Spanndrahtbündelverankerung Die Erfindung bezieht sich auf die Spannbetontech- bei der die Drähte lagenweise zwischen Klemmplatten unter dem Klemmdruck mindestens eines hochzugfesten Klemmgliedes gehalten sind, das einen elastischen Dehn- Zug zulässt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in zu verlässiger und zugleich platzsparender Weise eine be liebig grosse Anzahl von Spanndrähten unter Verwen dung einfacher und billiger Vorrichtungen so zu veran kern, dass die Bruchlast aller Spanndrähte erreicht werden kann, ohne dass die Verankerung vorzeitig ver sagt, beispielsweise infolge einer Querschnittsverminde- rung der Drähte vor ihrem Bruch.
Unter dem Begriff Spanndrähte sind im Rahmen der Erfindung nicht nur Einzeldrähte zu verstehen, sondern auch mehrere, zu Seilen oder dergleichen ver einte Drähte.
Es ist bereits eine Verankerung bekannt geworden, bei der jeweils zwei Drähte mit gegensetigem Abstand zwischen benachbarten Platten eines Klemmplattenpa- ketes angeordnet sind. Dabei wird der Klemmdruck durch mehrere, hintereinander angeordnete Schraub- bolzen ausgeübt, welche die Platten jeweils zwischen den beiden Drähten einer Lage durchsetzen. Diese Verankerung ist nur zulässig, solange die Spanndrähte nicht in der Nähe ihrer Bruchlast beansprucht werden, und erfordert jedoch eine verhältnismässig grosse An zahl von Klemmplatten und Bolzen, da die erforder liche Klemmkraft mit der Anzahl der Drähte in einer Lage wächst.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform wird eine grössere Anzahl von Drähten lagenweise zwischen Klemmplatten angeordnet. Hierbei wird die Klemmkraft durch Keile erzeugt, die sich beiderseits des Plattenpaketes gegen aussen abgerundete Widerla- gerhörper abstützen, welche durch eine Drahtumschnü- rung zusammengehalten werden. Selbst wenn für diese Umschnürung hochzugfester Spannstahl verwendet wird, werden im Endzustand die einzelnen Windungen aufgrund der Keilform der eingetriebenen Klemmkeile nicht gleichmässig beansprucht.
Weiter hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die zum Eintreiben der Keile benötigte Vorrichtung den Raum für die Vor richtung zum Spannen der Drähte beengt. Ausserdern ist wegen der unsicheren Reibungsverhältnisse die Grösse der erzeugten Klemmkraft nicht genau voraus zubestimmen. Hinzu kommt, dass solche aus Widerla- gerkörpern, Umschnürung und Flachkeil gebildeten Verankerungen bei einer grösseren Anzahl von Spann drähten sehr unhandlich werden und erheblich Platz beanspruchen.
Alle diese Nachteile bekannter Verankerungen werden bei der erfindungsgemässen Spanndrahtbündel- verankerung dadurch vermieden, dass das Klemmglied ein hochfestes längliches und die Klemmplatten senk recht durchsetzendes Zugelement aufweist und parallel zu den Klemmplatten angeordnete Druckplatten mittels Verankerungen hintergreift. Die Klemmkraft wird dabei von dem hochzugfesten Element aufgenommen und auf die Druckplatten übertragen. Dieses Element ist dabei in vorteilhafter Weise über seine ganze wirk same Länge gleichmässig beansprucht.
Da somit die Klemmkraft mit guter Genauigkeit vorausbestimmbar und zudem das Zugelement hochbelastbar ist, ergibt sich der weitere Vorteil, dass eine Verankerung nach der Erfindung mit sehr geringen Ausmassen ausgebil det werden kann. Eine solche Verankerung gewährlei stet daher eine hohe Betriebssicherheit und ist in Ver bindung mit ihrem einfachen Aufbau leicht zu handha ben und auch gewichtsmässig leicht sowie preisgünstig herzustellen.
Eine insbesondere bezüglich des Dauerschwingver- haltens besonders günstige Verteilung der Klemmkraft über die eingespannte Länge der Spanndrähte lässt sich vorteilhaft dadurch erreichen, dass die hochzugfesten Elemente nicht genau in der Schwerlinie, sondern bei spielsweise etwas zum freien Ende der Platte verlegt angeordnet werden, so dass die Einleitung der Klemm kraft in das aus Spanndraht, Klemmplatten und Druck- platten gebildete Paket exzentrisch zur Schwerlinie des Klemmpaketes stattfindet. Hierdurch lässt sich in vor teilhafter Weise erreichen, dass die Querpressung jedes Spanndrahtes im eingeklemmten Bereich nach dessen Ende hin allmählich zunimmt, bzw. abnimmt.
Die hochfesten Zugelemente der Klemmglieder kön nen an den zugeordneten Druckplatten durch Veranke <U>rungen</U> festgelegt werden, die zugleich zum Anspannen des Zugelementes dienen können, was ein Vorspannen <B>g</B> des Zugelementes mittels besonderer Einrichtungen je doch nicht ausschliesst. So kann als Zugelement z. B. ein hochbeanspruchtes Spanndrahtbündel dienen, das an seinen Enden in geeigneter Weise verankert wird. Das Anspannen des Zugelementes erfolgt dann durch ein besonderes Spanngerät vor dem Festlegen der Veranke rung.
Wird als Zugelement jedoch ein hochfester Schrau benbolzen benutzt, für dessen Verankerung eine Schraubenmutter od. dgl. vorgesehen ist, so kann diese zugleich auch zum Anspannen des Elementes Verwen dung finden. Es kann jedoch der Schraubenbolzen auch mittels eines besonderen Spann-eYätes mecha nisch, hydraulisch oder durch Wärmeanwendung ge spannt werden, worauf anschliessend das Andrehen der Schraubenmutter und danach das Absetzen der Spann kraft vom Spannggerät auf die Schraubenmutter erfolgt.
Das aus hochzugfestem Material bestehende Zugele ment wird zweckmässi- vor seiner Verankerung so stark angespannt, dass es unter 'Wirkung der vollen Klemmkraft im Bereich seiner höchst zulässigen elasti- sehen Dehnung beansprucht ist. Hierdurch ist ein Höchstmass an Betriebssicherheit gewährleistet, weil etwaiaen Querschnittsänderungen des aus Spanndraht, Klemmplatten und Druckplatten gebildeten Paketes ein besonders grosser elastischer Verformungsweg des Zugelementes gegenübersteht.
Diese erhöhte Elastizität <U>ergibt</U> einen Spielraum der Klemmkraft, mit dem sowohl temperaturbedingte Veränderungen der Abmes sungen des Klemmpaketes und auch eine wachsende Querkontraktion der Spanndrähte bei Annäherung an deren Bruchlast kompensiert wird, ohne dass ein wesentliches Nachlassen der Klemmkraft eintritt.
über den Grundgedanken der Erfindung hinaus, nämlich die Verwendung hochzuafesten Materials zur übertragung CI <B>C C</B> der Klemmkraft durch Zugelemente, wird also noch eine -weitere Verbesserune, <I>der</I> Betriebssicherheit <B>C</B> dadurch erreicht, dass entgegen dem üblichen Prinzip <B>C C</B> einer vorsorglichen überdimensionierung der Klemm- C glieder hier bewusst innerhalb eines Grenzbereiches der Belastbarkeit gearbeitet wird.
Dieser besondere Ge danke beruht auf der Erkenntnis, dass es, für die Sicherheit einer Spanndrahtbündelverankerung von be sonderem Vorteil ist, das hochwertige Material für die Zugelemente zur Erzielung eines sozusagen elastischen Klenundruckes zu verwenden, der in der Lage ist, be stimmten kritischen Betriebsbedinaungen besser als ein absolut genommen grösserer Klemmdruck zu begeg- nun.
Hinsichtlich der Abstützung einer erfindungsgemäs- sen Spanndrahtbündelverankerung am Bauwerk kann eine unmittelbare und/oder minelbare Auflacleruna des <B>C</B> bl Klemmpaketes aui einer dem Bauwerk aufliegenden Grundplatte vorgesehen werden, wobei diese Grund platte für den Durchtritt der Spanndrahtbündel ausge bildet ist.
Die Erfindung lässt jede günstige Gestaltuner der Klemmplar,en zu. Bei Betrachtung der Ausbildung der el Klemmplatten muss unterschieden werden zwischen ihrer Auflagerung und ihrer Oberflächengestaltung. Beide stehen in direktem Zusammenhang mit der Art der gegen Bruch zu verankernden Spanndrähte.
Die Auflagerung der Klemmplatten bezweckt, dass diese sich unter dem Zug der Spanndrähte nicht ver schieben können. Ferner soll bei den bekannten Klemmvorrichtungen dadurch vermieden werden, dass sich die Klemmkraft veränderL Bei der erfindungsgemässen Spanndrahtbündelver- ankerung können jedoch neben Klemmplatten, die starr aufgelagert sind, auch solche benutzt werden, die bei einer Bewegung in Richtung des Spanndrahtzuges ein Spreizen der Zugelemente und damit eine Vergrös- serung der Klemmkraft erzeugen.
Die Klemmplatten und die Druckplatten können<B>je</B> mindestens eine öffnung besitzen, durch die ein Dorn gesteckt wird, auf dem sie auflagern.
Ferner können die Klemmplatten einzeln auf Rip pen der Grundplatte aufliegen, die sich zwischen den Spanndrähten befinden.
Die Klemmplatten können dabei verschieden aus gebildet sein: a) mit glatten Oberflächen, planparallel und in der Plattenebene rechteck-oder trapezförmig; <B>b)</B> als Wellplatten, wodurch sich die zu verankern den Spaandrähte ebenfalls wellenförmig verformen, so dass die Reibungskraft zwischen Klemmplatte und Spannungsdraht erhöht wird;
<B>e)</B> mit geriffelten Oberflächen, wodurch ein Scher- verbund zwischen Klemmplatte und Spanndraht ent steht, <B>d)</B> mit ein- oder beidseitigen Rillen zur Aufnahme der Spanndrähte, wodurch besonders bei runden Spanndrähten die wirksame Reibungsfläche zwischen Spanndraht und Klemmplatte vergrössert wird, und wobei die Rillen entlana der Längsachse verschieden tief ausgeführt sein können, um eine Keilwirkung zu er zielen; e) mit geriffelten Rillen als Kombination von c# und<B>d);</B> <B>f)</B> die Rillen der Klemmplatten (siehe<B>d)</B> werden so tief hergestellt, dass der, beispielsweise runde, Spann draht fast allseitig umschlossen wird.
Mit einer Spanndrahtbündelverankerung nach der Erfindung können in vorteilhafter Weise alle Sorten Spanndrähte zuverlässig verankert werden, wie bei spielsweise glatte Runddrähte, profilierte Runddrähte, gewellte Runddrähte, glatte Flachdrähte (iiiii- rechtecki- gern, ovalem usw. Querschnitt), gerippte oder profi- C lierte Flachdrähte (mit rechteckigem, ovalem usw. Querschnitt), sowie auch aus mehreren Stahldrähten gebildete Seile oder dergleichen.
Ausserdem kann durch verschiedene, nachstehend angegebene Massnahmen der Verbund Spannungs- dralit-Klemmplatte erhöht werden: Umwicklung der Spanndrähte im Verankerungsbe- reich durch, gegebenenfalls hochwertigen, Stahldraht. Dabei soll die Härte dieses Stahldrahtes die Härte der Klemmplatte und die Härte des Spanndrahtes übertref fen.
Umwicklung jedes Spanndrahtes zusanimen mit einem kurzen Blindspanndraht im Verankerungsbereich durch, gegebenenfalls hochwertigen, Stahldraht.
Aufschieben eines Rohrstückes über den einzelnen Spannungsdraht im Verankerungsbereich, wobei die Oberfläche des Rohrstückes innen und/oder aussen aufgerauht ist oder das Rohrstück sich durch radiale Überstände auf die Klemmplatten abstützt. Das Rohr stück kann dabei längsgeschlitzt sein, um unter dem Klemmdruck zur festen Anlage an dem Spanndraht zu kommen, oder das Rohrstück wird durch Querdruck plastisch verformt, um kraftschlüssig am Spanndraht anzuliegen. Schliesslich kann die Verbindung Rohr- stück-Spanndraht, in vorgenannten Fällen auch durch einen Kunststoffkleber hergestellt werden.
Insbesondere bei der Verankerung von glatten Spanndrähten mit besonders harter Oberfläche kann sich die bei arosser Spannkraft auftretende Querkon traktion der Drähte so auswirken, dass deren Veranke rung vor dem Bruch nicht mehr gewährleistet ist. Einer solchen Gefahr kann durch eine besondere Ausbildung einer oder mehrerer der benutzten Klemmplatten be gegnet werden. Diese besonderen Klemmplatten lagern nicht auf der Grundplatte oder auf einem anderen starren Körper, so dass sie sich unter dem Zug der Spanndrähte verschieben können. Ferner besitzen die Klemmplatten in Plattenebene eine trapezförmige Form und sind sonst z. B. planparallel.
Unter dem Zug der Spanndrähte bewegen sich diese Klemmplatten dann in Richtun dieses Zu-es. Wegen ihrer trapezför- 9 <B>C</B> migen Form werden dadurch die seitlich angrenzenden, etwas biegsamen Zugeleinente, welche die Klemmkraft erzeugen, seitlich gespreizt, so dass eine Erhöhung der Klemmkraft eintritt. Der Klemmkraftzuwachs ist ab hängig von der Anzahl der in dieser Weise ausgebilde ten und angeordneten Klemmplatten, da der auf diese Klemmplatten entfallende Spanndrahtzug die erzeugte zusätzliche Klemmkraft bestimmt.
Es ist somit mög lich, den Zuwachs der Klemmkraft beliebig zu bestim men,<B>je</B> nachdem, ob eine oder mehrere dieser beweg lichen Klemmplatten benutzt werden.
Zu dem gleichen Zweck können auch eine oder mehrere, nicht auf der Grundplatte anfliegende Klemmplatten in der Weise besonders ausgebildet wer den, dass diese Platte oder Platten ein in Drahtrichtung keilförmiges Profil erhalten. Durch den Zug der Drähte bei grosser Spannkraft werden diese nicht anfliegenden keilförmigen Klemmplatten in Richtung der Zugkraft verlagert, wobei die Keilwirkung Ouerschnitssänderun- gen des Kleminplattenpaketes und insbeisondere der Drähte kompensiert, sowie etwa vorhandene Toleran zen dieser Teile wirkungsvoll ausgleicht.
Das Patent betrifft weiter eine Verwendung der er- findungsgemässen Spanndrahtbündelverankerung zum Spannen mit einem hydraulischen Spanngerät. Diese Verwendung kennzeichnet sich dadurch, dass das freie, zu verankernde Ende des Spanndrahtbündels zunächst mit einer ersten Spanndrahtbündelverankerung verse hen wird, deren Klemmglied jedoch noch nicht angezo- "en wird bzw. werden,
worauf an diese anschliessend das hydraulische Spanngerät über das Spanndrahtbün- del geschoben und an dieses anschliessend eine zweite Spanndrahtbündelverankerung angebracht wird, deren Klemmglied bzw. Klemmglieder, angezogen wird bzw. werden; dass darauf das Spanngerät betätigt wird, wobei es sich einerseits gegen die zweite Verankerung und andererseits über eine Grundplatte am Bauwerk abstützt und wobei alle Spanndrähte des Bündels gleichzeitig gespannt werden; dass anschliessend das Klemmglied bzw. die Klemmglieder der ersten Veran kerung angezogen, und schliesslich die zweite Veranke rung und das Spanngerät entfernt werden.
Diese Ver wendung ist besonders vorteilhaft, wenn ein Hub des Spanngerätes nicht ausreicht, um den notwendigen Spannweg zu erreichen. Es kann dann nämlich nach dem Hub die erste Verankerung angezogen werden, um die erzielte Spannung der Drähte zu sichern, wor auf das Spanngerät zurückgefahren und die zweite Ver ankerung wieder angebracht, sowie die erste Veranke rung wieder gelöst wird, um mit dem nächsten Hub die Drähte stärker zu spannen.
Die erfindungsgemässe Verankerung kann nämlich, durch das Anspannen der Klemmglieder nicht nur in einfacher Weise geschlossen werden, sondern auch be sonders leicht wieder geöffnet werden. Die Klemmkraft wird dazu nur aus den Klemmgliedern herausgelassen.
Die Ausführungsformen der erfindungsgemässen Spanndrahtbündelverankerung, im folgenden kurz Klemmverankerung genannt, sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig. <B>1</B> eine Vorderansicht der Klemmverankerung in einer Ausführungsform mit einem Schraubenbolzen; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. <B>1;</B> Fig. <B>3</B> einen Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. <B>1;</B> Fig. 4 eine Vorderansicht einer weiteren Ausfüh rungsform der Klemmverankerung mit zwei Schrau benbolzen;
Fig. <B>5</B> eine Vorderansicht einer weiteren Ausfüh rungsform der Klemmverankerung mit zwei Spannglie dern, die selbst wiederum mit Klemmverankerungen beispielsweise nach Fig. <B>1</B> bis<B>3,</B> verankert sind; Fig. <B>6</B> eine Vorderansicht einer weiteren Ausfüh rungsform der Klemmverankerung mit zum Teil be weglichen Klemmplatten;
Fig. <B>7</B> ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. <B>6;</B> Fig. <B>8</B> einen Schnitt, ähnlich der Fig. 2 für eine an dere Ausführungsform einer Klemmverankerung mit mem Schraubenbolzen, und Fig. <B>9</B> einen Schnitt, ähnlich der Fig. 2 mit ergän zenden Teilen zur Erläuterung der Verwendung der Klemmverankerung.
In der ersten Ausführungsform der Klemmveranke rung wird die Klemmkraft durch ein Zugelement in Form eines Schraubenbolzens 4 erzeugt. Die Spann drähte<B>1</B> (z. B. mit ovalem Querschnitt) sind gemäss Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> in fünf Lagen zu je zwei Stück angeordnet und liegen unmittelbar neben den Schraubenbolzen 4, so dass sich eine sichere Lagerung bei eimacher Aus bildung und Anbringung der Klemmverankerung er- Cgibt. Die einzelnen Spanndrahtlagen sind durch Klemmplatten 2 getrennt.
Das aus Spanndrähten<B>1</B> und Klemmplatten 2 gebildete Paket wurde über zwei Druckplatten<B>3</B> mittels des hochfesten Schraubenbol zens 4 mit Mutter 4# zusammengezogen, wodurch die Spanndrähte zuverlässig verankert werden.
In dieser Ausführungsform ist die Klemmveranke rung mit einer Grundplatte<B>5</B> versehen, die schlitzartige öffnungen <B>6</B> aufweist, durch die sich die Spanndrähte<B>1</B> erstrecken. Die Grundplatte<B>5</B> bildet daher im Bereich der Durchführung des Spanndrähte<B>1</B> senkrechte Stege <B>7,
</B> gegen die sich die Klemmplatten 2 mit dem nach dem Bauwerk gerichteten Stirnrand legen und dadurch gen. die Spannkräfte einzeln auf die Grundplatte <B>5</B> übertra- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 werden für die Klemmvera,nkerung zwei Schraubenbolzen 4 benutzt.
In zehn Spanndrahtlagen zu<B>je</B> vier Stück werden nach dieser Ausführungsform somit vierzig Spanndrähte<B>1</B> gleichzeitig a verankert. Auch in dieser Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes lagern die Klemmplatten 2 und Druckplatten<B>3</B> auf der Grundplatte<B>5</B> auf und stützen somit unmittelbar den auf sie entfallenden Spannkraftanteil ab.
Die Durchführung sämtlicher Spanndrähte<B>1</B> ist hier jedoch als gemeinsame rechtek- kige öffnung <B>8</B> ausgebildet, wie sie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.
Die als Zugelement wirksamen Schraubenbolzen 4 können wie beschrieben zur Erzeugung der Klemm kraft mittels Spanngerät oder Drehmomentschlüssel angespannt werden. Die Schäfte der Spannschrauben 4 sind dabei aus hochzugfestem Material mit grossem elastischem Verforrnungsweg hergestellt. Man erreicht hierdurch, dass auch bei irgendwelchen Änderungen der Dicke der Spanndrähte<B>1,</B> beispielsweise durch thermi- sehe Einflüsse od. dgl. noch die volle Klemmkraft auf die Verankerung wirkt.
Im Beispiel der Fig. <B>5</B> werden für die Klemmveran kerungen zwei Spannglieder<B>9</B> benutzt. Diese Spann glieder bestehen aus<B>je</B> zwei oder mehreren Spanndräh ten<B>10,</B> die die eingentlichen Zugelemente darstellen. Die Spanndrähte<B>10</B> sind an ihren Enden mittels Klemmverankerungen<B>11</B> verankert, die beispielsweise einen Aufbau gernäss Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> aufweisen können.
Als Grundplatte dienen diesen Klemmverankerungen <B>11</B> die beiden Druckplatten<B>3</B> der Spanndrahtbündel- verankerung, so dass sich die Kleramplatten 12 einzeln gegen die Druckplatten<B>3</B> legen und die auf sie entfallen den Spannkraftanteile der Spanndrähte<B>10</B> auf diese Druck-platten <B>3</B> übertragen.
In der dargestellten Ausführungsform können bei spielsweise<B>75</B> Lagen zu<B>je</B> vier Spanndrähten<B>1, d.</B> h. durch eine Klemmverankerung<B>300</B> Spanndrähte<B>1,</B> in zuverlässiger platzsparender und wirtschaftlicher Weise gegenüber ihrer Bruchlast verankert werden. Bei die sem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wirkt sich die hohe Qualität der als Zugelement für die Klemmkraft benutzten, hoch beanspruchten Spann- drähie <B>10</B> besonders vorteilhaft aus.
Durch die beim Anspannen der beiden Spannglieder<B>9</B> auftretende grosse elastische Verformung der Spanndrähte<B>10</B> ist eine Aufrechterhaltung der Klemmkraft auch bei sehr vielen Spanndrahtlagen noch dann gewährleistet, wenn Kriecherscheinungen auftreten oder wenn die Quer kontraktion der einzelnen Spanndrähte des grossen Spanndrahtbündels kurz vor seinem Bruchzustand er hebliche Werte erreicht. Für die kurzen Zugelemente <B>10</B> können Abfallstücke des Spanndrahts benutzt wer den.
Im Beispiel der Fig. <B>6</B> und<B>7</B> wird gezeigt, dass die mittlere Klemmplatte<B>13</B> beweglich sein kann und nicht auf der Grundplatte<B>5</B> aufliegt, sondern durch ihre tra- pezförmige Formgebung bei geringer Bewegung unter dem auf sie wirkenden Spanndrahtzug die ihr benach barten beiden biegsamen Zugelemente, z. B. durch Muttern 14' verankerte Schraubenbolzen 14, durch Spreizung zusätzlich spannt. Dadurch tritt eine Erhö hung der Klemmkraft ein, womit die, von dem Bruch zustand des Sparmdrahtbündels innerhalb der Klemm verankerung eintretende Querkontraktion der Spann drähte<B>1</B> kompensiert wird. Es ist möglich, über die in der Abbilduna dargestellte Anordnung hinaus auch.
mehrere bewegliche Klemmplatten<B>13</B> in der gewünsch ten Weise wirksam werden zu lassen,<B>je</B> nach der Grösse des erforderlichen Klemmkraftzuwachses. Fig. <B>8</B> zeigt eine Ausführungsforin einer Klenunver- ankerung, die gleichfalls geeignet ist, Querkontraktio nen der Spanndrähte zu kompensieren. Eine Klemm platte<B>15</B> ist in Richtung der Spanndrähte<B>1</B> mit keil förmigem Profil ausgebildet.
Diese Klemmplatte<B>15</B> liegt nicht auf der Grundplatte<B>5</B> und weist eine erwei terte Bohrung<B>17</B> auf, deren Querschnitt wesentlich grös- ser als der Aussendurchmesser des hochzugfesten Stahl bolzens 4 ist. Die keilförmige Klemmplatte<B>15</B> wird da her nur durch Reibung unter der Klemmwirkung des Bolzens 4 gehalten. Sie folgt daher bei nachlassender Klemmwirkung, beispielsweise als Folge einer Quer kontraktion der Drähte<B>1</B> dem Zug der benachbarten Drahtlage. Infolgedessen wird durch die Keilwirkung der Klemmdruck automatisch wiedererhöht.
Die der Klemmplatte<B>15</B> unmittelbar benachbarte, Platte<B>16</B> ist mit gegenläufig keilförmigem Querschnitt ausgebildet und durch Aufliegen auf der Grundplatte<B>5</B> gegen Verschieben gesichert. Beim gezeigten Ausfüh rungsbeispiel ist die mit gegenläufigera Keil versehene Platte<B>16</B> eine Endplatte bzw. Druckplatte, weil die Keilplatte<B>15</B> am Ende des Paketes liegt. Sie könnte jedoch an beliebiger anderer Stelle liegen, wobei eine unmittelbar benachbarte Platte mit festem Auflager einen Gegenkeil bilden kann. Es können daher meh rere Keitplattenpaare vorgesehen werden oder auch Einzelkeile.
Keilpaare haben den Vorteil einer gleich- mässigeren Verteilung des zusätzlichen Klemmdrucks. In einzelnen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, zu den Drahtenden hin zunehmenden Klemmdruck anzu wenden, wofür Einzelkeile geeignet sind. Die Wirkung ist analog zu der oben erwähnten bei exzentrischer An ordnung der Zugglieder im Klemmpaket.
C Ein Spannverfahren wurde bereits eingangs be schrieben, wobei eine erste und eine zweite Klemmver ankerung in Verbindung mit einem bekannten hydrau lischen Spanngerät verwendet werden. Ein Injektions verfahren ist nachstehend anhand der Fig. <B>9</B> kurz er läutert. Die gezeigte Klemmverankerung entspricht der der Fig. <B>8,</B> ist jedoch ohne keilförmige Platten ausgebil det, da das Verfahren unabhängig von der Anwendung einer Keilwirkung ist.
Fig. <B>9</B> zeigt ein aus Spanndrähten<B>1</B> gebildetes Spanndrahtbündel <B>18,</B> das innerhalb eines Bauwerks in einem beispielsweise schraubenförmig geweRten Hüll- rohr <B>19</B> von relativ gerin <B>g</B> ein Durchmesser geführt wird. Für jede Klenunverankerung nach der Erfindung werden am Ende des Bündels<B>18</B> die einzelnen Drähte <B>1</B> in Lagen von<B>je</B> zwei oder mehr Drähten gespreizt, wobei der Abstand zwischen den Lagen der Dicke der Klemmplatten entspricht.
Das Spreizen erfolgt durch einen Umlenkring 20 und durch Distanzhalter 21, wel- ch-e den Endabstand der Drähte bestimmen. Das Sprei zen erfolgt innerhalb einer übergangshülse 22, welche eine Verbindung vom Hüllrohr <B>19</B> zur Grundplatte<B>5</B> bildet. Die Länge der Hülse richtet sich nach der Länge des Spannweges beim Spannen der Drähte<B>1.</B> Fig. <B>9</B> zeigt den Zustand nach dem Anspannen der Drähte<B>1</B> und nach dem Entfernen des Spanngeräts und der zweiten Klemmverankerung, während die ge zeigte, erste Klemmverankerung die Drähte gespannt hält.
Jetzt wird mindestens in die überoanashijlse 22 und eventuell auch in das Hüllrohr <B>19</B> Zementmörtel oder eine andere erhärtende Masse eingepresst. Die hier allgemein mit<B>23</B> bezeichnete erste Klemmvorrich tung hält die Drahtspannung aufrecht, bis die Masse erstarrt ist, was gegebenenfalls durch Proben festge stellt werden kann.
Es ist zu beachten, dass bei allen Ausführungsfor men der Klemmverankerung die Klemmplatten 2 immer so ausgebildet sind, dass sie im Zusammenwir ken mit der Art der verankerten Spanndrähte in der Lage sind, die Toleranzen der Spanndrähte untereinan der wirkungsvoll auszugleichen. Insbesondere ist eine gewisse Biegsamkeit der Kleramplatten 2 vorhanden, die in Verbindung mit von den Spanndrähten<B>1,</B> der Oberflächengestaltung der Klemmplatten und ähn lichen örtlichen, bleibenden Stahlverformunaen einen sicheren Ausgleich der Toleranzen ermöglicht.
Die erfindungsgeraässe, Klemmverankerung kann Anwendung finden für Spannbeton ohne oder mit direktem sowie mit nachträglichem Verbund. Ausser- dem ist mit ihrer Hilfe z. B. das Anheben oder Absen ken sehr schwerer Lasten möglich. Die Verankerung kleiner oder grosser Spanndrahtbündel ist für jeden Zweck in technisch zuverlässiger und wirtschaftlich günstiger Weise ohne Schlupferscheinungen möglich, wie beispielsweise für hängende Dächer, Tragkabel für Hängebrücken, Traghabel für Spannbandbrücken usw.
Tension wire bundle anchoring The invention relates to the tensioning concrete technique, in which the wires are held in layers between clamping plates under the clamping pressure of at least one high tensile strength clamping member that allows elastic stretching.
The invention is based on the task of anchoring any large number of tension wires using simple and inexpensive devices in a reliable and at the same time space-saving manner so that the breaking load of all tension wires can be achieved without the anchoring failing prematurely, for example as a result of a reduction in the cross section of the wires before they break.
The term tension wires are to be understood in the context of the invention not only single wires, but also several wires united to form ropes or the like.
An anchorage is already known in which two wires are arranged with opposite spacing between adjacent plates of a clamping plate pack. The clamping pressure is exerted by several screw bolts arranged one behind the other, which penetrate the plates between the two wires of a layer. This anchoring is only permitted as long as the tension wires are not stressed in the vicinity of their breaking load, but requires a relatively large number of clamping plates and bolts, since the required clamping force increases with the number of wires in a position.
In another known embodiment, a larger number of wires are arranged in layers between clamping plates. Here, the clamping force is generated by wedges, which are supported on both sides of the plate assembly against the externally rounded abutment bodies, which are held together by a wire lacing. Even if high tensile strength steel is used for this wrapping, the individual turns are not evenly stressed in the final state due to the wedge shape of the driven clamping wedges.
It has also been found to be disadvantageous that the device required for driving in the wedges narrows the space for the device for tensioning the wires. In addition, because of the uncertain friction conditions, the magnitude of the clamping force generated cannot be precisely determined in advance. In addition, such anchors formed from abutment bodies, constriction and flat wedge become very unwieldy and take up considerable space when there are a large number of tensioning wires.
All these disadvantages of known anchors are avoided in the tensioning wire bundle anchoring according to the invention in that the clamping member has a high-strength elongate tension element which penetrates the clamping plates perpendicularly and engages behind pressure plates arranged parallel to the clamping plates by means of anchors. The clamping force is absorbed by the high tensile strength element and transferred to the pressure plates. This element is evenly stressed over its entire effective length in an advantageous manner.
Since the clamping force can thus be determined in advance with good accuracy and the tension element can also be subjected to high loads, there is the further advantage that an anchorage according to the invention can be designed with very small dimensions. Such an anchoring therefore guarantees a high level of operational safety and is easy to handle in connection with its simple structure and also easy to manufacture in terms of weight and inexpensively.
A particularly favorable distribution of the clamping force over the clamped length of the tensioning wires, particularly with regard to the fatigue behavior, can advantageously be achieved by arranging the high tensile strength elements not exactly in the center of gravity but, for example, somewhat towards the free end of the plate, so that the Introduction of the clamping force into the package made up of tension wire, clamping plates and pressure plates takes place eccentrically to the center of gravity of the clamping package. In this way it can be achieved in an advantageous manner that the transverse compression of each tension wire in the clamped area gradually increases or decreases towards its end.
The high-strength tension elements of the clamping members can be fixed to the associated pressure plates by means of anchors, which can also serve to tension the tension element, which means that the tension element is pretensioned by means of special devices but does not exclude. So can as a tension element z. B. serve a highly stressed tension wire bundle, which is anchored at its ends in a suitable manner. The tensioning of the tension element is then carried out by a special tensioning device before the anchorage is set.
However, if a high-strength screw is used as the tension element, a screw nut or the like for anchoring it is provided, this can also be used to tighten the element. However, the screw bolt can also be clamped mechanically, hydraulically or by applying heat by means of a special clamping device, after which the screw nut is tightened and then the clamping force is applied from the clamping device to the screw nut.
The tension element, which consists of high tensile strength material, is expediently tensioned so strongly before it is anchored that it is stressed under the effect of the full clamping force in the area of its maximum allowable elastic expansion. This ensures a high level of operational safety because any changes in the cross-section of the package formed from tensioning wire, clamping plates and pressure plates are opposed by a particularly large elastic deformation path of the tension element.
This increased elasticity <U> results </U> in the clamping force, with which both temperature-related changes in the dimensions of the clamping package and an increasing transverse contraction of the tension wires as they approach their breaking load are compensated without a significant decrease in the clamping force.
Beyond the basic idea of the invention, namely the use of high-strength material for transmitting CI <B> CC </B> of the clamping force through tension elements, there will be another improvement, <I> of </I> operational safety <B> C < / B> is achieved in that, contrary to the usual <B> CC </B> principle of a precautionary oversizing of the clamping C links, work is deliberately carried out within a limit range of the load capacity.
This special thought is based on the knowledge that it is of particular advantage for the safety of tensioning wire bundle anchoring to use the high-quality material for the tension elements to achieve a so-to-speak elastic Klenundruckes that is able to withstand certain critical operating conditions better than To counteract an absolutely greater clamping pressure - now.
With regard to the support of a tensioning wire bundle anchoring according to the invention on the building, a direct and / or minelable attachment of the clamping package can be provided on a base plate lying on the building, this base plate being designed for the passage of the tensioning wire bundle .
The invention allows any favorable design of the terminal plan. When considering the design of the el clamping plates, a distinction must be made between their support and their surface design. Both are directly related to the type of tension wires to be anchored against breakage.
The purpose of the support of the clamping plates is that they cannot move under the tension of the tension wires. Furthermore, in the known clamping devices it should be avoided that the clamping force changes. In the tensioning wire bundle anchoring according to the invention, however, in addition to clamping plates that are rigidly supported, those that, when moving in the direction of the tensioning wire, cause the tension elements to spread and thus generate an increase in the clamping force.
The clamping plates and the pressure plates can <B> each </B> have at least one opening through which a mandrel is inserted and on which they rest.
Furthermore, the clamping plates can rest individually on Rip pen of the base plate, which are located between the tension wires.
The clamping plates can be formed in various ways: a) with smooth surfaces, plane-parallel and rectangular or trapezoidal in the plane of the plate; <B> b) </B> as corrugated sheets, as a result of which the chip wires to be anchored are also deformed in a wave-like manner, so that the frictional force between the clamping plate and tension wire is increased;
<B> e) </B> with corrugated surfaces, which creates a shear bond between the clamping plate and tensioning wire, <B> d) </B> with grooves on one or both sides to accommodate the tensioning wires, which is particularly useful for round tensioning wires the effective friction surface between the tension wire and the clamping plate is increased, and the grooves along the longitudinal axis can be made different depths in order to achieve a wedge effect; e) with corrugated grooves as a combination of C # and <B> d); </B> <B> f) </B> the grooves of the clamping plates (see <B> d) </B> are made so deep that the, for example, round, tensioning wire is enclosed almost on all sides.
With a tension wire bundle anchoring according to the invention, all types of tension wires can be reliably anchored in an advantageous manner, such as smooth round wires, profiled round wires, corrugated round wires, smooth flat wires (iiiii- rectangular, oval, etc. cross-section), ribbed or profiled Flat wires (with a rectangular, oval, etc. cross section), as well as ropes or the like formed from several steel wires.
In addition, the bonded tension wire-clamping plate can be increased by various measures listed below: Wrapping of the tension wires in the anchoring area with high-quality steel wire if necessary. The hardness of this steel wire should exceed the hardness of the clamping plate and the hardness of the tensioning wire.
Wrap each tension wire together with a short blind tension wire in the anchoring area through high-quality steel wire if necessary.
Sliding a pipe section over the individual tension wire in the anchoring area, the surface of the pipe section being roughened inside and / or outside or the pipe section being supported by radial protrusions on the clamping plates. The pipe piece can be slit longitudinally in order to come under the clamping pressure for firm contact with the tensioning wire, or the pipe section is plastically deformed by transverse pressure in order to rest non-positively on the tensioning wire. Finally, the connection between the piece of pipe and tensioning wire can be made using a plastic adhesive in the aforementioned cases.
Particularly when anchoring smooth tensioning wires with a particularly hard surface, the transverse contraction of the wires when the tension force is applied can have such an effect that their anchoring before breakage is no longer guaranteed. Such a risk can be countered by a special design of one or more of the clamping plates used. These special clamping plates do not rest on the base plate or on any other rigid body so that they can shift under the tension of the tension wires. Furthermore, the clamping plates have a trapezoidal shape in the plane of the plate and are otherwise z. B. plane-parallel.
Under the tension of the tension wires, these clamping plates then move in the direction of this zu-es. Because of their trapezoidal shape, the laterally adjoining, somewhat flexible connecting elements, which generate the clamping force, are spread sideways, so that an increase in the clamping force occurs. The increase in clamping force is dependent on the number of clamping plates that are designed and arranged in this way, since the tensioning wire drawn on these clamping plates determines the additional clamping force generated.
It is thus possible to determine the increase in the clamping force as desired, <B> depending </B> on whether one or more of these movable clamping plates are used.
For the same purpose, one or more clamping plates that do not rest on the base plate can be specially designed in such a way that these plate or plates have a profile that is wedge-shaped in the direction of the wire. By pulling the wires with a high tension force, these non-abutting wedge-shaped clamping plates are shifted in the direction of the tensile force, the wedge effect compensating for cross-sectional changes in the clamping plate package and in particular the wires, as well as effectively compensating for any existing tolerances in these parts.
The patent also relates to a use of the tensioning wire bundle anchoring according to the invention for tensioning with a hydraulic tensioning device. This use is characterized in that the free end of the tension wire bundle to be anchored is first provided with a first tension wire bundle anchorage, the clamping member of which, however, has not yet been tightened,
whereupon the hydraulic tensioning device is then pushed over the tensioning wire bundle and a second tensioning wire bundle anchorage is attached to this, the clamping member or clamping members of which is or will be tightened; that thereupon the tensioning device is actuated, whereby it is supported on the one hand against the second anchorage and on the other hand via a base plate on the structure and wherein all tensioning wires of the bundle are tensioned simultaneously; that then the clamping member or the clamping members of the first anchorage tightened, and finally the second anchorage and the tensioning device are removed.
This use is particularly advantageous when one stroke of the clamping device is not sufficient to achieve the necessary clamping path. The first anchorage can then be tightened after the stroke in order to secure the tension of the wires, whereupon the tensioning device is retracted and the second anchorage is attached again, and the first anchorage is released again in order to carry out the next stroke Tension wires more tightly.
The anchoring according to the invention can namely not only be closed in a simple manner by the tensioning of the clamping members, but also be opened again particularly easily. For this purpose, the clamping force is only released from the clamping members.
The embodiments of the tension wire bundle anchorage according to the invention, hereinafter referred to as clamp anchorage for short, are shown in the drawing, for example: FIG. 1 shows a front view of the clamp anchorage in an embodiment with a screw bolt; 2 shows a section along line II-II in FIG. 1; FIG. 3 shows a section along line III-III in FIG. 1; / B> Figure 4 is a front view of a further Ausfüh approximately form of the clamp anchor with two screw benbolzen;
Fig. 5 is a front view of a further embodiment of the clamp anchorage with two tension members, which in turn are equipped with clamp anchors, for example according to FIGS. 1 to 3, are anchored; Fig. 6 is a front view of a further embodiment of the clamp anchorage with partially movable clamping plates;
7 shows a section along the line VII-VII of FIG. 6; FIG. 8 shows a section similar to FIG. 2 for a another embodiment of a clamp anchor with mem screw bolts, and FIG. 9 shows a section similar to FIG. 2 with additional parts to explain the use of the clamp anchor.
In the first embodiment of the clamping anchorage, the clamping force is generated by a tension element in the form of a screw bolt 4. The tensioning wires <B> 1 </B> (e.g. with an oval cross-section) are arranged in five layers of two pieces each according to FIGS. <B> 1 </B> to <B> 3 </B> lie directly next to the screw bolts 4, so that secure storage is obtained when the clamp anchorage is formed and attached. The individual tension wire layers are separated by clamping plates 2.
The package formed from tensioning wires <B> 1 </B> and clamping plates 2 was pulled together over two pressure plates <B> 3 </B> by means of the high-strength screw bolt 4 with nut 4 #, whereby the tensioning wires are reliably anchored.
In this embodiment, the clamping anchoring is provided with a base plate <B> 5 </B> which has slot-like openings <B> 6 </B> through which the tensioning wires <B> 1 </B> extend. The base plate <B> 5 </B> therefore forms vertical webs <B> 7 in the area where the tensioning wires <B> 1 </B> pass through,
</B> against which the clamping plates 2 rest with the front edge directed towards the building and thereby gene. The clamping forces are transmitted individually to the base plate <B> 5 </B>. In the exemplary embodiment in FIG. 4, for the clamping anchors two bolts 4 used.
According to this embodiment, forty tension wires <B> 1 </B> are anchored simultaneously in ten tension wire layers of four each. In this embodiment of the subject matter of the invention, too, the clamping plates 2 and pressure plates <B> 3 </B> rest on the base plate <B> 5 </B> and thus directly support the portion of the tension force allotted to them.
The lead-through of all the tensioning wires <B> 1 </B> is, however, designed here as a common rectangular opening <B> 8 </B>, as indicated in the drawing by dashed lines.
The effective as a tension element screw bolts 4 can be tightened as described to generate the clamping force by means of a tensioning device or torque wrench. The shafts of the clamping screws 4 are made of high tensile strength material with a large elastic deformation path. This means that even with any changes in the thickness of the tensioning wires, for example due to thermal influences or the like, the full clamping force still acts on the anchorage.
In the example of Fig. 5, two tendons 9 are used for the clamping anchors. These tendons consist of <B> each </B> two or more tensioning wires <B> 10 </B> which represent the actual tension elements. The tension wires <B> 10 </B> are anchored at their ends by means of clamping anchors <B> 11 </B>, which, for example, have a structure according to FIGS. <B> 1 </B> to <B> 3 </B> can have.
These clamp anchors <B> 11 </B> use the two pressure plates <B> 3 </B> of the tension wire bundle anchorage as a base plate, so that the clamp plates 12 lie individually against the pressure plates <B> 3 </B> and the the tension force of the tension wires <B> 10 </B> is transferred to these pressure plates <B> 3 </B> on them.
In the embodiment shown, for example <B> 75 </B> layers of <B> each </B> four tensioning wires <B> 1, i.e., <B> h. can be anchored by a clamp anchor <B> 300 </B> tension wires <B> 1, </B> in a reliable, space-saving and economical way against their breaking load. In this exemplary embodiment of the subject matter of the invention, the high quality of the highly stressed tensioning wires 10 used as tension elements for the clamping force has a particularly advantageous effect.
Due to the large elastic deformation of the tensioning wires <B> 10 </B> that occurs when the two tendons <B> 9 </B> are tensioned, the clamping force is maintained even with a large number of tension wire layers when creep phenomena occur or when the cross contraction of the individual tension wires of the large tension wire bundle shortly before its breaking state it reaches considerable values. Waste pieces of the tension wire can be used for the short tension elements <B> 10 </B>.
In the example of FIGS. 6 and 7, it is shown that the middle clamping plate 13 can be movable and not on the base plate 5 / B> rests, but due to its trapezoidal shape with little movement under the tensioning wire tension acting on it, the two flexible tension elements, z. B. by nuts 14 'anchored screw bolts 14, additionally tensioned by spreading. This results in an increase in the clamping force, which compensates for the transverse contraction of the tensioning wires <B> 1 </B> that occurs from the breakage state of the economy wire bundle within the clamping anchoring. It is also possible beyond the arrangement shown in the picture.
to allow several movable clamping plates <B> 13 </B> to become effective in the desired manner, <B> depending </B> on the size of the required increase in clamping force. FIG. 8 shows an embodiment of a Klenun anchoring, which is also suitable for compensating for transverse contraction of the tension wires. A clamping plate <B> 15 </B> is formed in the direction of the tension wires <B> 1 </B> with a wedge-shaped profile.
This clamping plate <B> 15 </B> does not lie on the base plate <B> 5 </B> and has an enlarged bore <B> 17 </B>, the cross section of which is significantly larger than the outer diameter of the high tensile strength Steel bolt 4 is. The wedge-shaped clamping plate <B> 15 </B> is therefore only held by friction under the clamping effect of the bolt 4. Therefore, when the clamping effect decreases, for example as a result of a transverse contraction of the wires <B> 1 </B>, it follows the tension of the adjacent wire layer. As a result, the clamping pressure is automatically increased again by the wedge effect.
The plate <B> 16 </B> directly adjacent to the clamping plate <B> 15 </B> is designed with an opposing wedge-shaped cross section and secured against displacement by resting on the base plate <B> 5 </B>. In the exemplary embodiment shown, the plate <B> 16 </B> provided with a counter-rotating wedge is an end plate or pressure plate, because the wedge plate <B> 15 </B> is at the end of the package. However, it could be at any other point, and a directly adjacent plate with a fixed support can form a mating wedge. Several pairs of Keitplatte pairs or individual wedges can therefore be provided.
Wedge pairs have the advantage of a more even distribution of the additional clamping pressure. In individual cases, however, it may be desirable to apply increasing clamping pressure towards the wire ends, for which individual wedges are suitable. The effect is analogous to that mentioned above with an eccentric arrangement of the tension members in the clamping package.
C A tensioning method has already been described at the outset be, wherein a first and a second Klemmver anchorage are used in conjunction with a known hydraulic tensioning device. An injection method is briefly explained below with reference to FIG. 9. The clamp anchorage shown corresponds to that of FIG. 8, but is designed without wedge-shaped plates, since the method is independent of the use of a wedge effect.
FIG. 9 shows a tension wire bundle <B> 18 formed from tensioning wires <B> 1 </B>, which is inside a building in a cladding tube <B> 19 <, which is for example helical / B> is guided by a relatively small <B> g </B> diameter. For each Klenun anchorage according to the invention, at the end of the bundle <B> 18 </B> the individual wires <B> 1 </B> are spread in layers of <B> each </B> two or more wires, the distance being between the layers corresponds to the thickness of the clamping plates.
The spreading takes place by means of a deflection ring 20 and spacers 21, which determine the end spacing of the wires. The expansion takes place within a transition sleeve 22, which forms a connection from the cladding tube <B> 19 </B> to the base plate <B> 5 </B>. The length of the sleeve depends on the length of the tensioning path when tensioning the wires <B> 1. </B> Fig. <B> 9 </B> shows the state after tensioning the wires <B> 1 </B> and after removing the tensioning device and the second clamp anchorage, while the ge showed, first clamp anchorage keeps the wires taut.
Now cement mortar or another hardening compound is pressed into at least the overanashijlse 22 and possibly also into the cladding tube 19. The first clamping device, designated here generally by <B> 23 </B>, maintains the wire tension until the mass has solidified, which can optionally be determined by testing.
It should be noted that in all embodiments of the clamping anchoring, the clamping plates 2 are always designed in such a way that, in conjunction with the type of anchored tensioning wires, they are able to effectively compensate for the tolerances of the tensioning wires among themselves. In particular, there is a certain flexibility of the cladding plates 2 which, in conjunction with the tensioning wires 1, the surface design of the clamping plates and similar local, permanent steel deformations, enables a reliable compensation of the tolerances.
The clamping anchoring according to the invention can be used for prestressed concrete with or without direct and subsequent connection. In addition, with their help z. B. lifting or lowering ken very heavy loads possible. The anchoring of small or large tension wire bundles is possible for any purpose in a technically reliable and economically favorable manner without any signs of slippage, such as for hanging roofs, suspension cables for suspension bridges, suspension cables for tension band bridges, etc.