DE1659247A1 - Kupplung fuer eine zug- und druckfeste Verbindung von stumpf gestossenen Bewchrungsstaeben - Google Patents

Description

• Kupplung für eine zug- und druck..

  feste Verbindung Ton stumpf ge##

  stoßenen Bewehrungsstäben.

  Die Erfindung betrifft eine Kupplung für eine Zug- und

  druckfeste Verbindung Ton stumpf gestoßenen BewehrcuMs#

  stäbene

  Da die im Bauwesen verwendeten Bewehrungantäbe nicht

  in unbegrenzter Länge zur Verfügung steheng ist mein

  gezwungwnt jedes Stabende entsprechend seiner Bean#

  apruehung im Beton zu verankern.

  Es ist oft erforderlich: daß man die Xräfte eines Be-

  wehrungestaben in einen anderen überleiten auße Dien

  geschah bisher mit Hilfe von Uäerdeokungsstößen! deren

  Länge von der Art der Beanspruchung und der Zage der

  Bewehrungastäbe im Beton abhängig war. Eine weitere

  Kraftüberleitungsmögliahkeit bestand in einer Stumpf-

  sohweißung der beiden Bewehrungsstabendeny nowie in

  der Ausführung eines Sohlaufenstoßen. In liaseävhau

  ist es oft unumgänglich, irbeitgfugen im Betonkörper

  vorzusehent an Stellen, an deneij der Bewehrungentahl

  sehr stärk beansprucht ist. Kaelj den entspeehenden Vor-

  sehriften ist jedoch ein Generalstoß an jenen Stellen

  unzuläseigg was bedeutet, daß die Bewehrung mit einer

  oft sehr großen Ansohlußlänge aus den Torbetonierten

  Teil herausschauen muß. Eine lange Anechlußbewehrung

  hat jedoch oft für den späteren Reiterbau sehr etö)%

  rende Auswirkungen. Aus konstruktiven Gründen ist häu-

  fig die Ausführung einer langen inschlußbewehrung nicht

  möglich. In diesen Pällen wurde bisher der $ohlaufen.

  stoß oder der elektrisch geschweißte Stumpfstoß ausge-

  führt* Der Schlaufenatoß kann als vollwertige lrraftan-

  sahlußaöglichkeit angesehen werden, allerdings ist der

  Arbeite- und Materialaufwand, besonders bei engliegender

  Bewehrung, außerordentlich hoch, sodag diese Stoßaus-

  führung sehr unwirtschaftlich ist. Beis elektrisch ge-

  schweißten Stumpfstoß dürfen im allgemeinen nur 80%

  der zulässigen Spannungen in Stoßbereich als wirksam

  angesetzt werden, sodaß auch diese Stoßausführung als

  unwirtschaftlich betrachtet werden muß.

  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der

  bisherigen Stoßausbildung auftretenden Nängel au ver-

  mindern bzw. $u vermeiden.

  fliese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadureh gelöst, ds8

  die beiden Bewehrungsstabenden-mittels .einer kraftüber-

  tragenden Kupplung stumpf gestoßen werden.

  1är diese Stoßausführung sind alle in Bauwesen verar-

  beiteten Bewehrungestabtnen mit aufgearbeiteten Profil,

  s"Bp.Koaüten, geeignet. Die Iftpplung hat das entspreaheny

  de Profil des zu verbindenden Bewehrungestabes mit einer

  gewissen.Kaßtolerans in ihren Innenflächen eingearbei-

  tet. Dnroh-die Maßtoleranzen in der Kupplung würden bis

  zur Kraftsahlüssigkeit der beiden verbundenen Bewehrugs-

  Stäbe geringe Verschiebungen entstehen, die jedoch auf

  jeden ?all zu vermeiden sind. Aus diesen Grund wird

  zwischen die Außenflächen der beiden Bewehrungestaben-

  den und die Ignenfläche der Kupplung ein toleranzaus-

  gleichender Füllstoff eingebracht. Die hänge und die

  Querschnittsahsbildung der Kupplung irrt weitgehend ab-

  hängig vom al#fgearbeitetea Profil auf Aden Igewehrungs-

  Stab und von der Größe der zu übertragenden Irraft" Je

  stärker die Profilrippe auf den Bewehiungestab ausge-

  bildet ist, umso kürzer kann die Kupplung ausgeführt

  werden. Die Kräfte werden, über Abscheren der Profil-rippen auf die Kupplung übertragen. Hierbei gewähr- leistet der tolsran:ausgleichende hüllstoff eine gleichmäßige hsetverteilung auf die Profilrippen. Der Füll- stoff wird in plastisch- flüssigen Zustand vor der Montage auf die Kupplung aufgebracht, und härtet nach einer bestimmten Zeit aus. Die Druckfestigkeit des Füllstoffs ist etwa so groß wie die des Bewehrungsstabes bzw. der Kupplung. Durch die Vors der Profilrippen erfolgt die Kraftübertragung unter Entstehung einer Kraftkomponenten ,die senkrecht zur Bewehrumgsetabachse gerichtet ist. Die Größe dieatr Kraftkomponenten richtet sieh nach der Neigung der Profilrippen. Die Kraftkomponente wird durch den umschließenden Beton, sowie durch einen Klemmring aufgenommen. Der Klemmring wird während der Montage aufgesogen; er kann die Vorm eines geschlosse- nen- oder offenen Dingen haben. Handelt es sich-um einen offenen älearring, so werden die Ringkräfte durch eine entsprechende rsraohrau-iue aufgenommen. Sofern der eine Bewehrungsstab vorweg muB.das aus den Beton berausschauende Ende vor Verachsntzung geschützt werden. Dies geschieht mit Hilfe eines oft wiederzuverwendenden gunststofihutes. Dieser Kunststoffhut wird bereits auf dem Biegeplatz bei der Herstellung der Bewehrungeatabform aufgezogen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich- nungen dargestellt und wird nachfolgend näher erleutert. Es zeigen: Fig. T ein Kräfteschema der Verbindung, Fig. 2 eine Längsansicht der montierten Verbindung, Fig. 3-eine isometrische Darstellung (schematisch ohne Rippen) Fig. 4 einen Teillängsschnitt in Richtung A-A nach Fig. 5 Fig. 5 einen Querschnitt in Richtung B-B nach Fig. 2t4 In Fig. 2+3 sind die Einzelteile am deutlichsten zu erkennen. So kann man auf den beiden Bewehrungsstabenden (I) in Fig. 2 die für die Kraftübertragung erforderlichen (4) klar erkennen. Das gleiche Profil ist als Rille (5) in der Innenseite der Kupplung (2) eingearbeitet, natürlich mit einer gewissen Maßtoleranz. In diesem angeführten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung (2) 1 aus zwei Halbschalen bestehend/ dargestellt. Man kann ein beidseitiges konisches Anlaufen der. Hab schalen (2) zum Ende hin erkennen. Dieses Anlaufen entspricht etwa dem Kräftezuwachs in der Halbschale (2) und hat außerdem den Zweck, daß der Klemmring (3) auf keilender, d,h, auf, die Halbschalen (2) zusammendrückender Basis, aufgezogen werden muß. Die keilende Wirkung ist erforderlich, um eine gleichmäßige Verteilung des in plastischer Form aufgebrachten toleranzausgleichenden Füllatoffs'auf der Halbschaleninnenfläche zu gewährleisten. Das Klemmringinnenprofil entspricht dem Halbschalenaußenprofil, d.h. die Klemmringe sind innen konisch, während sie außen parallelseitig sein können. Die Klemmringe (3) werden mit Hilfe eines Hebels oder eines maschinellen Antriebs auf die beiden Halbschalen (2) aufgepreßt und haben die Aufgabe, neben der Montageerleichterung.., die senkrecht zur Bewehrungsstabachse gerichteten Kräfte aufzunehmen.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Bleichstarke Bewehrungsstäbe (I) gezeigt, dies können auch zwei verschieden starke Bewehrungastäbe (I) sein. Die hierbei vorhandene Querschnittsdifferenz wird dann an den Innenflächen der Halbschalen (2) ausgeglichen.
• In der Fig. I ist der entstehende Kräfteverlauf in der Verbindung bei Zugbeanspruchung schematisch dgrgestelltg bei Druckbeanspruchung kehren sich lediglich die Kraft- um. Die Kraft im Bewehrungsstab (7) Steht mit der Summe der Kräfte (9) im Gleichgewicht, die zugehörigen Komponenten (I0) heben sich gegenseitig im Bewehrungsstab (I) auf. Die Kräftepaare (9/I0 + 11/I2) sind in ihrer Summe gleich groß, wirken jedoch entgegengesetzt. Die Summe der Kraftkomponenten (II) stehen wiederum im Gleichgewicht mit der Summe der Kräfte (8). Die Summe der Kräfte (8) ist gleich der Bewehrungsstabkraft (7). Die Komponenten (I2) werden durch die Kräfte (I3 + 14) kompensiert, wobei die Kraft (I3) der Kraftaufnahmefähigkeit des Betons im Bereich der Halbschalen (2) entspricht, und die Kraft (I4) die vom Klemmring (3) aufzunehmende Kraft darstellt.

  Mit diesen grundsätzlichen Bedingungen können die Ab-

  messungen der Halbschalen (2) und der

  inge (3)

  für jedes beliebige Bewehrungsstabprofil sehr schnell gefunden werden. Die auf die Haltekräfte (I3 + 14) günstig wirkenden Reibungskräfte, die zwischen den Bewehrungsstabrippen (4) und den Kupplungsrillen (5) entstehen wurden bei dieäer Betrachtung nicht berücksichtigt.'Ihr Einfluß ist durch Versuche festzustellen und für die genaue Dimensionierung der Profile zu berücksichtigen. Nachfolgend werden die durch die Erfindung erzielten Vorteile näher erleutert: Die bisher ausgeführten Überdeckungsstößergleich welcher Ausführung, sind in beengten Bereichen, sowie in Bereichen erhöhter Zugbeanspruch(,,yngen und generell bei obenliegender Bewehrung sehr material- und arbeitsaufwendig. Häufig kann der vorhandene Betonquerschnitt nicht voll ausgenutzt werden, weil gerade in hochbeanspruchten Betonteilen ein Bewehrungsstoß erforderlich wird, d.h.
• man kann von dem im Stoßbereich vorhandenen Stahlquerschnitt nur die Hälfte als statisch wirksam ansetzen. Bei der erfindungsgemäßen Stoßausbildung kann in diesem Fall der volle Stahlquerschnitt angesetzt werden.
• Bei Stahlbetonstütztn gibt es laut Vorschrift eine minimale und maximale Begrenzung des Stahlquerschnittes in Abhängigkeit vom Betonquerschnitt. So wird der maximale Wert z.B. für B225 und B300 mit 6% angegeben. Diese Begrenzung gilt für den Stoßbereich. Bei der erfindungsgemäßen Stoßausbildung entfällt der Überlappungsstoß, d.h. die Stütze kann mit voll anzurechnenden 6% bewehrt werden. Außerdem brauchen dann nicht 50% der Stützenbewehrung ungestoßen durch 2 Geschosse durchgeführt zu werden, wenn mehr als 3% Stahlquerschnitt in eine Stütze einzubauen sind, wie es die Vorschrift verlangt.
• Bei Stahlbetonelementen mit einer größeren Spannweite als 14m ergeben sich oft schwierige Stoßprobleme besonders bei obenliegender Bewehrung. Diese entfallen,. gänzlich bei der erfindungsgemäßen Stoßausbildung, da hierbei der Stoß an jeder beliebigen Stelle im Betonkörper liegen kann.
• Am deutlichsten zeigen sich die Vorteile der Erfindung jedoch bei hochbeanspruchten Stahlbetonbauteilen, die nicht in einem Betonguß hergestellt werden können, bei denen die Arbeitsfugen aus ausführungstechnischen Gründen im Bereich hoher Zugbeanspruchungen liegen müssen. In diesen Fällen muß nämlich bei der idrfindungsmäßigen Stoßausbildung die Anschlußbewehrung nicht wie bisher, sehr lang und somit aus dem Beton herausschauen, sondern braucht lediglich ca. 20em herauszuschauen.
• Die hieran anzuschließende Bewehrung ist sehr sauber und sehr schnell ohne nennenswerte Behinderung zu verlegen.
• Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die erfindungsmäßige Stoßausbildung im Wesentlichen folgende Vorteile bringt: I.) Stahlersparnis durch Wegfall großer Überdeckungsstöße.
• 2.) Bessere Ausnutzung von hochbeanspruchten Stahlbetonbauteilen den- voll anrechenbaren Stahlquerschnitt im Stoßbereich. 3.) Ausschaltung von.Stoßproblemen, da der Stoß, vollwertig wirksam, an jeder beliebigen Stelle im Beton liegen kann.
• 4.) Sehr einfacher Anschluß der Anschlußbewehrung an einen vorbetonierten Stahlbetonabschnitt, besonders bei engliegender Bewehrung.
• 5.) Exaktere Anpassung an die statischen Erfordernisse durch beliebiges Variieren der Bewehrungsstabdurchmesser im Stoßbereich.
• 6.) Sehr kurze Anschlußeisen aus vorbetonierten Stahlbetonbauteilen.

Claims (1)

1. Patentansprüche Kupplung für eine zug- und druckfeste Verbindung von stumpf gestoßenen Bewehrungsstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bewehrungsstabendstücke durch 2 oder mehr schalenförmige Teile (z.B. Halbschalen (2) ), in die das entsprechende Profil der zu umschließenden Bewehrungsstabendstücke eingearbeitet ist, umschlossen und durch beidseitig aufgezogene Klemmringe (3) zusammengehalten werden, und daß die jeweils auftretenden Maßtoleranzen durch einen im plastischen Zustand eingefügten und später erhärtenden druckfesten Füllstoff ausgeglichen werden.