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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Bewehrungsanordnung zur Übertragung von Querkräften in einer Betondecke mit darin verlaufenden Versorgungsleitungen.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Betondecken müssen in vielfacher Weise Vorsorgungsleitungen eines Gebäudes aufnehmen. Für die Betondecke (in der Regel rechtwinklig) querende Vorsorgungsleitungen sind lediglich die Betondecke quer durchdringende Aussparungen vorzusehen. Die statischen Auswirkungen sind relativ einfach zu handhaben. Anders verhält es sich bei innerhalb der Betondecke, also im Wesentlichen parallel zu den Betonoberflächen verlaufenden Versorgungsleitungen; hier kommt es entscheidend auf das Verhältnis der Dicke der Versorgungsleitungen oder eines Bündels von Versorgungsleitungen zur Dicke der Betondecke an. Nur bei kleinen Verhältniszahlen spielen die Versorgungsleitungen statisch keine entscheidende Rolle – jedenfalls so lange benachbarte Versorgungsleitungen nicht eine größere durchgehende Fläche miteinander bilden.
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Unter „Versorgungsleitungen” werden im Sinne gattungsgemäßer Bewehrungsanordnungen in der Regel Hohlleitungen, wie solche zum Führen von Fluiden oder zur Aufnahme von elektrischen Kabeln und Anderem verstanden, aber auch Stromkabel und andere Energieleitungen selbst. Soweit die Einzelquerschnitte oder Querschnitte von Bündeln von Versorgungsleitungen eine gewisse Dicke im Verhältnis zur Betondeckendicke erreichen, hat dies statische Auswirkungen auf die Betondecke.
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Es sind Rohrleitungshalter unter der Bezeichnung BASYTUBE auf dem Markt bekannt, die es gestatten, Versorgungsleitungen in Betondecken in einer gewünschten Lage innerhalb der Betonbewehrung zu fixieren. Hierzu dienen in der Regel dreiteilige Anordnungen wie sie in 1A und 1B beispielhaft dargestellt sind. Ein aus Stahldraht dreidimensional gebogener Bügel ist hierbei als etwa V-förmiges Unterteil 1 vorgesehen, welches sich mittels einer Montagehilfe 2 auf der unteren Gitterbewehrung einer zu gießenden Betondecke fixieren lässt, so dass eine gestrichelt angedeutete Versorgungsleitung in das nach oben offene V des Unterteils 1 einlegbar ist. Mit einem dem Unterteil 1 ähnlichen, aber auf dem Kopf stehenden V-förmigen Oberteil 3 aus einem weiteren gebogenen Stahlbügel lässt sich die Versorgungsleitung von oben gegenüber dem Unterteil fixieren. Wenn zwei Versorgungsleitungen oder zwei Versorgungsleitungsbündel parallel zueinander fixiert werden sollen, ist das Unterteil 1 durch eine senkrechte Mittelstrebe 4 unterteilt. Derartige Fixierungsanordnungen sind relativ raumgreifend und aufwändig beim Verlegen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bewehrungssystem für Betondecken mit darin verlegten Versorgungsleitungen zu schaffen, bei dem Querkräfte auf engstem Raum sicher übertragen werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Bewehrungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Demnach ist vorgesehen, dass die Bewehrungsanordnung mindestens einen Abschnitt eines beidendig offenen Rohrelementes umfasst, welches an einander gegenüberliegenden Außenseiten mit mindestens je einem Verankerungselement versehen ist. Es hat sich gezeigt, dass die zwischen diametral entgegen gesetzten Enden einander gegenüberliegender Verankerungselemente sich ausbildenden Druckdiagonalen den Rohrelementabschnitt zur Kraftumleitung nutzen. Dadurch kann die Bewehrungsanordnung im Vergleich zum maximalen Durchmesser der aufgenommenen Versorgungsleitung oder des Bündels von Versorgungsleitungen extrem schlank gehalten werden und im günstigsten Fall nicht breiter sein als die kleinste Dicke des Rohrelementabschnitts.
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Es ist nun auf verschiedene Weise möglich, die Erfindung auszuführen:
Für einzelne Versorgungsleitungen oder Versorgungsleitungsbündel verfügt die Bewehrungsanordnung (außer dem Rohrelementabschnitt) über mindestens je ein Verankerungselement an jeder von mindestens zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten. Wenn hingegen mehrere Versorgungsleitungen oder Bündel von Versorgungsleitungen nebeneinander verlaufen sollen, kann auf das mindestens eine Verankerungselement an der einen Rohraußenseite verzichtet werden, da das Verankerungselement der neben der ersten Bewehrungsanordnung liegenden zweiten Bewehrungsanordnung die Funktion des gegenüberliegenden Verankerungselementes der ersten Bewehrungsanordnung bildet.
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Ein „Rohrelementabschnitt” im Sinne der Erfindung kann in verschiedenster Weise ausgeführt sein: Sein Umfang kann kontinuierlich gebogen und/oder als ein Polygonzug geformt sein. Der Rohrmantel kann in sich durchgehend oder, z. B. zur besseren Betonverkrallung, mit Wanddurchbrechungen versehen sein. Es kommen die vielfältigsten Metalle oder Metalllegierungen als Material für den Rohrelementabschnitt in Betracht, aber auch andere druckstabile Materialien, wie z. B. keramische und/oder Verbundmaterialien.
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Grundsätzlich ist es möglich, die Versorgungsleitung oder Bündel von Versorgungsleitungen durch die Rohrelementabschnitte vom einen zum anderen offene Rohrende durchzuschieben. Bevorzugt aber ist der Rohrelementabschnitt seiner Länge nach zweigeteilt, insbesondere in zwei Halbschalen, und kann somit nachträglich geschlossen werden. Bei einer Längsteilung der Rohrelementabschnitte kann der Rohrmantel an den Teilungskanten verstärkt sein oder es kann mindestens ein Verstärkungsprofil zwischen benachbarten Kanten des längs geteilten Rohrmantels eingefügt werden. Bei Längsteilungen der Rohrelementabschnitte sind die Rohr-Teilmäntel vorzugsweise gegeneinander verschließ- und/oder verriegelbar. Dies kann durch verschiedenste klemmende Verriegelungselemente geschehen, aber auch durch Spannelemente oder Spannmanschetten oder durch Verschweißen.
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„Verankerungselemente” im Sinne der Erfindung sind sämtliche in der Armierung von Betondecken bekannte Verankerungselemente, insbesondere im Wesentlichen quer zur Betondecke anzuordnende Verankerungsplatten oder Verankerungsstäbe. Es ist möglich, die Verankerungselemente (14) an einander gegenüberliegenden Rohraußenseiten (12A, 12B) parallel zueinander stehen oder in einem, vorzugsweise spitzen, Winkel (α) zueinander anzuordnen. Besonders bevorzugt sind so genannte Kopfanker, insbesondere Doppelkopfanker, insbesondere in gerade gestreckter Form. Die Materialauswahl für die Verankerungselemente entspricht im Wesentlichen derjenigen der Rohrelementabschnitte. Durch Vergütung kann die Belastbarkeit der Verankerungselemente noch erhöht werden.
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Die Verankerungselemente können mit den Rohrelementabschnitten unmittelbar, z. B. durch Schweißen, verbunden sein, was ihre Handhabung erleichtert. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, beim Verlegen der Bewehrungsanordnung innerhalb einer zu gießenden Betondecke, die Verankerungselemente einzeln neben den zugeordneten Rohrelementabschnitten gesondert zu positionieren.
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Es ist grundsätzlich möglich, eine einziges Verankerungselement auf jeder der einander gegenüberliegenden Rohraußenseiten zu vorzusehenen. Ebenso können mehrere Verankerungselemente entlang eines Rohrelementabschnitts auf einer oder beiden der einander gegenüberliegenden Rohraußenseiten vorgesehen sein.
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Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der – beispielhaft – Ausführungsbeispiele einer Bewehrungsanordnung dargestellt ist. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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In der Zeichnung zeigen:
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2 eine einzelne Bewehrungsanordnung in Stirnseitenansicht nebst diagonalen Drucklinien;
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3 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Betondicke mit mehreren eng nebeneinander oder auf Abstand angeordneten Bewehrungsanordnungen;
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4 eine alternative Ausführungsform einer Bewehrungsanordnung in perspektivischer Explosionsdarstellung sowie
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5A und B alternative Ausführungsformen zu 2.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Aus dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist eine erste Ausführungsform einer einzelnen Bewehrungsanordnung ersichtlich, die aus einem im Querschnitt zylindrischen, beidendig offenen Rohrelementabschnitt 12 und zwei parallel zueinander und rechtwinklig zur Rohrachse angeordneten gerade gestreckten stabförmigen Verankerungselementen 14 in Gestalt von so genannten Doppelkopfankern mit Ankerköpfen 14A, 14B besteht. Obwohl der Rohrelementabschnitt 12 achsparallel zweigeteilt dargestellt ist, kann er auch einteilig sein. Die zwei Verankerungselemente 14, die an zwei einander gegenüberliegenden Rohraußenseiten 12A, 12B angeordnet sind, sind ohne körperliche Verbindung zu dem Rohrelementabschnitt 12 dargestellt und können lediglich durch den in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Beton, in den die Bewehrungsanordnung ganz eingebettet ist, zueinander gehalten werden. Zur Handhabungsvereinfachung und ggf. auch zur weiteren Verbesserung der Querkraftübertragung kann der Rohrelementabschnitt 12 mit den Verankerungselementen 14 fest, z. B. durch punktuelles Verschweißen verbunden sein. Weiterhin ist in 2 ein Querkraftfeld 30 gepunktet dargestellt, welches sich von dem oberen Ankerkopf 14A des Verankerungselementes 14 auf der einen Rohraußenseite 12B in aufgefächerter Form bis zum Mantel 12C des Rohrelementabschnittes 12 und in diagonaler Richtung darüber hinaus von der gegenüberliegenden Seite des Rohrmantels 12C bis hin zum linken (unteren) Ankerkopf 14B des auf der gegenüberliegenden Rohraußenseite 12B angeordneten zweiten Doppelkopfankers sich erstreckt. Die diagonal durch die Bewehrungsanordnung 100 sich erstreckenden Teil-Querkraftfelder 30A, 30B ergänzen sich durch Kraftumleitung über den Rohrmantel 12C, so dass eine Kraftschlussverbindung zwischen den diametral einander gegenüberliegenden Verankerungselementenden hergestellt wird.
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Die Ausführungsform nach 3 zeigt insgesamt drei in eine Betondecke 20 zwischen oberen und unteren gitterförmigen Betonbewehrungen 20A, 20B eingebettete Bewehrungsanordnungen 100, wobei links eine einzelne Bewehrungsanordnung dargestellt ist und rechts zwei miteinander verkettete Bewehrungsanordnungen, bei denen ein mittlerer als Verankerungselement 14 dienender Doppelkopfanker gleichzeitig als rechtes Bewehrungselement für die linke und als linkes Bewehrungselement für die rechte Bewehrungsanordnung dient. Der weitere Unterschied zu der Ausführungsform nach 2 besteht darin, dass der in Längsrichtung zweigeteilte Rohrelementabschnitt 12, der also aus zwei Rohr-Teilmänteln 12G und 12H besteht, an den Teilungskanten 12E, 12F verstärkt ist. Diese Verstärkung erfolgt über je ein Verstärkungsprofil 16 zwischen den benachbarten Teilungskanten. Das Verstärkungsprofil kann jeweils innen, respektive außen, an den benachbarten Rohr-Teilmänteln befestigt oder damit integral ausgebildet sein und eine gegenseitige Verriegelung der benachbarten Rohr-Teilmänteln bewirken. Im Übrigen sind Teilkraftfelder 30A/30B ähnlich wie im Ausführungsbeispiel nach 2 ersichtlich, sowie ungeteilte Querkraftfelder 30, die sich durch den Beton hindurch durchlaufend zwischen oberen und benachbarten unteren Verankerungselementenden erstrecken.
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Die Ausführungsform nach 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Bewehrungsanordnung 100 in perspektivischer Explosionsdarstellung. Zwei Rohr-Teilmäntel 12G, 12H eines Rohrelementabschnittes 12 sind an ihren Teilungskanten 12E, 12F glatt geschnitten und jeweils in ein etwa H-förmiges, längliches Verstärkungsprofil 16 in die darin ausgebildeten Nuten einführbar. Dadurch entsteht gleichzeitig eine spannungsbedingte, also kraftschlüssige Verriegelung der beiden Rohr-Teilmäntel 12G, 12H zu einander. Mit 12D ist beispielhaft eine Rohrmantel-Durchbrechung gestrichelt angedeutet, von denen auch eine größere Anzahl in einer oder beiden Rohr-Teilmänteln angeordnete sein können. Z. B. kann dadurch eine stärkere Verzahnung mit dem (nicht dargestellten) Gussbeton erfolgen, in den die Bewehrungsanordnung 100 eingebettet wird. In aller Regel haben die oberen und unteren Ankerköpfe 14A, 14B der beidseitig, paarweise vorgesehenen Verankerungselemente 14 eine Betonüberdeckung. Die in diesem Ausführungsbeispiel als Verankerungselemente 14 dienenden Doppelkopfanker sind gerade gestreckt, parallel zueinander ausgerichtet und etwa rechtwinklig zur Achse des Rohrelementabschnittes 12 angeordnet.
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Bei den weiteren Ausführungsbeispielen nach 5A und 5B, welche im Grunde ähnlich wie die Bewehrungsanordnung nach 2 ausgeführt sind, unterscheiden sich von letzterer dadurch, dass die Verankerungselemente 14 zur weiteren statischen Verbesserung einen spitzen Winkel α derart miteinander bilden, dass die Ankerköpfe 14A auf beiden Seiten des Rohrelementabschnittes 12 weiter voneinander entfernt als die Verankerungsköpfe 14B am unteren Ende sind (5A). Bei der Ausführungsform nach 5B ist die Winkelstellung umgekehrt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Versorgungsleitung
- 12
- Rohrelementabschnitt
- 12A/B
- Rohraußenseiten
- 12C
- Rohrmantel
- 12D
- Rohrmantel-Durchbrechung
- 12E/F
- Teilungskanten
- 12G/H
- Rohr-Teilmäntel
- 14
- Verankerungselement
- 14A/B
- Ankerköpfe
- 16
- Verstärkungsprofil
- 18
- Verschließelement
- 20
- Betondecke
- 20A/B
- Betonbewehrungsgitter
- 30
- Querkraftfeld
- 30A, B
- Teil-Querkraftfeld
- 100
- Bewehrungsanordnung
- α
- Winkel
