DE4000971A1

DE4000971A1 - Betonstahlverbindung

Info

Publication number: DE4000971A1
Application number: DE19904000971
Authority: DE
Inventors: Heribert Hiendl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1990-07-26
Also published as: DE4000971C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine muffenlose Verbindung wenigstens zweier Längen eines Betonstahls.

Bekannt sind geschraubte Betonstahlverbindungen oder Beton stahlstöße unter Verwendung von als Gewindebuchsen ausge bildeten Muffen. Diese Verbindungen sind nicht nur in ihrer Herstellung und Anwendung aufwendig, sondern haben darüber hinaus auch den Nachteil, daß die verwendeten Muffen einen Außendurchmesser aufweisen, der im Vergleich zum wirksamen Querschnitt der Betonstähle wesentlich größer ist, so daß sich unter anderem in vielen Fällen Probleme hinsichtlich einer ausreichenden Betonüberdeckung ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geschraubte Betonstahlverbindung aufzuzeigen, die einfach und preiswert hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Betonstahlverbindung (Betonstahlstoß) erfindungsgemäß entsprechend dem kenn zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindung ist der konische Gewindeabschnitt (mit Außengewinde) direkt an dem einen Ende der anderen Länge des Betonstahls gebildet, und zwar vor zugsweise durch Aufbringen bzw. Aufschneiden des Gewindes mit einer geeigneten Gewindeschneideinrichtung bzw. mit einem geeigneten Werkzeug, welches auch am Einsatzort (Baustelle) zur Verfügung steht und dort einfach und bequem gehandhabt werden kann. Das Aufschneiden des konischen Gewindestücks auf die andere Länge des Betonstahls erst am Verwendungsort (Baustelle) hat auch den Vorteil, daß diese andere Länge des Betonstahls auf der Baustelle den jeweiligen Erfordernissen optimal angepaßt werden kann.

Die an der einen Länge des Betonstahls vorgesehene konische Gewindebohrung wird ebenfalls direkt in ein Ende dieser Länge des Betonstahls eingebracht, und zwar bevorzugt mit einer hierfür geeigneten Gewindeschneideinrichtung oder Werk zeugmaschine (z.B. Drehbank oder Drehautomat).

Die mit dem Gewindeansatz versehene andere Länge weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der mit der zugehörigen Gewindebohrung versehenen Länge des Beton stahls, wobei die Durchmesser bevorzugt so gewählt sind, daß sie in einer vorgegebenen Betonstahldurchmesserreihe einander benachbart sind.

Bei einer möglichen Ausführung der Erfindung wird zusätzlich zur Schraubverbindung eine Klebe- bzw. Lötverbindung ver wendet. Diese zusätzliche Klebe- bzw. Lötverbindung ver hindert zunächst ein Lockern der Schraubverbindung, wirkt aber vor allem bei dynamischen Belastungen der Verbindung einem "Ausschlagen" der Schraubverbindung, d.h. dortigen Ermüdungserscheinungen entgegen und hält die Schraubver bindung weitestgehend von dynamischen Kräften frei, so daß die Verbindung insgesamt gesehen, d.h. durch die Kombination von Schraubverbindung und Klebe- bzw. Lötverbindung eine hohe Belastbarkeit und dabei insbes. auch hohe Dauerschwing festigkeit aufweist.

Zumindest diejenige Länge des Betonstahls, die die mit dem Muttergewinde versehene Ausnehmung aufweist, besteht aus einem wärmebehandelten Betonstahl, d.h. aus einem Betonstahl, der nach dem sogenannten "Temcore-Verfahren" hergestellt ist und einen härteren, äußeren Querschnittsbereich und einen von diesem Querschnittsbereich umschlossenen weicheren Kern aufweist. Der härtere Querschnittsbereich größerer Festigkeit liegt dabei auch radial außerhalb der den Muttergewindeab schnitt aufweisenden Ausnehmung, d.h. letztere wird von dem härteren Querschnittsbereich umschlossen, so daß sich hierdurch optimale Verhältnisse hinsichtlich der Kraftüber tragung, insbes. auch hinsichtlich der Zugkraftübertragung sowie Drehmomentübertragung und damit einer optimalen Belastbarkeit der muffenlosen, geschraubten Betonstahlver bindung ergeben.

Die erfindungsgemäße Schraubverbindung ist in besonders vorteilhafter Weise als Anschlußbewehrung bzw. Bewehrungs anschluß verwendbar.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Schraub verbindung zwischen zwei Längen eines Betonstahls;

Fig. 2 die Betonstahlverbindung nach Fig. 1 in ihrer Aus bildung als Bewehrungsanschluß;

Fig. 3 einen Schnitt durch zwei aneinander anschließende Betonbauteile;

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Beton-Armierung, bestehend aus drei aneinander anschließenden und jeweils durch eine Schraubverbindung miteinander verbundenen Längen aus Betonstahl mit unterschied lichem Durchmesser;

Fig. 5 in schematischer Darstellung und teilweise im Schnitt eine weitere muffenlose Schraubverbindung zwischen zwei Längen eines Betonstahls gemäß der Erfindung;

Fig. 6 die Verbindung nach Fig. 1 in vergrößerter Dar stellung;

Fig. 7 in Einzeldarstellung das Profil des Gewindes einer Verbindung gemäß der Erfindung.

In der Fig. 1 sind 1 und 2 a zwei Betonstähle, von denen zumindest der Betonstahl 1 ein wärmebehandelter, z.B. nach dem sog. "TEMPCORE-Verfahren" hergestellter Betonstahl ist und demnach eine äußere Querschnittszone 3 besonders hoher Festigkeit aufweist.

In das eine stirnseitige Ende des Betonstahls 1 ist eine mit ihrer Achse achsgleich mit der Längsachse L des Betonstahls 1 liegende kegelstumpfförmige Ausnehmung 4 eingebracht, die mit einem Innengewinde 5 versehen ist und somit eine sich kegelstumpfförmig verengende bzw. konische Gewindebohrung bildet.

Der Betonstahl 2 a ist an einem Ende mit einem kegelstumpf förmig sich verjüngenden Ansatz 6 versehen, dessen Achse achsgleich mit der Achse des Betonstahls 2 a liegt. Der in die Ausnehmung 4 passende Ansatz 6 ist an seiner Außenfläche mit einem Außengewinde 7 versehen, so daß der Ansatz 6 ein kegelstumpfförmiges Gewindestück bildet, welches zum Ver binden der beiden Betonstähle 1 und 2 a bzw. der beiden Längen dieser Betonstähle in die Ausnehmung 4 einschraubbar ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform schließt die Umfangs bzw. Mantelfläche des Ansatzes 6 und dementsprechend auch die kegelstumpfförmige bzw. konische Umfangsfläche der Ausnehmung 4 mit der Längsachse L des jeweiligen Betonstahles 1 bzw. 2 einen Winkel a ein. Der Betonstahl 1 besitzt den größeren Durchmesser D und der Betonstahl 2 a den kleineren Durchmesser d, der auch dem Durchmesser des Ansatzes 6 an seiner Basis entspricht.

Die von der Ausnehmung 4 und im Ansatz 6 gebildete konische bzw. kegelstumpfförmige Schraubverbindung hat eine Reihe von Vorteilen, so unter anderem den Vorteil, daß trotz eines gegenüber dem Querschnitt D nur geringfügig kleineren Querschnitts d eine muffenlose Schraubverbindung möglich ist, die auch an der Verbindungsstelle zwischen den Betonstählen 1 und 2 a keinen vergrößerten Außendurchmesser aufweist und damit auch nicht die Probleme aufwirft, wie sich hinsichtlich der Betonüberdeckung bei Betonstahl-Schraubverbindungen unter Verwendung von Muffen vielfach ergeben. Weiterhin ist durch die konische Schraubverbindung sichergestellt, daß bei auch für eine Zugkraftübertragung optimalen Querschnittsverhält nissen an der Verbindungsstelle zwischen den Betonstählen 1 und 2 a diese Betonstähle auf relativ großer Fläche an den Gewinden 5 und 7 ineinandergreifen und auch der Durchmesser der Ausnehmung 4 sowie des Ansatzes 6 über den gesamten Verbindungsbereich relativ groß ist.

Durch den kleineren Durchmesser d ergeben sich bei der Verbindung nach Fig. 1 besonders günstige Verhältnisse insbesondere auch hinsichtlich der statischen und dynamischen Belastbarkeit.

Fig. 2 zeigt eine muffenlose Schraubverbindung, bei der die Betonstähle 1 und 2 a Teile einer Anschlußbewehrung bzw. eines Bewehrungsanschlusses 8 bilden, die bzw. der dort verwendet wird, wo an zuerst erstelltes Betonbauteil, beispielsweise an eine Betonwand 9 ein weiteres Betonbauteil, beispielsweise eine rechtwinklig zu der Betonwand 9 verlaufende Betonwand 10 angeschlossen werden soll (Fig. 3). Der Bewehrungsanschluß 8 wird dabei so verwendet, daß die Länge des Betonstahles 1 mit dem größeren Durchmesser D beim Herstellen der Betonwand 9 in den Beton dieser Betonwand derart eingebettet wird, daß nach dem Entschalen der Betonwand 9 das mit der Ausnehmung 4 versehene Ende des Betonstahles 1 zugänglich ist. Der Betonstahl 1 bildet dabei das in der Betonwand 9 anzuordnende Verankerungsteil der Anschlußbewehrung bzw. des Bewehrungs anschlusses 8.

Nach dem Entschalen der Betonwand 9 wird der Betonstahl 2 a mit dem Ansatz 6 in die Ausnehmung 4 eingeschraubt und dann als Anschlußteil der Anschlußarmierung bzw. des Bewehrungs anschlusses 8 beim Herstellen der Betonwand 10 in den dortigen Beton eingebettet bzw. eingebunden. Um beim Her stellen der Betonwand 9 ein Eindringen von Beton in die Ausnehmung 4 des Betonstahles 1 zu vermeiden, ist dieser Betonstahl mit seinem mit der Ausnehmung 4 versehenen Ende beispielsweise im Innenraum 11 eines kastenartigen Ver wahrungselementes 12 untergebracht, und zwar ebenso wie die entsprechenden Enden weiterer Betonstähle 1. Sämtliche Betonstähle 1 stehen dann über einen gemeinsamen Boden 13 des Verwahrungselementes 12 nach außen weg, wie dies bei Be wehrungsanschlüssen für die Verankerungsteile an sich bekannt ist. Nach dem Entschalen der Betonwand 9 wird das Verwah rungselement 12 durch Abnehmen eines Deckels 14 geöffnet, so daß dann die mit den Ausnehmungen 4 versehenen Enden der Betonstähle 1 für das Einschrauben jeweils eines Betonstahles 2 a zugänglich sind.

Da die Einbindung des Betonstahles 1 bzw. 2 a im Beton bei vorgegebener Profilierung im wesentlichen abhängig von der vom Beton umschlossenen Fläche des Betonstahles 1 bzw. 2 a und damit nicht nur proportional zur Länge, sondern auch pro portional zum Durchmesser D bzw. d des jeweiligen Betonstahls ist, kann die Länge x des Betonstahls 1 wesentlich kleiner gewählt werden als die Länge X des Betonstahls 2 a. Die Verwendung des Betonstahls 1 als Verankerungsteil hat somit den Vorteil, daß trotz der notwendigen Anpassung der Länge x des Betonstahles an die Dicke der Betonwand 9 in der Form, daß die Länge x kleiner ist als die Dicke der Betonwand 9, eine optimale Einbindung der Elemente der von den Beton stählen 1 und 2 a gebildeten Anschlußbewehrung in den Beton wänden 9 und 10 und damit eine optimale Kraftübertragung im Bereich der Anschlußbewehrung erzielt werden. Da sich der den Anschlußteil bildende Betonstahl 2 a in der Betonwand 10 im wesentlichen parallel zu den Oberflächenseiten dieser Betonwand erstreckt, ist die Länge X des Betonstahles 2 a praktisch unkritisch. Insgesamt gesehen hat der von den Betonstählen 1 und 2 a gebildete Bewehrungsanschluß 8 auch den Vorteil, daß bei einfacher Handhabung und Herstellung, insbesondere auch unter Verzicht von Gewindemuffen das die Dauerschwingfestigkeit von Betonstählen stark beeinträch tigende Rückbiegen von gebogenen Anschlußteilen nicht erforderlich ist. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle des Verwahrungselementes 12 auch andere geeignete Mittel vorzusehen, durch die nach dem Entschalen des zuerst er stellten Betonbauteils, d.h. der Betonwand 9 die Ausnehmung 4 der jeweiligen Länge des Betonstahls 1 zugänglich ist.

Wie die Fig. 4 zeigt, ist es mit der erfindungsgemäßen Schraubverbindung insbesondere auch möglich, den Stahl querschnitt bzw. den Querschnitt einer Betonarmierung den Momenten in einem Betonbauteil optimal anzupassen. In der Fig. 4 ist 15 ein Betonbauteil in Form eines Betonbalkens oder -trägers. Mit 16 ist allgemein eine im Betonbauteil 15 vorgesehene und einen Teil der dortigen Bewehrung bildende Betonstahlanordnung bezeichnet, die sich in Längsrichtung des Betonbauteils 15 erstreckt. Entsprechend dem angenommenen Momentenverlauf mit einem in der Mitte des Betonbauteils 15 liegenden Maximum besteht die Betonstahlanordnung 16 aus einer mittleren Länge 16′ des Betonstahles 1 mit dem größeren Durchmesser D. An die beiden Enden der Länge 16′ ist jeweils über eine muffenlose, konische Schraubverbindung entsprechend der Fig. 1 eine Länge 16′′ des Betonstahles 2 a mit dem kleineren Durchmesser d angeschlossen.

In der Fig. 5 sind 101 und 102 zwei Betonstähle, von denen zumindest der Betonstahl 101 ein wärmebehandelter, z.B. nach dem sogenannten "Tempcore-Verfahren" hergestellter Betonstahl ist und demnach eine äußere Querschnittszone besonders hoher Festigkeit aufweist. In das eine stirnseitige Ende des Betonstahles 101 ist eine mit ihrer Achse achsgleich mit der Längsachse dieses Betonstahles liegende Ausnehmung einge bracht, die sich aus einem kreiszylinderförmigen Teilab schnitt 103 und aus einem weiter innen liegenden kegelstumpf förmigen Abschnitt 104 zusammensetzt, wobei das den kleineren Durchmesser aufweisende Ende des Teilabschnittes 104 den Boden der von den Teilabschnitten 103 und 104 gebildeten Ausnehmung bildet.

In die vorgenannte Ausnehmung reicht der Betonstahl 102 mit einem Ende hinein, d.h. im Bereich dieses einen Endes ist der Betonstahl 102 mit einem kreiszylinderförmigen Abschnitt 105, der von dem Teilabschnitt 103 aufgenommen wird, sowie mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 106 versehen, der ein Außengewinde besitzt und mit dem der Betonstahl 102 in das Innengewinde des Teilabschnittes 104 eingeschraubt ist. Am Abschnitt 105 besitzt der Betonstahl 102 einen Außendurch messer, der gleich dem Innendurchmesser des Teilabschnittes 103 ist. Da bei der Ausführung nach Fig. 5 der Betonstahl 102 einen Außendurchmesser d aufweist, der ohnehin kleiner als der Außendurchmesser D des Betonstahles 101, ist der Beton stahl 102 am Abschnitt 105 nur geringfügig an seiner Außen fläche abgedreht, um dort die sonst am Betonstahl 102, aber auch am Betonstahl 101 vorgesehenen Rippen 107 zu entfernen und einen möglichst exakt in den Teilabschnitt 103 passenden Außenquerschnitt für den Abschnitt 105 zu erreichen. Im Bereich der eigentlichen Schraubverbindung zwischen dem Teilabschnitt 104 und dem Abschnitt 106, aber vor allem im Bereich des Teilabschnittes 103 und des Abschnittes 105 sind die beiden Betonstähle 101 und 102 unter Verwendung eines geeigneten Klebers miteinander verbunden. Diese zusätzliche Klebeverbindung hat den Vorteil, daß mit ihr nicht nur einer eventuellen Lockerung der Schraubverbindung wirksam entgegen gewirkt wird, sondern hiermit eine wesentliche Verbesserung bzw. Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit der Betonstahlver bindung erzielt wird. Dynamische Lasten zwischen den beiden Betonstählen 101 und 102 werden zum allergrößten Teil bereits durch die Klebeverbindung übertragen. Weiterhin ergibt sich durch die beschriebene Art der Verbindung auch eine wesent liche Verbesserung der Bruch- und Biegefestigkeit, und zwar insbes. auch dadurch, daß durch den Teilabschnitt 103 der Ausnehmung des Betonstahles 101 und durch den in diesen Teilabschnitt 103 eingreifenden Abschnitt 105 des Beton stahles 102 beide Betonstähle auf relativ großer Länge ineinandergreifen. Die axiale Länge des Teilabschnittes 104 bzw. des Abschnittes 105 beträgt beispielsweise 20 mm.

Bei der Betonstahlverbindung nach Fig. 5 kann anstelle der zusätzlichen Klebeverbindung auch eine zusätzliche Lötver bindung verwendet sein, und zwar unter Verwendung eines Lotes mit einem Schmelzpunkt von der Größenordnung von ca. 300°C.

Auf jeden Fall ist der Schmelzpunkt so zu wählen, daß beim Löten die Eigenschaften des Betonstahles an der Verbindungs stelle nicht verändert werden.

Die in der Fig. 5 wiedergegebene Betonstahl-Verbindung kann ebenfalls für die unterschiedlichsten Zwecke im Stahlbetonbau verwendet werden. Grundsätzlich können diese Verbindung bzw. die dort verwendeten Betonstähle 101 und 102 bzw. 102 a auch jeweils Teil einer Anschlußbewehrung bzw. eines Bewehrungs anschlusses sein, wie er vorstehend zusammen mit den Fig. 2 und 3 beschrieben wurde.

In der Fig. 6 ist nochmals in vergrößerter Darstellung die bevorzugte Ausführungsform der Verbindung bzw. des Stoßes gemäß Fig. 1 wiedergegeben. Wie in der Fig. 6 dargestellt ist, schließt sich im Inneren des Betonstahles 1 an die kegelstumpfförmige Ausnehmung 4 ein im wesentlichen zylinder förmiger Abschnitt 4′ an, der verbliebene Rest einer Bohrung ist, die in den Betonstahl 1 für die Herstellung des Ab schnittes 4 mit dem Innengewinde 5 eingebracht wurde. Dieser Abschnitt 4′ besitzt einen Durchmesser db. Um eine optimale Kraftübertragung zu erreichen, ist es erforderlich, daß die wirksame Material-Querschnittsfläche Fx, die der Betonstahl 1 im Bereich des Abschnittes 4′ aufweist größer, auf jeden Fall jedoch gleich der vom Durchmesser d bestimmten Querschnitts fläche F 2 des Betonstahles 2 a ist. Es gilt also die Be dingung:

Fx größer/mindestens jedoch gleich F 2

wobei Fx gleich die Differenz zwischen der durch den Durch messer D bestimmten Querschnittsfläche F 1 des Betonstahles 1 außerhalb der Ausnehmung 4 bzw. des Abschnittes 4′ und der von dem Durchmesser db bestimmten Fläche FB ist, d. h.

Fx = F 1-FB.

Weiterhin läßt sich auch die Stoß- bzw. Gewindelänge lg d. h. die axiale Länge über die die beiden Gewindeabschnitte 5 und 6 der Verbindung ineinandergreifen in Abhängigkeit von dem Winkel a sowie auch in Abhängigkeit von den Durchmessern d und db angeben, und zwar wie folgt:

lg = (d-db) / 2 tan a

Um einerseits eine optimale Festigkeit für die Verbindung zwischen den Baustellen 1 und 2 a zu erreichen, andererseits aber die Stoßlänge lg möglichst kurz zu halten und auch die Herstellung der kegelstumpfförmigen Ausnehmung 4 mit dem Innengewinde 5 sowie des kegelstumpfförmigen Abschnittes 6 mit dem Außengewinde 7 möglichst einfach zu gestalten, liegt der Winkel a vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 3° und 10°, bevorzugt ist dieser Winkel a etwa 3°. Bei diesem bevorzugten Winkel a von 3° ergibt sich eine optimale Festigkeit der Verbindung und die Gewinde- bzw. Stoßlänge lg beträgt etwa dem 1,1fachen bis 4,7fachen des Durchmessers d. Bei einem Winkel im Bereich zwischen 4° und 5° beträgt die Gewindelänge lg etwa dem 0,8fachen bis 3,6fachen des Durch messers d. Bei einem Winkel im Bereich zwischen etwa 6° und 8° ergibt sich dann eine Stoßlänge lg, die nur etwa zwischen dem 0,4fachen und dem 2,4fachen des Durchmessers d liegt. Die vorgenannten Werte ergeben sich jeweils bei den üblichen Durchmessern für Betonstähle. In der Praxis liegen die Werte bevorzugt etwa höher, die Stoßlänge entspricht dann wenigstens dem 1,25fachen bis 1,5fachen des Durchmessers d.

Bekanntermaßen sind die Durchmesser von Betonstählen genormt und in einer sogenannten Betonstahldurchmesserreihe festge legt, die durch die nachfolgend angegebenen Werte (jeweils in mm) bestimmt sind:

-6-8-10-12-14-16-20-25-28-32-

Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung sind die Betonstähle 1 und 2 a hinsichtlich ihrer Durchmesser D bzw. d jeweils so ausgewählt, daß sie bzw. die Durchmesser D und d in der vorgenannten Betonstahlreihe benachbart sind. Diese Paarung führt zu einer ganz wesent lichen Verbesserung der Belastbarkeit der Verbindung. Da nämlich der maximale Durchmesser der kegelstumpfförmigen Ausnehmung 4 etwa gleich dem Durchmesser d des Betonstahles 2 a ist, ist bei der angesprochenen Paarung der Betonstähle 1 und 2 a bzw. der Durchmesser D und d der effektive Material querschnitt des Betonstahles 1 im Bereich des offenen Endes der Ausnehmung 4 relativ gering und entspricht etwa der Differenz der von den Durchmessern D bzw. d bestimmten Querschnittsflächen F 1 und F 2. Wegen des geringen effektiven Materialquerschnitts an der offenen Seite der kegelstumpf förmigen Ausnehmung 4 tritt in diesem Bereich bei einer Belastung der Verbindung eine erhöhte elastische Verformung des Materials des Betonstahles 1 und damit eine wesentliche Entlastung des dem offenen Ende der Ausnehmung 4 benachbarten Teils des Gewindes der Verbindung auf, womit eine gleich mäßigere Verteilung der Kraftübertragung über die gesamte Gewinde- bzw. Stoßlänge lg erzielt wird. Die Kegelform der Ausnehmung 4 trägt entscheidend zu einer Vergleichmäßigung der Kraftübertragung innerhalb der Schraubverbindung bei, da mit zunehmendem Abstand vom offenen Ende der Ausnehmung 4 der wirksame Materialquerschnitt des Betonstahles 1 zunimmt und dementsprechend die das Gewinde entlastende elastische Verformung des Materials des Betonstahles 1 abnimmt.

In den nachfolgenden Tabellen sind für die Winkel a = 3°, a = 4°, a = 5°, a = 6°, a = 7° und a = 8° für verschiedene Paarungen der Durchmesser D und d jeweils optimale Stoßlängen lg angegeben, wobei die tatsächlich verwendeten Stoßlängen zur Erhöhung der Sicherheit auch geringfügig größer sein können.

Tabelle I

Für a = 3°

Tabelle II

Für a = 4°

Tabelle III

Für a = 5°

Tabelle IV

Für a = 6°

Tabelle V

Für a = 7°

Tabelle VI

Für a = 8°

In der Fig. 7 ist in vereinfachter, vergrößerter Darstellung ein Abschnitt bzw. das Profil des Innengewindes 5 wieder gegeben. Das Außengewinde 7 ist entsprechend ausgebildet. Es handelt sich hierbei um ein Feingewinde mit einer Steigung zwischen 1 bis 2 mm. Der Gewindegang des Gewindes 5 ist durch die beiden Flanken 5′ und 5′′ bestimmt, die einen Winkel b von etwa 90° miteinander einschließen. Dieser Flankenwinkel b stellt eine optimale Kraftübertragung und Festigkeit für die Schraubverbindung sicher, und zwar trotz der kegelförmigen Ausbildung dieser Schraubverbindung sowie trotz des Um standes, daß bei einer Zugbelastung der Schraubverbindung eine Reduzierung des Durchmessers des Betonstahles 2 a auch im Abschnitt 6 eintritt. Das Profil des Gewindes 5, aber auch des Gewindes 7 ist senkrecht zur Längsachse L angeordnet, d. h. die Winkelhalbierende des Flankenwinkels b liegt in etwa in einer Ebene, die von der Längsachse L senkrecht geschnitten wird.

Unabhängig von der jeweiligen Ausbildung hat die erfindungs gemäße Verbindung wesentliche Vorteile. So ist es insbe sondere möglich, die bei Betonstählen üblichen und zum Einbinden im Beton notwendigen Rippen auf der gesamten Länge der miteinander verbundenen Betonstählen vorzusehen, und zwar gerade auch im Bereich des Stoßes, wie dies in der Fig. 6 mit den Rippen 18 angedeutet ist. Die Verbundwirkung zwischen Beton und Betonstahl wird somit im Bereich der Verbindung zwischen des Stoßes nicht beeinträchtigt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei der erfindungsgemäßen Verbindung nur eine relativ kurze Stoßlänge erforderlich ist, die im wesentlichen durch eine Gewindelänge lg bestimmt ist. Hierdurch ist es möglich, die Erfindung auch dort anzuwenden, wo nur geringe Betonlängen bzw. -dicken zur Verfügung stehen.

Ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ver bindung besteht darin, daß durch diese Verbindung auch keine zusätzliche Unstetigkeit in bezug auf den Eisen- bzw. Stahlquerschnitt in einem Betonbauteil eintritt, wie dies beispielsweise bei einer Muffen-Verbindung der Fall ist, wo sich der wirksame Eisenquerschnitt an beiden Übergängen von der Muffe an den anschließenden Betonstahl verändert. Derartige Unstetigkeiten im Eisen- bzw. Stahlquerschnitt führen bei Belastungen des entsprechenden Betonbauwerks zu Rissen im Beton.

Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Schraubverbindung in besonders vorteilhafter Weise als Bewehrungsanschluß, aber auch dazu Verwendung finden, um bei einem Betonbauteil eine optimale Anpassung der Armierung bzw. Bewehrung an den jeweiligen Moment- und/oder Tragkraftverlauf zu erreichen.

Daneben lassen sich mit der Erfindung auch andere Elemente oder Maßnahmen in optimaler Weise realisieren. So kann beispielsweise durch Verbinden eines den kleinen Durchmesser d aufweisenden Betonstahls 2 a mit einer Länge des den größeren Durchmesser D aufweisenden Betonstahles 1 die für die Verankerung im Beton notwendige Verankerungslänge des Betonstahles 2 a reduziert werden. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn aufgrund der Ausbildung eines Beton bauteils die für die erforderliche Verankerung des Beton stahles 2 a notwendige Verankerungslänge nicht realisiert werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Verbindung läßt sich auch ein Überbrückungselement bzw. ein Element zum Längenausgleich besonders einfach und ohne großen Raum- bzw. Platzbedarf realisieren, beispielsweise um zwei in etwa achsgleich miteinander angeordnete, jedoch voneinander beabstandete Betonstähle miteinander zu verbinden.

Claims

1. Verbindung zwischen wenigstens zwei Längen eines Beton stahles, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung als muffenlose Schraubverbindung mit einem in eine konische Gewindebohrung (4) in der einen Länge (1, 101) ein greifenden konischen Gewindeabschnitt (6, 106) an der anderen Länge (2 a; 102) ausgebildet ist, und daß der die eine Länge (1, 101) bildende Betonstahl zumindest im Bereich der Verbindung einen Durchmesser (D) besitzt, der größer ist als der Durchmeser (d) des die andere Länge (2 a, 102) bildenden Betonstahls.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der die eine Länge (1, 101) bildende Betonstahl ein wärmebehandelter Stahl ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der konischen Gewindebohrung bzw. die Mantelfläche des konischen Gewindeabschnittes mit der zugehörigen Symmetrie- bzw. Längsachse (L) einen Winkel (a) etwa zwischen 3 und 10°, bevorzugt einen Winkel (a) von etwa 3° einschließt.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die axiale Länge (lg) des Gewindes mindestens etwa dem 1,1fachen des Durchmessers (d) des die andere Länge bildenden Betonstahles ist, bei den üblichen Betonstahldurchmessern vorzugsweise etwa dem 1,1fachen bis 4,7fachen dieses Durchmessers (d) beträgt.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die axiale Länge (lg) des Gewindes mindestens etwa dem 1,25fachen bis 1,5fachen des Durch messers (d) des die andere Länge bildenden Betonstahles ist.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Längen (1, 2 a) des Betonstahls einen Bewehrungsanschluß mit einem in einem zuerst zu erstellenden Betonbauteil (9) zu verankernden Veranke rungsteil und mit einem in einem anzuschließenden Beton bauteil (10) zu verankernden Anschlußteil bilden,
wobei vorzugsweise die eine Länge (1) des Betonstahls mit dem größeren Durchmesser (D) den Verankerungsteil und die andere Länge (2 a) des Betonstahls mit dem kleineren Durchmesser (d) das Anschlußteil bilden,
und/oder wobei vorzugsweise der das Anschlußteil bildende Betonstahl (2 a) eine größere Länge (X) aufweist als der das Verankerungsteil bildende Betonstahl (1).

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Gewindeabschnitt (6, 7; 106) direkt auf die andere Länge (2, 2 a; 102) des Betonstahles z.B. durch Schneiden, Rollen oder einen anderen Formgebungsprozeß aufgebracht ist.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn zeichnet, daß die muffenlose Schraubverbindung gleich zeitig auch als Klebe- oder Lötverbindung ausgebildet ist.

9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-8, daß die mit einander verbundenen Betonstähle (1, 101; 2, 2 a, 102) jeweils solche mit einem, in einer Betonstahldurchmesser reihe benachbartem Durchmesser sind.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gewinde der Verbindung ein Feingewinde und/oder ein Gewinde mit einem Schenkelwinkel von etwa 90° ist.