DE60305198T2

DE60305198T2 - Verzahnung von betonfugen

Info

Publication number: DE60305198T2
Application number: DE60305198T
Authority: DE
Inventors: Jan-Erik Nilsskog; Einar LÖVMO
Original assignee: Isola AS
Current assignee: Isola AS
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2023-07-05
Also published as: DE60305198D1; AU2003245181B2; EP1552074B1; CN100439611C; ATE325927T1; WO2004005635A1; ES2264529T3; NZ536810A; AU2003245181A1; CN1665993A; NO20023302D0; US20060082024A1; JP2005532490A; MY135899A; EP1552074A1; CA2487385A1; NO320110B1; HK1081243A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verzahnung von Brückenkästen in Beton-Verbindungen oder Beton-Fugen.
Hintergrund der Erfindung
Beton-Verbindungen oder Fugen stellen normalerweise eine Schwächungszone verglichen mit einem monolithischen Fertiggussteil dar. Das Hauptziel der Verzahnung besteht in einer Verringerung des Ausmaßes und der Wirkung derartiger Schwächungszonen. Betonfugen stellen einen Abschnitt einer verringerten Zugfestigkeit dar, weil die Verbindungsfestigkeit in der Kontaktoberfläche normalerweise niedriger ist als die Zugfestigkeit des Betons. Die Zugfestigkeit des Fugenfüllmaterials ist ähnlich zu der Verbindungsfestigkeit für ebene Kontaktoberflächen. Eine beträchtliche Verringerung des Anteils der Kontaktoberfläche in einem ebenen Abschnitt wird durch die Verzahnung erreicht. Weiterhin ist die Gesamtfläche der Kontaktoberfläche beträchtlich größer als die Fläche eines ebenen Abschnittes. Das Ausmaß der Zugfestigkeits-Verringerung kann hierdurch verkleinert werden.
Die Verzahnung von Betonfugen in Brückenkonstruktionen aus Beton wird in Norwegen normalerweise entsprechend der norwegischen Norm NS3473 (Prozesscode-2, Standard beskrivelse for bruer og kaier („Standard Description for Brigdes and Piers"), Statens vegvesen, Handbuch Nr. 026) ausgeführt.
Es ist besonders für vertikale Betonfugen in Wänden von ausgeglichenen freitragenden Teilen unter einer normalen Lastbedingung, bei der eine Spannung senkrecht auf die Betonfuge in der Nähe der Oberseite der Kastenwände wirkt und senkrechte Scherbedingungen im Mittelabschnitt der Wände wirken, wichtig, dass Spannungsbrüche, die normalerweise der Betonfuge von oben nach unten folgen, sich nicht in Vertikalrichtung zu weit in den auf Scherung beanspruchten Bereich fortsetzen sondern graduell zur Seite verlaufen und der normalen Linie der diagonalen Richtung der Hauptspannung folgen. Dies wird erreicht, wenn die Zugfestigkeit der Betonverbindung nicht beträchtlich kleiner als in dem Rest des Betons ist.
Es besteht die Möglichkeit der Entwicklung eines direkten Scherbruches mit einem Gleiten zwischen den Kontaktoberflächen bis zu dem Ausmaß, dass die Brüche dennoch der vertikalen Betonfuge herunter bis in Bereiche mit erheblicher Scherbeanspruchung folgen, insbesondere, wenn die Betonoberflächen glatt sind, jedoch auch zwischen rauen Kontaktoberflächen, wenn ein Bruch auftritt, dessen Breite die Rauigkeit der Oberfläche übersteigt. Diese Art von Bruch tritt normalerweise nicht in bewehrten Stahlbeton-Konstruktionen ohne spezielle Schwächungszone auf.
Der Hauptzweck der Verzahnung ist daher, sicherzustellen, dass die Betonfuge eine ausreichende Scherkapazität unter Bruchgrenzenbedingungen hat, selbst wenn ein Sprung dem Fugenfüllmaterial aufgetreten ist. Die abschließende Scherkapazität hängt insbesondere von der Größe der Kompressionsbeanspruchung ab, die auf das Fugenfüllmaterial gleichzeitig mit der Scherkraft einwirkt. Die Verzahnung stellt sicher, dass ein anfängliches Gleiten zu einer Öffnung des Sprunges führt, was andererseits die Bewehrung aktiviert und einen Druck auf das Fugenfüllmaterial ausübt. Es wurde festgestellt, dass die Kapazität von der relativen Fläche der Verzahnung abhängt. Die erforderliche Tiefe der Verzahnung hängt von der Größe des Sprunges ab, den man bei einer Bruchgrenzenbedingung erwarten muss.
Das Zusammenwirken mit der Bewehrung für die Übertragung von Scherkräften ist von geringerer Bedeutung in Bereichen mit erheblichem Beanspruchungsdruck, und die Verzahnung oder Oberflächenrauheit ist nicht so kritisch, unter der Annahme, dass die Kontaktoberflächen nicht verschmutzt sind und mit vollem Kontakt gefüllt sind. Der Hauptzweck der Verzahnung ist daher, sicherzustellen, dass die Scherbeanspruchungen gründlich über die Höhe der Konstruktion verteilt werden, um eine unglückliche Konzentration von Scherbeanspruchungen in den unteren Bereichen zu vermeiden.
Die derzeitige Norm legt fest, dass für größere Konstruktionsteile eine Platte von 48 × 98 mm mit abgeschrägten Seiten und einem Mittenabstand von 0,2 m als Verzahnungsform in Betonfugen verwendet wird. Dies ergibt eine Verzahnungstiefe von 48 mm und eine minimale Abtrennfläche an der Basis des Betonzahnes gleich 98/200 ≈ 50 Prozent der Betonfläche der Gussverbindung in derartigen Konstruktionen. (Wenn die Verzahnung etwas schmaler als die Dicke des Betons gemacht wird, um zu verhindern, dass die Verzahnung von der Oberfläche aus sichtbar ist, so wird die relative Fläche etwas kleiner als 50% sein).
Die Verwendung von Holzbrettern zum Abformen der Verzahnung innerhalb der Gussgrenzen ist relativ arbeitsintensiv. Holzbretter der geeigneten Abmessungen müssen an vier Seiten abgeschrägt werden und werden parallel zueinander auf einer Verschalungs-Gründung mit dem richtigen Abstand zwischen den Brettern zusammengebaut. Diese Arbeit muss genau ausgeführt werden und erfordert daher Zeit und führt zu einer Menge an Spänen und Sägestaub.
Nach dem Gießen ist eine umfangreiche Nachbearbeitung zum Reinigen der Verzahnungen von Holzsplittern erforderlich, die nach dem Entfernen der Bretter verbleiben. Dies wird an Ort und Stelle in vielen Fällen in einer großen Höhe bei Brückenkonstruktionen durchgeführt, bei denen eine Sicherung erforderlich ist. Die schwierige und unsichere Arbeitsumgebung führt daher zu der Gefahr, dass die Verzahnung nicht ausreichend gut gereinigt wird. In manchen Fällen muss die Verschalung mit einem Vorschlaghammer herausgeschlagen werden, was es schwierig macht, die Abfälle zu sammeln.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die vorstehenden Nachteile vermeidet.
Stand der Technik
Ein Verbindungsprofil/Füllmaterial-Profil zwischen zwei Gussteilen, bei denen das Profil dazu verwendet wird, eine Fertigbearbeitung für die Fuge zu ergeben, es in der GB-A-2 217 760 beschrieben, beispielsweise durch Injizieren einer sich ausdehnenden Masse in einem Konstruktionsverfahren von „von oben nach unten", bei dem eine Betonkonstruktion auf der Unterseite einer höheren Betonkonstruktion gegossen wird.
Eine Stollen- oder Noppenplatte oder Bahn zur Herstellung eines Eingriffs mit und einer Abdichtung zwischen Betonbauteilen ist in der DE 1322653977 beschrieben.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, dass die Platte an dem ersten Gussabschnitt verankert werden sollte und eine Dichtung in der Betonfuge bildet.
Die Verwendung eines Lagefestlegungsprofils aus Kunststoff, das mit einer Nut zur Festlegung der Lage eines Wasser-Abdichtproduktes in eine Gussfuge ausgerüstet ist, wurde in der NO-B1301243 beschrieben. Das Profil hinterlässt eine kanalförmige Nut in dem Beton, die eine einzige Verzahnung bildet, wenn der nächste Gussabschnitt hergestellt wird.
Der Zweck des Profils gemäß der NO-307243 besteht in der Lagefestlegung eines Wasser-Schutzproduktes in einer Betonfuge in Brückenkonstruktionen. Weiterhin muss die genannte Verzahnung nicht notwendigerweise durch die gesamte Betonfuge zur Schaffung einer Dichtung verlaufen, das heißt in einer vertikalen Richtung in einer Wand.
Die Nachteile der vorstehenden Lösungen bestehen darin, dass keine dieser Lösungen die Abdichtung ergibt, die erforderlich ist, die Beanspruchungen aufzunehmen, die in großen Konstruktionen auftreten, wie z.B. einer Brücke, oder dass sie die Sicherheitsvorschriften erfüllen. Eine Verschalung mit speziellen geometrischen Eigenschaften ist für diese Anwendung erforderlich.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Verwendung einer mit Stollen versehenen Platte anstelle eines aus Holz bestehenden Brettes für die Bildung der Verzahnung in dem Brückenkasten wird vorgeschlagen mit der Absicht, eine einfachere und Arbeitsumgebungsfreundlichere Lösung zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zur Verzahnung einer Beton-Gussfuge zwischen einem ersten und einem zweiten gegossenen Abschnitt, gekennzeichnet durch die Verwendung einer mit Stollen versehenen Platte an dem Schalungsende des ersten gegossenen Abschnittes und dass die mit Stollen versehene Platte dann entfernt wird, bevor der zweite Abschnitt gegossen wird.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Verzahnung von vertikalen Gussfugen in großen Konstruktionen, wie z.B. den Kastenwänden, durch abschnittsweises Gießen eines ausgeglichenen freitragenden Elementes.
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer mit Stollen versehenen Platte oder einer Platte mit Vorsprüngen für die Verzahnungs-Schalung. Diese Lösung ist einfacher und stärker Arbeitsumgebungs-freundlich, als die Verwendung von Brettern, und stellt weiterhin sicher, dass die Verzahnung derzeitige Vorschriften (NS3473) erfüllt.
Die vorliegende Erfindung überwindet daher ein Vorurteil, das seinen Weg in derzeitige Vorschriften gefunden hat, nämlich dass abgeschrägte Bretter mit einer vorgegebenen Abmessung verwendet werden müssen. Nach genauen Tests und Berechnungen haben die norwegischen Behörden auf diesem Gebiet überzeugt werden können, und sie haben nunmehr die Verwendung dieser Art von Verzahnung bei Bauprojekten zugelassen.
Zusammenfassung der Figuren
1 zeigt einen Schnitt einer Ausführungsform einer mit Stollen versehenen Platte, die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird.
2 zeigt eine Draufsicht auf die mit Stollen versehene Platte nach 1.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der mit Stollen versehenen Platte, die in 1 und 2 gezeigt ist.
4 zeigt einen Schnitt durch eine mit Stollen versehene Platte mit hervorgehobenen möglichen Abtrennflächen.
5 zeigt eine Draufsicht der mit Stollen versehenen Platte mit einer schraffierten möglichen Abschnittsfläche.
6 zeigt eine grafische Darstellung der Scherkapazität von gegossenen Fugen gemäß der Beispiele.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Um die vorliegende Erfindung mit weiteren Einzelheiten zu beschreiben, wird die Erfindung nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Eine Auswertung der Geometrie sowie Laborversuche mit dem Testen von Quadern aus Beton werden an dem Beispiel ausgeführt, sowohl mit als auch ohne die Gussverbindung, wie sie durch die mit Stollen versehene Platte geformt wird. Die Auswertung wurde von SINTEF ausgeführt und war auf die Verzahnung gerichtet, die mit dieser Art von mit Stollen versehener Platte erzielt wird, insbesondere hinsichtlich der Vorschriften für verzahnte Gussfugen nach der NS3473.
Die vorliegende Erfindung ist nicht durch das Ausführungsbeispiel beschränkt.
Ausführungsbeispiel
Die 1 und 2 zeigen die geometrische Form der mit Stollen versehenen Platte Platon DE25 wenn sich die Abmessung auf diejenigen beziehen, die in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt sind.
Die dreidimensionale Form ist weiterhin in 3 gezeigt, in der es die Unteransicht ist, die gegen den ersten Gussabschnitt gelegt wird, um das Verzahnungsmuster zu schaffen.
Tabelle 1: Geometrie des Stollenmusters in Platon DE25^®
Leistungsvermögen der verzahnten Füllfuge gemäß NS3473
Das Scherkraft-Leistungsvermögen der verzahnten Gussfugen wurde entsprechend NS3473, Abschnitt 12.7 als das Minimum von zwei passenden Kombinationen berechnet:
Kombination 1: Reines Reibungsmodell mit einem Reibungskoeffizienten von μ = 1,8.
Kombination 2: Abfangen τ_ed = 1,5 f_td + Reibung mit einem Koeffizienten von μ = 0,8.
Die Kombination 1 ist passend für kleine Normalbeanspruchungen, die durch einen direkten Druck oder indirekt durch Aktivieren der Bewehrung hervorgerufen werden, die das Fugenfüllmaterial durchquert. Der Reibungskoeffizient für das verzahnte Fugenfüllmaterial wird etwas höher als für raue Oberflächen berechnet (μ = 1,8 anstelle von μ = 1,5 für raue Oberflächen) und nimmt an, dass die Verzahnung die geometrischen Forderungen erfüllt, die in der Norm festgelegt sind.
Die Kombination 2 ist für eine höhere Normalbeanspruchung geeignet. Der Reibungskoeffizient ist der gleiche für raue Oberflächen, doch ist die Abfangung τ_cd beträchtlich höher (1,5 f_td für eine raue Oberfläche). Indessen sollte τ_cd für eine verzahnte Oberfläche nicht als eine mittlere Spannung in einem Abschnitt über den gesamten Verzahnungsbereich abgeschätzt werden, sondern es wird angenommen, dass er auf eine Fläche wirkt, die der minimalen resultierenden Abschnittsfläche an der Basis der Verzahnung entspricht. Es gibt lediglich zwei wesentliche Abschnittsflächen in einer normalen Verzahnung, eine Tangentenebene auf jeder Seite der Verzahnung. In normalen Fällen, in denen die Verzahnung symmetrisch ist und abgeschrägte Kanten hat, ist die resultierende Fläche durch die „Basis" auf beiden Seiten etwas größer als 50% des Brutto-Querschnitts. Die Verzahnung ergibt somit außerdem eine mäßige Vergrößerung in dieser Kombination verglichen mit einer rauen Oberfläche.
Auswertung der Verzahnungsgeometrie für eine Fugenfüllung, die mit Platon DE25 abgeformt ist
Geometrische Forderungen von NS3473
Die Verzahnung, die mit der Platon^®-Platte erzielt wird, hat zwei vollständig unterschiedliche Seiten. Der Konstruktionsteil des monolithischen Zusammenhängens mit dem Beton in dem Hauptstollen wird nachfolgend als positive Seite bezeichnet. Die negative Seite hat eine äquivalente monolithische Kohärenz mit dem Volumen zwischen den Stollen.
Die Tiefe zwischen den Hauptstollen und den entsprechenden „Rücken" zwischen den Hauptstollen beträgt 23 mm und erfüllt die Forderung, dass die Tiefe der Verzahnung zumindest 10 mm betragen muss. Die Tiefe der kleinen „Brücken" zwischen den Stollen beträgt 7 mm.
Die Hauptstollen haben eine Tiefe von 23 mm und eine Länge an der Basis von 45 mm, das heißt zweimal die Tiefe. Querrippen zwischen den Stollen haben eine Länge von 55 – 27 = 28 mm, das heißt, das 1,2-fache der Tiefe. Längsgerichtete Rippen sind mit den kleinen Brücken zwischen den Stollen verzahnt. Es kann aus der 5 abgeschätzt werden, dass die Brücken eine Breite an der Basis von 15 mm haben. Der Abstand zwischen diesen ist dann 55 – 15 = 40 mm. Die Tiefe ist so bemessen, dass sie 7 mm beträgt, das heißt ein Längen-/Tiefenverhältnis von 40/7 = 5,7 < 8. Die Forderung, dass die Verzahnung in der Richtung der Kraft keine Länge haben soll, die größer als das Achtfache der Tiefe ist, ist daher erfüllt.
Der Neigungswinkel der Seiten der Stollen ergibt sich aus:
Horizontale Projektion: (45 – 27)/2 = 9 mm, Höhe: 23 mm.
Neigungswinkel: atan(23/9) = atan(2,5) = 68° > 60°. Daher ist auch die Forderung, dass die Verzahnung keinen Winkel von weniger als 90° mit der Richtung der Kugel bilden soll, ebenfalls erfüllt.
Abschnittsfläche
4 zeigt durch hervorgehobene Linien die kombinierte Scherebene, die als Grundlage für die nachfolgenden Berechnungen verwendet wurde, und 5 zeigt drei mögliche Abschnittsflächen innerhalb der Platten-Systemeinheit.

Systemeinheits-Fläche: 55 × 55 = 3025 mm

Positive Seite (Basis):

Fläche der Hauptstolle an der Basis: 45 × 45 = 2025 mm²

Fläche der Brücken 4 halbe = 2 ganze: 2 × 10 × 5 = 300 mm ²

Summe = 2325 mm²
Die Abschnittsfläche in Prozent der Gesamt-Querschnittsfläche ist: 2325/3025 = 76%
Negative Seite (Oberseite):

Querverlaufender Abschnitt in Höhe der oberen Oberfläche der Stollen:
Abschnittsfläche in Prozent der Gesamt-Querschnittsoberfläche: (3025 – 27 × 27) 3025 = 76%Kombinierte Scherebene mit Kraftrichtung in einer der zwei Hauptrichtungen (Kombi):
Negative Seite: Abschnitt der querverlaufenden Rippe auf der gleichen Höhe wie die Oberseite der Stollen und Auslösung der längsgerichteten Rippen durch Abschneiden der querverlaufenden Rippe in der Querebene in der Verlängerung der Seitenoberflächen der Stollen in Richtung der Kraft.
Positive Seite: Abschneiden der Brücken zwischen den Stollen unter einer längsgerichteten Rippe.

Zwischen Stollen-Spitzen: 2 (28 × 27/2)	= 756
Verlängerung der Seitenoberflächen:
Zwei Trapez-Teile: (2 × 24 (28 + 10)/2	= 912
	Summe = 1668
Zwei Halbbrücken:
Basis und Seiten 15 × 10 + 2 × 7(15 + 10)/2	= 325
	Summe = 1993

Abschnittsfläche in Prozent des Gesamt-Scherabschnittes:

Fläche unter Ausschluss der „Brücken"	1668/3025 = 55%
Fläche unter Einschluss der „Brücken"	1993/3025 = 66%

Auswertung
Die Geometrie der primären Verzahnung erfüllt die Forderungen der NS3473. Die Höhe der kleinen Verbindungsbrücken zwischen den Stollen ist etwas kleiner als die formale Anforderung gemäß der Norm (7 mm gegenüber den erforderlichen 10 mm), erfüllt jedoch die Forderung, dass die Höhe größer als dem Achtfachen des Abstandes zwischen diesen sein sollte.
Die zwei primären Scherebenen haben beide eine in günstiger Weise große relative Fläche von 76%. Dies ist für die Scherkapazität günstig, jedoch auch für die Zugfestigkeit des Füllmaterials, weil die Flächenabschnitts-Kontaktoberfläche in einem ebenen Abschnitt auf 24% begrenzt ist. Die Kontaktoberfläche in dem Füllmaterial ist daher nahezu doppelt so groß wie ein ebener Abschnitt durch das Füllmaterial.
Die minimale Netto-Scherebenen-Fläche wurde für die kombinierte Abschnittsfläche gefunden, die aus der Ebene parallel zur Gussfuge und zu der geneigten Ebene entlang der Längsrippe zusammengesetzt ist. Die relative Fläche, in Abhängigkeit davon, ob der Abschnitt der Querbrücken unter den längsgerichteten Rippen berücksichtigt wird oder nicht, betrug 66% bzw. 55%. Die Wirkung der Brücken hängt davon ab, eine wie große Bruchspanne in der Bruchgrenzen-Bedingung berücksichtigt werden sollte. In vollständig bewehrten Konstruktionen wird die Brucherstreckung nicht ungefähr 2 mm übersteigen, solange die Bewehrung nicht wesentlich bewegt wird, selbst mit guten Bewehrungs-Abmessungen. Eine Verzahnung mit einer Höhe von 7 mm hält einen erheblichen Teil dieser Kapazität bei einer derartigen Brucherstreckung bei.
Der kombinierte Abtrennplan ist nur dann möglich, wenn die Scherkraft in einer der zwei Hauptrichtungen der Stollen-Platte parallel zu den Rippen zwischen den Stollen ausgerichtet ist. Weiterhin hat eine Verzahnung mit Hilfe der Stollen-Platte den allgemeinen Vorteil, dass sie eine effektive Verzahnung in allen Richtungen ergibt, im Gegensatz zu der traditionellen gleichförmigen linearen Verzahnung. Es ist abzusehen, dass es vorteilhaft sein würde, die Hauptrichtung der Stollen-Platten unter einem Winkel von 45° zu der Haupt-Scherausrichtung auszurichten, doch würde dies wahrscheinlich hinsichtlich der Standardformate unpraktisch sein.
Eine Gesamtauswertung der Geometrie der Verzahnung der mit Stollen versehenen Platte hinsichtlich der Forderungen der NS3473 und einfache allgemeine Modelle der Wirkung in bewährten Betonkonstruktionen führte zu dem primären Schluss, dass sie eine vorteilhafte Verzahnung ergibt, die in der Lage sein sollte, eine gute Zugfestigkeit und Scherübertragung entsprechend der NS3473 mit einer angenommenen Netto-Scherfläche von zumindest gleich 60% sicherzustellen.
6 zeigt ein Beispiel der Scherkapazität von Guss-Füllmaterialien gemäß der NS2473 für Betoneigenschaften Klasse 45, das heißt f_td = 2,0/1,4 = 1,43 MPa und einen Abtrennpunkt in Kombination 2: 0,6 × 1,5 f_td = 1,29 MPa. Die Obergrenze für die Zugfestigkeit entsprechend NS ist 0,3 f_cd, alternativ 0,5 f_cd, wenn die Druckbeanspruchung in dem Füllmaterial sich aus einem äußeren Druck ergibt.
Tests
Es wird angenommen, dass der Beton so zusammengesetzt ist, dass sich eine ausreichende Menge an Mörtel ergibt, damit die Rippen, mit einer Breite von etwa 10 mm an der Oberseite, effektiv gegossen werden.
Ein Drucktest mit Würfeln mit der Gussfuge parallel zur Richtung des Druckes zeigte keine Verringerung der Kapazität verglichen mit Monoblock-Würfeln. Tatsächlich wurde dies auch nicht erwartet, weil die Scherbeanspruchung in der vertikalen Ebene durch die Gussfuge theoretisch gleich Null ist. Es würde für eine vertikale Aufteilung schwierig sein, eine hohe Kompressionbeanspruchung in einem Kurztest zu überstehen.
Ein Biegebeanspruchungs-Experiment wurde Testen von Würfeln mit einer Trägerlast und einer Anordnung auf zwei Halterungen in Form von Stahlträgern durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass die Zugfestigkeit des Füllmaterials gut ist, weil der Bruch nicht der Ebene des Füllmaterials folgte.
Schluss
Auf der Grundlage einer geometrischen Auswertung der Verzahnung der mit Stollen versehenen Platte bezüglich der Anforderungen der NS3473 und auf der Grundlage einfacher allgemeiner Modelle für ihre Wirkung auf bewehrte Betonkonstruktionen wurde festgestellt, dass die Verzahnung eine günstige Auswirkung auf die Zugfestigkeit des Füllmaterials hat, und dass die Scherkraft-Kapazität von Gussfugen, die mit Platon DE25 geformt wurden, entsprechend den Vorschriften in der NS3473 für verzahnte Oberflächen mit einer Netto-Verzahnungsfläche von 60% der Gesamt-Querschnittsfläche berechnet werden kann.
Die Form der Verzahnung und die Gehäuse-Verbindungskapazität wurde gegenüber den Forderungen der NS3473 ausgewertet, und es wurde festgestellt, dass die Forderungen der Norm erfüllt sind. Es wird empfohlen, dass bei ihrer Verwendung die Platte in gesamten Stollenreihen symmetrisch zwischen den Bewehrungsschichten in dem Brückenkasten angeordnet ist.
Alternative Ausführungsformen
Die mit Stollen versehene Platte kann eine andere geometrische Konstruktion in einer alternativen Ausführungsform haben. Der wichtige Faktor besteht darin, dass die resultierende verzahnte Fuge die betreffenden Anforderungen bezüglich der Fuge erfüllt und/oder die Last erfüllt, der die Verbindung ausgesetzt ist.
Es ist somit aus den vorstehenden Berechnungen zu erkennen, dass eine mit Stollen versehene Platte, wie z.B. DE25, ohne Brücken zwischen den Stollen in der Lage ist, diese Anforderungen zu erfüllen. Die mit Stollen versehene Platte kann beispielsweise einen Mittenabstand zwischen den Stollen in dem Bereich von 20-250 mm und eine Stollenhöhe in dem Bereich von 5-50 mm haben. Weiterhin kann der Abstand zwischen der Basis der Stollen-Seitenwände in dem Bereich von 0-150 mm liegen. Die mit Stollen versehenen Platten haben besonders bevorzugt einen Mittenabstand in dem Bereich von 45-58 mm, eine Stollenhöhe in dem Bereich von 209-26 mm und einen Abstand zwischen der Basis der Stollen-Seitenwände in dem Bereich von 5-12 mm. Die Anordnung der Stollen bezüglich einander kann unterschiedliche Muster bilden, wie z.B. eine quadratische Diamantform oder polygonale Konstruktion, wie z.B. hexagonal, oder andere symmetrische oder unregelmäßige Konstruktionen.
Die Form der Stollen kann von einem anderen Typ sein, wie z.B. polygonal oder rund. Weiterhin können die mit Stollen versehenen Platten Stollen haben, bei denen der Neigungswinkel der Stollen-Seitenwand größer als 60° ist.
Die Konstruktion der mit Stollen versehenen Platte kann irgendeine Auslegung annehmen, solange sie irgendwelche Forderungen für die Fuge erfüllt, bei der sie verwendet werden soll und/oder dazu führt, dass die Fuge die Last aufnimmt, der sie ausgesetzt wird.
Bei einer Ausführungsform der mit Stollen versehenen Platte ohne Brücken könnte ein Kanal zwischen den Reihen von Stollen dazu verwendet werden, einen Schlauch, wahlweise einen perforierten Schlauch, aufzunehmen, der teilweise in den ersten Gussabschnitt eingegossen wird, so dass er an Ort und Stelle in dem Kanal verbleibt, wenn die mit Stollen versehene Platte als eine Membran entfernt wird. Der Schlauch kann wahlweise dazu verwendet werden, ein Füllmaterial in die Fuge zu injizieren.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Platte aus einem Material hergestellt werden, das im Gebrauch gegen eine Verformung widerstandsfähig ist, damit sie einfach zu reinigen ist und mehrere Male verwendet werden kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in gleicher Weise für die Vorfertigung von Abschnitten verwendet werden, die an Ort und Stelle miteinander verbunden werden, oder die an Ort und Stelle gegossen werden. Dies bezieht sich nicht nur auf Bauteile für Brücken, sondern auch für andere Bereiche, wie z.B. in Tunnels, Wänden für Dämme oder Tanks, und anderen Bauteilen, beispielsweise in Gebäuden, wie z. B. Wände, Konstruktionsböden oberhalb des Bodens, Dachkonstruktionen usw.

Claims

Verfahren zur Verzahnung einer Beton-Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten gegossenen Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Stollen versehene Platte als Schalung nahe dem ersten gegossenen Abschnitt verwendet wird, und dass die mit Stollen versehene Platte nachfolgend entfernt wird, bevor der zweite Abschnitt gegossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Stollen versehene Platte einen Mittenabstand F zwischen den Stollen im Bereich von 20-250 mm, vorzugsweise 45-58 mm hat, dass die Höhe der Stollen D im Bereich von 5-50 mm, vorzugsweise von 20-26 mm liegt, und dass der Abstand zwischen der Basis der Stollen-Seitenwände in dem Bereich von 0-150 mm, vorzugsweise 5-12 mm liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Stollen versehene Platte Stollen aufweist, bei denen der Stollen-Seitenwand-Neigungswinkel größer als 60° ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Stollen versehene Platte Brücken (E) oder Verstärkungen zwischen den Stollen aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Stollen versehene Platte Stollen aufweist, die quadratisch, vieleckig oder rund sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Stollen versehene Platte Stollen aufweist, die bezüglich einander in einem Muster wie z.B. einem quadratischen Diamantmuster, einem vieleckigen Muster, wie z.B. einem Sechseck oder einer anderen symmetrischen oder unregelmäßigen Anordnung versehen sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster parallel oder senkrecht zur Richtung der Haupt-Scherung ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der mit Stollen versehenen Platte in Richtung auf den ersten gegossenen Abschnitt einen Schlauch oder Strang aus quellfähigem Gummi umfasst, der teilweise in den ersten gegossenen Abschnitt eingegossen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung auf Gussverbindungen in Brücken, Tunnels oder Wänden für Gebäude, Dämmen oder Behältern ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung auf Gussverbindungen in Kastenwänden auf einem freien ausgeglichenen Ausleger ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung an Ort und Stelle oder durch Vorfertigung von Bauteilen ausgeführt wird.
Verwendung einer mit Stollen versehenen Platte als Schalung für die Verzahnung von Gussverbindungen zwischen großen konkreten Bauteilen, wie z. B. in Brücken, Tunnels und in den Wänden von Gebäuden, Dämmen oder Behältern, und insbesondere in Kastenwänden auf freien ausgeglichenen Auslegern.
Verwendung einer mit Stollen versehenen Platte als Schalung nach Anspruch 12, bei der die mit Stollen versehene Platte einen Mittenabstand zwischen den Stollen im Bereich von 20-250 mm, vorzugsweise 45-58 mm, wobei die Höhe der Stollen im Bereich von 5-20 mm, vorzugsweise 20-26 mm liegt und der Abstand zwischen der Basis der Stollen-Seitenwände im Bereich von 0-150 mm, vorzugsweise 5-12 mm liegt.