EP2241699A2

EP2241699A2 - Ankerhülse für die Verankerung von vorgespannten Bewehrungselementen

Info

Publication number: EP2241699A2
Application number: EP10003731A
Authority: EP
Inventors: Thomas Friedrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2010-10-20
Also published as: DE102009016693A1; EP2241699A3

Abstract

Ankerhülse (1) für die Verankerung von vorgespannten Bewehrungselementen, insbesondere von dünnwandigen, weit gespannten Bauteilen mit vorgespannten Stahllitzen oder dergleichen Bewehrungselementen, wobei die Ankerhülse aus einer Spanneinrichtung besteht, welche die Litze (9) gegenüber der Ankerhülse vorspannt, einer Gussankerhülse (4), in der die Spanneinrichtung (35) angeordnet ist und aus einem Vergussbetonkörper (5), welcher die von der Litze (9) über die Spanneinrichtung (45) auf die Gussankerhülse (4) eingeleitete Kraft aufnimmt und in axialer und radialer Richtung an einen den Vergussbetonkörper mindestens teilweise umkleidenden Umhüllungskörper (7,14,20) weiterleitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ankerhülse für die Verankerung von vorgespannten Bewehrungselementen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Unter dem Begriff "vorgespannte Bewehrungselemente" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere Seillitzen verstanden. Solche Seillitzen können entweder als Mono-Litze oder als Mehrfachlitze ausgebildet sein.
Ebenso wird unter dem Begriff "vorgespanntes Bewehrungselement" auch ein glattes Stahlseil oder ein Stahlstab verstanden, der eine glatte oder geriffelte Oberfläche aufweist.
Bei der Bewehrung von dünnwandigen, weit gespannten Bauteilen kommt es darauf an, möglichst raumsparend zu arbeiten. Bisher hat man zur Bewehrung von betonierten, weit gespannten Bauteilen sogenannte Ankerplatten verwendet, die stirnseitig jeweils an dem zu bewehrenden Bauteil angeordnet waren und die zwischen sich ein Bewehrungselement, z. B. eine mehrfache Stahllitze trugen.
Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Ankerplatten relativ raumgreifend sind, eigens montiert werden müssen und nur schwer im Verbund des zu spannenden Bauteils integriert werden können.
Die Vorspannung einer dünnen Platte mit z. B. einer Dicke von 8 cm kann mit den bekannten Ankerplatten nicht bewerkstelligt werden.
Bei dünnwandigen weit gespannten Bauteilen ist oftmals eine Vorspannung gefragt. In Fertigteilwerken lässt sich dies i.d.R. mit einer Vorspannung mit Verbund (Spannbettvorspannung) umsetzen. Allerdings ist dazu eine Spannbahn erforderlich. Eine Bahnenfertigung verunmöglicht eine flexible Produktion, da die Elemente aufgereiht nahezu alle gleich gestaltet werden müssen. Eine flexible Fertigung in den Fertigteilwerken erfolgt heutzutage mit Umlaufanlagen auf einzelnen Schaltischen, auf denen individuelle Elemente produziert werden können. Schaltische bis zu 16,0 m Länge und einer Breite von bis zu 4,50 m ermöglichen auch, großformatige Elemente herzustellen. Insbesondere für derartige Abmessungen ist eine Vorspannung sinnvoll und folgerichtig. Ein Spannbett für Umlaufpaletten ist sehr aufwendig und zudem aufgrund geometrischer Randbedingungen nur schwerlich umzusetzen:
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei dünnwandigen weitgespannten Bauteilen ein sehr klein bauendes Verankerungselement für die Vorspannung von Bewehrungselementen zu schaffen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass eine Ankerhülse vorgeschlagen wird, die im Wesentlichen aus drei Teilen besteht, nämlich einer Spanneinrichtung, die in der Lage ist, die Litze gegenüber der Ankerhülse vorzuspannen, ferner einer Gussankerhülse, in der die Spanneinrichtung angeordnet ist und ferner aus einem Vergussbetonkörper, welcher die von der Spannlitze über die Spanneinrichtung auf die Gussankerhülse eingeleitete Kraft aufnimmt und in axialer Richtung und radialer Richtung an einen den Vergussbetonkörper mindestens teilweise umkleidenden Umhüllungskörper weiterleitet.
Eine so geschaffene Ankerhülse aus den Teilen Spanneinrichtung, Gussankerhülse und Vergussbetonkörper sowie Umhüllungskörper ist nun in idealer Weise dazu geschaffen, sehr hohe Bewehrungskräfte auf den umgebenden Beton einzuleiten, in den die neuartige Ankerhülse eingebettet ist.
Das Einsatzgebiet der neuartigen Verankerung liegt also in der Fixierung von Monolitzenspanngliedern.
Angepasst an Bauteile mit schlanken Abmessungen ermöglicht das kompakte Verankerungselement den Einsatz in dünnen Platten, Brüstungsträgern oder auch Rippenplatten.
Die neuartige Verankerungshülse orientiert sich an der Verankerung von üblichen Spannlitzen im Spannbett. Die Spannkraft in der Litze wird über das Verbundverhalten zwischen der Oberfläche der Litze und dem umgebenden Beton an das Betonelement übertragen. Die neuartige gestaltete Ankerhülse nimmt die Spannkraft der Litze bei geringsten Platzverhältnissen innerhalb des Zylinderquerschnitts auf und gibt die aufgenommene Kraft über die Mantelfläche an den umgebenden Beton weiter. Die Ankerhülse ist somit durch die beiden Funktionen gekennzeichnet, die Spannkraft aufzunehmen, entlang der Länge der Hülse zu verteilen und über die Oberfläche der Hülse über Verbundverhalten an die Umgebung des vorzuspannenden Bauelements weiterzugeben. Die Abmessung der Ankerhülse im Querschnitt ist möglichst schlank gestaltet, um auf die geringen Platzverhältnisse in den vorzuspannenden Bauteilen Rücksicht zu nehmen. Über die absolute Länge der Hülse besteht die Möglichkeit, das Verbundverhalten zu beeinflussen.

Bestandteile der Ankerhülse:

Die Ankerhülse besteht aus mehreren Komponenten. Ein Gussteil mit den abgestimmten Abmessungen für die zentrische Durchführung des Litzenquerschnitts und für den einzusetzenden Keil bildet den Anfang der Ankerhülse. Daran schließt sich ein Zylinder aus hochwertigem Beton an. Dieser Betonzylinder umschließt die Gusshülse und bildet die Verlängerung im Anschluss an den Gusskörper. Der so entstandene Zylinder wird von einer Wendelbewehrung umschlossen. Die Wendelbewehrung nimmt die Querkräfte in dem Gusskörper auf und umschnürt den Betonzylinder, so dass dieser in die Lage versetzt wird, sehr hohe Betondruckspannungen aufzunehmen.
Die in dem Gusskörper eingeleitete Kraft wird zu einem Teil über die seitlichen Rippen an die Wendel abgegeben, und der Rest wird kopfseitig an den anschließenden Betonzylinder eingetragen. Die Wendelbewehrung steigert die aufnehmbare Druckkapazität des Betons maßgeblich bei gleichzeitig duktilem Verformungsverhalten. Diese Erfahrungen konnten aus den Versuchen mit der Lasteintragung an einer wendelbewehrten Betonverdübelung von Stahlblechen mit Stahl-, Spannbetonbauteilen gewonnen werden.
Die konzentrierte Lasteinleitung vom Kopf der Gusshülse auf den Betonzylinder wird von dem wendelbewehrten Betonzylinder aufgenommen und dann über die Oberfläche des Zylinders an die Umgebung abgeben. Die Wendelbewehrung dient zur Umschnürung des Betonzylinders aber auch als "verzahnte" Oberfläche zur gezielten Kraftübergabe von der Ankerhülse an den umgebenen Beton üblicher Güteklasse.
Im Einzelnen sind in den beigefügten Bildern die Komponenten der Ankerhülse dargestellt:

Gusskörper mit Innengeometrie für die Aufnahme der Keilverankerung
Gusskörper mit anschließendem und umschließendem Betonzylinder
Wendelbewehrung für den Betonzylinder

Gusskörper und Betonzylinder führen mittig eine zentrische Öffnung zur Durchführung der Litze, die über eine Keilverankerung in dem Gusskörper verankert wird.
In einer Übersichtszeichnung ist der gesamte Ankerkörper mit der zugehörigen Litze dargestellt.

Anwendungen:

Wie eingangs erwähnt, dient die schlanke Ankerhülse dazu, in dünnwandigen Bauteilen zum Einsatz zu kommen. Dazu zählen dünne weit gespannte vorgefertigte Plattenelemente. Aber auch Platten mit aufgehenden Rippen, die mit einer oberen Schale als Sandwichdecke verwendet werden. Bei der Anordnung mehrer Ankerhülsen innerhalb eines Schemas, empfiehlt sich, ein Blech als Abschalung zu verwenden, in dem Bohrungen für die Ankerhülsen vorgesehen sind. Derart können dann eine Vielzahl von Ankerhülsen in entsprechendem Abstand zu einem Bündel angeordnet werden. Zwei Zeichnungen mit den zuvor beschriebenen Anwendungen verdeutlichen den Anwendungsbereich.
Die Erfindung verwendet mehrere Ausführungsformen als Umhüllungskörper für die Umhüllung des Vergussbetonkörpers. In einer ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass als Umhüllungskörper eine Wendel verwendet wird, die bevorzugt aus einem Rundstahl besteht.
In anderen Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass der Rundstahl der Wendel durch andere Profilformen ersetzt ist, wie z. B. eine Kugelstumpfform, eine Ovalform oder eine Keilform.
Wichtig bei dem erfindungsgemäßen Umhüllungskörper ist, dass die von der Gussankerhülse auf den Vergussbetonkörper eingeleiteten Kräfte nicht zu einer Zerstörung des Vergussbetonkörpers führen, weil dieser erfindungsgemäß durch einen am Umfang angeordneten Umhüllungskörper umhüllt ist.
Anstatt der Wahl einer Wendel als Umhüllungskörper kann auch ein mit mehreren Schlitzen versehenes Rohr verwendet werden, welches bevorzugt werkstoffeinstückig mit einer Vielzahl von Scheiben verbunden ist, die an dem Rohrmantel ansetzen und die radial nach außen gerichtet sind.
Der Einfluss einer Umschnürung mit einer Wendelbewehrung auf die Druckfestigkeit und die Dehnfähigkeit kann rechnerisch erfasst werden und wird in Figur A dargestellt. Die folgenden Einflussparameter bestimmen den Zuwachs an Festigkeit und zugehöriger Dehnung:

Durchmesser der Umschnürung d_c
Durchmesser der Wendelbewehrung ∅_w
Ganghöhe der Wendelbewehrung S_w
Fließspannung der Wendelbewehrung fy

Dabei ist folgender Einfluss feststellbar. Mit der Steigerung der Fließspannung der Wendelbewehrung steigt der Zuwachs an Festigkeit und Dehnung für den Beton. Je geringer die Abmessungen des umschnürten Bereichs desto markanter ist die Steigerung der Materialeigenschaften. Mit geringer werdender Ganghöhe nimmt die Druckfestigkeit und zugehörige Dehnfähigkeit zu. Mit dem Durchmesser der Wendelbewehrung nehmen ebenfalls die Materialeigenschaften zu.
In dem Diagramm der Figur A wurden folgende Eingangswerte verarbeitet:

Betondruckfestigkeit Ausgangsbeton fc = 30.0 N/mm2
Dehnung bei Erreichen dieser Druckfestigkeit eo = 2.0 0/00
Stahlfestigkeit fy = 500 N/mm2
Durchmesser des umschnürten Bereichs 0 = 60 mm

Dargestellt sind die Ergebnisse im Zuwachs der Betondruckfestigkeit für verschiedene Wendeldurchmesser ∅w = 0, 2, 4, 6 mm (o - als Referenz ohne Wendel). Die Ganghöhe wurde im Abstand von 25 mm variiert, beginnend bei 25, 50, 75, 100 mm. Es zeigt sich, dass die Betondruckfestigkeit von einem Ausgangswert von f_co = 30 N/mm2 bei einem Wendeldurchmesser von ∅w = 6 mm und einer Ganghöhe von sw = 25 mm auf den Wert von f_c1 = 105 N/mm2 (Faktor 3.5) gesteigert werden kann. Die Werte für Wendeldurchmesser und Wendelganghöhe sind in der praktischen Ausführung umsetzbar.
Ferner zeigt die Figur B den Dehnungszuwachs des umschnürten Betons, wenn erfindungsgemäß eine Wendel 12 zwischen Zähnen 9, 10 eingebaut ist.
Die zugehörigen Dehnungen im umschnürten Beton werden ebenfalls massiv gesteigert, jedoch in einem Maße, welches noch größer ist als bei der Festigkeit. Für die vorgenannten Parameter ist in dem nachstehenden Diagramm in Figur B zu der jeweiligen Festigkeit die zugehörige Dehnung angegeben.
Analog zu dem Zuwachs der Betondruckfestigkeit ist für einen Wendeldurchmesser von ∅w = 6 mm und einer zugehörigen Ganghöhe von 25 mm eine Steigerung der Dehnung von 2.0 o/oo für den Ausgangsbeton auf 27.0 o/oo (Faktor 13.5) zu erwarten.
Diese Steigerung hilft insbesondere bei der hohen Betonfestigkeit, auch eine ebenso große Dehnung zu gewährleisten und damit ein duktiles Verhalten zu ermöglichen. Damit unterscheidet sich diese Technik mit dem Einsatz einer Wendelbewehrung von der Verwendung von hochfestem Beton in Verbindung mit Betondübeln.
Aufgrund der vorgängigen Bestimmung der Betondruckfestigkeiten lässt sich nun der Widerstand des Betons bei der Verwendung von Betondübeln vorherbestimmen. Die Ergebnisse der Versuche zeigen auch, dass eine weitere Steigerung des Betonwiderstandes durch die Verwendung von Wendeln aus Stahl S500 und einem Wendeldurchmesser von 6 mm gegenüber den jetzigen Ergebnissen noch möglich ist. Damit wird wahrscheinlich zukünftig der Stahl für den Versagensmechanismus maßgeblich.
Die möglichen großen Dehnungen bei umschnürtem Beton finden sich auch bei den Versuchen wieder, wie die bleibenden großen Verformungen aus den Stahlzähnen dokumentieren.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:

Figur 1:: perspektivische Ansicht auf eine vorgespannte Betonplatte mit erfindungsgemäßen Ankerhülsen
Figur 2:: eine gegenüber Figur 1 abgewandelte Ausführungsform mit vorgespannten Plattenbalken
Figur 3:: die Seitenansicht der Ankerhülse
Figur 4:: Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 3
Figur 5:: Schnitt gemäß der Linie V-V in Figur 4
Figur 6:: eine gegenüber Figur 5 abgewandelte Ausführungsform
Figur 7:: die Ankerhülse in perspektivischer Darstellung
Figur 8:: ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Umhüllungskörpers als Ersatz für die Wendel
Figur 9:: die perspektivische Darstellung des Vergussbetonkörpers mit Gussankerhülse und Wendel
Figuren 10 und 11:: perspektivische Ansicht der Gussankerhülse
Figur 12:: perspektivische Ansicht des Vergussbetonkörpers bei eingesetzter Gussankerhülse
Figur 13:: der Vergussbetonkörper in Seitenansicht
Figur 14:: eine erste Ausführungsform eines Wendeldrahtes
Figur 15:: eine zweite Ausführungsform eines Wendeldrahtes
Figur 16:: eine dritte Ausführungsform eines Wendeldrahtes

In Figur 1 wird eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Ankerhülsen 1 in ihrem Einbettungszustand in einen vorzuspannenden Beton 11 dargestellt, der Teil einer Betonplatte 2 ist.
Die Betonplatte 2 ist bevorzugt als Fertigteilplatte ausgebildet und kann eine Breite von 3 bis 4 m und eine Länge bis zu 16 m aufweisen. Wichtig ist, dass sie eine minimale Dicke dank der kleinbauenden Ankerhülsen 1 aufweisen kann, z. B. eine Dicke von 8 cm.
Es ist erkennbar, dass an der Vorderseite der Betonplatte 2 die Stirnseite 3 der Gussankerhülse 4 heraussieht, und im Innenraum der Gussankerhülse ist ein dreifach segmentierter Klemmkeil 6 eingebaut, welcher die Spanneinrichtung 35 für die Aufbringung der Vorspannung auf die Litze 9 bewerkstelligt.
Ferner ist erkennbar, dass am Außenumfang der Ankerhülse 1 eine Wendel 7 als Umhüllungskörper 26 vorgesehen ist.
Die Figur 2 zeigt als abgewandeltes Ausführungsbeispiel die Vorspannung von Plattenbalken, die als Rippen 18 ausgebildet sind, wobei diese Rippen 18 wiederum durch eine Mehrzahl von im gegenseitigen Abstand zueinander parallel angeordneten Ankerhülsen 1 vorgespannt sind.
Solche Rippen 18 können auch auf einer vorzuspannenden Betonplatte 2 aufgebracht werden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen den genaueren Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Ankerhülse 1.
Linksseitig ist als Spanneinrichtung 35 eine Gussankerhülse 4 angeordnet, deren genauer Aufbau aus den Zeichnungsfiguren 10 und 11 entnehmbar ist.
Im Innenraum der Gussankerhülse ist eine Spanneinrichtung 35 angeordnet, die aus einem dreifach segmentierten Klemmkeil 6 besteht, so dass diese drei Klemmkeile in ihrer Mittenausnehmung die zu spannende Litze 9 aufnehmen.
Somit werden die Spannkräfte von der Krafteinleitungsfläche 33 (untere Stirnseite der Gussankerhülse 4) in Pfeilrichtung 15 in eine sich formschlüssig an die Gussankerhülse 4 anschließenden Vergussbetonkörper 5 eingeleitet.
Dieser Vergussbetonkörper 5 ist in den Innenraum eines Umhüllungskörpers 26 eingegossen und umgibt somit teilweise die Gussankerhülse 4 und auch die im Innenraum verlegte Litze 9.
Nach der Aushärtung des Vergussbetonkörpers 5 werden somit die Spannkräfte von der Gussankerhülse 4 in Pfeilrichtung 15 in axialer Richtung in den Vergussbetonkörper 5 eingeleitet und teilweise radial nach oben umgelenkt, z. B. in Pfeilrichtung 32 in Richtung zur Mantelfläche des Vergusskörpers.
Es wurde nun erfindungsgemäß festgestellt, dass die Festigkeit eines Vergussbetonkörpers 5 wesentlich gesteigert werden kann, wenn er an seinem Außenumfang mit einem Umhüllungskörper 26 umhüllt ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser Umhüllungskörper 26 als Wendel 7 ausgebildet, welcher eine Vielzahl von Wendelwindungen bildet, die in halboffenen Wendelnuten 13 am Umfang des Vergussbetonkörpers 5 eingelassen sind.
Zur Herstellung einer solchen Anordnung ist vorgesehen, dass die Wendel zunächst mit einer mantelförmigen Schalung umgeben wird, in welcher auch die Gussankerhülse 4 einbezogen ist.
Von der hinteren Stirnseite aus wird dann die so präparierte Schalung mit dem Vergussbetonkörper 5 aufgefüllt, so dass dieser den gesamten Innenraum der Wendel 7 ausfüllt und auch noch teilweise die Gussankerhülse 4 umschließt.
Die Wendel 7 ragt dann mit ihrer Wendeloberfläche 14 von der Oberfläche des Vergussbetonkörpers 5 weg und ist somit höher als der Außenumfang des Vergussbetonkörpers.
Damit hat der Vergussbetonkörper 5 eine Bewehrung durch den Umhüllungskörper 26 erfahren, die eine gerillte Oberfläche dank der oberflächenseitig angeordneten Wendel 7 aufweist.
Die in ihn eingeleiteten Kräfte in Pfeilrichtung 15, 32 werden somit günstig in Pfeilrichtung 17 nach außen in den die Wendel 7 umgebenden vorzuspannenden Beton 11 eingeleitet.
Ein Teil der Einleitung erfolgt über die Oberfläche des Vergussbetonkörpers 5, der zwischen den Wendelbindungen hindurchsieht und andererseits auch direkt über die Wendeloberflächen 14 selbst.
In die hintere Stirnseite des Vergussbetonkörpers 5 ist im Übrigen ein Hüllrohr 8 eingegossen und im Material des Vergussbetonkörpers 5 gehalten, in deren Innenraum die Litze 9 hindurchgeführt wird.
Dies zeigt die Figur 5, wo erkennbar ist, dass im Innenraum des Hüllrohrs 8 eine Fettschicht 10 angeordnet ist, welche die Litze 9 am Umfang umschließt. Die Fettschicht 10 ist ein Korrosionsschutz für die Litze 9 in diesem Bereich und ermöglicht, dass die Litze in Spannrichtung (axiale Richtung) in die Spanneinrichtung 35 hineingezogen werden kann.
Es versteht sich von selbst, dass die hier dargestellte Spanneinrichtung 35 nicht nur aus der Gussankerhülse 4 mit segmentierten Klemmkeilen 6 bestehen kann. In einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass stattdessen eine Spindelspannvorrichtung oder eine Exzenter-Spannvorrichtung vorgesehen ist. Wichtig ist nur, dass gegenüber der Gussankerhülse 4 eine genügende Zugspannung aufgebracht wird, um diese Zugspannung dann in besonders günstiger Weise in den Vergussbetonkörper 5 einleiten zu können.
Die gleiche Anordnung kann auch bei den Plattenbalken 12 gemäß Figur 2 verwendet werden.
Insgesamt ergibt sich durch die Bewehrung am Außenumfang des Vergussbetonkörpers 5 eine sehr raue Oberfläche 16 dank des Umhüllungskörpers 26, der bevorzugt als rund oder eckig profilierte Wendel 7 ausgebildet sein kann.
Die Figur 6 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für die Ausbildung des Hüllrohrs 8.
Es ist ein größeres Hüllrohr 8a dargestellt, in dessen Innenraum eine Zementinjektion 19 angebracht ist, so dass die vorher erwähnte Fettschicht entfällt. Somit ist das Hüllrohr 8a direkt mit einem aushärtbaren Beton als Zementinjektion 19 ausgefüllt.
Die Figur 7 zeigt die perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Ankerhülse 1, wo erkennbar ist, dass im Innenraum der Gussankerhülse 4 die dreifach segmentierten Klemmkeile 6 angeordnet sind, um eine entsprechende Klemmkraft auf die Litze 9 aufzubringen. Ebenso ist gezeigt, dass der Außenumfang des Vergussbetonkörpers mindestens über den wesentlichen Teil seiner Länge von dem Umhüllungskörper 26 umgeben ist, der als Wendel 7 ausgebildet ist. Die Verbundlänge 20 beträgt etwa 25 bis 35 cm.
In Figur 8 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für einen Umhüllungskörper 27 dargestellt, der die Wendel 7 ersetzt.
Statt einer Wendel kann dem gemäß auch ein mit Schlitzöffnungen 30 versehenes Rohr 28 verwendet werden, an dessen Außenumfang eine Vielzahl von Scheiben 29 parallel und in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnet sind. Auch hier wird der Vorteil der Erfindung erreicht, nämlich einerseits die Ummantelung eines Vergussbetonkörpers 5 mit einem elastisch aufweitbaren Umhüllungskörper 26, 27 und gleichzeitig eine günstige Verankerung dieses Umhüllungskörpers einerseits im Vergussbetonkörper 5 und andererseits in dem umgebenden, vorzuspannenden Beton 11.
Die Figur 9 zeigt den Gusskörper 5 in seiner Darstellung, wie er mit der Wendel 7 als Umhüllungskörper 26 umgeben ist, wobei in der Vorderseite die Gussankerhülse 4 eingesteckt ist.
In den Figuren 10 und 11 ist die Gussankerhülse 4 näher dargestellt. Sie besteht bevorzugt aus einem Gussankerteil, z. B. aus einem Material GGG40 mit einem oberen und einem unteren umlaufenden Flansch, wobei der untere umlaufende Flansch als Bund 24 ausgebildet ist, dessen Bodenseite die Krafteinleitungsfläche 33 in den Vergussbetonkörper 5 bildet.
Es ist ein Konusmantel 21 vorhanden, der eine innenseitige konische Durchgangsöffnung 25 definiert, in deren Innenraum die ebenfalls konisch ausgebildeten Klemmkeile 6 eingesetzt werden.
Am Außenumfang des Konusmantels 21 sind eine Mehrzahl von gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneten Rippen 22 angeordnet, welche Wendelnuten 23 zur Verankerung der Wendel 7 tragen.
Somit ist klargestellt, dass sowohl die Wendelnut 13 auf dem Vergussbetonkörper 5 als auch die Wendelnut 23 auf den Rippen 22 sich fortsetzen, so dass die Wendel 7 auch mindestens teilweise auf den Außenumfang der Gussankerhülse 4 aufgebracht ist und dort formschlüssig über die Wendelnuten 23 verankert ist.
Damit dient die Wendel 7 auch als Umhüllungskörper 26 für die Umhüllung des Außenumfangs der Gussankerhülse 4, um auch eine verbesserte Festigkeit dieser Gussankerhülse 4 zu verleihen.
Somit sind die beiden hier beschriebenen Gussumhüllungskörper 26, 27 elastisch radial aufweitbar.
In Figur 12 ist der Vergussbetonkörper 5 dargestellt, und es ist erkennbar, dass halboffene Wendelnuten 13 vorhanden sind, in welche der Wendeldraht 31, 31 a, 31 b, 31 c der Wendel 7 formschlüssig eingreift.
Der gleiche Vergussbetonkörper, jedoch ohne Darstellung der Gussankerhülse 4, ist in Figur 13 dargestellt.
Die Figuren 14 bis 16 zeigen verschiedene Profilformen eines Wendeldrahtes. Die Figur 14 zeigt hierbei einen rundprofilierten Wendeldraht 31 a, während die Figur 15 einen rechteckförmig profilierten Wendeldraht 31 b und die Figur 16 einen kugelstumpfförmigen Wendeldraht 31 c zeigt.

Zeichnungslegende

1: Ankerhülse
2: Betonplatte
3: Stirnseite (Gussanker 4)
4: Gussankerhülse
5: Vergussbetonkörper
6: Klemmkeil (3-fach)
7: Wendel
8: Hüllrohr 8a Hüllrohr
9: Litze
10: Fettschicht (oder 2K-Harz)
11: vorzuspannende Beton
12: Plattenbalken
13: Wendelnut
14: Wendeloberfläche
15: Pfeilrichtung
16: raue Oberfläche
17: Pfeilrichtung
18: Rippe
19: Zementinjektion

20: Verbundlänge
21: Konusmantel
22: Rippe
23: Wendelnut
24: Bund
25: Durchgangsöffnung (konisch)
26: Umhüllungskörper
27: Umhüllungskörper
28: Rohr
29: Scheibe
30: Schlitzöffnung
31: Wendeldraht 31 a, 31 b, 31c
32: Pfeilrichtung
33: Krafteinleitungsfläche
34
35: Spanneinrichtung

Claims

Ankerhülse für die Verankerung von vorgespannten Bewehrungselementen, insbesondere von dünnwandigen, weit gespannten Bauteilen mit vorgespannten Stahllitzen oder dergleichen Bewehrungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerhülse (1) aus einer Spanneinrichtung (35) besteht, welche die Litze (9) oder das Bewehrungselement gegenüber der Ankerhülse (1) vorspannt, einer Gussankerhülse (4), in der die Spanneinrichtung (35) angeordnet ist und aus einem Vergussbetonkörper (5), welcher die von der Litze (9) oder dem Bewehrungselement über die Spanneinrichtung (35) auf die Gussankerhülse (4) eingeleitete Kraft aufnimmt und in axialer und radialer Richtung an einen den Vergussbetonkörper mindestens teilweise umkleidenden Umhüllungskörper (7, 14, 29) weiterleitet.
Ankerhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Anfang der Ankerhülse (1) das Gussteil für die zentrische Durchführung des Litzenquerschnitts angeordnet ist und die Aufnahme für den einzusetzenden Klemmkeil (6) bildet, dass sich daran ein Zylinder aus hochwertigem Beton anschließt, der die Gusshülse umschließt und die Verlängerung im Anschluss an den Gusskörper bildet und dass der so ausgebildete Zylinder von einer Wendelbewehrung umschlossen ist.
Ankerhülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendelbewehrung (7, 14, 29) die Querkräfte in dem Gusskörper aufnimmt und den Betonzylinder umschnürt.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Gusskörper eingeleitete Kraft zu einem Teil über die seitlichen Rippen (18) an die Wendel abgegeben werden und der Rest kopfseitig an den anschließenden Betonzylinder eingetragen wird.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Lasteinleitung vom Kopf der Gusshülse auf den Betonzylinder von dem wendelbewehrten Betonzylinder aufgenommen und dann über die Oberfläche des Zylinders an die Umgebung abgeben wird.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt einer Wendel als Umhüllungskörper ein mit mehreren Schlitzen (30) versehenes Rohr (28) verwendet ist, das werkstoffeinstückig mit einer Vielzahl von Scheiben (29) verbunden ist, die an dem Rohrmantel ansetzen und die radial nach außen gerichtet sind.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorderseite der Betonplatte (2) die Stirnseite (3) der Gussankerhülse (4) heraus steht.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum der Ankerhülse ein dreifach segmentierter Klemmkeil (6) angeordnet ist, der die Spanneinrichtung (35) für die Aufbringung der Vorspannung auf die Litze (9) ausbildet.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Ankerhülse (1) eine Wendel (7) als Umhüllungskörper (26) angeordnet ist.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussbetonkörper (5) im Innenraum des Umhüllungskörpers (26) eingegossen ist und somit teilweise die Gussankerhülse (4) und auch die im Innenraum verlegte Litze (9) umgibt.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umhüllungskörper (26) als Wendel (7) ausgebildet ist, der eine Vielzahl von Wendelwindungen bildet, die in halboffenen Wendelnuten (13) am Umfang des Vergussbetonkörpers (5) eingelassen sind.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die hintere Stirnseite des Vergussbetonkörpers (5) ein Hüllrohr (8, 8a) eingegossen ist, das im Material des Vergussbetonkörpers (5) gehalten ist, in deren Innenraum die Litze (9) hindurchgeführt ist.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Hüllrohrs (8) eine Fettschicht (10) angeordnet ist, welche die Litze (9) am Umfang umschließt.
Ankerhülse nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Hüllrohres (8a) eine aushärtbare Zementinjektion 19 angebracht ist.