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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zur Verbindung eines ersten
Bauteils mit einem zweiten Bauteil, wie es regelmäßig
zur Verbindung von Betonplatten Verwendung findet. Das Verbindungssystem
ist vom Typ einer Schubdornverbindung, bei dem in einem Bauteil
ein Dornteil angeordnet ist und in dem anderen Bauteil ein Hülsenteil,
in welchem der Dorn in einer Gleithülse führbar
ist.
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Stand der Technik
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Schubdornverbindungen
der eingangs genannten Art zur Verbindung zweier Betonplatten sind
im Stand der Technik bekannt. Derartige Schubdornverbindungen dienen
meist dazu, Bewegungsfugen im Stahlbetonbau herzustellen. Schubdornverbindungen
werden dann erforderlich, wenn infolge von Belastungen oder thermischen
Ausdehnungen Relativbewegungen der zu verbindenden Betonbauteile
ermöglicht werden müssen, damit die Betonbauteile
nicht beschädigt werden. Die Schubdornverbindungen dienen
bei derartigen Systemen zur Aufnahme und zur Übertragung
von Querkräften.
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Bei
den bekannten Systemen werden zwei Grundtypen unterschieden, sogenannte
N-Typen und sogenannte Q-Typen. Typ N-Schubdornverbindungen ermöglichen
eine Bewegung der Stahlbetonbauteile zueinander in Richtung einer
Dornachse des Dornes. Bei Typ Q-Verbindungen wird sowohl eine Bewegung
in Dornrichtung als auch quer dazu ermöglicht. Typ Q-Verbindungen
haben somit zwei Freiheitsgrade, Typ N-Verbindungen nur einen Freiheitsgrad.
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Aus
der
EP 0 773 324 A1 geht
eine Vorrichtung zum Verbinden und zur Aufnahme von Querkräften von
zwei durch eine Fuge getrennten Bauteilen hervor, bei denen die
insbesondere aus Beton bestehen Bauteile mittels eines Dornes verbunden
sind.
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Einer
der beiden Endbereiche des Dornes ist in dem ersten Bauteil eingelassen,
während in dem zweiten Bauteil eine Hülse eingelassen
ist, in welche der andere der beiden Endbereiche des Dornes eindringt.
Am Dorn und an der Hülse sind jeweils im Bereich der Fuge
flanschartige Scheiben angeordnet, welche im Wesentlichen rechtwinklig
zu Dorn und Hülse ausgerichtet sind und welche zumindest
teilweise in die entsprechenden Bauteile eingelassen sind. Gemäß eines
Ausführungsbeispiels können die flanschartigen
Scheiben als Bestandteil von Platten ausgebildet sein, welche zu
einem Kastenprofil gebogen sind und welche Ausnehmungen zur Aufnahme
von Verankerungsbügeln aufweisen, mit Hilfe dessen die
Platten in dem Betonbauteil vergossen werden. Der Dorn ist in dem
Kastenprofil sowohl an der der Fuge zugewandten Seite, als auch
an der der Fuge abgewandten Seite des Kastenprofils geführt.
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Nachteilig
an dieser Lösung ist jedoch, dass durch die relativ große
Ausdehnung der Kästen in Dornrichtung lange Dorne vorgesehen
werden müssen. Diese bestehen in aller Regel aus rostfreiem
Edelstahl, da sie der Feuchtigkeit ausgesetzt sind und andernfalls
zum Rosten neigen würden. Derartige lange Dorne aus Edelstahl
sind jedoch vergleichsweise teuer. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, dass die kastenartigen Platten temperatur- und altersbedingt
zu Deformationen neigen, sodass hülsenseitig keine einwandfreie
Führung des Schubdornes mehr gewährleistet werden
kann. In der Folge können Reibgeräusche auftreten,
die sich in einem Gebäude als Körperschall fortsetzen
und so zu erheblichen Beeinträchtigungen oder sogar erheblichen baulichen
Mängeln führen.
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Aus
der
EP 1 477 620 A1 ist
ein Befestigungselement für Betonbauteile bekannt, bei
dem ein Profildorn zur Verbindung zweier Betonbauteile vorgesehen
ist, welcher an Teilflächen Polsterungen aufweist, die eine
gewisse Elastizität der Betonbauteile gegenüber
dem Befestigungselement zulassen, um Spannungsspitzen in den Betonbauteilen
abzubauen.
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Nachteilig
bei dem dort bekannten Befestigungselement ist, dass es keine ausreichende
Kantenfestigkeit aufweist, sodass der Beton im Bereich der Fuge
trotz der Polsterung brechen kann. Darüber hinaus können
sich die Betonbauteile durch die erforderliche dicke Polsterung
gegeneinander in Kraftrichtung verschieben, sodass die Maßhastigkeit
der Bauteile zueinander nicht besonders groß ist.
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Aufgabe
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Ausgehend
hiervon ergibt sich die Aufgabe, ein Verbindungssystem der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass es ohne die Gefahr
von Beschädigungen zweier Bauteile eine hochbelastbare Verbindung
der Bauteile zulässt, wobei das Verbindungssystem eine
einwandfreie Führung des Dornes ermöglicht und
wobei das Verbindungssystem darüber hinaus kostengünstiger
herstellbar ist, als aus dem Stand der Technik bekannte Systeme.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Erfindung wird gelöst durch ein Verbindungssystem gemäß Anspruch
1 sowie durch ein Verbindungssystem gemäß dem
nebengeordneten Anspruch 10. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst
durch ein Dornteil gemäß dem nebengeordneten Anspruch
13 und ein Hülsenteil gemäß dem nebengeordneten
Anspruch 14.
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Ein
erfindungsgemäßes Verbindungssystem zur Verbindung
eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil weist ein Hülsenteil
auf, das mittels einer Bewehrung in dem ersten Bauteil festlegbar
ist. Die Bewehrung dient zur Verstärkung des Bauteils und
gibt diesem eine höhere Tragfähigkeit. Weiterhin
ist ein Dornteil vorgesehen, das in dem zweiten Bauteil mittels
einer Bewehrung festlegbar ist. Der Dorn ist im verbundenen System
der beiden Bauteile in einer Gleithülse des Hülsenteiles
führbar.
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Die
Bewehrung kann Bestandteil einer ohnehin vorhandenen bauteilseitigen
Bewehrung oder kann eine zum Verbindungssystem gehörige
Bewehrung sein, die mit dem System zusammen in die Bauteile integriert
wird.
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Das
erste und das zweite Bauteil bestehen dabei regelmäßig
aus Beton, Stahlbeton oder aus sonstigen Materialien, die zur Herstellung
von Bauteilen vergossen werden.
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Die
beiden Bauteile bilden eine Fuge zueinander aus, die zur Kompensation
von Relativbewegungen der beiden Bauteile dient, bedingt beispielsweise
durch Temperaturwechsel. Bevorzugte Anwendungen des Verbindungssystems
bestehen somit insbesondere bei Bauteilen mit großen Ausmaßen,
die zu großen Ausdehnungen bei Temperaturänderungen
neigen, beispielsweise Brücken oder größere
Betonplatten in Gebäuden. Die zwischen den Bauteilen bestehende
Fuge kann zum Beispiel mit einem elastischen Material verfüllt sein,
das unter anderem auch Wärmedämmeigenschaften
haben kann.
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An
der Bewehrung des Hülsenteils ist ein Halteelement zur
Halterung der Gleithülse vorgesehen, das aus wenigstens
zwei unterschiedlichen Materialien besteht. Während demgegenüber
im Stand der Technik allenfalls Halteelemente bekannt sind, die
aus einem Material bestehen, lassen sich mit Hilfe wenigstens zweier unterschiedlicher
Materialien die Anforderungen an ein Halteelement zur Halterung
der Gleithülse sehr viel besser verwirklichen.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass das Halteelement einerseits teils aus
einem besonders zugfesten Material und andererseits teils aus einem
besonders druckfesten Material besteht, wodurch die über
das Verbindungssystem übertragenen Kräfte besonders
gut über Dorn, Hülse und Halteelement aufgenommen
und in das Bauteil weitergeleitet werden können.
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Durch
die Optimierung der Festigkeit des Halteelements lässt
sich dieses darüber hinaus gegenüber aus dem Stand
der Technik bekannten Halteelementen besonders kompakt aufbauen,
was die Montage des Halteelements bei der Herstellung des ersten
Bauteils erleichtert. Durch den dadurch beanspruchten geringen Bauraum
wird darüber hinaus ermöglicht, dass das Halteelement
sehr weit vorne im Bereich der Fuge angeordnet werden kann. Dadurch
ist der Dorn durch das Halteelement genau in dem Bereich geführt,
in dem die größten Belastungen durch den Schubdorn
in das Halteelement eingeleitet werden.
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Das
Halteelement bedingt weiterhin, dass zur statischen Berechnung der
Bauteile und des Verbindungssystems nur die Fuge selbst berücksichtigt
werden muss, da der Dorn durch das optimierte Halteelement so sauber
geführt ist, dass der größte Teil der
Kräfte an einer zur Fuge gewandten Stirnseite der Bauteile
vom Dorn in das Halteelement eingeleitet wird und von dort über
die Bewehrungen in die Bauteile selbst. Der meist aus teurem Edelstahl
bestehende Dorn kann somit besonders kurz ausgebildet werden, er
muss lediglich auch bei maximaler Fuge das Halteelement vollständig
durchgreifen.
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Eine
bevorzugte Ausbildung des Halteelements des Hülsenteils
sieht vor, dass das Halteelement als Hohlprofil ausgebildet ist,
dessen Hohlraum mit einem hochfesten Material, vorzugsweise hochfestem
Beton verfüllt ist.
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Der
hochfeste Beton weist eine besonders hohe Druckbelastbarkeit auf.
Das Halteelement stellt dann sicher, dass die Gleithülse
und in der Gleithülse der Dorn sauber geführt
wird, da das kompakte, hochfeste und damit verzugsarme Halteelement
zu sehr viel geringerer Verformung neigt als die im Stand der Technik
bekannten groß dimensionierten Halteelemente. Daraus ergeben
sich wesentlich geringere Reibungsbeanspruchungen im Dorn, was eine
bessere Führung erlaubt und was das Auftreten von Reibgeräuschen
minimiert.
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Als
geeignetes Material zur Bereitstellung des Hohlprofils hat sich
Stahl erwiesen, der in an sich bekannter Weise als Hohlprofil ausgebildet
werden kann, beispielsweise durch Urform- oder Umformverfahren. Das
Halteelement besteht dabei vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl
oder Edelstahl, da diese eindringender elektrolytversetzter Feuchtigkeit
dadurch besser standhalten kann.
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Bevorzugt
ist das Halteelement als Rechteckprofil ausgebildet. Rechteckprofile
sind, verglichen mit anderen Profilen, äußerst
kompakt, sodass das Halteelement einen gegenüber anderen
Bauformen geringeren Bauraum benötigt. Darüber
hinaus lässt sich das Halteelement durch die flachen Seiten
des Rechteckprofils besonders weit vorne an der Bauteilgrenze bzw.
Fuge in dem ersten Bauteil anordnen, was die Belastung des ersten
Bauteils durch verbesserte Kraftableitung im relevanten Bereich
vermindert.
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Statt
eines Rechteckprofils kann auch ein Trapezprofil verwendet werden,
dessen parallelen Flächen parallel zur fugenseitigen Stirnseite
ausgerichtet sind. Trapezprofile ermöglichen eine Minimierung
der Größe des Halteteils, da das Trapez entsprechend
der statischen Belastungen dimensioniert werden kann.
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Dadurch,
dass mit einem erfindungsgemäßen Halteelement
in Rechteckprofilausbildung eine Anordnung besonders weit vorne
an der Fuge des Bauteils möglich ist, kann der Schubdorn
darüber hinaus besonders kurz ausgebildet sein, ohne die
Stabilität des Systems oder die Belastbarkeit dessen zu
verringern. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung
an dem empfehlenswerten teuren Edelstahl.
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Eine
weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verbindungssystems
sieht vor, dass in dem Halteelement mehrere nebeneinander angeordnete
Halterungen für mehrere Dorne angeordnet sind. Auf diese
Weise lässt sich ein Halteelement von größerer
Länge angegeben, bei dem mehrere Dorne nebeneinander anordenbar
und führbar sind. Auf diese Weise lassen sich große
Lasten über mehrere parallele Dorne übertragen,
ohne einen größeren Dorndurchmesser eines einzigen
Dornes wählen zu müssen.
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Bei
den bekannten Systemen sind immer nur Halterungen für eine
Gleithülse vorgesehen. Dies führt dazu, dass zwischen
benachbarten Halterungen ein bestimmter Abstand eingehalten werden
muss, da andernfalls die Tragfähigkeit der Bauteile nicht
gewährleistet werden kann.
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Um
die Gefahr von Kantenabplatzungen des Bauelements zu verringern,
ist weiterhin mit Vorteil vorgesehen, dass an dem Halteelement ein
flexibles Element angeordnet ist, welches eine Nachgiebigkeit des Halteelements
im Kantenbereich gewährleistet. Das flexible Element besteht
vorzugsweise aus einem oder mehreren Streifen, die in Bereichen
möglicher Kraftspitzen angeordnet sind. Ein besonderer
Vorteil ergibt sich, wenn die flexiblen Elemente darüber
hinaus Dichtfunktionen aufweisen, um das Halteelement und die Bewehrung
gegen Feuchtigkeit zu schützen. Geeignete Materialien sind
quellfähiges Bitumen oder Elastomere.
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Zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Typ Q-Verbindungssystems
ist mit Vorzug vorgesehen, dass in dem Hülsenteil zur Ermöglichung
einer zusätzlichen horizontal-tangentialen Relativverschiebung
in dem ersten Bauteil zwischen Gleithülse und Hohlprofil
eine weitere Hülse angeordnet ist, die eine horizontale Öffnung
aufweist, die gleich groß oder größer
ist als die größte Querausdehnung der Gleithülse.
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Die Öffnung
der weiteren Hülse ist vorzugsweise oval, langlochartig
oder rechteckig ausgebildet. Die größere Öffnung
der weiteren Hülse ermöglicht, dass die Gleithülse
in der weiteren Hülse aufgenommen werden kann, und dass
die Gleithülse in der weiteren Hülse gleiten oder
rollen kann. Ovale, langlochartige oder rechteckige Öffnungen
der weiteren Hülse ermöglichen besonders kompakte
Gestaltungen der weiteren Hülse.
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Ein
weiterer Vorzug ergibt sich, wenn das Halteelement und die Bewehrung
in axialer Richtung des Dornes hintereinandergeschaltet sind. Zum
einen lässt sich dadurch erreichen, dass das Halteelement
und Bewehrung besonders leicht miteinander verbindbar sind, beim
Vorsehen von im Wesentlichen gleichen Materialien, beispielsweise
durch Schweißen. Die Bewehrung kann auch aus Baustahl bestehen,
welcher sich mit Stahl oder Edelstahl verschweißen lässt.
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Darüber
hinaus lässt sich auf diese Weise das Halteelement besonders
weit vorne im Bereich der Fuge zwischen erstem Bauteil und zweitem
Bauteil platzieren, bevorzugt direkt am Rand des Bauteils. Weiterhin
wird erreicht, dass die Bewehrung den üblichen Randeinfassungen
entspricht, sodass der Einbau des Systems besonders einfach möglich
ist, und dass der Einbau der übrigen bauteilseitigen Bewehrungen
in Bereichen, in denen keine Schubdornverbindung vorgesehen wird,
nicht behindert, ist.
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Ein
weiterer besonderer Vorteil ergibt sich, wenn in dem Dornteil ein
weiteres Halteelement für den Dorn vorgesehen ist, das
dem Halteelement der Gleithülse im Wesentlichen in den
unterschiedlichen, zuvor beschriebenen Ausgestaltungen entspricht.
Dadurch lässt sich auch dornseitig eine besonders gute
Krafteinleitung der auftretenden Kräfte in das zweite Bauteil
bewerkstelligen, sodass hier ebenfalls Randabplatzungen im zweiten
Bauteil verhindert werden können und der Schubdorn besonders
leicht montierbar ist.
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Bevorzugt
ist in dem Dornteil eine Führungshülse für
den Dorn vorgesehen, innerhalb welcher der Dorn festlegbar ist.
Auf diese Weise lässt sich der Dornteil zunächst
ohne Dorn montieren und der Dorn nachher einsetzen.
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Ein
erster unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft ein
Verbindungssystem zur Verbindung eines ersten Bauteils mit einem
zweiten Bauteil, das einen Hülsenteil aufweist, der mittels
einer Bewehrung in dem ersten Bauteil festlegbar ist und das einen
Dornteil aufweist, der mittels einer Bewehrung in dem zweiten Bauteil
festlegbar ist. Durch einen Dorn des Dornteils ist eine Verbindung
zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil herstellbar,
wobei der Dorn in einer Gleithülse des Hülsenteils
führbar ist.
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Zum
einen lässt sich dadurch erreichen, dass das Halteelement
und Bewehrung besonders leicht miteinander verbindbar sind, beim
Vorsehen von im Wesentlichen gleichen Materialien, beispielsweise
durch Schweißen. Die Bewehrung kann auch aus Baustahl bestehen,
welches sich mit Stahl oder Edelstahl verschweißen lässt.
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Darüber
hinaus lässt sich auf diese Weise das Halteelement besonders
weit vorne im Bereich der Fuge zwischen erstem Bauteil und zweitem
Bauteil platzieren, bevorzugt direkt am Rand des Bauteils. Weiterhin
wird erreicht, dass die Bewehrung exakt den üblichen Randeinfassungen
entspricht, sodass der Einbau des Systems besonders einfach möglich
ist, und dass der Einbau der übrigen bauteilseitigen Bewehrungen
in Bereichen, in denen keine Schubdornverbindung vorgesehen wird,
nicht behindert, ist.
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Erfindungsgemäß ist
gemäß dem zweiten Erfindungsgedanken vorgesehen,
dass das Halteelement und die Bewehrung in axialer Richtung des
Dornes hintereinandergeschaltet sind. Auf diese Weise lässt
sich das Halteelement besonders leicht an der Bewehrung befestigen
und das Halteelement besonders weit vorne im Bereich einer zwischen
den Bauteilen ausgebildeten Fuge anordnen. Dies verhindert Ausplatzungen
durch Kraftspitzen am ersten Bauteil und ermöglicht eine
besonders zuverlässige Führung des Dornes im Hülsenteil.
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Besonders
bevorzugt ist das Halteelement zur Halterung der Gleithülse
aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt.
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Während
demgegenüber im Stand der Technik allenfalls Halteelemente
bekannt sind, die aus einem Material bestehen, lassen sich mit Hilfe
wenigstens zweier unterschiedlicher Materialien die Anforderungen
an ein Halteelement zur Halterung der Gleithülse sehr viel
besser verwirklichen.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass das Halteelement einerseits teils aus
einem besonders zugfesten Material und andererseits teils aus einem
besonders druckfesten Material besteht, wodurch die über
das Verbindungssystem übertragenen Kräfte besonders
gut über Dorn, Hülse und Halteelement aufgenommen
und in das Bauteil weitergeleitet werden können.
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Durch
die Optimierung der Festigkeit des Halteelements lässt
sich dieses darüber hinaus gegenüber aus dem Stand
der Technik bekannten Halteelementen besonders kompakt aufbauen,
was die Montage des Halteelements bei der Herstellung des ersten
Bauteils erleichtert. Durch den dadurch beanspruchten geringen Bauraum
wird darüber hinaus ermöglicht, dass das Halteelement
sehr weit vorne im Bereich der Fuge angeordnet werden kann. Dadurch
ist der Dorn durch das Halteelement genau in dem Bereich geführt,
in dem die größten Belastungen durch den Schubdorn
in das Halteelement eingeleitet werden.
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Im Übrigen
weist das Verbindungssystem gemäß dem ersten unabhängigen
Gedanken der Erfindung eines oder mehrere der übrigen Vorteil
bringenden Merkmale des zuerst beschriebenen Erfindungsgedanken auf.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Dornteil eines Verbindungssystems,
wie es zuvor beschrieben wurde.
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Ein
letzter Erfindungsgedanke betrifft ein Hülsenteil eines
zuvor beschriebenen Verbindungssystems.
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Weitere
Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden
sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen
und deren Rückbezügen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Es
zeigen schematisch:
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1 ein
erfindungsgemäßes Verbindungssystem gemäß einer
ersten Ausführungsform in einer Seitenansicht;
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2 eine
perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform von
schräg seitlich;
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3 das
System gemäß 1 in verbautem
Zustand;
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4 das
System aus 1 in perspektivischer Ansicht
von schräg oben;
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5 Elemente
des Systems aus 1 in Explosionsdarstellung;
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6 Elemente
des Systems aus 5 in vormontiertem Zustand;
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7 ein
erfindungsgemäßes Verbindungssystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
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8 das
System aus 7 in perspektivischer Darstellung
aus einem anderen Blickwinkel heraus;
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9 das
System aus 7 mit daran angeschlossenen
Bewehrungen in perspektivischer Darstellung;
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10 eine
dritte Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer
Darstellung;
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11 das
System aus 10 mit daran angeschlossenen
Bewehrungen sowie
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12 das
System aus 10 in verbautem Zustand.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem 2 mit
einem Hülsenteil 4 und einem Dornteil 6 in
zueinander ausgerichteter Stellung.
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Das
Hülsenteil 4 weist eine Gleithülse 8 auf,
in welcher ein Dorn 10 gleitend geführt ist. Die
Gleithülse 8 besteht aus Polyamid, welcher die
Reibungskräfte des Dornes 10 in der Gleithülse 8 minimiert.
Weitere geeignete Kunststoffe sind PTFE, PP und dergleichen. Die
Gleithülse 8 weist einen Innendurchmesser auf,
der geringfügig größer ist als der Durchmesser
des Dornes 10, sodass der Dorn 10 leicht in die Gleithülse 8 einführbar
ist.
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Die
Gleithülse 8 ist in einem Halteelement 12 befestigt,
welches aus einem Rechteckrohr 14 aus nicht rostendem Stahl
gebildet ist, das eine Betonfüllung 16 aus hochfestem
Beton aufweist. Das Halteelement 12 ist an einer hülsenseitigen
Bewehrung 18 festgeschweißt. Die Bewehrungsbügel 18 bestehen
aus üblichem Betonstahl, beispielsweise BSt 500 S.
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Der
Aufbau auf der Seite des Dornteils 6 ist dem Aufbau des
Hülsenteils 4 entsprechend. Dort ist ein Halteelement 22 vorgesehen,
welches ein Rechteckrohr 24 aufweist, das mit einer Betonfüllung 26 aus
hochfestem Beton verfüllt ist. Der Dorn 10 ist
in dem Halteelement 24 festgelegt. Das Halteelement 24 ist
auch dornseitig an eine Bewehrung 28 angeschweißt,
welche in dem entsprechenden Bauteil verankert wird (siehe 3).
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Der
Dorn 10 besteht, wie die Rechteckrohre 14, 24,
aus nichtrostendem Stahl.
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An
den Halteelementen 12, 22 sind zur Befestigung
zwei Bewehrungsbügel 18, 28 vorgesehen.
Je nach Dimensionierung können auch mehrere Bügel 18, 28 an
den Halteelementen 12, 22 angeschweißt
werden.
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2 zeigt
das Verbindungssystem 2 aus 1 in perspektivisch
schräger Ansicht. Das Halteelement 22 ist mittels
Schweißnähten 30 mit den Bügeln 28 verbunden.
Hülsenteilseitig erfolgt die Verbindung zwischen Halteelement 12 und
Bügeln 18. entsprechend.
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3 zeigt
das erfindungsgemäße Verbindungssystem 2 in
einer Seitenansicht in verbautem Zustand.
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Hülsenseitig
ist eine erste Betonplatte 40 vorgesehen, dornseitig eine
zweite Betonplatte 42. Zwischen der ersten Betonplatte 40 und
der zweiten Betonplatte 42 ist eine Fuge 44 ausgebildet,
die Relativbewegungen zwischen den Betonplatten 40 und 42 ermöglicht.
Die Halteelemente 12, 22 sind dabei direkt im
Randbereich der Platten 40, 42 angeordnet und
ragen an der fugenseitigen Stirnseite der Betonplatten 40, 42 bis
zu deren Oberfläche. Durch eine derartige Anordnung lassen
sich Risse in den Betonplatten 40, 42 unter Gebrauchslast besonders
wirkungsvoll verhindern.
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Durch
diese Anordnung der hochfesten Halteelemente 12, 22 direkt
an die Fuge angrenzen wird eine zu übertragende Last unmittelbar
von den Halteelementen 12, 22 aufgenommen und über
die verschweißten Bewehrungen 18, 28 in
den Beton abgeleitet. Dies reduziert die Belastung der Stahlbetonbauteile
im Bereich der Dornverbindung enorm, sodass diese sehr lange rissfrei
bleiben. Die Lasten werden mit dem erfindungsgemäßen
Verbindungssystem nämlich sehr viel großflächiger
verteilt, sodass die lokalen Kräfte auf die Platten 40, 42 geringer
ausfallen als bei bekannten Schubdornverbindungen.
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4 zeigt
das erfindungsgemäße Verbindungssystem 2 in
verbautem Zustand von schräg oben. Durch die Kompaktheit
des Verbindungssystems 2, die Rechteckrohre 14, 24 haben
in Schubdornrichtung eine Ausdehnung von etwa 20 bis 40 mm, lässt
sich das System 2 problemlos in die übrige bauseitige
Bewehrung 46 integrieren, ohne dass an der bauseitigen
Bewehrung 46 Änderungen vorgenommen werden müssen.
Dies erleichtert die Montage des Verbindungssystems 2 sehr.
Auch die zum Hülsenteil 4 bzw. Dornteil 6 gehörenden Bewehrungen 18, 28 lassen
sich ohne weiteres in die übliche bauseitige Bewehrung 46 integrieren.
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5 zeigt
eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen
Verbindungssystems 2 ohne hülsenseitige und dornseitige
Bewehrung.
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Der
Dorn 10 ist hülsenseitig in dem Rechteckrohr 24 vermittels
einer Hülse 50 aus Polyamid oder anderen geeigneten
Materialien gehalten, wodurch sich der Dorn 10 sehr leicht
in dem Rechteckrohr 24 einbringen lässt und was
Geräuschentstehungen bei Relativbewegungen reduziert. Auf
die Kunststoffhülse 50 kann ggf. verzichtet werden,
wenn die Umgebungsbedingungen dies zulassen, beispielsweise wenn entsprechenden
Geräuschen durch andere Methoden entgegengewirkt wird.
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Zusätzlich
können auf die Rechteckrohre 14, 24 Streifen 52 aus
quellfähigem Bitumen ausgelegt sein, wodurch zum einen
eine Dichtwirkung erreicht wird. Auf diese Weise können
die Rechteckrohre 14, 24 sowie die Bewehrungen 18, 28, 46 vor
Korrosion geschützt werden, wie sie abhängig vom
jeweiligen Anwendungsgebiet auftreten kann, insbesondere, da die
Feuchtigkeit meist als aggressives Elektrolyt an die Rechteckrohre 14, 24 sowie
die Bewehrungen 18, 28, 46 gelangt, insbesondere,
wenn die Betonbauteile 40, 42 Risse aufweisen.
Weiterhin weist quellfähiges Bitumen im aufgequollenen
Zustand eine Elastizität auf, die bei Belastung eine geringe
Nachgiebigkeit zwischen Hülsenteil 4 bzw. Dornteil 6 und
den Betonplatten 40, 42 ermöglicht. Auf diese
Weise lassen sich Spannungsspitzen weiter abbauen, sodass die Betonbauteile 40, 42 eine
noch geringere Rissbildungsneigung aufweisen.
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Zur
Fertigstellung von Hülsenteil 4 und Dornteil 6 werden
die Hülsen in entsprechender Position in die Rechteckrohre 14, 24 eingeführt
und dort befestigt, bevorzugt durch Klemmen oder Kleben. Anschließend
wird im Dornteil 6 der Dorn 10 in die dort eingebrachte
Kunststoffhülse 50 eingeführt. Der Dorn 10 kann
im Dornteil 6 festgeklebt oder angeschweißt werden,
beispielsweise durch Punktschweißen.
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Sofern
vorgesehen, werden Dichtstreifen 52 auf die Rechteckrohre 14, 24 aufgebracht.
Anschließend werden die Hohlräume 54 der
Rechteckrohre mit hochfestem Beton vergossen (6).
Hülsenteil 4 und Dornteil 6 können
in dieser Form fabrikseitig vorbereitet werden und elementweise
an der Baustelle eingesetzt werden.
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Es
ist auch möglich, Dornteil 6 und Hülsenteil 4 an
die bauseitige Bewehrung 46 anzuschweißen, wodurch
separate dornseitige und hülsenseitige Bewehrungsteile überflüssig
werden.
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Die
vorbereiteten Bestandteile des Verbindungssystems 2 werden
in die bauseitige Bewehrung 46 integriert oder an die bauseitige
Bewehrung 46 angeschweißt, wobei der Dorn 10 des
Dornteils 6 in die Hülse 8 des Hülsenteils 4 eingeschoben
wird. Anschließend wird die Bewehrung verschalt und mit
Beton vergossen. Dabei werden die Rechteckrohre 14, 24 an
einer Verschalung anliegend positioniert.
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Die 7 bis 9 zeigen
eine zweite Ausführungsform der Erfindung, in welcher ein
Verbindungssystem 102 angegeben ist, welches ein Hülsenteil 104 und
ein Dornteil 106 aufweist, wobei das Hülsenteil 104 zwei
Hülsen 108, 109 aufweist, welche ineinander
geführt sind. Die zusätzliche Hülse 109 ist
langlochförmig ausgebildet und weist eine lichte Weite
auf, die größer ist als die größte
Ausdehnung der Hülse 108, damit die Hülse 108 in
der Hülse 109 gleiten oder rollen kann. Auf diese
Weise wird eine Relativbewegung der miteinander zu verbindenden
Bauteile ermöglicht, was bei sehr großen Platten,
insbesondere bei Wärmeausdehnung sinnvoll ist, da die Bauteile
sich üblicherweise in sämtlichen Richtungen ausdehnen.
Sämtliche sonstigen Bauteile entsprechen den Bauteilen
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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8 zeigt
das System 102 aus einer Perspektive vom Hülsenteil 104 aus
betrachtet.
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9 zeigt
das System 102 einschließlich Bewehrungen 118, 128,
welche mittels Schweißnähten 130 an den
Rechteckrohren 114, 124 festgelegt sind.
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Die 10, 11 und 12 zeigen
eine dritte Ausführungsform der Erfindung, gemäß welcher
ein Verbindungssystem 202 angegeben wird, welches sich
gegenüber dem in den 1 bis 7 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass
seitens des Hülsenteils 204 und seitens des Dornteils 206 mehrere
Hülsen 208, 209 vorgesehen sind für
mehrere Dorne 210, 211. Die dargestellte Ausführungsform nach 10 bis 12 ist
nur beispielhaft, es können auch Verbindungssysteme angegeben
werden mit beliebig vielen Hülsen und entsprechend vielen
Dornen. Mit Hilfe des modularen Aufbaus lassen sich gegenüber den
bekannten Schubdornverbindungen wesentlich höhere Kräfte übertragen,
da bei separaten Schubdornverbindungen ein Mindestabstand eingehalten
werden muss, um die Strukturfestigkeit zu erhalten.
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Gemäß 11 sind
entsprechend der Anzahl von Hülsen 208, 209 bzw.
Dorne 210, 211 entsprechend mehr Bewehrungsbügel 218, 228 vorzusehen.
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12 zeigt
das Verbindungssystem 202 in montiertem Zustand, wie es
in die bauseitige Bewehrung 246 integriert ist.
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Nicht
dargestellt ist ein weiteres denkbares Ausführungsbeispiel,
in welchem in einem Rechteckrohr mehrere Hülsen bzw. mehrere
Dorne gemäß der dritten Ausführungsform,
welche als Typ Q gemäß der zweiten dargestellten
Ausführungsform ausgebildet sind. Bezugszeichenliste
| 2 | Verbindungssystem | 116 | Betonfüllung |
| 4 | Hülsenteil | 118 | Hülsenseitige
Bewehrung |
| 6 | Dornteil | 122 | Halteelement |
| 8 | Gleithülse | 124 | Rechteckrohr |
| 10 | Dorn | 126 | Betonfüllung |
| 12 | Halteelement | 128 | Dornseitige
Bewehrung |
| 14 | Rechteckrohr | 130 | Schweißnähte |
| 16 | Betonfüllung | 152 | Bitumenstreifen |
| 18 | Hülsenseitige
Bewehrung | 202 | Verbindungssystem |
| 22 | Halteelement | 204 | Hülsenteil |
| 24 | Rechteckrohr | 206 | Dornteil |
| 26 | Betonfüllung | 208 | Gleithülse |
| 28 | Dornseitige
Bewehrung | 209 | Gleithülse |
| 30 | Schweißnähte | 210 | Dorn |
| 40 | Erstes
Bauteil | 211 | Dorn |
| 42 | Zweites
Bauteil | 212 | Halteelement |
| 44 | Fuge | 214 | Rechteckrohr |
| 46 | Bauseitige
Bewehrung | 216 | Betonfüllung |
| 50 | Kunststoffhülse | 218 | Hülsenseitige
Bewehrung |
| 52 | Bitumenstreifen | 222 | Halteelement |
| 54 | Hohlräume | 224 | Rechteckrohr |
| 102 | Verbindungssystem | 226 | Betonfüllung |
| 104 | Hülsenteil | 228 | Dornseitige
Bewehrung |
| 106 | Dornteil | 230 | Schweißnähte |
| 108 | Gleithülse | 240 | erstes
Bauteil |
| 109 | Langlochförmige
Gleithülse | 242 | zweites
Bauteil |
| 110 | Dorn | 244 | Fuge |
| 112 | Halteelement | 246 | bauseitige
Bewehrung |
| 114 | Rechteckrohr | 252 | Bitumenstreifen |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0773324
A1 [0004]
- - EP 1477620 A1 [0007]