DE3723534A1

DE3723534A1 - Anchoring of a bundle of 7-wired prestressing cables in a steel anchor body

Info

Publication number: DE3723534A1
Application number: DE19873723534
Authority: DE
Inventors: Wolfhart Dr Ing Andrae; Hans-Peter Dr Ing Andrae
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1989-01-26

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft die Verankerung eines Bündels von 7-drähtigen Spannstahl-Litzen in einem stählernen Ankerkörper. Derartige Litzen bündel werden als hochfeste, leicht biegsame Zugglieder zur Vor-/Über-/ Unterspannung von meist balkenartigen Tragwerken aus Beton oder Stahl verwendet. Dabei ist man aus konstruktiven Gründen oft ge nötigt, Zugglieder mit möglichst geringen Abmessungen des Anker körpers zu wählen.The invention relates to the anchoring of a bundle of 7-wire Prestressing steel strands in a steel anchor body. Such strands bundles are used as high-strength, slightly flexible tension members for forward / over / Undervoltage of mostly beam-like structures made of concrete or Steel used. One is often ge for design reasons required tension members with the smallest possible dimensions of the anchor body to choose.

Der Durchmesser des Ankerkörpers wird ausser von der Anzahl der Litzen hauptsächlich von ihrem gegenseitigen Abstand im Bereich der Verankerung bestimmt. Bei den heute bekannten Ankerkörpern werden die Litzen einzeln in konischen Bohrungen durch Keile verankert. Da bei müssen die aus mehreren Teilen bestehenden Keile die Litze von allen Seiten konzentrisch umgreifen, um die unter hoher Querpressung stehenden, um den Mitteldraht gewundenen Aussendrähte in der plan mässigen Anordnung unverschieblich zu halten.The diameter of the anchor body depends on the number of Strands mainly by their mutual distance in the area of Anchoring determined. In the anchor bodies known today the strands are individually anchored in conical holes by wedges. There in the case of wedges consisting of several parts, the strand of grasp all sides concentrically around the under high lateral pressure standing outer wires wound around the center wire in the plan moderate arrangement to keep immovable.

Der Abstand der Litzen im Verankerungsbereich wird somit durch den maximalen Keildurchmesser und die zwischen den Keilen noch erforder liche Materialstärke bestimmt.The distance between the strands in the anchoring area is thus determined by the maximum wedge diameter and that required between the wedges material thickness determined.

Daraus ergibt sich im günstigsten Falle ein Achsabstand der Litzen von mindestens dem doppelten Litzendurchmesser. Dementsprechend wird auch der Durchmesser des Ankerkörpers wesentlich grösser als er z.B. bei dicht an dicht liegenden Litzen möglich wäre. Erschwerend kommt noch hinzu, dass die Litzen des Bündels am Übergang zum Ver ankerungsbereich gespreizt werden müssen, wobei der Spreizwinkel klein bleiben muss. Damit ergibt sich oft eine grosse Spreizlänge, die durch zusätzliche Massnahmen zu sichern ist. (Spreizschellen, trom petenartige Aufweitungen der Spannglied-Umhüllung).In the best case, this results in an axial spacing of the strands of at least twice the strand diameter. Accordingly the diameter of the anchor body is also much larger than he e.g. would be possible with tightly lying strands. Aggravating is also added that the strands of the bundle at the transition to Ver Anchorage area must be spread, the spread angle has to stay small. This often results in a large spreading length, the is to be secured by additional measures. (Spreading clamps, trom petal widening of the tendon sheath).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese durch die Keilverankerung von Litzenbündeln bedingten Nachteile durch eine andere, geeignetere Verankerungsart zu vermeiden und damit die Wirtschaftlichkeit der Litzenspannglieder im Bereich der Verankerung zu verbessern.The object of the invention is therefore to this by wedge anchoring disadvantages caused by strand bundles by another, more suitable Avoid anchoring and thus the profitability of the Improve strand tendons in the area of anchoring.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in einer innen und aussen zylindrischen, dickwandigen Ankerhülse, in der die dicht an dicht angeordneten Litzen durch Haft-Verbund verankert sind. Hierzu sind die Oberflächen der Litzen im Verankerungsbereich zunächst durch Strahlen mit harten Stahlkörnern einzeln aufgerauht. Die zy lindrische Innenfläche der Hülse ist ebenfalls aufgerauht oder gewinde artig profiliert. Der Hohlraum zwischen den Litzen und der Hülsen innenfläche ist mit einer zunächst flüssigen, dann zu hoher Druck- und Haftfestigkeit aushärtenden Masse, z. B. aus Kunststoff oder Zement leim unter gleichzeitiger Vibration dicht verfüllt.The inventive solution to the problem consists in an inside and outside cylindrical, thick-walled anchor sleeve, in which the tightly tightly arranged strands are anchored by adhesive bonding. For this are the surfaces of the strands in the anchoring area initially individually roughened by blasting with hard steel grains. The zy The inner surface of the sleeve is also roughened or threaded well profiled. The cavity between the strands and the sleeves inner surface is with a liquid and then too high pressure and Adhesion hardening mass, e.g. B. made of plastic or cement Glue filled with vibration at the same time.

Die Festigkeit der Verbundmasse kann durch Beimischen harter, fester Bestandteile, z.B. aus Sand oder Stahlkies erhöht werden. Es ergibt sich damit ein sehr tragfähiges Korngerüst, wobei die Ver bundmasse nur noch der Stabilisierung des Korngerüstes nicht aber der Lastübertragung dient.The strength of the compound can be increased by adding hard, firm Components, e.g. made of sand or steel gravel. This results in a very stable grain structure, the Ver but only the stabilization of the grain structure is used for load transfer.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, auf das Ende des ge raden Mitteldrahtes einer jeden Litze einen Abstandhalter, z.B. einen kleinen Drahtring, aufzuschieben, so dass die Aussendrähte leicht gespreizt und in einem lichten Abstand voneinander gehalten sind. Anstelle des Drahtringes kann auch eine gelochte Blechscheibe ge wählt werden, die am Umfang Kerben zur Aufnahme der gespreizten Aussendrähte aufweist.Another idea of the invention is to the end of the ge straight center wire of each strand a spacer, e.g. one small wire ring, slide open so that the outer wires are light spread and kept a clear distance apart. Instead of the wire ring, a perforated sheet metal disk can also be used be selected, the notches on the circumference to accommodate the spread Has outer wires.

Die leichte Spreizung der Drähte im Endbereich der Litze durch den auf den Mitteldraht aufgeschobenen Abstandhalter ist insofern für die Verankerung vorteilhaft, weil hierdurch beim erfindungsgemässen Strahlen der Litze auch die Oberfläche des Mitteldrahtes und die sonst hier anliegenden Bereiche der Aussendrähte mit aufgerauht werden.The slight spreading of the wires in the end area of the strand through the In this respect, spacers pushed onto the center wire are for the anchoring is advantageous because in this way in the case of the invention Radiate the strand also the surface of the central wire and the otherwise adjacent areas of the outer wires roughened with will.

Bei geeigneter Korngrösse der festen Bestandteile der Verbundmasse wird erfindungsgemäss durch das Einrütteln auch eine Verfüllung der Zwischenräume zwischen den Drähten mit festen Bestandteilen erreicht.With a suitable grain size of the solid components of the compound according to the invention, filling in also results from the shaking the spaces between the wires with solid components reached.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, die zylindrische Innen fläche der Hülse mit einem durchgehenden Gewinde zu versehen, das ausser der Verzahnung mit dem Korngerüst der Verbundmasse auch für das Einschrauben eines Pfropfens zum Abschluss eines Hülsen endes während des Verfüllens dient. Darüberhinaus kann auch ein Innengewinde an einem Hülsenende zum Einschrauben der Zugspindel für das Spannen des Litzenbündels angeordnet werden.Another idea of the invention is the cylindrical interior surface of the sleeve with a continuous thread that in addition to the interlocking with the grain structure of the composite for screwing in a stopper at the end of a sleeve serves during the backfilling. In addition, a Internal thread on one end of the sleeve for screwing in the tension spindle be arranged for tensioning the strand bundle.

Schliesslich können auch die Litzenenden selbst auf eine gewisse Länge in der Ankerhülse gespreizt werden durch Aufschieben eines Ab standhalters auf die i.A. gerade verlaufende, mittlere Litze.Finally, the ends of the strands themselves can also be of a certain length be spread in the anchor sleeve by sliding an Ab to the i.A. straight middle strand.

Die erfindungsgemässe Verankerung eines Litzenbündels durch Haft verbund ist in den folgenden Fig. 1 bis 5 dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Verankerung in Spanngliedachse, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Verankerungsbereich. In Fig. 3 und 4 ist der Querschnitt durch eine Litze im Verankerungsbereich ver grössert dargestellt und in Fig. 5a und b der zugehörige Längs schnitt durch eine Litze. Dabei würde die Verwindung der Aussen drähte um den Innendraht der Litze nicht gezeichnet.The inventive anchoring of a strand bundle by adhesive composite is shown in the following FIGS . 1 to 5. Fig. 1 is a longitudinal section through the anchorage tendon axis in FIG. 2 is a cross section through the anchoring area. In Fig. 3 and 4, the cross section through a strand in the anchoring area is shown enlarged and in Fig. 5a and b the associated longitudinal section through a strand. The twisting of the outer wires around the inner wire of the strand would not be drawn.

In Fig. 1 stützt sich die Hülse 1 mit Aussengewinde über die Mutter 2 auf die Ankerplatte 3 ab. Innerhalb der Hülse verlaufen alle Litzen 4 dicht an dicht und parallel zur Achse des Zuggliedes. Die Zwischen räume zwischen den Litzen und der Hülse und zwischen den Litzen unter einander sind mit Verbundmasse 5 bzw. mit der durch harte, feste Be standteile ergänzten Verbundmasse 6 ausgefüllt (s. auch Fig. 2). Fig. 3 zeigt die durch Bestrahlen mit Stahlkörnern aufgerauhte Oberfläche der Aussendrähte 7; in Fig. 4 sind die Aussendrähte durch einen Abstandhalter 9 leicht gespreizt. Sie liegen dement sprechend in einem lichten Abstand vom Innendraht 8. Innendraht 8 und Aussendrähte 7 sind hier auf ihrer gesamten Oberfläche durch die Stahlkörner aufgerauht.In Fig. 1, the sleeve 1 is supported with an external thread on the nut 2 on the anchor plate 3 . Within the sleeve, all strands 4 run close together and parallel to the axis of the tension member. The spaces between the strands and the sleeve and between the strands with each other are filled with composite material 5 or with the composite material 6 supplemented by hard, solid components (see also FIG. 2). Fig. 3 shows the roughened by irradiation with steel grains surface of the outer wires 7; in Fig. 4, the outer wires are easily spread by a spacer 9. Accordingly, they are speaking at a clear distance from the inner wire 8 . Inner wire 8 and outer wires 7 are roughened on their entire surface by the steel grains.

Fig. 5 zeigt die durch den Abstandhalter 9 gespreizten, äusseren Litzendrähte 8, wenn der Abstandhalter 9 nahe dem Ende des Mittel drahtes 8 angeordnet wird. Bei weiter vom Ende entfernt auf den Mitteldraht aufgeschobenem Abstandhalter 9 legen sich die um den Mitteldraht 8 gewundenen Aussendrähte 7 - hier nicht dargestellt - wieder an den Mitteldraht an, so dass sich eine örtliche Aufweitung der Litze ergibt. Durch die am Austritt aus dem Verankerungsbe reich stets dicht an dicht liegenden Litzen ist der Hüllrohrdurch messer 10 hier nur wenig grösser als auf der freien Strecke zwischen den Verankerungen. Die im Spreizbereich der Litzenspannglieder sonst üblichen trompetenförmigen Übergänge können damit entfallen. Fig. 5 shows the spaced by the spacer 9 , outer stranded wires 8 when the spacer 9 is arranged near the end of the middle wire 8 . When spacer 9 is pushed further away from the end onto the central wire, the outer wires 7 wound around the central wire 8 - not shown here - rest on the central wire, so that there is a local widening of the strand. Due to the fact that at the exit from the anchorage area is always close to the strands, the cladding tube diameter 10 is only slightly larger than on the free path between the anchorages. The trumpet-shaped transitions otherwise customary in the spreading area of the strand tendons can thus be omitted.

Durch die stetige Krafteinleitung von der profilierten Hülsen-Innen fläche in die gewundenen aufgerauhten Litzenoberflächen ergeben sich bei entsprechender Hülsenlänge Scherbeanspruchungen in der Ver bundmasse, die erheblich unter deren Scherfestigkeit liegen. Das eingerüttelte Korngerüst lässt darüberhinaus die Ausbildung von schrägen Druckstreben zwischen den Litzen-Oberflächen und der Hülsen-Innenfläche zu, wodurch die Verbundwirkung vor allem bei hoher Dauerschwingbeanspruchung erheblich vergrössert wird. Spannungsspitzen im Verankerungsbereich der Litzen, die bei Keil verankerungen oft zu einem frühzeitigen Versagen an den Keilzähnen führen, werden damit weitgehend vermieden und somit hohe Dauer festigkeitswerte erreicht.Due to the constant application of force from the profiled sleeve inside surface in the winding roughened strand surfaces result with appropriate sleeve length shear stresses in the ver bundles that are significantly below their shear strength. The vibrated grain structure also leaves the formation of oblique struts between the strand surfaces and the Inner sleeve surface too, which makes the composite effect especially high fatigue stress is significantly increased. Tension peaks in the anchoring area of the strands, that of Keil anchorages often lead to premature failure of the spline teeth are largely avoided and therefore long duration strength values reached.

Da die Kraftübertragung von den Litzen auf die Hülse im wesentlichen durch Haftverbund erfolgt, treten in der Hülse wesentlich kleinere Ringzugkräfte auf als bei Keilverankerungen. Damit sind für die Hülsen verhältnismässig geringe Wandstärken ausreichend, wodurch eine zusätzliche Verkleinerung des Durchmessers des Ankerkörpers erreicht wird.Since the power transmission from the strands to the sleeve essentially done by adhesive bond occur significantly smaller in the sleeve Ring tensile forces than with wedge anchors. With that are for the Sleeves relatively small wall thicknesses sufficient, which an additional reduction in the diameter of the anchor body is achieved.

Claims

1. Anchoring a bundle of 7-wire prestressing steel strands in a steel anchor body, which is supported by external thread and nut or with an end face directly on the anchor plate, characterized in that the anchor body consists of a cylindrical sleeve in which the strands are arranged close to each other and parallel to the axis and are anchored to the inner wall of the sleeve by means of an adhesive bond, that the surface of the strands in the anchoring area is roughened by blasting with hard steel grains, that the cylindrical inner surface of the sleeve is thread-like or strongly roughened and that the space between the strands and the inner sleeve surface with an initially liquid, then to high pressure and adhesive strength curing compound, z. B. made of plastic or cement paste.

2. Anchoring according to claim 1, characterized in that the liquid mass has hard, solid components, e.g. sand or steel grains are added.

3. Anchoring according to claim 1 and 2, characterized records that the outer wires at the end of the wire through one the middle wire pushed on, annular spacers ge spreads and are kept a clear distance from each other.

4. Anchoring according to claims 1-3, characterized shows that the ge through the spacer at the end of the strand including spreading wires by blasting with steel grains of the center wire are roughened all around.

5. Anchoring according to claim 1 to 4, characterized in that the solid, hard components after filling the Cavities between the strands and the inner surface of the sleeve or between the wires with the initially liquid mass vibrated into them.

6. Anchoring according to claim 1 to 5, characterized in that the cylindrical sleeve is provided with an internal thread is.

7. Anchoring according to claim 1 to 6, characterized in that the sleeve cavity is closed at one end or can be closed by a plug or a screw.

8. Anchoring according to claim 1 to 7, characterized in that the sleeve has an internal thread for screwing in at one end ben has a feed screw.

9. Anchoring according to claim 1 to 8, characterized in that the ends of the strands are separated by spacers, e.g. by up pushed rings, spread over an area of the sleeve length are.