EP1589156B1 - Verbindungselement zur Verbindung von Betonfertigteilen - Google Patents

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EP1589156B1
EP1589156B1 EP05002768A EP05002768A EP1589156B1 EP 1589156 B1 EP1589156 B1 EP 1589156B1 EP 05002768 A EP05002768 A EP 05002768A EP 05002768 A EP05002768 A EP 05002768A EP 1589156 B1 EP1589156 B1 EP 1589156B1
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EP
European Patent Office
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elements
connecting element
protective box
loop
prefabricated concrete
Prior art date
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Active
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EP05002768A
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English (en)
French (fr)
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EP1589156A2 (de
EP1589156A3 (de
Inventor
Matthias Dipl.-Ing. Kintscher
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Pfeifer Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Pfeifer Holding GmbH and Co KG
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Application filed by Pfeifer Holding GmbH and Co KG filed Critical Pfeifer Holding GmbH and Co KG
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Priority to EP09153597A priority patent/EP2055846B1/de
Priority to PL05002768T priority patent/PL1589156T3/pl
Priority to PL09153597T priority patent/PL2055846T3/pl
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Publication of EP1589156A3 publication Critical patent/EP1589156A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E04G21/125—Reinforcement continuity box
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • E04G21/125—Reinforcement continuity box
    • E04G21/126—Reinforcement continuity box for cable loops

Definitions

  • the precast concrete parts In order to build supporting structures of a building made of precast concrete parts, the precast concrete parts must be connected to each other with a force fit.
  • Disc-shaped wall elements are connected to each other or vertical supports on vertical joints.
  • Vergussnuten At the end faces of the elements corresponding Vergussnuten are arranged on the basis of connecting elements are arranged with storage boxes containing fold-out reinforcing elements.
  • These reinforcing elements can consist of both reinforcing steel and flexible rope elements.
  • Such fasteners are for example in the WO 03/008737 disclosed.
  • the individual elements are, for example, the Pfeifer VS® box ( Fig. 5a )) and the Philipp connection loop ( Fig. 5b )) to disposal. Both have in common that it is an elongated storage box, at one end of a rope loop is arranged, which can be stored inside the storage box. The overall length is essentially matched to the one loop and much shorter than the rails and bars.
  • the individual boxes are arranged at the bottom of the Vergussnut, and the opposing loops are folded out and connected overlapping by the introduced and hardening mortar.
  • the invention is based on the finding that in compact fasteners with only one reinforcement loop or at the free ends of rail-like fasteners with transverse force stress no balance of power adjusts, in which the essential tensile forces are absorbed in the connection by reinforcing elements.
  • each individual connection element according to the invention a self-contained support behavior in which due to lateral force stress an inclined compression strut can form in concrete, which can be supported at their (imaginary) ends on the reinforcing loops of the connecting element to initiate excessive tensile forces in to avoid the concrete or mortar.
  • an inclined compression strut can form in concrete, which can be supported at their (imaginary) ends on the reinforcing loops of the connecting element to initiate excessive tensile forces in to avoid the concrete or mortar.
  • a harmful cracking in the connection area can be effectively prevented, which in addition to the load capacity and the durability and rigidity of the compound significantly increased.
  • the connecting element according to the invention has a simple construction and can be used without any change in the previous construction process without problems.
  • the connecting element according to the invention with exactly two reinforcement loop elements can be used highly variably and, in contrast to known individual elements, has a significantly improved, self-contained load-bearing behavior.
  • the maximum distance of the near-end penetrating openings from one end in the longitudinal direction of the storage box is less than 0.5 times a loop length by which the reinforcing loop elements project from the storage box in the bent-out state.
  • a particularly compact connection element is provided.
  • a concrete compression strut forming as a result of transverse force stress can be effectively supported at the near ends of the storage box with the perforation openings and thus the installed reinforcing loop elements near the edge, whereby the load-bearing behavior of the connection element is further improved.
  • the maximum distance of the proximal penetrating openings from one end in the longitudinal direction of the storage box is less than 0.25 times, more preferably 0.1 times the loop length.
  • the length of the storage box is less than 2.5 times a loop length by which the reinforcing loop elements protrude in the bent-out state of the storage box.
  • this configuration also ensures that the reinforcing loop elements in the installed state are sufficiently close to each other so that the inclination of a pressure strut between the reinforcing loop elements does not become too low and therefore the compressive forces that occur do not become excessively large.
  • An even more compact connection element is obtained according to the invention if the length of the storage box is less than 1.5 times the loop length.
  • the connecting element according to the invention can be used individually or in combination with similar or different types of connecting elements. In this way, the carrying behavior of the overall connection is advantageously influenced by a locally limited measure.
  • the reinforcement loop elements 3 may be, for example, rebars or flexible cable elements which are connected at their free ends via a clamp 2, sleeve or the like.
  • the length L of the storage box is designed such that the reinforcing loops 3 can be easily accommodated inside the storage box 1, as in FIG Fig. 1a shown.
  • the length L of the storage box 1 is slightly less than 2.5 times the length of the loop 1.
  • FIG Fig. 2 schematically shown in a perspective view. This is different from the one in Fig. 1a shown first embodiment by profiling, which are provided in the form of recesses 12 in the storage box floor 1 c. In this case, the recesses 12 are provided in the present embodiment adjacent to the penetration openings 1 ', 1''.
  • FIG. 2 the connecting element 20 with bent by the length of 1 Reinforcement loop elements 3, ie in the final state, which occupies the connecting element in a combination of precast concrete parts.
  • the loop length 1 serves here, as in Fig. 2 shown, the storage box floor 1c.
  • FIG Fig. 4 A connection of precast concrete parts using the connecting element 20 according to the invention is shown schematically in FIG Fig. 4 showing both a vertical and a horizontal sectional view of the connection.
  • the connecting elements 20 according to the invention are provided in end-side potting grooves 11 of precast concrete elements 5 to be joined together.
  • the precast concrete elements 5 are placed side by side with their end faces in such a way that a gap 10 forms in the region of the grouting grooves 11 and is later filled with grout.
  • the reinforcing loop elements 3 are bent out of the custody boxes 1, so that the reinforcing loop elements 3 of opposing connecting elements 20 overlap.
  • a mounting bar 8 made of reinforcing steel is guided by the overlaps. Finally, the grouting of the joint is made to connect the finished parts 5 non-positively with each other.
  • the connecting elements 20, as in the upper part of Fig. 4 can be seen in the vertical section, preferably evenly arranged over the precast concrete elements 5.
  • a model for the in the range of two interconnected by connecting elements 20 precast concrete 5 adjusting behavior is schematically in Fig. 3 shown.
  • a transverse force stress Q whose effective direction is indicated schematically by arrows 6 in FIG Fig. 3 is specified, formed between the precast concrete 5 in the grout or concrete a pressure field, by a inclined concrete strut 7 can be modeled.
  • the model, inclined concrete strut 7 is supported at its ends on the storage boxes 1 of the connecting elements 20, wherein both the Verwahrkastenenden 1 a, 1b and the recesses 12 of the deposit box floor 1 c contribute to improved support and load transfer of the strut 7.
  • the forces 5 aroused by the strut 7 must be taken up and down.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Adornments (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Um Tragstrukturen eines aus Betonfertigteilen erstellten Gebäudes zu errichten, müssen die Betonfertigteile miteinander kraftschlüssig verbunden werden. Scheibenförmige Wandelemente werden miteinander oder mit vertikal stehenden Stützen an Vertikalfugen verbunden. An den Stirnseiten der Elemente sind entsprechende Vergussnuten angeordnet, auf deren Grund Verbindungselemente mit Verwahrkästen angeordnet werden, die herausklappbare Bewehrungselemente beinhalten. Diese Bewehrungselemente können sowohl aus Betonstahl als auch flexiblen Seilelementen bestehen. Derartige Verbindungselemente sind beispielsweise in der WO 03/008737 offenbart.
  • Durch Herausklappen dieser Bewehrungselemente stehen senkrecht zur Stirnseite schlaufenartige Elemente zur Verfügung, die beim Zusammenstellen der Fertigteilelemente in der Fuge überlappen. Die sich in der Fuge überlappenden Schlaufen werden zumeist über die gesamte Höhe der Fertigteilelemente in der Vergussfuge mit Fugenmörtel vergossen. Nach dessen Erhärten kann die Vergussfuge dank der überlappenden Verbindungselemente Kräfte in verschiedenen Richtungen übertragen, d.h. einerseits Zugkräfte in der Überlappung senkrecht zur Stirnseite der Fertigteilelemente, andererseits Querkräfte senkrecht zur Scheibenebene und, besonders wichtig, Querkraft parallel zur Fugenlängsrichtung. Letztere stellt einen baupraktisch sehr häufig auftretenden Lastfall dar.
  • Für die Querkraftübertragung parallel zur Fuge sind verschiedene industriell gefertigte Verbindungselemente bekannt, wie sie schematisch in Fig. 5 dargestellt sind. Es gibt kontinuierliche Profilelemente (Fig. 5c)), wie beispielsweise die Pfeifer-VS®-Schiene, PFEIFER-VS®-Leiste, Betomax-Schlaufmax, Philipp-Schiene, und auch Einzelelemente (Fig. 5a), b)), die durch mehrfach wiederholte Anordnung von Bewehrungsschlaufen in der Fertigteilfuge übereinander die Querkraftübertragung sicherstellen sollen. Die Längen dieser Schienen und Leisten liegt aus logistischen Gründen bei etwa 1,20 m. Um Geschosshöhe zu erreichen, werden mehrere Schienenelemente nahtlos aneinandergefügt. Wenn weniger Schlaufen in einer Fuge benötig werden, so kommen einzelne Verwahrkästen mit je nur einer Schlaufen mit individuellem Abstand zum Einsatz. Beispielhaft können im Geschossbau oben zwei und unten zwei Einzelschlaufen benötigt werden.
  • Als Einzelelemente stehen beispielsweise die Pfeifer-VS®-Box (Fig. 5a)) und die Philipp-Verbindungsschlaufe (Fig. 5b)) zur Verfügung. Beiden ist gemein, dass es sich um einen länglichen Verwahrkastenkastens handelt, an dessen einem Ende eine Seilschlaufe angeordnet ist, die im Inneren des Verwahrkastenkastens verwahrt werden kann. Die Gesamtlänge ist im Wesentlichen auf die eine Schlaufe abgestimmt und wesentlich kürzer als die Schienen und Leisten. Im Endzustand sind die Einzelboxen am Grund der Vergussnut angeordnet, und die einander gegenüberliegenden Schlaufen werden herausgeklappt und überlappend durch den eingebrachten und erhärtenden Mörtel verbunden.
  • Bei den bekannten Verbindungselemententen hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere im Bereich von Einzelelementen und/oder freien Rändern eine frühzeitige Rissbildung im Beton bzw. Mörtel der Verbindung auftritt, wodurch die Tragfähigkeit, Steifigkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung beeinträchtigt wird.
  • Ferner offenbart die US 6,308,478 B1 ein Verbindungselement nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungselement zum querkraftschlüssigen Verbinden von Betonfertigteilen bereitzustellen, das ein verbessertes Tragverhalten einer Verbindung bei Querkraftbeanspruchung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei kompakten Verbindungselementen mit nur einer Bewehrungsschlaufe oder an freien Enden schienenartiger Verbindungselemente bei Querkraftbeanspruchung kein Kräftegleichgewicht einstellt, bei welchem die wesentlichen Zugkräfte in der Verbindung durch Bewehrungselemente aufgenommen werden.
  • Die Erfindung stellt daher darauf ab, das Verbindungselement insbesondere auch bei kompakten Abmessungen derart auszugestalten, dass die Zugkräfte, die in der Verbindung infolge einer schrägen Betondruckstrebe durch Querkraftbeanspruchung entstehen, durch Bewehrungselemente aufgenommen und weitergeleitet werden. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem gattungsgemäßen Verbindungselement die Durchdringungsöffnungen der zwei Bewehrungsschlaufenelemente nahe gegenüberliegender Enden des Verwahrkastens vorgesehen sind. Mit anderen Worten liegen bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement die zwei gegenüberliegende Bewehrungsschlaufen im herausgebogenen Zustand (Endzustand) nahe den jeweiligen Enden des Verwahrkastens.
  • Hierdurch ergibt sich bei jedem einzelnen, erfindungsgemäßen Verbindungselement ein in sich geschlossenes Tragverhalten, bei dem sich infolge Querkraftbeanspruchung eine geneigte Druckstrebe im Beton ausbilden kann, die sich an ihren (gedachten) Enden auf den Bewehrungsschlaufen des Verbindungselements abstützen kann, um das Einleiten übermäßiger Zugkräfte in den Beton bzw. Mörtel zu vermeiden.
    Auf diese Weise kann einer schädlichen Rissbildung im Verbindungsbereich wirksam vorgebeugt werden, was neben der Tragfähigkeit auch die Dauerhaftigkeit und Steifigkeit der Verbindung deutlich erhöht. Gleichzeitig besitzt das erfindungsgemäße Verbindungselement eine einfache Konstruktion und kann ohne Veränderung des bisherigen Bauablaufes problemlos eingesetzt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verbindungselement mit genau zwei Bewehrungsschlaufenelementen ist höchst variabel einsetzbar und besitzt im Unterschied zu bekannten Einzelelementen ein deutlich verbessertes, in sich geschlossenes Tragverhalten.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der maximale Abstand der endnahen Durchdringungsöffnungen von einem Ende in Längsrichtung des Verwahrkastens geringer ist als das 0,5-fache einer Schlaufenlänge, um welche die Bewehrungsschlaufenelemente im herausgebogenen Zustand von dem Verwahrkasten hervorstehen. Hierdurch wird ein besonders kompaktes Verbindungselement bereitgestellt. Darüber hinaus kann sich eine infolge von Querkraftbeanspruchung ausbildende Betondruckstrebe bei randnaher Anordnung der Durchdringungsöffnungen und somit der eingebauten Bewehrungsschlaufenelemente wirksam an den nahegelegenen Enden des Verwahrkastens abstützen, wodurch das Tragverhalten des Verbindungselements weiter verbessert wird. Dabei ist es bevorzugt, dass der maximale Abstand der endnahen Durchdringungsöffnungen von einem Ende in Längsrichtung des Verwahrkastens geringer ist als das 0,25fache, besonders bevorzugt das 0,1-fache der Schlaufenlänge.
  • Hinsichtlich kompakter Liefer- und Einbauabmessungen des erfindungsgemäßen Verbindungselements ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Länge des Verwahrkastens geringer ist als das 2,5-fache einer Schlaufenlänge, um welche die Bewehrungsschlaufenelemente im herausgebogenen Zustand von dem Verwahrkasten hervorstehen. Gleichzeitig stellt diese Konfiguration jedoch auch sicher, dass die Bewehrungsschlaufenelemente im eingebauten Zustand ausreichend nahe beieinander liegen, sodass die Neigung einer sich zwischen den Bewehrungsschlaufenelementen einstellenden Druckstrebe nicht zu gering wird und die auftretenden Druckkräfte daher nicht übermäßig groß werden. Ein noch kompakteres Verbindungselement wird erfindungsgemäß erhalten, wenn die Länge des Verwahrkastens geringer ist als das 1,5fache der Schlaufenlänge.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass zumindest zwei Bewehrungsschlaufenelemente im in den Verwahrkasten aufgenommenen Zustand einander zugewandt sind und bevorzugt einander zumindest teilweise überlappen, sodass das erfindungsgemäße Verbindungselement kaum größere Abmessungen besitzt als ein bekanntes Einzelschlaufenelement, jedoch ein drastisch verbessertes Tragverhalten aufweist.
  • Um eine wirksame Aufnahme und Weiterleitung der infolge einer Querkraftbeanspruchung auftretenden Kräfte im Beton sicherzustellen, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Verwahrkastenboden zumindest abschnittsweise durch Erhebungen und/oder Vertiefungen profiliert ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Bewehrungsschlaufenelemente des Verbindungselements bei Querkraftbeanspruchung auch aktiviert werden, bevor sich eine übermäßige Verformung und Rissbildung im Bereich der Verbindung einstellt. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen benachbart zu den Durchdringungsöffnungen vorgesehen sind, sodass sich das gewünschte, geschlossene Tragsystem unter Einbindung der Bewehrungsschlaufenelemente einstellt.
  • Das erfindungsgemäße Verbindungselement kann einzeln oder in Kombination mit gleichartigen oder andersartigen Verbindungselementen eingesetzt werden. Auf diese Weise wird durch eine lokal begrenzte Maßnahme das Tragverhalten der Gesamtverbindung vorteilhaft beeinflusst.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Fig. 1a
    zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements;
    Fig. 1b
    zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements;
    Fig. 2
    zeigt schematisch eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements;
    Fig. 3
    zeigt schematisch eine Modellvorstellung des Tragverhaltens zweier miteinander durch Verbindungselemente verbundener Betonfertigteile;
    Fig. 4
    zeigt schematisch eine querkraftschlüssige Verbindung von Betonfertigteilen unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungselements;
    Fig. 5
    zeigt schematisch Verbindungselemente gemäß dem Stand der Technik.
    Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1a zeigt schematisch ein Verbindungselement 20 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verbindungselement 20 dient zum querkraftschlüssigen Verbinden von Betonfertigteilen an einer Fuge mit Querkräften parallel zur Fugenlängsrichtung und umfasst einen Verwahrkasten 1 sowie zwei herausbiegbare Bewehrungsschlaufenelemente 3. Der Verwahrkasten 1 besitzt eine längliche, hohlkastenartige Form mit einer Länge L und zwei längsstirnseitigen Enden 1a, 1b. In einem Verwahrkastenboden 1c sind zwei Öffnungen 1', 1'' vorgesehen, an welchen die Bewehrungsschlaufenelemente 3 den Verwahrkasten 1 durchdringen.
  • Bei den Bewehrungsschlaufenelementen 3 kann es sich beispielsweise um Betonstabstahl oder um flexible Seilelemente handeln, die an ihren freien Enden über eine Klemme 2, Muffe oder dergleichen verbunden sind.
  • Die Durchdringungsöffnungen 1', 1'' sind erfindungsgemäß nahe den gegenüberliegenden Enden 1a, 1b des Verwahrkastens 1 vorgesehen, wie in Fig. 1a gezeigt. Dabei ist es bevorzugt, dass der in Fig. 1a gezeigte, maximale Abstand a der Durchdringungsöffnungen 1', 1'' von den Enden 1a, 1b des Verwahrkastens 1 geringer ist als das 0,5-fache der untenstehend noch näher definierten Schlaufenlänge 1. Darüber hinaus ist der maximale Abstand a der Durchdringungsöffnungen 1', 1'' von den Enden 1a, 1b des Verwahrkastens 1 zumindest bei kompakten Verbindungselementen bevorzugt geringer als das 0,1-fache der Länge L des Verwahrkastens.
  • Ferner ist die Länge L des Verwahrkastens derart ausgelegt, dass die Bewehrungsschlaufen 3 problemlos im Inneren des Verwahrkastens 1 aufgenommen werden können, wie in Fig. 1a gezeigt. Dabei sind die Schlaufen 3 im Unterschied zum Stand der Technik einander zugewandt. Ausgehend von diesem Zustand können die Schlaufen 3 aus dem Verwahrkasten 1 herausgebogen werden, um den in Fig. 2 gezeigten Endzustand zu erreichen, in welchem die Schlaufen 3 um eine Schlaufenlänge 1 von dem Verwahrkasten 1 hervorstehen. In der in Fig. 1a gezeigten Ausführungsform ist die Länge L des Verwahrkastens 1 etwas geringer als das 2,5-fache der Schlaufenlänge 1.
  • Fig. 1b zeigt ein Verbindungselement 20 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das in Fig. 1b gezeigte Verbindungselement 20 unterscheidet sich von demjenigen gemäß der in Fig. 1a gezeigten, ersten Ausführungsform in der Länge L des Verwahrkastens 1. Diese ist bei der in Fig. 1b gezeigten, zweiten Ausführungsform erheblich geringer und beträgt etwas weniger als das 1,5-fache der Schlaufenlänge 1. Hierdurch ergibt sich ein noch kompakteres Verbindungselement, in welchem die Schlaufen 3 im eingeklappten Zustand überlappend angeordnet sind. Gleichzeitig ist der maximale Abstand a der Durchdringungsöffnungen 1', 1'' in der zweiten Ausführungsform absolut gesehen etwa genauso groß wie in der ersten Ausführungsform, wodurch sich jedoch ein etwas größeres Verhältnis zwischen maximalem Abstand a und Länge L des Verwahrkastens ergibt.
  • Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements 20 ist in Fig. 2 schematisch in einer Perspektivansicht dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 1a gezeigten, ersten Ausführungsform durch Profilierungen, die in der Form von Vertiefungen 12 im Verwahrkastenboden 1c vorgesehen sind. Dabei sind die Vertiefungen 12 in der vorliegenden Ausführungsform benachbart zu den Durchdringungsöffnungen 1', 1'' vorgesehen.
  • Ferner zeigt Fig. 2 das Verbindungselement 20 mit um die Länge 1 herausgebogenen Bewehrungsschlaufenelementen 3, d.h. in dem Endzustand, welchen das Verbindungselement in einer Verbindung von Betonfertigteilen einnimmt. Als Bezugspunkt für die Schlaufenlänge 1 dient hierbei, wie in Fig. 2 gezeigt, der Verwahrkastenboden 1c.
  • Eine Verbindung von Betonfertigteilen unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungselements 20 ist schematisch in Fig. 4 dargestellt, die sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Schnittansicht der Verbindung zeigt. Wie insbesondere in der unten dargestellten, horizontalen Schnittansicht zu erkennen ist, sind die erfindungsgemäßen Verbindungselemente 20 in stirnseitigen Vergussnuten 11 von miteinander zu verbindenden Betonfertigteilen 5 vorgesehen. Die Betonfertigteile 5 sind mit ihren Stirnseiten derart nebeneinander gestellt, dass sich im Bereich der Vergussnuten 11 eine Fuge 10 bildet, die später mit Vergussmörtel gefüllt wird. Nach dem Nebeneinanderstellen der Betonfertigteile 5 werden die Bewehrungsschlaufenelemente 3 aus den Verwahrkästen 1 herausgebogen, sodass sich die Bewehrungsschlaufenelemente 3 einander gegenüberliegender Verbindungselemente 20 überlappen. Anschließend wird ein Montagestab 8 aus Betonstahl durch die Überlappungen geführt. Abschließend wird der Verguss der Fuge vorgenommen, um die Fertigteile 5 kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Dabei sind die Verbindungselemente 20, wie im oberen Teil von Fig. 4 in dem Vertikalschnitt zu erkennen ist, bevorzugt gleichmäßig über die Betonfertigteile 5 angeordnet.
  • Ein Modell für das sich im Bereich zweier miteinander durch Verbindungselemente 20 verbundener Betonfertigteile 5 einstellende Tragverhalten ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Bei Vorliegen einer Querkraftbeanspruchung Q, deren Wirkrichtung schematisch durch Pfeile 6 in Fig. 3 angegeben ist, bildet sich zwischen den Betonfertigteilen 5 im Vergussmörtel bzw. Beton ein Druckfeld aus, das durch eine geneigte Betondruckstrebe 7 modelliert werden kann. Die modellhafte, geneigte Betondruckstrebe 7 stützt sich an ihren Enden auf den Verwahrkästen 1 der Verbindungselemente 20 ab, wobei sowohl die Verwahrkastenenden 1a, 1b als auch die Vertiefungen 12 des Verwahrkastenbodens 1c zu einer verbesserten Abstützung und Lastabtragung der Druckstrebe 7 beitragen. Um ein Kräftegleichgewicht zu erzielen, müssen die von der Druckstrebe 7 geweckten Kräfte 5 unten und oben aufgenommen werden. Dies erfolgt in dem Modell durch die an den Verwahrkastenenden angeordneten Bewehrungsschlaufenelemente 3, in denen sich horizontale Zugstreben 4 bilden. Ein derartiges Gleichgewicht ohne erhebliche Zugbeanspruchung des Betons kann sich bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungselements 20 durch die vorteilhafte Anordnung der Bewehrungsschlaufenelemente 3 einstellen, was bei bekannten Einzelschlaufenelementen bisher nicht möglich gewesen ist. Daher wird durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungselements 20 die Entstehung von Schädigungen und Rissen im Mörtel bzw. Beton verhindert und somit die Tragfähigkeit, Steifigkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung beträchtlich erhöht.
  • Die vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen weisen jeweils genau zwei Bewehrungsschlaufenelemente auf, da sich hierdurch besonders kompakte und vielseitige Verbindungselemente mit einem in sich geschlossenen Tragverhalten ergeben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, die Verbindungselemente mit einer größeren Anzahl von Bewehrungsschlaufenelemente, sofern zumindest die zwei äußersten Bewehrungsschlaufenelemente nahe den Enden des Verwahrkastens angeordnet sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verwahrkasten für die Bewehrungsschlaufen
    1a, b
    Verwahrkastenenden
    1c
    Verwahrkastenboden
    1', 1''
    Durchdringungsöffnungen
    2
    Endverankerung der Bewehrungsschlaufe
    3
    Bewehrungsschlaufe aus Drahtseil oder Betonstahl
    4
    Horizontale Zugkraft
    5
    Betonfertigteil wand- oder stützenartig
    6
    Querkraft parallel zur Wandfuge
    7
    Schräge Druckstrebe im Vergussbereich
    8
    Montagestab aus Betonstahl
    9
    Bereich mit Vergussmörtel
    10
    Fuge zwischen zwei Betonfertigteilen
    11
    Vergussnut
    12
    Vertiefungen oder Erhebungen zur Verbesserung des Druckstrebenangriffs
    20
    Verbindungselement
    L
    Länge des Verwahrkastens
    l
    Schlaufenlänge

Claims (11)

  1. Verbindungselement (20) zum querkraftschlüssigen Verbinden von Betonfertigteilen (5) an einer Fuge (10) mit Querkräften parallel zur Fugenlängsrichtung, umfassend einen bevorzugt länglichen Verwahrkasten (1) und Bewehrungsschlaufenelemente (3), die in dem Verwahrkasten (1) aufnehmbar und aus diesem herausbiegbar sind, wobei die Bewehrungsschlaufenelemente (3) den Verwahrkasten (1) im Bereich jeweils einer Durchdringungsöffnung (1', 1'') des Verwahrkastens (1) durchdringen, wobei
    das Verbindungselement genau zwei Bewehrungsschlaufenelemente (3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungsöffnungen (1', 1'') der zwei Bewehrungsschlaufenelemente (3) nahe gegenüberliegender Enden (1a, 1b) des Verwahrkastens (1) vorgesehen sind.
  2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Abstand der endnahen Durchdringungsöffnungen (1', 1'') von einem Ende (1a, 1b) in Längsrichtung des Verwahrkastens (1) geringer ist als das 0,5-fache, bevorzugt das 0,25-fache, besonders bevorzugt das 0,1-fache einer Schlaufenlänge (1), um welche die Bewehrungsschlaufenelemente (3) im herausgebogenen Zustand von dem Verwahrkasten (1) hervorstehen.
  3. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Verwahrkastens (1) geringer ist als das 2,5-fache einer Schlaufenlänge (1), um welche die Bewehrungsschlaufenelemente (3) im herausgebogenen Zustand von dem Verwahrkasten (1) hervorstehen.
  4. Verbindungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Verwahrkastens (1) geringer ist als das 1,5-fache der Schlaufenlänge (1).
  5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Bewehrungsschlaufenelemente (3) im in den Verwahrkasten (1) aufgenommenen Zustand einander zugewandt sind und bevorzugt einander zumindest teilweise überlappen.
  6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwahrkastenboden (1c) zumindest abschnittsweise durch Erhebungen und/oder Vertiefungen (12) profiliert ist.
  7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen (12) benachbart zu den Durchdringungsöffnungen (1', 1'') vorgesehen sind.
  8. Betonfertigteil (5), bei dem an zumindest einer Stirnseite Verbindungselemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet sind.
  9. Querkraftschlüssige Verbindung von Betonfertigteilen (5) an einer Fuge (10) mit Querkräften parallel zur Fugenlängsrichtung, wobei die Betonfertigteile (5) jeweils mindestens ein Verbindungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  10. Querkraftschlüssige Verbindung von Betonfertigteilen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungselemente (20) gleichmäßig über das Betonfertigteil (5) angeordnet sind.
  11. Querkraftschlüssige Verbindung von Betonfertigteilen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (20) auf dem Grund einer Vergussnut (11) an einer Stirnseite des Betonfertigteils (5) angeordnet sind.
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