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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Schubbewehrung mit mehreren stabförmigen Ankern,
welche jeweils an mindestens einem Ende einen verbreiterten Kopf
aufweisen und mit einer Aussenfläche
dieses Kopfes an einer Schiene festgelegt oder festlegbar sind.
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Solche Vorrichtungen werden insbesondere als
Zusatzbewehrungen in Betondecken eingesetzt und zwar meist sternförmig im
Auflagebereich von die Decke tragenden Stützen, um die von den Stützen ausgehenden
Schubbelastungen in die Decke einzuleiten und in dieser über einen
gewissen Bereich zu verteilen. Die Lasten werden hierbei von den zumeist
als Doppelkopfankern ausgebildeten Ankern aufgenommen, die dazu
hinsichtlich ihrer Dimensionierung geeignet bemessen, aber auch
hinsichtlich ihres gegenseitigen Abstandes geeignet angeordnet sein
müssen.
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STAND DER
TECHNIK
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Um sicherzustellen, dass die jeweiligen
Ingenieurvorgaben auf der Baustelle oder – bei der Herstellung von sogenannten
Filigran- oder Grossflächenelementplatten
für Betondecken – im Betonwerk genügend genau
eingehalten werden, ist es üblich, die
Doppelkopfanker bereits herstellerseits mit den Schienen zu verbinden,
so dass lediglich z.B. die Position eines einzelnen Ankers der Vorrichtung
im Schalungsbett eingemessen werden muss.
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Bei einer ersten bekannten Ausführungsform besteht
die Schiene aus Betonstahl und sind die Doppelkopfanker mit der
Schiene verschweisst. Das hat den bereits erwähnten Vorteil, das beim Verlegen
der bekannten Vorrichtungen Fehler bezüglich des gegenseitigen Abstandes
der Anker so gut wie ausgeschlossen sind. Auch sind die Anker an
der Schiene genügend
fest gehalten, so dass nicht die Gefahr besteht, dass sie beim Begehen
der Bewehrung vor dem Betonieren oder auch beim Betonieren selbst durch
den Frischbeton ggf. aus ihrer vorschriftsmässigen Position verschoben
werden. Die feste Schweissverbindung zwischen den Ankern und der Schiene
hat jedoch auch Nachteile: Entweder müssen für praktisch jeden Anwendungsfall
geeignete Vorrichtungen einzeln hergestellt oder zumindest eine
gewisse Anzahl Vorrichtungen mit verschiedenen Massen auf Lager
gehalten werden. Die bekannten Vorrichtungen sind in transporttechnischer
Hinsicht auch recht sperrig.
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Beim Betonieren von Betondecken komplett vor
Ort werden die bekannten Vorrichtungen meist so wie sie sind, d.h.
zusammen mit den Schienen in den Beton vollständig eingegossen, obwohl die
Schienen zur Lastaufnahme in der Regel nichts beitragen oder zumindest
nichts beitragen müssten.
Bei der Herstellung der erwähnten
Filigran- oder Grossflächenelementplatten
werden die Vorrichtungen im Betonwerk dagegen zunächst nur
teilweise in Beton eingegossen, so dass z.B. die oberen Ankerköpfe und
die sie verbindenden Schienen aus dem Beton der Platten noch herausragen.
Bei der späteren
Verlegung der weiteren Bewehrung können sich die Schienen dann als
recht hinderlich erweisen, insbesondere wenn Baustahlmatten verlegt
oder lange Bewehrungsstäbe unter
den Schienen hindurchgeführt
werden müssen. Wegen
der schweisstechnischen Verbindung der Ankerköpfe mit den Schienen sind letztere,
obwohl lasttechnisch an sich entbehrlich, nicht ohne weiteres entfernbar.
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Im Hinblick auf diese Nachteile sind
bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei welchen unter zumindest
teilweisem Verzicht auf den vorbeschriebenen Sicherheitsaspekt bezüglich der
Ankerabstände,
die Anker einzeln zu einem beliebigen Zeitpunkt mit der Schiene
verbindbar und ihre gegenseitigen Abstände zudem den jeweiligen Anforderungen
entsprechend frei wählbar
sind. Als Beispiel kann hierzu auf die Dokumente
EP 0 744 508 B1 ,
DE 295 21 530 U1 oder
DE 195 48 685 C1 verwiesen
werden. Bei diesen bekannten Lösungen
ist die Verbindung der Anker mit der Schiene formschlüssig und dadurch
nicht lediglich über
die Ankerkopf-Aussenflächen hergestellt,
sondern schliesst auch Oberflächenbereiche
am Ankerkopf und/oder am Ankerschaft mit ein, die für die Lastübertragung
der Anker wesentlich sind. Die Lastübertragung der Anker wird dadurch
geschwächt.
Vermeiden lässt
sich diese Schwächung
nur bei der Herstellung von Filigran- oder Grossflächenelementplatten
durch wieder Entfernen der Schienen nach dem teilweisen Einbetonieren
der Vorrichtungen, doch dürfte
das Entfernen der Schienen annähernd ähnlich schwierig
sein, wie bei jener Ausführungsform,
bei der die Schiene mit den Ankern verschweisst ist.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe,
in Bezug auf die vorgenannten Probleme Abhilfe zu schaffen und eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche entweder
fertig vorkonfektionierbar oder auch erst bei Bedarf zusammenfügbar ist, welche
in einer Ortbetondecke ohne Schwächung derselben
einsetzbar und bei welchem die Schiene bei Bedarf auch wieder einfach
von den Ankerköpfen lösbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung zur Schubbewehrung wie sie im Patentanspruch
1 gekennzeichnet ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
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Gemäss einer ersten Ausführungsform
sind die Schiene und die Ankerkopf-Aussenfläche unmittelbar miteinander
verklebt. Bevorzugt ist die Klebung z.B. mit einem thermoplastischen
Kleber ausgeführt,
der unter Einwirkung von Wärme
aufweichbar und dadurch wieder lösbar
wird.
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Gemäss einer zweiten, bevorzugten
Ausführungsform
ist zwischen Ankerkopf-Aussenfläche und Schiene
mindestens ein Befestigungselement vorgesehen, welches mit der Ankerkopf-Aussenfläche verklebt
oder verklebbar ist. Weiter bevorzugt ist hierbei das Befestigungselement
formschlüssig
mit der Schiene verbunden. Diese formschlüssige Verbindung sollte mit
relativ einfachen Mitteln auch wieder lösbar sein, wobei zusätzlich vorgesehen
sein kann, dass das Lösen
zerstörungsfrei
nicht vorgenommen werden kann.
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Die formschlüssige Verbindung zwischen dem
Befestigungselement und der Schiene kann gemäss einer weiteren Ausführungsform
aus so ausgebildet sein, dass sie zu einem beliebigen Zeitpunkt herstellbar
ist, so dass die Anker und die Schiene vom Herstellenwerk ggf. getrennt
voneinander ausgeliefert und transportiert und erst vor Ort, beim
Kunden z.B. in einem Betonwerk oder in einem kontrollierten Umfeld
auch auf einer Baustelle zusammengefügt werden können.
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Gemäss einer Weiterbildung der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Schienen endseitig
mit einem Verbindungselement verbindbar sind, wobei das Verbindungselement
mit mindestens einer der Schienen formschlüssig verbindbar ist.
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Mit Vorteil greift das Befestigungselement und/oder
das Verbindungselement in mindestes ein Loch der Schiene ein und/oder
umfasst die Schiene von aussen.
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Die Verbindung zwischen dem Befestigungselement
und/oder dem Verbindungselement und der Schiene ist weiter bevorzugt
als Rastverbindung ausgebildet.
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Das Befestigungs- und/oder das Verbindungselement
können
einstückig
ausgebildet und vorzugsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil sein.
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Schliesslich kann das Befestigungs- und/oder
das Verbindungselement auch noch mit einem Abstandhalter zur Auflagerung
der Vorrichtung mit einem bestimmten Abstand auf einer Schalung kombiniert
sein. Auch der Abstandhalter kann ein Kunststoff-Spritzgussteil sein.
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Die erfindungsgemässen Ausbildungen weisen allesamt
den Vorteil auf, dass die Verbindung zwischen den Ankern und der
Schiene ausschliesslich über
die Ankerkopf-Aussenflächen hergestellt wird.
Weder werden die Ankerköpfe
durch die vorgeschlagene Verbindung umfasst noch die Ankerschäfte zur
Verbindung herangezogen. Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Verbindung
werden daher die Anker auf keiner ihrer lastübertragenden bzw. lastaufnehmenden
Flächen
geschwächt.
Je nach den Verhältnissen
können
dadurch die Schienen ohne weiteres im Beton belassen werden.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER FIGUREN
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 im
Schnitt eine erste Ausführungsform einer
Vorrichtung nach der Erfindung, bei welcher ein Doppelkopfanker
mit der Aussenfläche
eines seiner Köpfe
mit einer Schiene unmittelbar verklebt ist;
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2 im
Schnitt eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher Anker und Schiene über ein Befestigungselement
verbunden sind, welches mit der Ankerkopf-Aussenfläche verklebt
und mit der Schiene formschlüssig
verbunden ist;
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3 unter a) – d) jeweils im Schnitt
verschiedene Ausführungsformen
von Befestigungselementen;
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4 im
Schnitt zwei Schienen erfindungsgemässer Vorrichtungen, welche
endseitig über
ein Verbindungselement miteinander verbunden sein;
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5 eine
Art Aufsicht auf einen Auflagebereich einer zur erstellenden Betondecke
auf einer Stütze
mit mehreren, teilweise untereinander verbundenen Vorrichtungen
nach der Erfindung;
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6 eine
Vorrichtung gemäss
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung in Anwendung bei einer Filigran- oder Grossflächenelementplatte;
und
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7 Befestigungselemente
der Art von a) kombiniert mit einem
Abstandhalter.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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In 1 ist
mit 10 eine nur teilweise dargestellte erste Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Ein Doppelkopfanker 20 mit
einem unteren 21 und einem oberen Ankerkopf 22 ist
mit der Aussenfläche 23 seines
oberen Ankerkopfes 22 klebetechnisch mit einer Schiene 30 verbunden.
Die Kleberschicht ist mit 40 bezeichnet. An der Schiene 30 ist
mindestens ein weiterer Doppelkopfanker in gleicher Weise befestigt,
was in der Darstellung von 1 jedoch
nicht erkennbar ist.
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Der Kleber der Kleberschicht 40 ist
bevorzugt ein thermoplastischer Kleber, welcher unter Einwirkung
von Wärme
erweichbar ist, so dass die Doppelkopfanker 20 von der
Schiene 30 bzw. die Schiene 30 von den Doppelkopfankern 20 lösbar ist.
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2 zeigt
in praktisch gleicher Darstellung wie 1 eine
zweite Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung. Ein Doppelkopfanker 20 mit
einem unteren 21 und einem oberen Ankerkopf 22 ist
hier mittels eines Befestigungselements 50 mit einer Schiene 30 verbunden.
Das Befestigungselement 50 weist eine Halteplatte 51 auf
und ist mit dieser Halteplatte 51 mit der Aussenfläche 23 des
oberen Ankerkopfes 22 klebetechnisch verbunden. Die Kleberschicht
ist wieder mit 40 bezeichnet. Mit der Schiene 30 ist
das Befestigungselement 50 formschlüssig verbunden, wobei diese
formschlüssige Verbindung
hier als Rastverbindung ausgebildet ist. Zwei an der Halteplatte 51 angeformte
Rastarme 52 greifen in ein Loch 31 der Schiene 30 ein
und umgreifen rastend deren gegenüberliegenden Rand. Um die Position
des Ankers 20 längs
der Schiene 30 variieren zu können ist diese mit einer Mehrzahl
von Löchern 31 z.B.
in einem gewissen Rasterabstand versehen. An der Schiene 30 ist
mindestens ein weiterer Doppelkopfanker in gleicher Weise befestigt,
was in der Darstellung von 2 jedoch
nicht erkennbar ist. Vorzugsweise werden die Befestigungselemente 50 bereits
herstellerseits unter gut kontrollierten Bedingungen klebetechnisch
mit den Ankerkopf-Aussenflächen verbunden.
Das Einrasten in die Schiene kann demgegenüber zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen,
z. B. erst nach einem Transport der Teile, bei einem Zwischenhändler oder
auch erst beim Endkunden in einem Betonwerk oder auf einer Baustelle
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2 zeigt
unter a – d verschiedene
Beispiele für
Befestigungselemente 50, wobei das unter a) dargestellte
Befestigungselement dem von 2 entspricht.
Bei dem unter b) dargestellten Befestigungselement
sind zusätzlich äussere Rastarme 53 vorgesehen,
welche die Schiene von aussen umgreifen. Es könnten auch nur äussere Rastarme 53 vorgesehen
sein. Um die Rastverbindung zu sichern könnte zusätzlich auch noch ein Sicherungsstift 54 zwischen
die Rastarme 52 eingesteckt werden, was natürlich auch bei
der Variante von 2a)
anwendbar wäre.
Unter c) ist ein Befestigungselement 50 dargestellt,
welches nur mit einem Hohlnippel 55 in ein Schienenloch
eingreift und erst anschliessend durch einen Raststift 56 in
dem Schienenloch gesichert wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass
die Rastarme des Raststiftes im eingerasteten Zustand nicht mehr
zugänglich
sind und die Verbindung von daher zerstörungsfrei nicht mehr lösbar ist. Diese
Variante ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die erfindungsgemässen Vorrichtungen
bereits herstellerseits fertigt konfektioniert werden und sichergestellt
sein muss, dass bis zu ihrer Verwendung die Abstände der Doppelkopfanker 20 an
der Schiene 30 nicht mehr verändert werden. Unter d) ist
eine Variante dargestellt, die bei der ein konischer Zapfen 57 in
einen gleichfalls innenseitig konisch geformten Hohlnippel 58 eingreift
und darin bevorzugt durch eine Verzahnung verrastet wird. Auch diese
Verbindung kann so ausgeführt
sein, dass sie zerstörungsfrei
nicht mehr lösbar
ist.
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Pro Schiene 30 sind, wie
bereits erwähnt, mindestens
zwei Doppelkopfanker 20 befestigt oder zumindest anbringbar.
Es könnten
aber auch drei oder noch mehr Anker 20 an einer Schiene 30 vorgesehen
sein. Bevorzugt werden jedoch nur Elemente mit zwei und/oder mit
drei Doppelkopfankern hergestellt und bei Bedarf mehrere solcher
Elemente endseitig miteinander verbunden, was eine grössere Flexibilität mit sich
bringt und den Vorteil hat, dass die einzelnen Elemente noch gut
handhabbar und nicht zu schwer sind.
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4 zeigt
ein Verbindungselement 60 zur Verbindung der Enden zweier
Vorrichtungen nach der Erfindung, wobei in 4 ausser dem Element 60 nur
die Enden zweier Schienen 30 dargestellt sind. Das Verbindungselement 60 weist
eine Verbindungsplatte 61 und daran angeformt zwei Paare
von Rastamen 62 auf, welche von ihrer Ausbildung her jeweils
den Rastarmen 52 des Befestigungselements 50 von 3a) gleichen und in endseitige
Löcher 31 der
Schienen 30 einrasten. Die andern in 3 unter b) – d) dargestellten
formschlüssigen
Verbindungen könnten
hier natürlich
auch eingesetzt werden.
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5 zeigt
schematisch in Aufsicht ein Verlegebeispiel für Vorrichtungen 10 nach
der Erfindung im Auflagebereich einer Betondecke auf einer Stütze 70.
In 5 sind zur Bildung
einer Schub- bzw. Durchstanzbewehrung allerdings erst vier solcher Vorrichtungen 10 verlegt.
Die in Radialrichtung jeweils inneren Vorrichtungen 10 umfassen
an einer Schiene 30 jeweils zwei Doppelkopfanker während die äusseren
Vorrichtungen jeweils drei Doppelkopfanker umfassen. Verbunden sind
die inneren mit den äusseren
Vorrichtungen 10 jeweils über Verbindungselemente der
Art von 4. Zur Vervollständigung
der Schub- bzw. Durchstanzbewehrung zu einem vollständigen Bewehrungsstern
müssen
natürlich
noch weitere solche Vorrichtungen rund um die Stütze 70 herum verlegt
werden.
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Die Schub- oder Durchstanzbewehrung
der hier betrachteten Art ist immer nur eine Zusatzbewehrung zu
der standardmässig
vorhanden Bewehrung. Letztere ist in 5 der
Einfachheit wegen nicht mit dargestellt. Bei der Erstellung einer
Betondecke komplett vor Ort wird die Standardbewehrung üblicherweise
zuerst vor der Zusatzbewehrung verlegt. Die erfindungsgemässen Vorrichtungen
können dabei
einfach in die bereits vorhandene Bewehrung von oben eingehängt werden,
wobei die Schienen zur Auflage auf der oberen Bewehrungslage kommen.
Mit Rödeldraht
können
sie an der oberen Bewehrung noch fixiert werden. Vorrichtungen der
erfindungsgemässen
Art lassen sich mit Vorteil aber auch für Filigran- oder Grossflächenelementplatte
einsetzten, wobei sie bereits im Betonwerk in diese Platten teilweise
eingegossen werden.
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In 6 ist
ausschnittsweise eine Filigran- oder Grossflächenelementplatte 80 für eine Deckenkonstruktion
dargestellt, welche eine relativ dünne Grundbetonschicht 81 aufweist
und darin untergurtseitig eingebettet einen sogenannten Gitterträger 82 als
Standardbewehrung. Ebenfalls eingebettet in der Grundbetonschicht 81 sind
die Fussteile 21 von Doppelkopfankern 20, die
zu zwei erfindungsgemässen Vorrichtungen 10 gehören und
welche jeweils über ein
Befestigungselement 50 mit einer Schiene 30 verbunden
sind. An den Schienen 30 sollen ausserhalb der Zeichenebene
weitere Doppelkopfanker befestigt sein. Derart mit ihren Fussteilen 21 in
der Grundbetonschicht 81 eingebettet sind die Doppelkopfanker 20 als
Ganzes bereits ausreichend festgelegt, so dass ihre Halterung durch
die Schienen 30 entbehrlich wird. Bezüglich der in 6 links dargestellten Vorrichtung 10 ist
durch den Pfeil angedeutet, wie z.B. mit einem Betonschaber oder
dergleichen die Rastarme 52 der Befestigungselemente 50 abgeschlagen
oder abgeschert werden können,
so dass die Schiene 30, wie dies bei der in 6 rechts dargestellten Vorrichtung 10 der
Fall ist, entfernt werden kann. Nach dem Entfernen der Schienen 30 können weitere
Standardbewehrungen, wie z.B. die mit 83 bezeichnete Bewehrungsmatte,
einfach verlegt werden. Wegen der vorgeschriebenen Betonüberdeckung
muss diese obere Bewehrung 83 auf gleicher Höhe mit den
oberen Ankerköpfen 22 und
damit unterhalb des Niveaus der Schienen 30 angeordnet werden.
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Da bei der Herstellung der Filigran-
oder Grossflächenelementplatten 80 gemäss 6 eine obere Bewehrung noch
nicht vorhanden ist, können die
erfindungsgemässen
Zusatzbewehrungen auch nicht einfach von oben auf eine solche Bewehrung aufgelegt
werden. Eine Möglichkeit,
sie geeignet zu positionieren ist, sie nach unten gegen die untere Schalung
abzustützen.
Hierzu können
zumindest einzelne der Doppelkopfanker 20 bereits mit geeigneten
Abstandhaltern versehen werden, wie dies im rechten Teil von 6 auch dargestellt ist.
Der Abstandhalter ist hier als u-förmig gebogener Bügel 23 aus
Betonstahl ausgebildet, der mit seinem Mittelteil an dem Schaft
des Doppelkopfankers 20 angeschweisst und dessen freie
Enden mit einer Kunststoffkappe 24 versehen sind.
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7.
zeigt noch eine Einbauart, bei welcher die erfindungsgemässen Vorrichtungen
mit ihren Schienen 30 untenliegend angeordnet werden, so dass
die Doppelkopfanker von den Schienen 30 weg nach oben aufragen.
Auch bei dieser Einbauart müssen
die Vorrichtungen geeignet nach unten gegen die hier dargestellte
und mit 90 bezeichnete Schalung abgestüzt werden. 7 zeigt hierzu spezielle Abstandhalter 59,
die so ausgebildet sind, dass sie mit Befestigungselementen 50 der
vorbeschriebenen Art kombiniert werden können. Im Beispiel von 7 ist als Befestigungselement 50 ein
solches gemäss 3a) verwendet, welches mit
etwas verlängerten Rastarmen
sowohl ein Loch in der Schiene als auch ein entsprechendes Loch
in dem Abstandhalter 59 rastend durchgreift.
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Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen
kann die Schiene 30 wie die Doppelkopfanker 20 aus
Betonstahl gefertigt sein. Sie könnte
aber auch aus einem nichtrostenden Stahl oder einem Kunststoffmaterial
bestehen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn sie im Beton
innerhalb der sogenannte Betonüberdeckung
der Bewehrung mit eingebettet werden soll.
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- 10
- Vorrichtung
nach der Erfindung
- 20
- Doppelkopfanker
- 21
- unterer
Ankerkopf
- 22
- oberer
Ankerkopf
- 23
- Aussenfläche 23 des
oberen Ankerkopfes 22
- 30
- Schiene
- 31
- Loch
in der Schiene 30
- 40
- Kleberschicht
- 50
- Befestigungselement
- 51
- Halteplatte
- 52
- Rastarme
- 53
- äussere Rastarme
- 54
- Sicherungsstift
- 55
- Hohlnippel
- 56
- Raststift
- 57
- konischer
Zapfen
- 58
- Hohlnippel
- 59
- Abstandhalter
- 60
- Verbindungselement
- 61
- Verbindungsplatte
- 62
- Rastarme
- 70
- Stütze
- 80
- Filigran-
oder Grossflächenelementplatte
- 81
- Grundbetonschicht
- 82
- Gitterträger
- 83
- Bewehrungsmatte
- 90
- Schalung