EP0211256B1 - Anker zum Einbetonieren in schwere Lasten - Google Patents

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EP0211256B1
EP0211256B1 EP86109331A EP86109331A EP0211256B1 EP 0211256 B1 EP0211256 B1 EP 0211256B1 EP 86109331 A EP86109331 A EP 86109331A EP 86109331 A EP86109331 A EP 86109331A EP 0211256 B1 EP0211256 B1 EP 0211256B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
saddle
flat
recess
flat bar
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP86109331A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0211256A2 (de
EP0211256A3 (en
Inventor
Siegfried Fricker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halfen & Co unistrut E GmbH KG
Original Assignee
Unistrut Europe PLC
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Publication date
Application filed by Unistrut Europe PLC filed Critical Unistrut Europe PLC
Priority to AT86109331T priority Critical patent/ATE62049T1/de
Publication of EP0211256A2 publication Critical patent/EP0211256A2/de
Publication of EP0211256A3 publication Critical patent/EP0211256A3/de
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Publication of EP0211256B1 publication Critical patent/EP0211256B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/142—Means in or on the elements for connecting same to handling apparatus

Definitions

  • the invention relates to an anchor consisting of solid material for concreting into heavy loads, such as precast concrete elements, according to the preamble of patent claim 1.
  • Transport anchors of this type are made of round steel or flat steel.
  • the round steel anchors have a raised round head and a flange-like foot to absorb the forces that occur when lifting.
  • Flat steel anchors have a recess in the head section for coupling the hoist.
  • the base part encased in concrete is provided with spreading lugs, which are formed by cutting the flat material in the base part and by bending apart the legs created by the cutting.
  • the dimensioning of the cross section of this has long been
  • known anchors depend on the size of the resistance moments that occur, because, depending on the load, there must always be a sufficient cross section of the anchor to prevent the spreading lugs from bending back under load and thus preventing the concrete-embedded anchor from being torn out.
  • Round anchors with a widened foot and flat anchors with expansion lugs must also be concreted into the precast concrete with a load-dependent minimum depth.
  • the installation depth of an anchor provided with base-side expansion lugs also depends on the approximately conical shape of the lines of force, which are determined by the saddle load and define the so-called breakout cone for the concrete of the precast element. This breakout cone should be as large as possible on the sides of the precast element to prevent the concrete from breaking out when the precast element is lifted.
  • flat anchors with expansion lugs require a relatively large overall length, since the spreading of the foot caused by separating the flat material affects its strength, especially since the incision must be relatively deep in order to avoid excessive deformation of the legs when bending.
  • two-hole anchors made of flat steel, which are intended to ensure that the load is introduced deeper into a thin precast concrete element (US Pat. No. 4,538,850).
  • the head part of such two-hole anchors is designed like flat anchors.
  • In the foot section there is a round or oval hole through which a so-called additional iron is threaded before concreting in.
  • the hole in the foot part of the two-hole anchor must have a correspondingly large amount of play.
  • the additional iron must have a sufficient length, which can be ten times the anchor length, in order to achieve secure anchoring.
  • the lifting anchor according to the preamble of claim 1 (US-A-4 580 378) consists of a flat iron with a recess provided in the anchor head for coupling the hoist and a round bolt which passes through a recess of the anchor base as an insert.
  • the round bolt is intended to prevent the cast-in anchor from tearing out when the precast concrete element is lifted. Its ends therefore form laterally approaches protruding the cross section of the anchor, the partially cylindrical surfaces of which absorb load forces resulting from the tensile force when the precast concrete element is lifted.
  • the flat anchor can only absorb relatively small load forces, and these lugs have a wedge effect under the tensile force, which can lead to the anchor being torn out under high load and resulting in an outbreak cone which is unfavorable in terms of position and size.
  • a round anchor intended for transporting precast concrete parts is also known (FR-A-2 102 100), which essentially consists of a fully embedded, open-ended sleeve with an internal thread for receiving a lifting element and can be solidly formed on the closed sleeve end. This end is reduced in diameter at the bottom, so that a flat part with its correspondingly large bore can be pushed on there. The flat part then lies with its main plane perpendicular to the axis of the sleeve and is held at its massive lower end in that an annular, aligned with the reduced end portion of the sleeve end extension is expanded like a full rivet.
  • the inserted flat part that completely surrounds the sleeve can absorb loads acting perpendicular to its main plane, which result from the tensile force, but the tensile force is only introduced into the flat part via the widened ring extension of the sleeve.
  • the forces occurring at this connection point can easily lead to a deformation of the ring approach, which engages under the flat part only with a conical widening, so that the flat part can tilt and the anchor sleeve can be pulled out of the bore of the flat part unintentionally when loaded.
  • the invention has for its object to design the flat anchor so that the side approaches can accommodate saddle loads without risk of tearing for the anchor and according to material, size, shape and location with little technical The effort must be adapted to a given load case.
  • the insert part which forms the lugs and is inserted into the recess of the anchor base is deformed in such a way that it is connected to the anchor base in a non-detachable manner and thus the risk of the anchor being torn out of the concrete is reliably prevented.
  • the existing saddle surfaces for the concrete due to the flat design of the lugs can absorb large loads without the lugs being able to detach from the flat iron.
  • These saddle surfaces can be designed to suit the respective load case and aligned with the flat iron, preferably in such a way that they are arranged symmetrically to the longitudinal median plane of the flat iron lying between them.
  • the manufacturing effort is low, since the anchor consists of only two simple parts, the flat iron, which forms the head, shaft and foot of the anchor, can be manufactured by punching and only a plug connection between the flat part and the plug-in part is necessary for assembly is then deformed.
  • the anchor 1 shows a known flat iron anchor 1 made of solid material.
  • the anchor has a head 3 with a recess 3 'for hanging the coupling part of a hoist, a shaft 4 and a foot 5.
  • the foot 5 has lugs 7 in the form of spread legs, which are created by cutting the foot and bending the legs apart.
  • the anchor base is concreted into a prefabricated concrete part 2 with the spread lugs 7; its surfaces facing the anchor head 3 form saddle surfaces 6.
  • the prefabricated concrete part 2 is raised by means of a lifting device acting on the anchor, the tensile forces act in a wedge shape in the concrete mass located above the saddle surfaces 6. This area is called the breakout cone.
  • Fig. 2 shows a well-known round anchor, which is embedded in a relatively thin precast concrete so that the anchor head 3 does not protrude beyond the upper edge 2 'of the precast.
  • a round anchor foot 5 adjoins the concreted-in anchor shaft 4, which forms a round attachment 7, which projects beyond the cross section of the shaft and has a saddle surface 6.
  • the fifth wheel load is distributed on all sides.
  • this has the disadvantage that the saddle forces enter the parallel surfaces 2a of the precast concrete element in a relatively short way.
  • the lines drawn show the relatively large breakout cone that occurs here and directly covers the side walls of the precast concrete part.
  • Embodiments of the anchor according to the invention are shown in FIGS. 3 to 6.
  • FIG. 3 to 3b show a flat iron anchor with anchor head 3 including receiving opening 3 'for the hoist, anchor shaft 4 and anchor base 5 concreted in precast concrete 2.
  • the head, shaft and foot of the anchor consist of a flat iron.
  • the anchor shaft 4 has, at a sufficient distance from its lower edge 10, a recess 8 lying transversely to its narrow sides in the form of a round hole which, like the recess 3 ', is punched out of the flat iron.
  • Fig. 4 shows a similar embodiment.
  • a separate from the flat iron 1 insert T is arranged, which is formed from a round bolt.
  • the insert T has over the cross section of the shaft 4 laterally projecting lugs 7 and 7 'or 7a and 7b, which with the anchor head 3 facing, flat, that is flat, saddle surfaces 6 and 6' or 6a and 6b after insertion of the round bolt are molded in a pressing process.
  • the middle section of this insert part T formed from the round bolt is held immovably in the recess 8 due to the broad, leaf-like design of the saddle surfaces 6 and 6 'or 6a and 6b.
  • a deformation of the lugs 7 and 7 'or 7a and 7b can be provided in such a way that on both sides of the recess 8 there is a compressed, bead-like widening 15 or 15 'is formed, which has the shape of an annular extension at least partially surrounding the recess 8.
  • the projections 7 and 7 'or 7a and 7b which protrude on both sides of the anchor foot 5 can be provided with saddle surfaces 6 and 6' or 6a and 6b, which in their geometric shape and in their inclined position the longitudinal center plane AA of the flat iron can be optimally designed with regard to the acting saddle forces, such that the position and size of the saddle forces and thus also the position and size of the breakup cone can be predetermined.
  • the surfaces 9 and 9 'or 9a and 9b of the lugs opposite the saddle surfaces 6 and 6' or 6a and 6b, ie facing the lower edge 10 of the armature can also be designed as flat, that is, flat surfaces.
  • the saddle surfaces are arranged symmetrically to the longitudinal center plane A-A of the armature lying between them, in order to enable precisely defined, uniform stresses on both sides of the armature 1.
  • each can be manufactured according to size and shape according to the design of the anchor so that the saddle forces can also be predetermined, ie defined.
  • the anchor according to the invention results in a widened, larger saddle surface and thus a considerably lower surface pressure.
  • the saddle surfaces 6 and 6 'or 6a and 6b are each advantageously inclined at an obtuse angle ⁇ with respect to the side surface of the anchor foot 5 parallel to the longitudinal center plane AA (FIGS. 3a and 4).
  • the saddle forces acting as normal forces perpendicular to the saddle surface can be via a larger spatial area and thus distributed over a larger concrete mass, which has a favorable effect when lifting the precast concrete part, since the concrete is less stressable than tensile stress.
  • the lugs 7 and 7 'or 7a and 7b can have in the section going through the longitudinal axis of the flat iron and perpendicular to the longitudinal center plane AA approximately the shape of a right-angled triangle or an approximate trapezoidal shape such that their cross section increases in the direction of the recess 8 and is largest near the recess.
  • the saddle surfaces 6a and 6b are each inclined to the side surface of the anchor foot 5 parallel to the longitudinal center plane A-A at an angle ⁇ which is larger than in the embodiment according to FIG. 3a.
  • the anchor according to the invention can thus be concreted into the precast concrete element with less rigidity and with less installation effort. 4, the anchor according to the invention can therefore have a particularly short overall length, which also results in a corresponding saving in material.
  • the design of the anchor according to the invention is particularly advantageous in the case of relatively narrow or thin precast concrete parts, since the mounting forces that occur can be directed in such a way that the lines of force, unlike in the case of, due to the definable position and shape of the mounting surfaces 6 and 6 'or 6a and 6b 2, run essentially near the longitudinal center plane AA of the anchor and are therefore predominantly in the middle of the narrow precast concrete part. As a result, the stress on the side walls of the precast concrete element shown in FIG. 2 is largely avoided.
  • the anchor in addition to the saddle surfaces 6a and 6b inclined at an angle ⁇ , the surfaces 9a and 9b of the projections 7a and 7b lying opposite them are inclined towards the side surfaces of the anchor foot 5 parallel to the longitudinal center plane AA, the planes of the surfaces 9a and 9b each form an angle ⁇ 'with the longitudinal center plane AA or the side surfaces of the anchor foot 5, which is smaller compared to the angle ⁇ .
  • the anchor can have an overall shorter overall length than the embodiment according to FIG. 3a with the same load capacity.
  • the same overall length corresponding to the larger angle of inclination ⁇ of the saddle surfaces 6a and 6b there is a higher load capacity and thus a functional increase in the installation depth of the armature.
  • an anchor 1 of the embodiment according to FIGS. 3 to 3b is installed in a relatively thin precast element 2.
  • the head 3 of the anchor is recessed into a recess in the precast concrete element, such that its upper edge 2, 2 'lies above the anchor head.
  • the recess 8 into which the round bolt is inserted symmetrically to the anchor foot, in such a way that the lugs 7 and 7 'projecting on both sides of the anchor 1 are of equal length with their saddle surfaces 6 and 6' (see FIG. 3a).
  • the saddle surfaces 6 and 6 ' have a precisely defined position in the prefabricated concrete part 2 and the saddle forces are due to the chosen large inclination of the saddle surfaces (angle ⁇ in Fig. 3a) essentially in the area of the anchor, which means a correspondingly large opening cone in the central area of the precast concrete part is concentrated.
  • the inclination of the saddle surfaces 6 and 6 'or 6a and 6b starting from the recess 8 also has the consequence that the lugs 7 and 7' or 7a and 7b lying transversely to the anchor 1 are subjected to less bending stress in comparison to Approaches whose surface lines of the load-bearing surfaces run at right angles to the longitudinal center plane of the anchor, or in which the saddle surfaces are concave (cf. FIG. 2).
  • 6, 6a and 6b show another embodiment of the flat anchor according to the invention. Instead of a central recess, there are two groove-like recesses 8 'and 8 "in the base 5 of this anchor, which lie opposite each other. One of two projections 7c and 7d, which are part of a deformed, originally square flat iron piece 11, are pressed into these recesses in a form-fitting manner. 6 and 6b), which forms the insert part T.
  • the flat iron piece 11 has a recess 12 which corresponds to the cross-section of the anchor foot 5 before the deformation and is delimited on its longitudinal sides by two middle sections 13 and 13 'of the flat iron piece the insertion and deformation of material of the flat iron piece 11 projecting on all sides beyond the outer contour of the anchor foot 5 forms saddle surfaces 6c, 6d, 6e and 6f.
  • the anchor according to FIGS. 6, 6a and 6b also has the advantage of a definable mounting surface.
  • the saddle surfaces 6c and 6d can be inclined downward, as in the embodiment of FIGS. 3 to 3b. With the alignment shown in FIGS. 6 to 6b perpendicular to the longitudinal center plane of the anchor, it can be achieved that the saddle forces run essentially parallel to the long sides of the precast concrete element, which is particularly useful in the case of narrow components, because forces directed transversely to these long sides, which can cause the precast concrete to break out sideways are largely avoided.
  • the saddle surfaces 6c, 6d, 6e and 6f surround the cross section of the flat iron forming the head, shaft and foot of the flat anchor 1 on all sides, the position and size of the saddle surfaces can be precisely determined depending on the specified load.
  • V-shaped deformation of the insert T in the direction of the lower edge 10 'of the armature in the region of the two opposite central sections 13 and 13' has the further advantage that the load force can be precisely specified in its direction.
  • the manufacture of the anchor according to the invention is simple and inexpensive because of the low material requirement and the simple processing.
  • the recess 8 or the recesses 8 'and 8 "should be at a distance from the lower edge 10 or 10' of the anchor which is sufficient to absorb the tensile forces occurring here with sufficient certainty on the base part of the anchor.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen aus Vollmaterial bestehenden Anker zum Einbetonieren in schwere Lasten, wie Betonfertigteile, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Zum Transportieren schwerer Lasten, insbesondere von Betonfertigteilen, wie vorgefertigte Mehrschichtplatten, Raumzellen, Fassadenverkleidungen, Stützen, Brüstungselemente und dgl., ist es bekannt, Anker aus Stahl in das Betonfertigteil so einzubetonieren, daß der Kopf des Ankers zum Ankuppeln des Kupplungsteiles eines Hebezeuges aus der Oberfläche des Betonteiles herausragt. Dabei liegt der Kopf des Ankers meist in einer im Betonfertigteil vorgesehenen Vertiefung, so daß er nicht über die Oberkante des Bauteiles übersteht. Transportanker dieser Art werden aus Rundstahl oder aus Flachstahl gefertigt. Die Rundstahlanker haben einen aufgestauchten Rundkopf und einen flanschartigen Fuß zur Aufnahme der beim Heben auftretenden Kräfte. Anker aus Flachstahl haben im Kopfteil eine Ausnehmung zum Ankuppeln des Hebezeuges. Ihr einbetonierter Fußteil ist bei der üblichen Ausführung zur Einleitung der Zugkräfte in den Beton mit Spreizansätzen versehen, die durch Einschneiden des Flachmaterials im Fußteil und durch Auseinanderbiegen der durch das Einschneiden entstandenen Schenkel gebildet werden. Die Dimensionierung des Querschnitts dieser seit langem bekannten Anker ist jedoch jeweils von der Größe der auftretenden Widerstandsmomente abhängig, weil je nach Beanspruchung stets ein ausreichender Querschnitt des Ankers vorhanden sein muß, um ein Zurückbiegen der Spreizansätze unter Last und damit ein Ausreißen des einbetonierten Ankers zu vermeiden. Es ist darum notwendig, bei der Bemessung solcher mit fußseitigen Spreizansätzen versehenen Anker einen für die jeweils vorgesehene Last vorgegebenen Mindestquerschnitt, insbesondere eine Mindestdicke einzuhalten, um der Gefahr des Ausreißens des Ankers zu begegnen.
  • Rundanker mit verbreitertem Fuß und Flachanker mit Spreizansätzen müssen zudem mit einer lastabhängigen Mindesttiefe in das Betonfertigteil einbetoniert werden. Je größer die aufzunehmende Last ist, umso tiefer muß der Fuß des Ankers im Betonteil verankert sein. Die Einbautiefe eines mit fußseitigen Spreizansätzen versehenen Ankers ist außerdem von dem etwa kegelförmigen Verlauf der Kraftlinien abhängig, die von der Aufsattellast bestimmt sind und den sogenannten Ausbruchkegel für den Beton des Fertigteiles definieren. Dieser Ausbruchkegel soll an den Seiten des Betonfertigteiles möglichst groß sein, um das Ausbrechen des Betons beim Anheben des Fertigteiles zu vermeiden. Darüberhinaus erfordern Flachanker mit Spreizansätzen eine relativ große Baulänge, da die durch Trennen des Flachmaterials bewirkte Spreizung des Fußes dessen Festigkeit beeinträchtigt, zumal der Einschnitt verhältnismäßig tief sein muß, um eine zu starke Verformung der Schenkel beim Abbiegen zu vermeiden.
  • Es ist bei Flachankern mit Spreizansätzen und auch bei Rundankern mit rundem, verbreiterem Fuß nicht möglich, die über den Anker in das Betonfertigteil eingeleiteten Kräfte genau vorherbestimmbar auszurichten. Das ist besonders bei Fertigbetonteilen geringer Dicke von Nachteil, weil dabei die Bruchfestigkeit eines solchen, mit einbetonierten Ankern versehenen Fertigteiles nicht genau berechenbar ist.
  • Für dünne Betonfertigteile ist es ferner bekannt, sogenannte Zweilochanker aus Flachstahl zu verwenden, die ein tieferes Einleiten der Last in einen dünnen Betonfertigteil gewährleisten sollen (US-A-4 538 850). Der Kopfteil solcher Zweilochanker ist wie bei Flachankern ausgebildet. Im Fußteil befindet sich ein rundes oder ovales Loch, durch welches vor dem Einbetonieren ein sogenanntes Zulageeisen eingefädelt wird, das quer zur Längsachse des Transportankers liegt und auf beiden Seiten die Lastkräfte auf einem verhältnismäßig langen Wege in die Tiefe des Betonfertigteiles einleiten soll. Um das Zulageeisen schnell und einfach vor dem Einbetonieren einfädeln zu können, muß das Loch im Fußteil des Zweilochankers ein entsprechend großes Spiel aufweisen. Außerdem muß das Zulageeisen eine ausreichende Länge haben, die das Zehnfache der Ankerlänge betragen kann, um eine sichere Verankerung zu erzielen. Diese Anforderungen bedingen einen verhältnismäßig hohen Material- und Kostenaufwand, zumal das getrennte Einfädeln der Zulageeisen einen zusätzlichen, verhältsmäßig umständlichen Arbeitsgang erfordert.
  • Der Transportanker nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (US-A-4 580 378) besteht aus einem Flacheisen mit im Ankerkopf vorgesehener Ausnehmung zum Ankuppeln des Hebezeuges und einem Rundbolzen, der als Einsetzteil eine Ausnehmung des Ankerfußes durchsetzt. Der Rundbolzen soll das Ausreißen des einbetonierten Ankers beim Anheben des Betonfertigteiles verhindern. Seine Enden bilden darum seitlich über den Ankerquerschnitt überstehende Ansätze, deren teilzylindrische Oberflächen Lastkräfte aufnehmen, die aus der Zug-kraft beim Anheben des Betonfertigteiles resultieren. Wegen der zylindrischen Form der Ansätze kann der Flachanker nur relativ geringe Lastkräfte aufnehmen, und diese Ansätze haben unter der Zugkraft eine Keilwirkung, die bei großer Last zum Ausreißen des Ankers führen kann und einen nach Lage und Größe ungünstigen Ausbruchkegel ergibt.
  • Es ist auch ein zum Transport von Betonfertigteilen bestimmter Rundanker bekannt (FR-A-2 102 100), der im wesentlichen aus einer vollständig einzubettenden, an einem Ende offenen Hülse mit Innengewinde zur Aufnahme eines Hebezeugelementes besteht und am geschlossenen Hülsenende massiv ausgebildet sein kann. Dieses Ende ist unten im Durchmesser reduziert, so daß dort ein Flachteil mit seiner entsprechend großen Bohrung aufgeschoben werden kann. Das Flachteil liegt dann mit seiner Hauptebene senkrecht zur Achse der Hülse und wird an deren massivem unteren Ende dadurch gehalten, daß ein ringförmiger, mit dem reduzierten Endteil fluchtender Ansatz des Hülsenendes nach Art eines Vollnietes aufgeweitet wird. Das eingesetzte, die Hülse vollständig umgebende Flachteil kann zwar senkrecht zu seiner Hauptebene wirkende Lasten aufnehmen, die aus der Zugkraft resultieren, jedoch wird die Zugkraft in das Flachteil nur über den aufgeweiteten Ringansatz der Hülse eingeleitet. Die an dieser Verbindungsstelle auftretenden Kräfte können leicht zu einer Verformung des Ringansatzes führen, der das Flachteil nur mit einer konischen Aufweitung untergreift, so daß sich das Flachteil verkanten und die Ankerhülse bei Belastung aus der Bohrung des Flachteiles ungewollt herausgezogen werden kann.
  • Ausgehend von dem gattungsgemäßen Anker (US-A-4 580 378) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Flachanker so auszubilden, daß die seitlichen Ansätze Aufsattellasten ohne Ausrißgefahr für den Anker aufnehmen können und nach Material, Größe, Form und Lage mit geringem technischen Aufwand einem gegebenen Lastfall anzupassen sind.
  • Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Anker wird das in die Ausnehmung des Ankerfußes eingesetzte, die Ansätze bildende Einsetzteil so verformt, daß es mit dem Ankerfuß unlösbar verbunden ist und damit auch die Gefahr eines Ausreißens des Ankers aus dem Beton sicher verhindert ist. Die durch flache Ausbildung der Ansätze vorhandenen Aufsattelflächen für den Beton können große Lasten aufnehmen, ohne daß sich die Ansätze von dem Flacheisen lösen können. Diese Aufsattelflächen können in Anpassung an den jeweiligen Lastfall gestaltet und zu dem Flacheisen ausgerichtet werden, vorzugsweise derart, daß sie symmetrisch zu der zwischen ihnen liegenden Längsmittelebene des Flacheisensangeordnet sind.
  • Der Herstellungsaufwand ist gering, da der Anker nur aus zwei einfachen Teilen besteht, wobei das Flacheisen, das Kopf, Schaft und Fuß des Ankers bildet, durch Stanzen gefertigt werden kann und zur Montage lediglich eine Steckverbindung zwischen dem Flachteil und dem Einsteckteil notwendig ist, das danach verformt wird.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Spreizanker in bekannter Ausführung,
    Fig. 2
    einen Rundanker in bekannter Ausführung,
    Fig. 3 bis Fig. 3b
    einen erfindungsgemäßen Anker, dessen Kopf, Schaft und Fuß aus einem Flacheisen bestehen, wobei Fig. 3 eine Ansicht auf die Breitseite und Fig. 3a eine Ansicht auf die Schmalseite des Flacheisens und Fig. 3b eine Draufsicht auf den Anker darstellt,
    Fig. 4
    den unteren Teil eines abgewandelten erfindungsgemäß ausgebildeten Ankers mit einem Flacheisen in einer Ansicht entsprechend Fig. 3a,
    Fig. 5
    den Anker nach Fig. 3, einbetoniert in ein Betonfertigteil,
    Fig. 6, 6a und 6b
    eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aus Flacheisen bestehenden Ankers in Ansicht auf die Breitseite (Fig. 6) und die Schmalseite (Fig. 6a) und in Draufsicht auf das Einsetzteil.
  • Fig. 1 zeigt einen bekannten aus Vollmaterial bestehenden Flacheisenanker 1. Der Anker hat einen Kopf 3 mit einer Aus-nehmung 3' zum Einhängen des Kupplungsteiles eines Hebezeuges, einen Schaft 4 und einen Fuß 5. Der Fuß 5 weist Ansätze 7 in Form von gespreizten Schenkeln auf, die durch Einschneiden des Fußes und Auseinanderbiegen der Schenkel entstanden sind. Der Ankerfuß ist in der Einbaulage nach Fig. 1 mit den gespreizten Ansätzen 7 in ein Betonfertigteil 2 einbetoniert; seine dem Ankerkopf 3 zugewandten Flächen bilden Aufsattelflächen 6. Wenn das Betonfertigteil 2 mittels eines am Anker angreifenden -Hebezeuges angehoben wird, wirken die Zugkräfte in der oberhalb der Aufsattelflächen 6 befindlichen Betonmasse keilförmig. Dieser Bereich wird als Ausbruchkegel bezeichnet.
  • Fig. 2 zeigt einen ebenfalls bekannten Rundanker, der in ein verhältnismäßig dünnes Betonfertigteil so eingebettet ist, daß der Ankerkopf 3 nicht über die obere Kante 2' des Fertigteiles hinausragt. An den einbetonierten Ankerschaft 4 schließt ein runder Ankerfuß 5 an, der einen runden Ansatz 7 bildet, welcher den Querschnitt des Schaftes rundum überragt und eine Aufsattelfläche 6 aufweist. Infolge dieser Ausbildung des Ankerfußtes 5 ist die Aufsattellast allseits verteilt. Beim Einbau in verhältnismäßig dünne Betonfertigteile hat dies den Nachteil, daß die Aufsattelkräfte auf verhältnismäßig kurzem Wege in die parallelen Flächen 2a des Betonfertigteiles eingehen. Die eingezeichneten Linien zeigen den hier auftretenden verhältnismäßig großen und unmittelbar die Seitenwände des Betonfertigteiles erfassenden Ausbruchkegel.
  • Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ankers sind in den Fig. 3 bis 6 dargestellt.
  • Die Fig. 3 bis 3b zeigen einen Flacheisen-Anker mit Ankerkopf 3 einschließlich Aufnahmeöffnung 3' für das Hebezeug, Ankerschaft 4 und im Betonfertigteil 2 einbetoniertem Ankerfuß 5. Kopf, Schaft und Fuß des Ankers bestehen aus einem Flacheisen. Der Ankerschaft 4 hat in ausreichendem Abstand von seiner Unterkante 10 eine quer zu seinen Schmalseiten liegende Ausnehmung 8 in Form eines Rundloches, das ebenso wie die Ausnehmung 3' aus dem Flacheisen ausgestanzt ist. Fig. 4 zeigt eine ähnliche Ausführung. In der Ausnehmung 8 ist ein von dem Flacheisen 1 getrenntes Einsetzteil T angeordnet, das aus einem Rundbolzen geformt ist. Das Einsetzteil T hat über den Querschnitt des Schaftes 4 seitlich überstehende Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b, die mit den zum Ankerkopf 3 hin weisenden, eben, also plan ausgebildeten Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b nach dem Einstecken des Rundbolzens in einem Preßvorgang angeformt sind. Der mittlere Abschnitt dieses aus dem Rundbolzen gebildeten Einsetzteiles T ist infolge der breiten, blattähnlichen Ausbildung der Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b unverrückbar in der Ausnehmung 8 gehalten. Zur absolut starren Verbindung zwischen dem Rundbolzen-Abschnitt und dem Fuß 5 des Ankers kann zusätzlich eine Verformung der Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b derart vorgesehen sein, daß auf beiden Seiten der Ausnehmung 8 je eine gestauchte, wulstartige Verbreiterung 15 bzw. 15' gebildet ist, welche die Form eines die Ausnehmung 8 mindestens teilweise umgebenden ringförmigen Ansatzes hat.
  • Infolge dieser Ausbildung lassen sich die zu beiden Seiten des Ankerfußes 5 überstehenden Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b mit Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b versehen, die in ihrer geometrischen Form und in ihrer Neigungslage zu der Längsmittelebene A-A des Flacheisens hinsichtlich der wirkenden Aufsattelkräfte optimal gestaltet werden können, derart, daß Lage und Größe der Aufsattelkräfte und damit auch Lage und Größe des Aufbruchkegels vorherbestimmbar sind.
  • Vorteilhaft können die den Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b gegenüberliegenden, also der Unterkante 10 des Ankers zugewandten Flächen 9 und 9' bzw. 9a und 9b der Ansätze ebenfalls als ebene, also plane Flächen ausgebildet sein.
  • Zweckmäßig sind die Aufsattelflächen, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, symmetrisch zu der zwischen ihnen liegenden Längsmittelebene A-A des Ankers angeordnet, um genau definierte, gleichmäßige Beanspruchungen beiderseits des Ankers 1 zu ermöglichen.
  • Durch die vorgesehene Flachpressung der überstehenden, die Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b bildenden Enden des in die Bohrung 8 eingesetzten Rundbolzens werden somit vorteilhaft genau definierbare ebene und ausreichend breite Aufsattelflächen 6, 6' bzw. 6a, 6b geschaffen, die je nach Auslegung des Ankers nach Größe und Form so hergestellt werden können, daß auch die Aufsattelkräfte vorherbestimmbar, also definierbar sind. Im Vergleich zu dem bekannten Spreizanker mit abgebogenen Spreizschenkeln und im Vergleich zu dem bekannten Zweilochanker mit im Querschnitt durchgehend rundem Zulageeisen oder Bolzen ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Anker eine verbreiterte, größere Aufsattelfläche und damit eine erheblich geringere Flächenpressung. Dabei werden die bei bekannten Ankern auftretenden Querkräfte vermieden, die dort durch Abbiegung der Spreizschenkel bzw. durch die Run dungen des Zulageeisens oder Bolzens bedingt und nach Größe und Lage nicht genau berechenbar sind. Auch wird bei dem erfindungsgemäßen Anker durch die starre formschlüssige Verbindung zwischen dem Flacheisen und dem eingesetzten Rundbolzen mit quer vorstehenden Aufsattelflächen 7 und 7' bzw. 7a und 7b eine absolut stabile und hinsichtlich der auftretenden Kräfte vorherbestimmbare Verankerung geschaffen.
  • Durch die Verformung des in das Fußteil 5 des Ankers 1 eingesetzten Bolzens zu Ansätzen 7 und 7' bzw. 7a und 7b mit ebenen Aufsattelflächen ergibt sich weiter der Vorteil, daß der Querschnitt des eingesetzten Bolzens in dem Bereich unverändert ist, in welchem die größte Auflast wirksam ist, nämlich unmittelbar neben der Laibung des Loches 8, so daß an dieser Stelle ein maximaler Querschnitt und damit eine ausreichende Festigkeit des Bolzens bezüglich der an dieser Stelle auftretenden größten Querkräfte besteht.
  • Vorteilhaft sind die Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b jeweils gegen die zur Längsmittelebene A-A parallele Seitenfläche des Ankerfußes 5 unter einem stumpfen Winkel ∝ geneigt (Fig. 3a und 4) Dadurch können die als Normalkräfte senkrecht auf die Aufsattelfläche wirkenden Aufsattelkräfte über einen großeren räumlichen Bereich und damit über eine größere Betonmasse verteilt werden, was sich beim Anheben des Betonfertigteiles günstig auswirkt, da der Beton weniger auf Zug als auf Druck beanspruchbar ist. Die Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b können in dem durch die Längsachse des Flacheisens und senkrecht zur Längsmittelebene A-A gehenden Schnitt etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks oder eine angenäherte Trapezform aufweisen, derart, daß ihr Querschnitt in Richtung auf die Ausnehmung 8 zunimmt und nahe der Ausnehmung am größten ist.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Aufsattelflächen 6a und 6b jeweils gegen die zur Längsmittelebene A-A parallele Seitenfläche des Ankerfußes 5 unter einem Winkel ∝ geneigt, der größer ist als bei der Ausführungsform nach Fig. 3a. Im Vergleich zu bekannten Spreizankern mit kleinerem Neigungswinkel der Spreizansätze kann der erfindungsgemäße Anker dadurch bei gleicher Festigkeit mit geringerer Einbauteife in das Betonfertigteil einbetoniert werden. Insbesondere in der Ausgestaltung nach Fig. 4 kann daher der erfindungsgemäße Anker eine besonders kurze Baulänge haben, woraus sich auch eine entsprechende Materialeinsparung ergibt.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ankers ist besonders bei verhältnismäßig schmalen bzw. dünnen Betonfertigteilen von Vorteil, da die auftretenden Aufsattelkräfte infolge der definierbaren Lage und Form der Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b so gerichtet werden können, daß die Kraftlinien, anders als bei dem Rundanker nach Fig. 2, im wesentlichen nahe der Längsmittelebene A-A des Ankers verlaufen und damit überwiegend in der Mitte des schmalen Betonfertigteiles liegen. Dadurch wird die in Fig. 2 dargestellte Beanspruchung der Seitenwände des Betonfertigteiles weitgehend vermieden.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind außer den im Winkel ∝ geneigten Aufsattelflächen 6a und 6b auch die ihnen gegenüberliegenden Flächen 9a bzw. 9b der Ansätze 7a und 7b gegen die zur Längsmittelebene A-A parallelen Seitenflächen des Ankerfußes 5 geneigt, wobei die Ebenen der Flächen 9a und 9b mit der Längsmittelebene A-A bzw. den Seitenflächen des Ankerfußes 5 jeweils einen Winkel ∝' bilden, der im Vergleich zu dem Winkel ∝ kleiner ist. Daraus ergibt sich ein günstiger, annähernd trapezförmiger Querschnitt der Ansätze 7a und 7b bei verhältnismäßig stark geneigten Aufsattelflächen 6a und 6b. Der Anker kann dadurch insgesamt bei gleicher Belastbarkeit eine noch kürzere Baulänge haben als bei der Ausführung nach Fig. 3a. Umgekehrt ergibt sich bei gleicher Baulänge entsprechend dem größeren Neigungswinkel ∝ der Aufsattelflächen 6a und 6b eine höhere Belastbarkeit und damit funktionell eine Vergrößerung der Einbautiefe des Ankers.
  • In der Darstellung nach Fig. 5 ist ein Anker 1 der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 3b in ein verhältnismäßig dünnes Betonfertigteil 2 eingebaut. Der Kopf 3 des Ankers ist in eine Ausnehmung des Betonfertigteiles vertieft eingesetzt, derart, daß dessen Oberkante 2, 2' oberhalb des Ankerkopfes liegt. Im Ankerfuß 5 befindet sich die Ausnehmung 8, in die der Rundbolzen symmetrisch zum Ankerfuß eingesetzt ist, derart, daß die zu beiden Seiten des Ankers 1 überstehenden Ansätze 7 und 7' mit ihren Aufsattelflächen 6 und 6' gleich lang sind (vgl. Fig. 3a). Die Aufsattelflächen 6 und 6' haben im Betonfertigteil 2 eine genau definierte Lage und die Aufsattelkräfte liegen infolge der gewählten großen Neigung der Aufsattelflächen (Winkel ∝ in Fig. 3a) im wesentlichen im Bereich des Ankers, wodurch ein entsprechend großer Aufbruchkegel im mittleren Bereich des Betonfertigteiles konzentriert ist.
  • Die von der Ausnehmung 8 ausgehende Neigung der Aufsattelflächen 6 und 6' bzw. 6a und 6b hat außerdem zur Folge, daß die quer zum Anker 1 liegenden Ansätze 7 und 7' bzw. 7a und 7b weniger auf Biegung beansprucht werden im Vergleich zu Ansätzen, deren Mantellinien der tragenden Oberflächen rechtwinklig zur Längsmittelebene des Ankers verlaufen, oder bei denen die Aufsattelflächen konkav sind (vgl. Fig. 2).
  • Die Fig. 6, 6a und 6b zeigen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flachankers. Anstelle einer mittigen Ausnehmung sind im Fuß 5 dieses Ankers zwei nutartige Ausnehmungen 8' und 8" vorhanden, die einander gegenüberliegen. In diese Ausnehmungen ist formschlüssig je einer von zwei Ansätzen 7c und 7d eingepreßt, die Bestandteil eines verformten, ursprünglich viereckigen Flacheisenstückes 11 sind (Fig. 6 und 6b), welches das Einsetzteil T bildet. Das Flacheisenstück 11 hat eine Ausnehmung 12, die vor der Verformung dem Querschnitt des Ankerfußes 5 entspricht und an ihren Längsseiten von zwei mittleren Abschnitten 13 und 13' des Flacheisenstückes begrenzt ist. Das nach dem Einsetzen und Verformen allseitig über die Außenkontur des Ankerfußes 5 überstehende Material des Flacheisenstückes 11 bildet Aufsattelflächen 6c, 6d, 6e und 6f. Um das Flacheisenstück 11 absolut formschlüssig in den nutförmigen, in der Ansicht nach Fig. 6 rechteckigen Ausnehmungen 8' und 8" zu befestigen, sind die beiden einander gegenüberliegenden mittleren Abschnitte 13 und 13' an den Flachseiten des Ankerfußes 5 annähernd V-förmig in Richtung zur Unterkante 10' des Ankers 1 verformt. Zur Erzielung gleicher Aufsattelkräfte an den einander gegenüberliegenden Aufsattelflächen liegt der In Scheitel 14 der verformten Mittelabschnitte 13 und 13' in der zwischen den Ansätzen 7c und 7d liegenden Längsmittelebene A-A des Ankers 1.
  • Der Anker nach den Fig. 6, 6a und 6b hat gleichfalls den Vorteil einer definierbaren Aufsattelfläche. Die Aufsattel flächen 6c und 6d können ebenso wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 3b nach unten geneigt sein. Mit der in den Fig. 6 bis 6b dargestellten Ausrichtung senkrecht zur Längsmittelebene des Ankers läßt sich erreichen, daß die Aufsattelkräfte im wesentlichen parallel zu den Längsseiten des Betonfertigteiles verlaufen, was insbesondere bei schmalen Bauteilen zweckmäßig ist, weil damit quer zu diesen Längsseiten gerichtete Kräfte, die zum seitlichen Ausbrechen des Betonfertigteiles führen können, weitgehend vermieden sind.
  • Da die Aufsattelflächen 6c, 6d, 6e und 6f den Querschnitt des den Kopf, Schaft und Fuß des Flachankers 1 bildenden Flacheisens allseitig umgeben, können Lage und Größe der Aufsattelflächen je nach der vorgegebenen Belastung genau vorherbestimmt werden.
  • Die V-förmige Verformung des Einsetzteiles T in Richtung zur Unterkante 10' des Ankers im Bereich der beiden einander gegenüberliegenden mittleren Abschnitte 13 und 13' hat den weiteren Vorteil, daß die Lastkraft in ihrer Richtung genau vorgegeben werden kann.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Ankers ist einfach und wegen des geringen Materialbedarfes und der einfachen Bearbeitung kostengünstig. Die Ausnehmung 8 bzw. die Ausnehmungen 8' und 8" sollen von der Unterkante 10 bzw. 10' des Ankers einen Abstand haben, der ausreicht, um die hier auftretenden Zugkräfte mit genügender Sicherheit am Fußteil des Ankers aufzunehmen.

Claims (14)

  1. Anker aus Vollmaterial zum Einbetonieren in schwere Lasten wie Betonfertigteile, mit einem Flacheisen, das einen Ankerkopf (3) mit einer Ausnehmung (3') zum Ankuppeln eines Hebezeuges, einen massiven Ankerschaft (4) und einen einzubetonierenden Ankerfuß (5) aufweist, in dem mindestens eine Ausnehmung (8; 8', 8") vorhanden ist, in die ein Einsetzteil (T) formschlüssig eingesetzt ist, dessen Enden über den Ankerquerschnitt seitlich überstehende Ansätze (7, 7'; 7a, 7b; 7c, 7d) mit Oberflächen für die aufzunehmenden Lastkräfte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (7, 7'; 7a, 7b; 7c, 7d) durch nachträgliche Verformung des am Ankerfuß (5) angebrachten Einsetzteiles (T) in der Ausnehmung (8; 8', 8") des Ankerfußes (5) unverrückbar gehalten und die Ansätze derart flach gestaltet sind, daß ihre Oberflächen Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b; 6c, 6d) für den Beton bilden.
  2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b; 6c, 6d) symmetrisch zu der zwischen ihnen befindlichen Längsmittelebene (A-A) des Ankers (1) angeordnet sind.
  3. Anker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b) in bezug auf die Längsmittelebene (A-A) des An kers (1) geneigt sind, derart, daß sie von dem Flacheisen aus im stumpfen Winkel (∝) nach außen gerichtet sind.
  4. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Aufsattelflächen (6a, 6b) gegenüberliegenden Flächen (9a, 9b) der Ansätze (7a, 7b) in bezug auf die Längsmittelebene (A-A) des Ankers (1) geneigt sind, derart, daß sie in einer Ebene liegen, die mit der Längsmittelebene (A-A) des Ankers (1) einen zur Aufsattelfläche (6a, 6b) hin geöffneten stumpfen Winkel (∝') bildet.
  5. Anker nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Aufsattelflächen (6a, 6b) mit dem Flacheisen gebildete stumpfe Winkel (∝) größer ist als der stumpfe Winkel (∝'), den die Ebenen der gegenüberliegenden Flächen (9a, 9b) mit der Längsmittelebene (A-A) des Ankers (1) bilden.
  6. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b; 6c, 6d) gegenüberliegenden Flächen (9, 9'; 9a, 9b; 9c, 9d) der Ansätze (7, 7'; 7a, 7b; 7c, 7d) Planflächen sind.
  7. Anker nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (7, 7') in einem die Längsachse des Ankerschaftes (4) enthaltenden Schnitt etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks oder eines Trapezes haben.
  8. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzteil (T) ein Rundbolzen ist, dessen über den Ankerquerschnitt überstehende Enden zur Bildung der planen Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b) verformt sind.
  9. Anker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Rundbolzens beiderseits der Ausnehmung (8, 8') des Ankerfußes (5) eine gestauchte, wulstartige Verbreiterung (15, 15') aufweisen.
  10. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsattelflächen (6, 6'; 6a, 6b) vom Ankerfuß (5) aus nach außen verbreitert und vorzugsweise blattartig ausgebildet sind.
  11. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Einsetzteiles (T) im Ankerfuß (5) zwei Ausnehmungen (8', 8") vorgesehen sind, die durch nutartige Einschnitte in den einander gegenüberliegenden Seiten des Flacheisens gebildet sind, und daß das Einsetzteil (T) ein Flacheisenstück (11) ist, das durch Verformung in die Ausnehmungen (8', 8") eingepreßt ist.
  12. Anker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Flacheisenstück (11) eine Ausnehmung (l2) aufweist, die vor der Verformung dem Querschnitt des Ankerfußes (5) entspricht, und daß nach dem Einsetzen und Verformen des Flacheisenstückes (11) dessen über die Außenkontur des Ankerfußes (5) überstehende Teile die Ansätze (7c und 7d) mit den seitlichen Aufsattelflächen (6c, 6d) und außerdem weitere Aufsattelflächen (6e, 6f) bilden, die beiderseits der anderen Flachseiten des Ankerfußes (5) liegen.
  13. Anker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Abschnitte (13, 13') des Flacheisenstückes (11), welche die Längsseiten von dessen Ausnehmung (12) begrenzen, zur formschlüssigen Halterung des Flacheisenstückes (11) in Richtung zu der den Ankerfuß (5) begrenzenden Unterkante (10') des Ankers (1) V-förmig verformt sind.
  14. Anker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel (14) der V-förmig verformten Abschnitte (13, 13') des Flacheisenstückes (11) in der zwischen den Ansätzen (7c und 7d) liegenden Längsmittelebene (A-A) des Ankers liegt.
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