DE2425524C3 - Klemmverankerung für Spannstähle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmverankerung für Spannstähle, die einen Scherverbund zwischen den Spannstählen, insbesondere hochzugfesten siebendrähtigen Litzen, und den Kontaktflächen der an den Spannstählen anliegenden Rillen von Klemmkörpern bildet bei der die Klemmkörper die Spannstähle unter einer Querpressung halten, deren Größe im Bereich der Spannstahl-Gebrauchszugkräfte unabhängig von der Größe der Zugkraft in den Spannstählen ist, so daß sich die Klemmkörper während des Verankerungsvorganges nicht relativ zueinander verschieben, und bei der zwischen den Spannstählen und den Kontaktflächen ein Granulat angeordnet ist, dessen Körner härter als die Oberfläche der Spannstählc sind.

Aus der DE-AS 10 82 394 ist eine derartige Klemmverankerung bekannt, bei der anstelle einer Profilierung im Klemmfutter auch ein besonders harter Sand zwischen Klemmfutter und Spannstahl verzahnend einpreßbar ist. Der Klemmdruck soll sich mit zunehmender Zugbeanspruchung der Spannstähle nicht erhöhen, sondern auch dann konstant bleibem, wenn die Spannstähle nahe ihrer Bruchlast dünner werden oder sich tiefer in die Klemmkörper eingraben. Hierfür muß die Eingriffstiefe des Scherverbundes so reichlich bemessen sein, daß sie auch bei einer Querschnittsverringerung der Spannstähle noch ausreicht Während dies mit einer kräftigen Klemmkörperprofilierung oder auch einer kräftigen Spannstahlprofilierung verwirklichbar ist, ergeben sich bei Verwendung von Granulat zwischen etwa gleich hartem Klemmfutter und Spannstahl Schwierigkeiten, da Granulatkörner aus bekannten Materialien die zur Erzielung einer ausreichenden Eingriffstiefe erforderliche Gestaltfestigkeit nicht besitzen, es sei denn, es wird extrem teures Diamantgranulat verwendet

Aus der CH-PS 4 56 103 ist die Verwendung von Granulat zur Verankerung für Vorspannstahldrähte von Betonbauelementen bekannt Das Granulat wirkt jedoch zwischen einem konischen Keil und den

ι⁵ Spannstählen, während zwischen dem konischen Keil und der Oberfläche einer den Keil aufnehmenden konischen Hülse kein Granulat verwendet wird. Die Übertragung der Spannkraft auf den Bauwerksbeton erfolgt somit ohne Granulat Das Granulat dient dazu, den Keil selbsthemmend zu machen, es hat nicht die Funktion, den Spannstahl mit den tatsächlichen Verankerangsmitteln in einen Scherverbund zu bringen.

Aus der BE-PS 5 12 495 ist eine Verankerung

bekannt bei der mehrere siebendrähtige Litzen zwischen benachbarten Platten eines Klemmpaketes nebeneinander angeordnet sind. Es ist dort gezeigt daß die halbkreisförmigen Ausnehmungen eine gehärtete Querfüllung aufweisen können, die härter als der Litzendraht ist und sich daher beim Aufbringen der notwendigen Querpressung in die Außenflächen der Litzen eingräbt wodurch eine vorzeitige Bruchgefahr der Litzendrähte an der Einspannstelle gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Spannverankerung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der zwischen Klemmkörper und Spannstahl ein sicherer und zuverlässiger Verbund hergestellt werden kann, der auch bei einer Querschnittsverminderung des Spannstahls oder der Litzen infolge dynamischer Beanspruchung nicht vorzeitig versagt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgc:näß dadurch gelöst, daß die Kontaktflächen der Rillen der Klemmkörper eine deutlich geringere Härte aufweisen als die Oberflächen der Spannstähle.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das Granulat in das wesentlich weichere Material des Klemmkörpers tiefer eindringt als in die Oberfläche von Klemmkörpern mit etwa derselben Härte wie die Spannstahloberfläche. Durch das Eindringen der Granulatkörner werden die relativ weichen Klemmkörper

so aufgrund einer an den Eindringstellen erfolgenden lokalen Kaltverfestigung schließlich so hart, daß die dort entstehende lokale Härte im wesentlichen gleich der Härte der Spannstähle ist. Diese lokalen Kaltverfestigungszonen stützen die Granulatkörner derart ab, daß sie auch in den wesentlich härteren Spannstahl ausreichend tief eindringen. Durch das besonders tiefe Eindringen der Granulatkörner in die Oberfläche der Klemmkörper sowie anschließend der Spannstähle wird eine wesentlich verbesserte Verankerung der Spannstähle erzielt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel einer Klemmverankerung nach der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. I einen Teilschnitt durch eine Kontaktfläche der Klemmverankerung mit Granulat, Klebemittel und Litzendrahtoberfläche ohne Wirkung einer Querpres-

F i g. 2 den gleichen Schnitt wie F i g. I nach Aufbringen einer Querpressung, wobei das Eindringen des Granulats in die Kontaktfläche und die Litzendrahtoberfläche verdeutlicht ist,

F i g. 3 einen Querschnitt durch ein Kontaktflächen-Paar mit halbkreisförmiger Anpassung an eine siebendrähtige Litze und übermaßstäblich vergrößerter Granulat-Klebemittelschicht unter Wirkung einer Querpressung, ι ο

F i g. 4 eine Endansicht einer weiteren Ausführungsform der Klemmverankenmg für die Verankerung eines Litzenbündels aus 12 Litzen in einem Klemmpaket mit durch Keileinpressen erzeugtem elastischem Klemmdruck,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4 und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie Vl-VI der F i g. 4.

F i g. 1 zeigt eine Kontaktfläche I an einer Klemmplatte 17 (Fig.4), deren Material weicher ist als die Oberfläche eines Spannstahls 2. Zwischen beiden befindet sich Granulat 3 mit einer Korngröße von etwa 120 μ aus Borkarbid, dessen Körner scharfkantig sind und aufgrund ihrer größeren Härte in die Litzendrahtoberfläche eindringen können, wenn eine Querpressung aufgebracht wird. Somit können die Einzelkörner auch in die mit geringerer Härte ausgebildete Kontaktfläche 1 eindringen. Es sind also die Eigenschaften der Kontaktfläche 1, Litzendrahtoberfläche und des Granulats 3 so abgestimmt, daß unter Wirkung einer Querpressung 5 in Pfeilrichtung (F i g. 2) die Einzelkörne, hinreichend tief in die Kontaktfläche 1 und die Litzendrahtoberfläche eindringen, um einen festen Verbund zu erzeugen. Dieser Verbund soll sowohl statischen als auch dynamischen Beanspruchungen gegenüber beständig sein. Deshalb werden die Granulateigenschaften so gewählt, daß bei größter Härte und Scharfkantigkeit der Einzelkörner diese hinreichend klein sind, um angesichts einer dynamischen Beanspruchung eine möglichst gleichmäßige Krafteinleitung von der Litzendrahtoberfläche in die Kontaktfläche 1 zu erzeugen. Andererseits aber wächst damit auch die notwendige Querpressung 5, die aus Kostengründen ein bestimmtes Maß nicht übersteigen sollte.

Dies gilt dann, wenn mit Hilfe eines Klebemittels 4 -»5 das Granulat 3 an der Kontaktflä'he 1 festgelegt werden soll. Hierbei ist zunächst die Kontaktfläche 1 mit einer möglichst dünnen Schicht von Klebemittel 4 zu versehen und in diese dann das Granulat 3 einzustreuen. Dadurch ergibt sich, daß d?s Granulat 3 gegenüber der ^n härteren Litzendrahtoberfläche nicht von Klebemittel 4 bedeckt ist nnd somit scharf bleibt, um leichter in die Litzendrahtoberfläche einzudringen. Andererseits kann jedoch das Klebemittel 4 unter Wirkung der Querpressung 5 noch von den Körnern des Granulats 3 v> durchdrungen werden, um sicher in die Kontaktfläche 1 einzudringen. Besonders geeignet als Klebmittel sind nachträglich erhärtende Zweikomponentenkleber aus Kunststoff, aber es können auch in einfacher Weise Kunststoff-Spritzkleber oder sonstige Klebmittel ver- so wendet werden, die geeignet sind, an Metall, wie der Kontaktfläche 1, zu haften.

Fig. 3 zeigt als Beispiel eines häufig zur praktischen Anwendung kommenden Spannstahls 6 eine siebendrähtige hochzugfeste Litze, bestehend aus einem fö Zentraldrahl 13 und diesen umgebenden sechs Einzeldrähten, die von einr?m Klemmkörperpaar 7 mit kreisbogenförmigen, hier etwa halbkreisförmigen, Ausnehmungen umschlossen wird. Zwischen Kontaktflächen 8 der Klemmkörper 7 und den Einzeldrähten befindet sich eine Granulat/Klebemittel-Schicht 9. Auf das System wirkt eine Querpressung 10, wobei eine Fuge 11 zwischen benachbarten kreisbogenförmigen Ausnehmungen kleiner als der halbe Durchmesser eines Einzeldrahtes eingestellt ist Bekanntlich besitzen aus Einzeldrähten bestehende Litzen eine Verdrillung, die bleibend aufgebracht ist Einpressungen 12 der Einzeldrähte in die Kontaktflächen 8 der Klemmkörper 7 erfolgen daher längs des Litzenverlaufs schraubenförmig.

Unter Wirkung der Querpressung 10 findet eine gewisse Verformung der ursprünglich kreisrund begrenzten Konfiguration der Litze statt Diese geringen Verschiebungen erzeugen eine Ovalform der Litze, welche erhalten bleiben muß. Daher ist die Weite der Fuge 11 nach oben hin zu begrenzen, damit in diese keiner der Einzeldrähte eindringen kann und somit die Querpressung 10 auf den Zentraldraht 13 mittels der außenliegenden Drähte ausreichend groß ist Der Zentraldraht 13 wird dadurch sicher erfaßt und unverschieblich verankert

Der vorgenannten Ovalform der Litze kommt Bedeutung zu, wenn in einer Lage zwischen Klemmkörpern mer;r als zwei Litzen nebeneinander verankert werden, so daß die Auflagerung der aus einem einstückigen Klemmkörper bestehenden Kontaktfläche 8 mit mehr als zwei kreisbogenförmigen Ausnehmungen nebeneinander statisch unbestimmt wird. Praktisch immer vorhandene Maßtoleranzen der Kontaktflächenpaare werden auf diese Weise ausgleichbar, und dieser Effekt gestattet eine feste Verankerung auch dann, wenn das Granulat 3 sehr feinkörnig ist, so daß zur Erzielung ausreichender Eindringtiefen nur sehr kleine Wege zurückzulegen sind.

Eine weitere Ausführungsform der Kleinmverankerung ist in Fig.4, 5 und 6 für zwölf siebendrähtige Litzen nach Art der in F i g. 3 gezeigten Verankerung dargestellt. Die Spannstähle 14 sind hier in je zwei Lagen zu drei Stück beidseits eines zentralen Flachkeils 15 angeordnet An diesen grenzen zwei als Klemmplatten ausgebildete Klemmkörper 16 an, die auf der dem Flachkeil 15 zugewandten Seite gleichfalls keilförmig ausgebildet und auf ihren gegenüberliegenden Seiten mit je drei Rillen als Kontaktflächen 8 einschließlich Granulat 3 und Klebstoff gem. F i g. 3 ausgestaltet sind. Als weitere Klemmkörper 17 folgen planparallele Klemmplatten, die beidseitig mit je drei Rillen versehen sind. Die beiden äußeren Litzenlagen werden von Rillen gleicher Art in äußeren Klemmkörpern 18 aufgenommen, die hier als Widerlagerkörper nach außen abgerundet ausgebildet sind. Die beiden Widerlagerkörpesi.id miteinander durch eine Wicklung 19 aus hochfestem Stahl — hier zweilagig dargestellt — verbunden. Die Kitmmplatten lagern, ebenso wie die Widerlagerkörper, auf einer Grundplatte 20 auf, die sich bauwerksseitig abstützt. Somit ist es möglich, durch Einpressen des Flachkeils 15 die Wicklung 19 zu spannen, so daß auf die zwölf Litzen eine Querpressung ausgeübt wird.

Die Wicklung 19 ist so dimensioniert, daß unter Wirkung der erforderlichen Klemmkraft eine große elastische Verformung ihrer Drähte auftritt. Dadurch wirkt auf das aus drn Klemmkörpern 16, 17 und 18 sowie den Spannstählen 14 gebildete Klemmpaket ein elastischer Klemmdruck, der Toleranzen zwischen den Einzelteilen des Klemmpakets ausgleicht und nachlräg-

lichen Verminderungen der Klemmpaketabmessungen infolge Betriebsbeanspruchungen durch eine ausreichende Klemmwegreserve begegnen kann. Zulässige Verminderungen der Abmessungen führen also noch nicht zu unzulässigem Abfall der Klemmkraft, womit der Verbund zwischen den Einzeldrähten (Fig. 3) der Litzen und den die Kontaktflächen 8 bildenden Klemmkörpern 16, 17, 18 mittels des Granulats 3 erhalten bleibt.

Statt eines einzelnen zentralen Flachkeils 15 mit Gegenkeilflächen an den benachbarten Klemmplatten 16 ist es möglich, zwei Flachkeile an die entsprechend keilförmig gestalteten Innenseiten der Klemmkörper 18 anliegend vorzusehen. Hierbei werden die den beiden Flachkeilen auf der den Widerlagerkörpern gegenüber-

Ί liegenden Seiten anliegenden Klemmplatten gleichfalls einseitig keilförmig gestaltet. In beiden Fällen stehen die Flachkeile nicht in unmittelbarer Berührung mit den Litzen, so daß die auf die I .itzen wirkende Zugkraft ohne Einfluß auf die Keile und damit die Klemmkraft im

in Paket bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Klemmverankerung für Spannstähle, die einen Scherverbund zwischen den Spannstählen, insbesondere hochzugfesten siebendrähtigen Litzen, und den Kontaktflächen der an den Spanastählen anliegenden Rillen von Klemmkörpern bildet, bei der die Klemmkörper die Spannstähle unter einer Querpressung halten, deren Größe im Bereich der Spannstahl-Gebrauchszugkräfte unabhängig von der Größe der Zugkraft in den Spannstählen ist, so daß sich die Klemmkörper während des Verankerungsvorganges nicht relativ zueinander verschieben, und bei der zwischen den Spannstählen und den Kontaktflächen ein Granulat angeordnet ist, dessen Körner härter als die Oberfläche der Spannstähle sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (1; 8) der Rillen der Klemmkörper (7; 16, 17, 18) eine deutlich geringere Härte aufweisen als die Oberflächen der Spannstähle (2; 6; 14).

2. Klemm Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (3) eine Korngröße im Bereich von 50 bis 250 μ aufweist

3. Klemmverankerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (3) aus Borkarbid besteht

4. Klemmverankerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Granulat (3) an den Kontaktflächen (1; 8) der Rillen durch ein am Metall haftendes Klebemittel (4) befestigbar ist.

5. Klemnr'erankerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Klebemittel (4) derart angebracht ist, daß es die Körner des Granulats (3) im wesentlichen nur auf der der Kontaktfläche (1; 8) der Rillen zugewandten Seite ui.,schließt.

6. Klemmverankerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (4) ein Kunststoffkleber ist.