always makes a comparative high load-bearing capacity of the construction is guaranteed.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß sie an den Eck- bzw. Endpunkten formschlüssig mit dem Beton verbunden wird, so daß Kräftepaare für das Gleichgewicht von entstehenden Biegemomenten in den Beton geleitet werden können.Another advantageous feature of the construction according to the invention exists in that they are positively connected to the concrete at the corner or end points is, so that pairs of forces for the balance of arising bending moments into the concrete.
Die Elemente weisen vorzugsweise rechteckige Querschnitte auf. Im Vergleich zu runden Querschnitten können dadurch einerseits je nach Anordnung die Biegesteifigkeit minimiert oder maximiert werden, so daß für die gewünschte Tragwirkung (überwiegend Normalkräfte oder überwiegend Biegemomente) stets optimal wirkende Querschnitte gewählt werden können. Besonders günstige Tragfähigkeiten können zur Aufnahme von Biegemomenten erreicht werden, wenn die Stäbe aus L-, U-, T-, TT-, I-förmigen oder ähnlich zusammengesetzten Querschnitten bestehen. The elements preferably have rectangular cross sections. Compared to Round cross sections can, on the one hand, depending on the arrangement, the bending stiffness be minimized or maximized so that for the desired load-bearing capacity (mostly normal forces or mostly bending moments) always optimally acting Cross sections can be selected. Particularly favorable load capacities can for absorbing bending moments can be achieved if the bars made of L-, U-, T, TT, I-shaped or similar composite cross sections exist.
Die rechteckförmigen oder zusammengesetzten Stäbe können einzeln, paarweise oder in serieller Anordnung mit oder ohne Zwischenlücken eingebaut werden. Werden zwei oder mehrere Rechteckstäbe nebeneinander angeordnet, erreicht man damit für die Aufnahme bzw. Weiterleitung der Kräfte in den Beton besonders günstige Verhältnisse, da der Beton bei Beanspruchung in mehreren kleinen Teilflächen örtlich größere Spannungen erträgt.The rectangular or composite rods can be individually, in pairs or installed in series with or without gaps. Will two or more rectangular bars arranged side by side can be reached thus particularly favorable for the absorption or transmission of the forces in the concrete Conditions, since the concrete is exposed to several small sub-areas tolerates greater local stresses.
Die Aufgabe, insbesondere vertikal gerichtete Querkräfte über Fugen zu übertragen,
wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Die Erfindung sieht vor,
daß geknickte Stäbe oder Bleche in Form von einfachen, zweischenkligen Haken
oder von näherungsweise Z-förmigen Doppelhaken die Fugen überbrücken. Je
nach Fugenbreite wird im letztgenannten Fall der mittlere Teil vertikal oder geneigt
angeordnet. Durch diese Form wird zunächst erreicht, daß sowohl auf der lastaufnehmenden
als auch auf der lastabgebenden Seite der Beton stets günstig auf
Druck beansprucht wird. Aufwendige Zusatzbewehrungen sind nicht erforderlich.The task of transferring, in particular, vertical transverse forces via joints,
is solved according to the invention by
Auch wenn ausschließlich Querkräfte übertragen werden, entstehen durch den Kräfteversatz von der lastabgebenden bis zur lastaufnehmenden Stelle Biegemomente, die auch äußerlich ins Gleichgewicht gebracht werden müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorzugsweise dadurch gelöst, daß die Hakeneckpunkte kraftübertragend, d. h. formschlüssig mit dem Beton verbunden werden und dadurch ein horizontales Kräftepaar entstehen kann. Durch diese Anordnung können größere Einbindelängen der Elemente vermieden werden, wodurch eine wirtschaftliche, leicht einzubauende Einheit entsteht.Even if only lateral forces are transmitted, the Force offset from the load-giving to the load-bearing point which also have to be balanced externally. This task is preferably solved according to the invention in that the hook corner points power transmission, d. H. be positively connected to the concrete and thereby a horizontal pair of forces can arise. With this arrangement you can longer integration lengths of the elements can be avoided, which results in an economical, easy to install unit.
Nachstehend werden einige mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
Figur 1 - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftübertragung über kleine Fugenbreiten,
-
Figur 2 - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftübertragung über mittlere Fugenbreiten,
-
Figur 3 - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftübertragung über grössere Fugenbreiten,
-
Figur 4 - eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftübertragung über kleine Fugenbreiten,
- Figur 5
- eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftübertragung über kleine und mittlere Fugenbreiten und
- Figur 6
- eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftübertragung über größere Fugenbreiten.
- Figure 1
- a device according to the invention for power transmission over small joint widths,
- Figure 2
- a device according to the invention for power transmission over medium joint widths,
- Figure 3
- a device according to the invention for power transmission over larger joint widths,
- Figure 4
- a variant of the device according to the invention for power transmission over small joint widths,
- Figure 5
- a variant of the device for power transmission over small and medium joint widths and
- Figure 6
- a variant of the device for power transmission over larger joint widths.
Die Figur 1 zeigt den Längsschnitt durch eine Stahlbeton- ober Spannbetonkonstruktion,
bei der zwei Bauteile 1 und 2 durch eine relativ schmale Fuge 3 voneinander
getrennt sind. Dies kann in der Praxis beispielsweise dadurch bedingt sein,
daß eines der beiden oder auch beide Bauteile als Fertigteile vorgefertigt werden.
Ein weiterer Grund kann darin liegen, daß zwischen beiden Bauteilen die Schallübertragung
unterbunden werden soll. Die Last des links dargestellten Bauteils wird
mit dem erfindungsgemäßen, -förmigen Tragelement 4 in den rechten Bauteil eingeleitet.
Um einfache, glatte Schalflächen der Betonteile zu erhalten, kann im linken
Bauteil zunächst eine Hülse 5 eingebaut werden, in die nach dem Ausschalen
das Tragelement gesteckt wird. In diesem Fall wird das Tragelement an der Unterseite
der Hülse z. B. mit einer Noppe 6 arretiert. Damit können vom Tragelement
Horizontalkräfte auf die Hülse und von dieser über einen unten angeschweißten
Riegel 7 weiter in den Beton geleitet werden. Mit Hilfe dieser Kraft und einer gleich
großen, entgegengerichteten Kraft, die oben an der Stirnfläche 8 in den Beton geleitet
wird, wird das Versatzmoment im Gleichgewicht gehalten. Die in den Beton
einbindenden Längen des Tragelements können dadurch extrem kurz gehalten werden.
Das Tragelement besteht in diesem Beispiel aus zwei nebeneinander angeordneten
Trägern, die oben mit einem Gurtblech 9 verbunden sind. Die Auflagerkräfte
können von dem Tragelement entweder direkt auf den Beton oder - wie in
der Zeichnung dargestellt - über eine schalldämmende Zwischenkonstruktion 10
abgegeben werden. FIG. 1 shows the longitudinal section through a reinforced concrete or prestressed concrete construction in which two
In der Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Tragelement 11
dargestellt, das die Lasten des linken Bauteils über eine Dehnfuge 12 auf den
rechten Bauteil übertragen soll. Um die Funktion der Dehnfuge zu ermöglichen,
wird das Tragelement auf einer Seite in einer Hülse 13 gelagert. Um vergleichsweise
große Auflagerkräfte aufnehmen zu können, kann auf der Hülse eine Lasteinleitungsplatte
14 angeordnet werden. Die Biegebeanspruchung des Tragelements
kann optimal gestaltet werden, indem das Tragelement zusätzlich zum eigentlichen
Lasteinleitungsbereich nach links weiter in den Beton geführt und hier mit Hilfe der
Hülse und einer an dieser angeschweißten Schaute 15 nach oben verankert wird.
Durch die Lastaufnahme links unten und die Lastabgabe rechts oben wird der Beton
jeweils günstig auf Druck beansprucht; es werden keine aufwendigen Zusatzbewehrungen
benötigt. Im einbetonierten Teil des Tragelements werden die Kräfte günstig
mit Hilfe der im Träger angeordneten Aussparungen 16 eingeleitet, so daß hier keine
zusätzlichen Druckplatten oder Zugverankerungen benötigt werden. Bei der
Kraftübertragung stützt sich das Tragelement mit der unteren rechten Stirnfläche 17
gegen den rechten Betonkörper. Gleichzeitig entsteht im oberen rechten Teil des
Tragelements eine gleich große Zugkraft. Das daraus resultierende Moment nimmt
einen wesentlichen Teil des entstehenden Versatzmomentes auf. Insgesamt wird
durch die gewählte Form und die Anordnung ein äußerst günstiges Tragverhalten
erreicht.FIG. 2 shows a device according to the invention with a
In der Figur 3 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt,
die vorzugsweise zur Aufnahme und Weiterleitung von Auflagerkräften über
relativ breite Dämmfugen 18 eingesetzt werden kann. Bei breiten Fugen bietet es
sich an, den mittleren Teil 20 des Tragelements 19 geneigt anzuordnen; dadurch
wird dieser Teil des Trägers sehr günstig fast ausschließlich mit Normalkräften beansprucht.
In der Figur 3 sind beispielhaft beide Seiten des Tragelements fest einbetoniert
dargestellt. Die Tragwirkung der einbetonierten Teile entspricht derjenigen
des rechten Teils in der Figur 2. Durch die Verlängerung des unteren Trägerteils
21 a bis in den rechts der Finge anschließenden Beton sind wieder die Voraussetzungen
für die Aufnahme eines horizontalen Kräftepaars gegeben.3 shows a further variant of the device according to the invention,
which are preferably used to absorb and forward support forces
relatively
Sollen z. B. Loggiaplatten oder andere Bauteile statisch bestimmt gelagert werden, um Zwängungen in diesen Bauteilen zu vermeiden, müssen sie auf einer Seite längsverschieblich gelagert werden. Dazu können die Tragelemente gemäß Figur 3 mit einer Hülse und der zugehörigen Ausbildung nach Figur 2 kombiniert werden.Should z. B. loggia plates or other components are stored statically determined, To avoid constraints in these components, they must be on one side be stored in a longitudinally displaceable manner. For this purpose, the support elements according to FIG. 3 can be combined with a sleeve and the associated training according to Figure 2.
Die Figur 4 zeigt eine Variante des in Figur 1 dargestellten, erfindungsgemäßen
Tragelements 4. Es unterscheidet sich einerseits in der gekrümmten Form des unteren,
linken, lastaufnehmenden Teils 21 der Konstruktion. Durch die gekrümmte
Form erübrigen sich die in Figur 1 dargestellte Noppe 6 und der zugehörige Riegel
7. Infolge der gekrümmten Form kann dennoch eine nach rechts gerichtete, horizontale
Kraftkomponente vom Tragelement über die Hülse in den Beton geleitet
werden.FIG. 4 shows a variant of the invention shown in FIG. 1
Weiterhin unterscheidet sich das in Figur 4 dargestellte, erfindungsgemäße Tragelement
von demjenigen in Figur 1 durch die Verbindung der zwei nebeneinander angeordneten
Träger durch eine Gewindehülse 22. Mit Hilfe dieser Hülse kann das
erfindungsgemäße Tragelement auch zusätzlich als Transportanker verwendet werden.Furthermore, the support element according to the invention shown in FIG. 4 differs
from that in Figure 1 by connecting the two arranged side by side
Carrier through a threaded
In der Figur 5 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Tragelements dargestellt,
das sowohl bei kleinen als auch bei mittleren Fugenbreiten vorteilhaft eingesetzt
werden kann. Die Lasten des linken Bauteils werden von der erfindungsgemäßen
Tragvorrichtung mit Hilfe der zahlreichen Kontaktflächen zwischen Träger
und Beton aufgenommen, die durch die Öffnungen 23 und die ausgerundeten
Oberflächen 24 des Tragelements gegeben sind. Das entstehende Versatzmoment
erhält das Gleichgewicht durch ein horizontales Kräftepaar, mit dem das Tragelement
oben nach links gegen den Beton drückt und unten nach rechts zieht. Der
Beton überträgt die untere Zugkraft mit Druckspannungen in die an dieser Stelle übliche,
eingelegte Bewehrung.5 shows a further variant of a support element according to the invention,
this is used to advantage in both small and medium joint widths
can be. The loads of the left component are from the invention
Carrier with the help of the numerous contact surfaces between carriers
and concrete added through the
Die Figur 6 zeigt eine zusätzliche Variante eines erfindungsgemäßen Tragelements
26, das vorzugsweise für die Aufnahme und Weiterleitung von Auflagerkräften über
relativ breite Fingen eingesetzt werden kann. Ähnlich wie beim Tragelement 25 gemäß
Figur 5 werden zur Lastaufnahme und -abgabe durch Öffnungen 23 und ausgerundete
Oberflächen 24 besonders günstige Verhältnisse erreicht. Für die Aufnahme
des Versatzmomentes wird das Element unten durch einen Druckstab 27 ergänzt,
der die Druckkraft über eine Druckplatte 28 in den rechten Betonte abgibt. FIG. 6 shows an additional variant of a support element according to the
Alle dargestellten Beispiele können gegenüber der gezeichneten Anordnung auch kopfüber" eingebaut werden. Dadurch erhöht sich die Flexibilität für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtungen.All of the examples shown can also be compared to the arrangement shown upside down ". This increases the flexibility for the use of the devices according to the invention.
Bei verschiedenen Varianten der erfindungsgemäßen Tragelemente kann es sinnvoll sein, sie bereits werksmäßig ganz oder teilweise mit Fugenmaterial (z. B. Dämmstoff) zu umschließen und / oder mit Befestigungshilfen (z. B. als Spritzteil aus Kunststoff) zu versehen, so daß sie leicht und mit geringstem Aufwand an der Betonschalung befestigt werden können.With different variants of the support elements according to the invention, it can make sense already fully or partially with joint material (e.g. insulation material) to enclose and / or with fastening aids (e.g. as a molded part Plastic) so that they are easy and with minimal effort on the concrete formwork can be attached.
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