DE3241937A1

DE3241937A1 - Device for anchoring tendons for concrete structures

Info

Publication number: DE3241937A1
Application number: DE19823241937
Authority: DE
Inventors: Stanislas 28230 Epernon Bielecki
Original assignee: Freyssinet International STUP SA
Current assignee: Freyssinet International STUP SA
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1983-05-26
Also published as: FR2516574A1; FR2516574B1

Description

Patentanwälte . .Patent attorneys. .

Dietrich Lewinsky ~ Λ -Dietrich Lewinsky ~ Λ -

Heinz - Joachim Huber
Reiner Prietech
Qotthardsfr. SI
München 21 12. November 1982Heinz - Joachim Huber
Pure Prietech
Qotthardsfr. SI
Munich 21 November 12th 1982

Freyssinet International (STUP)₈ 66, Route de la Reine,Freyssinet International (STUP) ₈ 66, Route de la Reine,

P-92100 Boulogne Billancourt (Hauts de Seine)/P-92100 Boulogne Billancourt (Hauts de Seine) /

FrankreichFrance

"Einrichtung zur Verankerung von Spanngliedern für Bauwerke aus Beton""Device for anchoring tendons for Concrete structures "

Priorität vom 17. November 1981 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 81.21 488Priority dated November 17, 1981 from the French Patent Application No. 81.21 488

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für vorzuspannende Bauwerke aus Beton zur einzelnen Verankerung von aus mehreren Drähten od.dgl. bestehenden Spanngliedern in einem Ankerkopf, der sich gegen ein Ankerstück abstützt, das am Bauwerk sifizt und auf dieses die Vorspannung verteilt.The invention relates to a device for prestressed structures made of concrete for individual anchoring from several wires or the like. existing tendons in an anchor head, which is supported against an anchor piece that is attached to the structure sifies and distributes the preload on this.

Zum Vorspannen eines Bauwerks aus Beton mittels mehrerer, im gleichen in diesem Bauwerk vorgesehenen Spannkanal gespannter Spannglieder werden diese bekanntlich an einem Ankerkopf befestigt, der sich gegen das Bauwerk unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Ankerstücks aus festem Stahl abstützt, das die Vorspannung auf das Bauwerk verteilt. Solche Spannglieder können aus mehreren Stahldrähten oder -stäben oder mehreren Drahtlitzen bestehen. Ihre Befestigung am Ankerkopf erfolgt üblicherweise mittels Keilen oder Schraubmuttern, mittels denen aie einzeln in Aussparungen des Ankerkopfes bzw. gegen ihn befestigt werden, oder auch gefalzter oder gestauchter Metallstücke oder auch mittels Metallstücke, welche durch Schmieden unmittelbar gegen die Außenfläche des Ankerkopfs gedrückt sind.For prestressing a structure made of concrete by means of several tensioning channels provided in the same structure Tensioned tendons, these are known to be attached to an anchor head, which is against the structure below Interposition of a ring-shaped anchor piece made of solid steel supports the prestressing on the structure distributed. Such tendons can consist of several steel wires or rods or several wire strands. They are usually fastened to the anchor head by means of wedges or screw nuts, by means of which aie is individually be fastened in recesses of the anchor head or against it, or also folded or compressed pieces of metal or by means of metal pieces which are pressed directly against the outer surface of the anchor head by forging are.

Die Verankerungen jedes Spanngliedes am Ankerkopf können erfolgen vor oder nach Spannen desselben, je nachdem der Ankerkopf aktiv oder passiv ist, d.h. an der Spannungsseite der Spannglieder oder am entgegengesetzten Ende sitzt. Das die Spannung verteilende Ankerstück kann der Plansch einer Trompete sein, durch die die Spannglieder in den Spannkanal des Bauwerks geführt sind, oder eine ringförmige Platte, die ggf. in eine die Spannglieder führende Trompete übergeht.Each tendon can be anchored to the anchor head before or after it is tensioned, depending on the situation the anchor head is active or passive, i.e. on the tension side of the tendons or at the opposite end sits. The anchor piece distributing the tension can be the splash of a trumpet through which the tendons are guided into the tensioning channel of the structure, or an annular plate, which may lead into one of the tendons Trumpet passes.

Aufgrund von Herstellungsungenauigkeiten der Stützflächen der sich aufeinander abstützenden Teile und der Unmöglichkeit,Due to manufacturing inaccuracies of the support surfaces of the parts supported on each other and the impossibility

von den verschiedenen Spanngliedern eine resultierende Spannkraft su erzielen, die nach Spannen der Spannglieder genau axial zum Ankerkopf und die Spannungen verteilenden Ankerstück während der übertragung dieser Spannkraft auf das vorzuspannende Bauwerk steht, nimmt in allen diesen bekannten Fällen der Ankerkopf zunächst Kontakt mit dem Ankerstück über eine verminderte erste Fläche, die sich dann auf dem Ankerstück aufsetzt, indem sie es praktisch in drei Punkten oder auch drei Bereichen der verminderten Fläche berührt. Abgesehen von einer unzureichenden Abstützung kann sich hieraus eine unannehmbare Verformung des Ankerkopfes und sogar des die Spannungen verteilenden Änkerstücks ergeben, wenn Letzteres nicht ausreichend mit dem Bauwerk verbunden ist.one resulting from the various tendons Achieve tensioning force which, after tensioning the tendons, is exactly axially to the anchor head and distributes the tension Anchor piece during the transfer of this tension force stands on the structure to be prestressed, in all these known cases the anchor head first makes contact with the Anchor piece over a diminished first area that is then touches down on the anchor piece by practically reducing it in three points or even three areas Touches surface. Apart from insufficient support, this can result in unacceptable deformation of the Anchor head and even the anchor piece that distributes the tension result if the latter is not sufficiently connected to the structure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verankerungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,-daß unter Vermeidung vorgenannter Nachteile die Spannkraftübertragung der sich aufeinander abstützenden Teile vergleichmäßigt wird.The invention is based on the object of designing an anchoring device of the type mentioned at the outset in such a way that while avoiding the aforementioned disadvantages, the transmission of the clamping force of the parts which are supported on one another is evened out will.

Dies gelingt bei einer solchen Verankerungseinrichtung dadurch, daß erfindungsgemäß das eine der sich aufeinander abstützenden Teile, nämlich entweder der Ankerkopf oder das die Spannkräfte verteilende Ankerstück, auf seiner Stützfläche mit gleichmäßig verteilten, durch übertragung der von den Spanngliedern ausgehenden Spannkraft zumindest teilweise plastisch verformbaren Erhebungen ausgestattet ist. Diese Erhebungen können auf die betreffenden Stützflächen, beispielsweise durch Schweißen, aufgebracht sein, aber auch mit den sich aufeinander abstützenden Teilen eine stoffliche Einheit bilden und durch Gießen., Schmieden oder Werkzeugbearbeitung gefertigt sein.This is achieved with such an anchoring device in that, according to the invention, one of the one on top of the other supporting parts, namely either the anchor head or the anchor piece distributing the tension forces on his Support surface with evenly distributed, through transfer equipped with the tensioning force emanating from the tendons at least partially plastically deformable elevations is. These elevations can be applied to the relevant support surfaces, for example by welding, but also form a material unit with the parts that support one another and through casting., forging or tool machining.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Yer-According to a particularly advantageous embodiment of the Yer-

ankerungseinrichtung bestehen die Erhebungen aus Rippen, die um die Achse der Verankerungseinrichtung konzentrisch verlaufen. Der Querschnitt dieser Rippen ist von ihrem Fuß zu ihrem Kopf hin zweckmäßig verjüngt, so daß die Verformung durch Querschnittsverringerung oder Plastifizierung des Materials der Rippen eine Kraft erfordert, die progressiv anwächst und vor vollständigem Stauchen aufhört. Außerdem sind die Erhebungen an ihrem Kopf vorzugsweise abgerundet, damit diese Verformung regelmäßig erfolgt, d.h. nicht zum Verschieben der Spitze der Erhebungen führt.Anchoring device, the elevations consist of ribs that are concentric around the axis of the anchoring device get lost. The cross section of these ribs is appropriately tapered from your foot to your head, so that the Deformation due to cross-section reduction or plasticization of the material of the ribs requires a force, which grows progressively and stops before complete compression. In addition, the bumps on your head are preferred rounded so that this deformation takes place regularly, i.e. does not lead to the tip of the elevations being shifted.

Um ein schmales Auflegen der beiden Stützflächen aufeinander ohne Verformung des einen oder anderen Stützteiles zu erreichen, ist es wichtig, daß die Erhebungen unter der Spannkraft wirksam verformt werden. Zu diesem Zweck muß ihr Querschnitt derart sein, daß eine Plastifizierung vor Anlegen der gesamten Spannungskraft eintritt, woraus sich die Bemessung des maximalen Querschnitts der Erhebungen ergibt. Ein optimaler Querschnitt ist dann erreicht, wenn die Plastifizierung in etwa in der Mitte der Höhe der Erhebungen aufhört. In order to achieve a narrow placement of the two support surfaces on top of one another without deforming one or the other support part, it is important that the bumps are effectively deformed under the tension force. For this purpose you must The cross-section must be such that plasticization occurs before the entire tension force is applied, from which the dimensioning results of the maximum cross-section of the elevations. An optimal cross-section is achieved when the plasticization ends approximately in the middle of the height of the elevations.

Um das Anpassungsvermögen der beiden Stützteile zueinander zu steigern, ist es von Vorteil, zwischen dieselben einen flachen Ring aus bildsamem Material, beispielsweise Flußstahl, anzuordnen. Dieser flache Ring kann derart zwischengeschaltet sein, daß er eine Dichtung zwischen den beiden Stützteilen bildet. Wenn aber das die Spannungen verteilende Ankerstück eine Ringplatte ist, kann der flache Ring von dem sich auf der Ringplatte abstützenden Kragen einer in das Bauwerk eingesetzten Trompete gebildet sein, die den Eingang des die Spannglieder aufnehmenden Spannkanal bildet. Die Verwendung eines Flußstahlringes mit Erhebungen in Form konzentrischer Rippen bietet den Vorteil, eine gute Abdichtung zwischen den beiden Stützteilen zu bilden.About the adaptability of the two support parts to each other to increase, it is advantageous to place a flat ring of malleable material between them, for example mild steel, to arrange. This flat ring can be interposed in such a way that it forms a seal between the two Forms support parts. But if the anchor piece distributing the stresses is a ring plate, the flat ring of be formed the supported on the ring plate collar of a trumpet inserted into the structure, which the Forms entrance of the tendon receiving tensioning channel. The use of a mild steel ring with bumps in the shape concentric ribs have the advantage of forming a good seal between the two support parts.

In der Zeichnung sind Verankerungseinrichtungen des» erfindungs· gemäß vorgeschlagenen Art in mehreren beispielsweise gewählten Ausfuhrungsformen schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing are anchoring devices of the »invention · shown schematically according to the proposed type in several exemplary selected embodiments. It demonstrate:

Fig. 1 und 2 jeweils im Axialschnitt zwei bevorzugte Ausführungsformen der Verankerungseinrichtung gemäß der Erfindung,FIGS. 1 and 2 each show two preferred embodiments in axial section the anchoring device according to the invention,

Pig. 3 eine Draufsicht gemäß III-III der Pig. I₉ Pig. 3 is a plan view according to III-III of Pig. I ₉

Fig. *» einen im größeren Maßstab gehaltenen Axialschnitt eines Teils der Verankerungseinrichtung der Fig. 1 oder 2 undFig. * »An axial section, kept on a larger scale, of part of the anchoring device of Fig. 1 or 2 and

Fig, 5 in einem Schnitt die Fig. M, der die Betätigung der Verankerungseinrichtung veranschaulicht.Fig. 5 in a section the Fig. M, the actuation the anchoring device illustrated.

Bei der Verankerungseinrichtung der Fig. 1 und 2 ist in ein Betonbauwerk 1 ein Spannkanal für die Hindurehführung von Spanngliedern vorgesehen. Der Eingang dieses Spannkanals ist konisch. Die Spannglieder bestehen aus Drähten 2a oder Drahtlitzen 2b, die an einem Ankerkopf 3' mittels Keilen 4 festgemacht sind. Der Ankerkopf 3 stützt sich gegen das Betonwerk 1 über den Flansch 5a einer massiven Trompete 5 (Fig. 1) oder über eine Ringplatte 6 (Fig. 2) ab, die unter Bildung des Eingangs des Spannkanals durch eine Ankerkopftrompete 7 aus Flußstahl ergänzt ist.In the anchoring device of FIGS. 1 and 2, in a concrete structure 1 a tensioning channel for the Hindurehführung of tendons is provided. The entrance of this clamping channel is conical. The tendons consist of wires 2a or wire strands 2b, which are attached to an anchor head 3 'by means of Wedges 4 are attached. The anchor head 3 is supported against the concrete plant 1 via the flange 5a of a massive Trumpet 5 (Fig. 1) or via a ring plate 6 (Fig. 2), which is supplemented by an anchor head trumpet 7 made of mild steel to form the entrance of the clamping channel.

Das die Spannungen vom Ankerkopf 3 auf das Betonbauwerk übertragende Ankerstück 5 bzw. 6 ist auf seiner umfänglichen Stirnfläche mit kreisförmigen Rippen 8 (siehe Fig. 3) ausgestattet, die unmittelbar als Stützfläche für den Ankerkopf oder zur Abstützung für einen Stahlblechring 9 dienen, der in diesem Fall der Kragen der Trompete 7 ist.That the tension from anchor head 3 on the concrete structure transmitting anchor piece 5 or 6 is on its circumferential End face equipped with circular ribs 8 (see Fig. 3), which serve directly as a support surface for the anchor head or to support a sheet steel ring 9, which in this case is the collar of the trumpet 7.

Pig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der auf der Stützfläche des einen der sich aufeinander abstützenden Teile, nämlich des Flansches 5a der Trompete 5 der Pig. I bzw. der Ringplatte 6 der Fig. 2, gebildeten Erhebungen in Form von Rippen 8 mit einem Querschnitt, der von einem gleichseitigen Dreieck eingeschlossen ist, das am Kopf 8a abgerundet ist. Bei einem solchen Dreiecksquerschnitt der Rippen 8 liegt die Mittelschnittsebene in halber Höhe des Dreiecks mit der Spitze A in der JHälfte des Querschnitts gegenüber der Basis. Wie Fig. 5 erkennen läßt, hat dies zur Folge, daß dann, wenn der Ankerkopf 3 sich unter der vollen Spannung der Spannglieder auf den Rippen 8 abstützt, die mittlere plastische Verformung dieser Rippen 8 bewirkt, daß diese etwa bis zu diesem halben Querschnitt verformt werden. Diese Verformung ist erkennbar größer auf der einen Seite und kleiner auf der anderen Seite, wenn der Ankerkopf schief auf seiner Stützfläche ruht. Wird ein flacher Ring 9 zwischen den Ankerkopf 3 und das Ankerstück 5 bzw. 6 eingeschaltet, ist das diesen .Ring bildende Material im allgemeinen derart bildsam gewählt, daß seine Plastifizierung auch an dem plastischen Ausgleich der Stützflächen teilnimmt. Vorzugsweise sind die Abmessungen hierbei so gewählt, daß der Teil der Verformung des flachen Ringes 9 nur einen Bruchteil der Verformung der Rippen 8 einnimmt.Pig. FIG. 4 shows a preferred embodiment of the FIG Support surface of one of the mutually supporting parts, namely the flange 5a of the trumpet 5 of the Pig. I. or the ring plate 6 of Fig. 2, formed elevations in the form of ribs 8 with a cross section of a equilateral triangle is included, which is rounded at the head 8a. With such a triangular cross-section Ribs 8 is the middle section plane at half the height of the triangle with the point A in the J-half of the cross section opposite the base. As shown in FIG. 5, this has the consequence that when the anchor head 3 is below the full Tension of the tendons is supported on the ribs 8, the mean plastic deformation of these ribs 8 causes these are deformed approximately up to this half cross section. This deformation is noticeably larger on one side and smaller on the other hand if the anchor head rests obliquely on its support surface. Will a flat ring 9 between the anchor head 3 and the anchor piece 5 and 6 turned on, the material forming this ring is generally such chosen figuratively so that its plasticization also takes part in the plastic compensation of the supporting surfaces. Preferably the dimensions are chosen so that the part of the deformation of the flat ring 9 is only a fraction the deformation of the ribs 8 assumes.

Die Verankerungseinrichtung gemäß der Erfindung ist anwendbar auf alle in Betracht kommenden Bauwerke aus Vorspannbeton und metallischen Tragkonstruktionen oder auch gemischte Bauwerke, die vielfache Spannglieder enthalten, von denen jedes einzeln im Ankerkopf verankert wird.The anchoring device according to the invention can be applied to all structures made of prestressed concrete and metallic support structures or even mixed structures that contain multiple tendons, each of which is anchored individually in the anchor head.

Claims

Patent claims:

1. Device for prestressed structures made of concrete for individual anchoring of several wires or the like. existing tendons in an anchor head which is seated on the structure and supports the prestressing on this annular anchor piece, characterized in that the one of the parts (anchor head 3 or anchor piece 5, 6) which is supported on one another is evenly distributed on its support surface by transmission the tension force emanating from the tendons (2a, 2b) at least partially plastically deformable elevations

(8) is equipped.

2. Anchoring device according to claim 1, characterized in that that the support surfaces of the mutually supporting parts (3; 5 »6) are flat or conical and their Elevations (8) have the same height.

3. Anchoring device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the elevations consist of concentric ribs (8) (Fig. 3)

4. Anchoring device according to one of claims 1 to characterized in that the elevations (8) taper in cross section from their foot to their head.

5. Anchoring device according to claim k _t, characterized in that the elevations (8) on their head (8a) are rounded.

6. Anchoring device according to claim 5 *, characterized in that that the radial cross-section of the clans (.8) is enclosed by an equilateral triangle whose

rounded tip (head 8a) is formed by a circular arc, which in the two adjacent sides of the triangle approximately in whose center merges tangentially (Fig. 4).

7. Anchoring device according to one of the preceding claims, characterized in that between the two mutually supporting parts (3; 5, 6) a flat ring (9) made of malleable material is arranged.

8. Anchoring device according to claim 7, characterized in that that the annular anchor piece from an annular plate (6) and the flat ring from the one supported on it Collar of a trumpet (7) inserted into the structure (1) is formed (Fig. 2).