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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Anker zum Eingießen in ein Betonbauteil nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Betonbauteil mit zumindest
einem derartigen Anker.
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Auf
dem Gebiet des Bauwesens ist es allgemein bekannt, ein Bauwerk dadurch
zu errichten, dass nahezu ausschließlich Beton-Fertigteile, die
in Fertigteilwerken erstellt werden, zusammengesetzt werden. Zu
diesem Zweck weisen die hierbei verwendeten Betonbauteile Anker
auf, die über
ihre sogenannte Verankerungslänge
in das Betonbauteil eingegossen sind, und mit zumindest einem Abschnitt
aus diesem herausragen. Der herausragende Abschnitt weist ein Gewinde
auf, so dass daran weitere Betonbauteile befestigt werden können. Zu
diesem Zweck weisen die Betonbauteile geeignete Gegenstücke auf,
die beispielsweise eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, durch welche
der aus dem vorangehend zuerst genannten Betonbauteil herausragende
Abschnitt des Ankers geführt
werden kann, so dass nachfolgend durch geeignete Muttern eine Befestigung
erfolgen kann. Zur sicheren Verankerung des Ankers in dem "ersten" Betonbauteil weist
der Anker üblicherweise
zumindest einen Ankerkörper auf,
bei dem es sich im Wesentlichen um eine Verbreiterung an zumindest
einer Stelle entlang des Ankers handelt. Der Anker kann im Übrigen eine
vergleichsweise schlanke Gestaltung aufweisen und als Ankerstab
bezeichnet werden. Der Ankerkörper
wird häufig
auch als "Kopf" bezeichnet.
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Stand der
Technik
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Ein
Anker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist als Vorbenutzungsgegenstand
in zahlreichen Varianten von der Anmelderin bekannt. Ferner geht
aus der
DE 103 12
701 A1 eine Vorrichtung hervor, bei der ein Ankerbolzen
an einem Ende einen Ankerkopf aufweist, und neben dem Ankerbolzen
sogenannte Kopfbolzen vorgesehen sind, um über den Anker sowohl Druck
als auch Zugkräfte übertragen zu
können.
Um dies zu erreichen, muss der Ankerkopf jedoch weitgehend in der
Mitte entlang der Dicke des Betonbauteils, beispielsweise einer
Fundamentplatte, angeordnet sein, so dass die Dicke des Fundaments
im Wesentlichen der doppelten Ankerlänge entspricht. Dies ist wirtschaftlich
nachteilig.
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Darstellung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anker sowie ein damit
versehenes Betonbauteil zu schaffen, mittels dessen sowohl die erforderlichen Kräfte zuverlässig übertragen
werden können,
als auch wirtschaftliche Vorteile erzielbar sind.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch den Anker gemäß dem Anspruch 1.
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Demzufolge
ist an dem Anker, der eine Längserstreckung
und zumindest einen Ankerkörper aufweist,
in der Umgebung zumindest eines Ankerkörpers, auf zumindest einer
Seite des Ankerkörpers, in
Längserstreckung
gesehen, eine nachgiebige Zone vorgesehen. Hierdurch kann, wie nachfolgend noch
genauer ausgeführt,
der Ankerkörper
in der Nähe
einer Oberfläche
des Betonbauteils angeordnet werden, so dass das Betonbauteil deutlich
dünner
gestaltet werden kann, als dies gemäß den bisher bekannten Vorrichtungen
möglich
ist. Wenn nämlich der
Ankerkörper
in der Nähe
einer Oberfläche
des Betonbauteils angeordnet wird, kann über den Anker zwar in großem Umfang
eine Kraft in derjenigen Richtung übertragen werden, die in Richtung
der "entfernt" liegenden Oberfläche wirkt.
Anhand einer Fundamentplatte bedeutet dies Folgendes. Wenn sich
der Ankerkörper
in der Nähe
einer unteren Oberfläche
der Fundamentplatte befindet, können
einerseits in großem
Umfang vertikal nach oben wirkende Zugkräfte übertragen werden. Oberhalb
des Ankers steht nämlich
mit einer ausreichenden Dicke Material in Form des ausgehärteten Betons
zur Verfügung,
in welches die Kräfte
eingeleitet werden können.
Wenn sich die Kraftrichtung jedoch umkehrt, mit anderen Worten,
vertikal nach unten gerichteter Druck auf den Anker aufgebracht
wird, wird der Anker leicht durch das wenige verbleibende Material,
das bis zu der unteren Oberfläche
der Fundamentplatte vorliegt, gedrückt. Eine zuverlässige Aufnahme
von großen Kräften, in
beiden Richtungen, ist somit lediglich dann möglich, wenn sich der Ankerkörper in
etwa in der Mitte entlang der Dicke der Fundamentplatte befindet,
was zu einer vergleichsweise dicken Fundamentplatte führt.
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Demgegenüber kann
das beschriebene Problem, dass der Anker bei einer Kraftumkehr nach
untenhin aus dem Betonbauteil gedrückt wird, durch die Erfindung
gelöst
werden. Die erfindungsgemäß in der
Umgebung des Ankerkörpers
vorgesehene, nachgiebige Zone verhindert nämlich eine Übertragung der Kräfte von
dem Ankerkörper
auf das wenige verbleibende Betonmaterial, also auf der "schwachen" Seite. Vielmehr
wird die Kraft in die nachgiebige Zone eingeleitet, die komprimiert
wird und deshalb die Kraft nur in einem geringen Umfang in den Beton weiterleitet.
Hierbei kann die Kraft insbesondere soweit reduziert werden, dass
das beschriebene Problem nicht auftritt.
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Die
beschriebene nachgiebige Zone ist auf zumindest einer Seite zumindest
eines Ankerkörpers vorgesehen.
Hierbei werden die Seiten in Längserstreckung
betrachtet. Der Grund dafür
liegt darin, dass der eine Längserstreckung
aufweisende Anker, beispielsweise in Form eines Ankerstabes, die
Kräfte in
Richtung seiner Längserstreckung überträgt und diese
durch den Ankerkörper,
der, wie erwähnt,
eine Verbreiterung darstellt, zu einer Seite hin, in Längserstreckung
gesehen, weitergegeben werden. Auf derjenigen Seite, an der die
nachgiebige Zone vorgesehen ist, kann die Einleitung zu großer Kräfte in den Beton
vermieden werden, und eine sichere Verankerung erreicht werden.
Dies gilt insbesondere auch für vergleichsweise
dünne Betonbauteile,
beispielsweise dünne
Fundamentplatten, bei denen sich der Ankerkörper in der Umgebung einer
Oberfläche
befinden kann. Dies führt
zu dem wirtschaftlichen Vorteil, dass beispielsweise Fundamentplatten
dünn ausgeführt werden
können,
was die Gründungstiefe
reduziert, und insbesondere in wassergefährdeten Bereichen zu wirtschaftlichen
Vorteilen für
das Bauvorhaben insgesamt führt.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Grundsätzlich kann
die beschriebene Wirkung erreicht werden, wenn sich die nachgiebige Zone
an einer beliebigen, geeigneten Stelle in dem Betonmaterial befindet,
das zu dünn
ist, um Kräfte
in ausreichendem Umfang weiterzuleiten. Bevorzugt wird jedoch, dass
die nachgiebige Zone unmittelbar an dem Ankerkörper anliegt, so dass die Beanspruchungen,
wie Verschiebungen von dem Ankerkörper unmittelbar in die nachgiebige
Zone eingeleitet werden, und lediglich in geringem Umfang Kräfte an den angrenzenden
Beton weitergegeben werden, da, wie erwähnt, in erster Linie die nachgiebige
Zone komprimiert wird.
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Für die Ausmaße der nachgiebigen
Zone hat es sich als günstig
erwiesen, diese in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur
Längserstreckung
in etwa so breit auszubilden, wie den zugehörigen Ankerkörper, mit
anderen Worten den Ankerkörper,
in dessen Nähe
oder an den unmittelbar anliegend sich die nachgiebige Zone befindet.
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Die
nachgiebige Zone kann beispielsweise durch ein Element aus einem
oder mehreren beliebigen, kompressiblen Materialien, wie z.B. Styropor, Schaumgummi,
Moosgummi oder Mineralwolle gebildet werden. Durch diese Materialien
kann die nachgiebige Zone in wirtschaftlich günstiger Weise ausgeführt werden.
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Grundsätzlich ist
im Rahmen der Erfindung denkbar, dass eine einzige nachgiebige Zone
vorgesehen ist, so dass Kräfte
in erster Linie in der Richtung in den Anker eingeleitet werden
können,
die von der nachgiebigen Zone weggerichtet ist. In einer Richtung
zu der nachgiebigen Zone hin erfolgt keine feste Verankerung oder
Krafteinleitung, da die nachgiebige Zone, wie erwähnt, bei
Beanspruchung durch Verschiebung komprimierbar ist. Es sind jedoch
Fälle denkbar,
in denen eine Krafteinleitung in dieser Richtung ausgeschlossen
werden soll. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei der die Krafteinleitung
zuverlässig
in zwei entgegengesetzten Richtungen möglich ist, und gleichzeitig
die Dicke des Betonbauteils gering gehalten werden kann. Dies wird
dadurch erreicht, dass zwei Ankerkörper vorgesehen sind, die voneinander
beabstandet sind, und dass die nachgiebigen Zonen voneinander weggerichtet
sind. Insbesondere können
hierbei beide Ankerkörper nahe
zu zwei Oberflächen
des Betonbauteils angeordnet werden, wobei sich zwischen dem jeweiligen Ankerkörper und
der angrenzenden Betonoberfläche eine
nachgiebige Zone befindet. Im Bereich der nachgiebigen Zone besteht
somit nicht das Problem, dass dieser Ankerkörper aus dem Beton herausbricht.
Für den
jeweils anderen, von dieser Oberfläche entfernt liegenden Ankerkörper steht
ausreichend dicker Beton in Zugrichtung zur Verfügung, in den die Kräfte eingeleitet
werden können,
so dass in beiden Richtungen eine ausreichende Verankerung erfolgt,
und jeweils nur ein Ankerkörper "aktiv" ist, während der
jeweils andere Ankerkörper
die Beanspruchung nicht in den Beton, sondern in die nachgiebige
Zone einleitet.
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Die
oben genannte Aufgabe erfolgt zum anderen durch ein Betonbauteil
mit zumindest einem Ankerkörper
in einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen. Wenngleich der
beschriebene Anker selbständig
verkehrsfähig
ist, und in einem Fertigteilwerk in ein Betonbauteil eingegossen werden
kann, bezieht sich die Erfindung auch auf die dadurch erzeugten
Betonbauteile, bei denen sich die oben genannten Vorteile zeigen.
Dies gilt insbesondere für
eine besonders dünne
Ausführung,
die lediglich ein wenig mehr als die einfache Ankerlänge beträgt, kombiniert
mit einer zuverlässigen
Einleitung von Kräften
in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen (Druck und Zug)
mittels des Ankers.
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In Übereinstimmung
mit den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird im Zusammenhang mit dem Betonbauteil bevorzugt, dass zumindest
ein Ankerkörper
nahe zu einer Oberfläche
des Betonbauteils angeordnet ist, und die nachgiebige Zone zu dieser
Oberfläche
gerichtet ist. Hierdurch kann, wie ausgeführt, ein Ausbrechen des Ankers
an der nahegelegenen Oberfläche,
bei Einleitung von Kräften
in dieser Richtung, vermieden werden.
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Der
entsprechende Vorteil ergibt sich bei einer möglichen Einleitung von Kräften in
zueinander entgegengesetzten Richtungen für diejenige Ausführungsform,
bei der ein Anker, der zwei Ankerkörper aufweist, in ein Betonbauteil
eingegossen ist und zwei nachgiebige Zonen zu der jeweils nächstgelegenen
Oberfläche
des Betonbauteils gerichtet sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Nachfolgend
wird eine beispielhaft in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform
der Erfindung näher
erläutert.
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Die
Figur zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht durch ein Betonbauteil
mit einem eingegossenen Anker.
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Ausführliche
Beschreibung einer Ausführungsform der
Erfindung
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Bei
dem Betonbauteil 12 kann es sich beispielsweise um eine
Fundamentplatte handeln. In diese ist ein Anker 10 eingegossen,
der bei der gezeigten Ausführungsform
zwei Ankerkörper 14 und 16 aufweist.
Ein unterer Ankerkörper 16 ist
bei dem gezeigten Beispiel einstückig
mit dem Ankerstab, der den Anker 10 bildet, ausgebildet
und stellt im Wesentlichen eine Verbreiterung an dem Ende des Ankerstabes
dar. Ein oberer Ankerkörper 14 ist
bei dem gezeigten Beispiel durch eine getrennte angeschweißte Platte
gebildet. Der Ankerstab selbst kann, wie in der Zeichnung angedeutet,
gerippt, beispielsweise als Betonrippenstahl ausgeführt sein, oder
er kann eine glatte Oberfläche
aufweisen. An seinem oberen, aus der Fundamentplatte 12 herausragenden
Ende weist der Anker 10 ein Gewinde auf, mittels dessen
die Befestigung weiterer Betonbauteile, wie z.B. einer Betonfertigteilstütze, erfolgen
kann.
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Unmittelbar
an jeden der Ankerkörper 14, 16 anliegend,
ist jeweils zu der nahegelegenen Oberfläche 22 hin, eine nachgiebige
Zone 18, 20 vorgesehen. Diese ist in dem gezeigten
Fall etwas breiter als der jeweilige Ankerkörper 14, 16 und
kann daran bereits fabrikseitig vorgesehen sein. Diese nachgiebigen
Zonen haben bei der Einleitung von Kräften folgende Wirkung. Wenn
in den Anker eine Zugkraft im Wesentlichen vertikal nach oben eingeleitet
wird, ist der untere Anker 16 aktiv. Insbesondere liegt
zwischen diesem Ankerkörper 16 und
der oberen Oberfläche 22 genügend Material vor,
das die eingeleiteten Kräfte
aufnehmen kann, so dass eine sichere Verankerung erfolgt. Grundsätzlich gibt
bei einer derartigen Krafteinleitung auch der obere Ankerkörper 14 eine
Beanspruchung in Form einer Verschiebung "nach obenhin" weiter. Das vergleichsweise dünne, bis
zu der Oberfläche 22, 23 vorliegende
Material wird jedoch nicht ausbrechen, da die Beanspruchung im Wesentlichen
durch die nachgiebige Zone 18 aufgenommen wird, indem diese
komprimiert wird. Dabei werden keine schädlichen Kräfte zur Oberfläche nach
oben hin geweckt.
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Bei
einer Krafteinleitung von Druck, also im Wesentlichen vertikal nach
unten, liegen umgekehrte Verhältnisse
vor. Der Ankerkörper 14 leitet
die Kräfte umfangreich
in den Beton nach unten ein, der zwischen dem Ankerkörper 14 selbst
und der unteren Oberfläche
vorliegt. Gleichzeitig wird der vergleichsweise dünne Bereich
unterhalb des unteren Ankerkörpers 16 nicht
in Richtung der Oberfläche 23 ausbrechen,
da zunächst
die nachgiebige Zone 20 komprimiert wird, und die Kräfte gewissermaßen "abfedert". Folglich kann bei
einer vergleichsweise dünnen Fundamentplatte
eine zuverlässige
Einleitung von Kräften
in beiden Richtungen erfolgen. Bei der Einleitung von Druck ist
hierbei die obere nachgiebige Zone 18, und bei der Einleitung
von Zug die untere nachgiebige Zone 20 nicht "aktiv". Abschließend sei erwähnt, dass
im Rahmen der Erfindung auch ein Betonbauteil, das allenfalls geringfügig dicker
ist als die Verankerungslänge,
als neu angesehen wird.