Querkraftdorne sind Verbindungs-und Druckverteilungselemente für zwei in der gleichen Ebene verlaufende Betonteile, die voneinander durch eine Fuge getrennt sind. Aus der EP-A- 0'119'652 ist eine Querkraftdornlagerung bekannt, die wie üblich aus einem Querkraftdorn, einer Querkraftdornlagerhülse sowie einem die Lagerhülse haltenden Lagerkorb besteht.

Ferner sind am Lagerkorb Stirnplatten angeordnet, die lediglich der Fixierung der Querkraftdornlagerhülse an einer Verschalung während der Erstellung der Betonplatte dienen.

Der Lagerkorb besteht aus einer Anzahl geschlossener Schlaufen aus Armierungsstahldrahten. Die Schlaufen liegen in Ebenen parallel zur Verlaufsrichtung der Fuge.

Neben dem genannten Querkraftdornlagersystem sind eine Vielzahl weiterer Querkraftdornlagerungen bekannt. Eines der wesentlichsten Probleme der statischen Querkraftdornlagerung besteht darin, dass im Bereich der Querkraftdorne beziehungs- weise im Bereich der Querkraftdornlagerhülsen oft die Druck- grenzen für Beton wesentlich überschritten werden. Dieses Problem lässt sich reduzieren, indem man die Anzahl der Querkraftdorne in der Verlaufsrichtung der Dehnungsfuge erhöht, doch führt dies zu erheblichen Mehrkosten. Eine Querkraftdornlagerung, die auch dynamischen Belastungen standhält, wird jedoch hierdurch nicht erreicht.

Ein System, das in Bezug auf die Querkraftdornlagerung vermutlich auch dynamischen Belastungen gerecht werden könnte, zeigt die EP-A-0'032'105 (U. C. Aschwanden). Die Lagerkörbe werden hier durch mehr oder weniger allseitig geschlossene Becher gebildet. Innerhalb des Bechers wird dabei zwar auch die zulässige Druckgrenze des Betons überschritten, doch erfolgt die Kraftübertragung auf den Becher und der oberhalb des Bechers verlaufende Beton wird soweit entlastet, dass hier die zulassige Druckgrenze nicht mehr überschritten wird.

Eine Weiterentwicklung zeigt die EP-A-0'773'324. Auch hier wird wiederum das Problem der statischen Belastung und insbesondere die Kraftverteilung zur Vermeidung des Ueber- schreitens der zulässigen Druckgrenze des Betons betrachtet.

Als Lösung wird auch hier einer zur Fuge hin gerichtete Stirnplatte vorgesehen, wobei an jeder Stirnplatte eine in den Baukörper hineinragende Platte angeordnet ist. Diese Platte liegt jeweils auf der Seite des Dorns beziehungsweise der Hülse, die bei der Uebertragung der statischen Reaktionskräfte auf das entsprechende Bauteil der druck- belasteten Seite des Dorns beziehungsweise der Hülse gegenuberliegt. Des weiteren wird hier noch vorgeschlagen, diese in den Baukörper hineinragenden Platten sozusagen nutzlos auch noch an der gegenüberliegenden Seite vorzusehen, um sicher zu sein, dass das Element den statischen Belastungen auch dann standhält, wenn es aus Unachtsamkeit verkehrt herum eingebaut werden würde.

Die Anmelderin hat bereits ein Verfahren entwickelt, mittels dessen sich Querkraftdorne herstellen lassen, die einen spielfrei eingezogenen Kern aufweisen und einen Mantel, der diesen Kern überragt und deren Enden mittels Kunst- stoffpfropfen gegen Korrosion geschützt sind. Der hierbei im Mittelpunkt stehende Gedanke besteht darin, einerseits Querkraftdorne herzustellen, die vorzugsweise überwiegend aus relativ preiswertem Baustahl bestehen und lediglic. ein Mantelrohr aus Edelstahl aufweisen. Solche Querkraftdorne haben sich zur Uebertragung statischer Belastungen bestens bewährt. Sie lassen sich auch äusserst präzis herstellen und sind ausgezeichnet gegen Korrosion geschützt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat man sich die Aufgabe gestellt, erstmals eine Querkraftdornlagerung zu schaffen, die insbesondere für dynamische Belastungen geeig- net ist. Bis heute sind keine Querkraftdornlagerungen auf dem Markt, die fur dynamische Belastungen zugelassen sind.

Bei dynamischen Belastungsversuchen an Querkraftdornen, wie sie aus der EP-A-0'765'967 bekannt geworden sind, hat man festgestellt, dass diese gegenüber Querkraftdornen, die aus einem einzigen monoferriten Stahl bestehen, erheblich bessere dynamisch-physikalische Eigenschaften gezeigt haben. Basie- rend auf dieser Erkenntnis wurden weitere Versuche mit mehrlagigen Querkraftdornen durchgeführt, die allesamt bessere Resultate aufzeigten als Querkraftdorne aus mono- ferritem Material. Hierbei werden unter monoferriten Querkraftdornen solche Stäbe verstanden, die sich aus einer einzigen Stahllegierung zusammensetzen und nicht mehrere Lagen aus gleichen Stahllegierungen oder unterschiedlichen Stahllegierungen aufweisen.

Die Erfindung zeigt des weiteren ein neues Verfahren zur Herstellung von Querkraftdornen auf, da insbesondere bei mehr als zwei Lagen das eingangs erwähnte von der Anmelderin bereits geschützte Verfahren weniger geeignet ist.

Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, erstmals eine Querkraftdornlagerung zu schaffen, die für dynamische Belastungen geeignet ist.

Diese Aufgabe erfüllt eine Querkraftdornlagerung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Für die dynamische Querkraftdornlagerung ist das Gesamt- konzept bestehend aus einem Querkraftdornlagerkorb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie einem mehrlagigen Querkraftdorn und deren gemeinsame Anordnung von essentieller Bedeutung. Für die dynamischen Belastungen müssen diese beiden Elemente aufeinander abgestimmt sein.

In der anliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt : Figur la einen vertikalen Längsschnitt senkrecht zur Fugenverlaufsrichtung und Figur lb eine Aufsicht auf dieselbe Querkraftdorn- lagerung mit Blick auf die Rückseite einer Stirnplatte, in der auch die Querkraftdorn- lagerhülse gehalten ist.

Figur lc zeigt den Querschnitt des Querkraftdornes geschnitten entlang der Linie A-A.

Figur 2a zeigt dieselbe Ansicht wie Figur la einer zweiten Ausführungsform und Figur 2b dieselbe Ansicht wie in Figur lb der Ausführung nach Figur 2a.

Figur 2c zeigt einen Querschnitt durch den Querkraftdorn in Figur 2a entlang der Linie B-B.

Figur 3a zeigt eine dritte Ausführungsform einer Quer- kraftdornlagerung wiederum entsprechend wie in Figur la und Figur 3b die rückseitige Ansicht wie in Figur 1b entsprechend der Ausführung nach Figur 3a.

Figur 3c zeigt einen Querschnitt des Querkraftdornes wie in Figur 3a verwendet, geschnitten entlang der Linie C-C. In Figur 4a ist eine vierte Ausführungsform des Erfindungs- gegenstandes in gleicher Darstellung wie in Figur la gezeigt und Figur 4b zeigt eine entsprechende Ansicht wie in Figur lb der Ausführung gemass Figur 4a, während Figur 4c einen Querschnitt durch den Querkraftdorn wie in Figur 4a verwendet entlang der Linie D-D zeigt.

Die beiden unter dynamischer Belastung stehenden Bauteile, die mittels Querkraftdornlagerung miteinander in Verbindung stehen, sind hier mit B1 und B2 gekennzeichnet. In der Figur la ist andeutungsweise dargestellt, dass die Elemente im Beton eingelagert sind. Um die weiteren Zeichnungen nicht unnötig zu belasten, ist die Darstellung des Betons weggelassen worden. Im wesentlichen ist die Querkraft- dornlagerung bezüglich der zu überbrückenden Fuge F symme- trisch gestaltet. Die Querkraftdornlagerung besteht wie üblich aus dem Querkraftdorn 1, einer Querkraftdornlagerhülse 2 sowie Lagerkörben 3.

Die Lagerkörbe 3 bestehen aus mindestens zwei Elementen, namlich einer Stirnplatte 4 und einer traggurtartigen Schlaufe 5. Dabei ist wesentlich dass die traggurtähnliche Schlaufe 5 mit der Stirnplatte 4 zusammen ein geschlossenes Kräftesystem bildet. Die Stirnplatte 4 ist bündig mit der zur Fuge hin gerichteten Stirnfläche des jeweiligen Betonieiles B1, B2 im Beton eingelassen. Die traggurtartigen Schlaufen sind so angeordnet, dass sie die auf den Querkraftdorn auftretenden Wechsellasten auf die Stirnplatte zu übertragen vermögen. Dies wird durch die traggurtartige Ausgestaltung g der Schlaufen 5 erreicht. Im Prinzip lassen sich die traggurtartigen Schlaufen 5 in verschiedenen Gestaltungs- formen ausbilden. Sie können genau die gleiche Breite aufweisen wie die Stirnplatten 4 oder schmäler oder breiter als diese sein. In der Ausführung gemäss den Figuren 4 weist die traggurtartige Schlaufe 5 dieselbe Breite wie die Stirnplatte 4 auf, während die übrigen drei Ausführungsformen Varianten darstellen, bei denen die traggurtartigen Schlaufen schmäler als die Stirnplatte 4 sind. Der Querkraftdorn 1 beziehungsweise die Querkraftdornlagerhülse 2 können die traggurtartige Schlaufe 5 durchsetzen, wie dies die Ausführungen gemäss den Figuren 1 und 4 zeigen oder sie können von diesen Schlaufen 5 umfangen sein, wie dies die Ausführung gemäss der Figur 2 darstellt. In beiden Varianten haben die Schlaufen 5 jedoch traggurtartige Funktionen. Dies wird noch deutlicher bei der Ausführung nach Figur 3. H. ier sind pro Seite zwei Traggurte verwendet, die zusammen ein geschlossenes Kräftesystem mit der Stirnplatte 4 bilden. Bei dieser Variante greift am oberen Ende der einen StirnplatLe eine traggurtartige Schlaufe 5'an, die sich bis unterhalb der Querkraftdornlagerhülse 2 erstreckt. Dies gibt eine Tragkonstruktion ähnlich einer Hängebrücke für Belastungen in die eine Richtung, während sich zweite traggurtartige Schlaufen 5"vom unteren Ende der Stirnplatte 4 bis zum oberen Bereich der Querkraftdornlagerhülse 2 erstrecken. Selbstverständlich laufen diese traggurtartigen Schlaufen seitlich an der Querkraftdornlagerhülse 2 vorbe. Analoges zrifft natürlich auf der gegenüberliegenden Seite zu, wo die traggurtartigen Schlaufen 5'und 5"statt mit der Quer- kraftdornlagerhülse 2 direkt mit dem Querkraftdorn l in Verbindung stehen.

Die in der Seitenansicht möglichen Formen der traggurtartigen Schlaufen 5 können beispielsweise trapezförmig sein, wobei man vorzugsweise die Form eines gleichschenkligen Trapezes wählt, dessen Höhe allerdings unterschiedlich sein kann, wie dies durch die strichlinierte Linie im Bauteil Bi andeutungs- weise eingezeichnet ist. Die Form der traggurtartigen Schlaufen 5 kann aber auch in etwa die Form eines Dreieckes aufweisen, wie dies die Figur 2a zeigt. Diese Form lässt sich selbstverstandlich auch dann erreichen, wenn der Querkraft- dorn beziehungsweise die Querkraftdornlagerhülse 2 die einzige traggurtartige Schlaufe 5 jeweils durchsetzen.

Letzlich kann aber auch die traggurtartige Schlaufe halbkreisformig gestaltet sein, wie dies die Figur 4a zeigt.

Um während des Vergiessens mögliche Lunkerbildung innerhalb des Lagerkorbes 3 zu vermeiden, sind die traggurtartigen Schlaufen vorzugsweise mit Entlüftungsbohrungen beziehungs- weise Entlüftungslöchern 6 in beliebigen Grossen und beliebiger Anzahl versehen, wie dies die verschiedenen Ausführungsformen zeigen.

Für die Uebertragung der dynamischen Belastungen ist die mehrlagige Ausgestaltung des Querkraftdornes 1 von absolut zwingender Notwendigkeit. Nur dank der mehrlagigen Ausgestal- tung der Querkraftdorne lassen sich die physikalischen Eigenschaften erzielen, nämlich die erforderliche Wechsel- belastbarkeit gepaart mit der hohen Druckfestigkeit, Scherfestigkeit und Elastizitätswerten. Querkraftdorne mit monoferritischem Querschnitt, d. h. Querkraftdorne, die in ihrer Gesamtheit aus einem Metall beziehungsweise einer Metallegierung und aus einem Stück bestehen, haben diese gewünschten Paarungen der physikalischen Eigenschaften nicht erbracht. Diese Erkenntnis ist ausgesprochen überraschend.

Bisher wurden mehrlagige Querkraftdorne im wesentlichen aus Kostengründen sowie aus Gründen des Korrosionsschutzes verwendet ; dass sich durch diesen laminarer. Aufbau die physikalischen Eigenschaften des Querkraftdornes so einstellen lassen wurden, dass damit erstmals auch Querkraft- dornlagerungen gebaut werden können, die dynamische Belastungen zu übertragen vermögen, war nicht vorhersehbar.

Prinzipiell lassen sich die erfindungsgemässen Querkraftdorne mit allen üblich bekannten Querschnittsformen auch mehrlagig herstellen. Nach wie vor werden die häufigsten Quer- schnittsformen vorhanden sein, wie insbesondere zylindrische Querkraftdorne sowie Querkraftdorne mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt. Während Querkraftdorne mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt prinzipiell aus einer Schichtung von mindestens zwei plattenförmigen Stäben gebildet werden können, wird man jedoch üblicherweise eher drei oder mehr Schichten vorsehen. Dabei kann die äusserste Schicht auch als umhüllender Mantel ausgebilde. sein. Auch die Verbindung zwischen den plattenförmigen Stäben zu einem Querkraftdorn können selbstverständlich unterschied- lichster Natur sein. Neben Klebe-und Schweissverbindungen kommen auch form-und/oder kraftschlüssige Verbindungen in Frage. Dabei können Pakete von Platten entstehen, ähnlich wie bei mehrlagigen Blattfedern, wobei die einzelnen Lager beispielsweise durch sie durchsetzende Nieten oder Stifte formschlüssig untereinander verbunden sein können, oder seitliche Auskerbungen aufweisen, um schliesslich eine Verbindung durch eine Umreifung zu realisieren.

Bei den zylindrischen Ausführungsformen der Querkraftdorne kommen ebenfalls zwei-oder mehrlagige Ausführungen in Frage.

Hierbei spielen die Durchmesserverhältnisse selbstverstand- lich in Abhangigkeit der Materialkombination eine entspre- chende Rolle. Dies zu optimieren wird Sache des Fachmannes sein, der dies auch in Abhängigkeit der zu erwartenden Krafte und Bewegungen auslegen wird. Dynamische Belastungen auf Querkraftdornlagerungen treten ja in sehr verschiedenen Anwendungen auf, von Querkraftdornen, die Fahrbahnbeton- platten verbinden über Bodenplatten in Parkhäusern oder Lagerhäusern bis zu komplexen Betonkonstruktionen, wie Tunnelröhren oder Betonkanälen. In all diesen Anwendungen können schneller oder langsamer auftretende Wechsel- belastungen vorkommen, die nur vernünftig aufgenommen werden können mit Querkraftdornlagerungen, die für dynamische Belastungen ausgebildet sind. Bisher hat man sich hierbei mit erheblich überdimensionierten Querkraftdornlagerungen behol- fen, die an sich nur für statische Belastungen ausgelegt sind und hat dabei die bei Wechsellasten auftretenden unter- schiedlich gerichteten Krafte praktisch summiert, um damit in einen faktisch starren Bereich zu gelangen, der somit wiederum den statischen Belastungen entspricht.

Wie beispielsweise in der Figur 2c dargestellt, kann auch ein zylindrisch gestalteter Querkraftdorn aus mehr als zwei Lagen gefertigt werden. Für diesen Zweck eignet sich das aus der EP-A-0'765'967 bekannte Verfahren weniger. Ein besonders interessantes Verfahren zur Herstellung solcher Querkraf- dorne besteht darin, dass man über einen zentrischen zylindrischen Stab ein erstes Rohr schiebt, das mit einem gewissen Spiel diesen Stab umgibt und dann dessen Durchmesser durch ein Hämmerverfahren auf den Kern völlig spielfrei aufhämmer-. Erstaunlicherweise lässt sich dabei ein äusserst genauer Stab erzielen, wobei die kraftschlüssige Verbindung hervorragend ist. Auf einen derart geformten zweilagigen Kern kann probiemlos auf dieselbe Art und Weise ein weiteres Rohr darübergezogen werden, wiederum mit Spiel, wobei wiederum mittels einem Hämmerverfahren der neue äusserste Mantel auf den bereits zweilagigen Kern aufgehämmert werden kann. Auf diese Weise lässt sich ein beliebig mehrlagiger Stab bilden, der enorme Festigkeitswerte aufweisen kann und dessen physikalische Eigenschaften praktisch für jeden Anwendungs- zweck massgeschneidert erreichbar sind.

In den meisten Fällen wird man sicherlich mit unter- schiedlichen Stahllegierungen für die verschiedenen Lagen arbeiten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch bei Beibehaltung der Stahllegierung allein durch die mehrlagige beziehungsweise mehrschichtige Konstruktion des Querkraft- dornes erheblich verbesserte Werte erzielbar sind.

Es ist jedoch nicht zwingend, dass der Kern des Querkraft- dornes ein Stab ist. In Frage kommt auch die Variante, bei der der Kern ein innerstes Rohr ist und mehrere Rohre in mehreren Lagen darüber gezogen oder gehämmert sind.

Schliesslich kann aber auch der Hohlraum des innersten Rohres aus physikalischen Gründen oder als Korrosionsschutz llt einer härtenden Masse ausgefüllt sein. <BR> <BR> <P>Für die Erzielung der dynamischen Belastbarkeit, die hier four den Dorn erforderlich ist, ist es erforderlich, die Härte des mehrschichtigen Dornes zwischen den einzelnen Schichten zu variieren. Möglich ist es sowohl die Härte von aussen nach innen zunehmend als auch abnehmend zu gestalten. Aus verschiedenen Gründen ist es besonders von Vorteil, die Harle von aussen nach innen zunehmend zu wählen.

Für die Herstellung der mehrschichtigen Dorne mit mehreren Lagen, wobei die einzelnen Lagen rohrförmig übereinander angeordnet sind, hat es sich erwiesen, dass ein besonders geeignetes Resultat erzielt wird, indem man die jeweils äusserste Schicht bei der Herstellung als Rohr mit Spiel aufschiebt und danach mittels einem bekannten Hämmerverfahren auf den Kern kraftschlüssig aufbringt. Auch hier kann der Kern ein Stab oder ein ein-oder mehrschichtiges Rohr sein.

Die beim Hämmerverfahren erzielten Materialverdichtungen ergeben ein physikalisch gunstigeres Produkt als ein durch thermische Verfahren kraftschlüssig gebildeter mehrlagiger Dorn.