EP0814213B1 - Querkraftdornlagerung - Google Patents

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EP0814213B1
EP0814213B1 EP97810368A EP97810368A EP0814213B1 EP 0814213 B1 EP0814213 B1 EP 0814213B1 EP 97810368 A EP97810368 A EP 97810368A EP 97810368 A EP97810368 A EP 97810368A EP 0814213 B1 EP0814213 B1 EP 0814213B1
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EP
European Patent Office
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shear load
end plate
bearing
load dowel
steel strip
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EP97810368A
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English (en)
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Erich Müller
Stephane Nançoz
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Pecon AG
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Pecon AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/02—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints
    • E01C11/04—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints for cement concrete paving
    • E01C11/14—Dowel assembly ; Design or construction of reinforcements in the area of joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/48—Dowels, i.e. members adapted to penetrate the surfaces of two parts and to take the shear stresses
    • E04B1/483—Shear dowels to be embedded in concrete

Definitions

  • the present invention relates to a transverse force mandrel bearing consisting of a shear force mandrel, a shear force mandrel bearing sleeve and at least one holding the bearing sleeve Storage basket, as well as one to the side of the one to be bridged Joint gap arranged end plate.
  • Shear force pins are connection and pressure distribution elements for two concrete components running on the same level are separated from each other by a joint.
  • a transverse force mandrel bearing that like Usually from a shear force mandrel, a shear force bearing sleeve and there is a storage basket holding the bearing sleeve. Further is a side of the gap to be bridged Face plate in the shape of four arranged crosswise Tabs available. This end plate is used only for Fixing the lateral force mandrel bearing sleeve to a formwork while creating the concrete slab in which the bearing sleeve is poured.
  • the storage basket consists of a number closed loops made of reinforcing steel wires with a bent hook projecting inwards, in which the sleeve lies. The loops are therefore in planes parallel to the direction of the course the fugue.
  • a further developed after the previously described shear force mandrel bearing Variant shows EP-A-0'193'494.
  • the mounting of the transverse force mandrel bearing sleeve regardless of the storage basket This is done on a forehead formwork a mounting shoe attached, in which a face plate, which is firmly connected to the transverse force mandrel sleeve, insertable is.
  • a height-adjustable support rod At the closed end of the transverse force mandrel bearing sleeve a height-adjustable support rod is provided, which correct mounting of the bearing sleeve during concreting guaranteed.
  • the front plate has only one Hold function during concreting.
  • the independent Storage basket has corresponding steel rings, in which on the one hand the sleeve and on the other hand the transverse force mandrel are.
  • shear force mandrel bearing systems In addition to these shear force mandrel bearing systems mentioned are one Many other shear force bearings known.
  • One of the most important problems with the shear force mandrel storage in the fact that high-quality steel is available by means of the occurring forces can be transferred without any problems, however, in the area of the transverse force mandrel or the transverse force mandrel bearing sleeve significantly exceeded the pressure limit for concrete. This problem can be reduced by the number of shear force mandrels in the direction of the Expansion joint increases, but this leads to considerable Additional costs.
  • a system from Aschwanden is also known, which provides that the shear force mandrel is one-sided in one Mug is held with a high quality concrete is shed.
  • the inside of the cup is also the permissible pressure limit of the concrete has been exceeded, but has occurred the power transmission to the cup and the above Bechers running concrete is relieved so far that here permissible pressure limit is no longer exceeded.
  • the area of the expansion joint F to be bridged lies in the Area between the two parallel end plates 3, the flush in the end faces of the two concrete slabs to be connected B lie.
  • the two concrete slabs B are only shown in dashed lines, since the entire shear force mandrel bearing in this figure, in itself, when not installed is shown.
  • the shear force mandrel bearing consists of two Storage baskets 10, 11, only by one, the joint F bridging transverse force mandrel 1 in connection stand. In the left in the drawing basket 10 is the Shear force mandrel 1 held and in the figure shown on the right Bearing basket 11 is the shear force bearing sleeve 2 held.
  • the transverse force mandrel bearing sleeve 2 also below simply called the bearing sleeve, is cut in the front part and drawn in the rear part in the view.
  • Each storage basket 10, 11 consists of two fixed to each other connected parts, namely on the one hand the end plate 3 and on the other hand, a steel strip 4.
  • the two end plates 3 are identical in their dimensions.
  • the length 1 of each face plate 3 is less than the thickness of the concrete slab in which it is is installed. However, it is preferred to be practical at least approximately as long as the thickness of the Concrete slab corresponds.
  • the width of the end plate 3 is b designated.
  • a steel band is attached to the end plate 3 4.
  • This steel strip 4 is on the side remote from the joint attached to the end plate 3. This is preferably done Attachment by welding.
  • the steel strip 4 is in his Processing shown in Figure 3.
  • the width b 'of Steel strip 4 is slightly smaller than the width b of the End plate 3.
  • the length of the steel band is 1 ' designated.
  • the diameter of the diameter the shear force mandrel or the diameter of the shear force bearing sleeve 2 corresponds, depending on whether the band 4 to Storage basket 10, which holds the transverse force mandrel 1, or for Storage basket 11, which carries the sleeve 2, belongs.
  • the end plate 3 and the steel strip 4 together approximately in a side view trapezoidal loop.
  • the steel strips 4 thus have two legs 6 of equal length and inclined to one another, through a section 7 parallel to the respective end plate runs, are connected.
  • the mentioned Through holes 5 are in the respective sections 7 centrally arranged.
  • connection of the steel strips 4 to the end plates 3 can by means of weld seams 8 along the longitudinal edges of the legs 6 take place, as shown in the storage basket 10. It is however, it is also possible to have one at each end of the legs 6 Umbug 12 provide so that the welded connection between the end plate 3 and the steel strip 4 by spot welding can be done.
  • the holding of the transverse force mandrel 1 in the storage basket 10 can positively through a dimensionally accurate design of the Through hole 5 in the central section 7 of the steel strip 4 and an equally accurate implementation of the shear force mandrel 1 through the corresponding faceplate 3.
  • the shear force mandrel 1 with either Steel strip 4 or the end plate 3 or with both parts Fix can, for example, by a Gluing or spot welding.
  • the attachment of the transverse force mandrel bearing sleeve 2 to the bearing basket 11 is preferably carried out so that the sleeve 2, the end plate 3rd enforced and flush with this to the joint gap side concludes.
  • the corresponding through hole is advantageously used 30 punched in the end plate 3. This creates a slightly tapered hole into which the sleeve 2 can be inserted. So remains between the sleeve 2nd and the end plate 3 has a conically tapering annular gap 31, the welding of sleeve 2 and end plate 3 facilitated.
  • the circumferential weld seam is on the the gap F remote sides attached.
  • the Weld seam itself is designated 32.
  • the sleeve 2 is only passed through the steel strip 4, but not firmly connected to it
  • the advantage of the solution according to the invention is not only in the simplicity of the construction, but it is also static particularly advantageous. Thanks to the closed loop, which by the end plate 3 and the steel band 4 on the other hand is formed, there is a high static load Construction. Furthermore, the compressive forces of the shear force mandrel or the transverse force mandrel bearing sleeve 2 in an optimal manner on the one hand in the respective end plate 3 and on the other hand in the steel belt 4 initiated. This comes as a load-bearing surface the shear force mandrel or the shear force mandrel bearing sleeve not just their longitudinal cut surface to bear, but the total width of the steel strip 4 or the end plate 3, whereby the permissible concrete pressure is exceeded is avoided. Depending on the thickness of the concrete slabs and the thus the load to be transmitted becomes the width b of the end plate or the width b 'of the steel strips 4 and the shear force mandrels are dimensioned accordingly.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Querkraftdornlagerung bestehend aus einem Querkraftdorn, einer Querkraftdornlagerhülse sowie mindestens einem die Lagerhülse haltenden Lagerkorb, sowie ferner einer seitlich des zu überbrückenden Fugenspaltes angeordneten Stirnplatte.
Querkraftdorne sind Verbindungs- und Druckverteilungselemente für zwei in der gleichen Ebene verlaufende Betonbauteile, die voneinander durch eine Fuge getrennt sind. Aus der EP-A-0'119'652 ist eine Querkraftdornlagerung bekannt, die wie üblich aus einem Querkraftdorn, einer Querkraftdornlagerhülse sowie einem die Lagerhülse haltenden Lagerkorb besteht. Ferner ist eine seitlich des zu überbrückenden Fugenspaltes angeordnete Stirnplatte in der Form von vier kreuzweise angeordneten Laschen vorhanden. Diese Stirnplatte dient lediglich der Fixierung der Querkraftdornlagerhülse an einer Verschalung während der Erstellung der Betonplatte, in der die Lagerhülse eingegossen wird. Der Lagerkorb besteht aus einer Anzahl geschlossener Schlaufen aus Armierungsstahldrähten mit einem nach innen ragenden abgebogenen Haken, in dem die Hülse liegt. Die Schlaufen liegen somit in Ebenen parallel zur Verlaufsrichtung der Fuge.
Eine nach der vorher beschriebenen Querkraftdornlagerung weiterentwickelte Variante zeigt die EP-A-0'193'494. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Halterung der Querkraftdornlagerhülse unabhängig vom Lagerkorb. Hierzu wird an einer Stirnschalung ein Montageschuh befestigt, in den eine Stirnplatte, welche mit der Querkraftdornhülse fest verbunden ist, einschiebbar ist. Am geschlossenen Ende der Querkraftdornlagerhülse ist eine höhenverstellbare Abstützstange vorgesehen, die eine korrekte Halterung der Lagerhülse während des Einbetonierens garantiert. Auch hier hat die Stirnplatte lediglich eine Haltefunktion während des Einbetonierens. Der unabhängige Lagerkorb weist entsprechende Stahlringe auf, in denen einerseits die Hülse und andererseits der Querkraftdorn gelagert sind.
Neben diesen genannten Querkraftdornlagersystemen sind eine Vielzahl weiterer Querkraftdornlagerungen bekannt. Eines der wesentlichsten Probleme bei der Querkraftdornlagerung besteht darin, dass zwar hochwertiger Stahl vorhanden ist, mittels dem die auftretenden Kräfte problemlos übertragen werden können, doch wird im Bereich des Querkraftdornes bzw. der Querkraftdornlagerhülse die Druckgrenze für Beton wesentlich überschritten. Dieses Problem lässt sich zwar reduzieren, indem man die Anzahl der Querkraftdorne in der Verlaufsrichtung der Dehnungsfuge erhöht, doch führt dies zu erheblichen Mehrkosten.
Es ist ferner ein System der Firma Pflüger und Partner bekannt, bei dem jeweils zwei Querkraftdorne vertikal übereinander liegend angeordnet sind. Die Gefahr, die Druckgrenze von Beton hierdurch nicht mehr zu überschreiten, ist versuchsweise dadurch reduziert worden, dass quer zur Verlaufsrichtung der beiden Querkraftdornhülsen in einer sie verbindenden Rippe senkrecht zur Verlaufsrichtung der Querkraftdorne angeordnete Verankerungsstäbe angeordnet sind. Die dadurch erzielte Oberflächenvergrösserung ist jedoch relativ klein, so dass das erwähnte Problem nur geringfügig gemildert wird.
Es ist ferner ein System der Firma Aschwanden bekannt, welches vorsieht, dass jeweils der Querkraftdorn einseitig in einem Becher gehalten ist, der mit einem hochwertigen Beton vergossen ist. Innerhalb des Bechers wird dabei zwar auch die zulässige Druckgrenze des Betons überschritten, doch erfolgt die Kraftübertragung auf den Becher und der oberhalb des Bechers verlaufende Beton wird soweit entlastet, dass hier die zulässige Druckgrenze nicht mehr überschritten wird. Durch diese Anordnung wird jedoch das Lagerungsproblem des Querkraftdorns bzw. der Querkraftdornhülse während des Einbaues erheblich erhöht.
Aus der am 25.10.1996 veröffentlichten EP-A-0 773 324 mit Priorität vom 7.11. 1995 ist eine Querkraftdornlagerung mit den Merkmalen des Oberbegriffes der Anspruches 1 bekannt. Hier ist der Lagerkorb und die Stirnplatte aus einem Stück zu einer Schlaufe geformt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Querkraftdornlagerung gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, welche die vorerwähnten Probleme meidet.
Diese Aufgabe löst eine Querkraftdornlagerung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Querkraftdornlagerung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:
Figur 1 -
eine Seitenansicht der gesamten Querkraftdornlagerung im nicht eingebauten Zustand.
Figur 2 -
zeigt einen Teilschnitt durch den die Querkraftdornlagerhülse tragenden Lagerkorb;
Figur 3 -
stellt eine Abwicklung des Bandes aus rostfreiem Stahl dar, und
Figur 4 -
zeigt eine Aufsicht auf eine Stirnplatte.
Der zu überbrückende Bereich der Dehnungsfuge F liegt im Bereich zwischen den beiden parallelen Stirnplatten 3, die bündig in den Stirnflächen der beiden zu verbindenden Betonplatten B liegen. Die beiden Betonplatten B sind lediglich strichliniert dargestellt, da die gesamte Querkraftdornlagerung in dieser Figur an sich im nicht eingebauten Zustand dargestellt ist. Die Querkraftdornlagerung besteht aus zwei Lagerkörben 10,11, die lediglich durch einen, die Fuge F überbrückenden Querkraftdorn 1 miteinander in Verbindung stehen. In dem in der Zeichnung linken Lagerkorb 10 ist der Querkraftdorn 1 gehalten und im in der Figur rechts dargestellten Lagerkorb 11 ist die Querkraftdornlagerhülse 2 gehalten. Die Querkraftdornlagerhülse 2 nachfolgend auch einfach Lagerhülse genannt, ist im vorderen Teil im Schnitt und im hinteren Teil in der Ansicht gezeichnet.
Jeder Lagerkorb 10,11 besteht aus zwei fest miteinander verbundenen Teilen, nämlich einerseits der Stirnplatte 3 und andererseits einem Stahlband 4. Die beiden Stirnplatten 3 sind in ihren Ausmessungen identisch. Die Länge 1 jeder Stirnplatte 3 ist geringer als die Dicke der Betonplatte, in der sie eingebaut wird. Vorzugsweise wird man sie jedoch praktisch mindestens annähernd so lang machen, wie es der Dicke der Betonplatte entspricht. Die Breite der Stirnplatte 3 ist mit b bezeichnet. An der Stirnplatte 3 befestigt ist ein Stahlband 4. Dieses Stahlband 4 ist auf der der Fuge abgelegenen Seite an der Stirnplatte 3 angebracht. Vorzugsweise erfolgt diese Befestigung mittels Schweissen. Das Stahlband 4 ist in seiner Abwicklung in der Figur 3 gezeigt. Die Breite b' des Stahlbandes 4 ist geringfügig kleiner als die Breite b der Stirnplatte 3. Die Länge des Stahlbandes ist mit 1' bezeichnet. In der Mitte des Stahlbandes 4 ist ein Durchgangsloch 5 eingestanzt, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Querkraftdornes oder dem Durchmesser der Querkraftdornlagerhülse 2 entspricht, je nachdem, ob das Band 4 zum Lagerkorb 10, welcher den Querkraftdorn 1 hält, oder zum Lagerkorb 11, der die Hülse 2 trägt, gehört.
In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Stirnplatte 3 und das Stahlband 4 zusammen eine in der Seitenansicht etwa trapezförmige Schlaufe. Die Stahlbänder 4 weisen somit zwei gleichlange, zueinander geneigt verlaufende Schenkel 6 auf, die durch einen Abschnitt 7 der parallel zur jeweiligen Stirnplatte verläuft, miteinander verbunden sind. Die erwähnten Durchgangslöcher 5 sind in den jeweiligen Abschnitten 7 zentrisch angeordnet. In jedem Schenkel 6 des Stahlbandes 4 sind mehrere Entlüftungslöcher 9 angebracht. Hierdurch wird vermieden, dass beim Einbetonieren unter den Schenkeln 6 Lufteinschlüsse entstehen können.
Die Verbindung der Stahlbänder 4 mit den Stirnplatten 3 kann mittels Schweissnähten 8 entlang den Längskanten der Schenkel 6 erfolgen, wie dies beim Lagerkorb 10 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, an den Schenkeln 6 endseitig je einen Umbug 12 vorzusehen, so dass die Schweissverbindung zwischen der Stirnplatte 3 und dem Stahlband 4 durch Punktschweissung erfolgen kann.
Die Halterung des Querkraftdornes 1 im Lagerkorb 10 kann formschlüssig erfolgen durch eine massgenaue Gestaltung des Durchgangsloches 5 im mittleren Abschnitt 7 des Stahlbandes 4 und einer ebenso massgenauen Durchführung des Querkraftdornes 1 durch die entsprechende Stirnplatte 3. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich den Querkraftdorn 1 entweder mit dem Stahlband 4 oder der Stirnplatte 3 oder mit beiden Teilen zu Fixieren. Eine solche Fixierung kann beispielsweise durch eine Klebung oder eine Punktschweissung erfolgen.
Die Befestigung der Querkraftdornlagerhülse 2 am Lagerkorb 11 erfolgt vorzugsweise so, dass die Hülse 2 die Stirnplatte 3 durchsetzt und mit dieser zur Fugenspaltseite hin bündig abschliesst. Dies geht am deutlichsten aus der Figur 2 hervor. Hierzu wird vorteilhafterweise das entsprechende Durchgangsloch 30 in der Stirnplatte 3 gestanzt. Hierdurch entsteht ein leicht konisch verlaufendes Loch, in welches die Hülse 2 hineingesteckt werden kann. So verbleibt zwischen der Hülse 2 und der Stirnplatte 3 ein konisch zulaufender Ringspalt 31, der die Verschweissung von Hülse 2 und Stirnplatte 3 erleichtert. Die umlaufende Schweissnaht wird dabei auf der dem Fugenspalt F abgelegenen Seiten angebracht. Die Schweissnaht selber ist mit 32 bezeichnet. Die Hülse 2 ist durch das Stahlband 4 lediglich hindurchgeführt, jedoch nicht mit diesem fest verbunden
Der Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht nicht nur in der Einfachheit der Konstruktion, sondern sie ist auch statisch besonders vorteilhaft. Dank der geschlossenen Schlaufe, welche durch die Stirnplatte 3 und das Stahlband 4 andererseits gebildet ist, ergibt sich eine statisch hochbelastbare Konstruktion. Ferner werden die Druckkräfte des Querkraftdornes bzw. der Querkraftdornlagerhülse 2 in optimaler Weise einerseits in die jeweilige Stirnplatte 3 und andererseits in das Stahlband 4 eingeleitet. Damit kommt als tragende Fläche des Querkraftdornes beziehungsweise der Querkraftdornlagerhüle nicht allein deren Längsschnittfläche zum Tragen, sondern die gesamte Breite des Stahlbandes 4 bzw. der Stirnplatte 3, wodurch die Ueberschreitung des zulässigen Betondruckes vermieden wird. Je nach der Dicke der Betonplatten und der somit zu übertragenden Lasten wird die Breite b der Stirnplatte beziehungsweise die Breite b' der Stahlbänder 4 sowie der Querkraftdorne entsprechend dimensioniert.
Schliesslich wird man die Stirnplatte 3 so bemessen, dass ihre Länge 1 grösser als die Basis der trapezförmigen Schlaufe gestaltet ist, so dass in den freien Eckbereichen der Stirnplatte Nagellöcher 33 angebracht werden können. Dies vereinfacht die Montage der Lagerkörbe an den Verschalungen der zu betonierenden Platten.

Claims (5)

  1. Querkraftdornlagerung bestehend aus einem Querkraftdorn (1), einer Querkraftdornlagerhülse (2) sowie einem die Lagerhülse (2) haltenden Lagerkorb (11), sowie beidseits des zu überbrückenden Fugenspaltes (F) angeordneten Stirnplatten (3) aus rostfreiem Stahl, welche jeweils zusammen mit einem Band (4) aus rostfreiem Stahl eine senkrecht zur Fugenverlaufsrichtung angeordnete, einen Lagerkorb (10,11) bildende Schlaufe formen, wobei der eine Lagerkorb (10) den Querkraftdorn (1) und der andere Lagerkorb (11) die Querkraftdornlagerhülse (2) trägt, dadurch gekennzeichnet dass jeweils eine Stirnplatte (3) mit einem Stahlband (4) zusammen eine in der Seitenansicht etwa trapezförmige Schlaufe bildet, deren Basis die Stirnplatte (3) ist und so mit dem Stahlband (4) zusammen ein geschlossenes, kräfteübertragendes System bildet.
  2. Querkraftdornlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Querkraftdorn (1) haltende Lagerkorb (10) mit dem Querkraftdorn im Bereich des Stahlbandes (4) mit diesem verbunden, vorzugsweise verschweisst ist.
  3. Querkraftdornlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stahlband (4) mehrere Entlüftungslöcher (9) aufweist.
  4. Querkraftdornlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungslöcher (9) in den schräg verlaufenden Schenkeln (6) der trapezförmigen Schlaufen angebracht sind.
  5. Querkraftdornlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatte (3) höher als die Länge der Basis der trapezförmigen Schlaufe ist und in den freien Eckbereichen der Stirnplatte (3) Nagellöcher (33) angebracht sind.
EP97810368A 1996-06-19 1997-06-12 Querkraftdornlagerung Expired - Lifetime EP0814213B1 (de)

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CH1534/96 1996-06-19

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