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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Bau-Anschlussbewehrung.
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Stand der Technik
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Ein Gebäude ist extremen Kräften der Natur ausgesetzt. Starke Winde und Erdbeben im Besonderen erzeugen Kräfte, welche die Stabilität eines Gebäudes einer beträchtlichen Belastung aussetzen. Eine angemessene Verteilung dieser Kräfte ist von wesentlicher Bedeutung für die Gewährleistung der Stabilität eines Bauwerks. Das Kernstück der Stabilität eines Gebäudes ist das Fundament eines Gebäudes, und somit verbessert die Befestigung der Wände eines Gebäudes am Fundament in großem Maße dessen bauliche Beschaffenheit.
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Bei solchen Bauwerken, wie zum Beispiel Wohnhäusern und kleinen Gebäuden schließt ein seitliches Versteifungssystem typischerweise vertikale Pfosten ein, die voneinander beabstandet sind, und die an horizontalen oberen und unteren Platten befestigt sind. Die untere Platte wird typischerweise in der Bodenzwischenwand oder im Fundament verankert. Das Versteifungssystem schließt typischerweise weiterhin an den Pfosten, an der oberen Platte und/oder an der unteren Platte befestigte Schalungen ein, um die strukturelle Reaktion auf Seitenkräfte zu verbessern. Die Schalung, die zum Einsatz kommt, besteht im Allgemeinen aus Mehrschichtplatten (OSB-Platten) oder Sperrholz, jedoch werden auch Faserplatten, Spannplatten und Trockenmauerwerk (Gipsplatten) verwendet. Alternativ oder zusätzlich dazu können Wandstrecken der Leichtrahmenbauweise vorgefertigte aussteifende Wandteile einschließen, die zwischen den vertikalen Pfosten positioniert werden können und an den Pfosten und den oberen und unteren Verbindungsplatten befestigt werden können. Die Schalung oder die vorgefertigten Platten können ebenfalls angrenzend an Tür- und Fensterrahmen platziert werden, um die Reaktion auf seitlich einwirkende Kräfte an diesen Stellen zu verbessern.
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Aussteifende Wände wurden entwickelt, um den potentiell zerstörerischen Auswirkungen von Naturerscheinungen, wie zum Beispiel seismische Aktivität, starke Winde, Überschwemmungen und Schneelasten auf die strukturelle Integrität von Leichtrahmenbauten entgegenzuwirken. Ehe es aussteifende Wände und seitliche Versteifungssysteme gab, führten die seitlichen Kräfte, die während dieser Naturerscheinungen erzeugt wurden, oft dazu, dass sich der obere Abschnitt einer Wand seitlich in Bezug auf den unteren Abschnitt der Wand bewegte, und diese Bewegung konnte zu einem strukturellen Zusammenbruch der Wand und, in einigen Fällen, zum Einsturz des Gebäudes führen. Aussteifende Wände innerhalb von Wandstrecken von Leichtrahmenbauten sorgen für seitliche Stabilität und ermöglichen es, dass die seitlichen Kräfte in den Wandstrecken durch die aussteifenden Wände zwischen den oberen Abschnitten der Wand und der Bodenzwischenwand oder dem Fundament des Gebäudes weitergeleitet werden, wo sie ohne strukturelle Auswirkung auf die Wand oder das Gebäude abgeleitet werden.
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Eine herkömmliche vorgefertigte aussteifende Wand wird an einer Ankerschraube verankert, die sich aus einem Fundament heraus erstreckt. Ankerschrauben im Fundament können ebenfalls mit Niederhaltern in einem Umfeld ohne Vorfertigung eingesetzt werden. Oftmals platziert ein Betonbauunternehmer Ankerschrauben in einem Fundament, um diese Elemente der aussteifenden Wand zu befestigen. Diese Schrauben müssen an bestimmten Stellen platziert werden, um mit den Elementen der aussteifenden Wand zusammenzupassen. Wenn der Bauunternehmer die Ankerschrauben an falschen Stellen platziert, kann dies zu einem Problem führen, da dies erst nach dem Abbinden des Betons festgestellt wird. Da die Schrauben von wesentlicher Bedeutung für die Gewährleistung der Funktionsfähigkeit der aussteifenden Wand sind, kann eine Positionierung an falschen Stellen teuer werden.
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Daher hängt die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit der aussteifenden Wand zumindest zum Teil von der strukturellen Unversehrtheit des Fundaments ab. Andere Verankerungsvorrichtungen könnten ebenfalls von der korrekten Positionierung im Fundament profitieren, einschließlich von Schlammschwellenankern.
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Im Hoch- und Tiefbaugewerbe ist es bekannt, dass Betonbauten, wie zum Beispiel Fundamente, Verstärkungsvorrichtungen benötigen. Solche Verstärkungsvorrichtungen sind typischerweise Stahlarmierungsstangen oder -stäbe, die gemeinhin als "Bewehrungsstahl" bekannt sind.
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Die allgemeine Verfahrensweise, die bei der Herstellung eines Betonfundaments befolgt wird, schließt ein: Bau von Betonformen aus Holz, Einsetzen des Bewehrungsstahls in Form von Stäben entlang der Länge des Fundaments oder in Form eines Bewehrungskorbs in die Formen und Eingießen des Betons in die Formen.
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Ein Problem, vor dem Betonbauunternehmer stehen, ist zu gewährleisten, dass die Ankerschrauben ordnungsgemäß positioniert werden, sowie deren Position während der Herstellung des Fundaments. Normalerweise benutzt ein Bauunternehmer eine Lehrenform oder eine Kunststoff-Schraubenhaltevorrichtung, wie zum Beispiel diejenige, die im
U.S. Patent Nr. 6,065,730 offenbart wird, die an den Betonformen befestigt ist, um die Schraube an Ort und Stelle zu halten, wenn der Beton eingegossen wird, gerüttelt wird und abbindet.
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In der
WO 91/019 055 A1 wird eine Methode zur Errichtung eines Fundaments beansprucht. Dabei wird ein beliebig langer Drahtkorb in eine Form eingebracht. In dem Drahtkorb befinden sich senkrechte Befestigungselemente, welche oben mit Gewinden versehen sind. An dem Drahtkorb ist seitlich ein Halteelement angebracht, welche den Drahtkorb mit der Form verbindet.
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Die Schrift
US 5,337,534 offenbart eine reversible Halterung für einen Fundamentanker. Diese sehr kleine Vorrichtung verfügt über ein Metallteil, welches die Holzverschalung eines Fundaments mit einem nahezu beliebigen Fundamentanker verbindet.
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In der
US 5,388,804 wird eine Halterung für einen Fundamentanker beansprucht. Diese besteht aus einem gebogenen Stück Draht, mit welchem ein beliebiger Anker an einer Fundamentverschalung befestigt und in Position gehalten werden kann.
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Die
US 4,750,306 offenbart ein Ankersystem zur Herstellung eines Fundaments. Dabei weißt die in
1 gezeigte Ausführung im Gegensatz zu der hier offenbarten Erfindung einen Trog förmigen Querschnitt auf, in welchem sich ein J-förmiger Maueranker befindet, welcher mit einer oberhalb einer Deckvorrichtung befindlichen Mutter gehalten wird. Die Länge des Ankersystems wird in beliebiger Länge an das entsprechende Gebäude angepasst.
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Die Schrift
JP 2002173941 A offenbart eine Methode zur Herstellung eines Fundamentankersystems, welches durch ein bestimmtes Stecksystem unendlich fortgeführt werden kann. Hierfür werden gerade oder für Abzweigungen rechtwinklig gebogene Stangen fortlaufend an einander befestigt.
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Die
JP H04- 306 365 A offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fundaments und die entsprechende Herstellungsmethode.
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In der
JP H03- 87 420 A wird ein Fundament unter der Verwendung einer Bewehrungsstahlkonstruktion offenbart. Dabei ist die Konstruktion des Fundamentes in besonderer Weise mit dem Bewehrungsstahlkorb verbunden, welcher zur Festigung der Grundpfeiler des Gebäudes dient.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt eine größere Genauigkeit und Leistungsverhalten bei der Platzierung von Ankerschrauben, von Schlammschwellenankern oder von anderen Bau-Anschlussbewehrungen für Holzpfosten oder vorgefertigte Strukturen, wie zum Beispiel aussteifende Wände, in Fundamenten und eine erhöhte Bauintegrität bei der Verwendung derartiger Strukturen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die in groben Zügen beschriebene Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Ankerelement-Befestigungssystem in verschiedenen Ausgestaltungsformen gemäß den Ansprüchen 1 bis 15. Bei einer Ausführungsform schließt das Befestigungssystem eine Befestigungsschraube ein, die einen mit einem Gewinde versehenen Bereich aufweist, der sich im Allgemeinen nach oben erstreckt, sowie eine Bewehrungsstahl-Korbstruktur, die an der Schraube befestigt ist und zumindest eine erste Fundamenteinbringungsführung aufweist. Bei alternativen Ausführungsformen können andere Verankerungselemente, wie zum Beispiel Schlammschwellenanker, anstelle von Ankerschrauben verwendet werden. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Bereitstellung einer Korbstruktur für Ankerschrauben dargestellt wird, ist es klar, dass jedes beliebige Verankerungselement, das im Beton eingebracht ist, bei einem erfindungsgemäßen Korbsystem zum Einsatz kommen kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform schließt die Korbstruktur eine obere Stange und eine untere Stange ein, und das Befestigungsverankerungselement oder die Ankerschraube sind an der oberen Stange und an der unteren Stange befestigt. Der Korb kann eine zweite Basisstange und eine erste und zweite Seitenstange einschließen, die eine rechteckige Basis für die Korbstruktur ausbilden. Verschiedene Typen von Ankerschrauben und Verankerungselementen können bei dem System gemäß vorliegender Erfindung zum Einsatz kommen.
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Des Weiteren kann die Korbstruktur zumindest eine obere Stange, zumindest eine untere Stange, eine erste Seitenstange und eine zweite Seitenstange einschließen, wobei jede Seitenstange die obere Stange und die zumindest eine untere Stange verbindet, und das Befestigungselement mit der oberen Stange und der zumindest einen unteren Stange verbunden ist. Zusätzlich kann die Korbstruktur zumindest eine vordere untere Stange und eine hintere untere Stange sowie eine erste Basisstange und eine zweite Basisstange einschließen, wobei jede Basisstange ein erstes Ende aufweist, das mit der vorderen unteren Stange verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit der hinteren unteren Stange verbunden ist, wodurch eine rechteckige Basis ausgebildet wird.
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Es versteht sich, dass jede Korbstruktur von geeigneter Form bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann, und dass die Erfindung nicht auf die speziellen Korbstrukturen beschränkt ist, die hierin veranschaulicht und beschrieben werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfindung ein Verankerungssystem für eine aussteifende Wand. Das Verankerungssystem schließt zumindest eine Ankerschraube ein, die dafür bestimmt ist, die aussteifende Wand an einem Fundamentelement zu befestigen, und einen Fundamentkorb, der an der zumindest einen Ankerschraube befestigt ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung ein Verankerungssystem für ein Gebäude. Das Verankerungssystem kann eine Ankerschraube einschließen, die ein mit einem Gewinde versehenes Ende aufweist, sowie einen für die Einfügung in ein Fundament angepassten Korb, der in einer festen Position relativ zur Schraube dergestalt an der Ankerschraube befestigt ist, dass das mit einem Gewinde versehene Ende der Schraube sich über den Korb hinaus erstreckt, und der Korb mit einer Fundamentpositionierungsstruktur versehen ist.
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Bei noch einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Fundamentstützsystem für ein Gebäude dar. Bei dieser Ausführungsform schließt die Erfindung eine erste Ankerschraube und eine zweite Ankerschraube ein, die jeweils ein mit einem Gewinde versehenes Ende aufweisen. Das Fundamentstützsystem schließt eine Korbstruktur mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt ein. Die erste Ankerschraube und die zweite Ankerschraube sind dergestalt an dem zumindest oberen Abschnitt und dem zumindest unteren Abschnitt befestigt, dass sich das mit einem Gewinde versehene Ende der ersten und der zweiten Ankerschraube über den oberen Abschnitt hinaus erstreckt. Darüber hinaus ist eine Positionierungsstruktur mit der Korbstruktur verbunden.
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Bei noch einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung eine Vorrichtung, die eine Vorrichtung für die Befestigung einer vorgeformten Struktur an einem Fundament und eine Vorrichtung für die Positionierung der Befestigungsvorrichtung in einem Fundament umfasst, wobei die Positionierungsvorrichtung an der Befestigungsvorrichtung befestigt ist.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung stellt ein Verfahren für die Herstellung eines Fundaments dar. Das Verfahren schließt folgende Schritte ein: Verbindung von zumindest einer Ankerschraube mit einer Bewehrungsstahlkorb-Fundamentstütze; Platzierung des Bewehrungsstahlkorbs in einer Position im Fundament durch das Ausrichten eines Positionierungselements auf dem Korb relativ zu einer Fundamentform; und Eingießen des Betons in die Fundamentform.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein einmaliges Verfahren und eine einmalige Vorrichtung bereit, um zu gewährleisten, dass an Gebäudefundamenten angebrachte vorgefertigte Strukturen sicher an diesen befestigt sind, indem Ankerschrauben in einer festen Verbindung mit den Gebäudefundament-Formen vor dem Gießen des Fundaments bereitgestellt werden.
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Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben, in welcher die bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen dargelegt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird in Bezug auf die speziellen Ausführungsformen derselben beschrieben. Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Beschreibung und die Zeichnungen offensichtlich. Es zeigt:
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1 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbsystems.
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2A eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 1 gezeigt wird.
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2B eine Draufsicht der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 1 gezeigt wird.
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2C eine Ansicht von oben der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 1 gezeigt wird.
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3A eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs.
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3B eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs.
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3C eine Ansicht von oben einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs.
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4 eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankerkorbs.
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5A eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 4 gezeigt wird.
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5B eine Draufsicht der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 4 gezeigt wird.
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5C eine Ansicht von oben der ersten Ausführungsform des Ankerkorbsystems, das in 4 gezeigt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ein Ankerschrauben-Fundamentsystem wird erfindungsgemäß bereitgestellt. Bei Bauprojekten, bei denen vorgefertigte Strukturen, wie zum Beispiel aussteifende Wände verwendet werden, stellt die Platzierung von Ankerschrauben, die für die Befestigung von Strukturen zum Einsatz kommen, ein grundlegendes Element des Baus dar. Wenn die Schrauben unsachgemäß platziert worden sind, schließt eine Korrektur ein Abscheren der Schraube, das Bohren eines Loches in das Fundament sowie die Befestigung der Schraube an Ort und Stelle mit Epoxidharz ein. In einigen Fällen kann die Korrektur die Zerstörung und die erneute Herstellung des Fundaments involvieren. Die Verbesserung der strukturellen Integrität von aussteifenden Wänden sowohl auf der Zug- als auch auf der Druckseite der aussteifenden Wand kann durch einen verstärkten Einsatz von Bewehrungsstahl im Fundamentbeton erreicht werden. Ingenieurtechnische Anforderungen in Bezug auf größere Niederhalter und Leistungsfähigkeit der aussteifenden Wand haben jedoch zu einer Einschränkung hinsichtlich der Betonverbindungen geführt.
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Ein Ankerkorbsystem wird erfindungsgemäß bereitgestellt. Das System stellt einen Bewehrungsstahlkorb und Ankerschrauben bereit, die korrekt relativ zum Korb und zum Fundament positioniert werden. Der Korb ist so ausgelegt, dass er die erforderliche Bewehrungsstahlkonfiguration für die geforderten Zug- und Druckspezifikationen bereitstellt, die von den Bauvorschriften oder vom Bauingenieur vorgegeben werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung für den Einsatz bei Beton mit einer Mindestfestigkeit von 2500 PSI (pounds per square inch) geeignet.
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Eine beliebige Anzahl von Korbkonfigurationen, die so ausgelegt sind, dass sie den Anforderungen jeder Wandlänge entsprechen, kann für eine positive Platzierung für die Niederhalte-Ankerschrauben sowie für die benötigten End- und Kantenabstände eingesetzt werden. Dieses System gewährleistet die Gesamtleistung der vorgeformten Struktur.
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1 und 2A bis 2C zeigen die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verankerungskorb-Systems. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Verankerungsanordnung 100 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. 2A ist eine Seitenansicht, 2B ist eine Vorderansicht und 2C eine Ansicht von oben der Verankerungsstruktur 100.
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1 zeigt ein Korbsystem 100 in einem Betonfundament 55 (als Phantombild). Erfindungsgemäß macht es das Verankerungskorb-System möglich, dass Ankerschrauben 120 und 122 korrekt positioniert werden, um eine aussteifende Wand oder eine andere Struktur an einem Fundament zu befestigen. Das Korbsystem 100 ist an einer Form oder an einer Schlammschwelle 50 befestigt, von der ein Teil in 1 gezeigt wird. Anstelle des Einbringens von Bewehrungsstahl oder eines separaten Bewehrungskorb-Bewehrungsstahls in die Formen wird das Ankerkorbsystem 100 genutzt.
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Die Verankerungsstruktur 100 ist geeignet für den Einsatz bei der Verankerung von aussteifenden Wänden an einem Fundament, und sie schließt zwei Ankerschrauben 120 und 122 ein, die mit einem Gewinde versehene Abschnitte 124 bzw. 126 aufweisen, die so ausgelegt sind, dass sie sich über das Betonfundament 55 hinaus erstrecken, damit eine aussteifende Wand oder ein anderes Befestigungselement an diesen befestigt werden kann. Beispiele von aussteifenden Wänden werden gezeigt in der Patentanmeldung der Vereinigten Staaten, laufende Nummer 10/734,870 sowie in der Patentveröffentlichung der Vereinigten Staaten Nummer 2003/0009964. Beispiele von Ankerschrauben werden gezeigt im Patent der Vereinigten Staaten Nr. Des. 354, 905, und sie sind erhältlich bei der Simpson Strong-Tie Company Inc. mit den Teilebezeichnungen SSTB und SSTL. Es versteht sich, dass zahlreiche Typen von Konfigurationen der aussteifenden Wand (und in der Tat andere Typen einer vorgefertigten Struktur) im Kontext der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Andere Arten von Ankerschrauben als diejenigen, die oben offenbart worden sind, sowie andere Ankerelemente, wie zum Beispiel Schlammschwellenanker, können in die vorliegende Erfindung einbezogen werden. Die Ankerschrauben 120 und 122 sind an einem Verankerungskorb 101 befestigt. Der Korb 101 kann ausgebildet werden aus Bewehrungsstahl oder aus ähnlichen Bewehrungsmaterialien, und er kann aus einer Reihe von länglichen Stangen oder Stäben hergestellt werden. Die Stahlstäbe können mit Bewehrungsstahlbändern gebündelt werden, sie können zusammengeschweißt werden oder anderweitig in den hierin gezeigten Strukturen mit Hilfe einer von vielen bekannten Vorrichtungen befestigt werden. Alternative Ausführungen des Korbs, die ausreichend sind, um das Fundament im Rahmen der Bestimmungen geltender Bauvorschriften zu stützen, werden so betrachtet, dass sie sich innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung befinden. Alternative Ankerelemente, wie zum Beispiel Schlammschwellenanker weisen Befestigungsabschnitte, wie zum Beispiel Laschen, auf, die sich über die Oberseite des Korbs und den eingebetteten Abschnitt des Ankers hinaus erstrecken.
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Bei einer Ausführungsform sind die Ankerschrauben 120 und 122 am Verankerungskorb 100 durch Verbindungsansätze 162 und 166 (für Ankerschraube 120), 164 und 168 (für Ankerschraube 122) befestigt. Die Befestigung der Ankerschrauben 120 und 122 am Verankerungskorbsystem 101 bei der vorliegenden Ausführungsform gewährleistet ein genaues Platzieren der Schrauben 120 und 122 im Fundament. Daher kann jede geeignete Vorrichtung für die Befestigung der Ankerschrauben 120 und 122 am Korb 101, mit deren Hilfe die Schrauben 120 und 122 während des Eingießens von Beton an Ort und Stelle verbleiben, gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Alternativ können die Ankerelemente einen Abschnitt des Korbs selbst bilden.
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Bei der Ausführungsform, die in 1 und in 2 gezeigt wird, weisen die Ankerschrauben eine J-förmige Gestaltung auf. Alternative Konfigurationen von Schrauben 120 und 122, wie zum Beispiel diejenigen, die in 4 und 5 gezeigt werden, können verwendet werden sowie andere Formen von Schrauben, die in der Branche bekannt sind. Bei der Ausführungsform von 1 und 2 liegen die gebogenen Enden 120a und 122a der Ankerschrauben innerhalb des Rechtecks, das durch die Stangen 116, 118, 106 und 108 begrenzt wird. Die Schrauben 120 und 122 können einen Abschnitt des Endes einer Mutter 120b, 122b einschließen, um ihren Widerstand gegen Zugkräfte zu erhöhen, wenn sie im Betonfundament eingebettet worden sind.
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Korb 101 umfasst eine Bewehrungsstahlstruktur mit einer oberen Stange 114, Seitenstangen 106 und 108, eine vordere untere Stange 116, Basisstangen 104 und 102 und eine hintere untere Stange 118. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Ankerschrauben 120 und 122 mit der oberen Stange 114 und der vorderen unteren Stange 116 verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Ankerschrauben 120 und 122 an anderen Elementen der Struktur 101 befestigt sein. Die Seitenstangen 106, 108 und die obere Stange 114 können ein einziges aneinandergrenzendes Stück Bewehrungsstahl umfassen, das an zwei Punkten gebogen ist, um die obere Stange 114 und die Seitenstangen 106 und 108 auszubilden. Gleichermaßen können die vordere untere Stange 116, die Basisstangen 102 und 104 und die hintere untere Stange 118 ein verbundenes oder aneinandergrenzendes Stück Bewehrungsstahl oder mehrere Stücke desselben umfassen. Die Stützstange 110 ist verbunden mit dem Schnittpunkt der Basisstange 102 und der vorderen unteren Stange 116 und der Seitenstange 106 und der oberen Stange 114. Die Stützstange 112 ist verbunden mit dem Schnittpunkt der Basisstange 104 und der vorderen unteren Stange 116 und mit dem Schnittpunkt der Seitenstange 108 und der oberen Stange 114. Es versteht sich, dass ein bestimmter Baukorb 101 bei einer Reihe von geeigneten Ausführungsformen erzielt werden kann, so lange wie der Korb einen strukturell bündigen Bewehrungsstahlkorb für die Befestigung der Ankerschrauben 120 und 122 bildet.
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Zwei Ankerkorb-Positionierungsstrukturen 130, 140 sind ebenfalls auf dem Ankerkorb 101 bereitgestellt. Bei einer Ausführungsform schließt jede Struktur 130 und 140 einen horizontalen Abschnitt 136 und 146 beziehungsweise einen vertikalen Abschnitt 138 und 148 ein. Die Strukturen 130 und 140 können aus einem einzigen Stück Stahl ausgeformt sein, das gebogen wurde, um die jeweiligen horizontalen und vertikalen Abschnitte zu bilden. Die Struktur 130 wird mit der oberen Stange 114 oder die Struktur 101 durch den vertikalen Abschnitt 138, 148 durch Schweißen oder andere geeignete Mittel verbunden. Die horizontale Platte 136, 146 erstreckt sich über einen bestimmten Abstand ("D1") (gezeigt in 2A) zwischen einem Ende derselben und der Kante jeder Ankerschraube 120 und 122. Dies macht es möglich, die Struktur 101 korrekt in Bezug auf das Fundament zu positionieren. Die Strukturen 130 und 140 können befestigt werden, um die Planke 50 auszubilden durch den Einsatz einer beliebigen Anzahl von Typen von Befestigungselementen, die durch die Bohrungen 132, 134 bzw. 142 und 144 in den horizontalen Abschnitten 136 und 146 eingebracht werden.
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Basisbefestigungsstrukturen 170, 172 und 174 können ebenfalls bereitgestellt werden, verbunden mit der hinteren Stange 118. Basisbefestigungsstrukturen 170, 172 und 174 können flache Stahlringe umfassen, die an die hintere Stange 118 an Punkten im gleichen Abstand entlang der hinteren Stange 118 angeschweißt sind. Jede Struktur ist so positioniert, dass sie flach in einer Ebene liegt, die begrenzt wird durch die Stangen 102, 104, 118 und 116 und an eine Oberfläche angrenzen, auf welcher der Korb 101 ruht. Die Strukturen 170, 172 und 174 können eingesetzt werden, um den Korb 101 an einer Oberfläche, auf welcher er aufliegt, zu befestigen.
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Bei einer Ausführungsform wird der Korb 101 aus Bewehrungsstahl Nummer 4, Grad 40 ausgebildet, obwohl davon auszugehen ist, dass andere Grade und Größen von Bewehrungsstahl eingesetzt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzugehen. Verschiedene Größen und Konfigurationen des Korbs sind geeignet für den Einsatz gemäß der Erfindung. Bei einer Ausführungsform kann die Höhe ("H") der Struktur 101 zirka 22 Zoll betragen, die Länge "W" der Seitenbeine 102 und 104 kann zirka 6 Zoll betragen, und die Länge "L" der oberen Stange 114 und der unteren Stange 116 kann zirka 24 Zoll betragen. Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die Ankerschrauben Abschnitte 124 und 126 auf, welche sich oberhalb der Stange 114 über einen Abstand von 3 1/2 bis 7 Zoll erstrecken. Die Länge der Schraube kann im Bereich von 17 bis 37 Zoll liegen, sie ist jedoch nicht auf bestimmte Abmessungen beschränkt.
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Sobald ein Bauunternehmer die Fundamentformen 50 für ein Betonfundament hergestellt hat, kann beim Einsatz das erfindungsgemäße Bewehrungsstahlkorbsystem unter Nutzung der entsprechenden Positionierungs- und/oder Befestigungsstrukturen eingebracht werden, anstatt dass eine separate Bewehrung eingebracht wird und eine Lehrschiene oder eine andere Haltevorrichtung verwendet wird, um die Ankerschrauben relativ zum Fundament zu platzieren. Die rechteckige Basis, die durch die Stangen 102, 104, 118 und 116 gebildet wird, macht es möglich, das Korbsystem 100 auf dem Boden innerhalb der Formen zu platzieren und erleichtert die Befestigung an der Schalung der Form. Die Befestigung an der Schalung der Form gewährleistet, dass die Ankerschrauben 120 und 122 an der korrekten Position in der Form und im nachfolgenden Fundament positioniert werden. Sobald das System 100 an Ort und Stelle ist, wird der Beton in die Formen eingegossen. Sobald der Beton in eine Form eingegossen worden ist, muss er in den Formen verdichtet werden, um eingeschlossene Luft zu eliminieren und um den Raum rund um die Bewehrungsstangen komplett auszufüllen. Dies wird im Allgemeinen vorgenommen, indem ein Stangenrüttler, ein Raumrüttler oder ein Innenrüttler in den Beton wiederholt in sehr engen Abständen eingeführt werden. Der Einsatz der vorliegenden Erfindung sorgt für eine größere Positionsstabilität für die Ankerschrauben während des Rüttelvorgangs.
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Es versteht sich, dass jede beliebige Anzahl von geeigneten Strukturen 101 verwendet werden kann, um die Ankerschrauben 120 und 122 in einer Weise zu befestigen, die mit den Bauvorschriften für die Herstellung einer Bewehrungsstahlstruktur und von Beton in einem Fundament eines Bauprojekts übereinstimmt. Es ist weiterhin davon auszugehen, dass die Art des Bewehrungsstahlkorbs 101, der gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, sich in Übereinstimmung mit der erforderlichen Bewehrung ändern kann.
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3A bis 3C zeigen eine alternative erfindungsgemäße Ausführungsform. Der Korb 301 umfasst eine Bewehrungsstahlstruktur, die eine obere Stange 314, Seitenstangen 306 und 308, die vordere untere Stange 316, die Basisstangen 304, 302 und die hintere untere Stange 318 aufweist. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Ankerschrauben 320 und 322 mit der oberen Stange 314 und der vorderen Stange 316 verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Ankerschrauben 320 und 322 an anderen Elementen der Struktur befestigt werden. Bei dieser Ausführungsform werden zusätzliche Stützstangen 311 und 313 hinzugefügt, und die Basisstangen 302 und 304 erstrecken sich hinter den Seitenstangen 306, 308. Die Struktur 301 wird aus einer Stange Bewehrungsstahl oder mehreren dieser Stangen ausgebildet. Die Stützstangen 310 und 312 verbinden den Schnittpunkt der Basisstangen 302, 304 mit der vorderen unteren Stange 316 und am Schnittpunkt der Seitenstangen 306, 308 und der oberen Stange 314.
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Bei dieser Ausführungsform können die Abmessungen der Basisstangen 302 und 304 die gleichen bleiben, wie diejenigen in der Ausführungsform von 1 und 2. Jede Ankerschraube 320 und 322 ist eine J-förmige Schraube; sie kann jedoch, wie bei der Ausführungsform von 1 und 2, alternative Konfigurationen aufweisen. Bei der Ausführungsform von 3A bis 3C ist das angrenzend an die Verbindungsansätze 366 und 368 befestigte gebogene Ende der Schraube außerhalb des Rechtecks positioniert, das durch die Stangen 302, 304, 316 und 318 gebildet wird, wie dies am besten in 3C veranschaulicht wird. Es versteht sich, dass die Position der Schrauben relativ zum Korb sich ändern kann, so lange wie die mit einem Gewinde versehenen Abschnitte vertikal gerade bleiben (senkrecht zu der Ebene, die durch das Rechteck gebildet wird, das aus den Stangen 302, 304, 316 und 318 ausgebildet wird).
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Der Abstand D2 der Strukturen 340 und 330 ist größer, um den Druck nach hinten der Basisstangen 302 und 304 aufzufangen, und daher haben die Formstrukturen 340 und 330 einen Abstand D2 von ungefähr 5 1/2 Zoll, und die Höhe über der Mittelstange 314 beträgt zirka 2 Zoll. Die Länge ("W") der Seitenstangen 302 und 304 bleibt 6 Zoll. Basisbefestigungsstrukturen 370, 372 und 374 können ebenfalls, verbunden mit der hinteren Stange 318, bereitgestellt werden.
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Noch eine weitere erfindungsgemäße alternative Ausführungsform wird in 4 und in 5 gezeigt. Das Korbsystem 400 schließt einen Korb 401 und Ankerschrauben 420, 422 ein. Die Konstruktion des Korbs 401 ist ähnlich der Konstruktion des Korbs 301, der in 3A bis 3C gezeigt wird. Der Korb 401 umfasst eine Bewehrungsstahlstruktur mit einer oberen Stange 414, Seitenstangen 406 und 408, eine vordere untere Stange 416, Basisstangen 404, 402 und eine hintere untere Stange 418. Vordere Stützstangen 410 und 412 verbinden den Schnittpunkt der Basisstangen 402, 404 und der vorderen unteren Stange 416 mit dem Schnittpunkt der Seitenstangen 406, 408 und der oberen Stange 414. Hintere Stützstangen 411, 413 verbinden den Schnittpunkt der Basisstangen 402, 404 und der hinteren unteren Stange 418 mit dem Schnittpunkt der Seitenstangen 406, 408 und der oberen Stange 414. Es versteht sich, dass ein Korb 401 einer bestimmten Konstruktion bei einer Reihe von geeigneten Ausführungsformen erzielt werden kann, solange der Korb einen strukturell bündigen Bewehrungsstahlkorb für die Befestigung der Ankerschrauben 420 und 422 darstellt. Basisbefestigungsstrukturen 470, 472 und 474 können ebenfalls, verbunden mit der hinteren Stange 418, bereitgestellt werden.
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Bei der Ausführungsform von 4 und 5 weist jede Ankerschraube ein S-förmiges Ende auf. Ankerschrauben von ähnlicher Gestaltung werden im Patent der Vereinigten Staaten Nr. Des. 354, 905 gezeigt. Ankerschrauben 420 und 422 sind eine Alternative zu der Ankerschraube, die in den ersten beiden erfindungsgemäßen Ausführungsformen gezeigt wird. Ankerschrauben 420 und 422 sind verbunden mit dem Korb 401 an einem oberen Ende durch den Verbindungsansatz 462, 464 mit der oberen Stange 414 und am unteren Ende durch den Verbindungsansatz 466, 468 mit der unteren Stange 416. Das untere, S-förmige Ende der Ankerschraube wird außerhalb der Basis des Korbs 401 bereitgestellt, die durch die Seiten 402, 404, 416 und 418 ausgebildet wird. Es versteht sich, dass die Position des Endes der Schraube gemäß der Art der Schraube so geändert werden kann, dass der mit einem Gewinde versehene Abschnitt der Schraube (oder der Befestigungsabschnitt des Elements), der sich oberhalb der Strukturen und der Oberfläche des Fundaments erstreckt, senkrecht zur Oberfläche sein wird. Wiederum können die Schrauben in jeder beliebigen Weise befestigt werden, die ausreicht, um zu gewährleisten, dass die Schrauben in ihrer Position relativ zum Korb 401 während des Eingießens und des Abbindens des Fundaments verbleiben. Die Ausführungsform, die in 4 und 5 gezeigt wird, ist in einer Weise installiert, die der Weise der vorhergehenden Ausführungsformen ähnelt. Die Abmessungen des Korbs 401 sind die gleichen wie die des Korbs 301, obwohl es sich versteht, dass alle diese Abmessungen beispielhaft sind.
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Wie oben festgestellt wurde, sind die vorerwähnten Korbstrukturen lediglich beispielhaft. Zahlreiche alternative Strukturen können bereitgestellt werden. Der Bewehrungsstahlkorb kann zum Beispiel eine Würfelstruktur aufweisen, eine rechteckige Würfelstruktur, eine Kugelstruktur oder jede beliebige dreidimensionale Struktur, welche es ermöglicht, dass das Ankerelement in der Betonform relativ zu der Form vor dem Vergießen des Betons getragen wird.
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Die vorstehende detaillierte Beschreibung der Erfindung ist zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt worden. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend ist oder die Erfindung auf die genaue Form beschränkt, die offenbart wird. Viele Modifikationen und Variationen sind im Licht der obigen Lehre möglich. So können zum Beispiel bei den Ausführungsformen von 3 bis 5 die Seitenstangen weggelassen werden. Die Art und Weise der Herstellung des Korbs kann unterschiedlich sein. So kann zum Beispiel ein einziges Stück Bewehrungsstahl gebogen werden, um Seitenstangen und die obere Stange bei verschiedenen Ausführungsformen auszubilden. Alternativ kann ein einziges Stück Bewehrungsstahl gebogen werden, um die Stützstangen und die obere Stange, die vordere untere Stange oder die hintere untere Stange und die Stützstange, die Basisstangen und die vordere oder die hintere Stange (oder beide) oder dergleichen auszubilden. Bei all diesen Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass sie sich innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung befinden. Die beschriebenen Ausführungsformen wurden ausgewählt, um am besten die Grundgedanken der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und es damit anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Abänderungen, die für den beabsichtigten speziellen Zweck geeignet sind, am besten zu nutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche definiert wird.
