DE2515423B2 - Verankerungsvorrichtung für Verbundstränge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verankerungsvorrichtung für Verbundstränge mit einem Kunststoffkörper oder Kunststoffmantel und in diesen eingebetteten, insbesondere parallelen Drähten, mit einem Widerlager und wenigstens einem Klemmflächen aufweisenden Klemmbacken oder Klemmkörper, der an eine Gegenfläche des Widerlagers anliegt, und mit einer zwischem jedem Verbundstrang und jeder ihm zugewendeten Klemmfläche angeordneten Zwischenlage.

Verbundstränge aus parallelen Drähten, die in einem Kunststoffkörper eingebettet sind und von diesem in einem geordneten Verband gehalten werden, sind bekannt. Stränge dieses Aufbaus, die einen erheblichen Füllfaktor aufweisen können —beispielsweise kann die Summe der Drahlquerschnitte 65% des Strangquerschnittes betragen — mit verschiedenartigen Querschnittsgestalten sind beispielsweise in der Bautechnik als Träger für Hängedächer, Zugglieder für Hänge- und Schrägseilbrücken oder für vorgespannte Betonträger oder -platten verwendbar, bei welchen die Spannelemente mit dem Beton nicht verbunden sind, und können Bruchlasten von beispielsweise 50 Mp erreichen. Für die Anwendungen ist das sichere und verläßliche Befestigen sowie das Nachspannen der Enden solcher Verbundstränge in festen Widerlagern unerläßlich. Zu beachten ist aber, daß der Kunststoffkörper, bzw. ein denselben umgebender korrosionsfester und dichter, eigener Kunststoffmantel nicht beschädigt werden darf, weil sonst der wesentliche Vorteil, nämlich die Korrosionsbeständigkeit solcher Verbundstränge verloren ginge. Bekannte Verankerungsvorrichtungen bzw. Klemmvorrichtungen, die mit als Keile oder geschlitzte konische Buchsen ausgebildeten Klemmbacken versehen sind bzw. mit Schrauben zusammengespannte Klemmplatten enthalten und sich zur Befestigung blanker Drähte, Litzen oder Seile bewährt haben, sind bei Verbundsträngen nicht verwendbar, denn die Befestigung ist entweder nicht sicher rutschfest oder, sofern die Klemmbacken an ihrer Angriffsfläche gezahnt sind, ist eine Beschädigung des Kunststoffkörpers oder seines Manteis zu befürchten. Überdies liegen auch die Abmessungen von Verbundsträngen innerhalb bestimmter, nicht allzu enger, herstellungsbedingter Grenzen und die bekannten Verankerungsvorrichtungen, seien die Backen gezahnt oder nicht, können diese Abweichungen der Abmessungen nicht aufnehmen, d. h. sie bedingen das örtliche Auftreten hoher Flächendrükke. örtlich ungleich verteilten hohen Flächendrücken ist aber der Kunststoffkörper nicht gewachsen, sondern würde brechen, so daß nicht nur seine Schutzwirkung verloren ginge, sondern in vielen Fällen auch eine Störung des Verbandes der Drähte innerhalb des Verbundstranges einträte.

Die Verwendung einer Zwischenlage aus einem gegenüber dem Stahlstabmaterial weicheren Werkstoff ist bei einer Vorrichtung zur Verankerung von Stahlstäben oder -drähten mit profilierter Oberfläche aus dem DT-Gbm 66 01 081 bekannt, jedoch gestattet die bekannte Anordnung kein Nachspannen der Stäbe, denn die übliche, aus Schraubenrippen oder in Längsrichtung unterbrochenen Rippen bestehende Profilierung des Stabes verhindert dessen beabsichtigte Verschiebung gegenüber der Zwischenlage um beliebige Beträge. Daher müßte in der bekannten Anordnung die Zwischenlage ausgetauscht werden oder von vornherein länger sein, damit sie gegenüber den Backen versetzt kann. Derartige Arbeiten wären jedoch bei bereits montierten Stäben schwierig, und eine Verlängerung der Zwischenlage ist oft aus Gründen des Platzbedarfes nicht möglich.

Im Gegensatz zu den bei der Verankerungsvorrichtung von Stahlstäben gemäß dem vorausgehend genannten Gebrauchsmuster verwendeten Einzelstäben weisen Verbundstränge eine glatte Oberfläche auf und stellen ihrem Wesen nach eine Verklebung zahlreicher Stahldrähte dar, die verhältnismäßig leicht zerstörbar sind. Ein Verbundstrang darf an der Klemmstelle nicht beschädigt werden, es darf also weder der Kunststoffkörper bzw. der Mantel reißen noch darf der Verband der Drähte gestört werden. Derartige Probleme treten bei der bekannten Anordnung nicht auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verankerungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Beschädigung des Kunststoffkörpers und des Verbundstrangs beim Klemmvorgang und auch beim Nachspannen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zwischenlagen geschmeidiger als der einge-

^h<> spannte Kunststoffkörper bzw. -mantel des Verbundstranges ist, mindestens jedoch die gleiche Schubfestigkeit wie der Kunststoffkörper bzw. -mantel aufweist, und an wenigstens der dem Kunststoffkörper oder

-mantel zugekehrten Seite mit einer strukturierten, im wesentlichen eben verlaufenden Oberfläche versehen ist, die kantenfrei geringe Vertiefungen oder Erhebungen aufweist.

Mittels einer derartig ausgebildeten Zwischenlage wird der Klemmdruck praktisch gleichmäßig auf den Kunststoffkörper bzw. -mantel des Verbundstrangs übertragen.

Bei der erfindungsgemäßen Verankerungsvorrichtung wird der Kunststoffkörper in einem im wesentlichen zweid'mensionalen Muster geringfügig soweit verformt, daß einerseits eine sichere Übertragung der Zugkräfte auf das Widerlager gewährleistet ist und andererseits eine Zerstörung des Kunststoffkörpers oder Drahtverbunds ebenso sicher ausgeschlossen ist. Dies wird durch die besondere Ausgestaltung der verwendeten Zwischenlage erreicht, wobei die damit erzielbaren Verformungen des Kunststoffs praktisch reversibel sind und ein schrittweises Nachspannen des Verbundstranges durch Nachsetzen um die jeweils notwendigen, oft recht kleinen Längen gestatten.

Bei Verwendung der angegebenen Zwischenlage tritt eine Verlagerung des Kunststoffmaterials ein, das von den erhabenen Stellen der Oberflächenstruktur in deren vertieften Stellen verdrängt wird. Dabei ist darauf Bedacht zu nehmen, daß diese Verdrängung nicht zu Spannungen innerhalb des Kunststoffmateriales führen darf, denen es nicht gewachsen ist, so daß es risse. Feinmaschige Drahtnetze haben sich als vorteilhaft erwiesen und stellen bevorzugte Ausführungen der Zwischenlage dar. Vorzugsweise ist die Zwischenlage als Hartfaserplatten mit Schleifkornauflage ausgebildet. Gegebenenfalls kann auch eine geschichtete Zwischenlage empfehlenswert sein, z. B. eine Hartfaserplatte und ein dem Verbundstrang zugekehrtes Drahtnetz. Zweckmäßig ist das Drahtnetz mit einem Kunststoffüberzug versehen und dieser ist auf das zu verankernde Ende des Verbundstrangs aufgebracht.

Die erfindungsgemäße Verankerungseinrichtung kann auch zum Einspannen von zwei oder mehreren übereinanderliegenden Verbundsträngen dienen, wobei an der Klemmstelle zwischen benachbarten Strängen je eine Zwischenplatte und zwischen dieser und jedem Strang eine Zwischenlage vorgesehen ist.

Die gemeinsame Verankerung mehrerer Drähte ist aus DT-AS 12 58 064 an sich bekannt. Gemäß dieser Druckschrift ist vorgeschlagen, die einzuspannenden Enden der Drähte mit härterem Draht zu umwinden. Solche Umwindungen müssen in den zu spannenden Draht erheblich hineingedrückt werden, weil sie andernfalls als Rollen wirken könnten. Die von der Anmelderin vorgenommenen Untersuchungen mit Drahtumwicklung haben sich nicht als günstig erwiesen, jedoch haben sich überraschenderweise Drahtnetze wegen ihres zweidimensionalen Musters bestens bewährt.

Die Erfindung wird anschließend anhand der in den Zeichnungen dargestellten zwei Ausführungsformen einer Verankerungsvorrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt eines zu verankernden flachen Verbundstrangs,

F i g. 2 und 3 die eine Verankerungsvorrichtung im Längsschnitt bzw. in Drausicht, und

F i g. 4 und 5 die andere Ausführungsform mit einem Klemmkörper im Schnitt bzw. in Stirnansicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Verbundstrang 1 ist bandförmig gestaltet und aus einunddreißig parallelen Drähten 2 aufgebaut, die in im wesentlichen dichter Packung in drei Reihen angeordnet sind. Die Drähte 2 sind in einen Kunststoffkörper 3 eingebettet, der von einem dichten Kunststoffmantel 4 umgeben ist, welcher die Korrosionsbeständigkeit des Verbundstranges 1 gegen die gasförmige oder flüssige Umgebung sichert, in der er verwendet werden soll. Mit Stahldrähten von 1 mm Durchmesser ausgerüstete Verbundstränge dieses Aufbaues können Bruchlasten von 6 Mp aufweisen. Die Verankerungsvorrichtung gemäß Fig.2 und 3

ίο weist ein Widerlager 5 mit einem mittigen Kanal auf, dessen Querschnittsform dem Querschnitt des zu verankernden Verbundstranges 1 angepaßt ist, im vorliegenden Fall rechteckig ist. Wenn, wie gezeigt, gemeinsam zwei nebeneinanderliegende Verbundstränge 1 verankert werden sollen, ist der Rechteckquerschnitt dementsprechend langgestreckt.

Die einander gegenüberliegenden breiten und ebenen Seitenwände des Kanals sind in bezug auf seine Längsmittelebene geneigt und bilden je eine Gegenfläehe für einen keilförmigen Spannbacken 6, z. B. mit dem üblichen Anzug 1 :10. Zwischen jeder der beiden einander zugekehrten, ebenen Backenflächen der Keile und den zu verankernden Verbundsträngen 1 ist eine Zwischenlage 7 von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke angeordnet. Der seitlich von den Keilbackenflächen und den Schmalflächen des sich verjüngenden Kanals im Widerlager 5 begrenzte, parallelepipedische Hohlraum ist von den Zwischenlagen 7 und den Verbundsträngen 1 praktisch ausgefüllt. Zum Festspannen des Verbundstranges 1 werden die Keile in den Kanal hineingedrückt. Die von den geriffelten oder ungeriffelten Backenflächen der Keile ausgeübten Kräfte werden auf die Strangoberflächen, d. h. hier die Außenfläche der Kunststoffmäntel 4, nicht unmittelbar, sondern über die Zwischenlagen 7 übertragen. Die beiden einander gegenüberstehenden Breitflächen der Verbundstränge 1 sind im allgemeinen weder streng parallel noch ideal eben, sondern mit diesbezüglichen Abweichungen oder Toleranzen behaftet, was auch für die eingebetteten Drahtpakete gilt, deren Drähte weder untereinander geometrisch genau gleiche noch streng parallel orientierte Zylinder sind. Die hierdurch vor allem aber von der Herstellung des Kunststoffmantels 4 bedingten Unregelmäßigkeiten der Oberflächengestalt des Verbundstranges 1 sind klein, gewinnen aber an Bedeutung im Hinblick auf die großen Kräfte, die zur Verankerung des kraftschlüssig gehaltenen Stranges angewendet -"erden müssen. Der notwendige Vergleichmäßigung der auf den Verbundstrang 1 einwirkenden Druckkräfte dient die Zwischenlage 7, die bei den in Betracht kommenden Drücken geschmeidig, d. h. soweit verformbar ist, um die Unregelmäßigkeiten der Strangoberfläche aufzuheben. Die Zwischenlage 7 kann z. B. aus weichem Aluminiumblech bestehen. Dieselbe Aufgabe kann eine Schicht aus elastromeren Materialien, wie Gummi oder Kunststoff übernehmen, die mit Verstärkungseinlagen aus Glasfasern oder Drahtgewebe verstärkt sein kann. Auch solche Materialien bewirken eine isostatische Übertragung des Klemm-

bo druckes. Derartige Kunststoffzwischenlagen können an den einzuspannenden Stellen des Verbundstranges 1 in

Form von Überzügen aufgebracht werden, was die Monir.gearbeit verringert.

Es kann aber auch, wie bereits erwähnt, eine

hi geringfügige Verformung des Kunststoffkörpers 3 bzw. des -mantels 4 des Verbundstranges 1 in Kauf genommen werden. Die Zwischenlagen 7 können daher auch an der dem Verbundstrana 1 zugewendeten Seite

eine seichte Oberflächenstruktur aufweisen, die ein im wesentlichen zweidimensionales Muster haben, also keine einfache Kannelierung sein soll.

Als seicht wird in diesem Zusammenhang eine Profilierung angesehen, die keinerlei Verlagerungen des Materials im Kunststoffkörper 3 oder -mantel 4 bedingt, die mit dem Auftreten von Spannungen verbunden sein könnten, weiche die Bruchspannungen dieses Materials übersteigen oder ihnen nahe kommen. Es darf sich also nur um Erhebungen oder Vertiefungen handeln, deren Höhe oder Tiefe auf wenige Zehntel Millimeter beschränkt ist. Es versteht sich, daß messerscharfe Erhebungen nicht geeignet sind, weil sie Risse verursachen können, doch sind stumpfwinklige Kanten bedeutungslos. Vorzuziehen ist aber von vorneherein eine kantenfreie Gestaltung der Erhebung. Als in dieser Hinsicht geeignete Zwischenlagen haben sich feinmaschige Drahtnetze aus dünnen Drähten erwiesen, die eine ausreichende Vergleichmäßigung des Flächendrucks an der Strangoberfläche bewirken, denn die Verlagerung, die dem Material des Kunststoffkörpers 3 oder -mantels 4 beim Eintreten in die Netzmaschen zugemutet werden, bleiben, wie die Erfahrung gezeigt hat, klein. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei mit Schleifkorn belegten Hartfaserplatten.

Ein Vorteil, der mit der Anwendung von Zwischenlagen verbunden ist, liegt darin, daß die keilförmigen Spannbacken 6 nicht entlang des Stranges gleiten und dessen Oberfläche aufreißen können.

Die gezeigte Verankerungsvorrichtung ist mit zwei Keilen ausgestattet. Man kann aber auch mit einem Keil auskommen. In diesem Fall verläuft eine Breitfläche parallel zu den Breitflächen des Verbundstranges oder der Verbundstänge.

Bei der Verankerungsvorrichtung nach den Fig.' und 5 ist das Widerlager 5 als rechteckige Platte mi einer rechteckigen öffnung ausgebildet, die von den zi verankernder Verbundsträngen 1 durchsetzt ist. Dii Enden der Stränge sind in einen Klemmkörpe eingespannt, der zwei mittels Schrauben 8 zusammen spannbare Klemmplatten 9 aufweist. Zwischen dei beiden Verbundsträngen 1 ist eine Zwischenplatte K

ίο angeordnet. An beiden Seiten jedes Stranges ist je ein« Zwischenlage 7 vorgesehen, so daß weder ein< Klemmplatte 9 noch eine Zwischenplatte 10 unmittelbai gegen den Kunststoffkörper 3 oder -mantel 4 eines dei Stränge anliegt, an den der Klemmdruck demnact

is praktisch isostatisch übertragen wird. Der Klemmkör per bildet einen Kopf, der gegen das Widerlager ί anliegt und die Kräfte, mit denen die Verbundstränge 1 belastet sind, auf dieses überträgt. Es versteht sich, dal mit Verankerungsvorrichtungen dieser Art auch eit Verbundstrang gehalten werden, die Anzahl de: Stränge aber auch mehr als zwei betragen kann. Ebens< können mit dieser aber auch nebeneinanderliegendi Verbundstränge verankert werden. Selbstverständlicl müssen die Widerlager 5 selbst gegen die Konstruktioi abgestützt sein, welche die mit der Verankerungsvor richtung übertragenen Spannkräfte der Verbundsträn ge letzten Endes aufnimmt.

Die Erfindung ist nicht auf das Verankern vor Verbundstängen mit flachen Querschnitten beschränkt Handelt es sich um runde Verbundstränge, dann treter an die Stelle der Keile konische Backen oder eine geschlitzte Büchse, die in einen konischen Kanal de: Wide^rlagers einsetzbar sind bzw. ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verankerungsvorrichtung für Verbundstränge mit einem Kunststoffkörper oder Kunststoffmantel und in diesem eingebetteten, insbesondere parallelen Drähten, mit einem Widerlager und wenigstens einem Klemmflächen aufweisenden Klemmbacken oder Klemmkörper, der an eine Gegenfläche des Widerlagers anliegt, und mit einer zwischen jedem Verbundstrang und jeder ihm zugewendeten Klemmfläche angeordneten Zwischenlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (7) geschmeidiger als der eingespannte Kunststoffkörper (3) bzw. -mantel (4) des Verbundstranges (1) ist, mindestens jedoch die gleiche Schubfestigkeit wie der Kunststoffkörper (3) bzw. -mantel (4) aufweist, und an wenigstens der dem Kunststoffkörper (3) oder -mantel (4) zugekehrten Seite mit einer strukturierten, im wesentlichen eben verlaufenden Oberfläche versehen ist, die kantenfreie geringe Vertiefungen oder Erhebungen aufweist.

2. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (7) als feinmaschiges Drahtnetz ausgebildet ist.

3. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (7) als mit Schleifkorn belegte Hartfaserplatte ausgebildet ist.

4. Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtnetz mit einem Kunststoffüberzug versehen und dieser auf das zu verankernde Ende des Verbundstranges (J) aufgebracht ist.

5. Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verankerung zweier oder mehrerer, übereinanderliegender Verbundstränge (1) an der Klemmstelle zwischen benachbarten Strängen je eine Zwischenplatte (10) und zwischen dieser und jedem Strang eine Zwischenlage (7) angeordnet ist.