BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dilatatioselement zur Überbrückung von Trennfugen stahlbewehrter Betonkonstruktionen mit durchlaufenden Bewehrungseisen.
Bei grossflächigen Betonkonstruktionen, beispielsweise Gebäudemauern, Stützmauern, Böden in Gebäuden, befahrbaren Konstruktionen des Flugpistenbaus, Strassenbaus und Parkplätzen ist es zur Aufnahme beispielsweise thermisch bedingter Ausdehnungen und Kontraktionen notwendig, solche Betonkonstruktionen mit Trennfugen auszurüsten. Bei Kragplatten an Gebäuden, beispielsweise an Balkonen oder von einer Gebäudewand abstehenden Schutzdächern werden Trennfugen vorgesehen, um einem Wärmeverlust im Gebäude entgegenzuwirken. In solchen Trennfugen sind zudem oft Isoliermaterialien eingesetzt.
Sind nun solche Konstruktionen mit durchlaufenden Bewehrungseisen ausgerüstet, d. h., dass die Bewehrungseisen die jeweiligen Trennfugen überbrücken, müssen bei der Trennfuge besondere Vorkehrungen einerseits in bezug auf die Kraftübertragung und anderseits in bezug auf den Rostschutz der bei den Trennfugen freiliegenden Bewehrungseisen getroffen werden. Auf dem Markt sind schon viele Bewehrungskonstruktionen zum Einsatz bei Trennfugen bekanntgeworden, welche Bewehrungskonstruktionen sich jedoch insgesamt dadurch auszeichnen, dass sie kostenaufwendig sind, wobei insbesondere der Schutz der bei den Trennfugen freiliegenden Abschnitte der durchlaufenden Bewehrungseisen zuwenig berücksichtigt ist.
Ziel der Erfindung ist ein Dilatationselement zur Überbrückung von Trennfugen stahlbewehrter Betonkonstruktionen mit durchlaufenden Bewehrungseisen zu zeigen, mittels welchen die oben genannten Nachteile behoben sind.
Das erfindungsgemässe Dilatationselement ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet. Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im Schnitt ein Dilatationselement, welches im Bereich der Trennfuge zwischen zwei Betonplatten angeordnet ist, und
Fig. 2 schaubildlich einen Teil eines Gebäudes mit einem Balkon und einem in der Trennfuge eingesetzten Dilatationselement.
In der Figur 1 sind eine erste Betonplatte 11 und eine zweite Betonplatte 12 dargestellt. Diese zwei Betonplatten 11, 12 sind durch eine Trennfuge 1 voneinander getrennt.
Unter Berücksichtigung der Darstellung der Fig. 2 ist angenommen, dass die erste Betonplatte 11 eine Kragplatte, beispielsweise die Bodenplatte eines Balkons, ist und dass die zweite Betonplatte 12 Teil des Fussbodens eines Gebäudes ist. Weiter ist in den Figuren 1 und 2 jeweils ein Bewehrungseisen 2 gezeichnet, das im Bereich der Zugspannungen der Betonkonstruktion angeordnet ist und ein daruntergelegenes Bewehrungseisen 3 gezeichnet, das im Bereich der Druckspannungen der Betonkonstruktion angeordnet ist. Es muss jedoch betont werden, dass in den Figuren nur eine beispielsweise Ausführung dargestellt ist. Insbesondere muss, wie es dem Fachmann wohl bekannt ist, lediglich das im Bereich der Zugspannungen verlaufende Bewehrungseisen 2 vorhanden sein. Das im Bereich der Druckspannungen liegende Bewehrungseisen 3 muss zur Ausführung der Erfindung nicht unbedingt vorhanden sein.
In der Trennfuge list in der gezeigten Ausführung ein wärmeisolierendes Material 10 eingesetzt.
Beim Bereich der Trennfuge 1, bei der grundsätzlich nur ein Bewehrungseisen 2 durchlaufend angeordnet sein muss, ist das Dilatationselement vorhanden.
Dieses Dilatationselement besteht aus einem ersten, langgestreckten Trägerglied 4, welches im Zugbereich der Betonkonstruktion angeordnet ist, aus einem zweiten schräg zum ersten verlaufenden Trägerglied 5 und schliesslich aus einem dritten Trägerglied 26, das im Abstand vom ersten Trägerglied 4 angeordnet ist und in der gezeichneten beispielsweisen Ausführung parallel dazu verläuft. Das zweite Trägerglied 5 ist an einem Ende mit dem ersten Trägerglied 4 fest verbunden. Beim entgegengesetzten Ende ist das zweite Trägerglied 5 mit dem dritten Trägerglied 6 verbunden.
Es ist oben erwähnt, dass lediglich das Bewehrungseisen 2 vorhanden sein muss. Dieses Bewehrungseisen 2 verläuft durch das erste Trägerglied 4, das folglich ein Hohlkörper ist.
Das zweite Trägerglied 5 und das dritte Trägerglied 6 müssen nicht unbedingt Hohlkörper sein, sie können irgendwelche Profilstücke sein, da sie keine Bewehrungseisen aufnehmen müssen.
Das zweite Trägerglied 5 ist mit jeweils einem Ende des ersten Trägergliedes 4 und des zweiten Trägergliedes 6 verbunden . Offensichtlich ist es möglich, das zweite, schrägwinklig verlaufende Trägerglied 5 mit dem ersten bzw. dritten Trägerglied bei einer von ihren Enden entfernten Stelle zu verbinden.
Die Trägerglieder 4, 5 und 6 sind hier grudsätzlich von einem langgestreckten Hohlkörper gebildet, wobei diese Hohlkörper zweckmässig Rohrstücke 7, 8, 9 sind, welche miteinander verschweisst und überdies Z-förmig angeordnet sind.
Mindestens das Rohrstück, das von einem Bewehrungseisen durchsetzt ist, mindestens also das erste Rohrstück 7, das vom Bewehrungseisen 2 durchsetzt-ist, ist aus rostfreiem Stahl gebildet. Aus Kostengründen ist es offensichtlich, dass zur Herstellung dieser Rohrstücke Abschnitte ein und desselben Rohres aus rostfreiem Stahl genommen werden, zu welchem Zwecke somit das Stahlrohr lediglich in entsprechend lange Abschnitte geschnitten wird, welche Abschnitte nachfolgend entsprechend der gezeichneten Darstellung zusammengeschweisst werden. Bei der Ausführung, bei welcher nur das erste Rohrstück 7 aus rostfreiem Stahl ist, können die anderen zwei Rohrstücke bzw. Tragglieder aus einem anderen, beispielsweise nichtmetallischen Stoff hergestellt sein.
Sie können beispielsweise aus einem zum Einsatz in Betonkonstruktionen allgemein gebräuchlichen Kunststoff hergestellt sein.
Betrachtet man vor allem die Figur 2, welche einen Teil eines Gebäudes mit einer Kragplatte 11 eines Balkons darstellt, wobei noch die Fussbodenplatte 12 des Gebäudeinnern und ein Teil der Backsteinwand 13 gezeichnet ist, wird offensichtlich, dass bei der Trennfuge 1 eine Mehrzahl Dilatationselemente, entsprechend der Anzahl.Bewehrungseisen 2 vorhanden ist. Diese mehreren Dilatationselemente sind entlang der Trennfuge nebeneinander angeordnet. Ein Teil oder alle der Folge der Dilatationselemente kann bzw. können durch ungefähr parallel zur Trennfuge 1 verlaufende Abstandhalter miteinander verbunden sein, so dass ein solcher Satz Dilatationselemente gleichzeitig als Abstandhalter der diese durchsetzenden Bewehrungseisen verwendet werden können.
Aus den Figuren ist ersichtlich, dass die Länge der Rohrstücke 7, 8, 9 derart gewählt ist, dass diese Rohrstücke bei beiden Enden im Beton eingebettet sind und somit nur in einem mitleren Bereich freiliegen.
Beim Verlegen der Bewehrung werden also die Dilatationselemente auf die jeweiligen Bewehrungseisen 1, 3 aufgeschoben, bzw. die Bewehrungseisen 2, 3 durch das jeweilige Dilatationselement hindurchgeschoben. Es liegt dann die in der Fig. 2 gezeichnete Form der Bewehrung vor, und der Beton kann gegossen werden. Offensichtlich ist der Innendurchmesser des ersten Rohrstückes 7 und des zweiten Rohrstückes 9 grösser als der Aussendurchmesser des obengelegenen Bewehrungseisens 2 bzw. des untengelegenen Bewehrungseisens 3. Diese Masse sind abhängig von den berechneten, aufzunehmenden Kräften veränderlich.
Beim Rütteln des Betons fliesst nun Beton in den zwischen dem Innenumfang des jeweiligen Rohrstückes 7, 9 und dem Aussenumfang des jeweiligen Bewehrungseisens 2, 3 gebildeten hohlzylinderförmigen Ringraum und füllt somit den Zwischenraum zwischen dem jeweiligen Rohrstück und dem jeweiligen Bewehrungseisen vollständig aus. Dieses hat nun zur Folge, dass die Abschnitte der Bewehrungseisen, die durch die jeweiligen Rohrstücke 7, 9 verlaufen und gemäss dem Stand der Technik im Bereich der Trennfuge 1 freiliegen, vollkommen vom Beton umschlossen werden und damit gegen Korrosion, Rost usw; geschützt sind, wie das in bekannter Weise bei im Beton verlaufenden Bewehrungseisen der Fall ist. Beton strömt offensichtlich ebenfalls in das zweite, schrägwinklig verlaufende Rohrstück 8 und füllt auch dieses mindestens zum Teil aus.
Das erste Rohrstück 7 bewirkt somit, dass das oben gelegene Bewehrungseisen 2 vollständig vom Beton korrosionssicher umschlossen ist, und zudem kann dieses erste Rohrstück 7 Zugkräfte übertragen, da es ja beiderends im Bereich der'Zugspannungen im Beton eingebettet ist.
Das dritte Rohrstück 9, also dasjenige, das im unteren Bereich der Betonplatten angeordnet ist, erfüllt im Falle, dass im Bereich der Druckspannungen der Betonplatte ebenfalls ein Bewehrungseisen 3 vorhanden ist, ebenfalls die Aufgabe, den sonst freiliegenden Abschnitt dieses Bewehrungseisens 3 so zu umgeben, dass Beton die Aussenseiten des im Bereich der Trennfuge 1 gelegenen Abschnittes des Bewehrungseisens 3 vollständig umschliessen kann. Dieses dritte Rohrstück 9 überträgt offensichtlich ebenfalls Druckspannungen.
Es ist nun ersichtlich, dass, falls im Bereich der Druckspannungen der Betonplatten kein Bewehrungseisen 3 vorhanden ist, dieses dritte Rohrstück 9 Druckspannungen überträgt, da es beiderends im Beton eingebettet ist. Ebenso offensichtlich ist nun, dass hier nicht unbedingt ein Rohrstück vorhanden sein muss, sondern irgendwelches langgestrecktes Bauglied, ein Profil vorhanden sein kann. Jedoch ist es aus den oben erwähnten Kostengründen vorteilhaft, hier ebenfalls ein Rohrstück, das Rohrstück 9 einzusetzen, welches zudem dieselbe Länge wie das obengelegene, erste Rohrstück 7 aufweisen kann. Das zweite, schrägwinklig zum ersten Drittel verlaufende Rohrstück 8 dient vor allem dazu, beim Dilatationselement auftretende Schubspannungen zu übertragen.
Die Herstellung des Dilatationselementes ist denkbar einfach. Es muss lediglich ein Rohrstück aus rostfreiem Stahl in Abschnitte zersägt werden, wobei nur zwei unterschiedliche Längen eingehalten werden müssen, nämlich diejenigen, die dem ersten und dritten Rohrstück 7, 9 entsprechen, und diejenige Länge, die dem zweiten Rohrstück 8 entspricht. Nach dem Zerschneiden des Rohrstückes in die genannten Abschnitte müssen diese dann lediglich noch miteinander zur Bildung des Z verschweisst werden.
DESCRIPTION
The present invention relates to a dilatation element for bridging joints between steel-reinforced concrete structures with continuous reinforcement bars.
With large-area concrete structures, such as building walls, retaining walls, floors in buildings, drivable structures for airstrip construction, road construction and parking lots, to accommodate thermal expansion and contraction, it is necessary to equip such concrete structures with joints. In the case of cantilever panels on buildings, for example on balconies or protective roofs protruding from a building wall, joints are provided to counteract heat loss in the building. Insulation materials are often used in such joints.
Are such constructions now equipped with continuous reinforcement bars, i. That is, that the reinforcing bars bridge the respective joints, special precautions must be taken with regard to the power transmission on the one hand, and with regard to the rust protection of the rebars exposed at the joints on the other hand. Many reinforcement constructions for use in parting lines have already become known on the market, but all of the reinforcement structures are characterized by the fact that they are costly, with in particular the protection of the sections of the continuous reinforcing bars exposed at the parting lines being under-considered.
The aim of the invention is to show a dilatation element for bridging joints between steel-reinforced concrete structures with continuous reinforcement bars, by means of which the disadvantages mentioned above are eliminated.
The dilation element according to the invention is characterized by the features of claim 1. The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. It shows:
Fig. 1 in section a dilatation element, which is arranged in the region of the joint between two concrete slabs, and
Fig. 2 shows a part of a building with a balcony and a dilatation element used in the parting line.
1 shows a first concrete slab 11 and a second concrete slab 12. These two concrete slabs 11, 12 are separated from each other by a parting line 1.
2, it is assumed that the first concrete slab 11 is a cantilever slab, for example the floor slab of a balcony, and that the second concrete slab 12 is part of the floor of a building. 1 and 2 each show a reinforcing bar 2, which is arranged in the area of the tensile stresses of the concrete structure, and a reinforcing bar 3 underneath, which is located in the area of the compressive stresses of the concrete structure. However, it must be emphasized that only one example of an embodiment is shown in the figures. In particular, as is well known to the person skilled in the art, only the reinforcing iron 2 running in the area of the tensile stresses must be present. The reinforcing iron 3 lying in the area of the compressive stresses does not necessarily have to be present for carrying out the invention.
In the embodiment shown, a heat-insulating material 10 is used in the parting line.
The dilatation element is present in the area of the parting line 1, in which basically only one reinforcing bar 2 has to be arranged continuously.
This dilatation element consists of a first, elongated support member 4, which is arranged in the tension area of the concrete structure, a second support member 5, which extends obliquely to the first, and finally a third support member 26, which is arranged at a distance from the first support member 4 and in the example shown Execution runs parallel to it. The second support member 5 is fixedly connected at one end to the first support member 4. At the opposite end, the second support member 5 is connected to the third support member 6.
It is mentioned above that only the reinforcing bar 2 has to be present. This reinforcing iron 2 runs through the first support member 4, which is consequently a hollow body.
The second support member 5 and the third support member 6 do not necessarily have to be hollow bodies, they can be any profile pieces, since they do not have to take up reinforcing bars.
The second support member 5 is connected to one end of the first support member 4 and the second support member 6, respectively. Obviously, it is possible to connect the second, obliquely angled support member 5 to the first or third support member at a point distant from their ends.
The carrier members 4, 5 and 6 are basically formed by an elongated hollow body, these hollow bodies expediently being tube pieces 7, 8, 9 which are welded to one another and moreover are arranged in a Z-shape.
At least the pipe section, which is penetrated by a reinforcing iron, at least the first pipe section 7, which is penetrated by the reinforcing iron 2, is made of stainless steel. For reasons of cost, it is obvious that sections of one and the same stainless steel pipe are used to produce these pipe sections, for which purpose the steel pipe is therefore only cut into correspondingly long sections, which sections are subsequently welded together according to the drawing shown. In the embodiment in which only the first pipe section 7 is made of stainless steel, the other two pipe sections or support members can be made of a different, for example non-metallic material.
For example, they can be made from a plastic that is generally used for use in concrete structures.
If one considers above all FIG. 2, which represents part of a building with a cantilever plate 11 of a balcony, with the floor plate 12 of the interior of the building and part of the brick wall 13 being drawn, it becomes evident that a plurality of dilation elements correspond to the parting line 1 the number of rebars 2 is present. These several dilation elements are arranged alongside one another along the parting line. Some or all of the sequence of the dilation elements can be connected to one another by spacers running approximately parallel to the parting line 1, so that such a set of dilation elements can simultaneously be used as a spacer for the reinforcing bars passing through them.
It can be seen from the figures that the length of the pipe sections 7, 8, 9 is selected such that these pipe sections are embedded in the concrete at both ends and are therefore only exposed in a central area.
When laying the reinforcement, the dilatation elements are pushed onto the respective reinforcing bars 1, 3, or the reinforcing bars 2, 3 are pushed through the respective dilating element. The form of the reinforcement shown in FIG. 2 is then available and the concrete can be poured. Obviously, the inside diameter of the first pipe section 7 and the second pipe section 9 is larger than the outside diameter of the reinforcing bar 2 above or the reinforcing bar 3 below. These masses are variable depending on the calculated forces to be absorbed.
When the concrete is shaken, concrete now flows into the hollow cylindrical annular space formed between the inner circumference of the respective pipe section 7, 9 and the outer circumference of the respective reinforcing bar 2, 3 and thus completely fills the gap between the respective pipe section and the respective reinforcing bar. This now has the consequence that the sections of the reinforcing bars, which run through the respective pipe sections 7, 9 and are exposed according to the prior art in the area of the parting line 1, are completely enclosed by the concrete and thus against corrosion, rust, etc.; are protected, as is the case with reinforcing bars running in concrete in a known manner. Concrete obviously also flows into the second, obliquely angled pipe section 8 and also fills it at least in part.
The first pipe section 7 thus has the effect that the reinforcement bar 2 located at the top is completely enclosed in a corrosion-proof manner by the concrete, and in addition, this first pipe section 7 can transmit tensile forces, since it is embedded in the concrete at both ends in the area of the tensile stresses.
The third pipe section 9, that is to say that which is arranged in the lower region of the concrete slabs, also fulfills the task of surrounding the otherwise exposed section of this reinforcing iron 3 in the event that a reinforcing bar 3 is also present in the area of the compressive stresses of the concrete slab. that concrete can completely surround the outside of the section of the reinforcing iron 3 located in the area of the joint 1. This third pipe section 9 obviously also transmits compressive stresses.
It can now be seen that if no reinforcing bar 3 is present in the area of the compressive stresses of the concrete slabs, this third pipe section 9 transmits compressive stresses since it is embedded in the concrete at both ends. It is just as obvious now that a piece of pipe does not necessarily have to be present here, but any elongated member, a profile can be present. However, for the cost reasons mentioned above, it is advantageous to also use a pipe section, the pipe section 9, which can also have the same length as the first pipe section 7 located above. The second pipe section 8, which runs at an oblique angle to the first third, serves primarily to transmit shear stresses occurring in the dilatation element.
The manufacture of the dilatation element is very simple. Only one piece of stainless steel pipe has to be sawn into sections, only two different lengths having to be maintained, namely those which correspond to the first and third pipe pieces 7, 9 and the length which corresponds to the second pipe piece 8. After the pipe section has been cut into the sections mentioned, they then only have to be welded together to form the Z.