-
Spanngliedverankerung, insbesondere
-
für den Spannbetonbau, Zusatz zu Patentanmeldung P 24 19 628.9 Die
Erfindung betrifft eine Spanngliedverankerung nach dem Hauptpatent, die im wesentlichen
darin besteht, daß zur Verankerung von Bewehrungselementen mit glatten Oberflächen
eine durch radiale Kaltverformung zu verengende Quetschhülse vorgesehen ist, die
unter Zwischenlage eines Materials, das aus in einer Bindung befindlichen Körnern
besteht, auf das Bewehrungslement aufgepresst wird. Hierbei werden die harten Körner
in der Bindung verschoben und in die Innenfläche der HUlse eingeprägt, so daß sich
eine Formschlußverbindung ergibt, die bei hoher Zugfestigkeit der Verankerung keine
nennenswerte Beschädigung der Bewehrungselemente zur Folge hat. Die statische und
die dynamische Festigkeit der Bewehrungselemente wird daher praktisch nicht beeinträchtigt.
Dabei wird infolge der gleichmäßigen Verteilung der Körnung eine entsprechend gleichmäßigeVerteilung
der auftretenden Belastungen erreicht.
-
Mit der Erfindung wird diese Verankerung dadurch weitergebildet, daß
die Bewehrungselemente aus durch Einlagen
verstärktem Kunststoff
bestehen. Vorzugsweise wird als Material für die Bewehrungsstäbe glasfaserverstärkter
Kuststoff gewählt.
-
Dieses Material ist bisher für Bewehrungselemente, insbesondere Bewehrungsstäbe,
nicht eingesetzt worden. Die Verankerung über die gekörnte Zwischenlage nach dem
Hauptpatent ermöglicht die Verwendung dieses Materials, weil dessen Festigkeit durch
diese Formschlußverbindung nicht vermindert wird. Die statische Zugfestigkeit von
seil-, draht- oder stabförmigen, durch Einlagen verstärkten Kunststoffelementen
ist für deren Einsatz als Bewehrungselemente ausrechend. Die dynamische Zugfestigkeit
ist im Vergleich zu den üblichen Betonstählen wesentlich besser, weil das Kunststoffmaterial
eine höhere Eigenelastizität hat.
-
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Bewehrungselemente ausverstärktem
Kunststoff hat den weiteren Vorteil, daß auch die Quetschhülse aus weicherem Material
bestehen kann, als es zur Verankerung von Stahlseilen oder Stahlstäben notwendig
ist, so daß für die Kaltverformung geringere Kräfte aufgebracht werden müssen.
-
Die Bewehrungselemente können stabförmig ausgebildet sein, es können
aber auch verseilte Kunststoffdrähte als Bewehrungselemente verwendet werden. Diese
Kunststoffdrähte sind dann je für sich durch Einlagen, insbesondere durch Glasfasern
verstärkt.
-
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele entsprechend der Darstellung in der
Hauptanmeldung wiedergegeben.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine Spanngliedverankerung im Axialschnitt; Fig.
2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie
III-III in Fig. 1; Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Zwischenlage im vorgefertigten
Zustand; Fig. 5 die Zwischenlage gemäß Fig. 4 im Montagezustand; Fig. 6 eine weitere
Ausführurigsform einer Spanngliedverankerung im Axialschnitt; Fig. 7 einen Schnitt
nach der Linle VII-VII in Fig. 6; Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Spanngliedverankerung im Axialschnitt.
-
Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, weist die Spanngliedverankerung für die
Enden 2 von Bewehrungselementen 1 eine verhältnismäßig dickwandige Hülse 3 auf,
deren Wandungsdicke
etwa dem Durchmesser der Bewehrungselemente
entsprechen kann 12rd die im Ausgangszustand in einfacher Weise über ihre Länge
konstante Querschnitte aufweist, insbesondere zylindrisch ist, so daß sie durch
einen Rohrabschnitt gebildet sein kann. Die Hülse 3 besteht aus einem kalt verformbaren
und im yerforriten Zustand formstabilen Werkstoff, beispielsweise weichem Stahl
und kann eine Länge haben, die nur geringfügig größer als ihr doppelter Außendurchmesser
im Ausgangszustand ist.
-
Tn der Hülse 3 ist eine Zwischenlage 4 angeordnet, die ganzfiächig
an der zylindrischen Innenfläche 5 der Hülse 3 anliegt und bis zu beiden Endflächen
6, 7 der Hülse 3 reicht. Die Zwischenlage 4, -die stark unterschiedliche Dicke aufweist
und im dünnsten Bereich dünner sowie im dicksten Bereich dicker als die Wanddicke
der Hülse 9 sein kann, besteht aus einem körnigen Material 8 möglichst dichter Lagerung
und einem Bindemittel bzw einer Bindung 9,in welche das körnige Material 8 eingebettet
ist. Zweckmäßig sind die Körner des körnigen Materiales 8 so dicht angeordnet, daß
sie sich bereits im Ausgarigszustand der Hülse 3 bzw. der Spanngliedverankerung
berühren und somit verzahnungsartig ineinander-greifen. Ferner sind die Körner zweck;
mäßig über ganze Länge der Zwischenlage 4 sowie über deren Umfang in gleichmäßiger
Dichte vorgesehen. Die Körner des körnigen Materiales 8 können in einfacher Weise-aus
Stahl bestehen, dessen Härte größer als.die Härte des tJerkstoffes der-Bewehrungselemente
1 und des Werkstoffes der Hülse 3 ist. Auch die Körner des körnigen Materiales 8
reichen im Ausgangszustand der Hülse 3 zweckmäßig bis zu deren tnnenfläche 5, sowie
bis zur Innenfläche des Zwischengliedes 4.
-
Die Bindung 9 besteht aus einem formsteifen Werkstoff, wie Kunststoff,
Zement od.dgl. und füllt die Hohlräume zwischen dem körnigen Material im wesentlichen
vollständig aus Die Bindung
kann dabei elastisch oder auch z.B.
bei Verwendung von Zement verhältnismäßig spreu sein und hat im wesentlichen die
Aufgabe, das körnige Material 8 im Ausgangszustand der iiiiIse 3 in der vorbestimmten
Lage zu halten.
-
Die beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Mittelachse 10 der
Hüse 3 symmetrische Innenfläche 11 der Zwischenlage 4 weist eine an den Querschnitt
des bzw. der einzusetzenden Bewehrungselemente 1 1 angepaßte Form auf, derart daß
die-Bewehrungselemente 1 mit dem notwendigen Bewegungaspiel in die Zwischenlage
4 eingesteckt werdenkönnen. Beim dargestellten Ausfürungsbeispiel sind drei Bewehrungselemente
1 in Form von Litzen vorgesehen, die jeweils aus sieben Kunststoffdrähten 12 gleichen
Querschnittes verseilt sind, wobei im Querschnitt durch das Bewehrungselement 1
ein Kerndraht und sechs gleichmäßig über dessen Umfang verteilte Außendrähte vorgesehen
sind. Die Innenfläche 11 der Zwischenlage 4 bildet für codes Bewehrung element 1
eine gesonderte, im Querschnitt nahezu zylindrische Aussparung, wobei die drei gleichmäßig
um die Mittelachse der Zwischenlage 4 verteilten Aussparungen im Querschnitt zu
dieser Mittelachse offen sind, derart, daß zwischen benachbarten Aussparungen durch
die Zwischenlage 4 Vorsprünge 13 gebildet sind, welche im Querschnitt zur Mittelachse
vorstehen und in deren Bereich die Zwischenlage 4 ihre größte Dicke auttreist.
-
In die über die ganze Länge der Zwischenlage 4 reichenden Aussparungen
werden die Enden 2 der strichpunktiert dargestellten Bewehrungselemente eingeführt,
die aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen können.
-
Danach wird die Hülse 3 durch Einwirkung radlaler Kräfte, beispielsweise
mt an ihrem zylindrischen Außenumfang 14 angreifenden, in Fig. 1 strichpunktiert
dargestellten Pressgesenken 15
kalt verformt, was z. B stufenweise
von einem Ende der Hilse 3 her in Längsabschnitten erfolgen kann, die kleiner als
die Gesamtlänge der Hülse sind, Bei dieser kaltverformug, bei welcher die Hülse
3 im Außenbund Innendurchmesser gemäß den Fig. 1 und 3 Ueber den ganzen Umfang annähernd
gleich@äßig verent wird, wird die Zwischenlage 4 über den Umfang und in Shrer Längsrichtung
gleichmäßig gegen die Enden 2 der Bewehrung elemente 1 gepreßt, wobei sich die Körner
des körnigen f/laterials 8 gegeneinander verschieben und sich schließlich, aus der
Bindung 9 hervortretend1 sowohl in die Oberflächen der Enden 2 als auch -in. die
Innenfläche 5 der Hülse 3 einprägen, Die Zwischenlage 4 füllt dann säntliche Hohlräume
zwischen den Enden 2 der Bewehrungselemente 1 und der Innenfläche 5 der Hülse 3
aus, so daß die Bewehrungsele,mente 1 formschlüssig mit der Hülse 3 verbunden sind.
Da die Aussparungen für die Enden 2 der bewehrungselemente 1 in der Zwischenlage
4 zu deren Mittelachse lo offen sind, legen sich die Enden 2 der Bewehrungselemente
1 beim Kaltverformen der Hülse 3 aneinander an, wobei jedoch die Vorsprünge 13 der
Zwischenlage 4 bis unmittelbar benachbart zu diesen Berührungsflächen reichen. Ist
die Zwischenlage so ausgebildet, daß Teile von ihr auch zwischen den Beweh@ungselementen
bzw. deren Enden 2 liegen, so berühren sich diese Enden auch nach der Kaltverformung
nicht unmittelbar, sondern es ist in diesem Fall jedes Bewehrungselement vollständig
von der Zwischenlage 4 umschlossen, Die Körner des körnigen Materials 8 können kantig
sein, so daß sie sich besonders sicher haltend in das Bewehrungselement bzw. die
Hülse einprägen. Sie können aber auch rund sein, so daß die kebwirkung an den Einprägungen
besonders gering ist.
-
Ferner ist es möglich, ein Gemisch aus kantigen und runden Körnern
bzw. ein Gemisch von Körnern unterschiedlicher Form und/oder Größe vorzusehen und
dadurch die Zwischenlage 4 an
die Jeweiligen Erfordernisse anzupassen.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, die Körner des körnigen Materials
8 in Richtung zu dem Ende 6 der Hülse 3 bzw. der Zwischenlage 4, welches dem belasteten
Abschnitt des Bewehrungselementes gegenüberliegt, so abzustufen, daß die Korngröße
zu diesem Ende abnimmt, so daß zu diesem Ende auch die Strukturänderungen durch
das Einprägen der Körner in die Oberfläche des Bewehrungselementes kleiner werden.
Im Hinblick auf einen solchen geringen Festigkeitsabfall durch Eingriff in die Oberfläche
des Bewehrungselementes ist es ferner moglich, im Bereich-des genannten Endes der
Zwischenlage 4 runde Körner vorzusehen oder die Anordnung so zu treffen, daß die
Form der liner zu diesem Ende von einer kantigen Form abgestuft runder wird oder
in einer Mischung der Anteil der runden Körner im Verhältnis zum Anteil kantiger
Körner zu diesem Ende zunimmt. Eineweitere Möglichkeit besteht dar im Bereich der
Innenfläche der Zwischenlage 4 mehr runde Körner als im Bereich der der Innenfläche
5 der Hülse 3 zugeordneten Außenfläche vorzug sehen.
-
Die erfindungsgemäße Spanngliedverankerung ist nicht nur für runde
Bewehrungselemente sondern für Bewehrungselemente beliebigen Querschnittes, insbesondere
für Seile gemäß den Fig. 1 bis 3 geeignet, da die Zwischenlage 4 nach der Kaltverformung
nahezu ganzflächig am Umfang des Bewehrungselementes anliegt.
-
Während bei der Ausführungsform gemäß den Fig, 1 bis 3 das körnige
Material 8 durch eine Bindung 9 aus verhältnismäßig sprödem Werkstoff verkittet
sein kann, besteht die Bindung 9a der Zwischenlage 4a gemäß den Fig. 4 und 5 aus
einem vorzugsweise dauerelastischen Werkstoff, wie Kunststoff, so daß die Zwischenlage
4a als annähernd ebene Abwicklung der
Gebrauchsform hergesüelft
werden kann Die zur die Anlage an der Innenfläche der Hülse vorgesehene Oberfläche
15 der ZwlsahepJLage 4a wird dabei eben bzw. glatt alsgahildet, während die andere
Oberfläche 11a entsprechend den einzusetzenden Bewehrungselementen profiliert, beispielsweise
wellenartig mit Vorsprüngen 13a versehen wird. Dieses Zwischenglied 4a, das beispielsweise
in Form eines Abschnittes eines endlosen Profilstranges ausgebildet sein kann, wird
nach dem Überführen in die runde Form gemäß Fig. 5, bei welcher sich seine Seitenkanten
nahezu auf Stoß berühren, in die Hülse eingesetzt. Insbesondere bei elastischer
Ausbildung des Zwischengliedes 4 bzw, 4a ist es auch möglich,das Zwischenglied vor
dem Einsetzen in die Hülse um die Bewehrungselemente anzuordnen bzw. die Bewehrungselemente
in das Zwischenglied einzuwickeln und dauz in die Hülse einzuschieben.
-
Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist die
Spanngliedverankerung zur Verbindung zweier hintereinander liegender Bewehrungselemente
bzw. Bündel von Bewehrungselementen 1b, 1c vorgesehen, deren Enden 2b, 2c in der
Hülse 3b nahezu aneinander stoßen. Das eine Bewehrungselement bzw. Bündel von Bewehrungselement
ist durch L@tzen 1b gebildet, währendn das aus dem anderen Ende der Hülse 3b herausgeführte
Bewehrungselemeint ic durch ein Bündel von Drähten von beispielsweise kreisrunden
gleichen Querschnitten gebildet ist, deren in der Hülse 3b liegend Enden 2c um einen
runden glatten Füllstab 18 angeordnet sind, welcher vollständig innerhalb der Hülse
3b bzw.
-
der Zwischen lage bb liegt und zweckmäßig zylindrisch derart ausgebildet
ist, daß sich benachbarte Enden 2c berühren.Die -annähernd über die ganze Länge
der, konstante Querschnitte aufweisenden Hülse 3b reichende Zwischen lage 4b weist
zwei in Längsrichtung hintereinander liegende Abschnitte 16, 17 unterschiedlichen
Innenquerschnittes aus, wobei der Innenquerschnitt
des Jeweiligen
Abschnittes 16 bzw. 17 an die Enden 2b bzw. 2c des zugehörigen Bewehrungselementes
lb bzw. lc angepaßt ist.
-
Die Zwischenlage 4b ist zweckmäßig über die ganze Länge der -Hülse
3b durch einen unterbrochen durchgehenden Bauteil gebildet, kann Jedoch auch, insbesondere
bei Ausbildung gemäß den Fig. 4 und 5 durch zwei gesonderte, hintereinanderliegende
Zwischenglied-Abschnitte gebildet sein. Nach der Kaltverformung der Hülse 3b sind
die Enden 2b, 2c aller Bewehrungselemente lb, Ic bzw. Spannglieder in der beschriebenen
Weise sicher verankert.
-
Zwischen den Enden 2c der Drähte und dem Füllstab 18 ist das körnige
Material nicht erforderlich.
-
Bei der Ausfuhrungsform gemaß Fig. 8 reicht die Zwischenlage 4d nur
über einen Teil, nämlich etwa über die Hälfte der Länge der Hülse 3d, wobei sich
die Zwischenlage 4d annähernd bis zu einem Ende 6d der Hülse 3d erstreckt und zur
Verankerung des Endes 2d eines oder mehrerer Bewehrungsstäbe ld aus glasfaserarmiertem
Kunststoff dient. Die Zwischenlage 4d ist bei diesem Ausführungs beispiel kürzer
als die Hülse 3d. An den die Zwischenlage und den Kunststoff-Bewehrungsstab aufnehmenden
Abschnitt der Hülse schließt ein Längsabschnitt 17d an, der bis zum Ende 7d der
Hülse reicht und in deren Ausgangszustand gleichen Querschnitt wie der übrige Teil
der Hülse haben kann. In den lsängsabschnitt 17d kann das Ende 2e eines profilierten
Stabes le eingesetzt werden. Dieser Stab kann ein üblicher Betonrippenstahl oder
Gewinde-Stahlstab sein und durch radiale Kaltverformung der Hülse 3d bzw. des Längsabschnittes
17d formschlüssig mit der Hülse verbunden werden, wobei sich der aus härterem Material
als die Hülse bestehende Stab mit seinen Profilierungen in die Innenfläche 5e des
Längsabschnittes 17d einprägt. Auf diese Weise können ein üblicher Betonrippenstahl
und ein glasfaserverstärkter Kunststoff-Bewehrungsstab miteinander verbunden werden,
wobei eine Zwischenlage aus körnigem Material nur im Bereich des Kunststoffstabes
erforderlich ist und die Hülse über ihre ganze Länge gleichzeitig oder schrittweise
kaltverformt wird.
-
(Patentansprüche)
L e e r s e i t e