DE1082394B

DE1082394B - Vorrichtung und Verfahren zum Verankern von Staeben, insbesondere fuer Spannbeton

Info

Publication number: DE1082394B
Application number: DEL13072A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Leonhardt; Dipl-Ing Wolfhart Andrae; Dipl-Ing Walter Pieckert
Original assignee: FRITZ LEONHARDT DR ING
Current assignee: FRITZ LEONHARDT DR ING
Priority date: 1952-08-04
Filing date: 1952-08-04
Publication date: 1960-05-25

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Verankern von Stäben, insbesondere für Spannbeton Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombination der Vorteile einer Gewindeverankerung und einer Keilverankerung.
Die Verankerung eines Stabes mittels einer Mutter und einem am Stab angebrachten Gewinde hat folgende Vorteile: 1. Genaue und bequeme Einstellmöglichkeit, d. h., der Stab kann an jeder beliebigen Stelle im Bereich des Gewindes durch das Nachstellen der Mutter festgehalten werden.
2. Zur Übertragung der Kraft aus dem Stab über die Mutter in die Unterstützung ist ein Minimum an Material erforderlich. Es treten nur Scher- bzw. Schubkräfte auf, wenn man von der Biegebeanspruchung der Gewinderippen absieht.
Diesen Vorteilen stehen folgende Nachteile gegenüber: 1. Schwierigkeiten beim - Anbringen des Gewindes auf Stähle mit sehr hoher Festigkeit.
2. Empfindlichkeit der Gewinderippen und des Kernquerschnittes gegen Dauerbeanspruchung und ungleiche Beanspruchung.
3. Verankerungsmöglichkeit nur im Gewindebereich, daher frühzeitige genaue Festlegung der Stablängen notwendig.
4. Verankerung nur an den Stabenden wirtschaftlich möglich.
5. Bei Spanngliedern aus mehreren Einzelstäben ist für jeden Stab eine Mutter erforderlich, d. h., es könnerr nicht mehrere Stäbe mittels einer Mutter verankert werden.
Vorteile der Keilverankerung: 1. Keilverankerungen sind auch bei höchsten Stabfestigkeiten möglich. Die am Stab anliegende rauhe oder gezahnte Keilseite kann stets so fest an den Stab angedrückt werden, daß eine schubfeste Verbindung zwischen Keil und Stab entsteht.
2. Geringe Empfindlichkeit gegen Dauerbeanspruchung durch entsprechende Ausbildung der anliegenden Keilseiten.
3. Verankerungsmöglichkeit an jeder beliebigen Stabstelle, keine genaue Festlegung der Stablängen erforderlich.
4. Verankerung von mehreren Einzelstäben ist in der gleichen Weise und mit dem gleichen Aufwand möglich wie bei einem entsprechend stärkeren Einzelstab.
Nachteile der Keilverankerung: 1. Keine genaue Einstellmöglichkeit des Verankerungspunktes, da sich der Keil mit wachsender Kraft gegen die Unterstützung (z. B. Ankerplatte) verschiebt (Schlupf). Zum Ausgleich des Schlupfes ist ein Überspannen des Stabes erforderlich. Da das Maß des Schlupfes vor dem Spannen nicht genau bekannt ist - es hängt von Paßgenauigkeiten und von der Verformbarkeit des Materials ab -,ist eine genaue Einstellung einer bestimmten Spannkraft schwierig. Bei sehr kurzen Stäben wird eine Verankerung durch Keile praktisch unbrauchbar, weil der Schlupf die Größenordnung des Spannweges haben kann.
z. Bei kleinen Keilwinkeln treten sehr hohe Seitenkräfte auf, welche von der Verankerung zusätzlich aufgenommen werden müssen und viel Material erfordern.
Bei der Verankerung nach der Erfindung werden sowohl die Nachteile der Gewindeverankerung als auch die der Keilverankerung vermieden. Dies wird folgendermaßen erreicht: a) Auf den Stab werden keilförmige Klemmfutter, z. B. mittels eines innen konischen Halteringes, aufgepreßt. Die Klemmfutter bewegen sich dabei im wesentlichen nur rechtwinkelig zur Stabachse nach innen. Die am Stab anliegende Seite des Klemmfutters ist so beschaffen, daß durch das Anpressen an den Stab eine schubfeste Verbindung entsteht. Während des Anpreßvorganges erfolgt über die Anpreßfläche keine Kraftübertragung durch Schub. Die Klemmfutter stehen in Stabrichtung nicht unter Last.
b) Nachdem die schubfeste Verbindung zwischen Stab und Anliegefläche der Futter hergestellt ist, wird die Stabkraft auf die Klemmfutter abgegeben, wobei sich diese auf die Unterstützung absetzen und z. B. wie bei einer Mutter nur auf Abscheren beansprucht sind. Der Haltering verhindert lediglich eine Bewegung der Klemmfutter nach außen, durch welche sich die Schubverbindung lösen würde, und dient nicht zur Übertragung der Verankerungskraft auf die Unterstützung. Eine Ausführungsform ist in Abb. 1 dargestellt. Der Stab 4 wird mittels einer Presse gespannt, wobei sich die Presse z. B. auf die Ankerplatte 5 abstützt. Nun wird z. B. durch einen zweiten Pressenkolben der Haltering 1 auf die Klemmfutter 2 aufgedrückt, bis er in die rechts gezeichnete Lage kommt. Hierbei drücken sich die Profilierungen 3 der inneren Klemmfutterflächen in den Stab ein. An Stelle der Profilierung 3 kann auch ein besonders harter Sand, z. B. aus Karborund, zwischen Stab und Klemmfutter verzahnend eingepreßt werden. Wird nun die Pressenkraft nachgelassen, so wird die Stabkraft über die Verzahnungen 3 und die Klemmfutter 2 auf die Ankerplatte 5 übertragen, wobei die Klemmfutter 2 wie eine Mutter wirken, d. h. im wesentlichen auf Schub beansprucht werden.
Der Haltering 1 hat im Endzustand lediglich die Funktion, die Klemmfutter im aufgepreßten Zustand festzuhalten. Nur durch das Eindrücken der Verzahnung treten in ihm Ringzugkräfte auf. Um den Haltering in seinen Abmessungen klein zu halten, kann man ihn deshalb mittels eines besonderen Aufpreßringes 6 (Abb. 2) auf die Klemmfutter 2 aufschieben. Der sehr kräftige Aufpreßring übernimmt die Ringzugkräfte. Nach demEinpressen derVerzahnung wird er wieder abgenommen, nur der Haltering l verbleibt. Hierbei kann sogar ein zylindrischer Haltering 7 verwendet werden, welcher durch die geneigten Flächen der Klemmfutter 2 und des Aufpreßringes in die konische Form gepreßt wird (Abb. 3, rechte Seite).
Eine entsprechende Ausführungsform zur Verankerung mehrerer Stäbe 4 zeigen die Abb. 4a, 4b und 4c. Hier wird z. B. durch ein profiliertes Innenstück 8 erreicht, daß alle Stäbe rundherum eine Verzahnung erhalten, wobei auch durch das Innenstück 8 Kräfte auf die unterstützende Platte 5 abgegeben werden können. Wegen der Bewegung der Klemmfutter 2 nach innen beim Aufschieben des Halteringes 1 sind die Löcher 9 in der Ankerplatte 5 in radialer Richtung länglich statt rund oder entsprechend größer. Bei Verankerung einer größeren Anzahl von Einzelstäben, die in einem Kreis entsprechend Abb.4 nicht mehr untergebracht werden können, ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher die Stäbe in mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind und wobei die Stäbe des äußeren Kreises von außen durch Klemmfutter auf Zwischenstücke - die durch entsprechende Gestaltung ihrer Außenfläche zur Schubübertragung geeignet sind - aufgepreßt werden, die sich ihrerseits auf die Stäbe des nächstinneren Stabkreises aufpressen. Es entsteht also folgende Reihenfolge von außen nach innen: Haltering - Klemmfutter -Stäbe - Zwischenstücke - Stäbe - Zwischenstücke - Stäbe - usw. - Innenstück. Dabei können die Zwischenstücke auf der Unterstützung aufsitzen und somit zur Kraftübertragung auf die Unterstützung herangezogen werden oder nicht.
Abb.5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Klemmfutter 2 beim Anpressen nicht genau rechtwinkelig, sondern wenig gegen die Stabachse geneigt verschoben werden. Durch entsprechende Neigung der Verzahnungsflächen 3 treten im Klemmfutter 2 im wesentlichen nur Druckbeanspruchungen auf. Die Zugbeanspruchung im Haltering 1 wird dabei sehr klein.
Erfindungsgemäß werden also folgende Vorteile erreicht: 1. Kein Schlupf des Stabes beim Nachlassen der Spannpresse.
2. Verwendungsmöglichkeit auch bei Stäben aus sehr harten Stählen.
3. Übertragung der Stabkraft auf kürzestem Wege in die Unterstützung, damit geringer Materialaufwand.
4. Geringe Empfindlichkeit bei Dauerbeanspruchung, keinerlei Biegung der Verzahnungsrippen.
5. Verankerungsmöglichkeit an jeder beliebigen Stabstelle.
6. Verwendungsmöglichkeit für mehrereEinzelstäbe. Es sind demnach alle Vorzüge der Verankerung mittels Gewinde und Mutter und der Verankerung mittels Keilen vereinigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Verankern von Stäben, insbesondere für Spannbeton, gegen eine Widerlagerfläche mittels profilierter Klemmfutter, dadurch gekennzeichnet, _daß das Klemmfutter (2) eine zur Stabachse genau rechtwinkelig verlaufende oder schwach kegeligeAbstützfläche aufweist und durch einen Haltering (1), der sich nicht auf der Widerlagerplatte (5) abstützt, so umschlossen ist, daß die Profilierung (3) des Klemmfutters in die Staboberfläche eingeprägt bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stäbe durch ein mehrteiliges Klemmfutter gefaßt sind (Abb.4a bis 4c).
3. Vorrichtung nachAnspruch 1 oder 2; dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmfutter (2) aus einem Stück in Form einer Hülse besteht und einen Längsschlitz aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmfutter (2) eine konische Außenfläche aufweist, so daß seine Profilierung (3) in die Staboberfläche beim Aufpressen des Halteringes (1) eingeprägt wird.
5. Verfahren zum Herstellen der Verankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung des Klemmfutters (2) mittels eines besonderen, nicht zum Ankerkörper gehörenden Aufpreßringes (6) in die Staboberfläche eingeprägt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einzelstäbe um ein Innenstück (8) des Klemmfutters angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenstück (8) lediglich als Abstandhalter dient und sich nicht auf die Widerlagerplatte (5) abstützt. B.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Widerlagerplatte (5) entsprechend der schwach kegeligen Abstützfläche des Klemmfutters (2) eine schwach trichterförmige Vertiefung aufweist und daB die Neigung der Trichterfläche vorzugsweise gleich der Neigung einer der Verzahnungsflanken des Klemmfutters ist (Abb.5).
9. Vorrichtung nachAnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere konzentrische Lagen von Stäben gemeinsam verankert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 855 901, 880 874; britische Patentschrift Nr.642589.