DE2360667A1

DE2360667A1 - Verbindungsanordnung fuer die zugausuebenden vorspannglieder von vielteiligen, nachtraeglich gespannten beton-konstruktionen

Info

Publication number: DE2360667A1
Application number: DE2360667A
Authority: DE
Inventors: Eric Thornton Surr
Original assignee: CCL Systems Ltd
Current assignee: CCL Systems Ltd
Priority date: 1972-12-05
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1974-06-06
Also published as: GB1364212A; IT1008070B; FR2212843A5; JPS4996524A; AT331475B; ES421146A1; BR7309329D0; NL7316411A; CH577087A5; US3909142A; ATA1013573A; BE808271A

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FiNSTERWALD DIPL-ING. GRAMKOW "

- PATENTANWÄLtE

G -2812 ' 5. CE

CCL SYSTEMS LIMITED

Cabco House, 29 6-304 Ewell Road Surbitön, Surrey / England

Verbindungsanordnung für die zugausübenderi Vorspännglieder .von vieilreiligen, nachträglich gespannten Beton-Konstruktionen. '

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für die zugausübenden Vorspannglieder von vielteiligen, nachträglich gespannten Betonkonstruktiohen.

Bei zusammenhängenden, aus vielen Feldern bestehenden Betonkonstruktionen wird ein zusammenhängendes Vorspannglied, das aus einer Mehrzahl von Seilen oder Rundstählen besteht, in Abschnitte unterteilt, wobei die Seile öder Rundstähle der Abschnitte jeweils durch mechanische Mittel

40982 3/0409

miteinander' verbunden werden. Eine derartige Einrichtung sieht eine Verbindungsschiene oder eine rohrförir.ip;e -Hülse vor,-wobei alle Seile'oder Rohrstähle gleichzeitig gespannt-werden müssen, oder Verbindungshülsen= für jedes einzelne Seil oder jeden einzelnen Rundstahl, wobei die Seile oder Rundstähle des Vorspannplieds einzeln gespannt V7erden müssen. · ·

Eine andere Einrichtung ist in unserem Britischen Patent 1 288 34-3 und dem Zusatzpatent 1 335 395 beschrieber., wobei ein Verbindungsorgan mit ein?r Anzahl inittig anp-eordnet^r öffnungen versehen ist, die ein Ende der Rundstahl·? c'er Seile eines Abschnitts eines Vcrspanncrlieds aufnehmen ure-verankern, und eine entsprechende Zahl von Randschlitzen. angebracht ist, in denen ein Ende der Rundstähle und Beiseines anschliessenden- Abschnitts des Vorspanns-liedes auf~enc~- inen und verankert wird.

Bei der Benutzung des genannter. Verbindung organs weresr., nachdem die Enden der Rundstäbe oder Seile, eines Abschnitts ir. den Mittelöffnungen verankert sind, die -Enden der Rundstähle oder Seile des nächsten Abschnitts in den u^fargs-schlitzen verankert und von einem abgeschrägten Vsrgu.^- kasten umschlossen, dessen"kleineres Ende die gleiche oder fast die gleiche Größe hat wie der Eauptkanal, durcii der· das Vorspannglied verläuft. ^r,.enn-dann die Rür.cstähle - oder Seile gespannt werden, sieht ir.an, CaS sie ^eradlini^ zwischen ihren Verankerungspunkten und den. Stellen verlaufen, ar: -denen sie beim Eintritt in den Kauptkanal ihre Richtung Hnder-n.

Da es eine Grenze gibt, bis zu der vorgegebene Rundstahloder Sei !abmessungen, sich beim Einsetzen in die Verankeruntverbiegen 'lassen, sowie eine Grenze, bis- zu der dieser ' : Rundstahl oder dieses Seil gebogen werden kann, insbesondere

409823/0409
.......... BADORfGINAL

— ο —

an dem Punkt, an dem sie die Verankerung verlassen,, ohne während der abschliessenden Zugbelastungsprüfung an diesem Punkt zu brechen,, muß der Vergußkasten ziemlich lang aus- · geführt werden. ",.. . ' _

Bei der Benutzung einer solchen Anordnung entstehen daher große Hohlräume in der Betonkonstruktion,' weswegen die Konstruktion zu ihrem Nachteil in der Umgebung der.Verbindungsanordnung grössere Abmessungen aufweisen muß. Dieser Nachteil macht sich besonders deutlich bei Brückenträgern und ähnlichen Konstruktionen bemerkbar, wenn die Zunahme der Abmessungen in der Umgebung der Pfeiler auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ver- ■ bindungsanordnung zu entwickeln, bei der die genannten Nach-' teile behoben oder gemildert sind.

Die Erfindung sieht daher eine Verbindungsanordnung für die zugausübenden Vorspannglieder von vielteiligen, nachträglich gespannten Betonkonstruktionen vor, mit einem Verbindungsorgan mit zentrisch angeordneten; in axialer Richtung weisenden Elementen zum Verankern eines Endes der Rundstähle oder Seile eines Abschnitts des zugausübenden Vorspanngliedes, und mit weiteren Elementen am Rande des Verbindungsorg-ans, um ein Ende'der Rund stähle oder Seile ""eines anschlies-. senden Abschnitts des zugausübencen Vorspanngliedes zu verankern, ferner mit einem Rundstahl- oder Seilabweiser, der wirkungsmässig mit dem Verbindungsorgan verbunden ist und sich in der gleichen allgemeinen Richtung erstreckt wie die Rundstähle oder Seile des genannten anschliessenden Abschnitts des zugausübenden Vbrspanngliedes, und mit einem Reduzierstück, das über dem Verbindungsorgan angebracht ist und in der gleichen Richtung verläuft wie der Abweiser, wobei die

BAD ORiGlNAU

Anordnung so getroffen ist,, daß im Benutzungsfall die Rundstähle oder Seile des anschliessenden^Abschnitts in axialer Richtung zwischen dem Abweiser und dem Reduzierstück, verlaufen.

Der Abweiser und das- Reduzierstück haben beide vorzugsweise Kegelstumpff orm, und ihre Umrißlinien sind so geformt, daß die Aussense-ite des Abweisers und die Innenseite des Reduzierstücks den Biegewinkel der Rundstähle und Seile bestimmen.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnungen erläutert, die folgendes darstellen:

Fig, 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäföe Verbindungsanordnung ;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Fig. 1 mit der Darstellung einer abgeänderten Anordnung.

Die Fig. 1- und 2 zeigen eine Verbindungsanordnung mit einem Verbindungsorgan 1, das aus einer ringförmigen Kaiteρlatte 2 mit angeformtem Flansch 3 und einer scheibenartigen Halteplatte M- besteht, die über der Bohnmti 5 der ringförmigen Halteplatte 2 liegt und die/feine Seit= der Halteplatte 2 berührt,

Eine Anzahl konischer Durchbohrungen 6 ist durch die Kalteplatte 4· geführt; die Zahl der Bohrungen hängt von der Größe des anzuschliessenden Vorspann^liedes ab, und jede Bohrung nimmt im praktischen Eetrieb einen mit S bezeichneten Rundstahl oder ein Sei] eines Abschnitts des V or spanngliedes auf. \

4098 2 3/0409

BAD

1360687

Die Bohrungen 6 sind so ausgeführt, daß sie aussei 'dem Rundstahl oder Seil S noch ein KeiistÜek 7 aufnehmen können, mit dem.das Seil in der Halteplatte verankert wird. Die ÄusBildung söieh'ef Keilstücke 7 ist ah sieh bekannt;. jedes besitzt mindestens zwei gebogene Keilelernente j die zwischen der Bohrung 6 und dem Seil'stecken»

Am Aussehfand des Flansches 3 der Hälteplatte 2 sitid eine. Anzahl Eintiefungen öder fruten ¹TlFrilÄer^-feiMfi^H^^ gesehen, die so weit sind, daß ein einzelner Rundstahl' oder ein einzelnes Seil S¹ des ansehliessenden Abschnitts des Vorspanngliedes darin aufgenommen werden kanru Die Zahl der Nuten 8 entspricht der Zahl der Bohrungen 6 und ändert sich natürlich entsprechend der Zahl der Stähle öder Seile in dem Vorspannglied.

Die Enden der Seile S reichen durch die Eöhruii geh 6 und werden in ihnen in der oben beschriebenen Weise durch die Keilstüeke 7 verankert. Die Seile S¹ werden demgegenüber in den Nuten 8 mit Hilfe Von Verähkerungsteilen 9 gehalten, die an den Enden der Seile befestigt sind.

Die Verankerungsteile 9 können jeweils mit einem Kömpressionsfitting bekannter Bauart ausgestattet sein^ das aus einer Zylindermüffe besteht, deren eines Ende einen nach innen zeigenden Ringflahsch besitzt und in die ein Einsatz gebracht ist, der mindestens zwei' längsverlaufende Schlitze, aufweist und innen und aussen gerändelt oder auf andere Weise aufgerauht ist, um die Reibung zwischen Einsatz und Seil zu vergrössern. Nach dem Einsetzen wird die.Muffe auf' den Rundstahl öder das Seil gepreßt "und dadurch eine dauerhafte Befestigung hergestellt.

Bei einer anderen Verankerungsaft kann das Verankerungsteil 9 als sogenannte Trommel-ünd-Keil-Befestigung aüsge-

409Ö23/Ö4Ö9 "

BAD ORIGINAL

1360667

bildet sein und aus einer zylindrischen Trommel ihlt Kegeln stumpfbohrung bestehen, die einen Rundstahl oder ein Seil aufnimmt Bowie eine Vielzahl von Keilelementen ^ die den Sund stahl oder das Seil ergreifen und in der Trommel' verankern, wodurch eine Endbefestigung entsteht, die nach Bedarf von dem Rundstahl oder dem Seil wieder abgenommen wer* den kann»

Die VerankerungsteiIe 9 bestehen vorzugsweise aus einem Metall mit verhältnismässig niedrigen Abscherwert, verglichen mit dem des Verbindungsorgans 1; um die Gefahr zu beseitigen, daß die Verankerungsteile ah den offenen Muten 8 abgeschert werden, wenn die Seile S¹ auf Zug beansprucht werden, wird zwischen jedes Verbindungsteil 9 und die Oberfläche des Flansches 3 der Halteplatte eine Hartmetallunterlegscheibe■10 gelegt. Die Unterlegscheiben 10 werden über die Seilenden gestreift, bevor die Verankerungsteile 9 an den Seilen angebracht werden.

Zu der Verbindungsanordnung gehört weiterhin ein Seilabweiser 11 von insgesamt kegelstumpfartiger Form* Der -Abweiser besteht vorzugsweise aus Gußeisen und wird an seinem einen Ende durch Aufschieben auf die Platte 4 gehalten. Die Abmessungen der Platte 4 und des Abweisers 11 sind so gewählt, daß die in der Nähe des Verbindungsorgans 1 verlaufenden Abschnitte des Seils S¹ parallel zu der Achse der Anordnung' liegen und daher keine Verbiegung an der Stelle erfahren, wo sie aus ihren zugeordneten Verankerungsteilen 9 heraustreten, die ebenfalls parallel zu der Anördnuhgsachse liegen. . ^:

Der dem Verbindungsorgan 1 abgewändte Teil des Abweisers 11 geht bogenförmig in den Konusteil Ober und bietst eine Auflagefläche dar, die dem erlaubten Biegewinkel der Seil·= S*

409823/0409

BAD ORIGINAL

entspricht; dieser Winkel hängt von dem Seildurchmesser

Ein Reduzierstück 12 von insgesamt kegelstumpfartiger Form umgibt die Seile S¹. Das -weit geöffnete Ende des Reduzierstücks 12 liegt über dem Verbindungsorgan 1, und das wenig geöffnete Ende weist einen bogenförmigen Übergang, in 'einen Ko- ^il~ nusteil auf, der in entgegengesetzter Richtung verläuft wie ciie Krümmung des Abweisers 11, womit eine Fläche entsteht, die dem zulässigen Biegewinkel der Seile S¹ entspricht. Das ganz enge Ende des Reduzierstücks 12 ist der Größe des Hauptkanals des Bauteils angepaßt, der das Vorspannglied aufnimmt. Man sieht also, daß die Anordnung so ausgebildet ist, daß die Seile S¹ an der Stelle, wo sie ihre Verankerungεteile 9 verlassen, oder an der Stelle, wo sie in den Hauptkanal eintreten, keinen Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind. In einem Bereich zwischen den. beiden genannten Stellen werden sie ausserdem in S-Form in zwei entgegengesetzten Hichtungen in einem Ausmaß-e gebogen, das über, die zulässigen Beträge nicht hinausgeht.

Der Abweiser, bietet den besonderen Vorteil, daß er die Belastung verteilt, die von den Seilen S¹ zurück in das vorhergehende Feld des Bauwerks übertragen wird, und die den Seilen S' erteilte S-Form hat den Vorteil, daß die Länge der Gesamtanordnung im Vergleich zu bekannten Anordnungen dieser Art verringert und damit die Größe der Hohlräume in dem Bauwerk herabgesetzt wird.

An dem Reduzierstück 12 ist ein Eingußrchr 13- vorgesehen; es besteht vorteilhafterweise aus einem glasfasarverstärkten Kunstharz. Jedoch kann dafür auch ein anderer geeigneter Werkstoff, etwa ein Metall, vorgesehen werden, vorausgesetzt, daß das Element ausreichend fest ist, rai den Druck des Betons auszuhalter., der darübergegossen wird, um das Bauteil vor dem

40982 3/0409 '

BAD ORIGINAL

Spannen der Seile S¹ herzustellen.

Beim Herstellen einer Betonkonstruktion endet das erste, bei 14 angedeutete Feld des Bauwerks am Verbindungspunkt mit einem üblichen Rohrstück 15, das in den Beton eingegossen ist und das durch übliche Kanäle mit einem weiteren Rohrstück in Verbindung steht, das am anderen Ende -des Bauteils in den Beton eingegossen ist.

Dann werden Seile S durch die Kanäle, die Bohrung 5 in der Halteplatte 2 und die Bohrungen 6 in der Halteplatte 4 gezogen, während, die entgegengesetzten Enden ■- der Sei-le am anderenEnde des Bauteils verankert werden. Dann wird die Halte.-platte 4 vorübergehend an demRohrstück 15 mit (nicht gezeichneten) Schrauben befestigt, die in Ansätzen 16 der Platte 2 aufgenommen werden.

Danach werden die Seile S entweder, einzeln oder gemeinsam gespannt und anschliessend mit den Keilstücken 7 verankert.

Dann werden die das Verbindungsorgan haltenden Schrauben herausgedreht, und über die vorstehenden Enden der verankerten Seile wird ein Eingußdeckel mit den gleichen Schrauben befestigt, so daß um die Keilstücke ein abgeschlossener Raum entsteht. Dann wird Vergußmaterial in den Eingußdeckel eingespritzt, das durch (nicht gezeichnete) Bohrungen in die Kanäle fließt, so daß das Vorspannglied in üblicher Weise eingegossen wird. Danach wird der Eingußdeckel abgenommen, und es bleibt ein mit 17 bezeichneter Verschluß aus Vergufimaterial, und das Verbindungsorgan behält seine Lage, angedrückt an das Rohrstück 15 des Bauteils, wobei zwischen der Halteplatte 4 und dem Bauteil noch die Kalteplatte 2 liegt.

Nun beginnt man mit dem Aufbau des nächsten Feldabschnitts der Konstruktion und damit des Vorspannglieds. Zunächst wird

409823/'0409

der Abweiser -11 an seinen Platz gebracht» Das Reduzierstück . 12 wird über die Enden der Seile geführt und danach werden

-as ^ - ■ ■ -

die Verankerungsteils 9 und die Unterlegscheiben 10 an einem Ende jedes Seils. S¹ angebracht, während die anderen Enden der Seile durch den Hauptkanal des" genannten nächster; Abschnitts oder Fe3des geschoben werden» Dann werden die mit den Verankerungsteilen 9 versehenen Seile um den Abweiser verteilt,, und die Verankerungsteile 9 werden in. die zugehÖ*- rigen Nuten, gelegt , so daß sie die gezeichneten Lagen einnehmen. Die Seile werden durch Klebeband Or¹Sr sonstige Verklebung an ihrem Platz gehalten, und das Reduzierstück 12 wird anschliessend axial über die Verankerung geschoben, wodurch die Seile in S-Forra gezwungen werden, die sieh;ergibt, wenn das Reduzierstück 12 s^.ine in den Zeichnungen dargestellte endgültige Lage erreicht hat.

Was die S-Form betrifft, so sollten die Abweichungswinkel des Seils oder die Richtungen, in die das Seil gelegt wird, etwa 15 gegenüber; der Waagerechten ausmachen... Die. -maximale anwendbare Biegung hängt von der Kraft ab, die. nötig ist, um das Reduzierstück vor dem Spannen an seinen richticren-Platz zu. bringen. Das Reduzierstück muß, wie ersichtlich, axial in Richtung auf die. Verankerung bewegt werden_:, .und zwei Mann sollten das Reduzierstück unter Anpannung aller Kräfte in seine Endstellung bringen können; Bekanntlich werden unterschiedlich starke Seile und Konstruktionefi bei vorgespannten Beton-*Verankerungen angewandt, daher ist die Zahl der Seile in jeder Verankerung variabel und daher muß die geometrische Bestimmung des Winkels, den das "32 bildet,auf einen Kompromiß, zwischen einer stärksten 3-Krümm.ung lai't maximaler Verringerung der Länge und einer schwächsten S-Krümmüng, die den leichtesten ' Zusammenbau gestattet, hinaus lauf en"»

Wenn die Teile ihre oben beschriebene Lage.eingenommen haben,

409823/ΟΛ09

BAD ORiGlNAt

wird der Eeton in den zweiten Abschnitt der Konstruktion gegossen, wodurch das das Verbindungsorgan umschllesserde Reduzierstück 12 eingeschlossen wird-. Zum geeigneten Zeitpunkt wird der zweite Abschnitt des Vorspann.svli'rüs gespannt 'und anschliessend in gleicher Weise wie oten beschrieben vergossen, wobei in diesem Fall die Belastung von den Verankerung steiIeη 9 aufgenommen und über das Verbindungsorgan des ersten Abschnitts auf den ersten Abschnitt des Vorspann*- glieds übertrager, wird.

Man sieht, daß beliebige Anzahlen von Eetonabschnitten oder -feldern nach dem eben beschriebenen Prinzip aneinandergereiht werden können.

Bei der in Fig. 3 gezeichneten abgeänderten Anordnung ist das Verbindungsorgan 1 als einteiliges Bleckeleuent ausgeführt) das bei 18 einen Ausschnitt erhält, um den Abweiser 11 aufzunehmen. Der Block kann massiv sein oder eine Ausnehmung erhalten, wie sei strichpunktiert durch die Linie 19 angedeutet ist. Im übrigen erfolgt der- Zusammenbau Lei dieser Ausführungsform aus gleichartigen Teilen unc in derselben Reihenfolge wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben.

Der Abweiser 11 soll nach der ' Beschreibung aus Gußeisen bestehen, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführung beschränkt. Der Abweiser kann vielmehr auch als Betonfertigteil ausgeführt sein oder aus einem anderen Kater-ial hergestellt werden, das eine ausreichend hohe Festigkeit gegenüber dem darauf ausgeübten, radial nach innen gerichteten Druck besitzt.

P aterfcn s ρ r C ehe:

409823/0409

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche :

C 1.7 Verbindungsanordnung für die zugausübenden Vorspannglieder von vielteiligen, nachträglich gespannten Betonkonstruktionen, mit einem Verbindungsorgan (1) mit zentrisch angeordneten, in,axialer Richtung weisenden Elementen (6, 7) zum.Verankern eines Endes der Rundstähle oder Seie (S) eines Abschnitts des zugausübenden Vorspanngliedes, und mit weiteren Elementen (8, 9) am Rande des Verbindungsorgans (1), um ein Ende der Rundstahle öder Seile (S') eines anschliessenden Abschnitts des zugausübenden Vorspannglieces zu verankern, '

dadurch gekennzeichnet, daß ein Rundstahl- oder Seilabweiser (11) wirkungsmäßig mit dem Verbindungsorgan (1) verbunden ist und sich in der gleichen allgemeinen Richtung erstreckt xtfie die Rundstähle■oder Seile (S') des genannten--anschliessenden Abschnitts des zugausübenden Vorspanngliedes, und daß ein Reduzierstück (12) über dem Verbindungsorgan (1) angebracht ist und in der gleichen Richtung verläuft wie der Abweiser (11), wobei die Anordnung so getroffen ist, daß im Benutzungsfall die Rundstähle oder Seile (S¹) des anschliessenden Abschnitts in axialer Richtung zwischen dem Abweiser (11)"und dem Reduzierstück (12) verlaufen.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (11) etwa die Form eines Kegelstumpfs hat, dessen an das Verbindungsorgan (1) ansehliessender

0 9-823/OAO 9

Abschnitt parallel zur Achse der Gesantanordnung verläuft, während der übrige Teil des Abweisers "(11) ej'n konvex sich veriünsende Form besitzt.

3, Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück 02) insgesamt die Form eines Kegelstumpfs hat, bei dem ein Teil c'es freien Endes konkav verjüngt ist und mit dem konvex geformten Teil des Abweisers (11) in. der Weise zusammenwirkt, daß bei Benutzung der Anordnung die Rundstähle oder Seile zwangsläufig eine S-Form annehmen.

. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (11) aus Gußeisen besteht..

5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis M-, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (12) aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem Material mit entsprechenden physikalischen Eigenschaft er. besteht.

6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (1)
aus einem einzigen Metallblock besteht.

7, Verbindungsanordnung nach-einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsorgan (1) aus

40 9 8 23/04 0 9 BAD

einer ringförmigen Halteplatte (2) und ei-ner damit zusammenwirkenden scheibenartigen Halteplatte (4) besteht, die über der Bohrung- (5) der ringförmigen f.altsp latte (2) liegt. ■'■-.'' ■

Verbindungsanordnung nach Anspruch-6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrisch angeordneten Elemente eine Mehrzahl sich erweiternder Bohrungen (6) in dem Metallblock oder in der scheibenartigen Halteplatte (4) aufweisen, in die die Rune¹ stähle oder Seile und verankernd wirkende Keilstücke (7) einführbar sind.

Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, · dadurch gekennzeichnet, daß die genannte andere Verankerungseinrichtung eine Mehrzahl von über den· Umfang verteilte, axial verlaufende Eintiefungen oder Nuten (8) aufweist, die in dem Metallblock oder in der ringförmigen Halteplatte (2) angebracht sind. ^ - -

10. Verbindungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundstähle oder Seile in den Eintiefungan oder Nuten (8) mit Hilfe von Verankerungsteilen (9), die an den Rundstählen oder Seilen angebracht sind, festgelegt sind, und daß__ die Verankerungsteile im Gebrauch parallel zu der Achse der Anordnung ausgerichtet sind.

409823/0409^0^