DE4424278A1 - Hülse für ein Betonbauteil sowie ein eine derartige Hülse aufweisender Querkraft-Dorn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülse gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf einen Querkraft-Dorn gemäß Oberbegriff Patentanspruch 8.

Querkraft-Dorne dienen im Bauwesen zur Übertragung von Querkräften zwischen einem Betonbauteil und einem weiteren anschließenden oder benachbarten Bauteil, welches beispiels­ weise ebenfalls ein Betonbauteil ist. Sie bestehen im einfachsten Fall aus einem Dorn und einer Hülse, wobei die Hülse im Beton des einen Betonbauteils eingebettet ist und den Dorn des anderen, benachbarten Bauteils aufnimmt. Derartige Querkraftdorne, d. h. die diese bildenden Dorne und Hülsen sind beispielsweise aus der US-PS 21 94 718 bekannt. Es ist auch bekannt, an der Hülse für deren Befestigung an der Schalung des einen Betonbauteils eine Halte- oder Befestigungsplatte vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Querkraft-Dorn sowie eine Hülse zur Verwendung bei einem derartigen Querkraft-Dorn aufzuzeigen, die bei vereinfachter und preiswerter Herstell­ barkeit verbesserte Eigenschaften aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Hülse entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 und ein Quer­ kraft-Dorn entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruches 8 ausgebildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse an einem Ende des aus zementgebundenem Material, vorzugsweise aus Faserbeton hergestellten Hülsenkörpers die Halte- bzw. Befestigungsplatte auf, mit der die Hülse bzw. der Querkraft-Dorn an der Innenfläche der Schalung befestigt werden kann. Die Befestigungsplatte, die bevorzugt aus nichtrostendem Stahl besteht, ist dann in besonders vorteil­ hafter Weise nicht am Hülsenkörper gehalten, sondern an dem den Hülsenkörper umschließenden wendelartigen Armierungsele­ ment.

Mit dem Armierungselement wird erreicht, daß Querkräfte, die vom Dorn auf die Hülse übertragen werden und im Bereich der vom Dorn überbrückten Arbeitsfuge, d. h. an der dortigen Fläche des die Hülse aufweisenden Betonbauteils besonders groß sind, nicht zu Brüchen, Rissen usw. im Hülsenkörper führen, sondern zuverlässig auf den Beton übertragen werden. Das wendelartige Armierungselement gestattet aber auch eine einfache und unproblematische Halterung der Befestigungs­ platte, die für die Montage der Hülse an der Schalung unerläßlich ist. Insbesondere wird hier auch eine direkte Befestigung der Befestigungsplatte am Hülsenkörper vermieden, die nur in sehr umständlicher Weise durch Stifte, Schrauben oder dergl. realisiert werden kann und auch den Nachteil hätte, daß bei auf die Befestigungsplatte ausgeübten Quer­ kräften diese über die Schrauben oder stiftförmigen Befesti­ gungselemente auf kleiner Fläche auf den Hülsenkörper übertragen werden, und zwar mit der Gefahr des Ausbrechens des Hülsenkörpers.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

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

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine erste, mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Querkraft-Dornes;

Fig. 2 in schematischer Darstellung zwei benachbarte Betonbaueile;

Fig. 3 in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung eine zweite, mögliche Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Querkraft-Dornes;

Fig. 4 in vereinfachter Teildarstellung einen Schnitt des Hülsenkörpers bei einer weiteren Ausführung.

Der in der Fig. 1 dargestellte Querkraft-Dorn besteht im wesentlichen aus einem korrosionsfestem Material, vorzugs­ weise aus rostfreiem Stahl hergestellten Dorn 1, der eine vorgegebene Länge 1 aufweist und über seine gesamte Länge einen Querschnitt mit dem Durchmesser d besitzt, sowie aus der Hülse 2, die den Dorn 1 mit einer Teillänge aufnimmt, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Die Hülse 2 besteht im wesentlichen aus einem Hülsenkörper 3, der vorzugsweise durch Extrudieren aus zementgebundenem Material, vorzugsweise Faserbeton hergestellt ist und eine achsgleich mit der Längsachse L des Hülsenkörpers 3 angeord­ nete, durchgehende Bohrung bzw. Ausnehmung 4 aufweist, die an beiden Enden des Hülsenkörpers 3 offen ist. Die Ausnehmung 4 besitzt einen über die gesamte Länge des Hülsenkörpers 3 gleichbleibenden kreisförmigen Querschnitt mit einem Durch­ messer, der gleich oder in etwa gleich dem Durchmesser d ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Umfangsfläche des Hülsenkörpers 3 kreiszylinderförmig. Der Hülsenkörper 3 ist an seiner Außenfläche von einem wendelartigen Armierungs­ element 5 umschlossen, welches aus einer Länge eines stab- oder stangenartigen Profils aus einem korrosionsfestem Material, vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Metall und dabei bevorzugt aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Das Armierungselement 5, welches sich auf dem Hülsenkörper abstützt, erstreckt sich über die gesamte Länge des Hülsen­ körpers 3 und ist so ausgeführt, daß zwischen benachbarten Windungen des Armierungselementes 5 die Außenfläche des Hülsenkörpers 3 freiliegt und der von dem Armierungselement 5 abgedeckte Teil der Umfangsfläche des Hülsenkörpers 3 nur einen Teil der Umfangsfläche dieses Hülsenkörpers ausmacht bzw. kleiner ist als der durch das Armierungselement 5 nicht abgedeckte Teil der Umfangsfläche.

An der einen Seite weist die Hülse 2 eine Befestigungsplatte 6 auf, die aus einem korrosionsfesten Material, bevorzugt aus korrisionsfreiem Metall oder dabei vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt ist und in einer Ebene senkrecht zur Längsachse L angeordnet ist, und zwar derart, daß die Befestigungsplatte 6 mit einer Seite gegen den Hülsenkörper 3 dicht anlegt. Die Befestigungsplatte 6 besitzt eine mittige Bohrung 7, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Ausnehmung 4 und gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser d des Dornes 1 ist und die deckungsgleich mit der Ausnehmung 4 angeordnet ist.

Das Armierungselement 5 reicht mit einem Ende bis an die dem Hülsenkörper 3 zugewandte Seite der Befestigungsplatte 6, die dann am Armierungselement 5 gehalten ist, und zwar beispiels­ weise durch Schweißpunkte 8. Eine direkte Verbindung zwischen der Befestigungsplatte 6 und dem Hülsenkörper 3 ist nicht erforderlich, mit dem Vorteil, daß im Verwendungsfall evtl. auf die Befestigungsplatte 6 ausgeübte Querkräfte auf großer Fläche, nämlich an dem mit der Befestigungsplatte 6 befestig­ ten Teil des Armierungselementes 4 auf den Beton übertragen werden und nicht etwa mit kleiner Fläche auf den Hülsenkörper 3. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen der Stirnfläche des Hülsenkörpers 3 und der dieser Stirnfläche zugewandten Innenseite der Befestigungsplatte 6 ein dichten­ des und dauerelastisches Material 9 eingebracht, welches zugleich auch klebend und den Hülsenkörper 3 zusätzlich fixierend wirkt.

Die Befestigungsplatte 6 steht mit einem Umfangsbereich 6′ radial über den Hülsenkörper 3 und das Armierungselement 5 vor und ist in diesem Randbereich 6′ mit Öffnungen 10 versehen, mit denen ein Befestigen der Hülse 2 an einer Schalung 11 oder dergl. durch Annageln möglich ist.

An dem der Befestigungsplatte 6 abgewandten Ende des Hülsen­ körpers 3 ist die Ausnehmung 4 durch ein eingesetztes, stopfenartigen Verschlußelement 12 verschlossen. Dieses Verschlußelement ist bevorzugt ebenfalls aus zementgebundenem Material, vorzugsweise Faserbeton durch Extrudieren herge­ stellt und in die Ausnehmung 4 eingesetzt und dort durch Verkleben oder durch andere geeignete Weise gesichert.

Wie die Fig. 1 weiterhin zeigt, ist die letzte, der Befesti­ gungsplatte 6 entfernt liegende Windung des Armierungselemen­ tes 5 bei 13 derart abgebogen bzw. von einer abgebogenen Länge gebildet, daß dieser abgebogene Abschnitt 13 gegen die verschlossene Stirnseite des Hülsenkörpers 3 anliegt, so daß der Hülsenkörper 3 vollständig, d. h. auch axial in dem von der Befestigungsplatte 6 und dem Armierungselement 5 gebilde­ ten Käfig gehalten ist.

Durch die Bohrung 7 hindurch ist in die dort offene Ausneh­ mung 4 der Dorn 1 mit einem Ende eingeschoben. Obwohl der Hülsenkörper 3 bei der dargestellten Ausführungsform eine Länge besitzt, die wenigstens gleich oder größer ist als die Länge 1 des Dornes 1, beträgt die axiale Länge des von dem Verschlußelement nicht eingenommenen Teils der Ausnehmung 4 nur einen Teil der Länge 1 des Dornes 1, so daß dieser mit einem Teil seiner Länge über die dem Hülsenkörper 3 abgewand­ te Seite der Befestigungsplatte 6 vorsteht.

Zur Übertragung von Querkräften zwischen zwei aneinander anschließenden Betonbauteilen wird der Querkraft-Dorn entsprechend Fig. 2 beispielsweise so verwendet, daß die Hülse 2 mit der Befestigungsplatte 6 an der Innenfläche der Schalung 11 einen zuerst zu erstellenden Betonbauteil 14 befestigt wird, und zwar beispielsweise mit eingesetztem Dorn 1, der durch die Schalung 11 hindurchgeführt ist. Nach dem Fertigstellen des zweiten Betonbauteils 15 ist der Dorn 1 in diesem zweiten Betonbauteil gehalten, und zwar entweder dadurch, daß er dort unmittelbar in den Beton eingebettet ist oder in einer im Beton des zweiten Betonbauteils 15 eingebun­ denen zusätzlichen Hülse 2′ entsprechenden Hülse aufgenommen ist. Diese weitere Hülse weist dann beispielsweise den gleichen Aufbau wie die Hülse 2 auf, wobei aber bei der weiteren Hülse die Befestigungsplatte 6 entfallen kann.

Der Dorn 1 überbrückt den Anschlußbereich bzw. die zwischen den beiden Betonbauteilen 14 und 15 gebildete Arbeitsfuge.

Die Fig. 3 zeigt einen Querkraft-Dorn mit Hülse 2a, die sich von der Hülse 2 im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß anstelle eines durchgehenden, d. h. sich über die gesamte Länge des Hülsenkörpers 3 erstreckenden wendelartigen Armierungselementes 5 ein Armierungselement 5a verwendet ist, welches aus zwei wendelartigen Abschnitten 17 und 18 besteht, von denen der unmittelbar an die Befestigungsplatte 6 anschließende Abschnitt 17 wiederum aus korrosionsbeständigem Material, d. h. bevorzugt aus rostfreiem Stahl. Der Abschnitt 17 erstreckt sich beispielsweise ausgehend von Befestigungs­ platte über ein Drittel der Länge des Hülsenkörpers 3. Der ebenfalls wendelartige Abschnitt 18 ist aus einer Länge eines herkömmlichen Baustahles hergestellt, bildet die Abwinklung 13 und ist mit seinem der Befestigungsplatte 6 zugewandten Ende mit dem dieser Befestigungsplatte entfernt liegenden Ende des Abschnittes 17 verbunden, und zwar beispielsweise dadurch, daß die beiden Abschnitte 17 und 18 an einem Teilbereich dieser Windungen ineinandergreifen, d. h. sich überlappen und der Abschnitt 18 gegen eine der Befestigungs­ platte 6 zugewandte Seite des Abschnittes 17 anliegt. Die Abschnitt 17 und 18 können auch miteinander verschweißt sein.

In der Fig. 4 ist schließlich noch eine Ausführung angedeu­ tet, bei der die Umfangsfläche des Hülsenkörpers 3 mit Vorsprüngen 19 versehen ist, auf denen das jeweilige Armie­ rungselement 5 bzw. 5a aufliegt, so daß sich zwischen diesem Armierungselement und der Umfangsfläche des Hülsenkörpers 3 ein Abstand ergibt, der im Verwendungsfall vom Beton des jeweiligen Betonbauteil ausgefüllt werden kann, so daß das jeweilige Armierungselement 5 bzw. 5a zuverlässig im Beton eingebettet ist.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand­ lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, anstelle der Vorsprünge 19 das Armierungselement 5 bzw. 5a mit nach innen gebogenen Ab­ schnitten 20 zu versehen, die das Armierungselement außerhalb dieser Abschnitte im Abstand von der Umfangsfläche des Hülsenelementes 3 halten, wie dies in der Fig. 4 ebenfalls angedeutet ist.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform wurde davon ausge­ gangen, daß die Ausnehmung 4 im Hülsenkörper 3 einen kreis­ förmigen Querschnitt aufweist.

Grundsätzlich ist es auch möglich, diese Ausnehmung zumindest in einem der beiden Hülsenkörper 3 des Querkraft-Dornes so auszubilden, daß sie zumindest im Bereich des einen, der Schalung 11 bzw. der Arbeitsfuge 16 benachbarten Endes einen ovalen Querschnitt besitzt, d. h. in einer Achsrichtung senkrecht zu der Achsrichtung, in der die Querkräfte über­ tragen werden sollen, einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser d, so daß ein Ausweichen der beiden Betonbauteile 14 und 15 in dieser Achsrichtung, die bei der für die Fig. 2 gewählten Darstellung in der Zeichenebene und senkrecht zur Längserstreckung des Dornes 1 liegt, möglich ist, und zwar zum Ausgleich von temperaturbedingten unter­ schiedlichen Änderungen der Abmessungen der Betonbauteile 14 und 15. Diese Ausbildung der Ausnehmung 4 ist in der Fig. 2 bei dem dortigen linken Hülsenkörper mit der Linie 4′ angedeutet, d. h. dort erstreckt sich der ovale Querschnitt über die gesamte Länge des Hülsenkörpers 3.

Unter Berücksichtigung der Eigenelastizität des Dornes 1 kann es aber auch ausreichend sein, den ovalen Querschnitt für die Ausnehmung 4 lediglich im Bereich des der Arbeitsfuge oder der Schalung zugewandten Endes des Hülsenkörpers 3 vorzu­ sehen.

Bezugszeichenliste

1 Dorn
2, 2a, 2b Hülse
3 Hülsenkörper
4 Ausnehmung
4′ ovaler Querschnitt
5, 5a Armierungselement
6 Befestigungsplatte
7 Bohrung
8 Schweißpunkt
9 dichtendes oder dauerelastisches Material
10 Öffnung
11 Schalung
12 Verschlußelement
13 Abwinklung
14, 15 Betonbauteil
16 Arbeitsfuge
17, 18 Abschnitt
19 Vorsprung
20 Abschnitt

Claims (8)

1. In ein Betonbauteil (14) einzubauende Hülse (2, 2a, 2b) zur Aufnahme eines Dornes (1) eines benachbarten Bau­ teils, insbesondere Betonbauteils (15), zur Übertragung von Querkräften zwischen den genannten Bauteilen, mit einem eine Ausnehmung (4) für den Dorn (1) aufweisenden Hülsenkörper (3), der aus zementgebundenem Material, vorzugsweise aus Faserbeton besteht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hülsenkörper (3) von einem aus wenig­ stens einer Länge eines stabförmigen Materials gebogenen wendelartigen Armierungselement (5, 5a) umschlossen ist, und daß das Armierungselement (5, 5a) zumindest in einem Teilabschnitt (17), der sich ausgehend von einem Ende des Hülsenkörpers über eine Teillänge dieses Hülsenkörpers (3) erstreckt, korrosionsbeständig ausgebildet ist.

2. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Seite des Hülsenkörpers (3) eine korrosionsbe­ ständige Befestigungsplatte (6) mit einer Öffnung (7) vorgesehen ist, durch die die Ausnehmung (4) des Hülsen­ körpers (3) zugänglich ist.

3. Hülse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (6) an dem Armierungselement (5, 5a) befestigt ist und/oder daß sich das Armierungselement am Hülsenkörper (3) abstützt.

4. Hülse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsplatte (6) und/oder das Armierungselement (5, 5a) zumindest in dem genannten Teilabschnitt (17) aus korrosionsbeständigem Material bzw. aus rostfestem Stahl bestehen.

5. Hülse nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch Vorsprünge (19), mit denen das Armierungselement (5, 5a) in einem vorgegebenen Abstand von der Umfangs­ fläche des Hülsenkörpers (3) gehalten ist.

6. Hülse nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hülsenkörper (3) an seinem anderen Ende, vorzugsweise an seinem der Befestigungsplatte (6) entfernt liegenden Ende am Armierungselement (5, 5a) gesichert ist.

7. Hülse nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (4) des Hülsenkörpers (3) in einer Achsrichtung einen Querschnitt (4′) aufweist, der größer ist als der Querschnitt in der anderen, hierzu senkrecht verlaufenden Achsrichtung.

8. Querkraft-Dorn, bestehend aus einem Dorn (1) und wenig­ stens einer den Dorn im Bereich eines Endes auf einer Teillänge umschließenden Hülse (2, 2a, 2b), dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse entsprechend der Ansprüche 1-7 ausgebildet ist.