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Verfahren zum Verankern von Drähten oder Drahtbündeln als Vorspannglieder
von Baukörpern aus Beton oder anderen Massen Bekanntlich erzielt man eine erheblicheVerbesserung
der Eigenschaften von Betonbaukörpern bei Anwendung einer hohen Vorspannung durch
Spann--lieder aus Stahl hoher Elasbizitäts-renze. Diese können vor oder nach dein
Abbinden des Betons unter Spannung gesetzt werden. Wenn das Spannen nach dem Abbinden
geschieht, ordnet man die durch Seile oder Drähte oder Bündel von gezogenen Drähten
aus Stahl hoher Festigkeit gebildeten Bewehrungen in Aus-nehmungen des Betonlkörpers
an. Die an dem Beton nicht haftenden Bewehrungeii werden einer Spannung durch Abstützung
an dem gehärteten Beton unterworfen.
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Das Spannen der Bewehrungen nach dem Erliärten des Betons bietet wesentlicheVorteile
gegeniiher dein Spannen vor dem Abbinden. Vor allem ist es einfacher auszuführen,
da die an den Vorspanngii°dern angreifenden Pressen oder sonstigen Spannvorrichtungen
die 1Tögliclrl;eit Haben, sich an dem bereits erhärteten Beton des Baukörpers abzustützen,
so daß der Beton selbst die Spannkräfte aufnimmt; dagegen werden diese beim Spannen
vor dem Abbinden des Betons im allgemeinen durch die Form aufgenommen, was dazu
zwingt, besondere teuere und baulich umständliche Formen, vor allem für Baukörper
großer Länge, zu Hilfe zu nehmen. Beim Spannen nach dem Abbinden sind naturgemäß
Mittel zur Aufhebung der Haftwirkung der Bewehrungen am Beton vorzunehmen; aber
diese Mittel sind seht einfacher Art und bestellen entweder in einer um die Bewehrungen
vor dem Gießen des Betons äele-ten Hülle oder in einem die
Bewehrungen
umschließenden Überzug aus. nicht haftendem Stoff:, wie z. B. Bitumen. Ganz anders
aber liegen :die Verhältnisse hinsichtlich der AusfÜhrung der Verankerungen. Bei
den bekannten Verfahren zum Spannen nach dem Abbinden werden die Verankerungen an
dem aus dem Betonkörper herausragenden und zur Durchführung des. Spannvorganges
erfaßten Bewehrungsende angebracht, so daß sie ah dem Baukörper vorstehende, in
vielen Fällen durch ihre zusätzliche Raumbeanspruchung stark störende Teile darstellen.
Beispielsweise sieht man außerhalb des Betonkörpers den Veran<l-,erungen der
Stahlseile von Hängebrücken ähnliche Verankerungsklötze und zwischen diesen und
der Betonmasse zum Spannen der Bewehrungen Schraubenwinden oder andere Spannvorrichtungen,
z. B,. hydraulische Pressen, vor, was kostspielige Einrichtungen ergibt, die auch
wegen ihres. erheblichen Umfanges bei häufig vorkommenden Betonbauten, wie Brücken
oder Gebäuden, nicht anwendbar sind.
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Außerdem wird beim Spannen nach dem Abbinden die Übertragung der Spannungsbeanspruchungen
der Bewehrung auf den Beton einzig durch die Verankerungen bewirkt, weil eine Haftwirkung
der Bewehrung am Beton nicht mehr vorhanden ist. Es, werden daher Verankerungen
von großer Oberfläche und von besonderer Form notwendig, die zur Erzielung einer
günstigen Übertragung der Druckkräfte auf den Beton geeignet sind, ohne diesen örtlich
zu überlasten. Dies- bedeutet eine unerwünschte Beschränkung in der Ausführung der
Verankerungen, die sich besonders unangenehm dann bemerkbar macht, wenn die Verankerungen,
wie dies beim Spannen nach dem Ab-
binden die Regel ist, außerhalb des Blaukörpers
liegen,.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, alle diese bisher beim
Sparirren der Bewehrungen eines Spannbetonkörpers. nach dem Erhärten des Bfebons
auftretenden Schwierigkeiten durch ein Verankerungsverfahren zu vermeiden, das mit
einfachen Mitteln und Maßnahmen eine mit dem Betonkörper bündig abschließende Verbindung
von Bewehrung und Beton und dabei eine sehr wirksame undeine Rissebildung im Beton
ausschließende Übertragung der Spannkräfte der Bewehrung auf den Baukörper erreicht
und das Abschneiden der Bewehrungen auf gleiche Länge mit dem Betonkörper nach der
Durchführung der Verankerung ohne weiteres ermöglicht sowie gleichzeitig nicht nur
beim Spannen der Bewehrungen nach sondern auch im Fall des Spannens vor dem Abbinden
des Betons und auch bei vorgespannten Baugebilden aus anderem Material wie Beton
mit Vorteil verwendbar ist.
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Das Verfahren nach der Erfindung beisteht im Prinzip darin, @daß,
man in dem Baukörper an der Stelle, wo stich das Ende des zu spannenden Seiles oder
Kabels befindet, einen mit einem Hohlraum zur Einführung des Seiles oder Kabels
versehernen Spannkopf in den unter Druckspannrung zu setzenden Beton oder :sonstigen
Baukörperwerkstoff einbettet und die Drähte des Seiles oder Kabels gegen die Wand
der Ausnehmung des Haltekörpers ausbreitet sowie unter Spannung setzt; worauf man
das in dieser Aus,nehmung liegende. Ende der Drähte unter Abstützung an der Wand
der Ausnehmung einer Pressung unterwirft, um längs des Kabel- oder Seilendes eine
die Spannung des Seiles oder Kabels aufrechterhaltende Reibungskraft entstehen zu
lassen. Vorzugsweise wird dabei auf .die Drahtenden ein so hoher Druck ausgeübt,
daß er eine elastische Ausdehnung der beim Festklemmen mitwirkenden Wand der das
Kabel- oder Seilende aufnehmenden Ausnehmung hervorruft.
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Das Andrücken der Drähte des Seiles oder Kabels an die Wand der Ausnehmung
kann mit Hilfe von Metallkeilen oder Metallkegeln bewirkt werden, die mit Hammer
oder Presse in Richtung der Achse des Seiles oder Kabels oder zwischen dessen Drähte
eingetrieben werden, oder man kann statt dessen auch eine Art von blasenartigem,
biegsamem Sack anwenden, der durch Einführen eines fldissigen und hernach erhärtenden
Stoffes, wie z. B. eines Kunstharzes, unter Druck aufgetrieben. wird.
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Erfindungsgemäß kann man die Drähte des Seiles oder Kabels, während
sie sich in gespanntem Zustand befinden, gegen die Wandung des sie aufnehmenden
Spannkopfhohlraumes mit einem an ihnen haftenden und erhärtenden Stoff, wie z. B.
Zementmörtel, umkleiden, der vorteilhafterweise mit kieset- oder aluminiumhaltigem
Sand und Asbest versetzt ist, um die Reibung der Drähte am Mörtel zu erhöhen. Nach
Herstellung,diesier Umkleidung bewirkt man ein kräftiges Andrücken des Mörtels gegen
die Hohlraumwandung mittels eines in den Hohlraum eingeführten Werkzeuges. Es ist
dabei von Vorteil, die Wandung mit. Blech zu bedecken und zwischen diesem Blech
und der Wandurig zur Verminderung der Reibung Fett einzubringen. Wenn der Hohlraum
eine kegelstumpfförmige Gestalt hat und die Druckwirkung auf den Mörtel mittels
eines in .das Kabel oder Seil längs dessen Achse eingepreßten kegelstumpfförmigen
Keils erzeugt wird, wird die Gleitwirkung, die aai der eingefetteten Fläche des
Hohlraumes unter der Wirkung der Drahtspannung bei Lockerung der Spannvorrichtung
auftritt, zur Folge haben, daß der Mörtel noch * feister angedrückt und damit die
Veranli:erung der Drähte verstärkt wird.
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Wenn der Spannkopfhohlraum Kegelstumpfform besitzt, kann man nach
der Erfindung auch eine Mehrzahl von Keilen zwischen die an der Wand des Hohlraumes
verteilten Drähte so einfügen, daß nach dem Spannen der Drähte und dem Eintreiben
der Keile zwischen,diese sowie schließlich nach der Rückkehr der Spannvorrichtung
in die Ruhelage die Gesamtheit der Drähte und der Keile einen einzigen kegel.stumpfförmigen
Hohlkeil bildet, der sich in dem kegel,stumpfförmigen Spannkopfhoh.lraum verblockt
und dadurch die Spannung der Drähte aufrechterhält.
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Der Spannkopf kann beispielsweise aus einem Stahlguß.stück bestehen,
das in den vorzuspannenden Beton oder sonstigen Baukörperwerkstoff eingebettet
ist
und auf diesen zur Übertragung des aus der Kabel- oder Seilspannung sich ergebenden
Druckes mit der Gesamtheit oder mit Teilen seiner :'Außenfläche wirkt. Der Spannkopf
kann aber auch aus Stahlbeton hergestellt sein, indem der zur Einführung der Drahtenden
dienende Hohlraum in dem Betonkörper selbst ausgespart und seine Wandung widerstandsfähig
gegen Dehnungsbeanspruchungen gemacht ist. Zu diesem Zweck kann der Hohlraum mit
einer inneren Verstärkungsauskleidung versehen sein, die durch ein Stahlrohr oder
eine Stabldrahtschraube, vorzugsweise aus Stahl mit hoh°r Elastizitätsgrenze, oder
durch eine Vereinigung eines Stahlrohres und von um dieses gewickelten Drahtwindungen
gebildet sein kann.
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Die Übertragung der von dieser Verstärkungsauskleidung aufgenommenen
Kraftwirkungen auf den unter Druckspannung zu setzenden Beton kann durch eine weitere,
zum Beton quer liegende Bewehrung erleichtert werden, die aus einer zweiten Auskleidung
in Form eines schraubenförmig gewundenen und in einem bestimmten Abstand von der
ersten Auskleidung vorgesehenen Stahldrahtes oder Stahlstabes oder aus senkrecht
zur Achse des Seiles oder Kabels angeordneten Reihen von Viereckrahmen bestehen
kann. Man kann auch Verankerungsköpfe aus Beton, die einen kegel tumpfförmigen Hohlraum
besitzen und durch die erforderlichen Bewehrungen verstärkt sind, für sich besonders,
herstellen; diese Blöcke werden dann in den Verschalungen an den für die Verankerung
der gespannten Seile oder Kabel bestimmten Stellen verlegt und indenBeton desBaukörpers
eingebettet.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine zur Ausführung des Verfahrens der
Erfindung geeignete Vorrichtung beispielsweise in mehreren Ausführungen.
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Abb. i und 2 "zeigen im Quer- und im Längsschnitt einen innerhalb
der Verankerung liegenden Teil eines zu spannenden Kabels.
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Abb. 3 gibt einen Längsschnitt durch die Verankerung und die Spannvorrichtung
zur Hälfte wieder.
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Abb. q. läßt in Ansicht zwei Drähte des Kabels und die Mittel zu ihrem
Festklemmen an der Presse nach Abb. 3 erkennen.
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Abb. 5 ist eine Teilansicht einer gekerbten., senkrecht zum Kabel
angeordneten Scheibe, die zum Trennen der Drähte ,des Kabels für das Spannen dient.
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Abb.6 zeigt in: Längsschnitt eine zweite Ausführungsform der Verankerung.
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Abb. 7 bis 9 sind Querschnitte nach den Geraden VII-VII, VIII-VIII
und IX-IX von Abb. 6.
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Abb. io gibt im Schnitt eine Bauart eines Spannkopfes aus Stahl wieder.
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Abb. i i veranschaulicht schematisch im Schnitt das Ende eines Spannbetonbalkens,
das mit Verankerungen nach der Erfindung. versehen ist.
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Abb. 12, lä@ßt, einen Schnitt durch einen mit Vorspanngliedern versehenen
Betonbalken erkennen. Gemäß Abb. i und 2 setzt sich das zu spannende und zu verankernde
Kabel aus zwischen Schichten von Drähten 8 und 9 zusammen, die um eine durch eine
Schraubenfeder mit großer Gewindeganghöhe gebildete Seele i angeordnet sind. Jede
Schicht enthält eine gerade Zahl von z. B. zweiunddreißig Drähten, die sämtlich
von einer Hülle umschlossen sind. Diese besteht in vorliegendem Beispiel aus zwei
halbzylindrischen, durch Umbördelungen 5 miteinander verfalzten Blechen 7 und 7a.
Wenn das Kabel vor dem Gießen des Betonkörpers in den Verschalungen verlegt ist,
dient die Hülle 7, 7a zur Isolierung der Drähte von dem Beton, um die elastische
Streckung der Drähte bei deren Spannung zu ermöglichen.
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Wie Abb. 3 zeigt, wird das Ende Beis Kabels in ein den Spannkopf bildendes
Rohr 6 eingeführt, das die Form eines sich nach außen erweiternden Kegelstumpfes
hat und durch einen Hartstahldraht3 verstärkt ist, der in den um das Rohr 6 gegossenen
Beton .2 eingebettet ist. Ein Verbindungsfsbück io, hier in Form einer Überwurfmuffe,
schließt das Rohr 6 an .die Hülse 7, 7a des Kabels dicht an und hindert das Eindringen
von Beton in das Rohr und die Kabelhülse. Am Ende des Betonblocks 2, wo das Kabel
von außen in das Rohr 6 eintritt, ist eine dicke Abstützscheibe 12 aus Stahl vorgesehen"
welche -die von der Presse ausgeübte Druckwirkung aufzunehmen und auf den Beton
zu übertragen hat. Eine gezahnte Platte 13, die näher aus Abb. 5 ersichtlich ist,
wird durch im Beton vergossene Schraubenbolzen 15 festgehalten und ist mit einem
flachen Ring 1q. verbunden, der die Drähte des Kabels paarweise in den Einkerbungen
der Platte 13 hält.
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Ein sehr harter und stark in der Längsrichtung bewehrter Betonkegel
16 wird (vgl. Abb. 3) zwischen einem mit dem Kabel gleichachsigen Rohr 17
und einer kegeligen Hülle 18 aus glattem poliertem Blech eingegossen. Die Hülle
18 ist von einer zweiten Hülle i9 aus Messing oder Weißblech lose umschlossen, und
im Innern des Rohres 6 ist eine ebenfalls kegelige Hülle 2o aus Weißblech oder Messing
angeordnet. Die gemeinsame Fläche der Teile 6 und 2o ist eingefettet, so daß sich
eine Reibungszahl in der Größenordnung von 0,05 bis i ergibt. Der Kolben
2,i einer z. B. mit einer Druckflüssigkeit arbeitenden Presse, der sich an der Scheibe
i2 weist mehrere, z. B. sechszehn, radiale Einschnitte Zia auf, durch welche die
Drähte des Kabels paarweise hindurchgehen. Der Kolben 21 enthält außerdem einen
Hilfskolben 22, der auf den Kegel 16 wirkt. Der Zylinder 23 des Kolbens 21 trägt
sechzehn Klemmblöcke 24., von denen jeder zwei Drähte 8 und 9 des Kabels aufnimmt,
die durch einen Zwischenkei127 voneinander getrennt und an die Klemmbacken 28 und
29 gedrückt werden, wie Abb. q. näher erkennen läßt. In den Betonblock 2 sind gemäß
Abb. 3 auch eine Reihe von Biewehrungsdrahtwindungen 25 aus gewöhnlichem Baustahl
und ein System von zum Kabel 8, 9 parallelen Bewehrungen 26 eingebettet.
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Wenn man das Kabel 8, 9 mit seiner Hülle in den Verschalungen verlegt
und sein Ende in die Innenauskleidungshülle 2o des Rohres 6 eingeführt
sowie
die Bewehrungen 3 und 25 angeordnet hat, gießt man den Betonkörper 2. Sobald der
Beton erhärtet ist, trennt man die Drähte des Kabelfis, und legt siez paarweise
in die Kerben der gezahnten Scheibe 13. Diese Drahtpaare gehen dabei zwischen der
Platte i2 und dem Ring 14 hindurch und die durch die Bolzen 15 am Betonkörper 21
befestigte Scheibe 13 hält das Ganze zusammen. Hierauf führt man den Kegel 16 mit
seinem Rohr 17 und den zugehörigen Hüllen 18 und i9 in den mittleren trichterförmigen
Leerraum des Kabels ein und füllt den Zwiechenraum zwischen den Hüllen i9 und 2o
mit frischem plastischem, mit kieselhaltigem Sand oder Asbest angemachten Mörtel
aus. Nunmehr setzt man mittels der Presse, deren Kolben 21 sich dabei über die Scheibe
12 an dem das Rohr 6 umgebenden Beton abstutzt, die paarweise an Klemmblöcken 24
des Kolbenzylinders 23 festgehaltenen Stahldrähte 8, 9 unter Spannung, indem man
den Zylinder z3 durch das in ihn eingeleitete Druckmittel zu seiner seine: Entfernung
vom Betonkörper z vergrößernden Verschiebung veranlaßt.
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Dann. bringt man, während die Drähte unter Spannung gehalten werden,
den Hilfskolben 22 zur Wirkung, der den Kegel rd in den Betonkörperhineintreibt.
Die Blechhüllle 18 gleiten dabei auf der Hülle r9 mit mäßiger Reibung, da Metall
sich auf Metall verschiebt, während der Kegel r6 auf den Mörtel zwischen den Hüllen
i9 und zo einen sehr starken Druck ausübt, bei dem Beispiel der Abt,. 3 in der Größenordnung
von 40o kg/cm2. Der Mörtel verliert seinen Wasserüberschuß, und wird sehr hart,
so daß er einen sehr hohen Reibungs@ winkel in sich selbst und gegenüber dem Stahl
und gleichzeitig einen Mindestrauminhalt annimmt..
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Wenn man das Druckmittel aus dem Kolbenzylinder 23 der Presse abläßt,
verteilt sich die ganze Spannung der Stahldrähte 8, 9 auf das durch den Kegel 16,
die Hüllen 18, i9, die Mörtelzwisaheinschicht zwischen den Hüllen i9 und 2o und
durch die Hülle 2o gebildete System. Unter der Einwirkung der Spannung gleitet dann
dieses System auf der gefetteten Innenfläche des. Rohres 6, so daß eine sehr kräftige
Pressung des Mörtels an den Drähten etwa in der Größenordnung von 8oo bis rooo kg/cm2
auftritt. Diese Pressung gewährleistet eine vollkommene Verbindung der Drähte am
Mörtel, da die durch die Kegelneigung bedingte Reibung zwischen den Flächen 6 und
2o geringer ist als die Reibung zwischen Drähten und Mörtel.
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Die elastische Aufweituug dies Rohres 6 und der Drahtschraube 3 setzt
den Beton zwischen den Drahtschrauben 3 und 25 unter Druck, wodurch die Kraftwirkung
der Verankerung auf die ganze, durch die Bewehrungen 25, 26 verstärkte Masse übertragen
wird. Man kann dann die: Presse 2,1, 23 wegnehmen und die aus dem Betonkörper vorstehenden
Enden der Drähte abschneiden sowie dann durch das mittlere Rohr 17 eine Rostsahutzmasisie,
z. B. flüssigen Zementmörtel, ein erhärtendes Kunstharz oder sonst einen geeigneten
Füllstoff, einpressen. Man kann durch dieses Mittel auch ein Haften der Drähte an
ihrer Hülle erreichen. Man kann auch einen leicht schmelzbaren Stoff, wie Bitumen
oder ein Harz, in heißem Zustand einspritzen und dabei das Innere das Kabels durch
einen Warmluft- oder Dampfstrom vorerhitzen. Die Möglichkeit dieser Einspritzung
von Füllstoff in das Kabelinnere wird durch die als Kabelseele dienende Schraubenfeder
i gewährleistet, die außerdem die regelmäßige Form des Kabels bei dessen kurvenförmiger
Abbiegung aufrechterhält,.
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Bei der in Abb. 6 bis 9 wiedergegebenen Ausführung der Erfindung besteht
das Bewehrungskabel aus einem Bündel von Hartstahldrähten 37 mit hoher Zugfestigkeit,
die in. einer Hülse 31 liegen. Beide Enden des Kabels sind in einem blockförmigen
Spannkopf 32 aus Beton hoher Festigkeit festgehalten, oder es ist nur das eine Kabelende
in diesen Block eingeführt, wenn das zweite Ende des Kabels durch andere Mittel
verankert ist. Der B:etonbl,ock 32 weist eine Höhlung von der Form eines Kegelstumpfes
auf, dessen Erzeugende a-b mit seiner Achse x-x einen bestimmten Winkel einschließt,
dessen Taugens ungefähr o,a beträgt, und die Gerade a-b ist über eine Kurve b-c
an die zur Kegelachse x-x parallele Erzeugende der zylindrischen Hülse 31 angeschlossen.
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Um die so im Betonblock 32 geschaffene Höhlung isst eine schraubenförmig
gewundene Drahtbewehrung 33 aus Stahl von hoher Elastizitätsgrenze herumgelegt,
die in den Beton eingegossen ist. Der Block 32 hat beispielsweise die Form eines
abgestuften Rotationskörpers mit einem kegelstumpfförmigen Kopf 32a und einer an
dessen größere Stirnfläche angesetzten, ebenfalls kegelsbumpfförmigen kleineren
Verlängerung 32b. Am verjüngten Ende der Verlängerung 3a b ist der Block mittels
einer Überwurfmuffe-3ra aus finit plastischem Stoff getränktem Papier oder Gewebe
mit .der Kabelhülse 31 verbunden, und um den Kopf 32a ist eine Drahtbewehrung 34,
z. B. aus gewöhnlichem Baustahl, gewickelt.
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Der Beton 35 des Baukörpers ist um die rohrförmige Kabelhülse 31 und
den Block 32 unter Freilassung einer Aussparung 36 gegossen, durch welche das den
Block 32 durchsetzende Kabelende von der Außenseite des Baukörpers aus. zugänglich
ist. Die das Kabel bildenden Drähte 37 werden gegen die Wand a-b der kegelstumpfförmigen
Höhlung des Blockes 32 gebreitet und gedrückt, und zwischen diese Drähte werden
Stahlkeile 38 eingefügt, die an ihren Flanken mit zylindrischen, der Form der Drähte
37 entsprechenden Rillen 38a versehen sind, so daß sie von den Drähten gehalten
werden und mit diesen eine Art von hohlkegeligem, sich an die Wand a-b der Höhlung
des Blockes 32 legendem Gesamtteil bilden.
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Für das Spannen der Drähte 37 wird bei Ausführung der Erfindung nach
Abb. 6 bis 9 die gleiche Presse wie bei der Ausführung nach Abt,. i bis 5 benutzt.
Der kleine Kalben 2l2 dieser Presse wirkt dabei auf das eine Ende der Keile 38 mittels
einer Platte 13` ein, die mit Einkerbungen für den Durch2'an@a der Drähte versehen
ist,
während der Kolben 22 eine Ausnehmung 47 von einem dem Durchmesser
der Platte 13a entsprechenden Durchmesser aufweist. Wenn die Teile der Presse die
aus Abb. 6 ers,ichtl.iche Lage einnehmen und der Zylinder 23 unter Druck gesetzt
wird, werden die Drähte 37 durch den vom Kolben 2r sich entfernenden Zylinder 23
gespannt. Die Keile 38 folgen am Anfang der Verschiebung der Drähte, bis sie auf
die Platte 13a treffen, wo sie dann zwischen sich ein genügendes Spiel für das freie
Vorbeigleiten der vom Zylinder 23 mitgezogenen Drähte 37 lassen. Im Bereich b-c
des Verankerungsblockes 32 legen sich diese Drähte an die Betonwandung der Höhlung
des Blockes, die hier mit einem Futter 48, z. B. aus Flittergold oder einem ähnlichen
Stoff, zur Beschränkung der Reibung der Drähte ausgekleidet ist.
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Wenn die Spannung der Drähte den gewünschten Wert erreicht hat, den
man durch den Druck im Zylinder 23 bestimmen kann, hält. man diesen Druck konstant
und übt auf den kleinen Kolben 22 eine Druckwirkung aus, so daß dieser die Keile
2o zwischen die Drähte 37 preßt und so den von den Keilen und den Drähten gebildeten
Hohlkegel an die Wandung der Höhlung des Blockes 32 drückt. Man kann dann die Presse
entspannen, die Drähte aus den Einschnitten 2ra des Kolbens 21 herausziehen und
die Presse vom Betonkörper abnehmen.. Die Verankerung ist jetzt beendet, indem das
sich selbst überlassene gespannte Kabel den durch die Drähte und die Keile gebildeten
Hohlkeil in der Höhlung des Blockes 32 verblockt. Die Drähte 37 können zwischen
den Keilen 38 nicht gleiten, zumal die Drücke zwischen Keilen und Drähten von einer
solchen Größenordnung sind, daß ein zwischen ILeilen und Drähten befindliches Fett
vollständig herausgetrieben wird.
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Damit die Verankerung aufrechterhalten bleibt, genügt es, wenn die
Wandung der Höhlung des Blockes 3,2 die vom Kabel ausgeübte Kraftwirkung aushält
und auf den Beton übertragen kann. Hier kommt die Hartstahlbewehrung 33 zur Wirkung,
welche die Kräfte aufnimmt, die mit der Achse der kegeligen Höhlung des Blockes
32 einen Winkel bilden, der die Summe des Spitzenwinkels des Kegels und des Reibungswinkels
von Stahl gegenüber Beton ist. Unter der Einwirkung des gespannten Kabels bildet
sich schließlich ein Gleichgewicht zwischen den Formänderungen der Bewehrungen 33
und 34 des Betonblockes 32' und dem 1-)enachbarten Beton des Baukörpers 35, und
dieser Gleichgewichtszustand kennzeichnet sich durch eine große relative Formänderung
der Bewehrung 34. so@wi:e eine dreifache, mit plastischer Formänderung verbundene
Unterdrucksetzung des Betons des Klotzes 32 und das Auftreten von isostatischen
Linien, wie den Linien U T' und X Y. In dem Bereich, wo der Beton
des Kopfes 32a des Blockes 32 auf den Beton 35 des Baukörpers wirkt, kann dieser
vorteilhafterweise mit Reihen von Viereckbewehrungen versehen sein.
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Man kann die Presse auch wiederholt am Baukörper anbringen und zum
Spannen der Drähte benutzen, indem man z. B. die Drähte nochmals spannt, die Keile
entblockt und die Vors-pannung erhöht oder auch vermindert oder das Anspannen der
Drähte schrittweise bewirkt oder die Spannung im Fall von Fehlern berichtigt. Nach
Beendigung des Spannvorganges kann man die Aussparung 36 des Betonkörpers 35 mit
Beton ausfüllen und abschließen sowie die vortsbehenden Drahtenden im Betonkörper
durch entsprechendes Ausfüllen eines kleinen seitlich der Aussparung 36 vorgesehenen
Einschnittes in Betonmasse einbetten.
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Abb. ro zeigt in Einzeldarstellung einen Spann-1copf 32a aus Gußstahl,
der mit einem ungefähr kegeligen Hohlraum 32b versehen ist und dessen Außenflächen
32(!, 32" zur Übertragung der vom gespannten Kabel ausgeübten Kraftwirkung
auf den Beton des Baukörpers dienen. Dieser Spannkopf aus Gußstahl wird in der gleichen
Weise wie der Spannkopf aus Beton nach Abb. 3 und 6 benutzt.
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Abb. i i gibt das Ende eines Balkens wieder, der mit Bewehrungskabeln
d versehen ist, die nach Ab:b. i und :z oder 9 aus Drähten in Hüllen bestehen und
nach dem Verfahren der Erfindung gespannt und verankert sind. Die Spannköpfe sind
dabei an den Enden der Kabel an beim Gießen des Betons des Balkens vorgesehenen
Stellen angeordnet. Die Spannköpfe können auch einen quadratischen oder rechteckigen
Querschnitt. erhalten und Haltemittel für mehrere Kabel enthalten. In diesem Fall
können die schraube;nlinig gewundenen Drahtbewehrungen an den Verankerungsstellen
durch Reihen zum Kabel senkrechter Viereckbewehrungen ersetzt werden.
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Wie aus Abb. 3 und 6 ersichtlich, stützt sich nach der Erfindung das
die Drähte spannende Gerät an dem Beton ab, der schließlich die Verankerung bildet,
so daß die beim Spannvorgang auftretende vorläufige Spannung und die en:dgültige
Spannung in der gleichen Achsrichtung und auf das gleiche Material wirken, was den
Beton bis zu dem mit seiner Festigkeit zu vereinbarenden Höchstmaß unter Druckspannung
zu setzen gestattet.
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Die Anwendung der Erfindung ist aber nicht auf eine Vorspannung gegen
den erhärteten Beton beschränkt, sondern der die Vorspannglieder einschließende
Beton kann auch erst nach dem Spannen der Kabel gegossen werden, wenn für die Spannköpfe
Abstützungen während des Spannvorganges vorgesehen werden. Für diese Abstützungen
können die Verschalungen oder bereits erhä rteteTeile desBetonkörpers, verwendet
werden, welche nicht Vorspannglieder umschließen.
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Beispielsweise kann man bei einem Träger mit I-Querschnitt gemäß Abb.
12, nachdem die Bewehrungen d und die Spannköpfe verlegt. sind, zunächst den Beton
des schraffierten Trägerteils gießen, der die Spannglieder nur an den Enden des
Trägers, vgl. Abb. i i, umgibt, um dann nach Erhärten dieses Betons die Bewehrungen
zu spannen, deren Spannköpfe sich dabei an ihm abstützen. Wenn das Spannen und das
Verankern beendigt
ist, gießt man auch noch um die Vonspannglieder
Beton.
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Die Beständigkeit und Zuverlässigkeit einer nach der Erfindung vorgenommenen
Verankerung haben Versuche bestätigt, welche gemäß Abb-. 3 bis 5 unter Verwendung
von zwei Bündeln von je 32 Stahldrähten mit einem Durchmesser von je 5 mm und mit
einer Länge von etwa 48 m sowie mit einer ElastizitätsgrenzeE=iiobisi2okg/mm2 sowie
einer Bruchgrenze R = i4o bis i5okg/mm2 durchgeführt worden sind und auch nach einem
Jahr kein Auftreten eines Spannungsverlustes an den Stahldrähten ergeben haben.
In gleicher Weise hat sich bei nach dem Prinzip der Anordnung nach Abb. 6 ausgeführten,
über ein halbes Jahr ausgedehnten Versuchen, bei denen ein Betonbalken mit einer
Länge von 4 m und einem Rechteckquerschnitt von 40 cm - 45 cm in seiner Achse mit
einem Kabel von io Stahldrähten von je 5 mm Durchmesser bewehrt und dieses mittels
eines veränderlichen Druckerzeugers abwechselnd verstärkten und verminderten Spannungen
etwa 79 und io,9 kg/mm2 ausgesetzt worden ist, während der ganzen Zeit nicht
der geringste Spannungsverlust durch Gleiten der Drähte feststellen lassen. " Das.
Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich auch dazu verwenden.,
in praktisch vorteilhafter Weise die fesibe Vereinigung mehrerer getrennter, z.
B. mit den Enden aneinandergesetzter Betonbaukörper, durch gespannte Bewehrungen
zu erreichen. Das Spannen der Bewehrungen, die man beispielsweise in an den Baukörpern,
ausgesparte Löcher einlagert, bewirkt das gegenseitige Untcrdrucksetzen der Baukörper.
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Im einzelnen kann die Erfindung auch in einer von .den Beispielen
der Zeichnung abweichenden Ausführungsform verwirklicht werden. So- kann in dem
Fall, wo die Bewehrungen nach dem Abbinden und Erhärten des Betons. gespannt werden,
die zur Scheidung der Drähte vom Beton dienende Hiiilse durcheinen einfachen Überzug
aus fettigem oder plastischem schmelzbarem Stoff auf Bitumen-oder Teer- oder Kautschukgrundlage
ersetzt sein, der auf die Drähte aufgetragen und notfalls durch eine Umkleidung
aus Papier oder anderem Fasermaterial geschützt ist. Der plastische, schmelzbare
Stoff kann beim Spannen der Bewehrungen, z. B. durch einen .diesen zugeführten elektrischen
Strom, erweicht werden.