AT411556B - CONNECTING FLAG AND EARTHING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Description
AT 411 556 BAT 411 556 B
Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Anschiussfahne zum leitenden Verbinden von Anlagen an in Beton eingegossenem Bewehrungsstahl zum Zweck der Erdung, eine entsprechende Erdungsanlage sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Erdungsanlage.The subject invention relates to a connecting flag for the conductive connection of systems to reinforcement steel cast in concrete for the purpose of grounding, a corresponding grounding system and a method for producing an grounding system.
Herkömmliche Methoden zur Herstellung von Erdungsanlagen, wie in der US 4 361 719 A oder der DE 37 38 376 A1 gezeigt, schlagen vor, die in Gebäudefundamenten vorhandenen Bewehrungen, also Eisen- bzw. Stahlstäbe, für Erdungszwecke zu nutzen. Die dabei verwendeten Materialien, Verarbeitungsmethoden und die dazu notwendige fachliche Kompetenz und Dokumentation sind aber sehr aufwändig.Conventional methods for the production of earthing systems, as shown in US 4,361,719 A or DE 37 38 376 A1, suggest that the reinforcements present in building foundations, that is to say iron or steel bars, be used for earthing purposes. The materials, processing methods and the necessary professional competence and documentation are very complex.
Gemäß der US 4 361 719 A werden biegsame Anschlussfahnen, die aus einem Kupferleiter bestehen, mit einer Hülse und diese Hülse mit einem Stab der Bewehrung verschweißt. Das Verschweißen des Kupferleiters mit der Hülse erfolgt mit dem aufwändigen CADWELD-Verfahren, das nur von eigens dafür geschultem Personal ausgeführt werden kann.According to US Pat. No. 4,361,719 A, flexible connection lugs, which consist of a copper conductor, are welded to a sleeve and this sleeve is welded to a bar of reinforcement. The copper conductor is welded to the sleeve using the complex CADWELD process, which can only be carried out by specially trained personnel.
Im Verfahren nach der DE 37 38 376 A1 werden Klemmen verwendet, um Erdungskabel und Armierungseisen miteinander zu verbinden. Allerdings kann das Verbinden von Erdungskabel aus Kupfer mit den Armierungseisen zu galvanischer Elementbildung und daher zu Korrosion führen.In the method according to DE 37 38 376 A1, clamps are used to connect the grounding cable and reinforcing iron to one another. However, connecting copper earth cables to the reinforcing iron can lead to galvanic element formation and therefore to corrosion.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlussfahne zur Verfügung zu stellen, welche die genannten Nachteile, nämlich aufwändige Schweißverfahren, spezielle Hilfskonstruktionen, Korrosion, teures Personal und aufwändige Dokumentation, vermeidet.It is therefore an object of the present invention to provide a connection lug which avoids the disadvantages mentioned, namely complex welding processes, special auxiliary structures, corrosion, expensive personnel and complex documentation.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anschlussfahne gemäß Anspruch 1.This object is achieved by a connecting lug according to claim 1.
Dadurch, dass jener Teil der Anschlussfahne, der mit dem später in Beton eingegossenen Bewehrungsstahl zu verbinden ist, aus dem gleichen oder ähnlichen Material gefertigt ist wie der in Beton eingegossene Bewehrungsstahl, kann es nicht zu galvanischer Elementbildung und damit nicht zur Korrosion kommen. Durch die Verwendung eines isolierten Leiters kann es zu keiner Korrosion am Übergang zwischen Beton und Luft kommen.The fact that the part of the connecting lug that is to be connected to the reinforcement steel later poured into concrete is made of the same or similar material as the reinforcement steel poured into concrete, prevents galvanic element formation and thus corrosion. By using an insulated conductor, there can be no corrosion at the transition between concrete and air.
Die Anschlussfahne kann einfach mit dem Bewehrungsstahl ohne spezielle Schweißverfahren verschweißt werden, es wird hierfür kein speziell ausgebildetes Personal benötigt. Das Anschweißen der Anschlussfahnen kann vorteilhafterweise von der Baufirma vorgenommen werden, welche die Bewehrung herstellt.The connection lug can easily be welded to the reinforcing steel without special welding processes; no specially trained personnel is required for this. The connection lugs can advantageously be welded on by the construction company which produces the reinforcement.
Eine besonders einfache Lösung zum Herstellen der Anschlussfahne besteht darin, das Stück Bewehrungsstahl und den Leiter durch Hartlöten bzw. durch Kerben mittels einer Kerbmuffe miteinander zu verbinden.A particularly simple solution for producing the connection lug is to connect the piece of reinforcing steel and the conductor to one another by brazing or notching by means of a notch sleeve.
Als Bewehrungsstahl wird blanker, warmgewalzter Bewehrungsstahl verwendet. Dieser Bewehrungsstahl korrodiert in Beton praktisch nicht und ist daher für Erdungszwecke (als Grunderdungsnetz) gut geeignet. Aufgrund der relativ guten Leitfähigkeit von Beton (ca. 250 Ohm m), den -bei Fundamenten - sehr großen Betonoberflächen und den darin eingegossenen Stäben aus Bewehrungsstahl, den sogenannten „natürlichen Erdern", in großer Menge bzw. Länge ist der für Erdungen geforderte Ausbreitungswiderstand leicht zu erreichen und die erforderliche Potentialsteuerung automatisch gegeben. Durch den alleinigen Einsatz von Stahl im Beton wird jede galvanische Elementbildung von Vornherein ausgeschaltet.Bright, hot-rolled reinforcing steel is used as the reinforcing steel. This reinforcing steel practically does not corrode in concrete and is therefore well suited for earthing purposes (as a basic earthing network). Due to the relatively good conductivity of concrete (approx. 250 ohm m), the - for foundations - very large concrete surfaces and the bars of reinforcing steel cast into them, the so-called "natural earth electrodes", in large quantities or lengths, the resistance to spreading required for earthing is easy to reach and the necessary potential control is automatically given. The sole use of steel in the concrete eliminates any galvanic element formation from the outset.
An den Leiter der Anschlussfahne können Betriebserdungen, Potentialausgleichsschienen oder Blitzschutzanlagen, Stahlkonstruktionen, usw. angeschlossen werden.Operating earthing, equipotential bonding bars or lightning protection systems, steel structures, etc. can be connected to the conductor of the connection lug.
Die Auslegung des Grunderdungsnetzes erfolgt im Hinblick auf die maximale thermische Belastung im Fehlerfall und auf die zulässigen Berührungsspannungen an der Erdungsanlage. Die Auslegung von Erdungsanlagen ist dem zuständigen Fachmann geläufig und wird hier nicht weiter erläutert.The grounding network is designed with regard to the maximum thermal load in the event of a fault and the permissible contact voltages on the earthing system. The design of earthing systems is familiar to the person skilled in the art and is not further explained here.
Bei Bauwerken ohne oder mit für Erdungszwecke nicht ausreichender Bewehrung wird durch gezieltes Einbetonieren von zusätzlichem Bewehrungsstahl in den Fundamenten der erforderliche Ausbreitungswiderstand erreicht. Dies kann z.B. in Bereichen, wo sehr hohe Erdschlussströme auftreten können (Schalthäuser, Freiluftschaltanlagen,...), zur Anwendung kommen.In buildings without or with insufficient reinforcement for earthing purposes, the required resistance to expansion is achieved by concreting in additional reinforcing steel in the foundations. This can e.g. in areas where very high earth leakage currents can occur (switchgear, outdoor switchgear, ...).
Die Erfindung ist in den Figuren 1 bis 6 beispielhaft und schematisch dargestellt.The invention is shown by way of example and schematically in FIGS. 1 to 6.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlussfahne (Ausleitung).1 shows a connecting lug (diversion) according to the invention.
Fig. 2 zeigt, wie die für eine Erdungsanlage verwendete Metallbewehrung in sich und mit der Anschlussfahne zu verschweißen ist (Draufsicht und Seitenansicht).Fig. 2 shows how the metal reinforcement used for an earthing system is to be welded in itself and to the connection lug (top view and side view).
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlussfahne (Verbindungsfahne) für Dehnfugen.3 shows a connecting lug according to the invention (connecting lug) for expansion joints.
Fig. 4 zeigt das Gleiche wie Fig. 2, jedoch für Dehnfugen (Draufsicht und Seitenansicht). 2Fig. 4 shows the same as Fig. 2, but for expansion joints (top view and side view). 2
AT 411 556 BAT 411 556 B
Fig. 5 zeigt die Seitenansicht einer Hallenstütze, mit den erforderlichen Anschlussfahnen von der Bewehrung des Fundaments zur Stahlkonstruktion und zur Bodenplatte.Fig. 5 shows the side view of a hall support, with the required connecting lugs from the reinforcement of the foundation to the steel structure and to the floor slab.
Fig. 6 zeigt eine Halle mit erfindungsgemäßer Erdungsanlage.6 shows a hall with an earthing system according to the invention.
Die Anschlussfahne gemäß Fig. 1 besteht aus einem Stück blanken Bewehrungsstahl 1 mit einem Durchmesser von mindestens 10 mm und einer Länge von ca. 2 m sowie aus einem Stück isoliertem Kupferseil 2 mit einem Querschnitt von ca. 95 mm2 und ebenfalls einer Länge von ca. 2 m. Querschnitt und Längen sind dem jeweiligen Bedarfsfall anzupassen. Der Bewehrungsstahl und das Kupferseil sind mittels einer Kerbmuffe 3 aus Kupfer verbunden: der Bewehrungsstahl ist mit der Kerbmuffe durch Hartlöten (Hartlot 4) verbunden, das Kupferseil ist gekerbt. Die Kerbmuffe ist über ihre Enden hinaus mit einem Schrumpfschlauch 5 umgeben.1 consists of a piece of bare reinforcing steel 1 with a diameter of at least 10 mm and a length of approx. 2 m as well as a piece of insulated copper cable 2 with a cross section of approx. 95 mm2 and also a length of approx. 2 m. The cross-section and lengths must be adapted to the respective need. The reinforcement steel and the copper cable are connected by means of a copper notch socket 3: the reinforcement steel is connected to the notch socket by brazing (hard solder 4), the copper cable is notched. The notch sleeve is surrounded by a shrink tube 5 beyond its ends.
Fig. 2 zeigt, wie die Bewehrungsstäbe 6, die eine Länge von mindestens 5 m sowie einen Durchmesser von mindestens 10 mm aufweisen, miteinander hauptsächlich durch Rödelverbindungen 7 verbunden werden. Rödelverbindungen sind als Erderverbindungen zugelassen. Die Rödelverbindungen dienen einerseits dazu, um Längsbewehrungen 8 mit größerer Länge als der eines Bewehrungsstabes 6 herzustellen, andererseits werden dadurch die zueinander rechtwinkelig angeordneten Längsbewehrungen miteinander verbunden. Bei jenen Längsbewehrungen 9, an welche eine Anschlussfahne angeschweißt wird, werden die einzelnen Bewehrungsstäbe aus Gründen der besseren Leitfähigkeit miteinander verschweißt (schwarze Markierung in Fig. 2). Die einzelnen Schweißnähte haben eine Länge von etwa 5 cm.FIG. 2 shows how the reinforcing bars 6, which have a length of at least 5 m and a diameter of at least 10 mm, are connected to one another mainly by means of tie joints 7. Rödel connections are approved as earth connections. The tube connections serve on the one hand to produce longitudinal reinforcements 8 of greater length than that of a reinforcement bar 6, and on the other hand the longitudinal reinforcements arranged at right angles to one another are thereby connected to one another. In the case of those longitudinal reinforcements 9 to which a connecting lug is welded, the individual reinforcing bars are welded together for reasons of better conductivity (black marking in FIG. 2). The individual weld seams have a length of about 5 cm.
In Parapetwänden und in Umfassungsmauern ist eine der Längsbewehrungen durchgehend zu verschweißen.One of the longitudinal reinforcements must be welded continuously in parapet walls and in surrounding walls.
Der Bewehrungsstahl 1 der Anschlussfahne wird an den durchgehend verschweißten Bewehrungsstäben an mindestens drei Stellen 10 über eine Länge von jeweils etwa 5 cm angeschweißt. Beim Betonieren des Fundamentes 11 wird die Anschlussfahne einschließlich der Kerbmuffe 3 ebenfalls in Beton eingegossen. Die Kerbmuffe sollte danach zumindest etwa 10 cm unter der Betonoberfläche angeordnet sein. Die Anschlussfahnen werden generell so angeordnet, dass das lose Ende des Kupferseiles möglichst nahe an der zu erdenden Anlage (Hallenstütze, Potentialausgleichsschiene und dergleichen) mit einer Überlänge von etwa 1 m herausgeführt wird.The reinforcing steel 1 of the connecting lug is welded to the continuously welded reinforcing bars at at least three points 10 over a length of approximately 5 cm each. When concreting the foundation 11, the connecting lug including the notch 3 is also poured into concrete. The notch should then be placed at least 10 cm below the concrete surface. The connection lugs are generally arranged in such a way that the loose end of the copper cable is led out as close as possible to the system to be grounded (hall support, equipotential bonding rail and the like) with an excess length of approximately 1 m.
Das Kupferseil 2 weist am Ende einen aufgepressten Kabelschuh auf und wird in Fig. 2 etwa zu einer Gebäudewand 12 geführt und an eine dort angeordnete Potentialausgleichsschiene 13 aus Kupfer angeschraubt.The copper cable 2 has a pressed-on cable lug at the end and is guided in FIG. 2, for example, to a building wall 12 and screwed to a copper equipotential bonding rail 13 arranged there.
In Fig. 3 ist eine Anschlussfahne für Dehnfugen dargestellt, die dazu dient, zwei zu erdende Konstruktionsteile, also etwa zwei durch eine Dehnfuge getrennte Bodenplatten, leitend miteinander zu verbinden. In diesem Fall wird an einem ca. 1 m langen Kupferseil 2 mit 95 mm2 Querschnittsfläche an beiden Enden mittels Kerbmuffen 3 und Hartlot 4 ein ca. 2 m langes Stück Bewehrungsstahl 1 befestigt, wie es bereits bei Fig. 1 beschrieben wurde. Die Kerbmuffen sind wiederum von einem Schrumpfschlauch 5 umgeben.FIG. 3 shows a connecting lug for expansion joints which is used to conductively connect two structural parts to be grounded, that is to say approximately two base plates separated by an expansion joint. In this case, an approximately 2 m long piece of reinforcing steel 1 is fastened to an approximately 1 m long copper cable 2 with a cross-sectional area of 95 mm 2 at both ends by means of notch sockets 3 and hard solder 4, as has already been described in FIG. 1. The notch sleeves are in turn surrounded by a shrink tube 5.
Fig. 4 zeigt, wie die Anschlussfahne 1, 2 an zwei Bewehrungsstäben der jeweils durchgehend verschweißten Längsbewehrung 9 von z.B. zwei benachbarten Bodenplatten an beiden Seiten der Dehnfuge 14 angeschweißt werden. Diese Anschlussfahne eignet sich nicht nur für Dehnfugen, sondern generell zum Verbinden von metallbewehrten Bauteilen.Fig. 4 shows how the connecting lug 1, 2 on two reinforcing bars of the continuously welded longitudinal reinforcement 9 of e.g. two adjacent floor panels are welded to both sides of the expansion joint 14. This connection lug is not only suitable for expansion joints, but generally for connecting metal-reinforced components.
In Fig. 5 ist eine Hallenstütze 15 dargestellt, deren Ankerschrauben 17 im Stützenfundament 18 eingebettet sind, welches eine Metallbewehrung 6 aufweist. An die Bewehrung 6 des Stützenfundaments 18 werden sowohl die Anschlussfahne 31, 32 für die Stahlkonstruktion als auch die Verbindungsfahne 21,22, 23 für die angrenzende Bodenplatte angeschweißt.5 shows a hall support 15, the anchor bolts 17 of which are embedded in the support foundation 18, which has a metal reinforcement 6. Both the connecting lugs 31, 32 for the steel construction and the connecting lugs 21, 22, 23 for the adjacent base plate are welded to the reinforcement 6 of the column foundation 18.
Wichtig ist, dass die Verbindungsfahne zur Bodenplatte 19 so situiert wird, dass das biegsame Kupferseil 22 im Bereich der Dehnfuge zu liegen kommt und in den angrenzenden Betonkörpern 18,19 mindestens 10 cm einbetoniert wird.It is important that the connection flag to the base plate 19 is positioned in such a way that the flexible copper cable 22 comes to rest in the area of the expansion joint and at least 10 cm is concreted in the adjacent concrete bodies 18, 19.
Das zugehörige Kupferseil 22 führt bis etwa auf die Höhe der Fundamentanker 16 und geht dann wieder in ein weiteres Stück Bewehrungsstahl 23 der Anschlussfahne über. Dieses Stück Bewehrungsstahl 23 reicht bis zur unteren Begrenzung des Stützenfundaments 18 und ist dort an der Metallbewehrung 6 (Schweißstellen 10) angeschweißt. Zusätzlich wird das Stück Bewehrungsstahl 23 auch mit dem Fundamentankern 16 verschweißt (Schweißstelle 20). Diese Anschlussfahne 21, 22, 23 dient somit der leitenden Verbindung der Bodenplatte 19 mit der Metallbewehrung 6 des Stützenfundaments 18. 3The associated copper cable 22 leads up to approximately the height of the foundation anchor 16 and then merges again into a further piece of reinforcing steel 23 in the connecting lug. This piece of reinforcing steel 23 extends to the lower limit of the column foundation 18 and is welded there to the metal reinforcement 6 (welding points 10). In addition, the piece of reinforcing steel 23 is also welded to the foundation anchor 16 (welding point 20). This connecting lug 21, 22, 23 thus serves for the conductive connection of the base plate 19 to the metal reinforcement 6 of the column foundation 18.3
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