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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Betonbauteilverbindungsvorrichtung mit mindestens einem Seilabschnitt,
der zum Verbinden der Betonbauteile in diese zumindest abschnittsweise
einbetonierbar ist.
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Stand der Technik
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Im Bereich des Stahlbetonbaus, insbesondere
des Fertigteilbaus, ist es bekannt, Stahlbetonfertigteile mittels
einbetonierter Verbindungselemente auf der Baustelle miteinander
zu verbinden. Zu diesem Zweck kommen häufig Verbindungselemente zu Einsatz,
die aus einem Verwahrkasten und einer Verbindungsschlaufe bestehen
und im Betonfertigteilwerk in eine Stoßfläche des Fertigteils einbetoniert werden.
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So offenbart beispielsweise die WO 03/008737
eine Vorrichtung zum Verbund von Betonfertigteilen mit mindestens
einer an einem Ende angeordneten Seilschlaufe, die mit dem einen
Ende im Betonfertigteil verankert ist und deren anderes, schlaufenartiges
Ende aus einem in das Betonfertigteil eingesetzten oder an dem Betonfertigteil
angeordneten Verwahrkasten hervorsteht. Ähnliche Verbindungsvorrichtungen sind
ferner beispielsweise aus
EP
0914531 B1 ,
EP 0819203
B2 oder
EP 0534475
B1 bekannt.
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Diese Verbindungselemente haben sich durchaus
als tauglich erwiesen, eine ausreichende Maximaltragfähigkeit
einer Betonbauteilverbindung zu erzielen, wie sie für die Bemessung
auf der Grundlage gängiger
Stahlbetonnormen wie DIN 1045-1 oder Eurocode 2 im sogenannten
Grenzzustand der Tragfähigkeit
nachzuweisen ist. Demgegenüber
ist es mit den bekannten Verbindungselementen bisher nicht gelungen,
den Nachweis im sogenannten Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
zu erfüllen. Dies
liegt in erster Linie daran, dass sich im bei den bekannten Verbindungselementen
bereits frühzeitig Risse
im Beton der Verbindung einstellen, deren Rissbreite übermäßig groß wird.
Derartige Risse sind nicht nur aus optischen Gründen unerwünscht, sonder beeinträchtigen
auf erheblich die Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit der Stahlbetonkonstruktion.
Insbesondere tritt bei breiten Rissen im Beton das Problem auf,
dass die Bewehrung nicht mehr ausreichend gegenüber Korrosion geschützt ist.
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Einige Versuche zur Beseitigung dieser
Probleme, wie beispielsweise eine Erhöhung der Schlaufenfestigkeit,
haben nicht zum gewünschten Erfolg
geführt.
Aufgrund dieser Schwierigkeiten konnten sich die bekannten Verbindungselemente trotz
ihrer konstruktiven Vorteile bisher nicht allgemein durchsetzen.
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Darstellung
der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Betonbauteilverbindungsvorrichtung der eingangs
genannten Art bereitzustellen, die eine ausreichende Gebrauchstauglichkeit
der Betonbauteilverbindung und insbesondere eine begrenzte Rissbreite
in der Betonbauteilverbindung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Betonbauteilverbindungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die Erfinder haben festgestellt,
dass für
den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit und die Begrenzung von
Rissen in Beton völlig
andere Kriterien maßgebend
sind als für
den Grenzzustand der Tragfähigkeit
(Versagenszustand). Vor diesem Hintergrund haben die Erfinder erkannt,
dass im Hinblick auf ein verbessertes Tragverhalten im Grenzzustand der
Gebrauchstauglichkeit bisher getroffenen Maßnahmen wie eine erhöhte Seilfestigkeit
nicht zielführend
sind, sondern vielmehr die Seilsteifigkeit und die Verankerungssteifigkeit
des Seilabschnitts im Beton für
das Tragverhalten maßgebend
ist.
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Dementsprechend weist der mindestens eine
Seilabschnitt der Betonbauteilverbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung Mittel zum Erhöhen
der Seilsteifigkeit und/oder der Verankerungssteifigkeit des mindestens
einen Seilabschnitts in Beton auf. Hierdurch wird erstmals eine Betonbauteilverbindungsvorrichtung
bereitgestellt, mit der sich die Anforderungen gängiger Stahlbetonnormen wie
DIN 1045-1, Eurocode 2 oder dergleichen nicht nur im Grenzzustand
der Tragfähigkeit, sondern
auch im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit erfüllen lassen.
Insbesondere kann dank der erfindungsgemäßen Mittel zum Erhöhen der
Seilsteifigkeit und/oder der Verankerungssteifigkeit des mindestens
einen Seilabschnitts in Beton einer deutliche Reduzierung der Rissbreiten
im Beton der Betonbauteilverbindung ausgeführt werden. Hieraus ergibt sich
neben einem verbesserten Erscheinungsbild eine erhöhte Dauerhaftigkeit
und Dichtigkeit der Verbindung. Insbesondere können Korrosionsprobleme erheblich
reduziert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung besitzt der mindestens eine Seilabschnitt einen Elastizitätsmodul
von mindestens 110.000 MPa, bevorzugt mindestens 130.000 MPa.
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Unter "Elastizitätsmodul des Seilabschnitts" ist hierbei nicht
der Elastizitätsmodul
des verwendeten Materials als solchen zu verstehen, sondern der Elastizitätsmodul,
der sich beim Aufbringen einer Zugkraft auf den mindestens einen
Seilabschnitt, der beispielsweise mehrere gewundene Drähte oder
Litzen aufweisen kann, ergibt. Geeignete Maßnahmen zur Erhöhung des
Elastizitätsmoduls
eines Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung werden untenstehend erläutert. Durch diese Maßnahmen kann
die Steifigkeit des mindestens einen Seilabschnitts deutlich erhöht werden,
ohne beispielsweise einen höherwertigeren
Werkstoff oder eine höhere Werkstofffestigkeit
verwenden zu müssen.
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Die Steifigkeit des mindestens einen
Seilabschnitts lässt
sich gemäß einer
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besonders effizient erhöhen, wenn
Mittel zum Vermindern des geometrischen Reck des mindestens einen
Seilabschnitts vorgesehen sind. Unter geometrischem Reck versteht
man die Erscheinung, dass in einem Seil, das üblicherweise aus mehreren Drähten und/oder
Litzen gebildet ist, bei Aufbringen einer Zugbeanspruchung zunächst eine
Querkontraktion des Seils erfolgt, bei der sich die einzelnen Drähte bzw.
Litzen aneinander anlegen, was zu einer vergleichsweise geringen
Anfangssteifigkeit des Seilabschnitts führt. Mittel zum Vermindern
des geometrischen Reck sorgen dementsprechend dafür, dass
das "Anlagen" der Drähte bzw.
Litzen bei Aufbringung einer Belastung vermindert und somit die
Anfangssteifigkeit des Seilabschnitts erhöht wird. Hierdurch ergibt sich
ein deutlich verbessertes Ansprechverhalten des Seilabschnitts, so
dass dieser beim Entstehen möglicher
Risse im Beton frühzeitig
aktiviert wird und hierdurch die weitere Öffnung dieser Risse im Unterschied
zum Stand der Technik wirksam verhindert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Zielrichtung
der vorliegenden Erfindung weisen die Mittel zum Erhöhen der
Verankerungssteifigkeit Mittel zum Verbessern des Verbundes zwischen
der Oberfläche
des mindestens einen Seilabschnitts und dem Beton auf. Durch diese
erfindungsgemäße Maßnahme,
die sich sehr gut auch mit den vorstehend beschriebenen Mitteln
zum Vermindern des geometrischen Reck kombinieren lassen, lässt sich
das Ansprechverhalten des mindestens einen Seilabschnitts bei Entstehen eines
Risses im Beton weiter verbessern. Dabei sei nochmals betont, dass
die Erfinder festgestellt haben, dass dieses Ansprechverhalten für die Verhinderung
breiter Risse im Beton maßgebend
ist. Nur wenn nach der Entstehung eines Risses im Beton sich zügig eine
ausreichende Spannung in dem mindestens einen Seilabschnitt aufbaut,
kann ein weiteres Öffnen
des Risses verhindert werden. Dies wird erfindungsgemäß durch
das verbesserte Ansprechverhalten des mindestens einen Seilabschnitts,
das sich durch die Mittel zum Erhöhen der Seilsteifigkeit und/oder
der Verankerungssteifigkeit des mindestens einen Seilabschnitts
im Beton ergibt, erzielt.
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Die Mittel zum Vermindern des geometrischen
Reck des mindestens einen Seilabschnitts bzw. zum Verbessern des
Verbundes zwischen der Oberfläche
des mindestens einen Seilabschnitts und Beton können vielfältige Maßnahmen umfassen. Bevorzugte
Ausgestaltungen dieser Mittel ergeben sich insbesondere aus den
nachfolgenden beschriebenen Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.
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Obgleich der mindestens eine Seilabschnitt gemäß der vorliegenden
Erfindung durch eine beliebige Anordnung bzw. Kombination von Drähten bzw. Litzen
gebildet sein kann, ist es gemäß einer
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der mindestens
eine Seilabschnitt durch ein Spiralseil gebildet ist. Derartige
Spiralseile weisen einerseits aufgrund ihrer gewundenen Struktur
einen vergleichsweise geringen geometrischen Reck auf, und ermöglichen
andererseits aufgrund ihrer schraubenartigen Oberfläche einen
guten Verbund zwischen der Seiloberfläche und dem umgebenden Beton. Darüber hinaus
sind Spiralseile wirtschaftlich herstellbar.
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Um bereits im unbelasteten Seil eine
eng gepackte Seilstruktur zu erzielen, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung vorgesehen, dass der mindestens eine Seilabschnitt eine
Mehrzahl von Litzen aufweist, wobei zumindest eine Litze einen Durchmesser
besitzt, der von demjenigen der übrigen
Litzen abweicht. Durch die unterschiedlichen Durchmesser ergeben
sich im Inneren des Seilabschnitts geringere abgeschlossene Hohlräume, so dass
beim Aufbringen einer Zugbelastung auf den mindestens einen Seilabschnitt
eine geringere Querkontraktion und somit ein geringerer geometrischer Reck
zu beobachten ist. Darüber
hinaus führen
die unterschiedlichen Durchmesser zu einer stärker zerklüfteten Oberfläche des
Seilabschnitts, was das Verbundverhalten des Seilabschnitts weiter
verbessert.
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Gemäß einer weiteren Zielrichtung
des vorliegenden Erfindung weist der mindestens eine Seilabschnitt
zumindest einen Hohlraum auf, der derart zugänglich ist, dass das Eindringen
von Beton, Mörtel,
Zementleim oder dergleichen in den mindestens einen Hohlraum möglich ist.
Hierdurch werden wiederum zwei Effekte gleichzeitig erzielt, nämlich einerseits
dass durch das Eindringen von Beton etc. in den mindestens einen
Hohlraum die Querkontraktionsfähigkeit
des Seilabschnitts erheblich vermindert wird und das Auftreten eines
geometrischen Recks bei Aufbringen einer Zugkraft auf dem Seilabschnitt
weitgehend beseitigt wird. Hierdurch wird die Seilsteifigkeit auf
einfache jedoch hoch wirksame Weise erheblich gesteigert. Andererseits
ermöglicht
das Eindringen von Beton etc. in den mindestens einen Hohlraum des
Seilabschnitts aber auch einen verbesserten Verbund zwischen der
Oberfläche
des Seilabschnitts und den umgebenden Beton, was die Verankerungssteifigkeit
des Seilabschnitts erhöht.
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Insgesamt ergibt sich hieraus ein
deutlich verbessertes Ansprechverhalten des Seilabschnitts mit den
oben beschriebenen Vorteilen.
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Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der mindestens eine Seilabschnitt
eine Mehrzahl von Litzen aufweist, wobei zumindest eine Litze von
einer benachbarten Litze beabstandet ist, insbesondere in Umfangsrichtung
des Seilabschnitts. Hierdurch werden auf einfache Weise Hohlräume erzeugt,
in die von außen
Beton, Mörtel,
Zementleim oder dergleichen eindringen kann, was wie oben beschrieben
zu einer verbesserten Seilsteifigkeit und Verankerungssteifigkeit
führt.
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Gemäß einer weiteren Zielrichtung
der vorliegenden Erfindung weist der mindestens eine Seilabschnitt
ein Verhältnis
zwischen Seildurchmesser und Schlaglänge von höchstens 0,1 auf. Dieser Verhältniswert
wird auch als Schlagwinkel bezeichnet, wobei die Schlaglänge diejenige
Länge angibt,
auf der eine Litze bzw. ein Draht des Seilabschnitts den äußeren Umfang
des Seilabschnitts einmal umrundet. Es hat sich gezeigt, dass sich
bei einem Verhältnis
zwischen Seildurchmesser und Schlaglänge von höchstens 0,1 bereits ein deutlich
verminderter geometrischer Reck erzielt wird.
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Im Hinblick auf das Verbundverhalten
ist gemäß einer
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ferner vorgesehen, dass
der mindestens eine Seilabschnitt durch mindestens einen Draht oder
mindestens eine Litze gebildet ist, die von mindestens einen Draht
und/oder mindestens einer Litze umschlungen ist. Das Vorsehen eines
zusätzlichen
Drahts bzw. einer zusätzlichen
Litze am äußeren Umfang
des Seilabschnitts verleiht dem Seilabschnitt gewissermaßen eine
gewindeartige Oberfläche,
die sich in den umgebenden Beton formflüssig einkrallt, so dass hierdurch auf
einfache Weise ein ausgezeichneter Verbund zwischen Seiloberfläche und
Beton und somit ein deutlich verbessertes Verankerungsverhalten
mit entsprechend verbessertem Ansprechverhalten ergibt.
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Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung weist der mindestens eine Seilabschnitt mindestens ein
Verankerungselement, bevorzugt mindestens zwei Verankerungselemente,
auf. Die erfindungsgemäßen Verankerungselemente
bewirken bevorzugt eine formschlüssige
Verbindung zwischen der Seiloberfläche und dem umgebenden Beton,
was den Schlupf zwischen Seiloberfläche und Beton drastisch vermindert
und die Verankerungssteifigkeit des mindestens einen Seilabschnitts
im Beton entsprechend drastisch erhöht. Hierdurch wird ermöglicht,
dass mit der Entstehung eines Risses im Beton der im Riss liegende
Seilabschnitt unmittelbar aktiviert wird, so dass mögliche Risse
sicher zusammengehalten und die Rissbreiten gering gehalten werden.
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Dabei ist es besonders bevorzugt,
dass das mindestens eine Verankerungselement klemmenförmig, plattenförmig und/oder
zackenartig gebildet ist. Diese Formen sind einfach herzustellen
und ermöglichen
einen sicheren Formschluss zwischen Verankerungselement und Beton.
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Gemäß einer Weiterbildung dieses
Konzepts sind jeweils zwei Seilabschnitte gemeinsam angeordnet,
deren benachbarte Endbereiche mittels eines Verankerungselements
miteinander verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte
Kombination, aus zwei Seilabschnitten mittels des mindestens einen
Verankerungselements auf einfache Weise eine Schlaufe zu bilden
und hierdurch gleichzeitig verbesserte Verankerungseigenschaften
zu erzielen.
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Gemäß einer weiteren Zielrichtung
der vorliegenden Erfindung weist die Betonbauteilverbindungsvorrichtung
ferner mindestens ein Verwahrelement auf, wobei das mindestens eine
Verwahrelement zumindest eine Durchbrechung besitzt, durch die der
mindestens eine Seilabschnitt hindurchgeführt ist, und wobei der mindestens
eine Seilabschnitt gegenüber
dem mindestens einen Verwahrelement elastisch in verschiedene Winkelpositionen
auslenkbar ist. Eine derartige Betonbauteilverbindungsvorrichtung
ermöglicht
ein sicheres Tragverhalten sowohl hinsichtlich der Maximaltragfähigkeit
als auch hinsichtlich der Gebrauchtauglichkeit bei einfacher Konstruktion
und problemlosem Einbau auf der Baustelle.
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Dabei ist es besonders bevorzugt,
dass die Betonbauteilverbindungsvorrichtung wie oben beschrieben
mindestens ein Verankerungselement aufweist, das benachbart zu dem
mindestens einen Verwahrelement gelegen ist und bevorzugt höchstens das
dreifache des Seildurchmessers von diesem entfernt ist. Die Erfinder
haben festgestellt, dass die schädlichsten
Risse im Beton häufig
nahe des Verwahrelements auftreten, so dass eine Begrenzung dieser
Risse von entscheidender Bedeutung ist, was durch die vorstehende
erfindungsgemäße Maßnahme erzielt
wird. In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß auch bevorzugt,
dass der mindestens eine Seilabschnitt in dem Verwahrelement festsetzbar
bzw. verankerbar ist, um die Verankerungssteifigkeit des Seilabschnitts
weiter zu erhöhen.
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Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Betonbauteilverbindungsvorrichtung
erstmals eine Verbindung von Betonbauteilen, die im Gebrauchszustand
geringe Rissbreiten besitzt. Dementsprechend stellt die vorliegende
Erfindung gemäß einer weiteren
Zielrichtung eine Verbindung von Betonbauteilen von mindestens einer
Betonbauteilverbindungsvorrichtung bereit, bei der die Rissbreite
eines Einzelrisses im Bereich der Verbindung bei einer mittleren
Zugspannung in dem mindestens einen Seilabschnitt im Riss von höchstens
33 % der Mindestbruchkraft des Seilabschnitts höchstens 0,4 mm, bevorzugt höchstens
0,25 mm beträgt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Betonbauteilverbindungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
schematisch eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform
des Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 zeigt
schematisch eine Seitenansicht der in 2 gezeigten
ersten Ausführungsform
des Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 zeigt
schematisch eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform
des Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 zeigt
schematisch eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer
dritten Ausführungsform
des Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 zeigt
schematisch eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer
vierten Ausführungsform
des Seilabschnitts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 zeigt
schematisch eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform des Seilabschnitts
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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8 zeigt
schematisch Draufsichten einer sechsten (8a), siebten (8b) und achten (8c) Ausführungsform des Seilabschnitts
gemäß der vorliegenden
Erfindung, jeweils als Teil einer Betonbauteilverbindungsvorrichtung;
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9 zeigt
schematisch eine Verbindung zweier Betonbauteile unter Einsatz einer
erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung
in einer geschnittenen Draufsicht (9a))
und einer geschnittenen Seitenansicht (9b)).
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
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1 zeigt
schematisch eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Betonbauteilverbindungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 umfasst
einen Verwahrkasten 10 mit einer Durchbrechung bzw. Öffnung 12,
durch die eine Seilschlaufe 2, die in 1 rein schematisch gezeigt ist, hindurchgeführt ist.
Die in 1 gezeigte Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 ist
dazu vorgesehen, jeweils in die Stirnfläche benachbarter Stahlbetonbauteile
bzw. Fertigteile einbetoniert zu werden, wobei benachbarte Schlaufen
im Bereich der Fuge einen Übergreifungsstoß bilden,
der mit Beton oder Mörtel
vergossen wird.
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Die in 1 gezeigte
Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 kann anstelle der
Seilschlaufe 2 einen oder mehrere Seilabschnitte aufweisen,
deren bevorzugte Ausführungsformen
nachfolgend beschrieben werden. Eine erste bevorzugte Ausführungsform
eines Seilabschnitts 2 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist schematisch in 2 in
einer Schnittansicht gezeigt. Der Seilabschnitt 2 umfasst mehrere
Litzen 2a, 2b, 2c, die spiral- bzw. schraubenartig
gewunden sind. Wie in 2 zu
erkennen ist, besitzen die Seilabschnitte 2a, 2b, 2c jeweils
unterschiedliche Durchmesser. Dabei sind die Seilabschnitte derart
angeordnet, dass jeder Seilabschnitt an einen anderen Seilabschnitt
mit unterschiedlichem Durchmesser angrenzt. Auf diese Weise werden
die Abmessungen der innerhalb des Seilabschnitts 2 gebildeten
Hohlräume
im Vergleich zu Seilabschnitten mit Litzen gleicher Durchmesser
erheblich vermindert, so dass der geometrische Reck des Seilabschnitts 2 gegenüber einem
herkömmlichen Seilabschnitt
reduziert ist. Gleichzeitig ergibt sich hierdurch ein verbessertes
Verbundverhalten der Oberfläche
des Seilabschnitts mit Beton.
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Der Elastizitätsmodul des Seilabschnitts 2 in Seillängsrichtung
(senkrecht zur Zeichenebene in 2)
lässt sich
dank des geringen geometrischen Reck auf Werte über 110.000 Mpa, bevorzugt über 130.000
MPa steigern.
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Eine Seitenansicht der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform
des Seilabschnitts 2 ist in 3 schematisch
dargestellt. Es ist zu erkennen, dass sich auf Grund der unterschiedlichen
Durchmesser der Litzen 2a, 2b eine im Vergleich
zu herkömmlichen
Litzen stärker
gewellte Außenkontur
ergibt, was die Verbundeigenschaften des Seilabschnitts in Beton
verbessert. Darüber
hinaus ist in 3 der
sogenannte Schlagwinkel α angegeben, der
vom Verhältnis
zwischen Seildurchmesser d und Schlaglänge w abhängt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
w/d etwa 0.1, was einem Schlagwinkel α von etwa 5,7° entspricht.
Obgleich geringe Schlagwinkel erfindungsgemäß im Hinblick auf einen verminderten
geometrischen Reck bevorzugt sind, ist es selbstverständlich,
dass die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
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4 zeigt
schematisch eine Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
des Seilabschnitts 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei
der in 4 gezeigten Ausführungsform
kommen erneut Litzen 2d, 2e mit unterschiedlichen Durchmessern
zum Einsatz, obgleich diese Ausführungsform
ebenso mit Litzen gleichem Durchmessers ausgeführt werden kann. Im Unterschied
zur ersten Ausführungsform
weist der in 4 gezeigte Seilabschnitt 2 Hohlräume 4 auf,
die von der äußeren Oberfläche des
Seilabschnitts 2 zugänglich
sind, so dass Beton, Mörtel,
Zementleim oder dergleichen jeweils in die Hohlräume 4 eindringen kann.
Zu diesem Zweck sind die außenliegenden
Litzen 2e in Umfangsrichtung jeweils voneinander beabstandet.
Das Eindringen von Beton oder dergleichen in die Hohlräume 4 ermöglicht,
wie eingangs erläutert,
eine Verminderung des geometrischen Reck, sowie eine Erhöhung der
Verankerungssteifigkeit des gezeigten Seilabschnitts 2.
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Eine dritte bevorzugte Ausführungsform
des Seilabschnitts 2 gemäß der vorliegenden Erfindung ist
schematisch in 5 in
einer teilweise geschnittenen Perspektivansicht dargestellt. Die
in 5 gezeigte Ausführungsform
unterscheidet sich von der in 4 gezeigten
Ausführungsform
hauptsächlich
dadurch, dass die Litzen 2d, 2e im Wesentlichen
denselben Durchmesser besitzen und die Hohlräume 4 zwischen den
außenliegenden
Litzen 2e größer ausgeführt sind.
Darüber
hinaus lässt 5 erkennen, wie die gewundene
Struktur des erfindungsgemäßen Seilabschnitts 2 einen
ausgezeichneten Formschluss des Seilabschnitts in Beton oder dergleichen
ermöglicht,
insbesondere in Verbindung mit den Hohlräumen 4 zwischen den
außenliegenden
Litzen 2e. Dabei ist zu beachten, dass es im Rahmen der
vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist, dass die äußeren Litzen 2e wie
gezeigt an der inneren Litze 2d anliegen. Vielmehr kann
es auch vorteilhaft sein, hier zumindest abschnittsweise eine Beabstandung
vorzusehen, um ein noch weitreichenderes Eindringen von Beton oder
dergleichen zu ermöglichen
und den Formschluss auf diese Weise weiter zu verbessern.
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6 zeigt
schematisch eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer
vierten bevorzugten Ausführungsform
des Seilabschnitts 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Seilabschnitt 2 umfasst einen zentralen Seilabschnitt 3,
der in der vorliegenden Ausführungsform
durch mehrere gewundene Litzen 2f gebildet ist. Dabei ist
zu beachten, dass der zentrale Seilabschnitt 3 durch eine
beliebige andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung oder auch durch einen herkömmlichen
Seilabschnitt gebildet sein kann. Der zentrale Seilabschnitt 3 ist
von einer Litze 6 umschlungen, die sich schraubenartig
entlang des äußeren Umfangs
des zentralen Seilabschnitts 3 fortpflanzt. Es ist selbstverständlich,
dass anstelle einer einzelnen Litze 6 auch mehrere Litzen und/oder
Drähte
an dem äußeren Umfang
des zentralen Seilabschnitts 3 vorgesehen sein können. Hierdurch
wird der Formschluss zwischen Seiloberfläche und umgebendem Beton erheblich
verbessert.
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7 zeigt
schematisch eine Seitenansicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform
des Seilabschnitts 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der in 7 gezeigte Seilabschnitt 2 ist
mit einem Verankerungselement 8 ausgestattet, das in der
vorliegenden Ausführungsform
zackenartig, ähnlich
wie ein Stacheldraht oder dergleichen, ausgebildet ist. Es ist jedoch
zu beachten, dass das Verankerungselement 8 ebenso eine
andere geeignete Form besitzen kann, die einen verbesserten Formschluss
zwischen Seiloberfläche
und umgebendem Beton ermöglicht.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Seilabschnitts
sind in 8 gezeigt, und
zwar jeweils als Teil einer erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1.
Dargestellt sind jeweils zwei Betonbauteilverbindungsvorrichtungen 1,
die gemeinsam eine Betonbauteilverbindung bilden. Die drei in 8 gezeigten Ausführungsformen
umfassen einen Übergreifungsstoß von Seilabschnitten 2, 2', unterscheiden
sich jedoch in der Ausbildung der Seilabschnitte.
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So zeigt 8a) eine sechste bevorzugte Ausführungsform
der Betonbauteilverbindungsvorrichtung, die zwei Seilabschnitte 2, 2' aufweist, die
jeweils an ihrem freien, der anderen Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 zugewandten
Ende mit einem Verankerungselement 8 in Form einer Presshülse oder
dergleichen ausgestattet sind. Ein wesentlicher Vorteil der in 8a) gezeigten Ausführungsform
besteht neben einem guten Verankerungsverhalten darin, dass sie
eine hohe Variabilität
besitzt, da die Seilabschnitte 2, 2' nicht zu einer Schlaufe verbunden sind,
was die Handhabung der Betonbauteilverbindungsvorrichtung in einigen
Anwendungsfällen
erleichtert.
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Bei der in 8b) gezeigten Ausführungsform sind ebenfalls zwei
Seilabschnitte 2, 2' pro Betonbauteilverbindungsvorrichtung
vorgesehen, wobei die freien, der jeweils anderen Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 zugewandten
Enden der Seilabschnitte 2, 2' mit einem gemeinsamen Verankerungselement 8 versehen
sind, das beispielsweise wieder durch eine Pressklemme oder dergleichen gebildet
ist. Hierdurch lassen sich im Vergleich zu 8a) Bauteile und Arbeitsschritte einsparen,
ohne dass die Verwendung komplizierter wird.
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Schließlich zeigt 8c) eine achte bevorzugte Ausführungsform,
die nur einen einzelnen Seilabschnitt 2 aufweist, der in
bekannter Weise schlaufenartig geführt ist, jedoch zusätzlich mit
zwei Verankerungselementen 8 ausgestattet ist, die in der
vorliegenden Ausführungsform
nahe des Übergangsbereichs
gerader Seilabschnitte zu dem gekrümmten Schlaufenendabschnitt
liegen. Die optimale Lage der Verankerungselemente 8 kann
von Anwendungsfall zu Anwendungsfall variieren. So ist es häufig vorteilhaft,
die Verankerungselement 8 relativ nahe des Bereichs erwarteter
Risse anzuordnen, beispielsweise nahe des zugehörigen Verwahrkastens 10.
Es ist selbstverständlich,
dass die Anzahl und Anordnung der Verankerungselemente 8 im Rahmen
der vorliegenden Erfindung entsprechend den Randbedingungen und
Anforderungen variiert und angepasst werden kann. Ferner ist zu
beachten, dass die in 2 bis 8 gezeigten Ausführungsformen
in vorteilhafterweise miteinander kombiniert werden können. So
ist es beispielsweise sinnvoll, die in 8 gezeigten Seilabschnitte 2 mit
einer der in 2 bis 6 gezeigten Seilstrukturen
auszuführen.
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Ein Beispiel für die Verwendung der erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 ist
in 9 veranschaulicht. 9 zeigt schematisch eine
Verbindung zweier Wandbauteile 22, 24 aus Beton
unter Einsatz der erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 in
einer geschnittenen Draufsicht (9a)
und einer geschnittenen Seitenansicht (9b). Die Wandbauteile 22, 24 sind
jeweils in ihren einander zugewandten Stirnflächen mit einer Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 ausgestattet,
die schematisch gezeigt ist und bevorzugt einer der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
entspricht. Im verbundenen Zustand überlappen sich die Seilabschnitte 2 der
benachbarten Betonbauteilverbindungsvorrichtungen 1 und
zusätzlich
ist ein Bewehrungsstab 3 zwischen die Seilabschnitte 2 eingeführt. Abschließend wird
der zwischen den Wandbauteilen 22, 24 vorhandene
Hohlraum, in welchem sich die Seilabschnitte 2 und der Bewehrungsstab 3 befinden,
mit einem geeigneten Mörtel
oder dergleichen vergossen.
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Nach dem Aushärten des Mörtels ermöglichen die Betonbauteilverbindungsvorrichtungen 1 eine
Kraftübertragung
zwischen den benachbarten Betonbauteilen 22, 24.
Dabei kann sich infolge von statischen Lasten, Zwangskräften, Betonschwinden oder
dergleichen eine Rissbildung im Stoßbereich zwischen den benachbarten
Betonbauteilen 22, 24 einstellen. Ein in der Praxis
häufig
anzutreffender Rissverlauf ist in 9 schematisch
eingezeichnet. Danach stellt sich häufig zunächst ein erster Riss 26 und
anschließend
ein zweiter Riss 28 ein. Die erfindungsgemäße Betonbauteilverbindungsvorrichtung 1 ermöglicht es
jedoch aufgrund der guten Seilsteifigkeit bzw.
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Verankerungssteifigkeit des mindestens
einen Seilsabschnitts, die Entstehung übermäßiger Rissbreiten zu verhindern
und auf diese Weise die Gebrauchstauglichkeit der Betonbauteilverbindung 20 zuverlässig sicher
zu stellen. Insbesondere hat sich gezeigt, dass sich dank der erfindungsgemäßen Betonbauteilverbindungsvorrichtung
die Breite der Einzelrisse 26, 28 in der Verbindung 20 im
Gebrauchszustand auf Werte von höchsten
0,25 mm begrenzen lassen. Als Gebrauchszustand wurde dabei ein Zustand
betrachtet, in welchem in dem Seilabschnitt 2 eine mittlere
Zugspannung im jeweiligen Riss von höchsten 33 % der Mindestbruchkraft
des Seilabschnitts vorlag.