DE3541896A1 - Verfahren zur zug- und druckfesten stoss-verbindung von betonrippenstahl mit hilfe einer rohrmuffe - Google Patents

Description

Das Verfahren dient zur Herstellung einer zug- und druckfesten Verbindung von 2 Bewehrungsstäben durch eine Rohrmuffe (sogenannter Muffenstoss) im Stahlbetonbau.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von geschweissten Stössen, Muffenstösse auszubilden. Die Muffen werden dabei entweder als Gewindemuffe an den Stabenden auf ein aufgerolltes oder geschnittenes Stabgewinde aufgeschraubt oder auf die Rippen des Bewehrungsstabes unter plastischer Verformung aufgepresst.

Darüberhinaus ist es bekannt, Rohrmuffen an beiden Enden mit einem Bund zu versehen, gegen die Staboberfläche abzudichten und den Zwischenraum zwischen Muffenmantel und Staboberfläche durch einen Injizierkanal mit hochfestem Mörtel zu verpressen.

Bei dieser bekannten Ausführung stützt sich bei Belastung der Bewehrungsstab über seine Rippen am Vergussmörtel ab, die Stützkräfte summieren sich im Vergussmörtel auf und werden hauptsächlich am Muffenende über den Bund auf die Muffe abgegeben. Dies führt bei Zugbeanspruchung in der Bewehrung zu einer entsprechenden Verkürzung des Vergussmörtels und damit zur Ralativverschiebungen zwischen Stab und Muffe am Muffenende. Diese Relativverschiebungen können zu Rissen im umgebenden Beton führen. Darüberhinaus ist im Bereich der aussen glatten Muffe der Verbund zwischen Beton und Bewehrung gestört, dies führt im Beton ebenfalls zu unerwünscht grossen Rissbreiten und damit zu verminderter Gebrauchsfähigkeit.

Ein weiterer Nachteil aller bekannten Muffenverbindungen besteht zudem darin, dass (nach dem Verlegen von Bewehrung und Muffen) lohnintensive und unter Baustellenbedingungen störanfällige Arbeiten zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung erforderlich sind, so zum Beispiel beim Anziehen von Kontermuttern mit Drehmomentschlüsseln bei Gewindemuffen, beim sorgfältigen Aufpressen von Presshülsen mittels hydraulischen Pressen, oder beim Abdichten und zuverlässigen Verpressen von Mörtelmuffen.

Bei komplizierten Bauteilen können insbesondere bei dichter Bewehrung die Stossbereiche so schwer zugänglich sein, dass ein derartiger Muffenstoss infolge geometrischer Randbedingungen nicht ausgeführt werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Muffenstösse für Betonrippenstähle derart auszubilden und herzustellen, dass einerseits das Verbund- und Dehnungsverhalten des Betonrippenstahles im Bereich der Muffe nur unwesentlich beeinträchtigt wird und dass andererseits der Muffenstoss beim Verlegen der Bewehrung ohne besondere Vor- oder Nacharbeiten mit baustellenüblicher Genauigkeitsanforderung einwandfrei hergestellt werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Muffenmantel eine Vielzahl von Öffnungen angeordnet ist und dass zwischen der Staboberfläche und dem Muffenmantel ein Zwischenraum besteht, der im Zuge des Betonierens durch die Öffnungen hindurch mit Beton gefüllt wird.

Unter Last können sich durch den Beton und dessen Zuschlagkörner von den Rippen des Betonrippenstahles zu den benachbarten Öffnungen der Muffe hin kurze Druckstreben ausbilden. Die Abtriebskräfte aus dieser Beanspruchung werden durch den zwischen den Öffnungen verbleibenden ring- oder spiralförmigen Muffenmantel aufgenommen, der Betonrippenstahl wird andererseits radial gedrückt was das Verbundhalten in der gerippten Oberfläche verbessert. In der Muffe bauen sich die zu übertragenden Zug- oder Druckkräfte vom Muffenende her nach und nach auf, die gesamte Zug- oder Druckkraft ist nur in der Muffenmitte zu übertragen. Der geringste Materialaufwand für die Muffe wird daher entsprechend Anspruch 2 oder 3 dadurch erreicht, dass entweder der auf den Muffenquerschnitt bezogene Öffnungsquerschnitt in Muffenmitte kleiner ist als am Muffenende oder dass die Wanddicke der Muffe in Muffenmitte grösser ist als am Muffenende.

Wenn gemäß Anspruch 4 die zwischen den Öffnungen als Muffenmantel verbleibenden Stege in Form von sich kreuzenden Spiralen angeordnet sind, so vergrößert sich bei Zugbeanspruchung durch die ziehstrumpfartige Wirkung der Muffe der günstige Querdruck auf den Betonrippenstahl. Die durchgehenden Öffnungen im Muffenmantel ermöglichen jedoch nicht nur den Verbund zwischen Betonrippenstahl und Muffe, sondern auch zwischen der Muffe und dem umgebenden Beton, so dass das Verbund- und Dehnungsverhalten des Betonrippenstahls auch im Bereich des Muffenstosses nur unwesentlich verändert ist. Zu diesem Zweck sowie auch zum einwandfreien Verfüllen des Zwischenraumes zwischen Staboberfläche und Muffenmantel soll nach Anspruch 5 der lichte Abstand zwischen Stab und Muffe in der Grössenordnung des halben Grösstkorndurchmessers des Betons liegen.

In Fig. 1 ist ein Längs- und ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Muffenstoss dargestellt. Die Enden der zu stossenden Betonrippenstähle 1 a und 1 b sind zentrisch und mittig in einer Muffe 2 angeordnet. Zur Zentrierung der Betonrippenstähle 1 a und 1 b sind die Enden 3 der Muffe 2 abgekröpft, in der Mitte der Muffe 2 sind auf die Betonrippenstähle 1 a und 1 b sternförmige Abstandhalter 4 aufgeklemmt. Im Mantel der Muffe 2 ist eine Vielzahl von Öffnungen 5 angeordnet. Derartige Öffnungen können durch Stanzen, Bohren oder Brennen auf einfache Weise hergestellt werden. Der Zwischenraum 6 zwischen Betonrippenstahl 1 a und 1 b und Muffe 2 ist durch Beton 7 (nur im Querschnitt dargestellt) ausgefüllt.

In Fig. 2 ist die Abwicklung der Mantelfläche einer Muffe 2 dargestellt, in der kreisförmige Öffnungen 5 angeordnet sind. Die Muffe kann dabei beispielsweise aus einem längsverschweissten, in Rohrform gebogenen Stahlblech oder von Haus aus aus einem Rohrstück hergestellt werden. Der abgewickelte Mantel der Muffe 2 enthält in Fig. 3 schlitzartige Öffnungen 5, der verbleibende Muffenquerschnitt nimmt hier vom Muffenende aus zur Muffenmitte hin zu.

In Fig. 4 ist die Muffe 2 aus einer Wendel 8 mit verschweissten Endgängen hergestellt, in die Bewehrungsstäbe 9 eingeschweisst sind. Fig. 5 zeigt den Längsschnitt durch eine Muffe 2, deren Wanddicke in Muffenmitte grösser ist als am Muffenende.

Bei der Muffe 2 in Fig. 6 ist der Durchmesser in Muffenmitte grösser als am Muffenende. Dadurch entsteht bei Zugbeanspruchung über den keilförmig eingebetteten Beton eine zusätzliche Klemmwirkung. Bei dieser Muffenausbildung nimmt zudem der Muffenquerschnitt vom Muffenende an entsprechend der Muffenzugkraft zu.

Fig. 7 zeigt den Querschnitt durch eine Muffe 2 mit Verstärkungsrippen 9. Eine derartige Muffe kann beispielsweise aus einem Quadratrohr gefertigt sein.

Claims (10)

1. Verfahren zur zug- und druckfesten Stoss-Verbindung von Betonrippenstahl mit Hilfe einer Rohrmuffe, dadurch gekennzeichnet, dass im Muffenmantel eine Vielzahl von Öffnungen angeordnet ist und dass zwischen der Staboberfläche und dem Muffenmantel ein Zwischenraum besteht, der im Zuge des Betonierens durch die Öffnungen hindurch mit Beton gefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Muffenquerschnitt bezogene Öffnungsquerschnitt in Muffenmitte kleiner ist als am Muffenende.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke der Muffe in Muffenmitte grösser ist als am Muffenende.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Öffnungen als Muffenmantel verbleibenden Stege in Form von sich kreuzenden Spiralen angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Abstand zwischen der Staboberfläche und der Innenseite der Muffe ungefähr gleich dem halben Grösstkorndurchmesser des Betons ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Bewehrungsstab im Muffenbereich sternförmige Abstandhalter gesteckt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe längs ihrer äusseren Mantelfläche Verstärkungsrippen aufweist, und dass die Öffnungen zwischen diesen Verstärkungsrippen angeordnet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Muffe in Muffenmitte grösser ist als am Muffenende.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Getonrippenstähle innerhalb der Muffe übergreifen.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe einen ovalen Querschnitt aufweist.