DE930546C

DE930546C - Anchoring and butt joint for prestressed concrete reinforcement bars

Info

Publication number: DE930546C
Application number: DEC4879A
Authority: DE
Inventors: Leo Coff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-11-14
Filing date: 1951-10-28
Publication date: 1955-07-18

Description

Verankerung und Stoßverbindung für Spannbetonbewehrungsstäbe Die Erfindung bezieht sich auf Stahlbewehrungen für Bauteile, z. B. Decken oder Fertigbalken, aus vorgespanntem Beton, bei denen sich stabförmige Bewehrungen, mit oder ohne Verbund, in einer oder mehreren Hauptrichtungen erstrecken.Anchoring and butt joint for prestressed concrete reinforcement bars The invention refers to steel reinforcement for components, e.g. B. ceilings or prefabricated beams, made of pre-stressed concrete, in which rod-shaped reinforcements, with or without bond, extend in one or more main directions.

Um Spanngliedern den richtigen Zug zu geben, muß man sie an den Enden fassen; die Lösung dieser Aufgabe ist bisher mit den größten Schwierigkeiten verbunden gewesen. Im Fall von stabförmigen Spanngliedern, mit deren Verankerung sich die Erfindung befaßt, erfolgte das Fassen in der bisher üblichen Weise dadurch, daß Gewinde an den Stabenden eingeschnitten oder aufgewalzt wurden. Diese Methode, die sich gut bewährt hat, hat einen sehr bedeutenden Nachteil, nämlich den, daß die Vorbereitung der Bauausführung vollständig in der Fabrik stattfinden muß, und zwar auf Grund genauer, auf den Einzelfall beschränkter Auszüge und Zeichnungen. Sie hat weiter den Nachteil, daß beispielsweise Knotenstäbe überhaupt nicht verwendet werden können, weil man die Knoten wegschneiden müßte, um Gewinde einzuschneiden oder aufzuwalzen.In order to give tendons the correct tension, one must have them at the ends grasp; the solution to this problem has so far been associated with the greatest difficulties been. In the case of rod-shaped tendons, with their anchoring the Invention concerned, the grasping took place in the hitherto customary manner in that Threads have been cut or rolled on the rod ends. This method that has proven itself well has a very significant disadvantage, namely that the Preparation of construction must take place entirely in the factory, namely on the basis of precise extracts and drawings that are limited to individual cases. she has the further disadvantage that, for example, node bars are not used at all because you would have to cut away the knots in order to cut threads or roll on.

Da der Verbund für den Bruchzustand sehr wichtig ist, ist es wünschenswert, bei der Wahl der Spannglieder nicht auf glatte Stäbe beschränkt zu sein, sondern vielmehr imstande zu sein, Stäbe zu verwenden, die dank ihrer gemusterten Oberfläche eine größere Haftfestigkeit bei eventuell verkleinertem Durchmesser aufweisen. Ziel der Erfindung ist es, die Verwendung solcher Stäbe als Spannglieder durch Schaffung einer geeigneten Verankerung zu ermöglichen.Since the bond is very important for the fracture state, it is desirable not to be limited to smooth bars in the choice of tendons, but rather rather, to be able to use rods thanks to their patterned surface have a greater adhesive strength with a possibly reduced diameter. target the Invention is the use of such bars as tendons by creating a suitable anchorage.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, für einen Stab vorzugsweise von hoher Zugfestigkeit mit über seine Gesamtlänge nach einem regelmäßigen Muster verlaufenden, durch Walzen erzeugten Erhöhungen und Vertiefungen eine Klammer vorzusehen, die den Stab umfaßt und bei der wenigstens eine Backe, durch Befestigungsmittel gehalten, formschlüssig in die Musterung des Stabes eingreift.According to the invention it is proposed for a rod preferably of high tensile strength with a regular pattern over its entire length, peaks and valleys produced by rolling to provide a bracket that embraces the rod and in which at least one jaw, held by fastening means, engages positively in the pattern of the rod.

Stäbe der genannten Art, bei denen ein aufgewalztes Oberflächenmuster sich regelmäßig wiederholt, sollen im folgenden als gemusterte Stäbe bezeichnet werden, und zwar (je nach der Art der Musterung) entweder als gewöhnliche oder als haftfeste gemusterte Stäbe, wobei vor allem die letztgenannten für die Erfindung in Frage kommen. Ein haftfester gemusterter Stab kann definiert werden als ein Stab, bei dem die Mindesthöhe der das Muster bildenden Vorsprünge 4 bis 5 % der Nenngröße beträgt (die Zahl schwankt mit dem Stabdurchmesser), der Abstand der Vorsprünge in Längsrichtung 7/io der Nenngröße nicht übersteigt, die Gesamtbreite aller Längsrippen, die die Teilmuster auf einander gegenüberliegenden Seiten des Stabes voneinander trennen, nicht größer als ein Viertel des Nennumfanges des Stabes ist und der zwischen den Vorsprüngen und der Längsachse eingeschlossene Winkel nicht weniger als 45° beträgt, wobei im Falle eines 70° nicht überschreitenden Winkels die Vorsprünge oder Riffeln entweder in regelmäßigen Abständen ihre Richtung ändern oder auf einander gegenüberliegenden Stabhälften gegenläufig angeordnet sind.Rods of the type mentioned, in which a rolled surface pattern repeated regularly, are referred to below as patterned bars (depending on the type of pattern) either as ordinary or as adherent patterned rods, especially the latter for the invention come into question. An adherent patterned stick can be defined as a stick, where the minimum height of the projections forming the pattern is 4 to 5% of the nominal size is (the number varies with the rod diameter), the spacing of the protrusions in the longitudinal direction does not exceed 7 / io of the nominal size, the total width of all longitudinal ribs, the the partial patterns on opposite sides of the rod from each other separate, is not larger than a quarter of the nominal circumference of the rod and that between the angles included by the projections and the longitudinal axis are not less than 45 ° is, in the case of an angle not exceeding 70 °, the projections or corrugations either periodically change direction or on each other opposite bar halves are arranged in opposite directions.

Die vorgeschlagene Klammer, die sowohl als Anker für einen gemusterten Stab als auch als Verbindungsglied für aneinanderstoßende Stäbe dieser Art dienen kann, kann aus zwei komplementären Backen bestehen, die durch geeignete Befestigungsmittel zusammengehalten werden und miteinander eine den Stab bzw. die Stäbe eng umschließende Hülse bilden. Die Innenfläche jeder Backe ist mit einem Muster versehen, das das genaue Negativ des Stabmusters darstellt. Es kann aber auch eine einzige derartige Backe vorgesehen sein, wobei die Befestigungsmittel beispielsweise aus einem oder mehreren U-förmig gebogenen, den Stab umfassenden Bolzen bestehen können. Die letztgenannte Anordnung ist namentlich dann von Vorteil, wenn es sich um Stäbe handelt, bei denen die einander gegenüberliegenden, durch Längsrippen voneinander getrennten Teilmuster infolge von Herstellungsungenauigkeiten gegeneinander versetzt sind, so daß die Endflächen von zwei mit je einer Musterhälfte im Eingriff stehenden Klemmbacken miteinander nicht in einer Ebene liegen würden und daher nur eine Backe für Anschlagzwecke wirksam wäre. Allerdings läßt sich in solchen Fällen durch Verwendung eines oder mehrerer keilförmiger, gegen die Klammer verschiebbarer Teile ein Ausgleich erzielen; beispielsweise kann eine aus zwei keilförmigen Klemmschuhen bestehende Einspannvorrichtung vorgesehen sein, deren Schuhe auf abgeschrägte Gleitflächen der Klemmbacken drücken und durch die Klammer umgehende Bolzen zusammengehalten werden.The proposed bracket, which can serve as both an anchor for a patterned Bar and serve as a connecting link for abutting bars of this type can, can consist of two complementary jaws, secured by suitable fastening means are held together and with each other a tightly enclosing the rod or rods Form sleeve. The inner surface of each jaw has a pattern that resembles the represents the exact negative of the bar pattern. But it can also be a single one Jaw be provided, the fastening means, for example, from one or several U-shaped bent bolts encompassing the rod can exist. The latter Arrangement is particularly advantageous when it comes to bars in which the opposing partial patterns separated from one another by longitudinal ribs are offset from one another due to manufacturing inaccuracies, so that the End faces of two clamping jaws each engaging with one sample half would not lie in one plane with each other and therefore only one jaw for stop purposes would be effective. However, in such cases, using an or achieve a compensation of a plurality of wedge-shaped parts which can be displaced against the clamp; for example, a clamping device consisting of two wedge-shaped clamping shoes be provided whose shoes press on beveled sliding surfaces of the clamping jaws and held together by the bracket bypassing bolts.

Wesentlich für die Erfindung ist also nicht die Übereinstimmung des Musters an verschiedenen Stellen des Stabumfanges, sondern die Regelmäßigkeit der Wiederholung des Musters in Längsrichtung, die es ermöglicht, die Klammer wahlweise an verschiedenen Stellen des Stabes anzubringen. Diese Regelmäßigkeit ermöglicht ferner ein außerordentlich einfaches und bequemes Herstellungsverfahren für die Musterung der Klemmbacken. Nach diesem Verfahren wird ein mit dem gewünschten Muster versehener Stab als Matrize gewählt, worauf die Klemmbacke bzw. -backen um einen beliebigen Binnenteil des Stabes geschmiedet werden, so daß die Vorsprünge des Stabes Vertiefungen in der Klemmbacke hervorrufen und dadurch in dieser ein das Negativ des Stabmusters darstellendes Muster erzeugen. Natürlich lassen sich die Backen auch auf andere Weise herstellen, wie z. B. durch Gießen um einen entsprechend geformten Kern. Eine aus einer bzw. mehreren solchen Backen hergestellte Klammer kann dann auf einen beliebigen Stab aufgebracht werden, dessen Muster gleich dem der Matrize ist.It is therefore not essential for the invention to match the Pattern at different points of the stick circumference, but the regularity of the Repetition of the pattern lengthways, making it possible to use the bracket optionally to be attached at different points of the rod. This regularity enables also an extremely simple and convenient manufacturing process for the Pattern of the clamping jaws. Following this procedure is made one with the desired pattern provided rod selected as a die, whereupon the jaw or jaws around a any inner part of the rod can be forged so that the protrusions of the rod Create indentations in the jaw and thereby a negative in it generate the pattern representing the bar pattern. Of course the cheeks can be also produce in other ways, such as. B. by casting around a suitably shaped Core. A clamp made from one or more such jaws can then can be applied to any bar, the pattern of which is the same as that of the die is.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nun an Hand der Zeichnung beschrieben werden. Es zeigt Fig. i eine Klammer der beschriebenen Art, die zwei aneinandergereihte, zur Betonvorspannung dienende gemusterte Bewehrungsstäbe miteinander verbindet, Fig. 2 einen Grundriß der in Fig. i im Aufriß gezeigten Klammer, Fig. 3 die Innenansicht einer Klemmbacke der in Fig. i und 2 dargestellten Klammer, Fig. 4 einen Aufriß einer abgeänderten Klammer mit aus keilförmigen Klemmschuhen bestehender Einspannvorrichtung, Fig. 5 eine Draufsicht und Fig.6 eine Stirnansicht der in Fig.4 gezeigten Klammer, wobei der obere Schuh der Einspannvorrichtung abgenommen ist.Embodiments of the invention will now be based on the drawing to be discribed. It shows Fig. I a bracket of the type described, the two Strung together patterned reinforcing bars used for prestressing concrete connects, Fig. 2 is a plan view of the bracket shown in Fig. i, Fig. 3 shows the inside view of a clamping jaw of the clamp shown in FIGS. 1 and 2, FIG. Figure 4 is an elevation of a modified clip with wedge-shaped clamping shoes Clamping device, FIG. 5 is a top view and FIG. 6 is an end view of the in FIG bracket shown, with the upper shoe of the jig removed.

Mit i0", iob sind in den Fig. i bis 3 zwei gleichartige Stäbe bezeichnet, die über ihre ganze Oberfläche mit einem einheitlichen Muster versehen sind. Das Muster besteht in diesem Fall aus zwei Längsrippen i i', i i" und zahlreichen Riffeln i2', i2", deren jede sich schraubenförmig über einen Bogen von nicht ganz i8o° erstreckt, wobei der Abstand, die Höhe und die Richtung dieser Riffeln so gewählt sind, daß sie den oben angeführten Bedingungen für »haftfeste« Musterungen entsprechen, also die volle Zugfestigkeit des Stabes zur Geltung kommen lassen. Man erkennt dabei, daß die auf entgegengesetzten Stabhälften liegenden Riffeln i2', 12" gegenläufig angeordnet sind, was verhindert, daß der Stab sich etwa aus dem ihn umgebenden Beton herausdrehen könnte, und daß der zwischen den Riffeln und der Stabachse eingeschlossene Winkel dem angegebenen Mindestmaß von d.5° entspricht.With i0 ", iob, two rods of the same type are denoted in FIGS. which are provided with a uniform pattern over their entire surface. That In this case, the pattern consists of two longitudinal ribs i i ', i i "and numerous corrugations i2 ', i2 ", each of which extends helically over an arc of not quite i8o °, the distance, the height and the direction of these corrugations are chosen so that they correspond to the above conditions for "adhesive" patterns, that is let the full tensile strength of the rod come into its own. You can see that the corrugations i2 ', 12 "lying on opposite rod halves run in opposite directions are arranged, which prevents the rod from about the surrounding concrete could turn out, and that the one between the corrugations and the rod axis included angles corresponds to the specified minimum dimension of d.5 °.

Eine Klammer 13, die aus zwei symmetrischen Hälften oder Klemmbacken 13Q und 13b besteht, umfaßt die beiden Stäbe io" und lob, wobei jede dieser Backen mit einer annähernd halbzylindrischen Rippe 14 (Fig. 3) versehen ist, deren Musterung das genaue Negativ des Stabmusters darstellt; das Muster jeder Backe besteht demnach aus zwei Längsnuten 15', 15", die zur Aufnahme der Rippen i i' bzw. i i" bestimmt sind, und aus bogenförmigen Furchen 16, die im Falle der Klemmbacke 13Q mit den Riffeln 12' und im Falle der Klemmbacke 13b mit den Riffeln 12" im Eingriff stehen. Die Klammer 13 ist ferner mit Befestigungsmitteln ausgerüstet, die ihre beiden Hälften zusammenhalten und hier beispielsweise als zwei Paar Bolzen 17', 17" gezeigt sind; diese Bolzen treten durch Löcher i8' bzw. 18" hindurch und tragen Muttern i9' bzw. ig', die beim Festschrauben die Erhebungen der Stäbe ioQ, lob in die entsprechenden Vertiefungen der Rillen 16 der beiden Klemmbacken einpressen und damit zwischen der Klammer und den Stäben eine innige Verbindung herstellen, die auch starken Schubspannungen, wie sie z. B. beim Spannen des Stabes gegen eine Betonlage auftreten, standhalten können. Diese Löcher können auch als Langlöcher ausgebildet sein, um einer etwaigen Versetzung der Teilmuster 12', 12" Rechnung zu tragen.A bracket 13 made up of two symmetrical halves or jaws 13Q and 13b consists of the two bars io "and lob, each of these jaws is provided with an approximately semi-cylindrical rib 14 (Fig. 3), the pattern represents the exact negative of the bar pattern; the pattern of each cheek exists accordingly from two longitudinal grooves 15 ', 15 ", which are intended to receive the ribs i i' and i i" are, and from arcuate grooves 16, which in the case of the jaw 13Q with the Corrugations 12 'and in the case of the jaw 13b with the corrugations 12 "in engagement. The bracket 13 is also equipped with fastening means that its two halves hold together and are shown here, for example, as two pairs of bolts 17 ', 17 "; these bolts pass through holes i8 'and 18 "and carry nuts i9' and 18". ig ', which when screwing the elevations of the rods ioQ, give praise in the corresponding Press in the indentations of the grooves 16 of the two clamping jaws and thus between the clamp and the rods create an intimate connection, which also creates strong shear stresses, how they z. B. occur when tensioning the rod against a concrete layer, withstand can. These holes can also be designed as elongated holes to avoid any Relocation of the partial patterns 12 ', 12 "to take into account.

Man erkennt, daß die Klammer 13 sich an den verschiedensten Stellen der Stäbe ioQ, lob anbringen läßt. Bei Weglassen eines Stabes, z. B. des Stabes lob, kann die Klammer als Anker für den anderen Stab, ioQ, dienen und das Spannen des Stabes ermöglichen, indem man beispielsweise eine hydraulische Presse zwischen der Klammer und einem durch den Stab vorzuspannenden Betonkörper ansetzt. In diesem Falle wird es sich natürlich empfehlen, die Klammer weiter innen am Stab anzubringen, damit ihre Backen über die ganze Länge ihrer Rillen 14 mit dem Stab im Eingriff stehen.It can be seen that the bracket 13 is in various places the wands ioQ, praise can be attached. If a rod is omitted, e.g. B. of the rod Praise, the bracket can serve as an anchor for the other rod, ioQ, and tensioning of the rod by, for example, placing a hydraulic press between the clamp and a concrete body to be prestressed by the rod attaches. In this Case, it will of course be advisable to attach the clamp further inside the rod, so that their jaws over the entire length of their grooves 14 with the rod in engagement stand.

Bei dem in den Fig. q. bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine abgeänderte, aus den Backen 113Q, 113b bestehende Klammer auf einen Stab i io aufgebracht, dessen Musterung derjenigen der Stäbe ioQ, lob ähnlich ist und aus Längsrippen I11' sowie Riffeln 112', 112" besteht. Bei 121 ist ein vorzuspannender, vom Stab iio durchsetzter Betonkörper angedeutet, mit dessen Stirnfläche eine Ankerplatte 122 in Berührung steht. Die Klemmbacken 113Q, 113b weichen von den halbzylindrischen Backen 13Q, 13b des vorangehenden Äusführungsbeispiels durch ihren rechteckigen Querschnitt sowie durch ihren trapezförmigen Längsschnitt ab, wodurch sich eine schräge Gleitfläche ergibt, auf der die keilförmigen Klemmschuhe i2oQ bzw. 120b aufliegen. Das Klammermuster entspricht selbstverständlich dem in Fig. 3 dargestellten, ist aber in der Stirnansicht von Fig.6 der Einfachheit halber nicht gezeigt. Die Klemmschuhe i2oQ, 120b werden mit Hilfe von Muttern i i9 durch Bolzen 117 zusammengehalten, die durch Rundlöcher i 18 in den Schuhen hindurchtreten, die Klammer selbst aber umgehen. Diese Schuhe bilden Anschlagflächen, die mit der Ankerplatte 122 in Berührung stehen, und zwar unabhängig davon, an welcher Stelle die Klemmbacken -113Q, 113b den Stab fassen und ob die Backen dabei einander genau gegenüberliegen. So läßt sich aus der Zeichnung erkennen, daß bei der in Fig. q. strichpunktiert gezeichneten Lage der Backe 113b der Schuh 120b gegenüber der voll ausgezogenen Lage zwar etwas gesenkt, aber nicht längs verschoben ist. Es können somit die Teilmuster 112', 112" beliebig gegeneinander versetzt sein, ohne daß dadurch die Arbeitsweise der Vorrichtung beeinträchtigt wird.In the case of the FIG. Q. 1 to 6, a modified clamp consisting of the jaws 113Q, 113b is applied to a rod i io, the pattern of which is similar to that of the rods ioQ, lob and consists of longitudinal ribs I11 ' and corrugations 112', 112 " a concrete body to be prestressed, penetrated by the rod iio, is indicated, with the end face of which an anchor plate 122 is in contact results in inclined sliding surface on which the wedge-shaped clamping shoes i2oQ and 120b rest. The clamp pattern corresponds of course to that shown in Fig. 3, but is not shown in the front view of Fig. 6 for the sake of simplicity Nuts i i9 held together by bolts 117 through round holes i 18 in the Sch uhen step through, but bypass the bracket itself. These shoes form stop surfaces that are in contact with the anchor plate 122, regardless of the point at which the clamping jaws -113Q, 113b grip the rod and whether the jaws are exactly opposite one another. It can be seen from the drawing that in the case of the in Fig. Q. The dot-dashed position of the jaw 113b of the shoe 120b is somewhat lowered compared to the fully extended position, but is not displaced longitudinally. The partial patterns 112 ′, 112 ″ can thus be offset from one another as desired without the functioning of the device being impaired as a result.

Versuche haben ergeben, daß Klammern der hier beschriebenen Art mit Sicherheit Spannungen an den Stab übertragen können, die dessen Zugfestigkeit erreichen oder sogar überschreiten, also z. B. von der Größenordnung von 8000 kg/cm2 sind.Tests have shown that brackets of the type described here can with certainty transfer stresses to the rod that reach or even exceed its tensile strength, so z. B. of the order of 8000 kg / cm2.

Erwähnt sei noch, daß die beschriebenen Fassungen im Verein mit Stäben von der oben als »haftfest« bezeichneten Art sich für Vorspannungszwecke auch dann mit Vorteil anwenden lassen, wenn es sich nicht darum handelt, den Stab im Beton anhaftend einzubetten oder überhaupt durch diesen hindurchzuführen, wenn also der Stab außerhalb des Betonteils verläuft oder von einer verbundhindernden Hülle gleitend umschlossen wird. Natürlich kann die Klammer auch mehr als zwei komplementäre, durch geeignete Befestigungsmittel zusammengehaltene Bestandteile oder Klemmbacken aufweisen.It should also be mentioned that the versions described in conjunction with rods of the type described above as "adhesive" is also suitable for prestressing purposes Can be used with advantage, if it is not a question of the rod in the concrete to be embedded in an adherent manner or to be guided through it at all, if so the Bar runs outside the concrete part or slides from a composite hindering shell is enclosed. Of course, the bracket can also have more than two complementary ones have suitable fasteners held together components or jaws.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Anchoring and butt joint of a prestressed concrete reinforcement bar with a regularly repeating lengthways, of elevations and depressions existing pattern consisting of a clamp with at least one jaw that a pattern complementary to the rod pattern to be attached to the rod by fastening means to be held so that the two patterns interlock positively.

2. Clip according to claim i, characterized by a wedge-shaped, against the clip movable part to compensate for pattern accuracy with a stop surface.

3. Clamp according to claim 2, consisting of two jaws with externally opposite one another, Wedge-shaped sliding surfaces running towards one another for two wedge-shaped shoes one Clamping device that presses with the shoes on the sliding surfaces and thereby holding the cheeks together. q ..

Clip according to claim 3, characterized in that the shoes are held together by the bracket bypassing bolts.

5. Clamp according to claim i, used for the butt joint connection of two rods of the same type.

6. A method for producing a clip according to any one of claims i to 5, characterized characterized in that each jaw to be patterned around one with the corresponding pattern provided rod is formed.

7. According to one of claims i to 6 to be anchored prestressed concrete reinforcement rod, characterized in that the shape and depth of the pattern are chosen so that forces can be transmitted to the rod through them over the length of the clamp comprising the rod, which of the tensile strength of the rod are at least approximately the same. Energized publications:. USA. Patent No. 2,377 9 $ o.