DE1609699A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Einleitung von konzentrierten Kraeften in Bauteile aus Beton oder aehnlichen Baustoffen - Google Patents

Description

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HocLoiia erici'ier-TtT·. Io

Pa t β nt a c iir i f t

-ihran und Vorrichtungen zur Einleitung von konzentrierten Kräften in Bauteile aus Beton oder ähnlichen Baustoffen

Die Erfindung betrifft ein. Verfahren und die Vorrichtungen zur Einleitung von Konzentrierten Kräften insbesondere aus Zuggliedern, axe zu ihrer Verankerung in einem Kopf gehalten sind, und aus Druckglie-tern in Bauteile aus .'-Je ton oüor i'hnlichen Baustoffen, deren Festigkeit geringer ist als die der Z-I,??:- oder Druck.'?;lieJer«

-"cnzTiitritjrtfj Kräfte aus Zug- oder Druckgliedern wer-ien bisher in der iVeise auf .lie iie umgebenden oder die sich ihnen anschließenden Bautei-le übertragen, da' unter dem Kopf des Zuggliedes oder anter dei-i Ende des Druckgliedes Platten oisr plattenähnliche Körjjer zur Kraftverteilung angeordnet sind. Die Not-i-i.idi.gkeit ,hohe, konzentrierte Kräfte in Ba-.iteiIe einzuleiten, tritt im Soannoefconbau auf, wo die Z^ugkräfte aus den Spanngliedern auf den Beton absrtrr.i^F,sn werden müssen, aber auch bei den im Hoch- und Tiefbau häufig vorkommenden Zugankern, Da.s geschieht am'Spannende diener Zugglieder in der ;/ΘΛ3β, daß die aus Einzelötäben oder Stabbündeln bestehenden Zugglieder ■Jurch einen Kopf gehalten sind, der aus einer Muttern- oder Kei!verankerung oder einer Verankerung mittels aufgestauchten Köpfchen oder Umlenkkörpern besteht, und sich dieser Kopf unmittelbar oder mittelöar ßruckverteilungskörper wie Ankerplatten oder schalen- oder zylinderfbrmige Ankerkörper abstützt, die ihrarseits die Kräfte flächenhaft auf den Beton übertragen, <_1;) nachteilig dabei ist anzusehen, daß diese Art der Kraft über tragung eine ·> verhältnismäßig große Fläche beansprucht, weil die Flächenpressung mit Rücksicht auf die Baustoffe eine bestimmte Größe nicht überschreiten darf. Der erforderliche Baumbedarf für die Druckverteilungakörper wirkt konstruktiv störend. Darüberhinaus werden Verankerungsplatten, die als Druckverteilur:.-;skörper Anwendung finden, vorwiegend auf Biegung beansprucht und müssen dementsprechend biegesteif ausgebildet sein, um eine möglichst gleichmäßige ■/erteil'in,',· der Spannungen auf die ganze Fläche au erzielen. Dadurch werden axe schwer und sehr aufwendig in Bezug auf den Werkstoffbedarf. Ferner entntehen unter den Druckverteilungskörpern ganz erhebliche SpaltZugkräfte,di· eine umfangreiche und für die Betonverdichtung störende Bewehrung erfordern, was alri weiterer Nachteil anzusehen ist_r Am festen Ankerende wird die Übertragung der Kräfte von Spanngliedern auf den Beton in der Weise bevorzugt, daß äit Spannstahlenden unmittelbar einbetoniert wurden. Eine zufriedenstellencit Kraftübe-tragung wird aber nur dann erreicht, wenn die Spannstähle relativ

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dünn sind und gewellt oder in einer anderen Art zur Verbesserun;·; der Verbundwirkung verformt werden oder wenn ihre Obsi-flaiche profiliert iat. Das · gleiche gilt'aialog von den andern Zuggliedern des Hoch- und Tiefbaues, sofern sie" aus mehreren , relativ dünnen Drähten -bestehen. Bestehen diese Zugglieder nur aus einem Stab,so ist auch schon vorgeschlagen worden, die ota'oenden mit schlanken Reibkörpecn za-versehen, wobei die Reibkörper in ihrer ganzen Länge auf das Stabende aufgeschraubt sind. Diese Lösung ist aufwendig und bedeutet ihrem '/lesen nach auch nur eine Veränderung der 3taboberflache. In allen andern Fällen wird auch arn festen Ankeren ie ein Druck« verteilungskörper wie am Spannende vorgesehen, dessen Lachteile hier oft noch störender empfunden werden· Die Notwendigkeit, hohe Kräfte auo Druckgliedern in Bauteile einzuleiten, tritt beispielsweise bei Auf lagerkoiistruktionen auf. Die auf das Auflager wirkende Druckkraft muß dabei durch die Grundplatte des Auflagerkörpers auf eine so große Fläche verteilt werden, daß die zulässigen Flächenpressungen nicht überschritten werden, was dieselben Nachteile nach sich zieht, wie sie für die Ankerplutten bei Zuggliedern beschrieben worden sind, nämlich relativ große Auflagerflächen, großer Materialaufwand wegen der e±-forderlichen Biegesteifigkeit und starke Bewehrung des Bauteiles unter der Auflagerplatte.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Ihre Aufgabe beateht darin, ein Verfahren und die Vorrichtungen für die Einleitung von konzentrierten Kräften insbesondere aus Zuggliedern, die zu ihrer Verankerung in einem Kopf gehalten sind, und aus Druckgliedern in Bauteile aus Beton oder ähnlichen B~austoffen so auszubilden, daß der Raumbedarf fir die Krafteinleitung möglichst eingeschränkt wird, daß der Verankerungskörper selbst nur einen geringen Materialaufwand erfordert und auch zusätzliche Bewehrung im Baukörper eingespart werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraft vom Kopf des Zuggliedes oder vom £nde des Druckgliedes auf einen mit dem Bauteil in Haft- und/oder Scherverbund befindlichen Verankerungskörper übertragen wird. Die Verbundglieder des Verankerungskörpers bestehen aus hochfestem Material, sie sind so in das sie umgebende Bauteil eingebettet, daß sie eine optimale Beanspruchung desselben hervorrufen. Eine äußerst raumsparende Anordnung ergibt sich, wenn die Verbundglieder, bestehend etwa aus gerippten Stahlstäben, parallel zur Achse des Spanngliede3 oder zur Richtung der angreifenden Druckkraft angeordnet werden und sich der Ankerkopf, des Zuggliedes oder das Ende des Druckgliedes unmittelbar auf die Verbund- ■ glieder abstützt, Bestehen die Verbundglieder etwa aus profilierten Stahlstäben, so kann auoh die Zwischenschaltung einer Halterung für diese er- ♦ forderlich sein. Bei dieser Anordnung entstehen In den Verbundgliedern

BAD ORIGINAL ■ ■ ,

Druckkräfte, die nach um nach durch Haft- und/oder Scherverband auf den sie um e bend en Bauk irper übertragen werden. Dabei hat man,es in de'r Hand, durch dj.e Länge der Verbundglieder und durch die Auscildung ihrer Oberfläche die L;-in "e der Kraftübertragung zu beistimmen und damit auch die Beanspruchung des BaukoroerSo. Dies ist ein Vorteil gea;enuber der Kraft einleitung durch Ankerplatten oder plattenähnlicher Verankerungskorper, bei denen die gesamte Kraft unter dem Verankerungskorper vorhanden ist und sich in einem kurzen B-ereich, der zur Aufnahme der Spaltzugkräfte stark bewehrt wercxen muß, auf den ganzen anteiligen Bereich des Baukörpers ausbreitet. Die vorgenannte Anordnung des Verankerungsknrpers parallel zur Achs^e des Zuggliedes eignet sich insbesondere auch zur Verankerung desselben in einem Bohrloch, das nachträglich mit geeigneten Baustoffen ausgepreßt wird,

Bai einer andern Ausbildung des Verankerungakörpers gemäß der .Erfindung werden die Verbundglieder so angeordnet, daß in ihnen Zugkräfte entstehen» Dabei ist ea besonders günstig _fsi.e mit .liner Neigung zur Achse der. einzuleitenden Kraft zu versehen und sie so lang zu machen, daß sie über den ganzen,zur Aufnahme der einzuleitenden Kraft erforderlichen Bauteilquerschnitt reichen. Auf diese »Ve la β kann erreicht werden, daß bei entsprechender Ausbildung der Oberfläche der Verbundglieder eine gleichmütige Kraft« einleitung in den Baukörper e-ä?£>s-iefi* faa=i&7 ohne daß in ihm schädliche Zugspannungen entstehen. Diese gleichmäßige Kraftübertragung über die Lün.'^e der Verbundglieder wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daii die Stärke der Profilierung verändert wird. Es ist bekannt, daß axe Verbandspannungen infolge Haft- und Scherverbund bei gleichmäßig profilierten Stäben im ersten Drittel der Übertragungslänge, bei der also die Kraft von 3tab auf den ihn umgebenden Baukörper übertragen wird und die hier mit der Länge der Verbundglieder identisch ist, ihr Maximum besitzen. Indem nun die Profilierung von dem Ende der Verbundglieder, wo die einzuleitende -Kraft angreift, zum freien Ende hin immer stärker wird, verlagern sich die Verbundspannungen zu diesem Ende hin und es wird die gew'inschte, gleichmäßig» Beanspruchung des Baukörpers erreicht.

Erfindungsgemäß ist auch eine Kombination der beiden oben angegebenen ' Lösungsvorschläge möglich. Dabei wird das Ende der Druckglieder bzw. der Kopf der Zugglieder in der Mitte der Verbundglieder angeschlossen, so daß in diesen nach der einen Seite hin Druckspannungen und nach der andurn Seite hin Zugspannungen entstehen.Auch hierbei können zumindest im Zugbereich die Verbundglieder in Bezug zur Achse der einzuleitenden Kraft geneigt angeordnet sein«

In der Zeichnung sind die drei grundlegenden Ausführangaheispiels uer dargestellt. Ss zeijrt

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1 einen Schnitt durch einen Kraftdbertr'i'yuii^skxirpex·, oei detn <.-ie Verbundglieder auf Druck beansprucht werden,

Fig. 2 Einen Schnitt durch einen Kraf tiibertra-.vur...-sl-örper, bei der. die Verbundglieder auf Z-un; beansprucht werden und

Fi/5. 3 einen Schnitt durch einen Kraf tube rtr-i ''unraioiroer, bei don die VerbundgLieder auf Druck und Zug beansprucht werden.

Gemäß Fig.l sollen die Verbundkörper 1 , die hier ^eis jie l.jwoxae :us profilierten Stahlstaben bestehen, parallel zur Achse des Zuggliedes 2 oder parallel zu einer angreifenden Druckkraft, die durch uen Pfeil j u'.irgestellt ist, angeordnet sein. Das Zugglied i ist in bekuun.;er ./eise durch Gewinde, Keile, Schlaufen oder aufgestauchte Köpfchen in do in Kopf -'f . chalten₀ Der Kopf Ί· kann auch das Ende eines Druckglied&s darstellen Dieser Kopf k stützt sich auf die Verbundkörper 1 ab und erzeugt in ihnen Druck_h spannungen,, Die Verbundkörper 1 übertragen durch Haft- und/oder .Jc her verbund die Kräfte auf das sie umgebende Bauteil 5. Die VerbULdKörper 1 binnen, wenn sie aus einzelnen Stäben bestehen, durch eine ,Yer.del ü sein, sie können aber auch zur Sicherung ihrer Lage und i.ur besseren dandhabung an Halterungen, in diesem Falle an Ringen 7, in ;;üei. ;iiütür <eiue befestigt sein. Gemäß Figo 2 sollen sich uie Veroundkürver 1 so as den Kopf k anschließen, daß sie auf Zug beansprucht werden. "Bei Zur;;-li.ederi. sind sie also in deren Verlängerung angeordnet. 3ie 'weisen bei den. in Fig. 2 dargestellten Beispiel eine Neigung zar AcLae de υ ^7ιχ·;ί lieäea 2 oder der durch den Pfeil 3 gekennzeichneten Druckkraft auf und reichen über den ganzen, für die Aufnahme der einzuleitenden Kri-i't eriOruariicheu Bauteilquerschnitt, der durch die gestrichelten Linien ö begrenzt sein mag.Die Profilierung 9 der Verbundglieder 1 ist _;-e,;en i:ire läncen Io hin verstärkt, damit eine möglichst gleichmäßige Krafteintra> unp; aaf den ganzen Bauteilquerschnitt erfolgt und praktisch keine Spaltzu{:,icräi'te entstehen, Fig. 3 stellt eine Kombination aus den beiden zuvor angegebenen Lösungen dar. Der Kopf ^f, in dem ein Zugglied 2 ;jeHalten wird oder der das Ende eine» Druckgliedes darstellt, ist in der Mitte der Verbundglieder i befestigt, so daß in diesen nach der einen Seite hin Zugkräfte und nach der andern Seit*₍ hin Druckkräfte entstehen. - Der Querschnitt der Verbundgliedtr ist so zu bemessen, daß er die ganze Kraft der zu verankernden Zug*· oder Druckglieder aufnehmen kann.

Der Vorteil der Kraftübertragung von Zug- oder Druckgliedern auf Bauteil· aus Beton oder ähnlichen Baustoffen gemäß der Erfindung liegt darii>, daß die aufwendigen Ankerplatten oder plattenähnlichen Körper zur Druckverteilung vermieden werden können. Die Kraftübertragung gemäß der Erfindung mittels' Verbundgledern, die die einzuleitende Kraft über Haft- und/oder Scherverbund 'an das Bauteil weitergeben, bringt eine Einsparung auch ander sonst notwen-■ilren Spaltau_Kbeweh-run_K. 008818/0376 ^

Claims (5)

1. Verfahren zur Einleitung 'von konzentrierten Kräften insbesondere aus Zuggliedern, die zu ihrar Verankerung in einem Kopf gehalten sind, und aus Druck;;! ledern in Bauteile aus Beton oder ähnlichen Baustoffen, deren Festigkeit geringer ist als die der Zug- oder Druckglieder dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft vom Kopf des Zuggliedes bzw. vom Ende des Druckgliedes auf einen Verankerungsköroer übertragen wird, der die Kraft mittels Verbundglieder(1) über Haft- und/oder Scherverbund an das sie umgebende Bauteil(5) weitergibt«
2. 2.) Vorrichtung zur Einleitung von konzentrierten Kräften aus Zug- oder Druckgliedern in Bauteile aus Beton oder a'hnlichen Baustoffen gemäß Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf(k) ones Zugliedes(2)bzw. das Ende eines Druchgliedes sich auf parallel zur Achse des Z-uggliedes bzw. parallel zur Druckkraft angeordneten Verbundgliedern(l)abstützt, die an &iH»2» Halterungen{7)befestigt und von einer Vife nde 1(6) umschnürt sein können, so daß in den Verbundgliedern Cl) Druckspannungen entstehen,
3. 3») Vorrichtung zur Einleitung von konzentrierten Kräften aus Zug- oder Druckgliedern in Bauteile aus Beton oder ähnlichen Baustoffen gemäß Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kopf(4) eines Zuggliedes (2) bzw» das Ende eines Druckgliedes an Verbundglieder (1) anhängt, so daß in diesen Zugspannungen entstehen,
4. h,) Vorrichtung zur Einleitung von konzentrierten Kräften aus Zug- oder Druckgliedern in B-auteile aus Beton oder ähnlichen Baustoffen gemäß Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (4) ei-nes Zuggliedes (2) bzw, das Ende eines Druckgliedes in der Mitte von Verbundgliedern (1) fest angeschlossen ist, so daß in diesen nach der einen Seite hin Z-ugspannungen und nach der andern Seite hin Druckspannungen entstehen.
5. 5.) Vorrichtung zur Einleitung von konzentrierten Kräften aus Zug- oder Uruckgliedern in Bauteile aus Beton oder ähnlichen Baustoffen gemäß Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundglieder (1) geneigt zur Achse der einzuleitenden Kraft angeordnet sind und über den ganzen,zur Aufnahme dieser Kraft erforderlichen Bauteilquer-3chnitt reichen.

   6«) Vorrichtung zur Einleitung von Kräften in Bauteile nach Anspruch 2 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundwirkung der Verbundglieder (1) durch geeignete, an aich bekannte Maßnahmen zu der vpn^ der Krafteinlei«« tunfsstelle abgekehrten Seite zunimmt» 0098 18/0376

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