DE10237968B3 - Verfahren zum Anbringen von Zuggliedern an Tragwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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Abstract

Zum Anbringen von gespannten bandförmigen Zuggliedern (1) an Tragwerken (3), insbesondere Betontragwerken, wird das Zugglied (1) an mindestens einem Ende mittels einer Spannvorrichtung über einen am Zugglied (1) befestigten temporären Spannanker (4) in einem Abstand (a) zu der Oberfläche (2) des Tragwerks (3) gespannt und anschließend mittels mindestens einer permanenten Ankerklammer (6) auf die Oberfläche (2) gedrückt. Die beiden temporären Spannanker (4) werden nach dem Andrücken des Zuggliedes (1) auf die Oberfläche (2) entfernt.

Description

  • Verfahren zum Anbringen von Zuggliedern an Betontragwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen von gespannten bandförmigen Zuggliedern an Tragwerken, insbesondere Betontragwerken, wobei das Zugglied an mindestens einem Ende mittels einer Spannvorrichtung über einen am Zugglied befestigten temporären Spannanker gespannt und anschließend mittels einer permanenten Verankerungseinrichtung am Tragwerk verankert wird.
  • Zur Erhöhung der Tragfähigkeit (Ertüchtigung) oder zur Wiederherstellung der ursprünglichen Tragfähigkeit (Sanierung) von Tragwerken, insbesondere Betontragwerken aus Stahlbeton oder Spannbeton, ist es bekannt, nachträglich an der Oberfläche des Tragwerks bandförmige Zugglieder anzubringen, vorzugsweise lamellenartige Zugglieder aus Kunststoff mit zur Verstärkung eingelagerten Fasern, insbesondere Kohlefasern. Werden diese Zugglieder im vorgespannten Zustand verankert, so werden die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit zusätzlich wesentlich verbessert. Hierzu ist es bekannt ( DE 198 49 605 A1 ), die oberflächenbündig angeordneten bandförmigen Zugglieder auf stählernen Grundplatten zu verankern, die in die Betonoberfläche eingelassen sind.
  • In entsprechender Weise können auch Tragwerke aus Stahl- oder Holzbauteilen saniert oder ertüchtigt werden.
  • Das Herstellen der hierfür notwendigen Aussparung in der Betonoberfläche im Bereich der Verankerungseinrichtungen ist kostspielig und kann zu Beschädigungen der im Beton eingebetteten Bewehrung führen. Erschwerend kommt hinzu, dass diese notwendige Aussparung am spannseitigen Ende des Zugglieds nicht nur von der Größe der zur permanenten Verankerung vorgesehenen Grundplatte, sondern auch vom Spannweg der dort angeordneten Spannvorrichtung abhängt. Diese Aussparungen sind daher bei langen Zuggliedern, die einen größeren Spannweg erfordern, verhältnismäßig groß. Auch die im Betontragwerk verbleibende Grundplatte erhöht die Kosten der Verankerung der Zugglieder.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass die Verankerung oberflächenbündiger Zugglieder wesentlich vereinfacht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zugglied über den temporären Spannanker in einem Abstand zu der Oberfläche des Tragwerks gespannt wird und dass das Zugglied anschließend mittels mindestens einer permanenten Ankerklammer auf die Oberfläche gedrückt wird.
  • Da sich das Zugglied während des Spannvorgangs in einem Abstand zu der Oberfläche des Tragwerks befindet, können die Enden des Zugglieds am temporären Spannanker auf einer unter dem Zugglied liegenden Spannplatte des temporären Spannankers durch Klemmung befestigt werden, ohne dass für diese Spannplatte eine Aussparung in der Oberfläche des Tragwerks hergestellt werden müsste. Durch das anschließende Andrücken des Zugglieds an die Oberfläche mittels einer permanenten Ankerklammer wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Zugglied und dem Tragwerk hergestellt, wobei das bandförmige Zugglied nunmehr oberflächenbündig angeordnet ist. Die Einleitung der Spannkraft erfolgt unter Ausnutzung der Andruckkraft der Ankerklammer, so dass der zwischen der Ankerklammer und dem Ende des Zugglieds angeordnete temporäre Spannanker entfernt werden kann.
  • Damit entfällt die Notwendigkeit, eine am Tragwerk verbleibende Grundplatte vorzusehen und eine Aussparung zum Versenken dieser Grundplatte herzustellen. Damit werden dem Verfahren auch neue Anwendungsgebiete erschlossen, bei denen von Hause aus Aussparungen für die Grundplatte und den Spannweg nicht möglich sind, so dass sogar eine Übertragung des Verfahrens auf Stahltragwerke oder Holztragwerke ermöglicht wird.
  • Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es auch bei gevouteten Tragwerken, insbesondere Betontragwerken einsetzbar ist, beispielsweise Fahrbahnplatten im Brückenbau, wobei die Spannkraft der Zugglieder unmittelbar am Rand der Voutung eingeleitet werden kann. Dies ist bei der herkömmlichen Art zum Anbringen von gespannten bandförmigen Zuggliedern an Betontragwerken nicht möglich. Zumindest an der Spannankerseite kann die Spannkraft nicht unmittelbar an der Voutung eingeleitet werden, weil die für die Spanneinrichtung erforderliche Aussparung zu weit in den Voutenbereich hineingreifen und möglicherweise die Voutenbewehrung durchstoßen würde.
  • In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Zugglied zwischen zwei an beiden Enden des Zugglieds befestigten temporären Spannankern in einem Abstand zur Oberfläche des Tragwerks gespannt wird und dass das Zugglied anschließend nahe an seinen beiden Enden mittels jeweils einer permanenten Ankerklammer auf die Oberfläche gedrückt wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung ( DE 198 49 605 A1 ) mit einem bandförmigen Zugglied, das an mindestens einem Ende mit einem temporären Spannanker verbunden ist, mit einer am temporären Spannanker während des Spannvorgangs angreifenden Spannvorrichtung und mit einer permanenten Verankerungseinrichtung, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte des temporären Spannankers zwischen dem Zugglied und der Oberfläche des Tragwerks angeordnet ist und dass mindestens eine permanente Ankerklammer das Zugglied nahe dem temporären Spannanker übergreift und gegen die Oberfläche druckbar ist.
  • Im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich kostengünstiger, weil keine permanenten Spannplatten am Tragwerk verbleiben und weil hierfür keine Aussparungen in der Oberfläche vorgesehen werden müssen.
  • Das bandförmige Zugglied kann unmittelbar auf die Oberfläche gedrückt werden. In Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es auch möglich, zwischen dem Zugglied und der Oberfläche des Tragwerks und/oder der Ankerklammer eine Kleberschicht anzuordnen, die nach dem Andrücken des Zugglieds auf die Oberfläche aushärtet.
  • Die Kleberschicht erhöht bzw. übernimmt die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Zugglied und der Oberfläche bzw. der Ankerklammer.
  • Es ist auch möglich, im Bereich der Ankerklammer eine reibungserhöhende und/oder lastverteilende Zwischenschicht aufzukleben.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 in vereinfachter Darstellungsweise ein Betontragwerk mit einem im Abstand zur Betonoberfläche angeordneten vorgespannten Zugglied,
  • 2 einen Schnitt entsprechend der 1, nachdem das Zugglied mittels Ankerklammern gegen die Betonoberfläche gedrückt wurde,
  • 3 in einem Schnitt entsprechend den 1 und 2 die Anordnung des bandförmigen Zugglieds an der Betonoberfläche nach dem Entfernen der temporären Spannanker,
  • 4-6 in Darstellungen entsprechend den 1-3 die Verfahrensschritte bei Anwendung bei einem gevouteten Betontragwerk,
  • 7 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie VII-VII in 2,
  • 8 in einem Schnitt entsprechend der 3 eine Ausführung mit einer zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche angeordneten Kleberschicht,
  • 9 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie IX-IX in 8 und
  • 10-12 abgewandelte Ausführungsformen in Schnitten entsprechend der 9.
  • Ein bandförmiges Zugglied 1 (1) ist zur Anbringung an einer Betonoberfläche 2 eines Betontragwerks 3 zur Erhöhung der aktuellen Tragfähigkeit vorgesehen. Hierzu wird das zunächst in einem Abstand a zu der Betonoberfläche 2 des Betontragwerks 3 angeordnete Zugglied 1 an seinen beiden Enden jeweils an einem temporären Spannanker 4 befestigt, wobei eine untere Spannplatte 5 des temporären Spannankers, deren Dicke gleich dem Abstand a ist, zwischen der Unterseite des Zuggliedes 1 und der Betonoberfläche 2 zu liegen kommt.
  • Sodann wird durch gegenseitiges Spannen der temporären Spannanker 4 die erforderliche Vorspannkraft auf das Zugglied 1 aufgebracht. Vorzugsweise wird hierbei einer der beiden temporären Spannanker 4 am Betontragwerk 3 festgelegt, während der andere temporäre Spannanker 4 mittels einer Spannvorrichtung (nicht dargestellt), wie sie beispielsweise aus der DE 198 49 605 A1 bekannt ist, im erforderlichen Maße vorgespannt wird.
  • Sodann wird in geringem Abstand vor jedem der beiden temporären Spannanker 4 jeweils eine Ankerklammer 6 angebracht, die – weil sie später am Betontragwerk 3 verbleibt – in diesem Zusammenhang als permanente Ankerklammer 6 bezeichnet wird. Die permanente Ankerklammer 6 (7) wird mittels beidseitig des Zuggliedes 1 im Betontragwerk 3 eingelassenen Schraubbolzen 7 und Spannmuttern 8 so auf das Zugglied 1 gedrückt, dass dieses Zugglied 1 gegen die Betonoberfläche 2 gedrückt wird. Die dabei ausgeübte Anpresskraft bewirkt eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem vorgespannten, oberflächenbündig angeordneten Zugglied 1 und der Betonoberfläche 2.
  • Sodann werden die beiden temporären Spannanker nach dem Andrücken des Zuggliedes 1 auf die Betonoberfläche 2 entfernt (3).
  • In den 4-6, die den 1-3 entsprechen, ist dargestellt, dass die beschriebenen Verfahrensschritte zur Anbringung des Zuggliedes 1 an einem Betontragwerk 3 auch durchgeführt werden können, wenn die Betonoberfläche 2' an den beiden Enden des Betontragwerks 3 jeweils eine Voutung 2'a aufweist, d.h. einen gegenüber dem ebenen Mittelbereich der Betonoberfläche 2' ansteigenden Bereich. Die beiden temporären Spannanker 4 befinden sich hierbei im Bereich der Voutung 2'a, ohne dass auch hier eine Aussparung im Oberflächenbereich des Betontragwerks 3 erforderlich wäre.
  • In der schon vorher beschriebenen Weise wird das Zugglied 1 durch die permanenten Ankerklammern 6 an die Betonoberfläche 2' angedrückt (5). Daraufhin werden die temporären Spannanker 4 entfernt (6).
  • Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen wird beim Entfernen der temporären Spannanker 4 die Umlenkkraft, die beim Andrücken der Ankerklammern 6 einerseits an der Verankerung der Ankerklammer 6 und andererseits an der Spannplatte 5 des temporären Spannankers 4 entsteht, in einen Anpressdruck zwischen der Ankerklammer 6 und dem Betontragwerk 3 umverteilt. Dadurch wird das Zugglied 1 zwischen der Betonoberfläche 2 bzw. 2' und der Ankerklammer 6 eingeklemmt.
  • Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, kann zwischen dem Zugglied 1 und der Betonoberfläche 2 eine Kleberschicht 9 angeordnet werden, die nach dem Andrücken des Zuggliedes 1 auf die Betonoberfläche 2 aushärtet.
  • In 10 ist gezeigt, dass zusätzlich auch zwischen dem Zugglied 1 und der Ankerklammer 6 eine Kleberschicht 10 angeordnet sein kann, die nach dem Andrücken des Zuggliedes 1 auf die Betonoberfläche 2 aushärtet.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß 11 ist im Bereich der Ankerklammer 7 auf dem Zugglied 1 mittels der Kleberschicht 10 eine reibungserhöhende und/oder lastverteilende Zwischenschicht 11 aufgeklebt, beispielsweise aus Stahl.
  • 12 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Ankerklammer 6 auf ihrer Oberseite eine Versteifungsrippe 12 aufweist, die dazu dient, einen gleichmäßigen Klemmdruck zu erzeugen. Stattdessen oder zusätzlich kann auf der Ankerklammer 6 auch eine federartige Lastverteilungsplatte angeordnet sein.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Anbringen von gespannten bandförmigen Zuggliedern an Tragwerken, insbesondere Betontragwerken, wobei das Zugglied an mindestens einem Ende mittels einer Spannvorrichtung über einen am Zugglied befestigten temporären Spannanker gespannt und anschließend mittels einer permanenten Verankerungseinrichtung am Tragwerk verankert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugglied (1) über den temporären Spannanker (4) in einem Abstand (a) zu der Oberfläche (2) des Tragwerks (3) gespannt wird und dass das Zugglied (1) anschließend mittels mindestens einer permanenten Ankerklammer (6) auf die Oberfläche (2) gedrückt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugglied (1) zwischen zwei an beiden Enden des Zuggliedes (1) befestigten temporären Spannankern (4) in einem Abstand (a) zur Oberfläche (2) gespannt wird und dass das Zugglied (1) anschließend nahe seinen beiden Enden mittels jeweils einer permanenten Ankerklammer (6) auf die Oberfläche (2) gedrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der temporäre Spannanker (4) bzw. die beiden temporären Spannanker (4) nach dem Andrücken des Zuggliedes (1) auf die Oberfläche (2) entfernt wird bzw. werden.
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–3 mit einem bandförmigen Zugglied (1), das an mindestens einem Ende mit einem temporären Spannanker (4) verbunden ist, mit einer am temporären Spannanker (4) während des Spannvorgangs angreifenden Spannvorrichtung und mit einer permanenten Verankerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannplatte (5) des temporären Spannankers (4) zwischen dem Zugglied (1) und der Oberfläche (2) des Tragwerks angeordnet ist und dass mindestens eine permanente Ankerklammer (6) das Zugglied (1) nahe dem temporären Spannanker (4) übergreift und gegen die Oberfläche (2) drückbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zugglied (1) und der Oberfläche (2) eine Kleberschicht (9) angeordnet wird, die nach dem Andrücken des Zuggliedes (1) auf die Oberfläche (2) aushärtet.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zugglied (1) und der Ankerklammer (6) eine Kleberschicht (10) angeordnet wird, die nach dem Andrücken des Zuggliedes (1) auf die Oberfläche (2) aushärtet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Zugglied (1) im Bereich der Ankerklammer (6) eine reibungserhöhende und/oder lastverteilende Zwischenschicht (11) aufgeklebt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerklammer (6) auf ihrer Oberseite mindestens eine Versteifungsrippe (12) aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ankerklammer (6) federartige Lastverteilungsplatten angeordnet sind.
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