WO1993011324A1 - Spannverankerung für spannglieder in einem bauwerksteil - Google Patents

Spannverankerung für spannglieder in einem bauwerksteil Download PDF

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WO1993011324A1
WO1993011324A1 PCT/CH1992/000232 CH9200232W WO9311324A1 WO 1993011324 A1 WO1993011324 A1 WO 1993011324A1 CH 9200232 W CH9200232 W CH 9200232W WO 9311324 A1 WO9311324 A1 WO 9311324A1
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WO
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conical
clamp
anchor
mortar
mass
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PCT/CH1992/000232
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English (en)
French (fr)
Inventor
David Rogowsky
Erwin Siegfried
Original Assignee
Vsl International Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/094,004 priority patent/US5493828A/en
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Priority to DE59207134T priority patent/DE59207134D1/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
    • E04C5/12—Anchoring devices
    • E04C5/122—Anchoring devices the tensile members are anchored by wedge-action

Definitions

  • the present invention relates to a tension anchor for tendons in a structural part according to the preamble of claim 1.
  • tension anchoring also means fixed anchoring.
  • Such anchoring anchoring for tendons usually consists of a support device in the form of an anchor plate with a trumpet and an anchor sleeve, which is normally designed as a cylindrical body made of high-quality steel.
  • the anchor sleeve has one or more through bores running essentially parallel to the longitudinal axis of the sleeve, through which the ends of the tendons of a tension anchorage are led.
  • One of the two end faces of the anchor sleeve usually rests on an anchor plate.
  • the said through-hole or through-holes have conical extensions in the area of the other, second end face facing away from the anchor plate, which open towards the second end face.
  • Each of the conical extensions is intended for receiving a frustoconical clamp which serves to hold a part of the tendon which penetrates it in the form of a tendon strand after the tendon has been tensioned.
  • a clear voltage peak occurs at the end of the truncated cone-shaped clamp which is located inside the anchor sleeve and has the smallest diameter. As has been demonstrated in tests, the tendon strand breaks practically exclusively at this point.
  • the object of the invention is now a
  • the conical surface of the truncated cone-shaped clamp lies better on the cone-shaped surface of the anchor sleeve, which is formed by the mortar-like hardened mass, when the tendon is tensioned.
  • the mortar-like, hardened mass is more flexible, that is more deformable than the steel from which the frustoconical clamps are made, and consequently adapts to the contour of the frustoconical clamp during the clamping process. This results in a more uniform load distribution from the clamp to the clamped part of the clamping limb reached.
  • the aforementioned pronounced load peak in the smallest diameter range of the truncated cone-shaped clamp is significantly reduced, as a result of which the security against the breaking load of the tendon is increased.
  • an advantageous embodiment of the invention is that the conical widening of the bore of the anchor sleeve, which serves to receive the frustoconical clamp, has a second widening in its end region with the larger diameter. In this end region, the end of the clamp does not come into contact with the mortar-like mass of the anchor sleeve. As a result, this end region of the bore of the anchor sleeve is protected during the tensioning process and during re-tensioning, in which the clamp is pulled out of the bore of the anchor sleeve by a certain amount. Damage in the end area of the conical widening of the bore of the anchor sleeve can thereby be avoided.
  • the main load should rather be on the front part of the clamp, ie in the area of the truncated cone, which has a small ren diameter has to be worn.
  • a further possibility is that only the rear part of the conical extension has a cone angle that deviates slightly from the cone angle of the frustoconical clamp, as a result of which the main load is divided, for example, into two areas of the frustoconical clamp.
  • the anchor sleeve can be designed as a composite anchor sleeve.
  • the core of the anchor sleeve consisting of. the mortar-like hardened mass is enclosed by a metallic sheath, which is preferably designed as a ring.
  • the inner surface of the ring is conical.
  • the core of mortar-like mass is poured directly into the metallic jacket.
  • the metallic shell has to be roughly machined on its inner surface. Pouring in the mortar-like mass and hardening in the metallic jacket results in an optimal fit between the core and jacket »
  • This anchor sleeve has a considerably reduced weight compared to an all-steel design of the previous design. The production is also easier and less expensive than in the case of solid steel anchor bushes.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in conically widening the inner surface of the ring, which closes the core as a jacket, from both outer areas towards the central area, and the mortar-like mass as the core in this ring interior pour in.
  • the connection between the ring and the mortar-like core becomes optimal.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in creating an anchor which is concreted directly into the structural part to be prestressed.
  • the anchor plate which consists of a steel jacket, which closes a ring made of hardened, mortar-like mass, is concreted in high-strength concrete in the building part.
  • a core is also made of mortar-like hardened mass. This core contains the holes that are used to hold the clamps.
  • Fig. 1 is a sectional view of a tension anchor
  • FIG. 2 shows a top view of the anchor bush according to FIG. 1, FIG. 3 a sectional view through a clamp in the anchor bush, the upper half showing the clamp before setting, the lower half showing the clamp after tensioning, 4 shows a schematic illustration of the design of the conical extension of the bore of the anchor bush, FIG. 5 shows a schematic illustration of another design of the conical expansion of the bore of the anchor bush, FIG. 6 shows a sectional illustration through an anchor bush with a metallic coating, the a conical interior 7 shows a section through an anchor sleeve with a metallic sheathing that has a double-conical inner shape, and FIG. 8 shows a sectional view through an anchor plate that is concreted into the structural part, with an insert part and inserted core mortar-like hardened mass. 9 is a sectional view through an anchor bushing, inserted into a cone-shaped insert " * 'which is concreted into the building part .
  • the lithe-shaped end of the tendons 2 is passed through a bore 3 of an anchor sleeve 4.
  • the armature sleeve 4 rests with a first end face 5 on an armature plate 6.
  • Each bore 3 of the armature sleeve 4 has a conical widening 7 against the second end face, which faces away from the armature plate 6.
  • a frustoconical clamp 8 is used in this ko ⁇ African extension 7 of the bore 3 of the armature bush 4.
  • This truncated cone-shaped clamp 8, which is divided into two or three parts and which also has longitudinal slots, holds the lit-shaped end of the tendon 2 in the prestressed position.
  • the clamp 8 is drawn into the bore 3 by the tendon 2, the conical widening 7 of the bore 3 presses the clamp 8 onto the tendon 2, thereby holding it.
  • the armature sleeve 4 consists of a mortar-like mass that has hardened. Since this mortar-like mass is more flexible, ie more deformable than the steel of the frusto-conical clamps 8, the surface of the conical extension 7 of this anchor sleeve 4 adapts to the frustoconical surface of the clamp 8.
  • the mortar-like, hardening mass can, for example, be a concrete which after hardening has at least a strength of 60 N / mm 2 .
  • the anchor plate 6 is provided with a trumpet 9, which is made of sheet metal or high-strength PE and which is concreted as a unit in a structural part 10.
  • the trumpet 9 opens with its inner part 11 into a cladding tube 12, which is made of steel or high-strength PE in the form of a corrugated tube, in which the tendons 2 are inserted over the entire length of the structural part 10.
  • a helix 13 made of reinforcing steel is attached to the anchor plate 6, by means of which the tensioning forces arising from the tendons 2 are better transmitted from the anchor plate 6 to the structural part made of concrete.
  • FIG. 2 shows a view of the anchor sleeve 4 according to FIG. 1.
  • a plurality of holes 3 for receiving and holding the tendons 2 through the frustoconical clamps 8 are arranged over the anchor sleeve 4. It can be seen here that the frusto-conical clamps 8 consist of two shell halves 14 and 15 and additionally have longitudinal slots 16.
  • the position of the clamp 8 before the setting is shown in the upper half and the position of the clamp 8 after the tensioning of the non-loaded tendons is shown in the lower half.
  • the conical extension 7, which essentially corresponds to the frustoconical shape of the clamp 8, has at its end region 17 a second conical extension 18, the opening angle of which is greater than that of the conical extension 7.
  • the clamp 8 ' is inserted into the conical extension 7, the surface of the clamp 8 does not come into contact with the mortar-like mass of the anchor bush 4 in the end region 17.
  • the depth of the second conical extension 18 is selected such that the clamp 8, even after tensioning, as shown in the lower half of FIG.
  • the 4 shows a sectional view through the conical enlargement 7 of the bore 3 of the anchor sleeve 4.
  • the solid line 20 shows the conical enlargement, which essentially corresponds to the frustoconical shape of the clamp 8.
  • the cone angle is adjusted with the holes 3 in the manufacture of the anchor sleeve 4.
  • Terminal 8 acts on the clamped strand part of the tension member 2, can be transmitted in a different way, can be seen from the illustration according to FIG. 5.
  • the conical widening of the bore 3 of the anchor sleeve 4, which corresponds to the truncated cone shape of the clamp 8 is shown with a solid line 23.
  • the change in the cone angle ⁇ of the conical extension 7 takes place only from the center of the conical extension 7 outwards.
  • the cone angle a is reduced, represented by the dashed line 24, the
  • the main load is transferred from the clamp 8 in the area with the larger diameter to the clamped strand part of the tendon 2, while a smaller part of the load is transferred from the clamp 8 in the region with the smaller diameter to the clamped strand part of the tendon 2.
  • the range of change in the cone angle ⁇ is within ⁇ 1 degree.
  • a metallic jacket 26 designed as a ring surrounds a core 27.
  • This core 27 consists of the mortar-like, hardened mass, for example special cement-based mortar, and, as in FIG. 1, has bores 3, which are provided with a conical extension 7 for receiving the frusto-conical clamps 8 and consequently for holding the tendons 2.
  • These bores 3 can be designed in accordance with an embodiment, as was shown in FIGS. 3 to 5 and described above.
  • the inner surface 28 of the metallic jacket 26 is conically shaped, the cone narrowing in the direction of tension of the tendons 2.
  • the mortar-like mass is poured directly as the core 27 into the metallic shell 26, which has the advantage that the inner surface 28 of the metallic shell 26 has to be processed and that the core 27 is optimally seated in the metallic shell 26 ⁇ is enough.
  • the mortar-like mass is poured into the metallic shell 26 from the narrower side of the cone of the metallic shell 26.
  • the surface of the core 27, which is the visible surface in the assembled state becomes flat and level with the end face of the metallic shell, while the inner surface of the core 27 is set back from the contact surface of the metallic shell 26, so that the anchor sleeve 4 only rests on the anchor plate 6 with the metallic outer surface.
  • FIG. 7 A further embodiment of an anchor bush 4 can be seen from FIG. 7.
  • This anchor bushing 4 shown in FIG. 7 has essentially the same structure as that according to FIG. 6.
  • a metallic jacket 29 in the form of a ring surrounds a core 30 which consists of a mortar-like hardened mass and which has holes 3 for receiving the tendons 2 and the frustoconical terminals 9.
  • the anchor bush according to FIG. 7 has a metallic jacket 29, the inner surface 31 of which has two conical has spherical areas 32 and 33, each of which is conically widened from an end face towards the central area.
  • the mortar-like mass, which forms the core 30, is poured into the metallic jacket 21 in an identical manner to that described for the anchor sleeve, which is shown in FIG. 6.
  • This design of the metallic jacket 29 optimally holds the core 30 from the mortar-like mass in the metallic jacket 29.
  • the bore 3 can be made in a manner as shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 8 Another exemplary embodiment of a tension anchor 1 is shown in FIG. 8.
  • the anchor plate 34 consists of a metallic jacket 35, which has an annular shape, and in which an insert part 36 made of mortar-like material is inserted.
  • This insert part 36 has a conical inner surface 37 that opens outward.
  • a tropete-shaped transition piece 38 is inserted, consisting of high-strength PE, which bears against the conical inner surface 37 of the insert part 36.
  • the anchor plate 34 is concreted in the structural part 40.
  • a core 41 is inserted which is made entirely of mortar-like mass, for example
  • the insert part 36 acts as a load-balancing and damping element between the overlying surfaces of the core 41 and the insert part 36.
  • This core 41 is provided with bores 3 which are in one of the
  • Types can be carried out as described in FIGS. 3 to 5.
  • a truncated cone-shaped clamp 8 is used, which serves to hold the tendon 2.
  • the connection between The tension anchorage and the part of the building to be prestressed is optimal through this arrangement, particularly with regard to the introduction of force into the concrete.
  • the manufacture of this tension anchor is inexpensive because of the simple design.
  • FIG. 9 Another exemplary embodiment of a tensioning anchor, shown in FIG. 9, has a conical insert 43 concreted into the structural part 42, which in this case consists of high-strength concrete.
  • An anchor sleeve 44 is inserted into this conical insert 43, which has a truncated cone shape which corresponds to the cone shape of the insert 43 and which consists of the mortar-like, hardened mass.
  • the bores 5, which are arranged in the anchor sleeve 44 and which serve to receive the frustoconical clamps 8 for holding the tendons 2, are designed in a manner as described in FIGS. 3 to 5.

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Abstract

In einer Spannverankerung für Spannglieder (2) in einem Bauwerksteil besteht mindestens ein Teil einer Ankerbüchse (4) im Bereich, in welchem Bohrungen (3) zur Aufnahme von kegelstumpfförmigen Klemmen (8) angeordnet sind, aus einer mörtelartigen Masse. Die kegelstumpfförmigen Klemmen (8) sind aus Stahl gefertigt. Da die mörtelartige Masse, auf welcher die kegelstumpfförmigen Klemmen (8) abgestützt sind, nachgiebiger, d.h. verformbarer ist als die Klemmen (8), erfolgt die Lastverteilung von den Klemmen (8) auf die Ankerbüchse (4) dergestalt, dass ausgeprägte Lastspitzen wesentlich verkleinert werden.

Description

Spannverankerung für Spann lieder in einem Bauwerksteil
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannverankerung für Spannglieder in einem Bauwerksteil gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches l.
Unter dem Begriff Spannverankerung sind im folgenden auch feste Verankerungen zu verstehen.
Eine derartige Spannverankerung für Spannglieder be¬ steht üblicherweise aus einer Abstützvorrichtung in Form einer Ankerplatte mit Trompete und einer Ankerbüchse, die normalerweise als zylinderförmiger Körper aus einem hoch- wertigen Stahl gestaltet ist. Die Ankerbüchse weist eine oder mehrere im wesentlichen parallel zur Büchsenlängs- achse verlaufende durchgehende Bohrungen auf, durch wel¬ che die Enden der Spannglieder einer Spannverankerung ge¬ führt sind. Eine der beiden Stirnflächen der Ankerbü-.hse liegt üblicherweise auf einer Ankerplatte auf. Die ge¬ nannte Durchgangsbohrung bzw. Durchgangsbohrungen weisen im Bereich der anderen, der Ankerplatte abgewandten zwei¬ ten Stirnfläche konische Erweiterungen auf, die sich ge¬ gen die zweite Stirnfläche hin öffnen. Jede der konischen Erweiterungen ist zum Aufnehmen einer kegelstumpfförmigen Klemme bestimmt, die zum Festhalten je eines sie durch¬ dringenden Teiles des Spanngliedes in Form einer Spann¬ gliedlitze dient, nachdem das Spannglied gespannt wurde.
Die Herstellung der Ankerbüchsen in der bekannten Bauart aus hochwertigem Stahl ist materialmässig teuer und zudem sehr aufwendig in der Bearbeitung. Des weiteren hat man festgestellt, dass die Lastverteilung im Ueber- gangεbereich der Klemme zum konischen Teil der Bohrung der Ankerbüchse ungleichmässig ist. Dies rührt daher, dass die Kegelform der zwei- oder dreiteiligen Klemme, deren Teile zudem noch Längsschlitze aufweist, in bezug auf den konischen Teil der Bohrung der Ankerbüchse nicht so gefertigt werden kann, dass die Sitzflächen zwischen Klemme und konischem Teil der Bohrung der Ankerbüchse im gespannten Zustand des Spanngliedes genau übereinstimmen, da die Klemme beim Festkeilen der Spanngliedlitzen um ei¬ nige Millimeter in den konischen Teil der Bohrung der An-, kerbüchse eingezogen wird, wodurch erst das Festklemmen der Spanngliedlitze bewirkt wird.
Eine deutliche Spannungsspitze tritt an dem im Innern der Ankerbüchse sich befindenden, den kleinsten Durchmesser aufweisenden Ende der kegelstumpfförmigen Klemme auf. Wie in Versuchen nachgewiesen werden konnte, tritt ein Bruch der Spanngliedlitze praktisch aus- schliesslich an dieser Stelle auf. Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine
Spannverankerung qualitatsmassig derart zu schaffen, dass eine gleichmässigere Lastverteilung im Bereich der Klemme zur Spanngliedlitze erreicht wird, und bei welcher zu¬ sätzlich eine leichtere und in der Herstellung kosten- günstigere Ankerbüchse verwendet werden kann.
Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale.
Bei einer derartigen Spannverankerung liegt die ke- gelige Fläche der kegelstumpfförmigen Klemme im gespann¬ ten Zustand des Spanngliedes besser auf der konusformigen Oberfläche, welche durch die mörtelartige ausgehärtete Masse gebildet ist, der Ankerbüchse auf. Die mörtelarti¬ ge, ausgehärtete Masse ist hierbei nachgiebiger, d.h. verformbarer als der Stahl, aus denen die kegelstumpfför¬ migen Klemmen gefertigt sind, und passt sich demzufolge beim Spannvorgang an die Kontur der kegelstumpfförmigen Klemme an. Dadurch wird eine gleichmässigere Lastvertei¬ lung von der Klemme auf das eingespannte Teil der Spann- gliedlitze erreicht. Die vorgenannte ausgeprägte Last¬ spitze beim kleinsten Durchmesserbereich der kegelstumpf¬ förmigen Klemme wird wesentlich verkleinert, wodurch die Sicherheit gegen die Bruchlast des Spanngliedes vergrös- sert wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be¬ steht darin, dass die konische Erweiterung der Bohrung der Ankerbüchse, die zur Aufnahme der kegelstumpfförmigen Klemme dient, in ihrem Endbereich mit dem grösseren Durchmesser eine zweite Erweiterung aufweist. In diesem Endbereich kommt somit das Ende der Klemme nicht in Kon¬ takt mit der mörtelartigen Masse der Ankerbüchse. Dadurch wird dieser Endbereich der Bohrung der Ankerbüchse wäh¬ rend des Spannvorganges und beim Nachspannen, bei welchem die Klemme um ein bestimmtes Mass aus der Bohrung der An¬ kerbüchse herausgezogen wird, geschont. Dadurch können Beschädigungen im Endbereich der konischen Erweiterung der Bohrung der Ankerbüchse vermieden werden.
Um die Verteilung der Last, die bei gespannten Spanngliedern von den kegelstumpfförmigen Klemmen auf die Ankerbüchse übertragen werden, den vorherrschenden Bedin¬ gungen anzupassen und optimieren zu können, ist es vor¬ teilhaft, den Konuswinkel der konischen Erweiterung der Bohrung der Ankerbüchse gegenüber dem Konuswinkel der ke- gelstumpfförmigen Klemme geringfügig zu ändern. Hierbei hat sich gezeigt, dass es bei statischer Belastung von Vorteil ist, die Hauptlast eher auf den hinteren Teil der Klemme, d.h. den Bereich des Kegelεtu pfes mit dem grös¬ seren Durchmesser, zu verlegen. Dies wird dadurch er- reicht, dass der Konuswinkel der konischen Erweiterung der Bohrung der Ankerbüchse kleiner ist als derjenige der kegelstumpfförmigen Klemme. Bei dynamischen Belastungen soll die Hauptlast eher auf dem vorderen Teil der Klemme, d.h. in dem Bereich des Kegelstumpfes, der einen kleine- ren Durchmesser aufweist, getragen werden. Dies kann da¬ durch erreicht werden, dass der Konuswinkel der konischen Erweiterung der Bohrung der Ankerbüchse geringfügig grös- ser ist, als derjenige der kegelstumpfförmigen Klemme. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass lediglich der hintere Teil der konischen Erweiterung einen vom Ko¬ nuswinkel der kegelstumpfförmigen Klemme geringfügig ab¬ weichenden Konuswinkel aufweist, wodurch beispielsweise die Hauptlast auf zwei Bereiche der kegelstumpfförmigen Klemme aufgeteilt wird.
Die Ankerbüchse kann in vorteilthafter Ausgestaltung der Erfindung als Verbundankerbüchse ausgeführt werden. Hierbei wird der Kern der Ankerbüchse, bestehend aus. der mörtelartigen ausgehärteten Masse durch einen metalli- sehen Mantel umschlossen, der vorzugsweise als Ring aus¬ gestaltet ist. Um den Kern in Spannrichtung im Ring zu halten, ist die innere Mantelfläche des Ringes konisch ausgebildet. Der Kern aus mörtelartiger Masse wird direkt in den metallischen Mantel eingegossen. Der metallische Mantel muss an seiner inneren Oberfläche grob bearbeitet werden. Das Eingiessen der mörtelartigen Masse und das Aushärten im metallischen Mantel ergibt einen optimalen Sitz zwischen Kern und Mantel» Diese Ankerbüchse besitzt gegenüber einer Ganzstahlausführung bisheriger Bauart ein erheblich reduziertes Gewicht. Auch die Herstellung ist einfacher und kostengünstiger als bei Vollstahlankerbüch¬ sen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin¬ dung besteht darin, die innere Oberfläche des Ringes, der als Mantel den Kern u schliesst, von beiden Aussenberei- chen her gegen den mittleren Bereich hin konisch auszu¬ weiten, und die mörtelartige Masse als Kern in diesen Ringinnenraum einzugiessen. Die Verbindung zwischen dem Ring und dem aus mörtelartiger Masse bestehenden Kern wird hierbei optimal.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin¬ dung besteht darin, eine Verankerung zu schaffen, die di¬ rekt in den vorzuspannenden Bauwerksteil einbetoniert wird. Die Ankerplatte, die aus einem Stahlmantel besteht, welche einen Ring aus mörtelartiger ausgehärterter Masse u schliesst, wird im Bauwerksteil aus hochfestem Beton einbetoniert. In den aus mörtelartiger Masse bestehenden Ring, der eine konusförmige Innenöffnung aufweist, wird ein Kern ebenfalls aus mörtelartiger erhärterter Masse eingesetzt. In diesem Kern sind die Bohrungen enthalten, welche zur Aufnahme der Klemmen dienen. Durch die Einbe¬ tonierung der Ankerplatte in das vorzuspannende Bauwerks¬ teil wird die Krafteinleitung von der Spannverankerung auf das entsprechende Bauwerksteil aus hochfestem Beton optimal. Zudem ist die Herstellung dieser Spannveranke¬ rung einfach und kostengünstig.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die vorlie¬ gende Erfindung nachfolgend beispielsweise näher be- schrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Spannverankerung mit
Ankerplatte und Ankerbüchse, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ankerbüchse gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine Klemme in der Ankerbüchse, wobei die obere Hälfte die Klemme vor dem Setzen, die untere Hälfte die Klemme nach dem Spannen zeigt, Fig. 4 eine schematische Darstellung der Gestaltung der konischen Erweiterung der Bohrung der Ankerbuchse, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ge¬ staltungsform der konischen Erweiterung der Boh¬ rung der Ankerbüchse, Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch eine Ankerbuchse mit metallischer Um antelung, die eine konische Innen- form aufweist, Fig. 7 einen Schnitt durch eine Ankerbüchse mit einer me¬ tallischen U mantelung, die eine doppelkonische Innenform aufweist und Fig. 8 eine Schnittdarstellung durch eine Ankerplatte, die in das Bauwerksteil einbetoniert ist, mit ei¬ nem Einsatzteil und eingesetztem Kern aus mörtel¬ artiger ausgehärterter Masse. Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch eine Ankerbuchse, eingesetzt in einen im Bauwerksteil einbetonierten konusformigen Einsatz "*'
In der Spannverankerung 1 gemäss Fig. 1 ist das lit- zenförmige Ende der Spannglieder 2 durch je eine Bohrung 3 einer Ankerbüchse 4 hindurchgeführt. Die Ankerbüchse 4 liegt mit je einer ersten Stirnfläche 5 auf einer Anker¬ platte 6 auf. Jede Bohrung 3 der Ankerbüchse 4 weist ge¬ gen die zweite Stirnfläche, die der Ankerplatte 6 abge¬ wandt ist, eine konische Erweiterung 7 auf. In diese ko¬ nische Erweiterung 7 der Bohrung 3 der Ankerbuchse 4 ist eine kegelstumpfförmige Klemme 8 eingesetzt. Diese kegel¬ stumpfförmige Klemme 8, die zwei- oder dreigeteilt ist, und die zudem noch Längsschlitze aufweist, hält das lit- zenförmige Ende des Spanngliedes 2 in der vorgespannten Lage. Durch das Spannglied 2 wird die Klemme 8 in die Bohrung 3 hineingezogen, die konische Erweiterung 7 der Bohrung 3 presst die Klemme 8 auf das Spannglied 2, wo¬ durch dieses gehalten wird.
In diesem in Fig. 1 dargestellten Fall besteht die Ankerbüchse■4 aus einer mörtelartigen Masse, die ausge- härtet ist. Da diese mörtelartige Masse nachgiebiger, d.h. verformbarer ist als der Stahl der kegelstumpfförmi¬ gen Klemmen 8, passt sich die Oberfläche der konischen Erweiterung 7 dieser Ankerbüchse 4 der Kegelstumpfober¬ fläche der Klemme 8 an. Die mörtelartige, aushärtende Masse, kann beispiels¬ weise ein Beton sein, welcher nach der Aushärtung minde¬ stens eine Festigkeit von 60 N/mm2 aufweist.
Die Ankerplatte 6 ist mit einer Trompete 9 versehen, die aus Blech oder hochfestem PE gefertigt ist, und wel¬ che als Einheit in ein Bauwerksteil 10 einbetoniert ist. Die Trompete 9 mündet mit ihrem inneren Teil 11 in ein Hüllrohr 12, das aus Stahl oder hochfestem PE in Form ei¬ nes Wellrohres gefertigt ist, in welchem die Spannglieder 2 über die gesamte Länge des Bauwerksteils 10 eingelegt sind. An der Ankerplatte 6 ist ein Wendel 13 aus Armie¬ rungsstahl angebracht, durch welchen die Spannkräfte, entstehend durch die Spannglieder 2, besser von der An¬ kerplatte 6 auf das Bauwerksteil aus Beton übertragen werden.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf die Ankerbüchse 4 ge- mäss Fig. 1. Ueber die Ankerbüchse 4 sind mehrere Boh¬ rungen 3 zur Aufnahme und Halterung der Spannglieder 2 durch die kegelstumpfförmigen Klemmen 8 verteilt angeord- net. Hierbei ist ersichtlich, dass die kegelstumpfförmi¬ gen Klemmen 8 aus zwei Schalenhälften 14 und 15 bestehen, und zusätzlich noch Längsschlitze 16 aufweisen.
In der Schnittdarstellung gemäss Fig. 3 durch eine Bohrung 3 der Ankerbüchse 4 ist in der oberen Hälfte die Lage der Klemme 8 vor dem Setzen und in der unteren Hälf¬ te die Lage der Klemme 8 nach dem Spannen der nichtdarge- εtellten Spannglieder gezeigt. Die konische Erweiterung 7, die im wesentlichen der Kegelstumpfform der Klemme 8 entspricht, weist an ihrem Endbereich 17 eine zweite ko- nische Erweiterung 18 auf, deren Oeffnungswinkel grösser ist als derjenige der konischen Erweiterung 7. Beim Ein¬ setzen der Klemme 8' in die konische Erweiterung 7 kommt die Oberfläche der Klemme 8 im Endbereich 17 nicht mit der mörtelartigen Masse der Ankerbüchse 4 zur Anlage. Die Tiefe der zweiten konischen Erweiterung 18 ist so ge¬ wählt, dass die Klemme 8 auch nach dem Spannen, wie es in der unteren Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist, immer noch einen aussenseitigen Endbereich 19 aufweist, der noch im Bereich der zweiten konischen Erweiterung liegt, so dass die Klemme 8 in diesem Endbereich 19 nicht mit der mör- - telartigen Masse der Ankerbüchse 4 zur Anlage kommt. Da¬ mit wird erreicht, dass bei wiederholtem Spannvorgang der Spannglieder, während welcher die Klemme 8 mindestens teilweise aus der Bohrung 3 der Ankerbüchse 4 herausgezo¬ gen wird, der Rand im Endbereich 17 der Bohrung unbe¬ schädigt bleibt.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch die koni¬ sche Erweiterung 7 der Bohrung 3 der Ankerbüchse 4. Die ausgezogene Linie 20 zeigt die konische Erweiterung, wel¬ che im wesentlichen der Kegelstumpfform der Klemme 8 ent¬ spricht. Je nach Art der Beanspruchung, die auf die Spannglieder und demzufolge auf die kegelstumpfförmige Klemme 8 wirkt, wird bei der Herstellung der Ankerbüchse 4 mit den Bohrungen 3 der Konuswinkel angepasst. Bei einem kleineren Konuswinkel , dargestellt durch die ge¬ strichelte Linie 21, wird erreicht, dass die Hauptlast eher hinten, d.h. im dickeren Bereich der Klemme auf den eingespannten Litzenteil des Spanngliedes 2 übertragen wird. Dies wird insbesondere dann gewünscht, wenn die
Spannglieder und demzufolge die Klemme einer statischen Beanspruchung unterworfen sind.
Bei einem grösseren Konuswinkel α, dargestellt durch die gestrichelte Linie 22, erreicht man, dass die Haupt- last der Beanspruchung, die auf die Spannglieder wirkt, eher im vorderen Bereich der Klemme 8 auf den eingespann¬ ten Litzenteil des Spanngliedeε 2 übertragen wird. Dies wird insbesondere dann erwünscht, wenn eine dynamische Beanspruchung auf die Spannglieder und demzufolge auf die Ankerbüchse 4 wirkt.
Die Aenderungen des Konuswinkels a gegenüber der Ke¬ gelstumpfform der Klemme bewegen sich in einem Bereich von maximal ± 1 Grad. Wie die Hauptlast, die von der kegelstumpfförmigen
Klemme 8 auf den eingespannten Litzenteil des Spannglie¬ des 2 wirkt, anders verteilt übertragen werden kann, ist aus der Darstellung gemäss Fig. 5 ersichtlich. Hier ist wie in Fig. 4 die konische Erweiterung der Bohrung 3 der Ankerbüchse 4, die der Kegelstumpfform der Klemme 8 ent¬ spricht, mit einer ausgezogenen Linie 23 dargestellt. Die Aenderung des Konuswinkels α der konischen Erweiterung 7 erfolgt erst von der Mitte der koniεchen Erweiterung 7 her nach auεεen. Bei Verkleinerung des Konuswinkels a , dargestellt durch die gestrichelte Linie 24 wird die
Hauptlast von der Klemme 8 im Bereich mit dem grösseren Durchmesser auf den eingespannten Litzenteil des Spann¬ gliedes 2 übertragen, während ein kleinerer Teil der Last von der Klemme 8 im Bereich mit dem kleineren Durchmesser auf den eingespannten Litzenteil des Spanngliedes 2 über¬ tragen wird.
Bei Vergrösserung des Winkels α, dargestellt durch die gestrichelte Linie 25 erfolgt die Hauptlastübertra¬ gung von der Klemme 8 auf den eingespannten Litzenteil des Spanngliedes 2 im Bereich der Klemme, die einen klei¬ neren Durchmesser aufweist. Auch für diese Ausführungε- for liegt der Bereich der Aenderung deε Konuεwinkels α innerhalb von ± 1 Grad.
• Aus Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform einer An- kerbüchse 4 gemäεε Fig. 1 ersichtlich. Ein als Ring ge¬ stalteter metallischer Mantel 26 umschliesεt einen Kern 27. Dieser Kern 27 besteht aus der mörtelartigen, ausge¬ härteten Masse, beispielsweise Spezialmörtel auf Zement- basis, und weist, wie bei Fig. 1, Bohrungen 3 auf, welche mit einer konischen Erweiterung 7 zur Aufnahme der kegel¬ stumpfförmigen Klemmen 8 und demzufolge zur Halterung der Spannglieder 2 versehen sind. Diese Bohrungen 3 können entsprechend einer Ausführungsart gestaltet sein, wie sie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt und oben beschrieben wur¬ de. Die Innenfläche 28 des metallischen Mantels 26 ist konisch geformt, wobei der Konus sich in Zugrichtung der Spannglieder 2 verengt. Die mörtelartige Masse wird di¬ rekt als Kern 27 in den metallischen Mantel 26 eingegos- sen, was den Vorteil hat, dass die Innenfläche 28 des me¬ tallischen Mantels 26 bearbeitet werden muss und dass ein optimaler Sitz des Kerns 27 im metallischen Mantel 26 er¬ reicht wird.
Das Eingiessen der mörtelartigen Masse in den metal- lischen Mantel 26 erfolgt von der engeren Seite des Konus des metallischen Mantels 26 aus. Dadurch wird die Fläche des Kerns 27, die im montierten Zustand die sichtbare Fläche ist, mit der Stirnfläche des metallsichen Mantels plan und eben, während die innere Fläche des Kernε 27 von der Auflagefläche des metallischen Mantels 26 zurückver¬ setzt ist, so dass die Ankerbüchεe 4 nur mit der metalli¬ schen Mantelfläche auf der Ankerplatte 6 aufliegt.
Eine weitere Ausführungεform einer Ankerbüchεe 4 ist aus Fig. 7 entnehmbar. Diese in Fig. 7 dargestellte An- kerbüchse 4 weist im wesentlichen den gleichen Aufbau auf, wie diejenige gemäss Fig. 6. Auch hier umgibt ein metallischer Mantel 29 in Form eines Ringes einen Kern 30, der aus einer mörtelartigen ausgehärteten Masεe be¬ steht und welcher über Bohrungen 3 für die Aufnahme der Spannglieder 2 und die kegelstumpfförmigen Klemmen 9 verfügt.
Im Unterschied zu der in Fig. 6 dargestellten Anker¬ büchse weist die Ankerbüchse gemäss Fig. 7 einen metalli¬ schen Mantel 29 auf, dessen Innenfläche 31 zwei konusför- mige Bereiche 32 und 33 aufweist, die je von einer Stirn¬ fläche her gegen den mittleren Bereich hin konisch aufge¬ weitet sind. Die mörtelartige Masse, die den Kern 30 bil¬ det, wird in den metallischen Mantel 21 eingegossen, in identischer Weise, wie eε zur Ankerbüchse, die in Fig. 6 dargestellt ist, beschrieben wurde. Durch diese Gestal¬ tung des metallischen Mantels 29 wird der Kern 30 aus der mörtelartigen Masse optimal im metallischen Mantel 29 ge¬ halten. Die Bohrung 3 kann in einer Art ausgeführt wer- den, wie sie in Fig. 3 bis Fig. 5 dargestellt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spannveranke¬ rung 1 ist in Fig. 8 dargestellt. Hierbei beεteht die An¬ kerplatte 34 aus einem metallischen Mantel 35, der eine ringförmige Gestalt hat, und in welchen ein aus mörtelar- tiger Ma εe bestehender Einsatzteil 36 eingesetzt ist.
Dieser Einsatzteil 36 weist eine sich nach auεsen öffnen¬ de konusförmige Innenfläche 37 auf. In die konusförmige Innenfläche 37 ist ein tro petenför iges Uebergangsεtück 38 eingeεetzt, beεtehend aus hochfestem PE, welches an der konusformigen Innenfläche 37 des Einsatzteils 36 an¬ liegt. Die Ankerplatte 34 iεt im Bauwerksteil 40 einbeto¬ niert. In den Bereich des tro petenförmigen Uebergangs- εtückeε 38 welcher auf der konuεför igen Innenfläche 37 deε Einsatzteils 36 anliegt, ist ein Kern 41 eingesetzt, der vollständig aus mörtelartiger Masse, beispielsweise
Beton mit einer Festigkeit von mindestens 60 N/mm2, be¬ steht. Hierbei wirkt das Einsatzteil 36 alε lastausglei- chendeε und dämpfendes Element zwischen den aufliegenden Oberflächen des Kerns 41 und des Einsatzteils 36. Dieser Kern 41 ist mit Bohrungen 3 versehen, die in einer der
Arten ausgeführt werden können, wie sie unter Fig. 3 bis Fig. 5 beεchrieben wurde. In jede der Bohrungen 3 ist ei¬ ne kegelεtumpfförmige Klemme 8 eingeεetzt, die zur Halte¬ rung deε Spanngliedes 2 dient. Die Verbindung zwischen der Spannverankerung und dem vorzuspannenden Bauwerksteil wird durch diese Anordnung optimal, insbesondere in bezug auf die Krafteinleitung in den Beton. Die Herstellung dieser Spannverankerung ist wegen der einfachen Ausfüh- rung kostengünstig.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spannveranke¬ rung, dargestellt in Fig. 9, verfügt über ein in das Bau¬ werksteil 42, welches in diesem Fall aus hochfestem Beton besteht, einbetoniertes konusförmiges Einsatzstück 43. In dieses konusförmige Einsatzstück 43 ist eine Ankerbüchse 44 eingesetzt, welche eine Kegelstumpfform aufweist, die der Konusform des EinsatzStückes 43 entspricht, und wel¬ che aus der mörtelartigen, ausgehärteten Masse besteht. Die Bohrungen 5, die in der Ankerbüchse 44 angeordnet sind und die der Aufnahme der kegelstumpfförmigen Klemmen 8 für die Halterung der Spannglieder 2 dienen, sind in einer gemäss Fig. 3 bis Fig. 5 beschriebenen Art gestal¬ tet.
Zum Einbetonieren des konusformigen EinsatzStückes 43 wird in dieses ein Körper, der im wesentlichen eine
Aussenform aufweist, welche der Innenform des konusformi¬ gen Einsatzstückeε entεpricht, als Montagehilfe einge¬ setzt, einerseits aus Stabilitätsgründen, damit das dünn¬ wandige konusförmige Einsatzstück 43 nicht zusammenge- drückt wird, andererseits zur Fixierung des Einsatz¬ stückes in einer ausgerichteten Lage in Bezug auf die Spannglieder 2.

Claims

Patentansprüche
1. Spannverankerung für Spannglieder in einem Bau¬ werksteil, beεtehend auε einer Abstützvorrichtung mit Trompete und einer Ankerbüchse, die auf der Abstützvor¬ richtung abgestützt ist, und die mindestens mit einer durchgehenden, parallel zur Längsachse der Ankerbüchse verlaufenden Bohrung versehen ist, welche gegen die äus- sere, der Abstützvorrichtung abgewandte Stirnfläche hin eine konische Erweiterung zur Aufnahme einer kegelstumpf¬ förmigen Klemme zur Halterung des Spanngliedes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dasε indeεtenε ein Teil der An¬ kerbüchse (4) , in welcher die mindestens eine Bohrung (3) zur Aufnahme der kegelstumpfförmigen Klemme (8) angeord¬ net ist, aus einer mörtelartigen, ausgehärteten Masse be¬ steht, während die kegelεtumpfförmige Klemme (8) auε Stahl gefertigt iεt, deren KegelstumpfOberfläche im ge- εpannten Zustand der Spannglieder (2) an der Oberfläche der koniεchen Erweiterung (7) der Bohrung (3) in der mör¬ telartigen Maεεe aufliegt.
2. Spannverankerung nach Anεpruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daεs die konische Erweiterung (7) zur Aufnahme der kegelstumpfförmigen Klemme (8) in ihrem den grösseren Durchmesser aufweisenden Endbereich (17). eine zweite ko¬ nische Erweiterung (18) aufweist, deren Oeffnungswinkel grösεer ist als derjenige der konischen Erweiterung (7) , wodurch zwischen dem den grösseren Durchmesεer aufweisen¬ den Ende der Klemme (8) , das in jeder Lage der Klemme (8) in den Bereich der zweiten konischen Erweiterung (18) zu liegen kommt, und der zweiten konischen Erweiterung (18) ein Freiraum ist.
3. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche l, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Erweiterung (7) zur Aufnahme der kegelstumpfförmigen Klemme (8) einen Konuswinkel aufweist, der gegenüber dem Winkel des Kegel- stumpfes der Klemme (8) abweicht und geringfügig grösser oder kleiner ist.
4. Spannvorrichtung nach einem* der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich der koni¬ schen Erweiterung (7) zur Aufnahme der kegelstumpfförmi- gen Klemme (8) einen Konuswinkel aufweist, der gegenüber dem Winkel des Kegelεtumpfes der Klemme (8) abweicht und geringfügig grösser oder kleiner ist.
5. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der koni- sehen Erweiterung (7) zur Aufnahme der kegelstumpfförmi¬ gen Klemme (8) imprägniert, versiegelt oder vergütet ist.
6. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dasε die Ankerbüchεe (4) voll- εtändig aus der mörtelartigen, ausgehärteten Masse be- , steht.
7. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbüchse (4) aus einem metallischen Mantel (26) besteht, dessen innere Mantelfläche (28) konisch ausgebildet ist, und der einen Kern (27) , bestehend aus der mörtelartigen, ausgehärteten Masse, umschliesst.
8. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dasε die Ankerbüchεe (4) auε einem metallischen Mantel (29) besteht, dessen innere Mantelfläche von den beiden Ausεenbereichen gegen den mittleren Bereich hin zwei εich ausweitende konusförmige Bereiche (32, 33) aufweist, und daεε in den Mantelinnen¬ raum die mörtelartige Masse eingegossen ist.
9. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerplatte (34) aus einem von einem metallischen Mantel (35) umschlossenen, aus mörtelartiger Masse bestehenden Einsatzteil (36) , welches eine konische durchgehende Innenöffnung (37) auf- weist, in welches ein Kern (41) , bestehend aus der mör¬ telartigen, ausgehärteten Masεe, der eine der konischen Innenöffnung (37) des Einεatzteilε (36) entsprechende Oberfläche aufweiεt, eingeεetzt ist und der der Aufnahme der Klemmen (8) dient, zusammengeεetzt iεt.
10. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerbüchse (44) , welche vollständig aus der mörtelartigen, ausgehärteten Masεe besteht, eine Kegelstumpfform aufweist, die in ein in das Bauwerksteil (42) einbetoniertes, konusförmige Einsatzεtück (43) eingeεetzt ist und mit seiner kegel¬ stumpfförmigen Mantelfläche auf der Konusinnenform des Einεatzεtückes (43) abgestützt iεt.
11. Spannverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dasε die mörtelartige Maεse nach der Aushärtung mindestens eine Festigkeit von 60 N/mm2 aufweiεt.
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