DE7714915U1 - Kopplung fuer spannglieder in spannbetonkonstruktionen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Dlpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON COeiU

2870H GR. ESCHENHEIMER STRASSE 3β

Da/f Pat. 50A

9.5.1977

Philipp Holzmann AG
6ooo Frankfurt am Main

Kopplung für Spannglieder in Spannbetonkonstruktionen

Die Erfindung betrifft eine Kopplung für Spannglieder in Spannbetonkonstruktionen, bei dem zwischen den Ankerteilen mit ihren Verbindungselementen und einer dieser Teile aufnehmenden Hülse ein im wesentlichen ringförmiger Durchflußkanal für Einpreßmörtel besteht.

Das Koppeln von Spanngliedern erfolgt nach Verankern der Spannstähle jedes Spanngliedes in einer Koppelscheibe oder einem sonstigen Ankerteil vornehmlich durch Gewindebolzen, Gewinderohre, Schrauben oder übergreifende Halbschalen. Bewegliche Kopplungen müssen von einer Koppelhülse umgeben sein, die eine Bewegung der Kopplung beim Spannen ermöglicht. Bei den festen Kopplungen wird ein Spannglied mit einem bereits gespannten und verankerten Spannglied verbunden. In den meisten Fällen treten auch hier beim Vorspannen des angekoppelten Spanngliedes geringe Bewegungen der Koppelteile auf. Damit sich die Koppelteile unbehindert bewegen können, werden sie in einer Erweiterung des

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Spannkanals angeordnet,z.B. innerhalb einer Hülse.

Um den Betonquerschnitt des Bauwerks möglichst wenig zu schwächen, wird der Querschnitt der Hülsen eng an den erforderlichen Durchgangsquerschnitt der Koppelteile bzw. Ankerteile angepaßt. Andererseits ist für das spätere Auspressen der Hülsen ein großer Durchflußquerschnitt für den Einpreßmörtel wünschenswert. Um ein vollständiges Auspressen der Hülsen mit Einpreßmörtel zu ermöglichen, müssen die Hülsen mit einer Entlüftung versehen sein. Die Entlüftungsstutzen werden baupraktisch gern als Einpreßstutzen benutzt, da die Koppelstellen - im Gegensatz zu den Endverankerungen - vollkommen im Bauwerksbeton eingebettet und deshalb beim Einpressen absolut dicht sind. Wird durch die Koppelhülse ausgepreßt, so muß der für den ganzen Spannkanal erforderliche Mörtel zwischen den Koppelteilen und der Hülse hindurchgepreßt werden. Sind die vor-y handenen Durchflußspalten zu klein, so setzt sich der Durch-', flußquerschnitt während des Auspressens zu und verursacht Verstopfen, deren Beseitigung erheblichen Arbeitsaufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopplung zu schaffen, welche den sich widersprechenden Forderungen einerseits des Statikers nach einem möglichst kleinen Querschnitt der Hülse und andererseits der Bauausführung nach einem möglichst großen Durchflußquerschnitt für den Einpreßmörtel Rechnung trägt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, da^ der Durchflußkanal mindestens eine in seiner Längsrichtung verlaufende Erweiterung aufweist. Es genügt eine solche Erweiterung an einer Stelle des im wesentlichen ringförmigen Durchflußkanals vorzunehmen, .indem mindestens eine seiner Begrenzungswände eine entsprechende Kontur erhält. Dabei ist es besonders vorteilhaft, diese Stelle in einen Bereich zu legen, an dem die Hülse mit einem Entlüftungsstutzen versehen ist. Wenn dieser zum Auspressen verwendet

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wird, besteht dann unmittelbar anschließend ein erweiterter Durchflußkanal, für den die Gefahr des Verstopfens praktisch beseitigt ist. Vorzugsweise werden jedoch mehrere solche Erweiterungen vorgesehen, insbesondere außer der einen im Bereich des Entlüftungsstutzens wenigstens noch eine diametral gegenüberliegende.

In besonders einfacher Weise können Erweiterungen dadurch hergestellt werden, daß für die Tragfähigkeit der Ankerteile nicht erforderliches Material weggenommen oder von vornherein weggelassen wird. So ist es in vielen Fällen.vorteilhaft, die Ankerteile an ihrem Umfang wellenförmig auszubilden, so daß sich im Bereich der Wellentäler größere Abstände gegenüber der umgebenden Hülse ergeben. Es können jedoch auch am Umfang der Ankerteile Längskerben vorgesehen werden, die sich relativ leicht und mit geringem Aufwand anbringen lassen.

Bei Einzelverankerung der Spannstähle in den zu koppelnden Ankerteilen werden als Verbindungselemente für letztere häufig hochfeste Schrauben verwendet, welche die Ankerteile radial außerhalb von den Verankerungen durchsetzen. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft, eine Anzahl vcn Schrauben zu verwenden, die der Anzahl von Einzelverankerungen im äußeren Kreis, der Verankerungen entspricht und die Schrauben jeweils auf Lücke der Verankerungen zu setzen sowie außerdem Längskerben in den Ankerteilen wiederum auf Lücke der Schrauben anzubringen, wobei jedoch die Anzahl der Längskerben wesentlich geringer als die der Schrauben sein kann. Hierdurch ergibt sich für die gesamte Kopplung ein statisch erwünschter, besonders geringer Durchmesser, verbunden mit.einer erfindungsgemäßen Erweiterung. des Durchflußkanals.

Werden Teilschalen, also Halbschalen oder sonstige Sektorschalen, als Verbindungselemente für die Ankerteile ver-

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-Zuwendet, so liegen diese Teilschalen außerhalb der Ankerteile und begrenzen zusammen mit der Hülse den Durchflußkanal. In diesem Falle sieht die Erfindung vor, daß Erweiterungen des DurchflußquerSchnitts durch Abrunden der Ecken und/oder Längskerben in den Teilschalen gebildet werden. Durch eine derartige einfache Maßnahme wird die Festigkeit der Teilschalen, die überwiegend auf Zug beansprucht sind, praktisch nicht beeinträchtigt, aber der Durchflußkanal für den Einpreßmörtel entscheidend erweitert.

Lassen sich in Einzelfällen, beispielsweise aus statischen oder Herstellungsgründen, an den Ankerteilen oder Teilschalen keine Querschnittserweiterungen des Durchflußkanals für den Einpreßmörtel anbringen, so kann erfindungsgemäß die gewünschte Erweiterung dadurch geschaffen werden, daß an der Hülse selbst Fließrinnen in Form von nach außen gerichteten Längssicken angebracht werden. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil, daß keinerlei Veränderungen an den Koppelteilen selbst vorzunehmen sind, weil die gewünschte Erweiterung des Durchflußquerschnitts für den Einpreßmörtel von der Hülse gebildet wird.

Die Erfindung hat in allen ihren Ausführungsformen den Vorteil, daß die Gesamtfläche des DurchflußquerSchnitts für den Einpreßmörtel nur geringfügig verändert wird, daß aber durch die örtliche Erweiterung bzw. Erweiterungen ein den praktischen Bedürfnissen entsprechend vergrößerter Durchflußkanal geschaffen wird. Damit wird die Gefahr, daß der Einpreßmörtel den Spalt zwischen den Koppelteilen und der umgebenden Hülse zusetzt und damit den gesamten Durchflußquerschnitt verstopft, gegenüber einem schmalen Ringquerschnitt entscheidend vermindert, ohne daß in statisch unerwünschter Weise eine Hülse mit größerem Durchmesser verwendet zu werden braucht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand >der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert,

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- 5 und zwar zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch, eine feste Kopplung mittels zentralem Gewindebolzen;

Fig. 2 vergrößert seinen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig, 3 einen Längsschnitt durch eine bewegliche Kopplung mittels hochfester Schrauben;

Fig. 4 vergrößert einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine feste Kopplung mittels Halbschalen;

Fig. 6 vergrößert einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 6a einen Querschnitt durch eine Kopplung mittels

Halbschalen bei Verwendung von Fließrinnen an der Hülse;

Fig. 7 einen Längsschnitt, ähnlich der Fig. 3, durch eine feste Kopplung; und

Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7.

Bei der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten festen Kopplung für zwei Spannglieder sind die Ankerteile 11 durch ein Verbindungselement in Gestalt eines zentralen Gewindebolzens miteinander verbunden. Die Spannstähle der Litzen 4 der Spannglieder sind einzeln mittels Rundkeilen 10 oder anderer Elemente auf einem Teilkreis rund um den Gewindebolzen 5 in den Ankerteilen 11 verankert. Die Kopplung ist von einer Hülse 1 umgeben. Die Hülse 1 bildet am Spanngliedende eine Erweiterung des Spannkanals 3. Sie wird über einen Rohrstutzen 2 entlüftet. Der Rohrstutzen kann jedoch auch als

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Einpreßstutzen verwendet werden. Damit sich in der Hülse keine Lufteinschlüsse "bilden, muß der Rohrstutzen 2 dicht an der Baufuge angeordnet werden. Der Stutzen liegt dann zwischen den Ankerteilen 11 oder unmittelbar über einem Ankerteil. Der Einpreßmörtel muß zwischen den Ankerteilen und der Hülse 1 hindurchgepreßt werden. Im Beispiel sind die Ankerteile 11 Schmiedestücke, die am Umfang 8 wellenförmig gestaltet sind. Dadurch entstehen zwischen der Übergangshülse 1 und den Ankerteilen 11 Fließrinnen 9, die den Durchfluß des Einpreßmörtels erleichtern und eine einwandfreie Ummantelung aller Teile der Koppelung mit Einpreßmörtel gewährleisten.

Fig. 3 und 4 zeigen eine bewegliche Kopplung, bei der zwei Ankerteile 14 mittels hochfester Schrauben 6 verbunden sind. Die notwendige Hülse 1', die die Kopplung umgibt, wird durch den Stutzen 2 entlüftet. Bewegliche Koppelstellen werden im Verlauf eines Spanngliedes angeordnet. Beim Auspressen muß mindestens der erforderliche Einpreßmörtel für das kürzere Spanngliedende, welches an der Koppelstelle angeschlossen wird, die Kopplung passieren. Bei der dargestellten Kopplung sind die Ankerteile 14 aus einem Rundstahl hergestellt. Zur.Erleichterung des Einpreßmörtel-, durchflusses sind die Ankerteile 14 am Umfang mit Fließkerben 12 versehen, die mit einem Walzenfräser leicht hergestellt werden können. Selbstverständlich wäre auch hier die Verwendung von Schraiedeteilen als Ankerteile 14 möglich.

Eine Kopplung mittels zweier Halbschalen 7 zeigen Fig. 5 und 6. Hier ist es besonders wichtig, einen ausreichenden Durchflußquer schnitt zu schaffen, da χ ir den Durchfluß des Einpreßmörtels zwischen der Hülse 1·· und den Halbschalen auf einer längeren Strecke, nämlich über die Länge der Halbschalen, nur ein enger Spalt zur Verfugung steht. Erfindungsgemäß sind durch Längskerben an den Halbschalen und Abrundungen an deren Ecken durchgehende Fließrinnen 16

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bzw. 16' geschaffen. Die Fließrinnen 16, die durch Abrunden der Ecken entstehen, erleichtern überdies das Eindringen des Einpreßmörtels in den inneren Hohlraum zwischen den beiden Halbschalen 7.

In Fig. 6a ist der Querschnitt einer Kopplung mittels Halbschalen für einen Fall gezeigt, wo es nicht zulässig ist, die Halbschalen durch Längskerben zu schwächen. So sind deshalb hier an. der Hülse 21 Längssicken 13 geformt, die kompakte Durchflußquerschnitte schaffen. Insbesondere die oben liegenden Sicke, in die der Einpreßstutzen 2 mündet, ist für den Transport des Einpreßmörtels wichtig. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, neben dieser Sicke noch eine weitere diametral gegenüber anzuordnen. Eine solche mit Sicken versehene Hülse ist natürlich in ihrer Anwendung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit Halbschalen beschränkt, sondern überall mit Vorteil verwendbar, wo das Anbringen von Längskerben an den eigentlichen Koppelteilen, insbesondere an Ankerteilen oder Teilsch°.len, unpraktisch, unerwünscht oder unzulässig ist. Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Werden die Spannstähle, hier sieben,Spanndrahtlitzen 4, einzeln, z.B. mittels Rundkeilen 10', verankert und erfolgt die Koppelung der aus den Litzen 4 abgebildeten Spannglieder mittels hochfester Schrauben 6, so erreicht man erfindungsgemäß einen möglichst kleinen Umfang der scheibenförmigen Ankerteile 14, indem man genau soviele Schrauben anordnet, wie Einzelverankerungen von Spannstählen, hier Spanndrahtlitzen 4, auf dem äußeren Lochkreis vorhanden sind. Dabei werden gemäß der Erfindung die Koppelschrauben 6 immer auf Lücke zwischen den Einzelverankerungen angeordnet und nahe an die Rundkeile 10' herangerückt. Durch Anpassung des Schraubenquerschnittes und der Schraubenqualität wird erreicht, daß die Zugfestigkeit aller Koppelschrauben 6 mindestens so groß ist, wie die Nennbruchlast des gesamten Spanngliedes.

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Y/eiter ist insbesondere aus Pig, 8 ersichtlich, daß Längskerben 9» und zwar drei an der Zahl, jeweils auf Lücke zu den Schrauben 6 angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise mit minimalem Querschnitt der Kopplung und erfindungsgemäßen Erweiterungen 9 des Durchflußquerschnitts für den Einpreßmörtel ohne unzulässige Schwächung der Koppelteile. Außerdem sind in Fig. 7 und 8 übliche Abstandhalteröhrchen 18 und ein Niederhalter 19 angedeutet.

Die Erfindung ist nicht an Einzelheiten der gezeigten Ausführungsbeispiele gebunden, sondern es sind die verschiedensten Abwandlungen und Anpassungen an vorhandene. Koppelteile im Rahmen der Erfindung möglich, um mit einem statisch erwünschten Mindestdurchmesser der Hülse auszukommen und dennoch einen befriedigenden Durchflußquerschnitt für den Einpreßmörtel zu schaffen.

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Claims (7)

PATENTANWÄLTE Dlpl.-lng, P. WIRTH ■ Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL 281134 β FRANKFURTAM MAIN TELEFON (0811) 28?0Μ Gn ESCHENHEIMER 3ΤΗΑ83Ε 3Β Philipp Holzmann AG Da/f ρ t =04 9.5-1977 Pat· 5 Schutzansprüche

1. Kopplung für Spannglieder in Spannbetonkonstruktionen, "bei dem zwischen den Ankerteilen mit ihren Verbindungselementen und einer diese Teile aufnehmenden Hülse ein im wesentlichen ringförmiger DurchfluSkanal für Einpreßmörtel besteht,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (20) mindestens eine in seiner Längsrichtung verlaufende Erweiterung (9; 12; 13; 16) aufweist.

2. Kopplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Erweiterung (12; 13; 16') sich im Bereich eines an die Hülse (1) anschließenden Einpreß- pder EntlüftungsStutzens (2) befindet.

3. Kopplung nach Anspruch 1.oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Erweiterungen (9) durch wellenförmige Profilierung des Umfangs (8) der Ankerteile (11) gebildet sind.

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4. Kopplung nach Anspruch 1_toder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Durchflußkanal (20) begrenzenden Ankerteile (14) an ihrem Umfang Längskerben (9) aufweisen.

5. Kopplung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

§ dadurch gekennzeichnet,

daß bei Verwendung von Schrauben (6)

als Verbindungselemente für Ankerteile mit
Einzelverankerungen (10, 10') für die Spannstähle (4) eine gleiche Anzahl von Schrauben (6) verwendet wird, wie sich Einzeiverankerungen im äußeren Lochkreis der Ankerteile (14) befinden und daß diese Schrauben jeweils auf Lücke dieser Einzelverankerungen angeordnet sind,
wobei mindestens eine Erweiterung (9) wiederum auf Lücke der Schrauben (6) vorgesehen ist.

6. Kopplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Teilschalen (7) als Verbindungselemente Erweiterungen (16, 16') des Durchflußkanals (20) von Längskerben und/oder Abrundungen der Ecken der .Teilschalen (7) gebildet sind.

7. Kopplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß Erweiterungen des Durchflußkanals (20) durch Längssicken (13) der Hülse (1) gebildet sind.

Patentanwalt:

Dannenberg

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