DE3834731A1 - Vorrichtung zur verankerung oder verbindung von betonbewehrungsstaeben sowie verfahren zum herstellen derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verankerung oder Verbindung von Betonbewehrungsstäben gemäß dem 0berbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verankerung oder Verbindung.

Als schlaffe Bewehrung für Bauteile aus Stahlbeton werden sogenannte Betonrippenstähle verwendet, das sind Bewehrungsstäbe die an der Oberfläche mit Profilierungen in Form von geraden oder sichelförmigen, meist unter einem Winkel zur Längsachse der Stäbe verlaufenden Rippen versehen sind. Diese Rippen dienen der Verbesserung des Verbundes der Stäbe im Beton. Zur Verankerung solcher Stäbe im Beton reicht es normalerweise aus, sie um eine bestimmte Länge, die sogenannte Verankerungslänge, über das theoretische Endmaß hinaus zu verlängern. In vielen Fällen ist es aber sinnvoll oder notwendig, diese Verankerungslänge zu verkürzen, d.h. die Stabkraft auf möglichst kurzem Wege in das betreffende Betonbauteil einzutragen.

Stöße solcher Bewehrungsstäbe werden in der Regel als sogenannte Überdeckungsstöße ausgeführt, bei denen die zu stoßenden Stäbe einander um ein bestimmtes Maß übergreifen. Solche Überdeckungsstöße führen vor allem bei schlanken Bauteilen mit hohem Bewehrungsanteil zu einer so großen Bewehrungsdichte, daß oft der Beton nicht mehr in der erforderlichen Weise eingebracht und verdichtet werden kann. Diese Probleme zeigen sich vor allem dann, wenn an Bauabschnitten unter kraftschlüssiger Fortsetzung der Bewehrung weitergearbeitet werden soll.

Zur Herstellung von Stoßverbindungen ist es auch bekannt, auf die Enden der Bewehrungsstäbe Gewinde aufzubringen, auf die dann ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehener Verbindungskörper, z.B. in Form einer Schraubmuffe, aufgeschraubt werden kann. Um auf solche Bewehrungsstäbe Gewinde aufbringen zu können, müssen an den Enden zunächst die Rippen abgeschält werden; danach kann ein Gewinde aufgeschnitten oder aufgerollt werden. Abgesehen davon, daß hierzu aufwendige Geräte und Arbeiten erforderlich sind, verringert sich hierdurch der Kernquerschnitt der Stäbe, so daß sie nicht mehr mit der vollen, ihrem ursprünglichen Querschnitt entsprechenden Zugkraft ausgenutzt werden können.

In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt geworden, Betonrippenstähle an ihren Enden durch sogenannte Preßmuffen miteinander zu verbinden. Zu diesem Zweck werden die miteinander zu verbindenden Stabenden in eine Muffe gesteckt und diese durch einen Preßvorgang, sei es durch Anwendung radialen Druckes mittels Preßbacken (DE-OS 26 34 569) , sei es durch Ziehen durch eine Ziehdüse (DE-PS 31 09 687), auf kaltem Wege verformt. Diese Art und Weise der Verbindung erfordert in der Regel die Ausführung des Preßvorganges außerhalb der Einbaustelle; dies bereitet dann Schwierigkeiten, wenn die Verbindungsstelle an einem schlecht zugänglichen Ort liegt, weil dann die Werkzeuge vor Ort gebracht werden müssen.

Es ist auch eine Preßmuffenverbindung bekannt, bei der auf die Enden der miteinander zu verbindenden gerippten Stäbe jeweils eine Muffe aufgepreßt ist und beide Muffen durch einen gewissermaßen die Bewehrungsstäbe fortsetzenden Gewindebolzen miteinander verbunden sind (DE-PS 21 24 433). Auf diese Weise gelingt auch die Verbindung zweier Bewehrungsstäbe, von denen derjenige mit der aufgepreßten Preßmuffe bereits einbetoniert ist, nämlich dadurch, daß der von der Preßmuffe des anzuschließenden Bewehrungsstabes umfaßte Gewindebolzen in die einbetonierte Preßmuffe eingeschraubt wird.

Während es zur Herstellung einer solchen Verbindung notwendig ist, daß der anzuschließende Bewehrungsstab gedreht werden kann, ist es zum Anschluß eines nicht drehbaren Stabes an einen bereits einbetonierten, mit einer Preßmuffe versehenen Stab auch bekannt, den Gewindebolzen neben einem Mittelstück mit griffigem Profil, z.B. Vierkant, mit zwei gegenläufigen Gewinden auszurüsten, die in entsprechende Gewinde der beiden Preßmuffen eingeschraubt werden (DE-AS 22 36 503).

Diesen bekannten Preßmuffenverbindungen ist gemeinsam, daß jeweils zwei Preßmuffenstöße unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, nämlich jeweils zwischen einem Stabende und dem Gewindebolzen. Dadurch wird die gesamte Verbindung unverhältnismäßig lang und der Aufwand für die Preßmuffen entsprechend groß. Außerdem muß die gesamte Stabkraft in dem besonders gefährdeten Querschnitt des Bolzens zwischen den beiden Preßmuffen übertragen werden.

Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für eine sichere Verankerung und Verbindung von gerippten Bewehrungsstäben auf möglichst einfachem Wege und mit möglichst geringem Aufwand an Zeit und Material zu schaffen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht in Abkehr von der bekannten Lehre einen Stoß zweier Stäbe durch eine Muffe zu bewerkstelligen, darin, auf die Stabenden aufgepreßte muffenförmige Hülsen nicht unmittelbar, sondern gewissermaßen mittelbar zur Verankerung oder Verbindung heranzuziehen, nämlich in der Weise, daß diese Teile nur als Zwischenglied zur Vermittlung der Kraftübertragung zwischen einer äußeren Muffe und den Stabenden dienen. Zu diesem Zweck werden die aufgepreßten Hülsen mit Außengewinde versehen, das dem Aufschrauben eines Verankerungs- oder Verbindungskörpers dient. Der Vorteil der Erfindung liegt somit im wesentlichen darin, daß die Länge, die der Verankerungs- oder Verbindungskörper zur Kraftübertragung mit den aufgepreßten Hülsen benötigt, innerhalb der Länge liegt, die dieser seinerseits zur Kraftübertragung auf den Stab braucht. Die Stäbe können so auf kürzestem Wege miteinander verbunden werden. Außerdem wird die Kraft entlang des gesamten Stoßes übertragen und nicht nur jeweils in einem besonders gefährdeten Querschnitt.

Ein weiterer Vorteil folgt daraus, daß das die Verbindung bewirkende Gewinde auf den Preßmuffen ein Außengewinde ist, das auf besonders einfache Weise aufgebracht werden kann und daß es gegenüber einem auf den Bewehrungsstab selbst aufgebrachten Gewinde oder etwa einem Gewindebolzen bei gleicher oder jedenfalls annähernd gleicher Steigung einen wesentlich größeren Durchmesser hat und deshalb eine bedeutend größere dynamische Beanspruchbarkeit aufweist.

Nach der Erfindung ist es in gleich einfacher, aber sicherer Weise möglich, sowohl Verankerungskörper an Bewehrungsstäben zu befestigen, um diese auf kurzem Wege verankern zu können, wie auch bereits einbetonierte Bewehrungsstäbe stoßen zu können, gleichgültig ob sie drehbar sind oder nicht. Die Stäbe können vor dem Einbau bzw. vor dem Anschluß in entsprechender Weise vorbereitet werden, so daß es zur Herstellung einer Verbindung nicht notwendig ist, etwa schwere Geräte an die Verbindungsstelle im Bauwerk zu schaffen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Endverankerung eines Bewehrungsstabes a) auf Druck und b) auf Zug und

Fig. 2 einen Stoß zweier Bewehrungsstäbe nach der Erfindung, die

Fig. 3 bis 6 Montage und Endzustand eines Stoßes eines nicht drehbaren Bewehrungsstabes mit einem einbetonierten Bewehrungsstab,

Fig. 7 einen Stoß eines drehbaren Bewehrungsstabes mit einem einbetonierten Bewehrungsstab,

Fig. 8 einen Stoß von zwei bereits einbetonierten Bewehrungsstäben,

Fig. 9 einen Stoß von zwei Bewehrungsstäben mit unterschiedlichem Durchmesser und

Fig. 10 das Schließen einer Aussparung mittels einer Spannmuffe.

In den Fig. 1a und 1b ist der einfachste Fall der Verankerung eines Betonrippenstahles und in Fig. 2 der einfachste Fall eines Stoßes zweier Bewehrungsstäbe jeweils im teilweisen Längsschnitt dargestellt.

Gemäß Fig. 1, die eine Verankerung auf Druck zeigt, ist auf einen Betonbewehrungsstab 1, der auf seiner Oberfläche mit beliebig ausgebildeten und angeordneten Rippen 2 versehen ist, am Ende eine Preßhülse 3 aufgepreßt. Dieser Preßvorgang kann unter Anwendung beliebiger Werkzeuge oder Arbeitsverfahren erfolgen, solange sichergestellt ist, daß die Hülse 3 bis zum Fließen verformt wird und die Oberfläche des Stabes 1 mit den Rippen 2 satt umschließt. Auf die Außenfläche der Hülse 3 ist zumindest über einen Teil ihrer Länge ein Außengewinde 4 aufgebracht, das durch beliebige bekannte Arbeitsvorgänge, z.B. Schneiden mittels einer Gewindeschneidmaschine, erzeugt sein kann. Auf dieses Außengewinde 4 ist sodann ein Verankerungskörper 5 aufgeschraubt, der scheibenartig, gegebenenfalls auch mit griffigem Profil ausgebildet ist und rechtwinklig zur Stablängsachse 6 verlaufende Flächen 7 bildet, die der Übertragung einer Stabkraft D auf einen Betonkörper dienen.

Die in Richtung der Längsachse 6 des Stabes 1 gemessene Länge des Verankerungskörpers 5 kann - bedingt durch die bessere Kraftübertragung im Gewinde - kürzer sein als die Länge der Hülse 3. Im Sinn einer optimalen Kraftübertragung zwischen Verankerungskörper 5 und Bewehrungsstab 1 ist es, bei Übertragung einer Druckkraft D, wie in Fig. 1a dargestellt, möglich, den Verankerungskörper 5 an dem der Kraft zugewandten Ende der Hülse 3 anzuordnen, während bei der in Fig. 1b dargestellten Übertragung einer Zugkraft Z der Verankerungskörper 5 an dem der Kraft Z abgewandten Ende der Hülse 3 angeordnet sein sollte.

In entsprechender Weise kann ein Stoß zweier Bewehrungsstäbe 1, 1′ gebildet werden (Fig. 2). Hier sind auf die Enden der miteinander zu verbindenden Stäbe 1 und 1′ Hülsen 3, 3′ aufgepreßt, die über zumindest einen Teil ihrer Länge, in diesem Fall jeweils über den Endteil, mit Gewinden 4 versehen sind. Auf diese Gewinde kann ein Verbindungskörper 8, z.B. eine Schraubmuffe, aufgeschraubt werden, die der kraft- und formschlüssigen Verbindung der beiden Stäbe 1 und 1′ dient.

Schon an diesen beiden grundlegenden Ausführungsbeispielen wird offenbar, daß die Bereiche der Kraftübertragung zwischen dem Verbindungskörper 8 und den Preßhülsen 3, 3′ über die Gewindeabschnitte 4 sich an der gleichen Stelle des Stabes befinden, an der auch die Kraft zwischen den Preßhülsen 3, 3′ und den Stäben 1, 1′ selbst übertragen wird. Dies kommt nicht nur der Unmittelbarkeit der Kraftübertragung zu gute, sondern verringert darüber hinaus auch die Konstruktionslänge der Verbindung überhaupt entscheidend.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein Stoß eines an einem Bauabschnitt endenden Bewehrungsstabes, der die Schalung dieses Bauabschnittes nicht durchstoßen darf, was z.B. bei der Herstellung von Bauwerken mittels Gleit- und Kletterschalungen für den Anschluß von Wänden, Plattformen oder dergleichen regelmäßig der Fall ist. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 bis 6 schematisch dargestellt.

In Fig. 3 ist die Schalung 10 angedeutet, an der an der Stelle, an der ein Bewehrungsstab vorzusehen ist, Befestigungsklammern 11 für diesen z.B. durch Annageln mittels Nägeln 12 befestigt werden. Die Befestigungsklammern 11 bestehen zweckmäßig aus Blechteilen.

Der an dieser Stelle zu befestigende Bewehrungsstab 1 ist an seinem Ende bereits mit einer Preßhülse 3 versehen (Fig. 4) und trägt bereits auf dieser das Außengewinde 4. Zum Schutz des Gewindes 4 und zur Fixierung des Stabes 1 ist auf diese Preßhülse eine Kappe 13, z.B. aus Kunststoff, aufgesetzt, die einfach aufgesteckt oder auch aufgeschraubt werden kann. Die Kappe 13 hat kreisrunden Querschnitt und eine etwas konische Form, die mit derjenigen der Befestigungsklammern 11 korrespondiert. Die Fixierung des Stabes 1 an den Befestigungsklammern 11 erfolgt auf einfache Weise durch Umwickeln mit Bindedraht 14.

Nach dem Betonieren und dem Entfernen der Schalung 10 wird die Kappe 13 abgenommen, z.B. abgeschraubt; sie hinterläßt dann eine entsprechende Öffnung 15 im Betonbauteil 16 (Fig. 5). An diese Öffnung 15 wird der anzuschließende Stab 1′ herangeführt, der in diesem Beispiel nicht zum Anschrauben gedreht werden kann, z.B. deshalb, weil er Aufbiegungen im Verlauf seiner Länge aufweist. Auch der Stab 1′ besitzt eine aufgepreßte Hülse 3′, die in diesem Fall über ihre gesamte Länge mit einem Außengewinde 4 versehen ist. Auf dieses Gewinde 4 ist die Schraubmuffe 8 vollständig aufgeschraubt; zuvor wurde eine Kontermutter 9 aufgesteckt. Der Stab 1′ wird nun an den bereits einbetonierten Stab 1 herangeführt und die Schraubmuffe 8 auf das Gewinde 4 der Hülse 3 aufgeschraubt, bis sie die in Fig. 6 ersichtliche Lage hat. Nach Aufschrauben und Festziehen der Kontermutter 9 ist die Verbindung fertiggestellt; das anzuschließende Bauteil kann betoniert werden.

Wenn, was in Fig. 7 angedeutet ist, der anzuschließende Stab 1′ zum Anschließen gedreht werden kann, braucht sich das Gewinde 4 auf der Hülse 3′ nur über einen Teil ihrer Länge zu erstrecken. Der Stab 1′ wird dann mit zur Hälfte aufgeschraubter Muffe 8 angesetzt und zum Aufschrauben der Muffe 8 auf die Hülse 3 in Richtung des Pfeiles 17 gedreht. In diesem Fall kann die Kontermutter entfallen, da die Fixierung des Stoßes durch unmittelbare Berührung der Stabenden erfolgt.

In den Fig. 8 bis 10 sind dann noch weitere Ausführungs- bzw. Anwendungsbeispiele der Erfindung gezeigt. So zeigt Fig. 8 die Verbindung zweier Betonfertigteile 20 und 21, bei denen allerdings ein Teil, im Beispiel das Teil 21, horizontal gegen das andere Teil 20 verschiebbar sein soll. In jedes der Betonfertigteile 20 und 21 ist jeweils ein Bewehrungsstab 1 bzw. 1′ einbetoniert, die auf ihren Enden jeweils eine Preßhülse 3 bzw. 3′ tragen. Die Preßhülsen 3 bzw. 3′ sind über ihre gesamte Länge mit Gewinden 4 versehen. Um das Fertigteil 21 an das Fertigteil 20 anzuschließen, wird zunächst die Schraubmuffe 8, ähnlich wie in Fig. 5 dargestellt, vollständig auf die Preßhülse 3 aufgeschraubt, das Fertigteil 21 mit dem Stab 1 an den Stab 1′ des Fertigteils 20 herangeführt und die Schraubmuffe 8 zur Hälfte auf die Hülse 3′ aufgeschraubt. Die Verbindung wird dann durch gegenseitige Kontermuttern 9 gesichert.

In Fig. 9 ist noch dargestellt, wie nach der Erfindung auch unterschiedlich dicke Bewehrungsstäbe 1 a, 1 b miteinander verbunden werden können. Zu diesem Zweck ist auf den Stab 1 a mit einem Durchmesser d ₁ eine Preßhülse 3 a aufgepreßt, deren Außendurchmesser d ₃ genau so groß ist wie der Außendurchmesser der gegenüberliegenden Preßhülse 3 b, die sich auf dem Stab 1 b mit dem Durchmesser d ₂ befindet. Die Schraubmuffe 8 kann dann ohne Schwierigkeiten auf die beiden Preßhülsen 3 a, 3 b aufgeschraubt werden.

In Fig. 10 ist noch dargestellt, wie Bewehrungsstäbe 1, 1′, die sich in einer Nische 22 eines Bauteils 23 in gegenseitigem Abstand a voneinander befinden, beispielsweise um sie spannen zu können, miteinander verbunden werden können. Bei dieser Anwendung sind beide Stäbe 1 und 1′ an ihren Enden mit Preßmuffen 3, 3′ mit Außengewinden 4 versehen.

Zur Verbindung der beiden Stäbe 1 und 1′ wird dann ein Stabstück 1′′ eingesetzt, das etwas kürzer ist als der Zwischenraum a und das an seinen beiden Enden ebenfalls Preßmuffen 24, 25 trägt. Dabei besitzt die Preßmuffe 24 ebenfalls ein Außengewinde 4; die gegenüberliegende Preßmuffe 25 ist glatt. Zunächst wird nun in der beschriebenen Weise mittels einer Muffe 8 die Verbindung der Preßmuffe 24 mit der Preßmuffe 3 hergestellt. Danach wird mittels einer Spannmuffe 26, die zuvor über das Stabstück 1′′ geschoben wurde, die andere Muffenverbindung hergestellt. Die Spannmuffe 26 hat zu diesem Zweck ein Profil, an dem ein ein Drehmoment übertragendes Werkzeug angesetzt werden kann. Durch Drehen der Spannmuffe 26 gelingt es so, eine in Richtung der Pfeile 27 wirkende Zugkraft auf die Verbindung aufzubringen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Verankerung oder Verbindung von an der Oberfläche mit Profilierungen z.B. in Form von Rippen versehenen Betonbewehrungsstäben, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende des zu verankernden Bewehrungsstabes (1) bzw. auf die Enden der miteinander zu verbindenden Bewehrungsstäbe (1, 1′) jeweils eine metallische Hülse (3, 3′) aufgepreßt ist, daß diese Hülse (3) bzw. diese Hülsen (3, 3′) über zumindest einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde (4) versehen ist bzw. versehen sind und daß auf dieses Außengewinde (4) ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehener Verankerungskörper (5) bzw. Verbindungskörper (8) aufgeschraubt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskörper (5) scheibenförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper (8) als Schraubmuffe ausgebildet ist.

4. Verfahren zum Herstellen einer Verankerung oder Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende des Bewehrungsstabes (1) bzw. auf die Enden der Bewehrungsstäbe (1, 1′) zuerst die Hülse (3) aufgepreßt wird bzw. die Hülsen (3, 3′) aufgepreßt werden, daß sodann auf diese das Außengewinde (4) aufgebracht und daß schließlich auf dieses der Verankerungskörper (5) bzw. der Verbindungskörper (8) aufgeschraubt wird.