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Titel: Kopplung für Spannglieder
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Die Erfindung betrifft eine Kopplung von zwei aus mehreren Spanndrähten
oder -litzen bestehende Spanngliedern, wobei die Spanndrähte oder -litzen des ersten
Spanngliedes am Kopplungsende in einem Ankerkörper festgelegt sind, der eine Ankerplatte
aufweist.
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Spanngliedkopplungen haben Störbereiche im Beton zur Folge, die ihre
Ursache in der Änderung des Querschnittes zwischen Spannglied einerseits und Kopplung
andererseits haben. Infolge des größeren Stahlquerschnittes und der hieraus resultirenden
geringeren Stahldehnung wird nämlich im Kopplungsbereich durch Kriechen und Schwinden
des Betons mehr Spannkraft abgebaut als im Bereich des normalen, gegenüber der Spanngliedkopplung
wesentlich dünneren Spanngliedstranges.
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Es ist eine Spanngliedkopplung bekannt, bei der eine Gewindemuffe
die Gewindebolzen von Ankerkörpern miteinander verbindet, die anoden zu koppelnden
Enden von beiden Spanngliedern angeordnet und in denen die Spanndrähte des jeweiligen
Spanngliedes festgelegt sind. Da eine solche Spanngliedkopplung eine relativ große
Längenausdehnung hat, sind die Spannkraftverluste im Kopplungsbereich auch verhältnismäßig
groß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Länge der Kopplungsstrecke zwischen
zwei aus Draht- oder Litzenbündeln bestehenden Spanngliedern auf ein Minimum zu
reduzieren.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Spanndrähte
oder -litzen des anzukoppelnden zweiten Spanngliedes unmittelbar an der Ankerplatte
des ersten Spanngliedes befestigt sind.
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Eine solche Konstruktion ist sehr einfach und der Kopplungsbereich
ist nicht länger als die Verankerung eines Spanngliedendes. Da der Bereich mit größerem
Stahlquerschnitt sehr kurz ist, tritt kaum ein Spannkraftverlust auf, da sich nämlich
die Spannkraft bei einer Querschnittsänderung nicht sprunghaft ändert und die Spannkraftänderung
bei Teilen größeren Querschnittes mit geringer Längenausdehnung praktisch ohne Einfluß
bleibt.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Spanndrähte oder -litzen einzeln
hierfür vorgesehene Öffnungen in der Ankerplatte durchdringen und an der Ankerplatte
abgestützt sind. Hierzu ist darauf hinzuweisen, daß im vorhergehenden und folgenden
unter "Ankerplatte" nicht nur eine ebene Platte, sondern jedes Verankerungselement
verstanden wird, welches zur Befestigung von mehreren Spanndrähten oder -litzen
geeignet ist. Beispielsweise könnte die Ankerplatte auch nach Art einer Glocke oder
Halbschale ausgebildet sein. Sie kann ferner die Form eines Ringes oder rechteckigen
Rahmens haben und zugleich zur Verankerung der Spanndrähte oder -litzen des ersten
Spanngliedes dienen.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Ankerplatte mit an ihrem Umfangsrand
offenen Schlitzen versehen ist, deren Breite der Dicke der Spanndrähte entspricht.
Die Spanndrähte des anzukoppelnden Spanngliedes können dann von
außen
her in die Schlitze eingelegt werden. Dies ist dann besonders zweckmäßig, wenn die
Ankerplatte Teil einer festen Spanngliedkopplung ist und nach dem Spannen des einen
Spanngliedes am Bauwerksbeton anliegt. In diesem Falle ist es auch vorteilhaft,
wenn die Ankerplatte im Bereich der Schlitze mindestens eine Abstufung aufweist.
Im Bereich dieser Abstufung können die Spanndrähte an der Ankerplatte verankert
sein.
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Die an der Ankerplatte zu befestigenden Spanndrähte können mit aufgestauchten
Köpfen versehen werden, mit denen sie den hinteren Rand der Schlitze hintergreifen
und auf mindestens drei Seiten abgestützt sind. Um eine symmetrische Abstützung
der Spanngliedköpfe auf allen Seiten zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Tiefe
der Schlitze im Endbereich der Ankerplatte nicht größer ist als die Dicke der Spanndrähte
und wenn um den Umfangsrand der Ankerplatte ein Stützring gelegt wird, der genau
in eine Randabstufung der Ankerplatte paßt.
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Der Stützring kann aus mehreren Segmenten bestehen, die lösbar miteinander
verbunden sind. Er kann dann nach dem Einlegen der Spanndrähte in die Schlitze um
diese herumgelegt werden.
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Zur Verankerung der Spanndrähte kann die Ankerplatte auch abgestufte
Schlitze aufweisen, in deren erweiterten Teilen Haltemittel für die Spanndrähte
angeordnet sind. Solche Haltemittel können Haltebacken, Klemmbacken oder Keile sein,
die in die erweiterten Teile der Schlitze passen und die Spanndrähte aufnehmen.
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Zur Verankerung der Spanndrähte kann auch eine Halteplatte verwendet
werden, welche an der Ankerplatte lösbar befestigt ist und durchgehende Axialbohrungen
für die Spanndrähte aufweist, die mit aufgestauchten Köpfen in Vertiefungen
auf
der Rückseite der Halteplatte verankert sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt: Fig. 1 eine feste Spanngliedkopplung
nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht und teilweise im Längsschnitt, Fig.
2 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, welche die Verankerung eines
Spanndrahtes an der Ankerplatte zeigt, Fig. 3 eine Ankerplatte mit Stützring in
einer Teil-Stirnansicht, Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einer perspektivischen,
auseinandergezogenen Darstellung, Fig. 5 die Einzelheit V der Fig. 3 in vergrößertem
Maßstab, Fig. 6 das Ende eines Spanndrahtes mit aufgestauchtem Kopf in einer Seitenansicht,
Fig. 7 einen Teilschnitt der Fig. 3 nach Linie VII-VII, Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Ankerplatte mit zwei Abstufungen in einer der Fig. 7 entsprechenden Darstellung,
Fig. 9 eine dritte Ausführungsform einer Ankerplatte
mit abgestuften
Schlitzen und verschiedenen Verankerungen a, b und c für die Spanndrähte in perspektivischen,
auseinandergezogenen Darstellungen und einem Teilquerschnitt, Fig. 10 eine weitere
Ausführungsform einer festen Kopplung nach der Erfindung in einer seitlichen Teilansicht,
Fig. 11 den Gegenstand der Fig. 10 in einer auseinandergezogenen, perspektivischen
Darstellung und Fig. 12 einen Teilschnitt nach Linie XI-XI der Verankerung nach
Fig. 11.
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In den Zeichnungen ist mit 10 eine Kopplung von zwei Spanngliedern
bezeichnet, durch die eine Vorspannung in den Beton eingeleitet wird und von denen
das erste Spannglied mit 11 und das zweite Spannglied mit 12 bezeichnet ist. Jedes
Spannglied besteht aus mehreren Spanndrähten oder -litzen, die von einem Hüllrohr
13 umgeben werden. Die Spanndrähte 14 des ersten Spanngliedes 11 sind in der Verankerung
15 zwischen einer konischen Ankerhülse 16 und einem Ankerkonus 17 eingespannt, der
an seinem vorderen Ende einen Gewindebolzen 18 aufweist. Der aus Ankerhülse 16,
Ankerkonus 17 und Ankerbolzen 18 bestehende Spannkopf wird von einem Ankergehäuse
19 umgeben, in dem der Spannkopf längsbeweglich ist.
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Auf den Ankerbolzen 18 ist eine Ankermutter 20 aufgeschraubt, die
an einer Ankerplatte 21 anliegt, die ihrerseits den Rand der Übergangshülse 19 übergreift
und sich gegen den Bauwerksbeton 22 abstützt. In der Mitte hat die Ankerplatte 21
eine Bohrung, welche der Ankerbolzen 18
durchdringt. Die Zugkraft
im Spannglied 11 wird von der Ankermutter 20 über die Ankerplatte 21 auf den Bauwerksbeton
22 abgesetzt, wodurch dieser eine Druckvorspannung erhält.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Ankopplung des zweiten Spanngliedes
12 an das erste Spannglied 11 dadurch erreicht, daß die Spanndrähte 23 des zweiten
Spanngliedes 12 einzeln unmittelbar an der Ankerplatte 21 des ersten Spanngliedes
11 in der weiter unten noch näher beschriebenen Weise befestigt sind. Zu diesem
Zwecke sind die Spanndrähte 23 am Ende 24 des zweiten Spanngliedes gespreizt und
über den Umfang oder auch über die ganze Fläche der Ankerplatte 21 so verteilt,
daß sie den Ankerbolzen 18 und die Ankermutter des Ankerkörpers 16 bis 20 des ersten
Spanngliedes umgeben. Die so aufgefächerten Spanndrähte 23 werden von einem trompetenförmigen
Übergangsrohr 25 als Verlängerung des Hüllrohres 13 umschlossen, das in geeigneter
Weise an der Ankerplatte 21 bei 26 abdichtend befestigt ist.
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Zur Verankerung der Spanndrähte 23 in der Ankerplatte 21 hat die Ankerplatte
an ihrem äußeren Umfangsrand 28 angeordnete, randoffene Radialschlitze 27, deren
Breite b der Dicke d der Spanndrähte 23 entspricht. Ferner hat die Ankerplatte 21
an ihrer Rückseite im Bereich der Schlitze an ihrem äußeren Umfangsrand eine Abstufung
29. Die Spanndrähte 23 sind mit auf gestauchten Köpfen 30 versehen, die sich in
der Abstufung 29 gegen die Ränder 31 der Schlitze 27 abstützen.
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Da die Schlitze 27 am Außenumfang 28 der Ankerplatte 21 offen sind,
um die mit den auf gestauchten Köpfen 30 versehenen Spanndrähte 23 von außen her
in die Ankerplatte 21 einlegen zu können, haben die Köpfe 30 der Spanndrähte 23
an der offenen Seite der Schlitze 27 keine Auflage. Um
sie auch
hier abzustützen, ist bei dem in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
die Ankerplatte 21 im Bereich der Schlitze 27 mit zwei Abstufungen 29a und 29b versehen.
Die Tiefe t der Schlitze 27 ist in ihrem in der Abstufung 29a befindlichen Endbereich
nicht größer als die Dicke d der Spanndrähte. Im Bereich der Abstufung 29b ist um
den dort etwas kleineren Umfangsrand 28a der Ankerplatte 21 ein Stützring 32 gelegt,
der genau in die Randabstufung 29b der Ankerplatte 21 paßt und aus vier Ringsegmenten
32a, 32b, 32c und 32d besteht, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch ein
hier nicht näher dargestelltes Metallband lösbar miteinander verbunden werden, sobald
sie in Stellung gebracht worden sind. Man erkennt aus Fig. 5, daß nach dem Einlagen
des Stützringes 32 in die Randabstufung 29b der Ankerplatte 21 die aufgestauchten
Köpfe 30 der in den Schlitzen 27 eingelegten Spanndrähte 23 auf dem inneren Rand
33 des Stützringes 32 eine zusätzliche Auflage finden. Gleichzeitig verhindert der
Stützring 32, daß die Spanndrähte 23 nach außen aus den Schlitzen 27 austreten können.
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Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Ankerplatte
21 drei Abstufungen 29a, 29b und 29c und zwei Stützringe 32' und 32", von denen
der Stützring 32' eine innere Lage Spanndrähte 23a und der äußere Stützring 32"
eine äußere Lage Spanndrähte 23b seitlich umfaßt und ihre aufgestauchten Köpfe 30a
bzw. 30b an der Außenseite unterstützt.
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Obgleich es natürlich möglich ist, für die Verankerung der inneren
Lage Spanndrähte 23a und der äußeren Lage Spanndrähte 23b die gleichen Schlitze
27 zu verwenden, ist es zweckmäßiger, für die äußere Lage Spanndrähte 23b eigene
Schlitze vorzusehen, die zwischen den Schlitzen der Spanndrähte 23a liegen und nur
so tief eingeschnitten sind, daß die auf gestauchten Köpfe 30b der äußeren Spanndrähte
23b
am inneren Schlitzrand neben dem äußeren Umfangsrand des inneren Stützringes 32'
noch eine Auflage finden.
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Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Ankerplatte
21 für jeden zu verankernden Spanndraht 23 einen eigenen, abgestuften Schlitz 27,
in dessen erweitertem Teil 27a Haltemittel 35 bzw. 36 bzw. 37 für die Spanndrähte
23 angeordnet sind. Diese Haltemittel können, wie in Fig. 9a gezeigt, für Spanndrähte
23 mit aufgestauchtem Kopf 30 zwei einfache, prismatische Halgebacken 35a mit Ausnehmungen
36 sein, welche den Spanndraht 23 mit seinem aufgestauchten Kopf 30 zwischen sich
aufnehmen und in die erweiterten Teile 27a der Schlitze 27 passen. Anstelle der
Haltebacken und der aufgestauchten Drahtköpfe können die Spanndrähte 23, wie in
Fig. 9b gezeigt, an ihren Enden auch eine Keilverankerung 36 aufweisen, die aus
einem konischen Rahmen oder Ring 36a und zwischen diesem und dem Spanndraht 23 eingepreßten
Keilen 36b besteht. Die Form des erweiterten Teiles 27a der abgestuften Schlitze
27 wird dann an die Form der Keilverankerung angepaßt.
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Schließlich ist es auch möglich, die Spanndrähte 23 in den erweiterten
Teilen 27a der Schlitze 27 mit zwei einander gegenüberliegenden Klemmbacken 37a
und 37b zu verankern, die an ihren einander zugewandten Seiten 38 und an ihren einander
abgewandten Seiten 39 abgerundet sind und den Spanndraht zwischen sich festklemmen,
wenn dieser axial in den Schlitz 27 eingeschoben wurde und dann entgegen der Richtung
des Pfeiles 40 unter Zug gerät.
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Bei dieser Ausführungsform werden die erweiterten Teile 27a der Schlitze
27 teilweise von einer Abdeckplatte 41 abgedeckt, die dafür sorgt, daß die Klemmbacken
37a und 37b während der Montage nicht aus den erweiterten Teilen 27a der Schlitze
27 herausfallen.
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Bei der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsform sind die
Spanndrähte nicht unmittelbar, sondern mit Hilfe einer Halteplatte 42 an der Ankerplatte
21 befestigt. Die Halteplatte 42 ist ringförmig ausgebildet, umgibt den Anker 18
und die Ankermutter 20 und ist mit Schrauben 43 auf der Ankerplatte 21 befestigt.
Die Halteplatte 42 hat über ihren Umfang verteilt eine Vielzahl von durchgehenden
Axialbohrungen 44, die in Vertiefungen 46 münden, die an der Rückseite 45 der Halteplatte
42 angeordnet sind und die aufgestauchten Köpfe 30 der Spanndrähte 23 aufnehmen,
die durch die Axialbohrungen 44 hindurchgesteckt sind. Bei der Montage werden die
Spanndrähte 23 des Spanngliedes 12 zunächst durch die Axialbohrungen 44 in der Halteplatte
42 hindurchgesteckt, dann wird auf ihre Enden ein Kopf 30 aufgestaucht und danach
wird die Halteplatte 42 mit den Schrauben 43 an der Ankerplatte 21 befestigt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Insbesondere ist die Erfindung nicht nur für feste Spanngliedkopplungen
verwendbar, bei denen die Ankerplatte 21 sich gegen einen bereits betonierten Bauteil
22 abstützt, sondern sie kann auch für eine bewegliche Spanngliedkopplung verwendet
werden. In diesem Falle wird die Ankerplatte 21 zweckmäßig als formsteifer Hohlkörper
ausgebildet und zwischen zwei Ankermuttern eingespannt, die auf den Ankerbolzen
des ersten Spanngliedes aufgeschraubt werden. Ferner ist es auch möglich, die Spanndrähte
des zweiten Spanngliedes in mehr als ein oder zwei konzentrischen Lagen an der Ankerplatte
21 zu befestigen, wobei die Spanndrähte auch in zueinander parallelen Reihen mit
Keilen in entsprechenden Öffnungen der Ankerplatte verankert werden können.
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