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Verankerung für Vorspannstahldrähte von Betonbauelementen
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sondern weist auch den Nachteil auf, dass nur ein einziges Vorspannkabel pro Verankerungskopf erfasst werden kann.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die geschilderten Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Verankerung fürVorspannstahldrähte vonBetonbauelementen zu schaffen, welche bei einfachster Konstruktion eine sichere Verankerung mehrerer Vorspanndrähte gewährleistet. Die Erfindung hegt hiebei aus von einer Konstruktion, bei welcher eine Stahlbüchse von veränderlicher Wandstärke vorgesehen ist, welche mit einer mittigen konischen Öffnung versehen ist, in welche ein konischer Stahlkeil einsetzbar ist, zwischen dessen reibungserhöhend ausgebildeter Mantelfläche und der konischen Innenmantelfläche der Stahlbüchse die Vorspannstahldrähte festgeklemmt werden, wobei die Stahlbüchse an ihrerAussenwand eine ringsumlaufende flanschartige Erweiterung aufweist.
Ausgehend hievon besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass diese Erweiterung in an sich bekannter Weise am breiteren Stirnende der konischen Stahlbüchse angeordnet ist, dass in an sich bekannter Weise zumindest eine zusätzliche, ringsumlaufende, flanschartige Erweiterung am Aussenmantel der Stahlbüchse vorgesehen ist, dass diese zusätzliche Erweiterung an mehreren Stellen mit bis zum Aussenmantel der konischen Stahlbüchse verlaufenden Schlitzen ausgebildet ist und dass die Oberfläche des Keiles zumindest teilweise mit einem reibungserhöhendenBelag aus scharfen harten Körnern versehen ist. Auf diese Weise wird zunächst die günstige Wirkung, welche eine flanschartige Erweiterung am weiteren Ende der Stahlbüchse aufweist, gewahrt.
Die zusätzlichen flanschartigenErweiterungen verhindern hiebei, dass die Stahlbüchse in den Beton hineingezogen wird, so dass jegliche Keilwirkung der Stahlbüchse auf den Beton vermieden wird. Dadurch können die bisher zumeist verwendeten, um den Vorspannkopf herum angeordneten Spiralarmaturen eingespart werden. Ausserdem wird die von den Vorspannstahldrähten ausgeübte Zugkraft nicht nur über die Stirnfläche der am breiteren Ende der Stahlbüchse angeordneten flanschartigen Erweiterung übertragen, sondern auch über die Stirnflächen der zusätzlichen flanschartigen Erweiterungen, wodurch die Vorspannkraft auch auf die tieferen Betonschichten übertragen wird. Dadurch wird der spezifische Druck auf den Beton wesentlich herabgesetzt und es können die radialen Abmessungen der flanschartigen Erweiterungen der Stahlbüchse verkleinert werden.
Dadurch ist es möglich, pro Flächeneinheit des Betons mehr Spanndrähte unterzubringen bzw. die Vorspannkräfte zu erhöhen. Durch die Anordnung der zusätzlichen flanschartigen Erweiterungen könnte nun die Gefahr auftreten, dass dadurch die Deformationsfähigkeit der dünnen Wände der Stahlbüchse beeinträchtigt wird. Die Schlitze, welche in allen flanschartigen Erweiterungen mit Ausnahme der äussersten (d. h. an der Oberfläche des Betons liegenden) Erweiterung vorgesehen sind, verhindern diese Gefahr und bieten die Möglichkeit, die Vorspanndrähte allmählich zu erfassen. Es kann nämlich auf diese Weise eine ungleichmässige Verformung der Wand der Stahlbüchse erzielt werden.
Bei starken schrägen bzw. seitlichen Drücken auf die Stahlbüchsenwand wird es zu plastischen Verformungen der Stahlbüchsenwand kommen, welche infolge der Konizität der Stahlbüchsenwand am Drahteingangsende der Stahlbüchse am stärksten sein werden und bis zumDrahtausgangsende der Stahlbüchse allmählich abnehmen werden. Wird hingegen die Stahlbüchsenwand stufenweise oder sonstwie ungleichmässig verstärkt, so wird der Widerstand gegen eine derartige plastische Verformung der Stahlbüchsenwand entsprechend stufenweise grösser, wodurch eine stufenweisevergrösserung der Kraftaufnahme erzielt wird. Dadurch kommt es erfahrungsgemäss noch vor der völligen Ausnutzung der Zugfestigkeit der Vorspanndrähte zu einem Bruch derselben.
Wie bereits erwähnt, soll eine gute Reibung zwischen den Vorspannstahldrähten und dem Keilmantel sichergestellt werden. Die Erfindung löst dieses Problem in einfacher und dennoch sicherer Weise durch den an derOberfläche des Keiles angeordneten reibungserhöhenden Belag aus scharfen harten Körnern. Hiebei tritt erfahrungsgemäss keine Verringerung der Bruchfestigkeit der Vorspanndrähte ein. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung können an der Oberfläche des Keiles Vertiefungen, gegebenenfalls verschiedener Form und Richtung, vorgesehen sein, welche mit einer Masse aus den scharfen harten Körnern und einem Bindemittel ausgefüllt sind. Diese Vertiefungen können z. B. kanal-oder furchenartig gestaltet sein. Es ist jedoch auch möglich, erfindungsgemäss in die Oberfläche des Keiles scharfe Körner aus einem sehr harten Material einzudrücken.
Die scharfen harten Körner können von kleinen Bruchstücken verschiedener geeigneter Materialien, z. B. Carborundumstaub, gebildet sein. Durch alle diese Massnahmen wird einerseits die Reibung zwischen den Vorspannstahldrähten und dem Keilmantel erhöht, anderseits die Druckverteilung an der Oberfläche der Vorspannstahldrähte ungleichmässig gestaltet. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch bei einer wesentlichen Überschreitung der Nennfestigkeit der Vorspannstahldrähte in denselben Kriecherscheinungen auftreten, ohne dass es dabei zu einem Bruch der Vorspannglieder kommt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Ausbildung liegt darin, dass Kanäle im Keil, welche
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zur Führung der Vorspannstahldrähte dienen, vermieden werden können, so dass eine beliebig grosse Anzahl von Vorspannstahldrähten erfasst werden kann. Ferner kann die Berührungsfläche zwischen Keil und Vorspannstahldraht fest auf eine Linie verringert werden, wodurch eine Verminderung der Keilherstellungskosten erzielt werden kann, da auf eine sorgfältige Bearbeitung der Keiloberfläche verzichtet werden kann. Es kann auch der Keil aus weicherem Material als sonst üblich hergestellt werden, welches sich bei der Spannung der Vorspannstahldrähte durch entsprechende Verformung den Verformungen der Drähte anpasst und somit deren Bruchfestigkeit nicht verringert.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Verankerung, während die Fig. 2 eine Ausführungsvariante im Längsschnitt zeigt. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III- III der Fig. l. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Varianten für die Ausbildung des Keiles.
Die Verankerung gemäss den Fig. l und 2 weist eine Stahl büchse 1 auf, welche eine konisch ver- laufende, mittig angeordnete Öffnung aufweist. Durch diese konische Öffnung werden die zu verankernden Vorspannstahldrähte 3 gezogen und mittels eines Keiles 2, welcher zwischen die Vorspanndrähte 3 eingedrückt wird, verankert. Die Büchse 1 ist hiebei so ausgeführt, dass im Bereich
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am Austrittsende 24 der Büchse 1. Hiebei ist die Wandstärke im Bereich des Eintrittsendes 23 so bemessen, dass die Büchsenwand an dieser Stelle bei der Verkeilung den auftretenden Seitenkräften nicht ganz standhalten kann, so dass an dieser Stelle plastische Verformungen der Büchsenwand auftreten.
Wie die Fig. l und 2 zeigen, verstärkt sich die Büchsenwand in Richtung zum Austrittsende 24 der Büchse 1 allmählich, wobei diese Verstärkung der Büchsenwand konisch oder stufenartig verlaufen kann. Auf diese Weise nimmt die Verformungsmöglichkeit der Büchsenwand in Richtung zum Austrittsende 24 ab, wodurch die Drücke auf die Vorspanndrähte 3 immer mehr zunehmen, so dass die Erfassung der Vorspanndrähte 3 immer vollkommener wird.
Im Bereiche des Austrittsendes 24 ist die Büchsenwand durch eine flanschartige Erweiterung 7 verstärkt, welche über ihre Stirnfläche 10 einen Teil der Vorspannkraft von der Verankerung auf den Beton 9 überträgt. Der andere Teil der Vorspannkraft wird durch runde flanschartige Erweiterungen 8 (Fig. l) bzw. 8 und 14 (Fig, 2) über die Stirnflächen 11 bzw. 11 und 15 aufdenBeton 9 übertragen.
DieflanschartigeErweiterung 8 befindet sich hiebei im Bereiche des Einstrittsendes 23 der Büchse 1 (Fig. 1, 2), während die flanschartige Erweiterung 14 im Mittelbereich der Büchse l angeordnet ist (Fig. 2). Auf diese Weise wird die gesamte Vorspannkraft auf die Oberfläche und dazu noch auf eine oder zwei tiefer liegende Schichten des Betons 9 übertragen, wodurch sich eine günstigere Verteilung der örtlichen Betonspannungen ergibt.
Um nun durch die flanschartige Erweiterung 8 die eingangs er- wähnteAufweitung bzw. die plastische Verformung der Büchsenwand nicht zu behindern, ist die flanschartige Erweiterung 8 mit mehreren radial verlaufenden Schlitzen 13 (Fig. 3) versehen, welche bis zur Grundstärke der Büchsenwand reichen, welche in Fig. 1 strichliert eingezeichnet ist.
Der konische Keil 2 besteht aus weicherem Stahl als die Büchse 1. Zur Erhöhung der Reibung zwischen Keilmantel und Vorspanndrähten 3 sind zweckmässig auf der gesamten Oberfläche des Keiles 2 Vertiefungen 4 vorgesehen (Fig. 4), welche z. B. durch Einpressen hergestellt werden können. Die Vertiefungen können z. B. die Form parallel laufender Ringe (Fig. 4) aufweisen. Diese Vertiefungen 4 werden mit einer Masse 6 aus feinköringem hartem und scharfkantigem Material ausgefüllt, wobei zwecks Herstellung der nötigen Verbindung ein Bindemittel verwendet wird. Als hartes und scharfkantiges Material kann z. B. Carborundumstaub Verwendung finden.
Es ist jedoch auch möglich, in die Oberfläche des Keilmantels feine Körner 12 einzudrücken (Fig. 5), die ebenfalls aus einem sehr harten Material bestehen.
Da bei der Verankerung die Drähte den Keil kräftig in die konische Büchsenöffnung hineinziehen, werden auf den Keil starke seitliche Kräfte ausgeübt, welche die weicheren Teile des Keilmantels, d. h. jene Teile, welche durch die Eindrückung von Nuten od. dgl. nicht schon früher vertieft wurden, verquetschen. Da die Härte der Vorspanndrähte um ein Vielfaches grösser als die des Keilmaterials ist, werden die Vorspanndrähte 3 Längsnuten in das Keilmaterial eindrücken, wobei die Vorspanndrähte 3 auf einen ungleichmässigen Widerstand des Keilmaterials stossen.
Die Ungleichmässigkeit dieses Wider- standen ergibt sich dadurch, dass Stellen, welche bereits eingangs mit Vertiefungen 4 versehen wurden und in welchen die Masse 6 eingelagert ist, mit solchen abwechseln, welche eingangs nicht vertieft wurden und keine eingelagerte Masse 6 aufweisen. Hiedurch wird erzielt, dass sich die harten scharfen Körner der Füllmasse 6 an den Berührungsflächen der Vorspanndrähte 3 mit dem Keil 2
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in das Keilmaterial einpressen, wobei eine bedeutende Erhöhung der Reibung zwischen Keil 2 und Vorspanndrähten 3 erzielt wird. Es wird somit eine sichere Verankerung der Vorspanndrähte 3 sichergestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verankerung für Vorspannstahldrähte von Betonbauelementen, mit einer Stahlbüchse von ver- änderlicher Wandstärke, welche mit einer mittigen konischen Öffnung versehen ist, in welche ein konischer Stahlkeil einsetzbar ist, zwischen dessen reibungserhöhend ausgebildeter Mantelfläche und der konischen Innenmantelfläche der Stahlbüchse die Vorspannstahldrähte festgeklemmt werden, wobei die Stahlbüchse an ihrer Aussenwand eine ringsumlaufende flanschartige Erweiterung aufweist, dadurch gekennzei chnet, dass diese Erweiterung (*7) in an sich bekannter Weise am breiteren Stirnende der konischen Stahlbüchse (1) angeordnet ist, dass in an sich bekannter Weise zumindest eine zusätzliche, ringsumlaufende, flanschartige Erweiterung (8, 14) am Aussenmantel der Stahlbüchse (1)
vorgesehen ist, dass diese zusätzliche Erweiterung (8, 14) an mehreren Stellen mit bis zum Aussenmantel der konischen Stahlbüchse (1) verlaufenden Schlitzen (13) ausgebildet ist und dass die Oberfläche des Keiles (2) zumindest teilweise mit einem reibungserhöhenden Belag aus scharfen harten Körnern (12) versehen ist.