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Die Erfindung betrifft die Verankerung von Stahlstäben bzw. Stahldrähten
u. dgl. mit profilierter Oberfläche, welche insbesondere für die Bewehrung von Betonbauteilen
Verwendung finden und bei welcher Klemmplatten oder -keile in Hülsen, Ringen od.
dgl. mit kegeliger Innenwand Anwendung finden.
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Zur Verankerung von Bewehrungseinlagen in Form von Stäben und Drähten
im Beton- bzw. Spannbetonbau ist das Prinzip der Kraftübertragung von Stahl auf
Beton durch Haftung und Reibung bzw. Scherverbund bekannt und wird üblicherweise
angewendet. Hierbei werden die Kräfte durch die Profilierung der Oberfläche übertragen,
wobei die übertragende Fläche längs des Stabes oder Drahtes mehr oder weniger groß
ist.
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In der Praxis besteht häufig das Bedürfnis bzw. die Notwendigkeit,
Bewehrungsstäbe bzw. -drähte auf einer relativ kurzen Strecke zu verankern, beispielsweise
in Betonbauteilen oder im Fels. In solchen Fällen wurden zur Verankerung bisher
beispielsweise in Verbindung mit einer Hülse, einem Ring od. dgl. verwendet. Normalerweise
sind die an den Stäben bzw. Drähten angreifenden Keile zwei-oder mehrteilig ausgeführt
und an der dem zu verankernden Stab bzw. Draht zugekehrten Oberfläche aufgerauht,
geriffelt, gezahnt oder in sonstiger Weise profiliert. Auch hat man bereits den
Keilen eine Profilierung gegeben, die ein Negativ der Stab- bzw. Drahtprofilierung
an den Anlagestellen darstellt. Der Werkstoff dieser vorbekannten Spannbacken bzw.
-keile ist relativ hart, auf alle Fälle aber härter als der zu verankernde Stab.
Während des Verankers, und sobald entsprechende Zugkräfte zur Wirkung gelangen,
wird die Profilierung der Keile in die Oberfläche der Stäbe bzw. Drähte eingedrückt,
um eine gute Verankerungswirkung zu erreichen. Durch diese Einprägungen werden aber
die zu verankernden Stäbe oder Drähte geschwächt.
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Bei den Keilen mit einem Negativ der Staboberfläche ergeben sich erhebliche
Schwierigkeiten bei der Profilanpassung. Diese Art der Verankerung hat auch insofern
beträchtliche Nachteile, als die an den Stäben bzw. Drähten angreifenden Elemente
Formänderungen der Stäbe bzw. Drähte an der Einspannstelle zur Folge haben, durch
die die theoretisch mögliche Kraftübertragung auf einen geringeren Wert herabgesetzt
wird. Durch diese Formänderungen sind die Stäbe bzw. Drähte an der Einspannstelle
ebenfalls mehr oder weniger stark gefährdet.
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Von Nachteil ist fernerhin, daß das nachträgliche Anbringen von derartig
profilierten Keilen zwischen den Stäben bzw. Drähten und einem diese umgebenden
Ring od. dgl. durch Eintreiben derselben nicht möglich ist. Bei Keilen mit glatten
Oberflächen verhindert die Profilierung der Stab- bzw. Drahtoberfläche ein ausreichendes
Festsetzen der Keile, die dann nur an den exponierten Stellen der Stab- bzw. Drahtprofilierung
anliegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Mängel
der vorbekannten Verankerungen von Stahlstäben bzw. -drähten zu vermeiden, bzw.
insbesondere die Verankerungen mit Klemmplatten bzw. -keilen so weitgehend zu verbessern,
daß eine einwandfreie, gleichförmige Klemmwirkung zwischen den Ankerteilen einerseits
und dem Stahlstab bzw. -draht andererseits und damit eine entsprechende Kraftübertragung
gewährleistet sind. Auch soll die Reihenfolge der Herstellung der Verankerung keine
Rolle spielen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß sich an der den Stäben bzw. Drähten zugekehrten Oberfläche der Keile od. dgl.
Klemmelemente, welche gegen die Stäbe bzw. Drähte gepreßt werden, eine zur Stab-
bzw. Drahtachse zumindest ungefähr parallel verlaufende Rillen- bzw. Rippenprofilierung
od. dgl. befindet und die Härte des Werkstoffs der Keile od. dgl. Elemente geringer
ist als die des Werkstoffs der Stäbe bzw. Drähte. Diese Rillen- bzw. Rippenprofilierung
kann aber auch ungefähr rechtwinklig zu den Querrippen der Stäbe bzw. Drähte verlaufen.
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Durch eine derartige Maßnahme ist es möglich, die gewünschte Klemmwirkung
an der Einspannstelle ohne eine Verletzung der Stäbe bzw. Drähte zu erreichen. Die
Profilierung des einzuspannenden Stabes bzw. Drahtes dringt infolge der größeren
Härte in die profilierte Oberfläche der Keile od. dgl. Elemente ein, wobei Teile
der Keilrippen in die neben ihnen befindlichen Rillen verdrängt werden, so daß ein
entsprechend tiefes Eindringen der Stabrippen ermöglicht wird und eine optimale
Kraftübertragung gewährleistet ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Profilierung der Keile bzw. Klemmelemente
macht es möglich, bereits bei relativ kleinem Anpreßdruck die gewünschte Verformung
der Oberfläche der Keile od. dgl. Elemente zu erreichen, die trotz ihrer Profilierung
eine gleichmäßige Abstütz- und Anlagefläche für die Profilierung der Stäbe bzw.
Drähte ergibt.
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Die Rippenprofilierung und Materialgüte der Keile od. dgl. Klemmelemente
ist auf die Profilierung der Stäbe bzw. Drähte und deren Werkstoff sowie die zu
übertragenden Kräfte abzustimmen. Durch entsprechende Dimensionierung der Rippen
wird es möglich, selbst bei hohen Quer- oder Schrägrippen der Stahlstäbe oder -drähte,
die notwendige Abstützfläche durch Verformung der Rippen der Keile od. dgl. Elemente
auch bei verhältnismäßig geringem Anpreßdruck zu erzeugen. Dabei ergibt sich ein
besonderer Vorteil dadurch, daß die Abstützfläche bis zum Rippenansatz am Kern eines
Stabes oder Drahtes verhältnismäßig leicht erzielt werden kann.
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Die Profilierung der den Stäben bzw. Drähten zugekehrten Oberfläche
der Keile od. dgl. Klemmelemente ist vorteilhafterweise derartig ausgebildet, daß
die Rippen in Richtung entgegengesetzt zu der am Stab bzw. Draht angreifenden Zugkraft
bei gleicher Höhe in ihrer Breite stetig zunehmen bzw. daß in Richtung der am Stab
bzw. Draht angreifenden Zugkraft bei gleicher Rippenbreite die Rippenhöhe stetig
größer wird. Dadurch erreicht man eine über die Länge der Einspannstelle äußerst
gleichmäßige Kraftübertragung von dem Keil auf den Stab bzw. Draht.
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In den F i g. 1 bis 6 der Zeichnungen ist die Erfindung an Hand bevorzugter
Ausführungsbeispiele dargestellt, welche nachstehend im einzelnen näher beschrieben
sind. Es zeigt F i g.1 einen Keil einer erfindungsgemäßen Verankerungsvorrichtung
in perspektivischer Darstellung, F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße
Verankerungsvorrichtung, F i g. 3 eine Aufsicht auf eine Hälfte der Verankerungsvorrichtung
nach F i g. 2, F i g. 4 eine Keilplatte einer anderen erfindungsgemäßen
Verankerungsvorrichtung
für Spannstähle mit ovalem oder rechteckigem Querschnitt und aufgewalzten Querrippen
in perspektivischer Darstellung, F i g. 5 eine Aufsicht auf eine Verankerungsvorrichtung
in einer zweiten Ausführungsform, bei der Keilplatten gemäß F i g. 4 Verwendung
finden, F i g. 6 einen Schnitt durch eine Verankerungsvorrichtung, ähnlich derjenigen
nach F i g. 5.
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Bei der Verankerungsvorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 werden auf
einander gegenüberliegenden Seiten an den profilierten Stahlstab 11 zwei im Querschnitt
nahezu halbkreisförmige Keilstücke 12 angelegt, die an ihrer Innenfläche 13 mit
Längsrillen 14 bzw. -rippen 15 versehen sind.
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Wird daraufhin über die beiden Keilstücke 12 ein Ring 16, an welchem
die auf den Stab 11 zu übertragenden Zugkräfte angreifen, gezogen (F i g. 2 und
3), dessen innere konische Fläche 17 an den entsprechend geneigten äußeren
Flächen 18 der Keilstücke 12 anliegt, so drücken sich die Querrippen 19 des
Stabes 11 in die Rippen 15 an der Innenfläche 13 der Keilstücke 12 ein und verdrängen
dabei Rippenmaterial im wesentlichen seitwärts in die durch die Längsrillen 14 gebildeten
Hohlräume, so daß sich die Querrippen 19 ihre Anlagefläche selbst schaffen.
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Bei der zweiten Ausführungsform, die in den F i g. 4 und 5 dargestellt
ist, werden Spannstahlstäbe mit rechteckigem Querschnitt und aufgewalzten Querrippen
bündelweise in eine Verankerungsvorrichtung eingespannt. Die vier Stäbe 21 liegen
paarweise zwischen zwei äußeren Keilplatten 22 und einer mittleren planparallelen
Platte 23. Die Keilplatten 22 und die mittlere Platte 23 sind an ihren den Stäben
21 zugekehrten Oberflächen mit Nuten 24 versehen, zwischen denen die Rippen 25 liegen.
Die Nutbreite x der Nuten 24 an ihrem oberen Ende ist geringer als die Nutbreite
y am unteren Ende (F i g. 4). Die Nuten 24 können zusätzlich oder auch nur
in der Weise ausgebildet sein, daß sie, wie dies F i g. 6 erkennen läßt, am oberen
Ende eine geringere Tiefe haben als am unteren Ende.
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Die Keilplatten 22 werden durch den Rahmen 26 gegeneinander gepreßt
(F i g. 5 und 6), wobei sich die auf den Spannstahlstäben 21 befindlichen
Rippen 27 in das Material der Längsrippen 25 der Keilplatten 22 bzw. der mittleren
Platte 23 eindrücken und dieses dabei verdrängen, um sich selbst eine feste Anlaeefläche
bzw. -schulter zu schaffen.