CH657406A5

CH657406A5 - Verankerung fuer ein buendel von spanndraehten.

Info

Publication number: CH657406A5
Application number: CH3295/81A
Authority: CH
Original assignee: Strabag Bau Ag
Priority date: 1980-05-24
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1986-08-29
Also published as: FR2486129B1; SE443600B; US4367568A; AT373015B; IT8112531A0; ATA225481A; IT1147357B; FR2486129A1; GB2077343B; GB2077343A; SE8103242L

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerung für ein Bündel von Spanndrähten gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.

In der EP-OS 0 098 927 ist eine Verankerung für Spanndrahtbündel von querdruckempfindlichen Spanndrähten der oben näher erläuterten Art beschrieben, bei der der Klemmdruck auf die Spanndrähte zwischen den Widerlagerkörpern in Abhängigkeit von der Zugkraft in den Spanndrähten so gesteuert wird, dass er sich mit steigender Zugkraft erhöht, aber ein bestimmtes Höchstmass nicht überschreitet. Um die in Klemmrichtung auf die Spanndrähte ausgeübte Querdruckkraft nicht zu hoch anwachsen zu lassen, ist bei der EP-OS nur eine Spanndrahtlage zwischen zwei Keilplatten eingeklemmt, die sich unter der Wirkung der Zugkraft in den zwischen ihnen eingeklemmten Spanndrähten gegen Keilflächen von längsunverschieblichen Klemmplatten abstützen und auf diese und weitere planparallele Klemmplatten Querdruckkräfte ausüben, durch welche weitere Spanndrahtlagen in einem Verankerungsblock eingespannt und hierdurch im Bauteil verankert werden. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die auf die Spanndrähte im Verankerungsbereich einwirkende Querdruckkraft in Grenzen zu halten und eine Beschädigung oder Zerstörung der Spanndrähte an der

Einspannstelle zu verhindern. Dies ist wichtig, da Spanndrähte aus Faserverbundwerkstoffen, insbesondere aus kunstharzgebundenen Glasfasern oder Kohlefasern, unter der Einwirkung von Querdruckkräften und interlaminaren Schubkräften leicht zerstört werden können.

Mit der in der EP-OS beschriebenen Anordnung kann jedoch nur jeweils eine Spanndrahtlage zur Steuerung der Klemmkraft herangezogen werden, und beide Keilplatten benötigen ihrerseits Keilflächen, um ihre Wirksamkeit zu entfalten. Diese zusätzlichen Keilflächen müssen entweder auf nicht verschieblichen Klemmplatten angeordnet sein, die zu anderen Spanndrahtlagen gehören, welche sich an der Zugkraftsteuerung nicht beteiligen, oder sie müssen auf besonderen, zusätzlichen Keilplatten angeordnet werden, die selbst unverschieblich am Verankerungsblock gelagert sind. Hierdurch wird die gesamte Verankerungskonstruktion verhältnismässig dick und hat einen grossen Bedarf an Raum, der an der Stirnseite von zu verankernden Betonbauten, beispielsweise an Balken oder Platten, oft nicht zur Verfügung steht.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Verankerung für ein Bündel von querdruckempfindlichen Spanndrähten so auszubilden, dass eine einzige Keilplatte zum Erzeugen des Einspannquerdruckes für alle Spanndrahtlagen genügt, die von beliebig vielen Spanndrahtlagen gesteuert und an einem Rand der Spanngliedverankerung untergebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des ersten Patentanspruches gelöst.

Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen umschrieben.

Die Verankerung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches hat den Vorteil, dass mit einem einzigen Keil nach Bedarf eine oder mehrere Spanndrahtlagen zum Erzeugen der gewünschten Klemmkraft herangezogen werden können, die den Materialeigenschaften der Spanndrähte so angepasst ist, dass diese nicht zerquetscht werden. Die zwischen den unverschieblichen Klemmflächen eingespannten Spanndrähte übernehmen auch einen Anteil der von dem Spanndrahtbündel aufzunehmenden Spannkraft, sie beteiligen sich jedoch nicht an der Erzeugung des für die Verankerung notwendigen Klemmdruckes.

Bei der beschriebenen Verankerung ist es nicht notwendig, zwei gleichsinnig angeordnete Klemmkeile vorzusehen, sondern es genügt ein einzelner Keil, der mit einer oder mehreren längsverschieblichen Klemmplatten gekoppelt ist, welche die zur Steuerung des Klemmkeiles herangezogenen Spanndrahtlagen zwischen sich einschliessen. Da die planparallelen Klemmplatten sehr dünn sein können, tritt kaum eine Spreizung der Spanndrahtlagen auf. Ausserdem ist es möglich, den Keil von der Mitte der Verankerung an den Rand des Spanndrahtbündels zu verlegen, wo seine Keilfläche mit einer unmittelbar am Widerlagerkörper angeordneten Keilfläche zusammenwirkt. Hierdurch wird erreicht, dass keine der Spanndrahtlagen im Verankerungsbereich aus ihrer parallelen Lage zu den anderen Spanndrahtlagen abgelenkt wird.

Die längsverschiebliche, planparallele Klemmplatte kann an ihrem in Zugrichtung hinteren Ende mit mindestens einer Klaue versehen sein, welche eine hintere Stirnfläche eines Klemmkeiles hintergreift.

Noch zweckmässiger ist es, wenn die längsverschiebliche, planparallele Klemmplatte und mindestens ein Klemmkeil mit einer Verzahnung ineinandergreifen. Hierdurch bleiben die hinteren, der Spannpresse zugewandten Stirnflächen von Keilen und Klemmplatten frei, so dass der Spannweg verkürzt wird. Die Verzahnungen in Klemmkeil und Klemmplatte sind zweckmässig seitlich neben den Spanndrähten der jeweiligen Spanndrahtlage angeordnet. Sie können auch zusätzlich oder alternativ zwischen den Spanndrähten der jeweiligen Spanndrahtlage angeordnet sein. Eine solche Verzahnung stellt auf grosser Flä5

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che die Verbindung zwischen Klemmkeil und Klemmplatte her, ohne den verfügbaren Raum einzuschränken oder die Verschieblichkeit von Klemmkeil und Klemmplatte quer und senkrecht zur Spanndrahtlängsrichtung zu behindern. Die Klemmwirkung wird durch eine solche Verzahnung nicht beeinträchtigt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungs-gemässen Verankerung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Verankerung für ein Spanndrahtbündel im Längsschnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Verankerung im Längsschnitt,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Verankerung im Teilquerschnitt und

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einem Teillängsschnitt.

In den Zeichnungen ist mit 10 eine Verankerung für ein Spanndrahtbündel 11 bezeichnet, welches ein Spannglied zum Vorspannen von Bauteilen aus Beton oder anderen Werkstoffen darstellt. Die Spanndrähte 12 bestehen aus einem Faserverbundwerkstoff, beispielsweise aus Bündeln von Glasfasern, die durch einen geeigneten Kunststoff miteinander verklebt oder auf sonstige Weise miteinander verbunden sein können. Die Spanndrähte können auch hochfeste kunstharzgebundene Kohlefasern sein.

Die Spanndrähte 12 sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in sechs Spanndrahtlagen 13 bis 18 übereinander zwischen Widerlagerkörpern 19 und 20 angeordnet, die bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel Teile eines geschlossenen Stahlrahmens 21 sind. Hierbei sind die Spanndrahtlagen 13 bis 18 durch die Öffnung 22 im Widerlagerrahmen 21 hindurchgesteckt und durch Klemmplatten 23, 24, 25 und 26 von gleichbleibender Dicke voneinander getrennt. Die Klemmplatten 23 bis 26 sind im Grundriss etwa T-förmig und mit ihrem schmaleren, hinteren Teil 23a, 24a, 25a und 26a der Breite der Öffnung 22 im Widerlagerrahmen 21 angepasst, während ihr vorderer breiterer Kopfteil 23b, 24b, 25b und 26b die seitlichen Holme des Widerlagerrahmens 21 an dessen Vorderseite 29 übergreift.

Die Spanndrähte 12 werden nach ihrem Spannen zunächst durch Eintreiben der Klemmkeile 30 und 31 zwischen den Klemmplatten 23 bis 26 und den Widerlagerkörpern 19 und 20 festgeklemmt und hierdurch verankert. Wenn später durch Schwinden oder Laststeigerung die Spanndrähte einer Querkontraktion unterworfen werden und zu rutschen beginnen, nehmen die Spanndrähte 12 der Spanndrahtlagen 15 bzw. 15 und 18 die Klemmkeile 30 und 31 in Zugrichtung 45 mit, wobei auch die zwischen den Spanndrahtlagen 15 und 18 liegende planparallele Klemmplatte 44 mitgenommen wird. Hierdurch wird auf die Klemmplatten 23 bis 26 und die zwischen ihnen und den Widerlagerkörpern 19 und 20 liegenden Spanndrahtlagen 13, 14, 16 und 17 sowie auf die zwischen den Klemmkeilen 30 und 31 liegenden Spanndrahtlagen 15 und 18 ein erhöhter Klemmdruck ausgeübt, der die Verankerung zwischen den Widerlagerkörpern 19 und 20 gegen den Bauwerksbeton 46 sicherstellt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die beiden mittleren Spanndrahtlagen 15 und 18 durch eine planparallele Klemmplatte 44 voneinander getrennt und gegenüber den äusseren Spanndrahtlagen 13 und 14 einerseits und 16 und 17 andererseits durch je einen flachen Klemmkeil 30 bzw. 31 abgestützt, dessen schräge Keilfläche an einer planparallelen Klemmplatte 24 bzw. 25 anliegt, die den gleichen, T-förmigen Grundriss hat wie die Klemmplatten 23 und 26 und von denen die Klemmplatte 24 unter der Spanndrahtlage 14 und die Klemmplatte 25 über der Spanndrahtlage 16 angeordnet ist. Zwischen den un verschieblichen, den Klemmkeilen 30 und 31 zugewandten Klemmflächen 61 und den schrägen Flächen der

Keile 30 und 31 befindet sich eine Gleitschicht oder ein Schmiermittelfilm 39, der eine leichte Längsverschieblichkeit der Keile 30 und 31 auf den unverschieblichen Keilflächen 61 der Klemmplatten 24 und 25 gewährleistet.

5 Man erkennt aus Fig. 1, dass die mittlere Klemmplatte 44, die zwischen den beiden Spanndrahtlagen 15 und 18 angeordnet ist, an ihrem in Zugrichtung 45 hinteren Ende 44 b^ mit einer nach oben gerichteten Klaue 63 und einer nach unten gerichteten Klaue 64 versehen ist. Die obere Klaue 63 hintergreift die io hintere Stirnfläche 30b des oberen Klemmkeiles 30, und die untere Klaue 64 hintergreift die hintere Stirnfläche 31b des unteren Keiles 31. Die mittlere Klemmplatte 44 wird hierdurcch in Zugkraftrichtung 45 mit beiden Klemmkeilen 30 und 31 gekoppelt, so dass die in den Spanndrahtlagen 15 und 18 wirksamen 15 Zugkräfte auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten auf die verschieblichen Klemmflächen 65 der Klemmkeile 30 und 31 einerseits und die verschieblichen Klemmflächen 66 der planparallelen, verschieblichen Klemmplatte 44 andererseits übertragen werden. Man erkennt, dass zwar alle Spanndrahtlagen 13 20 bis 18 sich an der Aufnahme der dem gesamten Spanndrahtbündel zugewiesenen Spannkraft beteiligen, dass aber nur die in den Spanngliedlagen 15 und 18 wirksamen Zugkräfte einen Klemmdruck auf die Spanndrahtlagen im Widerlagerbereich erzeugen, da nur sie zusammen mit den Klemmkeilen 30 und 31 25 und der zwischen den Spanndrahtlagen 15 und 18 angeordneten Klemmplatte längsverschieblich sind. Bei dieser Längsverschiebung gleiten die Klemmkeile 30 und 31 mit ihren geneigten Keilflächen an den unverschieblichen Klemmflächen 61 der ihnen benachbarten Klemmplatten 24 bzw. 25 entlang, wobei die zwi-30 sehen diesen Flächen angeordnete Schmierschicht 39 für eine ungehinderte Bewegung sorgt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur ein Klemmkeil 30 vorgesehen, der sich nicht in der Mitte des Spanndrahtbündels 11, sondern an dessen Oberseite befindet 35 und mit seiner geneigten Keilfläche 69 unter Zwischenschaltung einer Schmierschicht 39 an der gegensinnig geneigten Keilfläche 70 des oberen Widerlagerkörpers 19 anliegt. Die den Klemmkeil 30 steuernde Spanndrahtlage 15 ist zwischen dem Klemmkeil 30 und einer planparallelen Klemmplatte 71 eingespannt, die mit 40 dem Klemmkeil 30 durch eine Klaue 63 gekoppelt ist, welche die hintere Stirnfläche 30b des Klemmkeiles 30 hintergreift und hierdurch den auf die längsverschiebliche Klemmplatte 71 übertragenen Anteil der Längszugkraft der Spanndrahtlage 15 auf den verschieblichen Klemmkeil 30 überträgt. Damit sich die 45 Klemmplatte 71 zusammen mit der Spanndrahtlage 15 und dem beweglichen Klemmkeil 30 ungehindert in Zugrichtung 45 bewegen kann, ist zwischen ihr und der darunter angeordneten, unverschieblichen, T-förmigen Klemmplatte 25 ebenfalls eine Gleitschicht 39 vorgesehen.

so Diese Ausführungsform vermeidet zwei ungünstige Wirkungen: die konstruktiv ungünstige Spreizung des Spanndrahtbündels durch zwischenliegende Keile, und gleichzeitig die zur Spanndrahtachse unsymmetrische Einleitung der Längskräfte, die im Faserverbundwerkstoff unnötig hohe interlaminare 55 Schubspannungen erzeugen würde.

Zwischen der unverschieblichen Klemmplatte 25 und dem unteren Widerlagerkörper 20 sind zwei weitere Spanndrahtlagen 16 und 17 angeordnet, die durch eine weitere, unverschiebliche Klemmplatte 26 voneinander getrennt sind, die ebenso wie die 60 Klemmplatte 25 im Grundriss T-förmig ausgebildet ist und sich hierdurch in Zugrichtung 45 nicht verschieben kann.

Man erkennt, dass nur die Spanndrahtlage 15 sich zusammen mit dem Klemmkeil 30 und der verschieblichen Klemmplatte 71 in Zugrichtung 45 verschieben und einen Querdruck 65 des Keiles aktivieren kann. Hierdurch bleibt die Spanndrahtlage 15 zu den Spanndrahtlagen 16 und 17 auch im Verankerungsbereich parallel. Ausserdem ist die Spreizung der Spanndrahtlagen, d.h. ihr gegenseitiger Abstand voneinander, im Veranke

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rungsbereich nur gering. Der gegenseitige Abstand kann eventuell noch weiter verkleinert werden, wenn die Klemmplatten 71 und 25 dünner gemacht werden, so dass sie beide zusammen nicht oder nur wenig dicker sind als die Klemmplatte 26.

In den Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die formschlüssige Verbindung der auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer beweglichen Spanndrahtlage angeordneten beweglichen Klemmflächen eines Keiles und einer Klemmplatte oder von zwei Klemmkeilen oder zwei beweglichen Klemmplatten durch eine Verzahnung der einander zugewandten Oberflächen dieser Klemmteile erreicht ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung der Klemmkeile und Klemmplatten und der Spanndrahtlagen der in Fig. 2 dargestellten Ausführung analog. In den Fig. 3 und 4 sind deshalb die gleichen Bezugszeichen verwendet wie dort, die jedoch zur Unterscheidung jeweils mit einem ' versehen sind.

Die Spanndrähte 12' der beweglichen Spanndrahtlage 15' sind zwischen einem oberen Klemmkeil 30' und einer beweglichen, planparallelen Klemmplatte 71' eingeklemmt. Der Klemmkeil 30' und die Klemmplatte 71' sind mit Längsrillen 34' versehen, die paarweise einander gegenüberliegen und die Spanndrähte 12' an ihren Ober- und Unterseiten teilweise um-schliessen. Der flache Klemmkeil 30' ist mit seiner schrägen Keilfläche 69' an der gegensinnig geneigten Keilfläche 70' des oberen Widerlagerkörpers 19' unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht 39' in Zugrichtung 45 verschieblich gelagert, während die bewegliche Klemmplatte 71' unter Zwischenschaltung einer weiteren Gleitmittelschicht 39' gegenüber einer darunter angeordneten, T-förmigen, unverschieblichen Klemmplatte 25' verschieblich gelagert ist.

Um zu vermeiden, dass in den Spanndrähten 12' der Spanndrahtlage 15' eine Scherkraft zwischen der verschieblichen Klemmfläche 65' des Klemmkeiles 30' und der verschieblichen Klemmfläche 66' der beweglichen Klemmplatte 71' auftritt, ist der Klemmkeil 30' mit der beweglichen Klemmplatte 71' durch Verzahnungen 72' gekoppelt.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Verzahnungen 72' seitlich zwischen den Spanndrähten 12' der Spanndrahtlage. Man erkennt aus Fig. 4, dass sowohl die Klemmplatte 71' als auch der Klemmkeil 30' s zwischen den Spanndrähten 12' vorspringende Teile 73' bzw. 74' aufweisen, die in Nuten 75' bzw. 76' eingreifen, die in der gegenüberliegenden Keilplatte 30' bzw. der Klemmplatte 71' angeordnet sind. In der Klemmplatte 71' und in dem Klemmkeil 30' folgen also den Vorsprüngen 73' bzw. 74' in Längs-10 richtung Nuten 76' bzw. 75' gleicher Grösse. Die in den Spanndrähten 12' wirksame Zugkraft, die in den Klemmflächen 66' auf die planparallele Klemmplatte 71' übertragen wird, wird dann von den Vorsprüngen 73' auf die Vorsprünge 74' des Klemmkeiles 30' weitergeleitet, da sich die vorderen 15 Stirnflächen 77' der Vorsprünge 73' gegen die hinteren Stirnflächen 78' der Vorsprünge 74' abstützen.

Obgleich dies in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellt ist, die nur einen Ausschnitt der Klemmverankerung mit verzahnten Klemmkeilen und Klemmplatten zeigen, ist es doch für den Fachmann selbstverständlich, dass eine Verzahnung der verschieblichen Klemmflächen nicht nur zwischen den Spanndrähten, sondern auch seitlich neben den Spanndrähten der beweglichen Spanndrahtlagen angeordnet sein kann. Ferner ist es möglich, verschiedene Arten von Kupplungen zu kombinieren, um eine gleiche Bewegung der die beweglichen Spanndrahtlagen miteinander verbundenden Teile zu erzwingen und damit zu erreichen, dass die in den beweglichen Spanndrähten wirksamen Längskräfte symmetrisch auf beiden Seiten der Spanndrähte in die Keile eingetragen werden, so dass die interlaminaren Schubkräfte in den einzelnen Spanndrähten nicht durch eine zur Spanndrahtlage asymmetrische Eintragung der Längskräfte unnötig gross werden.

Es ist auch möglich, mehrere Klemmkeilpaare vorzusehen 35 oder anstelle der planparallelen Platten 44 zwischen den von Klemmkeilen eingeschlossenen Spanndrahtlagen Flachkeile anzuordnen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verankerung für ein Bündel von querdruckempfindlichen Spanndrähten, die in mehreren Lagen zwischen Widerlagerkörpern verklemmt sind und von denen mindestens eine Lage zwischen in Zugrichtung unverschieblichen Klemmflächen und von denen mindestens eine andere Lage zwischen in Zugrichtung verschieblichen Klemmflächen angeordnet ist, die mindestens einen Klemmkeil steuern, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der verschieblichen Klemmflächen (65, 66, 65', 66' ) einem Klemmkeil (30 bzw. 30' bzw. 31) angehört, der von der Zugkraft mindestens einer zwischen den verschieblichen Klemmflächen (65, 66 bzw. 65', 66' ) eingespannten Spanndrahtlage (15, 18 bzw. 15') gesteuert wird und dass mindestens eine der verschieblichen Klemmflächen (65, 66, 65', 66') auf einer längsverschieblichen, planparallelen Klemmplatte (44, 71, 71') angeordnet ist, die mindestens einem Klemmkeil (30 bzw. 30' bzw. 31) durch vorspringende Teile (63, 64 bzw. 73', 74' ) gekoppelt ist, welche die gegenseitige Bewegung von Klemmplatte (44 bzw. 71 bzw. 71') und Klemmkeil (30 bzw. 30') in Klemmrichtung nicht behindern.

2. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die längsverschiebliche, planparallele Klemmplatte (44, 71) an ihrem in Zugrichtung (45) hinteren Ende (44b, 71b) mit mindestens einer Klaue (63 bzw. 63 und 64) versehen ist, welche eine hintere Stirnfläche (30b bzw. 31b) eines Klemmkeiles (30 bzw. 31) hintergreift.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die längsverschiebliche, planparallele Klemmplatte (71') und mindestens ein Klemmkeil (30') mit der Verzahnung (72' ) ineinandergreifen.

4. Verankerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (72') in Klemmkeil (30') und Klemmplatte (71' ) seitlich neben den Spanndrähten (12') der jeweiligen Spanndrahtlage (15' ) angeordnet sind.

5. Verankerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (72' ) in Klemmkeil (30' ) und Klemmplatte (71') zwischen den Spanndrähten (12') der jeweiligen Spanndrahtlage (15') angeordnet sind.

6. Verankerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanndrähte aus Faserverbundstoffen, wie kunstharzgebundenen Glasfasern oder Kohlefasern, bestehen.