DE3834731C2 - - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
- E04C5/125—Anchoring devices the tensile members are profiled to ensure the anchorage, e.g. when provided with screw-thread, bulges, corrugations
-
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- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/16—Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups
- E04C5/162—Connectors or means for connecting parts for reinforcements
- E04C5/163—Connectors or means for connecting parts for reinforcements the reinforcements running in one single direction
- E04C5/165—Coaxial connection by means of sleeves
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verankerung oder
Verbindung von an der Oberfläche mit Profilierungen, z. B. in
Form von Rippen versehenen Betonbewehrungsstäben.
Als schlaffe Bewehrung für Bauteile aus Stahlbeton werden
sogenannte Betonrippenstähle verwendet, das sind
Bewehrungsstäbe, die an der Oberfläche mit Profilierungen in
Form von geraden oder sichelförmigen, meist unter einem
Winkel zur Längsachse der Stäbe verlaufenden Rippen versehen
sind. Diese Rippen dienen der Verbesserung des Verbundes der
Stäbe im Beton. Zur Verankerung solcher Stäbe im Beton
reicht es normalerweise aus, sie um ein bestimmtes Maß, die
sogenannte Verankerungslänge, über das theoretische Endmaß
hinaus zu verlängern. In vielen Fällen ist es aber sinnvoll
oder notwendig, diese Verankerungslänge zu verkürzen, d.h.
die Stabkraft auf möglichst kurzem Wege in das betreffende
Betonbauteil einzutragen.
Stoßverbindungen solcher Bewehrungsstäbe werden in der Regel
als sogenannte Überdeckungsstöße ausgeführt, bei denen die
zu stoßenden Stäbe einander um ein bestimmtes Maß
übergreifen. Solche Überdeckungsstöße führen vor allem bei
schlanken Bauteilen mit hohem Bewehrungsanteil zu einer so
großen Bewehrungsdichte, daß oft der Beton nicht mehr in der
gebotenen Weise eingebracht und verdichtet werden kann.
Diese Probleme zeigen sich vor allem dann, wenn an
Bauabschnitten unter kraftschlüssiger Fortsetzung der
Bewehrung weitergearbeitet werden soll.
Zur Herstellung von stumpfen Stoßverbindungen ist es auch
bekannt, auf die Enden der Bewehrungsstäbe Gewinde
aufzubringen, auf die dann ein mit einem entsprechenden
Innengewinde versehener Verbindungskörper, z.B. in Form
einer Schraubmuffe, aufgeschraubt werden kann. Um ein
Gewinde aufbringen zu können, müssen an den Stabenden
zumindest die Rippen abgeschält werden; danach kann ein
Gewinde aufgeschnitten oder aufgerollt werden (DE-OS
16 59 264). Abgesehen davon, daß hierzu aufwendige Geräte
und Arbeiten erforderlich sind, verringert sich hierdurch
der Kernquerschnitt der Stäbe, so daß sie nicht mehr mit der
vollen, ihrem ursprünglichen Querschnitt entsprechenden
Zugkraft ausgenutzt werden können.
In diesem Zusammenhang ist es auch bekanntgeworden,
Betonrippenstähle an ihren Enden durch sogenannte Preßmuffen
miteinander zu verbinden. Zu diesem Zweck wird über die
stumpf gestoßenen Stabenden eine Muffe geschoben und diese
durch einen Preßvorgang, sei es durch Anwendung radialen
Druckes mittels Preßbacken (DE-OS 26 34 569), sei es durch
Ziehen durch eine Ziehdüse (DE-PS 31 09 687), auf kaltem
Wege verformt. Diese Art der Verbindung erfordert in der
Regel die Ausführung des Preßvorganges außerhalb der
Einbaustelle; dies bereitet dann Schwierigkeiten, wenn die
Verbindungsstelle an einem schlecht zugänglichen Ort liegt,
weil dann die Werkzeuge vor Ort gebracht werden müssen.
Es ist auch eine Preßmuffenverbindung bekannt, bei der auf
die Enden der miteinander zu verbindenden gerippten Stäbe
jeweils eine Muffe aufgepreßt ist und beide Muffen durch einen
jeweils mit den Bewehrungsstäben gestoßenen Gewindebolzen
miteinander verbunden werden (DE-PS 21 24 433). Auf diese
Weise gelingt auch die Verbindung zweier Bewehrungsstäbe,
von denen derjenige mit der aufgepreßten Preßmuffe bereits
einbetoniert ist, nämlich dadurch, daß der von der Preßmuffe
des anzuschließenden Bewehrungsstabes umfaßte Gewindebolzen
in die einbetonierte Preßmuffe eingeschraubt wird.
Während es zur Herstellung einer solchen Verbindung
notwendig ist, daß der anzuschließende Bewehrungsstab
gedreht werden kann, ist es zum Anschluß eines nicht
drehbaren Stabes an einen bereits einbetonierten, mit einer
Preßmuffe versehenen Stab auch bekannt, den Gewindebolzen
neben einem Mittelstück mit griffigem Profil, z.B. Vierkant,
mit zwei gegenläufigen Gewinden auszurüsten, die in
entsprechende Gewinde der beiden Preßmuffen eingeschraubt
werden (DE-AS 22 36 503).
Diesen beiden bekannten Preßmuffenverbindungen ist
gemeinsam, daß jeweils zwei Preßmuffenstöße unmittelbar
hintereinander angeordnet sind, nämlich jeweils zwischen
einem Stabende und dem Gewindebolzen. Dadurch wird die
gesamte Verbindung unverhältnismäßig lang und der Aufwand
für die Preßmuffen entsprechend groß. Außerdem muß die
gesamte Stabkraft in dem besonders gefährdeten Querschnitt
des Bolzens zwischen den beiden Preßmuffen übertragen
werden.
Diese Nachteile hat auch eine Preßmuffenverbindung, bei der
die auf die Stabenden aufgepreßten Hülsen unmittelbar
miteinander verbunden werden, nämlich dadurch, daß die eine,
mit einem Außengewinde versehene Hülse in die andere, mit
einem Innengewinde versehene Hülse eingeschraubt wird (EP
00 98 099 A2). Diese Hülsen sind schon mit den Gewinden
versehen, bevor sie auf die Stabenden aufgepreßt werden,
weshalb die Gewinde während des Aufpressens der Hülsen durch
übergeschobene Kappen geschützt werden müssen. Auch hier muß
der anzuschließende Stab zur Herstellung der Verbindung
gedreht werden.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für eine
sichere Verankerung und Verbindung von gerippten
Bewehrungsstäben auf möglichst einfachem Wege und mit
möglichst geringem Aufwand an Zeit und Material zu schaffen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
auf das Ende des zu verankernden Bewehrungsstabes bzw. auf
die Enden der miteinander zu verbindenden Bewehrungsstäbe
jeweils eine metallische Hülse aufgepreßt wird, daß sodann
auf diese Hülse bzw. auf diese Hülsen im Bereich des
Bewehrungsstabes über zumindest einen Teil ihrer Länge ein
Außengewinde aufgebracht und schließlich auf dieses
Außengewinde ein mit einem entsprechenden Innengewinde
versehener Verankerungskörper bzw. Verbindungskörper
aufgeschraubt wird.
Die Erfindung beruht in Abkehr von der bekannten Lehre,
einen stumpfen Stoß zweier Bewehrungsstäbe unmittelbar durch
eine aufgeschraubte oder aufgepreßte Muffe zu
bewerkstelligen, auf dem Gedanken, auf die Stabenden
aufgebrachte muffenförmige Hülsen gewissermaßen mittelbar
zur Verankerung oder Verbindung heranzuziehen, nämlich in
der Weise, daß diese Teile nur als Zwischenglied zur
Vermittlung der Kraftübertragung zwischen einer äußeren
Muffe und den Stabenden dienen. Es ist zwar bekannt, zum
Ausgleich von Steigungsunterschieden bei der Verbindung fest
eingebauter Gewindestäbe auf deren Enden zunächst Hülsen mit
Innen- und Außengewinde aufzuschrauben, über die dann eine
Verbindungsmuffe geschraubt werden kann (DE 31 22 874 C1).
Diese Ausführung setzt aber nicht nur Bewehrungsstäbe
voraus, die ihrerseits ein Gewinde aufweisen, sondern
erfordert auch doppelte Muffen, wobei die inneren Muffen ein
Innen- und ein Außengewinde besitzen müssen.
Der Vorteil der Erfindung liegt demgegenüber darin, daß die
Stäbe an ihren Enden nicht behandelt zu werden brauchen,
also keine Querschnitts- oder Festigkeitsminderung erleiden.
Die durch Fließpressen aufgepreßten Hülsen passen sich jeder
beliebigen Profilierung der Staboberfläche an und das
Aufpressen der Hülsen kann zu einem Zeitpunkt erfolgen, zu
dem sie noch nicht mit einem Außengewinde versehen sind;
dieses kann also durch den Preßvorgang nicht beeinträchtigt
werden. Sowohl das Aufpressen der Hülsen, als auch das
Aufbringen von Außengewinden auf diese sind Arbeitsvorgänge,
die ohne weiteres auf jeder Baustelle ausgeführt werden
können.
Gegenüber den bekannten Preßmuffenverbindungen kann somit
der Vorteil ausgenützt werden, daß die Länge, die der
Verbindungskörper zur Kraftübertragung mit den aufgepreßten
Hülsen benötigt, innerhalb der Länge liegt, die dieser
seinerseits zur Kraftübertragung auf den Stab braucht. Die
Stäbe können so auf kürzestem Wege miteinander verbunden
werden. Außerdem wird die Kraft entlang des gesamten Stoßes
übertragen und nicht nur jeweils in einem besonders
gefährdeten Querschnitt.
Weitere Vorteile folgen daraus, daß das die Verbindung
bewirkende Gewinde auf den aufgepreßten Hülsen ein
Außengewinde ist, das auf besonders einfache Weise
aufgebracht werden kann und daß es gegenüber einem auf den
Bewehrungsstab selbst aufgebrachten Gewinde oder etwa einem
Gewindebolzen bei gleicher oder jedenfalls annähernd
gleicher Steigung einen wesentlich größeren Durchmesser hat
und deshalb eine bedeutend größere dynamische
Beanspruchbarkeit aufweist.
Nach der Erfindung ist es in gleich einfacher, aber sicherer
Weise möglich, sowohl Verankerungskörper an Bewehrungsstäben
zu befestigen, um diese auf kurzem Wege verankern zu können,
als auch bereits einbetonierte Bewehrungsstäbe stoßen zu
können, gleichgültig ob sie drehbar sind oder nicht. Die
Stäbe können vor dem Einbau bzw. vor dem Anschluß in
entsprechender Weise vorbereitet werden, so daß es zur
Herstellung einer Verbindung nicht notwendig ist, etwa
schwere Geräte an die Verbindungsstelle im Bauwerk zu
schaffen.
Die Erfindung wird nachstehend
anhand einiger in der
Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Endverankerung eines Bewehrungsstabes a) auf
Druck und b) auf Zug und
Fig. 2 einen Stoß zweier Bewehrungsstäbe nach der
Erfindung, die
Fig. 3 bis 6 Montage und Endzustand eines Stoßes eines
nicht drehbaren Bewehrungsstabes mit einem
einbetonierten Bewehrungsstab,
Fig. 7 einen Stoß eines drehbaren Bewehrungsstabes mit
einem einbetonierten Bewehrungsstab,
Fig. 8 einen Stoß von zwei bereits einbetonierten
Bewehrungsstäben,
Fig. 9 einen Stoß von zwei Bewehrungsstäben mit
unterschiedlichem Durchmesser und
Fig. 10 das Schließen einer Aussparung mittels einer
Spannmuffe.
In den Fig. 1a und 1b ist der einfachste Fall der
Verankerung eines Betonrippenstahles und in Fig. 2 der
einfachste Fall eines Stoßes zweier Bewehrungsstäbe jeweils
im teilweisen Längsschnitt dargestellt.
Gemäß Fig. 1, die eine Verankerung auf Druck zeigt, ist auf
einen Betonbewehrungsstab 1, der auf seiner Oberfläche mit
beliebig ausgebildeten und angeordneten Rippen 2 versehen
ist, am Ende eine Preßhülse 3 aufgepreßt. Dieser Preßvorgang
kann unter Anwendung beliebiger Werkzeuge oder
Arbeitsverfahren erfolgen, solange sichergestellt ist, daß
die Hülse 3 bis zum Fließen verformt wird und die Oberfläche
des Stabes 1 mit den Rippen 2 satt umschließt. Auf die
Außenfläche der Hülse 3 ist zumindest über einen Teil ihrer
Länge ein Außengewinde 4 aufgebracht, das durch beliebige
bekannte Arbeitsvorgänge, z.B. Schneiden mittels einer
Gewindeschneidmaschine, erzeugt sein kann. Auf dieses
Außengewinde 4 ist sodann ein Verankerungskörper 5
aufgeschraubt, der scheibenartig, gegebenenfalls auch mit
griffigem Profil ausgebildet ist und rechtwinklig zur
Stablängsachse 6 verlaufende Flächen 7 bildet, die der
Übertragung einer Stabkraft D auf einen Betonkörper dienen.
Die in Richtung der Längsachse 6 des Stabes 1 gemessene
Länge des Verankerungskörpers 5 kann - bedingt durch die
bessere Kraftübertragung im Gewinde - kürzer sein als die
Länge der Hülse 3. Im Sinn einer optimalen Kraftübertragung
zwischen Verankerungskörper 5 und Bewehrungsstab 1 ist es,
bei Übertragung einer Druckkraft D, wie in Fig. 1a
dargestellt, möglich, den Verankerungskörper 5 an dem der
Kraft zugewandten Ende der Hülse 3 anzuordnen, während bei
der in Fig. 1b dargestellten Übertragung einer Zugkraft Z
der Verankerungskörper 5 an dem der Kraft Z abgewandten Ende
der Hülse 3 angeordnet sein sollte.
In entsprechender Weise kann ein Stoß zweier Bewehrungsstäbe
1, 1′ gebildet werden (Fig. 2). Hier sind auf die Enden der
miteinander zu verbindenden Stäbe 1 und 1′ Hülsen 3, 3′
aufgepreßt, die über zumindest einen Teil ihrer Länge, in
diesem Fall jeweils über den Endteil, mit Gewinden 4
versehen sind. Auf diese Gewinde kann ein Verbindungskörper
8, z.B. eine Schraubmuffe, aufgeschraubt werden, die der
kraft- und formschlüssigen Verbindung der beiden Stäbe 1 und
1′ dient.
Schon an diesen beiden grundlegenden Ausführungsbeispielen
wird offenbar, daß die Bereiche der Kraftübertragung
zwischen dem Verbindungskörper 8 und den Preßhülsen 3, 3′
über die Gewindeabschnitte 4 sich an der gleichen Stelle des
Stabes befinden, an der auch die Kraft zwischen den
Preßhülsen 3, 3′ und den Stäben 1, 1′ selbst übertragen
wird. Dies kommt nicht nur der Unmittelbarkeit der
Kraftübertragung zu gute, sondern verringert darüber hinaus
auch die Konstruktionslänge der Verbindung überhaupt
entscheidend.
Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein Stoß
eines an einem Bauabschnitt endenden Bewehrungsstabes, der
die Schalung dieses Bauabschnittes nicht durchstoßen darf,
was z.B. bei der Herstellung von Bauwerken mittels
Gleit- und Kletterschalungen für den Anschluß von Wänden,
Plattformen oder dergleichen regelmäßig der Fall ist. Ein
solches Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 bis 6
schematisch dargestellt.
In Fig. 3 ist die Schalung 10 angedeutet, an der an der
Stelle, an der ein Bewehrungsstab vorzusehen ist,
Befestigungsklammern 11 für diesen z.B. durch Annageln
mittels Nägeln 12 befestigt werden. Die Befestigungsklammern
11 bestehen zweckmäßig aus Blechteilen.
Der an dieser Stelle zu befestigende Bewehrungsstab 1 ist an
seinem Ende bereits mit einer Preßhülse 3 versehen (Fig. 4)
und trägt bereits auf dieser das Außengewinde 4. Zum Schutz
des Gewindes 4 und zur Fixierung des Stabes 1 ist auf diese
Preßhülse eine Kappe 13, z.B. aus Kunststoff, aufgesetzt,
die einfach aufgesteckt oder auch aufgeschraubt werden kann.
Die Kappe 13 hat kreisrunden Querschnitt und eine etwas
konische Form, die mit derjenigen der Befestigungsklammern
11 korrespondiert. Die Fixierung des Stabes 1 an den
Befestigungsklammern 11 erfolgt auf einfache Weise durch
Umwickeln mit Bindedraht 14.
Nach dem Betonieren und dem Entfernen der Schalung 10 wird
die Kappe 13 abgenommen, z.B. abgeschraubt; sie hinterläßt
dann eine entsprechende Öffnung 15 im Betonbauteil 16
(Fig. 5). An diese Öffnung 15 wird der anzuschließende Stab
1′ herangeführt, der in diesem Beispiel nicht zum
Anschrauben gedreht werden kann, z.B. deshalb, weil er
Aufbiegungen im Verlauf seiner Länge aufweist. Auch der Stab
1′ besitzt eine aufgepreßte Hülse 3′, die in diesem Fall
über ihre gesamte Länge mit einem Außengewinde 4 versehen
ist. Auf dieses Gewinde 4 ist die Schraubmuffe 8 vollständig
aufgeschraubt; zuvor wurde eine Kontermutter 9 aufgesteckt.
Der Stab 1′ wird nun an den bereits einbetonierten Stab 1
herangeführt und die Schraubmuffe 8 auf das Gewinde 4 der
Hülse 3 aufgeschraubt, bis sie die in Fig. 6 ersichtliche
Lage hat. Nach Aufschrauben und Festziehen der Kontermutter
9 ist die Verbindung fertiggestellt; das anzuschließende
Bauteil kann betoniert werden.
Wenn, was in Fig. 7 angedeutet ist, der anzuschließende Stab
1′ zum Anschließen gedreht werden kann, braucht sich das
Gewinde 4 auf der Hülse 3′ nur über einen Teil ihrer Länge
zu erstrecken. Der Stab 1′ wird dann mit zur Hälfte
aufgeschraubter Muffe 8 angesetzt und zum Aufschrauben der
Muffe 8 auf die Hülse 3 in Richtung des Pfeiles 17 gedreht.
In diesem Fall kann die Kontermutter entfallen, da die
Fixierung des Stoßes durch unmittelbare Berührung der
Stabenden erfolgt.
In den Fig. 8 bis 10 sind dann noch weitere
Ausführungs- bzw. Anwendungsbeispiele der Erfindung gezeigt.
So zeigt Fig. 8 die Verbindung zweier Betonfertigteile 20
und 21, bei denen allerdings ein Teil, im Beispiel das Teil
21, horizontal gegen das andere Teil 20 verschiebbar sein
soll. In jedes der Betonfertigteile 20 und 21 ist jeweils
ein Bewehrungsstab 1 bzw. 1′ einbetoniert, die auf ihren
Enden jeweils eine Preßhülse 3 bzw. 3′ tragen. Die
Preßhülsen 3 bzw. 3′ sind über ihre gesamte Länge mit
Gewinden 4 versehen. Um das Fertigteil 21 an das Fertigteil
20 anzuschließen, wird zunächst die Schraubmuffe 8, ähnlich
wie in Fig. 5 dargestellt, vollständig auf die Preßhülse 3
aufgeschraubt, das Fertigteil 21 mit dem Stab 1 an den Stab
1′ des Fertigteils 20 herangeführt und die Schraubmuffe 8
zur Hälfte auf die Hülse 3′ aufgeschraubt. Die Verbindung
wird dann durch gegenseitige Kontermuttern 9 gesichert.
In Fig. 9 ist noch dargestellt, wie nach der Erfindung auch
unterschiedlich dicke Bewehrungsstäbe 1a, 1b miteinander
verbunden werden können. Zu diesem Zweck ist auf den Stab 1a
mit einem Durchmesser d1 eine Preßhülse 3a aufgepreßt,
deren Außendurchmesser d3 genau so groß ist wie der
Außendurchmesser der gegenüberliegenden Preßhülse 3b, die
sich auf dem Stab 1b mit dem Durchmesser d2 befindet. Die
Schraubmuffe 8 kann dann ohne Schwierigkeiten auf die beiden
Preßhülsen 3a, 3b aufgeschraubt werden.
In Fig. 10 ist noch dargestellt, wie Bewehrungsstäbe 1, 1′,
die sich in einer Nische 22 eines Bauteils 23 in
gegenseitigem Abstand a voneinander befinden, beispielsweise
um sie spannen zu können, miteinander verbunden werden
können. Bei dieser Anwendung sind beide Stäbe 1 und 1′ an
ihren Enden mit Preßmuffen 3, 3′ mit Außengewinden 4
versehen.
Zur Verbindung der beiden Stäbe 1 und 1′ wird dann ein
Stabstück 1′′ eingesetzt, das etwas kürzer ist als der
Zwischenraum a und das an seinen beiden Enden ebenfalls
Preßmuffen 24, 25 trägt. Dabei besitzt die Preßmuffe 24
ebenfalls ein Außengewinde 4; die gegenüberliegende
Preßmuffe 25 ist glatt. Zunächst wird nun in der
beschriebenen Weise mittels einer Muffe 8 die Verbindung der
Preßmuffe 24 mit der Preßmuffe 3 hergestellt. Danach wird
mittels einer Spannmuffe 26, die zuvor über das Stabstück
1′′ geschoben wurde, die andere Muffenverbindung
hergestellt. Die Spannmuffe 26 hat zu diesem Zweck ein
Profil, an dem ein ein Drehmoment übertragendes Werkzeug
angesetzt werden kann. Durch Drehen der Spannmuffe 26
gelingt es so, eine in Richtung der Pfeile 27 wirkende
Zugkraft auf die Verbindung aufzubringen.
Claims (1)
- Verfahren zur Verankerung oder Verbindung von an der Oberfläche mit Profilierungen, z.B. in Form von Rippen (2) versehenen Betonbewehrungsstäben, bei dem auf das Ende des zu verankernden Bewehrungsstabes (1) bzw. auf die Enden der miteinander zu verbindenden Bewehrungsstäbe (1, 1′) jeweils eine metallische Hülse (3, 3′) aufgepreßt wird, bei dem sodann auf diese Hülse (3) bzw. auf diese Hülsen (3, 3′) im Bereich des Bewehrungsstabes über einen Teil ihrer Länge ein Außengewinde aufgebracht und schließlich auf dieses Außengewinde (4) ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehener Verankerungskörper (5) bzw. Verbindungskörper (8) aufgeschraubt wird.
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DE3834731A1 DE3834731A1 (de) | 1990-04-19 |
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DE3122874C1 (de) * | 1981-06-10 | 1983-01-13 | Walter 4000 Düsseldorf Hoff | Vorrichtung zum Verbinden von Bewehrungsstäben im Bauwesen |
EP0098099A3 (de) * | 1982-06-29 | 1984-03-28 | Ccl Systems Limited | Zweiteiliges Kupplungsstück für Betonarmierungsstäbe |
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