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Spannkopf aus Beton für Stabbündel, insbesondere von Spannbetonbauteilen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannkopf aus Beton für Stabbündel, insbesondere
von Spannbetonbauteilen.
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Es ist bekannt, daß infolge von Schwinden und Kriechen des unter Spannung
zu haltenden Betons sich ein Spannungsabfall ergibt, den man durch Nachspannen der
Spannglieder ausgleicht. Bei Verwendung von mehreren dünnen Stäben, die zu Bündeln
zusammengefaßt werden, ergibt sich infolge der Verwendungsmöglichkeit eines hochwertigen
Stahls ein geringerer Spannungsabfall als bei Verwendung eines dicken Stabes. Man
bevorzugt deshalb solche Stabbündel, jedoch bereitet deren Verankerung beim Nachspannen
Schwierigkeiten. Man kennt die Verankerung der Drähte mittels Flach-bzw. Rundkeilen
in Stahlplatten oder in hohlkegelförmig ausgebildeten Teilen, die auch zur Übertragung
der Vorspannkräfte auf den Betonbauteil dienen. Diese Ausführung ist umständlich
und nicht immer zuverlässig. Die Verankerung von dicken Stäben erfolgt z. B. mittels
einer aufgeschraubten Mutter und einer Unterlagscheibe. Da einerseits bei den dicken
Stäben ein größerer Spannungsabfall als bei den Stabbündeln vorhanden ist und andererseits
die Verwendung des dicken Stabes zu einem größeren Stahlverbrauch führt als bei
Benutzung von Stabbündeln, ist man schon dazu übergegangen, beide Stahlgruppen zu
kombinieren, z. B. in der Weise, daß man die dünnen Stäbe mit höherer Festigkeit
mit Hilfe einer Hülse und eines
Walzgerätes auf einen mit Gewinde
versehenen dicken Stab geringerer Festigkeit aufwalzt und so eine zugfeste Bindung
erzeugt. Weiterhin hat man schon die Stäbe in einem außen mit Gewinde versehenen,
mehrfach durchbohrten zylindrischen Körper durch Aufnieten verankert. Solche Verankerungen
müssen sehr sorgfältig vorgenommen werden. Ihre Durchführung unmittelbar an der
Baustelle verursacht manche Schwierigkeit, wobei die nötige Sorgfalt nicht immer
beachtet werden kann. Es ist ferner die Verwendung einer konischen Hülse vorgeschlagen
worden, die die Spanndrahtenden aufnimmt und die mit Beton gefüllt wird. Am freien
Ende ist die Hülse mit einem Innengewinde versehen, in das der Zugbolzen eingreift,
an dem das Spannen durchgeführt wird. Eine solche Ausführung ist umständlich und
teuer. Die Konizität der Hülse verursacht große, radial gerichtete Kräfte, denen
die Hülse widerstehen muß. Das Anbringen des Innengewindes und die Beanspruchung
erfordern für die Hülse ein besonders hochwertiges Material.
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Bei der Herstellung von Stahlbetonkörpern in Balkenform, die aus einzelnen
Längsabschnitten bestehen, ist es weiterhin bekannt, die Spannkraft von einem Zugbolzen
auf die Spannstäbe durch Betonverguß zu übertragen. Hierbei ist in dem Betonkörper
ein Zugbolzen einbetoniert, dessen Zugkraft durch den Gleitwiderstand in den Beton
eingeleitet und auf die Spannglieder übertragen wird. Die Spannglieder sind hierbei
noch innerhalb des Betonkörpers abgebogen.
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Es sind weiterhin Ankerkörper bekannt, in denen die Enden der Zugglieder
von konvergierenden Pfahlschäften einbetoniert sind. Ein Zugseil durchsetzt den
Betonkörper und hintergreift ihn mit einem Ankerkonus. Dieser Ankerkonus liegt nur
mit einer verhältnismäßig kleinen Fläche am Betonkörper an, so daß an dieser Stelle
hohe Betonpressungen und im Innern des Betonkörpers hohe Scherspannungen auftreten
können.
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Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich demgegenüber dadurch
aus, daß bei dem den Spannkopf durchsetzenden Zugbolzen die Verankerungsvorrichtung
eine mehrfach gelochte Platte aufweist, durch deren Lochungen die Spannstabenden
einzeln geführt sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Anordnung, die im Beton des
Spannkopfkörpers auf überraschend einfache Weise günstige Spannungsverhältnisse
schafft. Man erhält einen an der Baustelle leicht herzustellenden Spannkopf aus
Teilen einfacher Form. Man kommt mit einem einzigen Gewinde aus, das vorteilhaft
aufgewalzt ist. Die gelochte Widerlagerplatte bietet Gewähr für eine gleichmäßige
Lastverteilung. Der Spannkopf gemäß der Erfindung hat einen vorteilhaft geringen
Durchmesser und ist ungleich billiger in der Herstellung als die bekannten konischen
Ankerkörper mit konischer Hülse.
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Vorteilhaft ist der Spannkopf bewehrt. Die Bewehrung stützt sich auf
die gelochte Platte ab. Die Bewehrung kann hierbei aus einer den Spannkopf umgebenden
Hülse oder aus einer in dem Spannkopf eingelagerten und diesen umgebenden Rundstahlwendel
bestehen.
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Die gelochte Widerlagerplatte kann mittels einer auf den Zugbolzen
aufgeschraubten :Mutter mit diesem verbunden sein. Das Gewinde am Zugbolzen wird
möglichst aufgewalzt. Zur Erhöhung der Haftung im Beton kann der Zugbolzen am Umfang
eine Aufrauliung 'aufweisen, z. B. kann man das Gewinde auf dem Bolzen durchlaufen
lassen. Eine solche Aufrauhung kann man auch an dem Innenmantel der den Beton umgebenden
Hülse vorsehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verankerung
eines Stabbündels nach dem Spannen; in der Fig. 2 ist der Spannkopf während der
Herstellung veranschaulicht; Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach III-III der Fig. i.
Das Stabbündel i aus @diinnen Einzelstäben hoher Festigkeit wird mit dem Bolzen
:2 dadurch zugfest verbunden, daß zwischen den beiden Teilen i und 2 als Haftmittel
ein Betonkörper 3 verwendet wird. Der Betonkörper 3 ist vorteilhaft bewehrt, und
zwar besteht die Bewehrung vorzugsweise aus einer ihn umschnürenden Hülse .4. Gemäß
der Erfindung wird eine zusätzliche Sicherung dadurch hergestellt, daß am Bolzenende
im Bündelkanal eine Platte bzw. Scheibe 5 angeordnet wird, die sich gegen die Bewehrung
d. abstützt. Die Scheibe 5 ist gelocht und gewährleistet den Abstand der Spannstäbe
i. Sie hat zusammen mit dem Bolzen 2 und einer auf diesen aufgeschraubten Mutter
6 unter anderem die Aufgabe, das Abscheren des gepreßten Betons von der inneren
Rohrwandung zu verhindern. Dadurch wird der Bolzen 2 gegen die Überschreitung der
Haftspannung gesichert. Die Bewehrung .l. als Hülse bzw. Mantelrohr übernimmt als
Umschnürung die auftretenden Ringzugkräfte. Erfahrungsgemäß ist bei Verwendung von
gerippten oder anderweitig oberflächenbehandelten Spannstäben eine Haftlänge von
ioo bis i5o mm bei Belastungen bis zum Bruch ausreichend. Man kann auch wesentlich
in der Länge darübergeben oder diese unterschreiten. Dies hängt jeweils von der
Vorspannung ab. Preßbeton 3, Bewehrung 4. und die Abschlußscheibe 5 mit Mutter 6
bilden zusammen mit den zu verankernden Stäben i und 2 einen einheitlichen Verbundkörper.
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Fig. i veranschaulicht die Anordnung der Verankerung gemäß der Erfindung
in dem unter Spannung zu setzenden Betonbauteil 7. Die Übertragung der Vorspannkräfte
auf den Betonbauteil kann in der üblichen Weise durch Mutter 8 und Unterlagscheibe
g erfolgen. Das Spanngerät wird an dem Gewinde des überstehenden Bolzenendes 2,
angesetzt und setzt die Vorspannkraft auf die Unterlagscheibe 9 ab, wodurch sie
auf den Betonbauteil übertragen wird. Ist der Dehnweg, der der erforderlichen Vorspannung
entspricht, erreicht, wird die Mutter 8 angezogen.
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Die Herstellung des Spannkopfes gemäß der Erfindung erfolgt in einfacher
Weise dadurch, daß
man die Hülse 4. am freien Ende durch eine gelochte
Scheibe io od. dgl. schließt, durch die der Abstand der Spannstäbe auch an diesem
Ende gehalten wird. Danach füllt man das Innere des Teiles 4. mit Preßbeton aus,
und zwar durch die Öffnung 12, die nachher geschlossen werden kann. Nach Erhärten
des Preßbetons 3 werden die Mutter 8 und die Scheiben io und i i wieder abgezogen,
wobei die Scheibe i i lediglich zum völligen Abschließen verwendet worden ist. Diese
Scheiben können wieder benutzt werden. An Stelle von Spanngliedern mit kreisförmigem
Querschnitt können auch solche mit ovalem Querschnitt oder tordierte Stäbe mit oder
ohne Querrippen verwendet werden.