EP3258028A1 - Als schubelement ausgebildete vorrichtung zum bewehren einer betondecke - Google Patents

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EP3258028A1
EP3258028A1 EP17001010.2A EP17001010A EP3258028A1 EP 3258028 A1 EP3258028 A1 EP 3258028A1 EP 17001010 A EP17001010 A EP 17001010A EP 3258028 A1 EP3258028 A1 EP 3258028A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubular body
concrete
fire
anchoring element
collar
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17001010.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Mösch
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP3258028A1 publication Critical patent/EP3258028A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • E04C5/0645—Shear reinforcements, e.g. shearheads for floor slabs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/48—Special adaptations of floors for incorporating ducts, e.g. for heating or ventilating
    • 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
    • E04G15/00—Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels
    • E04G15/06—Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels for cavities or channels in walls of floors, e.g. for making chimneys
    • E04G15/061—Non-reusable forms

Definitions

  • the invention relates to a device designed as a thrust element for reinforcing a concrete floor according to the preamble of claims 1, 3 and 5.
  • a thrust element comprises a top and bottom, a radially outer surface and a tube axis having tubular body for selectively performing at least one Strand, such as at least one cable, a pipe or the like, across the concrete floor.
  • the tubular body has at least one, the radially outer surface of the tubular body circumferentially superior collar-shaped anchoring element.
  • the anchoring element orbits the radial outer surface of the tubular body without interruption.
  • Such a pushing element is used in particular against the punching of the concrete ceiling in the region of its support, such as a support.
  • Such pushers are known in principle, in particular from the DE 199 37 414 A1 as based on the FIG. 1 (Prior art) will be explained below: one on a support 4 '( Fig. 1 ) lying concrete ceiling 3 'is provided on site with a bending tensile reinforcement 5' and has in the support near area a tube 2 ', which penetrates the concrete ceiling 3' from its top to its underside and at their ends with the tube 2 'outside protruding beads.
  • 1 'Is provided to initiate the transverse force stress of the ceiling plate via contact pressure between the beads 1' and the surrounding concrete via a frictional connection of the tube 2 'with the beads 1' in the tube 2 '.
  • the tube 2 ' is to experience a tensile stress in the direction of its axis.
  • tubular member provided with beads, the adjacent concrete to be wrapped and counteracted a punching through the support through the ceiling.
  • strands can be passed as those of domestic technology, be it fluid-carrying lines, cable strands, cable guide tubes and the like.
  • the present invention seeks to provide a tubular body having thrust element for reinforcement of a concrete floor, which in its immediate vicinity, the manufacture of a Concrete pavement with high concrete quality, in particular compressive strength of the concrete allowed.
  • the at least one, the tubular body circumferentially superior collar-shaped anchoring element on at least its side facing the bottom of the tubular body, at least at the transition to the outer surface of the tubular body, with the outer surface of the tubular body an angle ⁇ between 91 ° and 150 ° forms.
  • the angle ⁇ is preferably between 95 ° and 125 ° and most preferably between 100 ° and 110 °.
  • the anchoring element can form on its side facing the underside of the tubular body a total angle ⁇ between 91 ° and 150 ° ( Fig. 3 ) or only at its transition to the outer surface of the tubular body, being understood in the context of the invention with the transition, a transition zone.
  • a transition to the outer surface of the tubular body in which this transition with the outer surface forms an angle ⁇ between 91 ° and 150 °, u.
  • a circumferential, in particular circumferentially closed, deformation zone of the tubular body such as in Fig. 4A, 4B , be provided.
  • the area ratio which is specifically preferred within the bandwidths (the value ranges) of the area ratios is, preferably, dependent on the tensile strength of the tubular body and / or the anchoring element and / or depending on the diameter of the tubular body and / or depending on the respective concrete quality selected. It may be relatively large at a relatively high tensile strength and / or at a relatively large diameter of the tubular body and / or at relatively low concrete quality.
  • the effectiveness of the anchoring element is improved if its distance (a) from the adjacent upper or lower side (2C or 2B) of the tubular body is 1 cm to 5 cm, preferably 2 cm to 4 cm.
  • the tubular body at at least one of its front ends on the respective end face, preferably after axially outwardly projecting, closure element for closing the pipe opening.
  • the closure element projects beyond the respective front end of the tubular body axially outward.
  • the front ends of the tubular body remain at a predeterminable distance from the concrete ceiling surface.
  • the axial distance with which the closure element projects beyond the tube opening towards the concrete ceiling surface is preferably 1 cm to 5 cm and particularly preferably 2 cm to 4 cm.
  • the closure element may be made of various materials, in particular of plastic, and / or consist of fire-retardant material.
  • the closure element may have a spacer.
  • Such a spacer may have the shape of a pilot extension and / or a positioning extension. Both serve the distance attitude to the lower concrete slab formwork or to the upper concrete ceiling surface. In the case of training as a pilot extension, it serves to rediscover the position of the pusher element after casting the concrete pavement. This can be further supported by a striking color of the pilot plant.
  • Positioning extensions are especially on the bottom of the pusher advantage and can simplify the preferred rectangular orientation to the formwork of the concrete pavement.
  • closure element consists of fire-retardant material or has a fire-retardant material zone and / or the closure element is completely or partially filled with fire-retardant material, a reduction in the risk of fire in the region of the push elements not required for cable bushings is achieved.
  • tubular body in the region of its top and / or its underside has a cross-sectional widening towards the tube end, this allows a simple way to axially clamp closure elements between the top and bottom.
  • the thrust element in particular its tubular body and / or the laterally projecting collar-shaped anchoring element, may preferably be made of steel, but alternatively also of fiber-reinforced composite material or plastic.
  • the cross section is preferably, but not necessarily circular cylindrical.
  • the tubular body may be provided with a slippery or falling-out barrier for packing in its interior.
  • Push elements according to the invention can be used both as single push elements or in groups. But they can also be part of a more extensive punching reinforcement and e.g. be concatenated with other punching reinforcement elements.
  • FIGS. 2 to 10 in which exemplary embodiments of reinforcement arrangements are shown. Also, individual features of the claims or of the embodiments may be combined with other features of other claims and embodiments.
  • the embodiment according to Fig. 2 shows a first thrust element in two different installation situations in a concrete floor 3.
  • the generally designated 10 thrust element comprises a tubular body 2 with preferably circular-cylindrical cross-section.
  • At least one, preferably two anchoring elements (1, 1A, 1B) circulate, preferably uninterruptedly, the radial outer surface 2A of the tubular body 2 and protrude over the latter like a collar.
  • the anchoring elements (1; 1A, 1B) form an angle ⁇ of greater than 90 ° with the outer surface 2A of the tubular body 2. This is in the illustrated and so far preferred embodiment about 105 °. In this way, during concreting and / or during the subsequent shaking of the concrete, a development of the concrete substantially free from segregation also develops in the immediate vicinity of the pushing element.
  • the anchoring element or the anchoring elements (1, 1A, 1B) and / or the tubular body 2 consist, preferably, of steel, alternatively of fiber-reinforced composite material or plastic.
  • connection of the collar-shaped anchoring element 1 with the outer surface 2 A of the tubular element 2 can be done arbitrarily per se, such as a press fit, by way of Reibversch facedung or as interrupted or circumferentially closed weld S, as in Fig. 6 exemplified.
  • This weld S is used in the illustrated and thus preferred embodiment u. A. as a transition to the outer surface 2A of the tubular body 2, wherein this transition with the outer surface 2A forms an angle ⁇ between 91 ° and 150 °.
  • the top of the tubular body facing side of the upper anchoring element is arranged at a distance a from the top 2 C of the pusher 10 away.
  • the distance a is preferably 1 cm to 5 cm and particularly preferably 2 cm to 4 cm.
  • the corresponding distance to the lower side 2B of the tubular body 2 in the illustrated preferred embodiment is somewhat smaller.
  • the bottom 2B of the tubular body 2 terminates at a distance b above the bottom surface 3B of the concrete pavement. This distance b is preferably 1 cm to 5 cm and more preferably 2 cm to 4 cm.
  • the upper side 2C of the tubular body 2 also terminates at an axial distance b from the surface 3A of the concrete pavement 3. This distance b preferably has the dimension as at the lower end of the pusher element 10.
  • Fig. 2 is the area ratio of the viewed in the axial direction of the projection surface F1 of the collar-shaped anchoring element 1A and 1B for viewed in the axial direction projection surface F2 of the tubular body 2 each 8.0 and corresponds to a preferred embodiment so far. This can ensure that a certain, eg building permit, concrete compressive strength is not exceeded.
  • the tensile force created / desired in the tubular body 2 can be adjusted by selecting that area ratio and / or by appropriately selecting the tensile force of the material used for the tubular body 2 so that the pusher 10 replaces a conventional double-headed anchor.
  • the projected in the axial direction projection surface F1 of the collar-shaped anchoring element can be chosen so that the resulting concrete pressure taking into account by the "recess" (tube cavity) fallen shear resistance of the concrete of the concrete pavement a conventional double-headed anchor, for example made of solid material (steel) with a diameter of 25 mm, corresponds.
  • the tubular body may be provided with at least one non-slip or falling-out barrier 9, e.g. be provided a bead to z.
  • the tubular body completely or partially filling fire-retardant and / or moisture-inhibiting material layer to immobilize.
  • closure elements (6; 6A, 6B) may be provided which close the upper and / or lower tube opening, preferably at the tube end.
  • closure elements can serve alone to keep the tube opening closed when there is no need for cable bushings.
  • the tube closure elements preferably have a dual function in that they also serve as spacers. Examples of such spacers arise Figs. 5A to 5C ,
  • Fig. 5A it is the spacer to a pilot extension 8, z. B. in the form of a cam, pin or the like, which extends in the direction of the intended concrete surface 3A of the concrete slab 3 to be cast and is dimensioned so that it appears visible in the concrete surface 3A or possibly slightly protruding from it.
  • the position of the thrust element 10 within the finished cast concrete ceiling can be retrieved later, so that by means of a drill or the like at this point the concrete ceiling can be opened to the interior of the tubular body 2 and used for example for cable bushings.
  • An approximately provided at the lower end of the pusher spacer can be used as positioning extension 7 to z.
  • a closure element 6 can also be used in the sense of a fire protection element, as from Fig. 5C it can be seen according to which the closure element 6 comprises a fire-retardant material layer 5.
  • FIG. 10 A special type of both ends, again releasable closure of the thrust element 10 results Fig. 10 according to which a plug-like closure element 6 can be drawn into a cross-section-extended zone of the pipe end by means of a pull rod 4 and clamped against the tubular body 2.
  • this can also be formed by way of flange-like deformations or annular sprains of the tubular body 2 in one piece from this, as from FIGS. 4A and 4B seen.
  • pusher elements can also be part of a more extensive punching shear reinforcement, such as in particular Fig. 9 seen.

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Abstract

Eine als Schubelement ausgebildete Vorrichtung zum Bewehren einer Betondecke, insbesondere gegen Durchstanzen im Bereich ihrer Auflage auf einer Stütze, umfasst einen eine Oberseite (2A) und eine Unterseite (2B), eine radiale Außenfläche (2C) und eine Rohrachse (2D) aufweisenden rohrförmigen Körper (2) zum wahlweisen Hindurchführen von mindestens einem Strang, wie mindestens einem Kabel, eine Rohrleitung oder dergleichen, quer zur Betondecke, mit mindestens einem die radiale Außenfläche (2C) des rohrförmigen Körpers (2), vorzugsweise ununterbrochen, umlaufend überragenden kragenförmigen Verankerungselement (1; 1A, 1 B). Um ein gattungsgemäßes Schubelement zu ertüchtigen, auch in seiner unmittelbaren Umgebung das Herstellen einer Betondecke mit hoher Betonqualität insbesondere Druckfestigkeit des Betons zu gestatten, wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine Verankerungselement (1; 1A, 1B) zumindest auf seiner der Unterseite (2B) des rohrförmigen Körpers (2) zugewandten Seite, zumindest am Übergang zur Außenfläche (2C) des rohrförmigen Körpers, mit der Außenfläche einen Winkel ± zwischen 91° und 150°bildet.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine als Schubelement ausgebildete Vorrichtung zum Bewehren einer Betondecke gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 3 und 5. Demnach umfasst ein solches Schubelement einen eine Oberseite und eine Unterseite, eine radiale Außenfläche und eine Rohrachse aufweisenden rohrförmigen Körper zum wahlweisen Durchführen von mindestens einem Strang, wie mindestens ein Kabels, eine Rohrleitung oder dergleichen, quer zur Betondecke. Der rohrförmige Körper weist mindestens ein, die radiale Außenfläche des rohrförmigen Körpers umlaufend überragendes kragenförmiges Verankerungselement auf. Vorzugsweise umläuft das Verankerungselement die radiale Außenfläche des rohrförmigen Körpers ohne Unterbrechung. Ein solches Schubelement dient insbesondere gegen das Durchstanzen der Betondecke im Bereich ihrer Auflage, wie einer Stütze.
    • TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
  • Derartige Schubelemente sind grundsätzlich bekannt, insbesondere aus der DE 199 37 414 A1 , wie anhand der Figur 1 (Stand der Technik) nachfolgend erläutert werden soll: Eine auf einer Stütze 4' (Fig. 1) aufliegende Betondecke 3' ist bauseitig mit einer Biegezugbewehrung 5' versehen und weist im stütznahen Bereich ein Rohr 2' auf, das die Betondecke 3' von ihrer Oberseite bis zu ihrer Unterseite durchdringt und an ihren Stirnenden mit das Rohr 2' außen überragenden Wulsten 1' versehen ist, um die Querkraftbeanspruchung der Deckenplatte über Kontaktpressung zwischen den Wulsten 1' und dem umliegenden Beton über eine kraftschlüssige Verbindung des Rohres 2' mit den Wulsten 1' in das Rohr 2' einzuleiten. Das Rohr 2' soll dadurch in Richtung seiner Achse eine Zugbeanspruchung erfahren. Durch das rohrförmige mit Wulsten versehene Bauelement soll der angrenzende Beton umschnürt und einem Durchstanzen der Stütze durch die Decke entgegengewirkt werden. Durch das Rohr 2' können verschiedenste Stränge wie solche der Haustechnik hindurchgeführt werden, seien es fluidführende Leitungen, Kabelstränge, Kabelführungsrohre und dergleichen.
  • Es hat sich herausgestellt, dass bei derartigen, Strangdurchführungen gestattenden Bauelementen die Qualität des umgebenden Betons, u. A. entmischungsbedingt, schlechter als in der übrigen Betondecke ist, insbesondere die Druckfestigkeit des Betons von verminderter Qualität ist. Dadurch erfährt die Betondecke im Bereich des Bauelementes eine Schwächung, die das Bauelement eigentlich verhindern sollte.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einen rohrförmigen Körper aufweisendes Schubelement zur Bewehrung einer Betondecke zu schaffen, welches auch in seiner unmittelbaren Umgebung das Herstellen einer Betondecke mit hoher Betonqualität, insbesondere Druckfestigkeit des Betons, gestattet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Schubelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demnach ist vorgesehen, dass das mindestens eine, den rohrförmigen Körper umlaufend überragende kragenförmige Verankerungselement auf mindestens seiner der Unterseite des rohrförmigen Körpers zugewandten Seite, zumindest am Übergang zur Außenfläche des rohrförmigen Körpers, mit der Außenfläche des rohrförmigen Körpers einen Winkel α zwischen 91° und 150° bildet. Der Winkel α beträgt vorzugsweise zwischen 95° und 125° und ganz besonders bevorzugt zwischen 100° und 110°.
  • Umfangreiche Versuche haben ergeben, dass die eingangs erwähnte Verminderung der Betonqualität im Bereich eines gattungsgemäßen Schubelementes u. A. auf einer Veränderung des Mischungsverhältnisses zwischen dem Zement, dem zementumgebenen Sand/Kies und dem Anmachwasser, also auf einer Entmischung, beruht. Diese Mischungsverschiebungen werden durch die erfindungsgemäße Maßnahme weitestgehend bis völlig unterbunden.
  • Das Verankerungselement kann auf seiner der Unterseite des rohrförmigen Körpers zugewandten Seite insgesamt einen Winkel α zwischen 91° und 150° bilden (Fig. 3) oder lediglich an seinem Übergang zur Außenfläche des rohrförmigen Körpers, wobei im Sinne der Erfindung mit dem Übergang eine Übergangszone verstanden wird. Als Übergang zur Außenfläche des rohrförmigen Körpers, bei dem dieser Übergang mit der Außenfläche einen Winkel α zwischen 91° und 150° bildet, kann u. A. eine umlaufende, insbesondere umlaufend geschlossene, Verformungszone des rohrförmigen Körpers, wie z.B. in Fig. 4A, 4B, vorgesehen sein.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 3 (von eigenständig erfinderischer Bedeutung), beträgt bei einem gattungsgemäßen Schubelement das Flächenverhältnis der in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche des kragenförmigen Verankerungselementes zur in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche (Querschnittfläche) des rohrförmigen Körpers 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10, und besonders bevorzugt 7,5 bis 8,5. Dadurch wird alternativ oder kumulativ zu den Merkmalen des Anspruchs 1 eine ausgezeichnete Querkraftbewehrung der Betondecke durch das Schubelement erreicht. Das innerhalb der Bandbreiten (der Wertebereiche) der Flächenverhältnisse konkret bevorzugte Flächenverhältnis wird, vorzugsweise, in Abhängigkeit von der Zugfestigkeit des rohrförmigen Körpers und/oder des Verankerungselementes und/oder in Abhängigkeit von dem Durchmesser des rohrförmigen Körpers und/oder in Abhängigkeit von der jeweiligen Betonqualität ausgewählt. Es kann bei einer relativ hohen Zugfestigkeit und/oder bei einem relativ großen Durchmesser des rohrförmigen Körpers und/oder bei relativ geringer Betonqualität relativ groß sein.
  • Die Wirksamkeit des Verankerungselementes wird verbessert, wenn sein Abstand (a) von der benachbart gelegenen Ober- bzw. Unterseite (2C bzw. 2B) des rohrförmigen Körpers 1 cm bis 5 cm, vorzugsweise 2 cm bis 4 cm, beträgt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 5 (von eigenständig erfinderischer Bedeutung) weist der rohrförmige Körper an zumindest einem seiner Stirnenden ein das betreffende Stirnende, vorzugsweise nach axial außen überragendes, Verschlusselement zum Verschließen der Rohröffnung auf. Es hat sich herausgestellt, dass die Planung von Leitungsdurchführungen durch Betondecken schwierig ist. Um eine möglichst variable Anordnung der Leitungsdurchführungen zu gewährleisten, wird daher vorgeschlagen, die gattungsgemäßen Schubelemente nur im tatsächlichen Bedarfsfall zur Leitungsdurchführung zu öffnen, sie also zunächst verschlossen zu halten und nur im letztendlich festgestellten Bedarfsfall zu öffnen. Dies gestattet den Einsatz einer Vielzahl von Schubelementen im stütznahen Bereich ohne Schwächung der Betondecke.
  • Besonders bevorzugt überragt das Verschlusselement das betreffende Stirnende des rohrförmigen Körpers nach axial außen hin. Dadurch bleiben die Stirnenden der rohrförmigen Körper in einem vorgebbaren Abstand von der Betondeckenoberfläche entfernt. Dies hat eine weitere Verbesserung der Betonqualität, insbesondere der Druckfestigkeit des Betons in unmittelbarer Umgebung des Schubelementes zur Folge. Die axiale Distanz mit der das Verschlusselement die Rohröffnung zur Betondeckenoberfläche hin überragt, beträgt vorzugsweise 1 cm bis 5 cm und besonders bevorzugt 2 cm bis 4cm.
  • Das Verschlusselement kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, insbesondere aus Kunststoff, und/oder aus feuerhemmendem Material bestehen. Insbesondere kann das Verschlusselement einen Distanzhalter aufweisen. Ein solcher Distanzhalter kann die Gestalt eines Pilotfortsatzes und/oder eines Positionierungsfortsatzes aufweisen. Beide dienen der Distanzhaltung zur unteren Betondeckenschalung bzw. zur oberen Betondeckenoberfläche hin. Im Falle der Ausbildung als Pilotfortsatz dient derselbe dem Wiederfinden der Position des Schubelementes nach dem Gießen der Betondecke. Dies kann durch eine auffällige Farbe des Pilotfortsatzes noch unterstützt werden. Positionierungsfortsätze sind besonders auf der Unterseite des Schubelementes von Vorteil und können die bevorzugt rechtwinklige Ausrichtung zur Schalung der Betondecke vereinfachen.
  • Wenn das Verschlusselement aus feuerhemmendem Material besteht oder eine feuerhemmende Materialzone aufweist und/oder das Verschlusselement mit feuerhemmendem Material ganz oder teilweise ausgefüllt ist, wird dadurch eine Verminderung des Brandrisikos im Bereich der für Leitungsdurchführungen nicht benötigten Schubelemente erreicht.
  • Wenn der rohrförmige Körper im Bereich seiner Oberseite und/oder seiner Unterseite eine sich zum Rohrende hin querschnittserweiternde Zone aufweist, ermöglicht dies auf einfache Weise, Verschlusselemente zwischen der Ober- und der Unterseite axial zu verspannen.
  • Das Schubelement, insbesondere sein rohrförmiger Körper und/oder das ihn seitlich überragende kragenförmige Verankerungselement, können vorzugsweise aus Stahl, aber alternativ auch aus faserverstärktem Verbundwerkstoff oder Kunststoff bestehen. Der Querschnitt ist vorzugsweise, aber nicht zwingend kreiszylindrisch.
  • Der rohrförmige Körper kann mit einer in seinem Inneren wirksamen Rutsch- oder Herausfall-Sperre für Füllkörper versehen sein.
  • Erfindungsgemäße Schubelemente können sowohl als Einzelschubelemente oder in Gruppen verwendet werden. Sie können aber auch Bestandteil einer umfassenderen Durchstanzbewehrung und z.B. mit weiteren Durchstanzbewehrungselementen verkettet sein.
  • Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile und Verfahrensbedingungen unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, Figuren 2 bis 10, in denen - beispielhaft - Ausführungsbeispiele von Bewehrungsanordnungen dargestellt sind. Auch einzelne Merkmale der Ansprüche oder der Ausführungsformen können mit anderen Merkmalen anderer Ansprüche und Ausführungsformen kombiniert werden.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 2 eine Betondecke mit einem Schubelement zur Übertragung von Querkräften im Vertikalschnitt, wobei die linke und die rechte Bildhälfte unterschiedliche, aber miteinander kombinierbare Ausführungsformen zeigen;
    • Fig. 3 eine Ausführungsform eines Schubelementes im Längsschnitt als Detaildarstellung des oberen Endbereiches;
    • Fig. 4A/B weitere Ausführungsformen eines Schubelementes im Längsschnitt als Detaildarstellung des oberen Endbereiches;
    • Fig. 5A eine Ausführungsform eines in eine Betondecke eingegossenen Schubelementes im Vertikalschnitt als Detaildarstellung des oberen Endbereiches;
    • Fig. 5B eine Ausführungsform eines in eine Betondecke eingegossenen Schubelementes im Vertikalschnitt als Detaildarstellung des unteren Bereiches;
    • Fig. 5C eine Ausführungsform eines in eine Betondecke eingegossenen Schubelementes im Vertikalschnitt als Detaildarstellung des unteren Bereiches;
    • Fig. 6 ein Verankerungselement für ein Schubelement im Vertikalschnitt mit unterer Fase für eine Schweißverbindung mit dem rohrförmigen Körper;
    • Fig. 7 ein weiteres Verankerungselement entsprechend Fig.6 aber ohne untere Fase;
    • Fig. 8 eine auf einer Säule ruhende Betondecke mit mehreren Schubelementen im säulennahen Bereich;
    • Fig. 9 eine Durchstanzbewehrung für eine Betondecke in sternförmiger Anordnung um eine die Betondecke tragende Säule mit verketteten Durchstanzbewehrungselementen sowie
    • Fig. 10 ein weiteres Schubelement im Vertikalschnitt und Detaildarstellung des unteren Bereiches.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt ein erstes Schubelement in zwei, unterschiedlichen Einbausituationen in eine Betondecke 3. Das allgemein mit 10 bezeichnete Schubelement umfasst einen rohrförmigen Körper 2 mit vorzugsweise kreiszylindischem Querschnitt. Mindestens ein, vorzugsweise zwei Verankerungselemente (1; 1A, 1B) umlaufen, vorzugsweise ununterbrochen, die radiale Außenfläche 2A des rohrförmigen Körpers 2 und überragen diese kragenförmig. Auf ihrer der Unterseite 2B des rohrförmigen Körpers 2 zugewandten Seite bilden die Verankerungselemente (1; 1A, 1B) mit der Außenfläche 2A des rohrförmigen Körpers 2 einen Winkel α von größer als 90°. Dieser beträgt bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 105°. Auf diese Weise entwickelt sich beim Betonieren und/oder beim anschließenden Rütteln des Betons eine von Entmischungen im wesentlichen freie Ausbildung des Betons auch im unmittelbaren Nahbereich des Schubelementes.
  • Das Verankerungselement respektive die Verankerungselemente (1; 1A, 1 B) und/oder der rohrförmige Körpers 2 bestehen, vorzugsweise, aus Stahl, alternativ aus faserverstärktem Verbundwerkstoff oder Kunststoff.
  • Die Verbindung des kragenförmigen Verankerungselementes 1 mit der Außenfläche 2A des rohrförmigen Elementes 2 kann an sich beliebig erfolgen, wie z.B. als Presssitz, im Wege der Reibverschweißung oder als unterbrochene oder umlaufend geschlossene Schweißnaht S, wie in Fig. 6 beispielhaft dargestellt. Diese Schweißnaht S dient in dem dargestellten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel u. A. als Übergang zur Außenfläche 2A des rohrförmigen Körpers 2 wobei dieser Übergang mit der Außenfläche 2A einen Winkel α zwischen 91° und 150° bildet. Bei dem in Fig. 2 in der linken Bildhälfte dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Oberseite 2C des rohrförmigen Körpers 2 mit der Oberfläche 3A der Decke 3 bündig abschließt, ist die der Oberseite des rohrförmigen Körpers zugewandte Seite des oberen Verankerungselementes mit einem Abstand a von der Oberseite 2C des Schubelementes 10 entfernt angeordnet. Der Abstand a beträgt vorzugsweise 1 cm bis 5 cm und besonders bevorzugt 2 cm bis 4 cm. Bei dem unteren Verankerungselement 1B ist die entsprechende Distanz zur Unterseite 2B des rohrförmigen Körpers 2 in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel etwas geringer. Außerdem endet die Unterseite 2B des rohrförmigen Körpers 2 mit einer Distanz b oberhalb der Unterfläche 3B der Betondecke. Diese Distanz b beträgt vorzugsweise 1 cm bis 5 cm und besonders bevorzugt 2 cm bis 4 cm.
  • Bei der Ausführungsform auf der rechten Bildseite von Fig. 2 endet auch die Oberseite 2C des rohrförmigen Körpers 2 mit axialem Abstand b von der Oberfläche 3A der Betondecke 3. Dieser Abstand b hat bevorzugt die Dimension wie am unteren Ende des Schubelementes 10.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 beträgt das Flächenverhältnis der in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche F1 des kragenförmigen Verankerungselementes 1A und 1B zur in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche F2 des rohrförmigen Körpers 2 jeweils 8,0 und entspricht insoweit einer bevorzugten Ausführungsform. Damit kann gewährleistet werden, dass eine gewisse, z.B. baurechtlich zugelassene, Betondruckfestigkeit nicht überschritten wird. Die im rohrförmigen Körper 2 entstehende/gewünschte Zugkraft kann durch eine Auswahl jenes Flächenverhältnisses und/oder durch eine entsprechende Auswahl der Zugkraft des für den rohrförmigen Körper 2 verwendeten Materials, so eingestellt werden, dass das Schubelement 10 einen herkömmlichen Doppelkopfanker ersetzt. Die in Achsrichtung gesehene Projektionsfläche F1 des kragenförmigen Verankerungselementes kann dabei so gewählt werden, dass die daraus resultierende Betonpressung unter Berücksichtigung des durch die "Aussparung" (Rohrhohlraum) fortgefallenen Schubwiderstandes des Betons der Betondecke einem herkömmlichen Doppelkopfanker, z.B. aus Vollmaterial (Stahl) mit einem Durchmesser von 25 mm, entspricht.
  • Der rohrförmige Körper kann mit mindestens einer in seinem Inneren wirksamen Rutsch- oder Herausfallsperre 9, wie z.B. einer Sicke versehen sein, um z. B. eine, in der Zeichnung nicht dargestellte, den rohrförmigen Körper ganz oder teilweise füllende feuerhemmende und/oder feuchtigkeitshemmende Materialschicht zu immobilisieren.
  • Um nun die aus Fig. 2 ersichtlichen Abstände b oberhalb und/oder unterhalb der stirnseitigen Enden des rohrförmigen Körpers 2 in einer Betondecke 3 zu verwirklichen, können Verschlusselemente (6; 6A, 6B) vorgesehen sein, die die obere und/oder untere Rohröffnung, vorzugsweise an den Rohrstirnenden, verschließen. Grundsätzlich können Verschlusselemente allein dazu dienen, die Rohröffnung bei Nicht-Bedarf für Leitungsdurchführungen verschlossen zu halten. Bevorzugt weisen die Rohrverschlusselemente aber eine Doppelfunktion auf, indem sie auch als Distanzhalter dienen. Beispiele für solche Distanzhalter ergeben sich aus Fig. 5A bis 5C.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5A handelt es sich bei dem Distanzhalter um einen Pilotfortsatz 8, z. B. in Gestalt eines Nockens, Stiftes oder dergleichen, der sich in Richtung auf die vorgesehene Betonoberfläche 3A der zu gießenden Betondecke 3 erstreckt und so bemessen ist, dass er in der Betonoberfläche 3A sichtbar hervor scheint oder gegebenenfalls leicht aus ihr hervorsteht. Damit ist die Position des Schubelementes 10 innerhalb der fertig gegossenen Betondecke nachträglich auffindbar, so dass mittels eines Bohrers oder dergleichen an dieser Stelle die Betondecke bis zum Innenraum des rohrförmigen Körpers 2 geöffnet und z.B. für Leitungsdurchführungen genutzt werden kann.
  • Ein etwa am unteren Ende des Schubelementes vorgesehener Distanzhalter kann als Positionierfortsatz 7 genutzt werden, um z. B. eine aufrechte Positionierung des Schubelementes 10 auf der Deckenschalung der zu betonierenden Betondecke 3 zu ermöglichen, das Schubelement 10 also z.B. senkrecht aufstehen zu lassen, wie aus Fig. 5B ersichtlich.
  • Ein Verschlusselement 6 kann aber auch im Sinne eines Brandschutzelementes verwendet werden, wie aus Fig. 5C ersichtlich, gemäß der das Verschlusselement 6 eine feuerhemmende Materialschicht 5 umfasst.
  • Eine besondere Art eines beidendigen, wieder lösbaren Verschlusses des Schubelementes 10 ergibt sich aus Fig. 10, wonach ein stopfenartiges Verschlusselement 6 mittels einer Zugstange 4 in eine querschnitterweiterte Zone des Rohrendes hineingezogen und gegen das im rohrförmigen Körper 2 verspannt werden kann.
  • Anstelle eines in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellten gesonderten Verankerungselementes, kann dieses auch im Wege flanschartiger Verformungen oder ringartiger Verstauchungen des rohrförmigen Körpers 2 einstückig aus diesem gebildet werden, wie aus Fig. 4A und 4B ersichtlich.
  • Während die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele einzelne Schubelemente 10 darstellen, können Schubelemente auch Bestandteil einer umfassenderen Durchstanzbewehrung sein, wie insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Verankerungselement
    1A,1B
    oberes bzw. unteres Verankerungselement
    1C
    Verschweißung
    1D
    Fase
    2
    rohrförmiger Körper
    2A
    radiale Außenfläche
    2B
    Unterseite
    2C
    Oberseite
    2D
    Rohrachse
    2E
    Querschnittsverbreiterung
    3
    Betondecke
    3A
    Oberfläche
    3B
    Unterfläche
    3C
    Stütze
    4
    Zugstange
    5
    feuerhemmendes Material
    6
    Verschlusselement
    7
    Positionierfortsatz
    8
    Pilotfortsatz
    9
    Rutsch- oder Herausfall-Sperre
    10
    Schubelement
    100
    Durchstanzbewehrung
    a
    Distanz
    b
    Distanz
    F1
    in Achsrichtung gesehene Projektionsfläche des kragenförmigen Veranke-rungselements
    F2
    in Achsrichtung gesehene Projektionsfläche des rohrförmigen Körpers
    S
    Schweißnaht

Claims (12)

  1. Als Schubelement ausgebildete Vorrichtung zum Bewehren einer Betondecke, insbesondere gegen Durchstanzen im Bereich ihrer Auflage auf einer Stütze, umfassend einen eine Oberseite (2A) und eine Unterseite (2B), eine radiale Außenfläche (2C) und eine Rohrachse (2D) aufweisenden rohrförmigen Körper (2) zum wahlweisen Hindurchführen von mindestens einem Strang, wie mindestens einem Kabel, eine Rohrleitung oder dergleichen, quer zur Betondecke, mit mindestens einem die radiale Außenfläche (2C) des rohrförmigen Körpers (2), vorzugsweise ununterbrochen, umlaufend überragenden kragenförmigen Verankerungselement (1; 1A, 1B), dadurch gekennzeichnet,
    dass das mindestens eine Verankerungselement (1; 1A, 1B) zumindest auf seiner der Unterseite (2B) des rohrförmigen Körpers (2) zugewandten Seite, zumindest am Übergang zur Außenfläche (2C) des rohrförmigen Körpers, mit der Außenfläche einen Winkel α zwischen 91° und 150° bildet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α 95° bis 125° und besonders bevorzugt 100° bis 110° beträgt.
  3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenverhältnis der in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche des kragenförmigen Verankerungselements (1; 1A, 1 B) zur in Achsrichtung gesehenen Projektionsfläche (Querschnittfläche) des rohrförmigen Körpers (2) 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10 und, besonders bevorzugt, 7,5 bis 8,5 beträgt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) des Verankerungselementes (1; 1A, 1B) von der benachbart gelegenen Ober- bzw. Unterseite (2C bzw. 2B) des rohrförmigen Körpers (2) 1 cm bis 5 cm, vorzugsweise 2 cm bis 4 cm, beträgt.
  5. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (2) an zumindest einem seiner Stirnenden ein Verschlusselement (6) zum Verschließen zumindest der einen Rohröffnung aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (6) das betreffende Stirnende des rohrförmigen Körpers (2) nach axial außen überragt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (6) einen Distanzhalter in Gestalt eines Pilotfortsatzes (8) und/oder eines Positionierfortsatzes (7) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) des Schubelementes (10) von der benachbart gelegenen Ober- bzw. Unterfläche (3A bzw. 3B) der Betondecke (3) 1 cm bis 5 cm, vorzugsweise 2 cm bis 4 cm, beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (6) aus feuerhemmendem Material besteht, eine feuerhemmende Materialzone umfasst und/oder mit feuerhemmendem Material ganz oder teilweise ausgefüllt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (2) in Bereich seiner Oberseite und/oder Unterseite (2C bzw. 2B) eine zum benachbarten Rohrende hin sich querschnitterweiternde Zone aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubelement (10) Bestandteil einer umfassenderen Durchstanzbewehrung ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (2) ganz oder teilweise mit einem dämmenden und/oder feuerhemmenden und /oder feuchtigkeitshemmenden Material gefüllt ist.
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