EP2743415A1 - Dehnfugenkonstruktionselement - Google Patents

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EP2743415A1
EP2743415A1 EP13188862.0A EP13188862A EP2743415A1 EP 2743415 A1 EP2743415 A1 EP 2743415A1 EP 13188862 A EP13188862 A EP 13188862A EP 2743415 A1 EP2743415 A1 EP 2743415A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mandrel
expansion joint
construction element
bearing sleeve
joint construction
Prior art date
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Granted
Application number
EP13188862.0A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2743415B1 (de
Inventor
Rene Ziegler
Roger Wey
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SPAETER Zug AG
Original Assignee
SPAETER Zug AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SPAETER Zug AG filed Critical SPAETER Zug AG
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Publication of EP2743415A1 publication Critical patent/EP2743415A1/de
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Publication of EP2743415B1 publication Critical patent/EP2743415B1/de
Active legal-status Critical Current
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Classifications

    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a Dehnfugenkonstrutation element consisting of a heavy duty mandrel with a rectangular cross section and a bearing sleeve in which the heavy duty mandrel stored, the heavy duty mandrel is a straight, filled hollow mandrel, and that the bearing sleeve in the installed state with its exit surface flush with a expansion joint side outer surface of a component , in which the bearing sleeve is intended to be installed, runs, while the heavy-duty mandrel is intended to be installed flush with the bearing sleeve in an adjacent, concrete component.
  • EP 0 059 171 B1 already shows an expansion joint construction element with a heavy duty mandrel and a bearing sleeve which both have a rectangular cross-sectional shape.
  • This rectangular cross-sectional shape is used here to allow a transverse displacement of the heavy duty mandrel in the bearing sleeve and accordingly plastic side plastic elements are mounted in the bearing sleeve made of foam.
  • an expansion joint construction element of the type mentioned which is characterized in that both the heavy duty mandrel and the bearing sleeve on two opposite in the installed position vertically aligned side walls double headed bolts are mounted directly or indirectly and the hollow mandrel is filled with ultra-high-strength concrete.
  • FIG. 1 shows an expansion joint construction element according to the invention in the installed state.
  • B 1 denotes a first component
  • B 2 a second component
  • an expansion joint construction element which is denoted overall by 1, the expansion joint D is bridged on the one hand and Transferring loads from one component to another component.
  • An expansion joint construction element 1 consists essentially of two parts, namely on the one hand a heavy-duty mandrel 10 and on the other hand a bearing sleeve 20.
  • the bearing sleeve 20 is embedded in the component B 2 and the heavy-load mandrel 10 in the component B 1 here .
  • the bearing sleeve 20 is concreted so that its opening to the expansion joint D is open towards arranges, in such a way that a marginal flange 21, with the expansion joint forming the outside of the component B 2 is aligned.
  • This flange 21 has no static effect, but serves practically only as a nail plate of the bearing sleeve 20 to attach them to the installation this accurate to a formwork.
  • the bearing sleeve 20 consists essentially of a bearing tube 22 which is closed at its end remote from the expansion joint D in the installed state. This remote from the expansion joint end is denoted by 23. This end 23 may be closed by means of a welded plate, or, as shown here, be closed by means of a plastic plug 24.
  • the bearing tube 22 has a rectangular, or as shown in this special form, a square cross-section.
  • this bearing tube 22 is preferably welded together from two rectangular U-profiles. The welds then come to lie opposite each other, as in the later to be described FIG. 3 is recognizable.
  • double head bolts 26 are known welded, as this particular in the FIG. 3 is apparent.
  • These double head bolts 26 each consist of a rod portion 27 and both sides attached thereto head plates 28. These two parts can be made in one piece, or be subsequently connected together, as later in a special embodiment according to FIG. 4 is described.
  • the top plate may be welded to both ends of the rod portion.
  • a flange 21 may instead be slid an annular plastic part.
  • This has the additional advantage that when vibrations or other minor relative movements of the sleeve relative to the component B 2 no breaking occurs in the edge region.
  • FIG. 2 referenced, in which such a deferred plastic sleeve 15 is shown on the heavy-duty mandrel 10. In an absolutely identical manner, such a plastic sleeve can also be pushed onto the bearing sleeve.
  • the heavy-duty mandrel 10 is inserted into the bearing sleeve 20 and only then the component B 1 concreted while the mandrel einbetoniert.
  • the heavy duty mandrel 10 has a same shape, rectangular or square cross section, corresponding to the inner cross section of the bearing tube 22 of the bearing sleeve 20.
  • the heavy duty mandrel 10 is in this case from a pipe section 11, which is closed on one or both sides with a cover 12.
  • the cover 12 may also be designed here from plastic plugs, or as shown here, be realized with a welded metal plate.
  • the interior 13 is potted with a filling 14.
  • the filling 14 is made of an ultra-high-strength concrete, preferably of an ultra-high-strength, fiber-reinforced concrete.
  • the heavy duty mandrel 10 is seen in a view from above.
  • a plastic sleeve 15 is pushed. This is moved during installation so that it comes to the concern when creating the component B 1 on the formwork for expansion joint D.
  • this plastic sleeve is used to 10 in case of slight deformation of the heavy duty mandrel breaking out of the concrete around the mandrel, in the area where this opens into the component B 1 , to prevent.
  • double-headed bolts 17 are welded here as well. This is thanks to the rectangular cross-section of the mandrel, as well as in the bearing sleeve 20, easily possible.
  • the double head bolts 17 also consist of a rod portion and at both ends of a top plate. It may well be the same double-head bolts, as they are integrally formed on the bearing sleeve 20. The further structure is accordingly, as already on the basis of FIG. 1 described.
  • the bearing sleeve 20 is shown with a view in the longitudinal direction of the bearing sleeve.
  • the bearing sleeve 20 consists of two rectangular U-profiles, which are welded on opposite sides by means of corresponding welds to form a tube.
  • At the mentioned side walls opposite each other double-head bolts 26 are welded on both sides.
  • the top plates 28 of the double headed bolts 26 are in diameter At least twice as large as the diameter of the rod sections 27. This size choice guarantees a sufficient anchorage to ensure that the ends of the double headed bolt cause no punching effect.
  • FIG. 5 shows a possibility in this regard.
  • This Bride 30 may be designed as a clamp strap, or, if the longitudinal displacement is not an issue, also be pushed with a snug fit on the bearing sleeve or on the heavy duty mandrel.
  • Eyelets 31 are formed on two opposite side walls of this Bride for receiving double-headed bolts. So that these double head bolts can be pushed through the eyelets 31, double headed bolts, as in the FIG. 4 shown, proposed.
  • the rod portion 27 is provided on at least one side with a thread and the top plate 28 is designed here as an annular disc with an internal thread.
  • FIG. 6 shown a force-displacement diagram, which is not a numerically correct representation, but only to a schematic representation to explain the operation of the inventive expansion joint construction element.
  • the lower dashed line in the diagram symbolizes the normal load capacity of a ceiling slab, which can be connected, for example via a corresponding expansion joint construction element, to a second component, either an adjoining ceiling slab or a structural component such as a load-bearing wall or pillar. From this normal ceiling load, denoted Ln in the drawing, the expansion joint construction element is designed.
  • the maximum occurring ceiling load before the destruction is represented by Lm in the figure.
  • a dot-dash line, which is designated by a shows the usual load behavior of a heavy duty mandrel which is made entirely of steel.
  • a second solid line b is shown, which shows the corresponding behavior of a heavy duty mandrel having a steel shell, and is filled with ultra high strength concrete.
  • a heavy duty mandrel has a very similar behavior under conventional loads as conventional heavy duty mandrels Stole. If, however, these conventional loads are significantly exceeded, then a heavy duty mandrel made of solid steel deforms only slightly and accordingly, a critical overload is virtually unrecognizable by the extent of the deformation. On the contrary, the characteristic curve of a heavy-duty mandrel of the inventive type runs much more flat at a load occurring above the standard load, and this means that a significantly greater deformation occurs, which of course is immediately recognizable. Heavy duty mandrels filled with sand or resin do not give comparable results.
  • the increased deformability of the heavy duty mandrel also requires further adjustments to the expansion joint construction element 1. While known expansion joint construction elements also use the flange on the bearing shell to attach reinforcing elements here, this concept is unsuitable for the heavy duty mandrel used here. Since the inventive heavy-load mandrel permits greater movement, the anchoring forces must be further away from the expansion joint area. This can be realized thanks to the rectangular cross-sectional shape of heavy duty mandrel 10 and bearing sleeve 20 by means of the aforementioned double-head bolts 26 and 17 in an ideal manner, since in this cross-sectional shape in particular a very simple welding connection can be realized. As a result, the anchor at the desired distance from the joint is attached away.
  • a solution in which at least the area where the heavy-load mandrel penetrates into the component B 1 is provided with a plastic collar, so that the movements of the mandrel merely lead to a deformation of the plastic collar, without a To cause the concrete to flake off in this area.
  • the same solution can also be mounted in the region B of the bearing sleeve in the component B 2 .

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Abstract

Es wird ein Dehnfugenkonstrutkionselement vorgeschlagen, welches im Gebrauchszustand annähernd die gleiche Verformung aufweist, wie bei einem Schwerlastdorn aus Vollstahl, jedoch ist ein wesentlich grösserer Verformungsweg zum vollständigen Bruch erlaubt, so dass hierdurch eine höhere Sicherheit realisiert wird. Das Dehnfugenkonstruktionselement (1) besteht aus einem Schwerlastdorn (10) und einer Lagerhülse (20), die beide einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen an zwei einander gegenüberliegenden, in der Einbaulage vertikal ausgerichteten Seitenwänden (25, 16) sowohl des Schwerlastdornes (10) als auch der Lagerhülse (20) sind Doppelkopfbolzen (26, 17) direkt oder indirekt angebracht. Zudem ist der Hohldorn mit ultrahochfestem Beton gefüllt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dehnfugenkonstruktionselement bestehend aus einem Schwerlastdorn mit einem rechteckigen Querschnitt und einer Lagerhülse in der der Schwerlastdorn lagert, wobei der Schwerlastdorn ein gerader, gefüllter Hohldorn ist, und dass die Lagerhülse im eingebauten Zustand mit seiner Austrittsfläche bündig mit einer dehnfugenseitigen Aussenfläche eines Bauteiles, in dem die Lagerhülse einzubauen bestimmt ist, verläuft, während der Schwerlastdorn in einem benachbarten, betonierten Bauteil fluchtend mit der Lagerhülse einzubauen bestimmt ist.
  • Dehnfugenkonstruktionselemente der hier interessierender Art sind bereits seit 1980 bekannt. So zeigt die EP 0 032 105 B1 eine Dehnfugenkonstruktion bestehend aus einem Schwerlastdorn und einer Lagerhülse, wobei die Lagerhülse eine Befestigungsplatze in Form eines Flansches aufweist. Hierbei dient der Befestigungsflansch in diesem Falle lediglich als Einbauhilfe ohne eine statische Funktion aufzuweisen. Den Befestigungsflansch jedoch auch statisch zu nutzen geht aus der EP 0 059 171 B1 auch schon hervor.
  • Das letztgenannte Schutzrecht EP 0 059 171 B1 zeigt bereits ein Dehnfugenkonstruktionselement mit einem Schwerlastdorn und einer Lagerhülse die beide eine rechteckige Querschnittsform aufweisen. Diese rechteckige Querschnittsform wird hier verwendet um eine Querverschiebung des Schwerlastdornes in der Lagerhülse zuzulassen und entsprechend sind seitliche Kunststoffelemente aus Schaumstoff in der Lagerhülse angebracht.
  • Auch aus der EP 0 328 484 A1 ist ein gattungsgemässes Dehnfugenkonstruktionselement bekannt, wobei hier die Lagerhülse als Kunststoffteil gebildet ist und die lastübertragenden Flächen durch in die Lagerhülse eingeschobene Stahlplatten realisiert sind. Die seitlichen Flächen hingegen sind hier als deformierbare Kunststoffwände gestaltet. Der rechteckige Querschnitt wird somit auch hier dazu gewählt um Querverschiebungen des Schwerlastdornes in der Lagerhülse zuzulassen.
  • Des weiteren hat man auch damit experimentiert die Schwerlastdorne statt monolithisch aus rostfreiem Stahl zu fertigen, diese als Hohldorn zu gestalten und diese mit einem anderen Material zu füllen. So ist aus der EP 0 545 854 B1 ein Schwerlastdorn bekannt der aus einem rostfreien Mantel besteht in dem ein Eisenkern erhalten ist. Zwischen dem Eisenkern und dem Mantel aus rostfreiem Stahl ist der Zwischenraum mit Zement ausgegossen. Diese Lösung beabsichtigt im Wesentlichen eine Kostenreduktion zu bewirken und zu vermeiden, dass eine elektrolytische Funktion zwischen unterschiedlichen Metallen auftritt. Dabei dient der Zement als Isolation und gemäss dieser Druckschrift zudem als schalldämmendes Mittel. Eine ähnliche Lösung sieht auch die EP 0 685 613 B1 vor, wobei wiederum der Schwerlastdorn als Hohlprofil gestaltet ist und hier der Innenraum mit Sand zur Schalldämmung ausgefüllt.
  • Letztlich ist noch aus der EP 0 691 269 A5 ein Schwerlastdorn bekannt, der wiederum als Hohldorn gestaltet ist und einen runden oder eckigen Querschnitt haben kann und in dem ein Armierungsstab mit aushärtendem Gussmaterial eingegossen ist. Hierdurch soll eine verbesserte Verankerung des Schwerlastdornes im Bauelement realisiert werden.
  • Ein Problem runder Schwerlastdorne besteht in deren punktuellen Auflage im Austrittsbereich der Hülse. Des führt oftmals zu Kaltschweissungen, die sich dann bei einer Dehnfugenbewegung unter lautem Knall lösen. Dies trifft bei Vierkantschwerlastdornen nicht auf.
  • Bisher hat man bei der Dimensionierung von den Fugenkonstruktionselementen aus Gründen der Sicherheit die Schwerlastdorne überdimensioniert. Diese Sicherheit ist jedoch trügerisch. Ein Dehnfugenkonstruktionselement mit einem Schwerlastdorn aus Vollstahl hat einen hohen E-Modul in der Grösse von rund 200'000 N/mm2. Dem gegenüber hat jedoch Beton einen E-Modul, also einen Elastizitätsmodul von rund 30'000 - 50'000 N/mm2. In einem der Anmeldung beiliegenden Kraft-Weg-Diagramm erkennt man, dass die Verformung im Gebrauchsbelastungszustand relativ gering ist und innerhalb der elastischen Verformbarkeit liegt. Kommt man jedoch in den Grenzbereich der maximalen Deckentraglast so kommt es bei einem Schwerlastdorn aus Vollstahl zu einem sofortigen Bruch ohne dass vorher erkennbare Veränderungen auftreten die einen möglichen Schaden anzeigen würden. Geht man jedoch von einem Schwerlastdorn in Form eines Stahlhohlprofiles aus, so ist dessen elastische Verformbarkeit bis zum Bruch wesentlich grösser, das heisst im Prinzip sind bereits frühzeitig Anzeichen vorhanden, die auf eine Überlastung hinweisen, bevor es zu einem Bruch kommt. Trotzdem ist diese Lösung nicht brauchbar, da bereits im Gebrauchszustand eine zu starke Verformung auftritt, die zu einer Zerstörung des Betons im Fugenbereich führt.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dehnfugenkonstruktionselement zu schaffen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, das im Gebrauchszustand annähernd die gleiche Verformung aufweist wie bei einem Vollstahl, jedoch einen wesentlich grösseren Verformungsweg erlaubt bis zu einem vollständigen Bruch, so, dass hierdurch eine wesentliche Erhöhung der Sicherheit vorhanden ist, da eine Belastung nahe der Maximaltraglast der Decke frühzeitig erkennbar ist.
  • Diese Aufgabe löst ein Dehnfugenkonstruktionselement der eingangs genannten Art, welches sich dadurch auszeichnet, dass sowohl am Schwerlastdorn als auch an der Lagerhülse an zwei einander gegenüberliegenden in der Einbaulage vertikal ausgerichteten Seitenwänden Doppelkopfbolzen direkt oder indirekt angebracht sind und der Hohldorn mit ultrahochfestem Beton gefüllt ist.
  • Bezüglich der Bedeutung und dem Zusammenwirken der verschiedenen kennzeichnenden Merkmale wird in der nachfolgenden Beschreibung eingegangen. Des weiteren ist eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in der anliegenden Zeichnung dargestellt und anhand dieser und der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung sowie die weiteren bevorzugten Ausführungsformen gemäss den abhängigen Ansprüchen erläutert.
  • In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Beispiel dargestellt. Es zeigt:
    • Fig. 1
    zeigt das Dehnfugenkonstruktionselement im eingebauten Zustand, wobei die Lagerhülse in einem mittigen Längsschnitt dargestellt ist und der Schwerlastdorn in einer Seitenansicht gezeigt ist und lediglich an einem Ende teilweise geschnitten.
    Fig. 2
    zeigt den Schwerlastdorn für sich allein in einer Ansicht von oben und
    Fig. 3
    die Lagerhülse in einer stirnseitigen Ansicht, wiederum für sich allein.
    Fig. 4
    zeigt einen alternativen Doppelkopfbolzen und
    Fig. 5
    eine auf den Schwerlastdorn oder auf die Lagerhülse aufschiebbare Klemmhülse, in der der Doppelkopfbolzen, gemäss der Figur 4, gehalten werden kann.
    Fig. 6
    zeigt schliesslich ein Weg-Last-Diagramm eines herkömmlichen Schwerlastdornes und einen Schwerlastdorn wie im erfindungsgemäss Dehnfugenkonstruktionselement verwendet.
  • Die Figur 1 zeigt ein Dehnfugenkonstruktionselement gemäss der Erfindung im eingebauten Zustand. Mit B1 ist ein erstes Bauteil bezeichnet, während ein zweites Bauteil mit B2 gekennzeichnet ist. Zwischen diesen beiden Bauteilen besteht eine Dehnfuge D. Mittels eines Dehnfugenkonstruktionselementes, welches gesamthaft mit 1 bezeichnet ist, wird einerseits die Dehnfuge D überbrückt und Lasten von einem Bauteil auf einen anderen Bauteil übertragen.
  • Ein Dehnfugenkonstruktionselement 1 besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einerseits einen Schwerlastdorn 10 und andererseits einer Lagerhülse 20. Die Lagerhülse 20 ist hier im Bauteil B2 und der Schwerlastdorn 10 im Bauteil B1 einbetoniert. In diesem einbetonierten Zustand ist die Lagerhülse 20 so einbetoniert, dass dessen Öffnung zur Dehnfuge D hin offen anordnet ist, und zwar so, dass ein randständiger Flansch 21, mit der die Dehnfuge bildenden Aussenseite des Bauteiles B2 fluchtet. Dieser Flansch 21 hat keine statische Wirkung, sondern dient praktisch nur als Nagelplatte der Lagerhülse 20 um beim Einbau diese ortsgenau an einer Verschalung zu befestigen. Die Lagerhülse 20 besteht im Wesentlichen aus einem Lagerrohr 22, welches an seinem von der Dehnfuge D im eingebauten Zustand entfernt liegenden Ende verschlossen ist. Dieses von der Dehnfuge entfernte Ende ist mit 23 bezeichnet. Dieses Ende 23 kann mittels einer aufgeschweissten Platte verschlossen sein, oder, wie hier dargestellt, mittels eines Kunststoffstopfen 24 verschlossen sein.
  • Es ist hierbei wesentlich, dass das Lagerrohr 22 einen rechteckigen, oder wie in hier dargestellter Spezialform, einen quadratischen Querschnitt aufweist. Um eine grösstmögliche Festigkeit des Lagerrohres 22 zu erreichen, wird bevorzugterweise dieses Lagerrohr 22 aus zwei rechteckigen U-Profilen zusammengeschweisst. Die Schweissnähte kommen dann einander gegenüber zu liegen, wie dies in der später noch zu beschreibenden Figur 3 erkennbar ist. An den im eingebauten Zustand vertikal liegenden Seitenwänden 25 sind sogenannte Doppelkopfbolzen 26 angeschweisst, wie dies insbesondere auch in der Figur 3 ersichtlich ist. Diese Doppelkopfbolzen 26 bestehen jeweils aus einem Stababschnitt 27 und beidseitig daran befestigten Kopfplatten 28. Diese beiden Teile können einstückig gefertigt sein, oder nachträglich miteinander verbunden sein, wie dies später noch in einer speziellen Ausführung gemäss Figur 4 beschrieben wird. Bei der einstückigen Version kann die Kopfplatte an beiden Enden des Stababschnittes angeschweisst sein.
  • Entgegen der hier dargestellten Version, bei der am Lagerrohr 22 der Lagerhülse 20 ein Flansch 21 angeformt ist, kann stattdessen auch ein ringförmiges Kunststoffteil aufgeschoben sein. Dies hat zusätzlich den Vorteil, dass bei auftretenden Vibrationen oder sonstigen geringfügigen Relativbewegungen der Hülse relativ zum Bauteil B2 kein Ausbrechen im Randbereich erfolgt. Bezüglich dieser Variante wird auf die Figur 2 verwiesen, bei der eine solche aufgeschobene Kunststoffmanschette 15 auf dem Schwerlastdorn 10 gezeigt ist. In absolut identischer Weise kann eine solche Kunststoffmanschette auch auf die Lagerhülse aufgeschoben sein.
  • Vor dem Erstellen des Bauteiles B1 wird der Schwerlastdorn 10 in die Lagerhülse 20 eingeschoben und erst danach das Bauteil B1 betoniert und dabei der Dorn einbetoniert. Der Schwerlastdorn 10 hat einen formgleichen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, entsprechend dem inneren Querschnitt des Lagerrohres 22 der Lagerhülse 20. Der Schwerlastdorn 10 besteht auch in diesem Fall aus einem Rohrabschnitt 11, der ein oder beidseitig mit einem Deckel 12 verschlossen ist. Der Deckel 12 kann auch hier aus Kunststoffstopfen gestaltet sein, oder wie hier dargestellt, mit einem aufgeschweissten Metallplättchen realisiert sein. Der Innenraum 13 ist mit einer Füllung 14 vergossen. Die Füllung 14 besteht aus einem ultrahochfesten Beton, bevorzugterweise aus einem ultrahochfesten, faserverstärkten Beton.
  • In der Figur 2 ist der Schwerlastdorn 10 in einer Ansicht von oben ersichtlich. Auf dem Schwerlastdorn 10 ist eine Kunststoffmanschette 15 aufgeschoben. Diese wird beim Einbau so verschoben, dass diese bei der Erstellung des Bauteiles B1 an der Schalung zur Dehnfuge D hin zum Anliegen kommt. Auch hier dient diese Kunststoffmanschette dazu, bei geringfügigen Verformungen des Schwerlastdornes 10 ein Ausbrechen des Betons um den Dorn herum, im Bereich wo dieser in das Bauteil B1 mündet, zu verhindern. An den beiden einander gegenüberliegenden vertikalen Seitenflächen 16 sind auch hier Doppelkopfbolzen 17 angeschweisst. Dies ist dank dem rechteckigen Querschnitt des Dornes, ebenso wie bei der Lagerhülse 20, problemlos möglich. Die Doppelkopfbolzen 17 bestehen auch hier aus einem Stababschnitt und an beiden Enden einer Kopfplatte. Es können durchaus dieselben Doppelkopfbolzen sein, wie sie an der Lagerhülse 20 angeformt sind. Der weitere Aufbau ist entsprechend, wie bereits anhand der Figur 1 beschrieben.
  • In der Figur 3 ist die Lagerhülse 20 mit Blickrichtung in die Längsrichtung der Lagerhülse dargestellt. Die Lagerhülse 20 besteht, aus zwei rechtwinkligen U-Profilen, die an einander gegenüberliegenden Seiten mittels entsprechenden Schweissnähten zu einem Rohr verschweisst sind. An den erwähnten Seitenwänden einander gegenüber sind beidseitig Doppelkopfbolzen 26 angeschweisst. Bevorzugterweise sind die Kopfplatten 28 der Doppelkopfbolzen 26 im Durchmesser mindestens doppelt so gross wie die Durchmesser der Stababschnitte 27. Diese Grössenwahl garantiert eine genügende Verankerung um sicher zu stellen, dass die Enden der Doppelkopfbolzen keine Durchstanzwirkung bewirken.
  • Da an den beiden die Dehnfugen bildenden Bauteile B1 und B2 üblicherweise auch noch Armierungen liegen, kann es wünschenswert sein, entweder die Doppelkopfbolzen in Längsrichtung zu verschieben oder auch in der Höhe zu verändern.
  • Die Figur 5 zeigt diesbezüglich eine Möglichkeit. Hier wird vorgeschlagen, eine Art Bride auf die Lagerhülse und/oder auf den Schwerlastdorn anzubringen. Diese Bride 30 kann als Klemmbride gestaltet sein, oder, falls die Längsverschiebbarkeit kein Thema ist, auch mit einem Passsitz auf die Lagerhülse bzw. auf den Schwerlastdorn aufgeschoben sein. An zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden dieser Bride sind Ösen 31 angeformt zur Aufnahme von Doppelkopfbolzen. Damit diese Doppelkopfbolzen durch die Ösen 31 geschoben werden können, werden Doppelkopfbolzen, wie in der Figur 4 dargestellt, vorgeschlagen. Hierbei ist der Stababschnitt 27 an mindestens einer Seite mit einem Gewinde versehen und die Kopfplatte 28 ist hier als ringförmige Scheibe mit einem Innengewinde gestaltet. Prinzipiell kann somit nur eine Seite auf diese Weise gestaltet sein, während das andere Ende herkömmlich einstückig aus einer Kopfplatte 28, die direkt am Stababschnitt 27 angeformt ist, gestaltet sein kann. Im vorliegenden Fall ist eine Variante dargestellt, bei der der Stababschnitt 27 an beiden Enden mit einem Aussengewinde 29 versehen ist, und beide Kopfplatten 28', hier als ringförmige Schreiben mit Innengewinde, realisiert sind.
  • Selbstverständlich wäre es auch möglich die Ösen 31 als aufklappbare oder aufschwenkbare Variante zu gestalten, so dass dann dieselben Doppelkopfbolzen 26 verwendbar sind, wie zuvor in der Ausführung gemäss der Figur 1 dargestellt und beschrieben. Eine solche Lösung ist jedoch mechanisch aufwendiger und entsprechend teurer und somit weniger geeignet wie die zuvor beschriebenen Varianten.
  • Schliesslich ist in der Figur 6 ein Kraft-Weg-Diagramm dargestellt, wobei es sich hierbei nicht um eine numerisch korrekte Darstellung handelt, sondern lediglich um eine schematische Darstellung, um die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Dehnfugenkonstruktionselementes zu erläutern. Die im Diagramm eingezeichnete, untere strichlinierte Linie symbolisiert die normale Traglast einer Deckenplatte, die beispielsweise über ein entsprechendes Dehnfugenkonstruktionselement mit einem zweiten Bauteil, entweder einer angrenzenden Deckenplatte oder einem tragenden Bauteil, wie eine tragende Wand oder einer Säule, verbunden sein kann. Von dieser normalen Deckenbelastung, die in der Zeichnung mit Ln bezeichnet ist, wird das Dehnfugenkonstruktionselement ausgelegt. Die maximal auftretende Deckenbelastung vor der Zerstörung wird mit Lm in der Figur dargestellt. Eine strichpunktierte Linie, die mit a bezeichnet ist zeigt das übliche Belastungsverhalten eines Schwerlastdornes der vollständig gefüllt aus Stahl gefertigt ist. Demgegenüber ist eine zweite ausgezogene Linie b dargestellt, die das entsprechende Verhalten eines Schwerlastdornes, der einen Stahlmantel aufweist, und mit ultrahochfestem Beton gefüllt ist zeigt. Ein solcher Schwerlastdorn hat bei üblichen Belastungen ein sehr ähnliches Verhalten wie herkömmliche Schwerlastdorne aus Stahl. Werden jedoch diese üblichen Belastungen wesentlich überschritten, so verformt sich ein Schwerlastdorn aus Vollstahl nur geringfügig und entsprechend ist eine kritische Überlastung durch das Ausmass der Verformung praktisch nicht erkennbar. Ganz im Gegenteil dazu verläuft die Kennlinie eines Schwerlastdornes der erfindungsgemässen Art bei einer über der Normbelastung auftretenden Belastung sehr viel flacher und dies bedeutet dass eine wesentlich stärkere Verformung auftritt, die selbstverständlich auch sofort erkennbar ist. Mittels Schwerlastdorne, die mit Sand oder Harz gefüllt sind, ergeben sich keine vergleichbare Resultate.
  • Die erhöhte Verformbarkeit des Schwerlastdornes bedingt auch weitere Anpassungen am Dehnfugenkonstruktionselement 1. Während bekannte Dehnfugenkonstruktionselemente den Flansch an der Lagerhülse gleichzeitig auch verwenden um hier Armierungselemente anzubringen, ist dieses Konzept beim hier verwendeten Schwerlastdorn ungeeignet. Da der erfindungsgemässe Schwerlastdorn grössere Bewegungen zulässt müssen die Verankerungskräfte vom Dehnfugenbereich weiter entfernt sein. Dies lässt sich dank der rechteckigen Querschnittsform von Schwerlastdorn 10 und Lagerhülse 20 mittels den erwähnten Doppelkopfbolzen 26 und 17 in idealer Weise realisieren, da sich bei dieser Querschnittsform insbesondere eine äusserst einfache Schweissverbindung realisieren lässt. Hierdurch wird die Verankerung in der gewünschten Distanz von der Fuge entfernt anbringbar. Besonders optimal und entsprechend bevorzugt wird eine Lösung, bei der mindestens der Bereich wo der Schwerlastdorn in das Bauteil B1 eindringt, mit einer Kunststoffmanschette versehen ist, so dass die Bewegungen des Dornes lediglich zu einer Verformung der Kunststoffmanschette führen, ohne ein Abplatzen des Betons in diesem Bereich zu bewirken. In identischer Weise lässt sich dieselbe Lösung auch im Bereich der Einmündung der Lagerhülse in den Bauteil B2 anbringen.
  • Es mag zwar an sich naheliegend erscheinen einen Schwerlastdorn mit ultrahochfestem Beton zu füllen, doch bedingt dies, wie hier beschrieben, weitere Anpassungen die keineswegs naheliegend ja nicht einmal direkt erkennbar sind.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Dehnfugenkonstruktionselement
    10
    Schwerlastdorn
    12
    Deckel
    14
    Füllung
    15
    Kunststoffmanschette
    16
    Seitenwände
    17
    Doppelkopfbolzen
    20
    Lagerhülse
    21
    Flansch
    24
    Kunststoffstopfen
    25
    Seitenwände
    26
    Doppelkopfbolzen
    27
    Stababschnitt
    28
    Kopfplatte
    28'
    ringförmige Scheibe
    29
    Aussengewinde
    30
    Bride
    31
    Ösen
    B1
    Bauteil
    B2
    Bauteil

Claims (12)

  1. Dehnfugenkonstruktionselement (1) bestehend aus einem Schwerlastdorn (10) mit einem rechteckigen Querschnitt und einer Lagerhülse (20) in der der Schwerlastdorn zu lagern bestimmt ist, wobei der Schwerlastdorn (10) ein gefüllter Hohldorn ist, und dass die Lagerhülse (20) im eingebautem Zustand mit ihrer Austrittsfläche bündig mit einer dehnfugenseitigen Aussenfläche eines Bauteiles (B2), in dem die Lagerhülse (20) einzubauen bestimmt ist, verläuft, während der Schwerlastdorn (10) in einen benachbarten, betonierten Bauteil (B1) fluchtend mit der Lagerhülse (20) einzubauen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl am Schwerlastdorn (10) als auch an der Lagerhülse (20) an zwei einander gegenüberliegenden, in der Endbaulage vertikal ausgerichteten Seitenwänden (25, 16) Doppelkopfbolzen (26, 17) direkt oder indirekt angebracht sind, und der Hohldorn mit ultrahochfestem Beton gefüllt ist.
  2. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen (17, 26) an den in der Einbaulage vertikal verlaufenden Seitenwänden (16, 25) des Schwerlastdornes (10) bzw. der Lagerhülse (20) angeschweisst sind.
  3. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Rohrabschnittes (11) des Schwerlastdornes (10) endständig mit je einem Kunststoffstopfen oder Deckel (12) aus Metall geschlossen ist.
  4. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (14) des Schwerlastdornes (10) mit einem faserverstärkten ultrahochfesten Beton gefüllt ist.
  5. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen (17, 26) einstückig gefertigt sind.
  6. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen (17, 26) mehrteilig sind, und aus einem Stababschnitt (27) mit mindestens einseitig, endständigem Aussengewinde (29) und Kopfplatten (28) bestehen von denen mindestens eine als ringförmige Scheibe (28') mit Innengewinde gestaltet ist.
  7. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen aus einem Stababschnitt (27) und einer Kopfplatte bestehen, wobei der Durchmesser der Kopfplatte (28, 28') mindestens doppelt so gross ist wie der Durchmesser des Stababschnittes (27).
  8. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen (17, 26) lösbar und verstellbar an den Schwerlastdorn (10) und/oder der Lagerhülse (20) gehalten sind.
  9. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkopfbolzen (17, 26) mittels einer Bride (30) verstellbar am Schwerlastdorn (10) befestigt sind.
  10. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schwerlastdorn (10) und/oder der Lagerhülse (20) eine Kunststoffmanschette (15) angebracht ist.
  11. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerlastdorn (10) am dehnfugenseitigen Ende mit einem Flansch (21) versehen ist.
  12. Dehnfugenkonstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (20) am dehnfugen abgelegenen Ende mit einem Kunststoffstopfen (24) verschlossen ist.
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