DE3107506A1

DE3107506A1 - Verankerungselement

Info

Publication number: DE3107506A1
Application number: DE19813107506
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 6053 Obertshausen Barth; Joachim Ing.(grad.) 6474 Ortenberg Tetzlaff
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1982-09-16
Also published as: JPS57140505U; DE3107506C2

Description

Verankerungselement
Die Erfindung liegt auf die Gebiet der Stahlbetonkonstruktionen und ist bei der Verankerung von Bau- oder Anlagenteilen an einer Stahlbetonkonstruktion anzuwenden.
Der Erstellung von Bauwerken liegen häufig Stahlbetonkonstruktionen zugrunde, für die entweder vorgefertigte Teile verwendet oder die an der Baustelle selbst hergestellt werden. Beim weiteren Ausbau des Bauwerkes besteht die Notwendigkeit, Bauteile oder Teile der in dem Bauwerk installierten Anlage an der Stahlbetonkonstruktion zu befestigen. Hierzu werden bisher sogenannte Ankerplatten benutzt, die aus quadratischen oder rechteckigen Stahlblechplatten bestehen und an ihrer Rückseite mit rasterförmig angeordneten Kopfbolzen aus Stahl versehen sind. Die Ankerplatten werden bündig mit der Betonoberfläche eingebaut. Die an diese Ankerplatten angeschweißten Kopfbolzen sind an ihrem von der Ankerplatte abweisenden Ende ihres Schaftes kragenförmig ausgestaltet und dienen zur Einleitung von Normal- und Querkräften in die Stahlbetonkonstruktion. Hierbei geht der Kraftfluß von dem durch Anschweißen mit der Vorderseite der Ankerplatte verbundenen Bauteil oder Anlagenteil durch die Ankerplatte selbst zu den Kopfbolzen.
Bei bekannten Ankerplatten stellen die Schweißstellen zwischen den Kopfbolzen und der Stahlblechplatte, der Anschluß des Jeweiligen Bauteiles oder Anlageteiles an die Ankerplatte - sofern es sich um eine Schweißverbindung handelt - sowie die Stahlblechplatte selbst kritische Stellen auf dem Wege des Kraftflusses von dem Bauteil oder Anlagenteil zur Stahlbetonkonstruktion dar.
Diese kritischen Stellen ergeben sich einerseits aus der Konstruktion der Ankerplatte selbst (Schweißnähte), andererseits aus der Schwierigkeit der Überprüfung der Konstruktion nach dem Einbau der Ankerplatte; die Überprüfung der Konstruktion steht dabei in engem Zusammenhang mit der Frage der Qualitätssicherung. Dies ist vor allem von Bedeutung bei der Verankerung von Bau- und Anlagenteilen, die erhöhten sicherheitstechnischen Anforderungen unterliegen, wie es beispielsweise bei Kernkraftwerken der Fall ist.
Ausgehend von einer Anordnung zur Verankerung von Bauteilen oder Anlagenteilen in einer Stahlbetonkonstruktion, die aus wenigstens einem zur Einbettung in den Stahlbeton vorgesehenen Stahlbolzen besteht, der an dem'einen Ende seines Schaftes mit einem kragenartigen Kopf und an seinem anderen Ende mit einem Konstruktionselement zur Befestigung der Bauteile oder Anlagenteile versehen ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den mit dem Konstruktionselement versehenen Stahlbolzen so auszugestalten, daß seine mechanischen Eigenschaften weder durch seinen konstruktiven Aufbau noch durch den Einbau in den Stahlbeton noch durch die Montage der zur verankernden Bauteile oder Anlagenteile beeinträchtigt werden können.
Zur Lösung -dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Konstruktionselement durch eine Verdickung des Schaftes gebildet wird, in deren Bereich eine axiale Gewindebohrung eingebracht ist und daß der Stahlbolzen am Ende des aufgedickten Bereiches ebenfalls mit einem Kragen versehen ist.
Eine derartig ausgebildete, im nachfolgenden als Schraubanker bezeichnete Anordnung enthält somit an ihrem der Oberfläche der Stahlbetonkonstruktion zugekehrten Ende eine Aufweitung, in die eine Gewindebohrung eingebracht ist. Der zusätzlich vorgesehene Kragen dient dabei im wesentlichen der Lasteinleitung. Bei der Montage von Bauteilen oder Anlagenteilen, die an der Stahlbetonkonstruktion mittels der gemäß der Erfindung ausgebildeten Schraubanker angeschraubt werden, erfolgt somit der Kraftfluß von der Anschluß schraube direkt zum Schraubanker und damit in den Stahlbeton. Die Zugkraft wird durch den Schraubenschaft, die Querkraft durch eine HV-Verbindung (Kraftübertragung durch Reibschluß) übertragen.
Der aus einem Stück hergestellte Schraubanker ist vor dem Einbau in die Stahlbetonkonstruktion voll prüfbar und wird nach seinem Einbau nicht mehr thermisch beansprucht. Die Lasteinleitung erfolgt somit ohne konstruktiv schwierige Punkte; es entfallen Prüfungen nach dem Einbau und damit auch Wiederholungsprüfungen.
Bei der Montage von Bauteilen oder Anlagenteilen werden zweckmäßig mehrere gemäß der Erfindung ausgebildete Schraubanker verwendet. Dabei lassen sich die neuartigen Schraubanker mechanisch besser ausnutzen als die bisher an der Rückseite von Ankerplatten angeordneten, wenig belasteten Kopfbolzen. Dies führt zu einer Einsparung der bisher verwendeten Kopfbolzen. Weiterhin ist durch die Verwendung einzelner Schraubanker eine größere Flexibilität beim Einbau der Schraubanker in die Stahlbetonkonstruktion gegeben, da kein starres, enges Kopfbolzenraster wie bei Ankerplatten vorgegeben ist, das gegebenenfalls mit dem Bewehrungsraster der Stahlbetonkonstruktion kollidieren kann. Weiterhin ermöglicht die Verwendung einzelner Schraubanker eine größere Flexibi- lität bei der Planung der Stahlbetonkonstruktion, da die Verwendung einzelner Schraubanker die Möglichkeit bietet, gezielt einzelne Befestigungspunkte oder Gruppen oder Raster von Befestigungspunkten anzuordnen. Da der neuartige Schraubanker durch seinen konstruktiven Aufbau dazu zwingt, die Bauteile oder Anlagenteile mit der Stahlbetonkonstruktion zu verschrauben, entfallen bisher übliche aufwendige Schweißarbeiten.
Bei Verwendung mehrerer gemäß der Erfindung ausgebildeter Schraubanker ist es zur Erzielung einer hohen Einbaugenauigkeit hinsichtlich der Neigung der Schraubanker zur Betonoberfläche und hinsichtlich ihres Abstandes untereinander zweckmäßig, eine Einbauplatte zu verwenden, in der die Schraubanker angeordnet sind. Hierzu empfiehlt sich die Verwendung eines Stahlbleches, das eine ausreichende Dicke aufweist und mit Bohrungen im Jeweils erforderlichen Abstand versehen ist. In diesen Bohrungen werden die Schraubanker mit dem an ihrem aufgedickten Ende angeordneten Kragen beispielsweise durch einen Preßsitz verankert. Man kann die Schraubanker aber auch dadurch in einer Einbauplatte verankern, daß man den am aufgedickten Ende angeordneten Kragen mit einem von der Stirnseite des Kragens abgesetzten ringförmigen Ansatz versieht, der beim formschlüssigen Eingriff des Kragens in die entsprechende Bohrung der Einbauplatte an dieser zum Anliegen kommt, und daß man den Schraubanker an der Einbauplatte mittels eines den ringförmigen Ansatz übergreifenden Ringes fixiert. Bei der Herstellung der Stahlbetonkonstruktion wird die Einbauplatte mit den daran befestigten Schraubankern an der Schalung lagerichtig befestigt. Nach dem Ausschalen verbleibt die Einbauplatte im Beton und erzeugt eine glatte ebene Anlagefläche für die anschließende Konstruktion. Die Einbauplatte und die Verbindung zwischen ihr und den Schraubankern bleiben nach dem Ausschalen der Stahlbetonkonstruktion ohne Funktion im Sinne der Lastübertragung.
Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Schraubanker können Je nach Bedarf in Gruppen oder einzeln in die Stahlbetonkonstruktion eingebaut werden. Ihre Tragfähigkeit läßt sich durch Änderung von Durchmesser, Länge und Bohrung dem Jeweiligen Bedarfanpassen.
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 4 dargestellt.
Fig. 1 zeigt zunächst einen Schraubanker 1, dessen Schaft 2 an dem einen Ende mit dem Kragen 3 zur Einbettung des Schraubankera in einen Stahlbetonkörper versehen ist. Am anderen Ende ist der Schaft mit der Verdickung 4 versehen, in die die axiale Gewindebohrung 5 eingelassen ist. Am Ende der Verdickung 4' ist der Kragen 6 angeordnet, der unter anderem zur Lasteinleitung dient. Im Ubergangsbereich vom Schaft 2 zur Verdickung 4 sind weiterhin die Rippen 7 angeordnet, die eine Sicherung gegen Verdrehung bilden.
Gemäß Figur 2 kann der Schraubanker im Bereich der Verdickung zusätzlich mit einem von der Stirnseite des Kragens 6 abgesetzten flanschartigen Ansatz 8 versehen sein.
Gemäß Figur 3 sind mehrere Schraubanker gemäß Fig. 1 in eine Stahlblechplatte 9 eingelassen. Hierzu ist die Stahlblechplatte mit Bohrungen io; versehen, die dem Außendurchmesser des Kragens 6 entsprechen. Die Toleranzen des Kragendurchmessers 6 und der Bohrung 10 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß der Schraubanker durch einen Preßsitz in der Stahlblechplatte 1 verankert ist.
Gemäß Figur 4 sind mehrere Schraubanker gemäß Fig. 2 dadurch an eine Einbauplatte 9 fixiert, daß Jeweils der Kragen 6 formschlüssig in eine entsprechende Bohrung der Einbauplatte eingreift, wobei der flanschartige Ansatz 8 an der Einbauplatte anliegt, und daß ein durch Verschraubung oder Verschweißung an der Einbauplatte fixierbar im Querschnitt abgestufter Ring 11 den flanschartigen Ansatz 8 formachlüssig übergreift.
4 Figuren 5 Patentansprüche

Claims

PatentansrUche 1. Anordnung zur Verankerung von Bauteilen oder Anlagenteilen in einer Stahlbetonkonstruktion, bestehend aus wenigstens einem zur Einbettung in den Stahlbeton vorgesehenen Stahlbolzen (1), der an dem einen Ende seines Schaftes (2) mit einem kragenartigen Kopf (3) und an seinem anderen Ende mit einem Konstruktionselement zur Befestigung der Bauteile oder Anlagenteile versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Konstruktionselement durch eine Verdickung des Schaftes (2) gebildet wird, in deren Bereich eine axiale Gewindebohrung (5) eingebracht ist und daß der Ankerbolzen (1) am Ende des aufgedickten Bereiches (4) ebenfalls mit einem Kragen (6) versehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Ubergangsbereich Schaft (2)/Verdickung (4) in Achsrichtung verlaufende Rippen (7) angeordnet sind.
3. Anordnung nach-Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der im aufgedickten Bereich (4) angeordnete Kragen (6) einen von der Stirnseite des Kragens abgesetzten flanschartigen Ansatz (8) aufweist.
4. Mit mehreren Anordnungen nach Anspruch 1 oder 2 versehene Einbauplatte (8) zur lagerichtigen Positionierung mehrerer Anordnungen (1) in einer Stahlbetonkonstruktion, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Jede Anordnung (1) mit dem am aufgedickten Ende angeordneten Kragen (6) in einer Bohrung (10) der Einbauplatte (9) durch einen Preßsitz verankert ist.
5. Mit mehreren Anordnungen nach Anspruch 3 versehene Einbauplatte zur lagerichtigen Positionierung mehrerer Anordnungen in einer Stahlbetonkonstruktion, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jede Anordnung (1) mit dem Kragen (6) formschlüssig in eine Bohrung (10) der Einbauplatte (9) eingreift und mit dem flanschartigen Ansatz (8) an dieser Einbauplatte anliegt und daß jede Anordnung (1) an der Einbauplatte mittels eines den flanschartigen Ansatz (8) Ubergreifenden Ringes (11) fixiert ist.