<Desc/Clms Page number 1>
Drahtbündelverankerung für Spannbetonkonstruktionen
Beim Bau von Spannbeton-Konstruktionen werden häufig grosse Drahtbündel als Spannglieder verwen- det, welche aus einer grossen Zahl von Einzeldrähten mit einem Durchmesser von 5 bis 7 mm bestehen.
Die feste Verankerung eines solchen grossen Drahtbündels im Beton der Spannbeton-Konstruktion ist kon- struktiv schwierig und sehr aufwendig. Meist werden diese Drahtbündel in einem kräftigenAnkerkörper aus Stahl verankert, wobei sehr grosse, konzentrierte Kräfte in den Beton eingeleitet werden müssen. Die
Verankerung der grossen Zahl von Stahldrähten in dem Ankerkörper, wie auch die Einleitung der konzentrischen Kräfte ist in der Praxis bei solchen Bauten sehr schwierig zu lösen. Es wurde nun versucht, die feste Verankerung eines solchen Drahtbündels im Beton als sogenannte Haftverankerung auszubilden. Zu diesem Zweck ist jeder einzelne Draht des Drahtbúndels über eine bestimmte Länge vom Beton umgeben und einzig durch Haftung an diesem Beton verankert.
Diese Verankerungsart hat aber den Nachteil, dass einerseits eine sehr grosse Haftlänge im Beton notwendig ist und dass anderseits bei einem Drahtbündel mit einer grossen Zahl von Drähten eine gleichmässige und zuverlässige Verankerung aller Drähte im Beton praktisch mit den grössten Schwierigkeiten verbunden ist. Diese Schwierigkeiten bestehen vor allem bei der Verwendung von Stahldrähten mit grösserem Durchmesser und glatter Oberfläche, wobei festgestellt wurde, dass, wenn ein so verankertes Drahtbündel vorgespannt wird, bei einer gewissen Höhe der Zugkraft sich der Verbund zwischen dem Stahldraht und dem umgebenden Beton von der Zugseite her zu lösen beginnt, wodurch die geforderte Sicherheit der Verankerung beeinträchtigt wird.
Man hat versucht, diesen Nachteil zu vermeiden, indem man die Drahtenden hakenförmig oder schlaufenförmig umbiegt. Dadurch werden aber die grossen Schwierigkeiten, die sich unter Umständen bei grossen Drahtbündeln einstellen, nicht beseitigt.
Man hat ferner bereits als bekannt vorgeschlagen, die Enden der Drähte eines Drahtbündels durch relativ eng gesetzte Bohrungen eines starren Ankerkörpers zu führen und mittels angestauchter Köpfchen stirnseitig am Ankerkörper abzustützen, wobei der letztere sodannseinerseits mit seiner Randfläche an der Betonkonstruktion abgestützt wird. Dabei sind also die Drähte nicht je für sich über einen die betreffende Bohrung des Ankers umgebenden Flächenteil auf dem Beton abgestützt, sondern die Randfläche des Ankers ist allen Drähten des Bündels gemeinsam als Abstützfläche zugeordnet.
Hiebei ergibt sich der Nachteil, dass es dabei keinen dem einzelnen und nur diesem Draht zugeordneten Flächenteil gibt. Die Spannkraft des einzelnen Drahtes ist somit nicht mit der Reaktionskraft des Betons pro solchen Flächenteil im Gleichgewicht, sondern es ist nur die Reaktionskraft des ganzen Betonteils, auf welchem der Ankerrand-aufliegt, mit der Spannkraft aller Drähte im Gleichgewicht. Dabei ist es wesentlich bei diesen bekannten Ausfuhrungen, dass die Spannkraft aller Drähte, die ja nur den mittleren Kernteil des Ankers direkt belastet, zuerst auf den Rand des Ankers nach aussen übertragen werden muss und erst von dort auf den Beton geleitet wird. Dies setzt einen starren Ankerkörper besonderer Dicke voraus, der den auftretenden Biege-und Scherkräften widerstehen kann.
Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Drahtbündelverankerung für Spannbeton-Konstruktionen mit in Beton eingebettetem Ankerkörper mit zylindrischen Löchern, durch welche die Drahtendteile ragen, die mittels ebener Auflagerflächen von an den Drahtenden angestauchten oder an diesen festgekeil-
<Desc/Clms Page number 2>
ten Köpfchen gegen die Aussenfläche des Ankerkörpers anliegen, wobei das wesentliche Kennzeichen der Erfindung darin besteht, dass die Drahtendteile vor dem aus Blech ausgebildeten Ankerkörper gespreizt sind und mit gegenseitigem Abstand über die Ankerblechfläche verteilt, je über einen solchen den einzelnen Draht umgebenden Flächenanteil des Ankerbleches auf dem Beton abgestützt sind,
dass die Spannkraft jedes einzelnen Drahtes mit der Reaktionskraft des Betons pro zugeordnetem Flächenanteil mindestens annähernd im Gleichgewicht und gleichachsig ist.
Die Vorteile, die sich aus dem Gegenstand der Erfindung ergeben, sind die folgenden :
Die erfindungsgemässe Drahtbündel-Verankerung erlaubt auf sehr einfache Art eine bautechnisch zu- verlässige Verankerung eines Drahtbündels im Beton herzustellen. Die Verankerung des Drahtbündels ist als eine sogenannte Flächenverankerung ausgebildet, d. h. die bedeutende Spannkraft des grossen Drahtbündels wird auf einer sehr grossen Fläche gleichmässig in den Beton eingetragen, wobei das Ankerblech, das aus geeignetem Stahl besteht, gleichmässig beansprucht und die grosse Verankerungskraft gleichmässig und stetig auf den Beton abgegeben wird. Das Ankerblech kann dabei sehr dünn gehalten sein, weil es durch diese stetige Krafteintragung praktisch nicht auf Biegung beansprucht wird.
Da die Stahldrähte durch dieses Stahlblech in unverschiebbaren, gleichen Abständen gehalten werden, wird das Einbetonieren der ganzen Verankerung sehr erleichtert. Durch Profilierung oder Wellung der zwischen Bündelende und Stahlblech frei im Beton liegenden Stahldrähte kann ein Teil der Verankerungskraft durch Haftung am Beton übernommen werden, wodurch die Beanspruchung im Stahlblech noch geringer wird und damit das Stahlblech noch kleiner ausgeführt werden kann. Ist anderseits diese Haftübertragung eines Teils der Ankerkraft nicht erwünscht, so können die frei im Beton liegenden Drähte mit einem Gleitanstrich (z. B. Bitumen) versehen werden, womit dann die ganze Ankerkraft durch das Stahlblech auf den Beton übertragen wird.
Man ist bei dieser Flächenverankerung nicht mehr auf die von vielen Zufälligkeiten abhängige Haftverankerung angewiesen, sondern erreicht auch bei glatten Drähten und solchen mit dickeren Durchmessern eine vollkommene Verankerung.
Das Ankerblech kann eben sein oder es kann zylindrisch oder sphärisch gekrümmt sein. Die Drahtendteile können durch zylindrische Löcher im Blech hindurchragen und mittels kalt angestauchter Köpfe an der äusseren Blechfläche abgestützt sein. Ferner kann das Ankerblech einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein ; im letzteren Fall kann die Anordnung so getroffen sein, dass jeder Draht des Bündels von zwei Blechteilen je zur Hälfte umfasst wird, wodurch es z.
B. möglich wird, vor dem Einbringen des Bündels in den dafür vorgesehenen Kanal der Betonkonstruktion an den Drahtenden Ankerköpfchen anzastauchen.
EMI2.1
schaubildlich ein erstes Beispiel mit länglichem, gewölbtem Ankerblech, Fig. 2 ein zweites Beispiel mit quadratischem, gewölbtem Ankerblech, Fig. 3 in grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil eines Ankerbleches mit daran abgestützten Drahtendteilen, Fig. 4 eine Drahtbündel-Verankerung mit umgossenem Betonblock, Fig. 5 im Querschnitt eine erste Variante zu Fig. 3 und Fig. 6 im Querschnitt eine zweite Variante zu Fig. 3.
Gemäss Fig. 1 ist ein längliches, in einer Richtung leicht vom Drahtbündel weg nach aussen gebogenes Ankerblech la aus Stahl mit rechteckförmigem Grundriss vorgesehen. In diesem Ankerblech la sind in zwei zueinander parallelen Reihen und in gleichen gegenseitigen Abständen über die Blechfläche verteilt die Endteile von 34 Drähten 2 (mit Durchmessern von z. B. 5 oder 6 mm) abgestützt. Zu diesem Zweck sind die Drahtendteile z. B. mit kalt angestauchten Köpfchen 3 versehen. Die in einer Metallhülle 4 liegenden Drähte 2 des Bündels sind nach ihrem Austritt aus der Hülle bis auf den gewünschten gegenseitigen Abstand im Ankerblech la auseinandergespreizt, so dass der Beton beim Verankern des Bündels leicht zwischen die Drähte eindringen und diese einwandfrei umhüllen kann.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind die das nicht gezeichnete Hüllrohr verlassenden Drähte 2 in zwei gleiche Gruppen geteilt ; die Drahtendteile jeder Gruppe sind auch hier auseinandergespreizt und in je zwei Reihen über die Fläche des Ankerbleches lb verteilt am letzteren abgestützt. Auch hier sind zu diesem Zweck an den Drahtenden Ankerköpfchen 3 angestaucht. Zwischen den beiden Drahtgruppen ist an dem im Grundriss quadratischen in einer Richtung vom Drahtbündel weg leicht nach aussen gebogenen Ankerblech 1b ein gewisser Abstand 5 belassen, wodurch der Beton zu den Drähten beider Gruppen leichten Zutritt erhält.
Fig. 3 zeigt die Art der Abstützung der mit angestauchten Ankerköpfchen 3 versehenen Endteile der Drähte 2 am Ankerblech 1. Im letzteren sind zylindrische Löcher 6 vorgesehen, durch welche die Drahtendteile gesteckt sind, wobei die Ankerköpfchen 3 mit einer ebenen Auflager-Ringfläche gegen die Aussenfläche des Ankerbleches 1 anliegen.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Drahtendteile sind je über einen solchen Flächenanteil F des Ankerbleches 1 auf dem Beton (nicht gezeichnet) abgestützt, dass die Spannkraft V jedes einzelnen Drahtes 2 mit der aus den Flächenpressun- gen 6 resultierenden Reaktionskraft R des Betons im Gleichgewicht und gleichachsig ist.
Bei einem Festanker sind die gespreizten Drahtendteile zusammen mit dem Ankerblech meist direkt in den Beton der Betonkonstruktion eingebettet. Handelt es sich dagegen um einen beweglichen Anker, so müssen Mittel zum Ansetzen einer Zugvorrichtung zum Spannen des Drahtbündels vorgesehen sein. Fig. 4 zeigt eine solche bewegliche Drahtbündel-Verankerung. Die gespreizten und am Ankerblech 1 z. B. mit- tels angestauchter Köpfchen 3 abgestützten, aus der Betonkonstruktion 10 herausragenden Endteile der
Drähte 2 des Bündels sind in einen mit Bewehrungseisen 8, 9 versehenen Betonblock 7 eingebettet. Vor dem Spannen des Drahtbündels liegt der Block 7gegen die Betonkonstruktion 10 an. Der Block 7 wird dann z.
B. mittels hydraulischer sich an der Betonkonstruktion 10 abstützender Pressen von der Betonkonstruktion weggezogen und dann mittels Distanzstücken 11 (Fig. 4) in der Spannlage festgehalten. Der Betonblock 7 kann prismatisch oder zylindrisch sein ; er kann auch mit dem Angriff der Spannvorrichtung dienenden Me- talleinlagen wie Ringen, Schultern, Ausnehmungen u. dgl. versehen sein.
Die Wölbung des Ankerbleches ist zweckmässig so gewählt, dass alle Ankerköpfchen auf einer senk- recht zur Drahtachse liegenden Plattenfläche aufliegen.
In den Fig. 5 und 6 sind zwei Varianten der in Fig. 3 gezeigten Abstützung der Drahtendteile am An- kerblech dargestellt. Gemäss Fig. 5 ist der Endteil jedes Drahtes 2 durch eine zylindrische Bohrung im ge- wölbten, dünnen Ankerblech 1c hindurchgestossen und an seinem Ende mit einem konischen Ankerköpf- chen 3a versehen. Dieses Ankerköpfchen 3a sitzt in der konisch angesenkte Bohrung einer Unterlagsplat- te 12, die ihrerseits gegen die Aussenfläche des Ankerbleches Ic anliegt. Durch die Zwischenlage dieser
Unterlagsplatte 12 wird die Vorspannkraft jedes einzelnen Drahtes 2 gleichmässiger über die Blechfläche verteilt ; das Ankerblech 1c kann somit noch dünner gehalten sein als beim Beispiel nach Fig. 3.
Es versteht sich, dass auch die Ankerköpfchen 3 mit ihrer senkrecht zur Drahtachse liegenden Abstützfläche unter Zwischenlage einer solchen Unterlagsplatte 11 auf dem Ankerblech abgestützt werden könnten. Wie Fig. 6 zeigt, kann die Abstützung der einzelnen Drähte 2 am Ankerblech lc auch mittels eines Keiles 3b, der in eine konisch, angesenkte Bohrung einer Unterlagsplatte 12 eingesetzt ist, befestigt sein. Jedem Draht kann eine separate Unterlagsplatte 12 zugeordnet sein oder die Drähte können reihenweise in streifenförmigen Unterlagsplatten abgestützt sein. Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Verankerungen mit konischen Köpfchen bzw. mit Keil erfordern an sich einen Ankerkörper aus relativ hochwertigem Material. Da diese Funktion hier von der Unterlagsplatte 12 übernommen wird, kann trotzdem ein sehr dünnes Ankerblech 1c z.
B. aus gewöhnlichem Baustahl zur Anwendung kommen.
Die gezeichneten Drähte 2 besitzen alle eine glatte Aussenfläche. Zwecks Verbesserung des Haftens der Drähte. im Beton können diese aber auch profiliert sein ; zu diesem Zweck können die Drähte mit in Abständen angeordneten knotenartigen Verdickungen oder mit Umfangsrippen versehen sein oder es können mit oder ohne Längsrippen versehene, verwundene Drähte vorgesehen sein. Jeder Einzeldraht kann auch anstatt durch einen Volldraht durch eine Litze gebildet sein.
Bei den beschriebenen Beispielen sind je die Drähte eines Bündels an einem gemeinsamen Ankerblech abgestützt. Es kann aber auch ein einziges Ankerblech für die Drähte von zwei oder mehreren Drahtbündeln vorgesehen sein ; in diesem Fall ist es zweckmässig, die Drähte jedes Bündels analog dem Beispiel nach Fig. 2 in separaten Gruppen am Ankerblech abzustützen. Auf diese Weise lassen sich Vorspannkräfte von 1000 und mehr Tonnen mittels eines einzigen, dünnen Ankerbleches auf die Betonkonstruktion übertragen.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Drahtbündel-Verankerung für Spannbetonkonstruktionen mit in Beton eingebettetem Ankerkörper mit zylindrischen Löchern, durch welche die Drahtendteile ragen, die mittels'ebener Auflagerflächen von an den Drahtenden angestauchten oder an diesen festgekeilten Köpfchen gegen die Aussenfläche des Ankerkörpers anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtendteile vor dem als Blech ausgebildeten Ankerkörper gespreizt sind und mit gegenseitigem Abstand über die Ankerblechfläche verteilt je über einen solchen den einzelnen Draht umgebenden Flächenanteil des Ankerbleches auf dem Beton abgestützt sind,
dass die Spannkraft jedes einzelnen Drahtes mit der Reaktionskraft des Betons pro zugeordnetem Flä- chenanteil mindestens annähernd im Gleichgewicht und gleichachsig ist.
EMI3.1