EP1507050A1 - Krafteinleitungselement - Google Patents

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EP1507050A1
EP1507050A1 EP03018364A EP03018364A EP1507050A1 EP 1507050 A1 EP1507050 A1 EP 1507050A1 EP 03018364 A EP03018364 A EP 03018364A EP 03018364 A EP03018364 A EP 03018364A EP 1507050 A1 EP1507050 A1 EP 1507050A1
Authority
EP
European Patent Office
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composite material
force introduction
introduction element
adhesive
extension element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03018364A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Rüegg
Reto Clénin
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.)
Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements

Definitions

  • the invention is based on a force introduction element for Anchoring a band-shaped composite material to a support structure according to the preamble of the first claim.
  • the invention also relates to a method for increasing the tensile load a band-shaped composite material and the use of a Force introduction element for reinforcing a support structure.
  • the solution to the problem is that after the clamping process of the band-shaped composite material in the pulling direction in a second step a means for preventing additional stress build-up at Transition from the cross-traverse to the force introduction element is used.
  • the composite is over the The force application element and the transverse crosshead are tensioned onto the preload load. This creates voltage spikes at the transition of the cross-beam to Force application element.
  • After preloading and anchoring on Bauwerk will use a compound with the composite material in a stretched state an adhesive or mechanically bonded.
  • the connection between the Means and the composite material is free of tension at this time.
  • at an additional load of the composite e.g. from operating loads, become the resulting additional stresses mainly on the upstream means directly into a supporting structure and not or only slightly in the Transmitted force introduction element. This results in an increase in the Total load while maintaining the required safety factor.
  • the force introduction element may be referred to as a clamping head be and can be configured essentially as desired.
  • this force introduction element of two pressure plates and at least one tension member passed through the composite, e.g. Bolt.
  • the composite material is using two pressure plates with the help of uniformly distributed printing elements or by means of one on the entire Anpress Design acting hydraulic pressure chamber against a bow-shaped yoke held supported.
  • clamping wedges instead of bolts and plates are used clamping wedges, the elliptical ring hoop to the Composite material to be pressed.
  • the inventive solution used for each existing on the market force application element can be.
  • This means of reducing stress peaks at the transition from the cross-beam to the force introduction element can Extension element to the composite material and tensile to the Transverse cross member mechanically anchored and / or glued.
  • the cross-beam is in the second step by injecting an adhesive connected to the composite material. Increased by this tensioning process the maximum transferable operating forces in compliance with a Safety factor of 1.5 at least 20-50% in a range of 300 up to 400 kN.
  • FIG. 1 and 1a is a force introduction element 1 after a Clamping process shown.
  • the clamping process can first with a pull press take place, which is temporarily arranged on the force introduction element 1.
  • Threaded rods 9 are laterally on the force introduction element. 1 mounted, these threaded rods 9 through the cross-beam 2 of the Force introduction element 1 lead.
  • the force application element 1 is about the cross-beam 2 and the threaded rod 9 in a not shown Anchoring tube or shear pin held in a well in a Support structure 10 is attached.
  • a threaded screw 8 of Threaded rod 9 the tension of the composite material 5 can be increased.
  • Adhesive 6 becomes after the clamping process of the force introduction element 1 in the pulling direction 11 in a second step on and in front of the transverse cross member 2 opposite the force introduction element 1 on the band-shaped Composite 5 applied.
  • the adhesive is especially pasty to the To facilitate processing.
  • An extension element 4 is placed on the on the band-shaped composite material 5 lying adhesive compound 6 launched and on glued the cross-Traverse 2 of the force application element 1 and preferably mechanically by lateral sliding of the Extension element 4 anchored in the cross-beam 2. For this purpose, the Cross-traverse clamp-like extensions on.
  • the extension element 4 must be resistant to tension with the transverse crossbeam. 2 be connected.
  • the shape of the extension element 4 depends on the Choice of material of the extension element 4 and the thickness of Composite 5 and is chosen, inter alia, that the Extension element 4 to the composite material 5 back from the cross-beam Tapered away.
  • the extension element 4 can take any shape, but preferably have a tongue or wedge-shaped configuration to optimally reduce the voltage peaks. Also, in the Extension element 4 in the pulling direction 11 a few centimeters long ribs and folds 13 are introduced to allow for optimal bonding and to ensure optimum stress relief.
  • the extension element 4 preferably has a length, respectively on the top and bottom of the band-shaped composite material 5, of 100 mm, in particular 50 mm. In the center of the extension element, this preferably has a thickness of a maximum of 10 mm, in particular a maximum of 5 mm.
  • the Extension element 4 and the cross-beam 2 is preferably made metallic, ductile materials, in particular of aluminum, steel or Titanium.
  • the adhesive 6, e.g. a 2K adhesive based on epoxy resins, must a good adhesion not only to the composite material 5, but also to the Extension element 4 have and should have a high strength.
  • the transferable force increases in compliance with the Fuse factor of 1.5 up to 20 - 50% compared to one Force introduction element 1, in which a cross-Traverse 2 frontally arranged the pressure plates 3 and no extension element 4 is used becomes.
  • the available tensile load of the composite material 5 can be utilized to a greater extent and an expected tensile force of 300 to 400 kN can be achieved.
  • the composite material 5 can be configured in the form of a lamella, which consists of fibers and a synthetic resin.
  • the fiber can be in one Direction i. be formed unidirectionally or additionally fibers in others Directions, in particular an angle plus 45 ° and minus 45 °, to be constructed unidirectional main fiber direction.
  • the fibers can preferably of aramid, carbon, glass, etc., which are in a synthetic resin are embedded.
  • the synthetic resin may be a duromer such as e.g. Epoxy, acrylates or a thermoplastic material, such as e.g. Polyamide, epoxy, acrylates.
  • a duromer such as e.g. Epoxy, acrylates or a thermoplastic material, such as e.g. Polyamide, epoxy, acrylates.
  • Figure 1 b shows the force introduction system 1, in which before the Clamping process a bond 6 between the cross-beam 2 and the Composite material 5 executed and after the clamping process the Extension element 4 is attached. This results in the area of the cross-beam 2 shows a different voltage curve 12 than that in FIG. 1 shown so that the highest voltage peaks already in the range of Cross traverse occur.
  • Figures 2 and 2a show that after the clamping process of a Force introduction element 1 in the pulling direction 11 in a second step the Cross-Traverse 2 by injecting an adhesive 6 with the Composite 5 is connected. Since the cross-Traverse 2 in a second Step is glued to the composite material 5, the voltage spikes both at the location of the cross-beam 2 and the composite material 5 as well as on Location of the transverse cross member 2 and the force application element 1 highest and decrease in the pulling direction 11.
  • extension element 4 lying on the adhesive compound 6 on the band-shaped composite material 5 placed and glued to the cross-beam 2 of the force application element 1 and fixed with at least one screw 7. This points to that Extension element 4 an extension with holes through which the Guided screws and can be connected to the cross-beam.
  • 4a, 4b and 4c is the extension element 4 on the lower side to the composite material. 5 specially shaped to a good bond and thus a high To ensure tension in the pulling direction 11.
  • the Extension element 4 is also here on the adhesive 6, which on the band-shaped composite material 5 was applied, laid on and also adhered to the cross-beam 2 of the force introduction element 1.
  • the lower side of the extension element 4 to the composite material 5 is, for example, according to FIG. 4a wedge-shaped, according to FIG. 4b zigzag or according to Fig. 4c wavy.
  • FIG. 4a wedge-shaped according to FIG. 4b zigzag
  • Fig. 4c wavy.
  • In the field of rejuvenation must due to the small thickness of the extension element if necessary, to dispense with a special shape.
  • These above described shapes can also in the cross-Traverse. 2 be applied.

Abstract

Bei einem Krafteinleitungselement (1) zur Verankerung eines bandförmigen Verbundwerkstoffs (5) an einer Tragstruktur (10) wird der Verbundwerkstoff (5) mittels des Krafteinleitungselementes (1) vorgespannt. Im Übergangsbereich vom Krafteinleitungselement (1) zum Verbundwerkstoff (5) ist ein Mittel (2, 4, 6) zur Verhinderung von zusätzlichen Spannungsspitzen bei Beanspruchungen des Verbundwerkstoffs (5) oberhalb der Vorspannlast mit dem Verbundwerkstoff (5) verbunden. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einem Krafteinleitungselement zur Verankerung eines bandförmigen Verbundwerkstoffs an einer Tragstruktur nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erhöhung der Zuglast eines bandförmigen Verbundwerkstoffs sowie die Verwendung eines Krafteinleitungselementes zur Verstärkung einer Tragstruktur.
Stand der Technik
Zum nachträglichen Verstärken von Tragstrukturen werden seit einigen Jahren nebst Stahllamellen auch Lamellen aus Verbundwerkstoffen eingesetzt. Diese Verbundwerkstoffe werden entweder schlaff ohne Längsvorspannung oder über Endverankerungen vorgespannt mit der Tragstruktur verklebt. Derartige Endverankerungen sind bekannt und verschiedene Befestigungsmethoden zur Kraftübertragung von einem Krafteinleitungselement zum Verbundwerkstoff sind bereits im Markt eingeführt. Bei den meisten der heute verfügbaren Krafteinleitungen sind die übertragbaren Kräfte aber kleiner als die Zugfestigkeit des Verbundwerkstoffs, was den Nachteil hat, dass das Zugpotential des Verbundwerkstoffs nur zu einem begrenzten Teil ausgenützt werden kann, was zu unwirtschaftlichen Lösungen führt.
Bei den meisten der bisher verwendeten Krafteinleitungen werden die bei der Vorspannung auftretenden Zugkräfte über Reibkräfte durch Klemmen oder Kleben von einem Krafteinleitungselement auf den Verbundwerkstoff übertragen. Das Hauptproblem bei den heute verfügbaren Krafteinleitungen besteht darin, dass Spannungsspitzen am Übergang vom Verbundwerkstoff in das Krafteinleitungselement entstehen. Die maximal übertragbare Zuglast wird aber dann erreicht, wenn die Schubkraft in den Spannungsspitzen die maximal übertragbare Haftreibung, respektive die maximal übertragbare Klebfestigkeit erreicht. Die Erfahrung hat gezeigt, dass auch bei sorgfältig ausgeführten Krafteinleitungen, beschrieben zum Beispiel in WO 99/10613 A1 und WO 96/21785, die maximal übertragbare Zuglast nur etwa 70 bis 75% der maximalen Zuglast des Verbundwerkstoffs erreicht. Aus diesem Grund können solche Krafteinleitungen bei Einhaltung eines Sicherheitsfaktors von 1.5 nur bis etwa 50% der maximalen Zuglast des Verbundwerkstoffs beansprucht werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des bestehenden Standes der Technik zu überwinden und Mittel zur Verfügung zu stellen die eine Erhöhung der maximal übertragbaren Zuglast ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines erfindungsgemässen Krafteinleitungselementes gemäss Anspruch 1 gelöst.
Die Lösung der Aufgabe beruht darin, dass nach dem Spannprozess des bandförmigen Verbundwerkstoffs in Zugrichtung in einem zweiten Schritt ein Mittel zur Verhinderung eines zusätzlichen Spannungsaufbaus am Übergang von der Quer-Traverse zum Krafteinleitungselement eingesetzt wird.
Im ersten Schritt wird der Verbundwerkstoff über das Krafteinleitungselement und die Quer-Traverse auf die Vorspannlast gespannt. Dabei entstehen Spannungsspitzen am Übergang der Quer-Traverse zum Krafteinleitungselement. Nach dem Vorspannen und dem Verankern am Bauwerk wird ein Mittel mit dem Verbundwerkstoff in gespanntem Zustand mit einem Klebstoff oder mechanisch verbunden. Die Verbindung zwischen dem Mittel und dem Verbundwerkstoff ist zu diesem Zeitpunkt spannungsfrei. Bei einer Zusatzbelastung des Verbundwerkstoffs, z.B. aus Betriebslasten, werden die daraus resultierenden Zusatzspannungen zur Hauptsache über das vorgelagerte Mittel direkt in eine Tragstruktur und nicht oder nur gering in das Krafteinleitungselement übertragen. Es resultiert eine Erhöhung der Gesamttraglast unter Beibehaltung des erforderlichen Sicherheitsfaktors.
Das Krafteinleitungselement kann als ein Klemmkopf bezeichnet werden und kann im wesentlichen beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise besteht dieses Krafteinleitungselement aus zwei Anpressplatten und mindestens einem durch den Verbundwerkstoff geführten Zugelement, z.B. Bolzen. Oder der Verbundwerkstoff wird mit zwei Anpressplatten mit Hilfe von gleichmässig verteilten Druckelementen oder mittels einer auf der gesamten Anpressfläche wirkenden hydraulischen Druckkammer gegen ein bügelförmiges Joch abgestützt gehalten. Oder anstelle von Bolzen und Platten werden Klemm-Keile verwendet, die über elliptische Ringbügel an den Verbundwerkstoff gedrückt werden.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass die erfinderische Lösung für jedes auf dem Markt vorhandene Krafteinleitungselement eingesetzt werden kann. Dieses Mittel zum Abbau von Spannungsspitzen am Übergang von der Quer-Traverse zum Krafteinleitungselement kann ein Verlängerungselement sein, das an den Verbundwerkstoff und zugfest an die Quer-Traverse mechanisch verankert und/oder geklebt wird. Oder die Quer-Traverse wird im zweiten Verfahrensschritt durch Einspritzen eines Klebstoffes an den Verbundwerkstoff verbunden. Durch dieses Spannverfahren erhöht sich die maximal übertragbaren Betriebszugskräfte bei Einhaltung eines Sicherheitsfaktors von 1.5 um mindestens 20-50% in einen Bereich von 300 bis 400 kN.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1:
Eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform;
Fig. 1a:
Eine schematische Draufsicht der ersten Ausführungsform;
Fig. 1b:
Eine schematische Seitenansicht der ersten Ausführungsform in einer leicht abgewandelten Ausführung;
Fig. 2:
Eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 2a:
Eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform;
Fig. 3:
Eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform;
Fig. 3a:
Eine Draufsicht der dritten Ausführungsform;
Fig. 4:
Eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform;
Fig. 4a:
Eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform mit einer keilförmigen Verklebung des Verlängerungselementes an den Verbundwerkstoff;
Fig.4b:
Eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform mit einer zickzackförmigen Verklebung des Verlängerungselementes an den Verbundwerkstoff;
Fig. 4c:
Eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform mit einer wellenförmigen Verklebung des Verlängerungselementes an den Verbundwerkstoff.
Weg zur Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1, 1 a, 1 b und 2, 2a und 3, 3a und 4, 4a, 4b, 4c werden vier Ausführungsformen darstellt.
In den Figuren 1 und 1a ist ein Krafteinleitungselementes 1 nach einem Spannprozess dargestellt. Der Spannprozess kann zuerst mit einer Zugpresse erfolgen, die am Krafteinleitungselement 1 temporär angeordnet wird. Darauf wird die Zuglast des Verbundwerkstoffs 5 von einer Quer-Traverse 2 übernommen. Gewindestangen 9 sind seitlich am Krafteinleitungselement 1 angebracht, wobei diese Gewindestangen 9 durch die Quer-Traverse 2 des Krafteinleitungselementes 1 führen. Das Krafteinleitungselement 1 wird über die Quer-Traverse 2 und die Gewindestange 9 in einem nicht dargestellten Verankerungsrohr bzw. Schubdorn gehalten, der in einem Bohrloch in einer Tragstruktur 10 befestigt ist. Durch Drehen einer Gewindeschraube 8 der Gewindestange 9 kann die Spannung des Verbundwerkstoff 5 erhöht werden.
Klebstoff 6 wird nach dem Spannprozess des Krafteinleitungselementes 1 in Zugrichtung 11 in einem zweiten Schritt an und vor die Quer-Traverse 2 gegenüber dem Krafteinleitungselement 1 auf den bandförmigen Verbundwerkstoff 5 aufgebracht. Der Klebstoff ist insbesonder pastös, um die Verarbeitung zu erleichtern. Ein Verlängerungselement 4 wird auf die auf dem bandförmigen Verbundwerkstoff 5 liegende Klebstoffmasse 6 aufgelegt und an die Quer-Traverse 2 des Krafteinleitungselementes 1 geklebt und vorzugsweise mechanisch durch seitliches Schieben des Verlängerungselementes 4 in der Quer-Traverse 2 verankert. Dazu weist die Quer-Traverse klammerartige Fortsätze auf.
Das Verlängerungselement 4 muss zugfest mit der Quer-Traverse 2 verbunden sein. Die Form des Verlängerungselementes 4 richtet sich nach der Materialwahl des Verlängerungselementes 4 und der Dicke des Verbundwerkstoffs 5 und wird unter anderem so gewählt, dass sich das Verlängerungselement 4 zum Verbundwerkstoff 5 hin von der Quer-Traverse weg verjüngt.
Das Verlängerungselement 4 kann irgendeine Form einnehmen, bevorzugt jedoch eine zungen- oder keilförmige Ausgestaltung innehaben, um die Spannungsspitzen optimal herabzusetzen. Auch können in das Verlängerungselement 4 in der Zugrichtung 11 einige Zentimeter lange Rippen und Falten 13 eingebracht werden, um damit für eine optimale Verklebung und einen optimalen Spannungsabbau zu sorgen. Das Verlängerungselement 4 weist vorzugsweise eine Länge, jeweils auf der Ober- und Unterseite des bandförmigen Verbundwerkstoffs 5, von 100 mm, insbesondere 50 mm auf. In der Mitte des Verlängerungselementes weist dieses vorzugsweise eine Dicke von maximal 10 mm, insbesondere maximal 5 mm auf. Das Verlängerungselement 4 und die Quer-Traverse 2 besteht vorzugsweise aus metallischen, duktile Materialien, insbesondere aus Aluminium, Stahl oder Titan.
Der Klebstoff 6, z.B. ein 2K-Klebstoff auf Basis von Epoxidharzen, muss eine gute Haftung nicht nur zum Verbundwerkstoff 5, sondern auch zum Verlängerungselement 4 haben und sollte eine hohe Festigkeit aufweisen.
Die bei diesem Spannprozess auftretenden Spannungen sind im Spannungsdiagramm 12 schematisch dargestellt, wobei x den Weg entlang des Krafteinleitungselementes 1 und y die Kraft am Ort x darstellt. Da die Quer-Traverse 2 nicht an den Verbundwerkstoff 5 verklebt ist, sind die Spannungsspitzen am Übergang von der Quer-Traverse 2 zum Krafteinleitungselement 1 am höchsten und vermindern sich gegen Null bis zum von der Quer-Traverse 2 abgewendetem Ende der Anpressplatten 3 des Krafteinleitungselementes 1. Durch das Anbringen des Verlängerungselementes 4 werden zusätzliche Spannungsspitzen am Ort der Quer-Traverse 2 und des Krafteinleitungselementes 1 weitgehend verhindert. Dadurch erhöht sich die übertragbare Kraft unter Einhaltung des Sicherungsfaktors von 1.5 bis zu 20 - 50% im Vergleich zu einem Krafteinleitungselement 1, bei welchem eine Quer-Traverse 2 stirnseitig an den Anpressplatten 3 angeordnet und kein Verlängerungselement 4 verwendet wird. Die verfügbare Zuglast des Verbundwerkstoffs 5 kann höher ausgenützt und eine erwartete Zugkraft von 300 bis 400 kN erreicht werden.
Der Verbundwerkstoff 5 kann in Form einer Lamelle ausgestaltet sein, die aus Fasern und einem Kunstharz besteht. Die Faser können in einer Richtung d.h. unidirektional ausgebildet sein oder zusätzlich Fasern in anderen Richtungen, insbesondere eines Winkels plus 45° und minus 45°, zur unidirektionalen Hauptfaserichtung aufgebaut sein. Die Fasern können vorzugsweise aus Aramid, Carbon, Glas etc. sein, die in einem Kunstharz eingebettet sind. Das Kunstharz kann ein Duromer, wie z.B. Epoxy, Acrylate oder ein thermoplastisches Material, wie z.B. Polyamid, Epoxy, Acrylate sein. Für die Erreichung einer optimalen Haftung zur Anpressplatte 3 ist die Oberfläche des Verbundwerkstoffs 5 vorzugsweise speziell geprägt, z.B. mittels Schleifen aufgeraut oder mit einem Klebstoff vorbehandelt oder mit einem Vorbehandlungssystem, wie z.B. Primer, Plasma etc. behandelt.
Figur 1 b zeigt das Krafteinleitungssystem 1, bei dem vor dem Spannprozess eine Verklebung 6 zwischen der Quer-Traverse 2 und dem Verbundwerkstoff 5 ausgeführt und nach dem Spannprozess das Verlängerungselement 4 angebracht wird. Das ergibt im Bereich der Quer-Traverse 2 einen anderen Spannungsverlauf 12 als derjenige in der Figur 1 dargestellt, so dass die höchsten Spannungsspitzen bereits im Bereich der Quer-Traverse auftreten.
Die Figuren 2 und 2a zeigen, dass nach dem Spannprozess eines Krafteinleitungselementes 1 in Zugrichtung 11 in einem zweiten Schritt die Quer-Traverse 2 durch Einspritzen eines Klebstoffes 6 mit dem Verbundwerkstoff 5 verbunden wird. Da die Quer-Traverse 2 in einem zweiten Schritt an den Verbundwerkstoff 5 verklebt wird, sind die Spannungsspitzen sowohl am Ort der Quer-Traverse 2 und dem Verbundwerkstoff 5 als auch am Ort der Quer-Traverse 2 und des Krafteinleitungselementes 1 am höchsten und vermindern sich in der Zugrichtung 11.
Dargestellt in den Figuren 3 und 3a wird das Verlängerungselement 4 auf die Klebstoffmasse 6 auf dem bandförmigen Verbundwerkstoff 5 liegend aufgelegt und an die Quer-Traverse 2 des Krafteinleitungselementes 1 geklebt und mit mindest einer Schraube 7 fixiert. Dazu weist das Verlängerungselement 4 einen Fortsatz mit Löchern auf, durch die die Schrauben geführt und mit der Quer-Traverse verbunden werden können.
Bei der in den Figuren 4, 4a, 4b und 4c dargestellten Ausführungsform ist das Verlängerungselement 4 auf der unteren Seite zum Verbundwerkstoff 5 hin speziell ausgeformt, um eine gute Verklebung und damit eine hohe Spannungsbelastung in Zugrichtung 11 zu garantieren. Das Verlängerungselement 4 wird auch hier auf den Klebstoff 6, welcher auf den bandförmigen Verbundwerkstoff 5 aufgetragen wurde, aufgelegt und ebenfalls an die Quer-Traverse 2 des Krafteinleitungselementes 1 angeklebt.
Die untere Seite des Verlängerungselementes 4 zum Verbundwerkstoff 5 hin ist beispielsweise gemäss Fig. 4a keilförmig, gemäss Fig. 4b zickzackförmig oder gemäss Fig. 4c wellenförmig. Im Bereich der Verjüngung muss auf Grund der geringen Dicke des Verlängerungselementes gegebenenfalls auf eine spezielle Ausformung verzichtet werden. Diese obigen beschriebenen Formgebungen können auch bei der Quer-Traverse 2 angewendet werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Bezugszeichenliste
1
Krafteinleitungselement
2
Quer-Traverse
3
Anpressplatte
4
Verlängerungselement
5
Bandförmiger Verbundwerkstoff
6
Klebstoff
7
Schrauben
8
Gewindeschraube
9
Gewindestange
10
Tragstruktur
11
Zugrichtung
12
Spannungsdiagramm
13
Rippen

Claims (11)

  1. Krafteinleitungselement (1) zur Verankerung eines bandförmigen Verbundwerkstoffs (5) an einer Tragstruktur (10), wobei der Verbundwerkstoff (5) mittels des Krafteinleitungselementes (1) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich vom Krafteinleitungselement (1) zum Verbundwerkstoff (5) ein Mittel (2, 4, 6) zur Verhinderung von zusätzlichen Spannungsspitzen bei Beanspruchungen des Verbundwerkstoffs (5) oberhalb der Vorspannlast mit dem Verbundwerkstoff (5) verbunden ist.
  2. Krafteinleitungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Verlängerungselement (4) ist und mit dem Verbundwerkstoff (5) mechanisch und/oder mit einem Klebstoff (6) verbunden ist.
  3. Krafteinleitungselement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlängerungselement (4) stirnseitig an eine Quer-Traverse (2) des Krafteinleitungselementes (1) mechanisch und/oder mit einem Klebstoff (6) verbunden ist.
  4. Krafteinleitungselement (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlängerungselement (4) vorzugsweise eine hyperbolische, zungen- oder keilförmige Form besitzt und sich vorzugsweise zum Verbundwerkstoff (5) in Richtung zur Mitte des Verbundwerkstoffs (5) hin verjüngt.
  5. Krafteinleitungselement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlängerungselement (4) aus einem duktilen Material, vorzugsweise aus Aluminium, Stahl oder Titan besteht.
  6. Krafteinleitungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Klebstoff (6) ist, der eine Quer-Traverse (2) des Krafteinleitungselementes (1) mit dem Verbundwerkstoff (5) verbindet.
  7. Krafteinleitungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Verbundwerkstoff (5) gegenüberliegende Seite des Mittels (2, 4) eine vergrößerte und strukturierte Oberfläche besitzt und vorzugsweise keil-, zickzack- oder wellenförmig ausgeführt ist.
  8. Verfahren zur Erhöhung der Zuglast eines bandförmigen Verbundwerkstoffs (5), wobei der bandförmige Verbundwerkstoff (5) mittels eines Krafteinleitungselementes (1) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spannprozess im Übergangsbereich vom Krafteinleitungselement (1) zum bandförmigen Verbundwerkstoff (5) ein Mittel (2, 4, 6) zur Verhinderung von zusätzlichen Spannungsspitzen bei Beanspruchungen des Verbundwerkstoffs (5) oberhalb der Vorspannlast mit dem Verbundwerkstoff (5) verbunden wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Verlängerungselement (4) ist und mit dem Verbundwerkstoff (5) mechanisch und/oder mit einem Klebstoff (6) verbunden wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Klebstoff (6) ist, der in einen Zwischenraum zwischen eine Quer-Traverse (2) des Krafteinleitungselementes (1) und den Verbundwerkstoff eingebracht wird und die Quer-Traverse (2) mit dem Verbundwerkstoff (5) verbindet.
  11. Verwendung eines Krafteinleitungselements (1) nach Ansprüchen 1 bis 7 zur Verstärkung einer Tragstruktur (10), insbesondere einer Betonstruktur.
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