DE2950303C2 - Vorrichtung zur Endverankerung von Spanngliedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Endverankerung von Spanngliedern aus Faserverbundwerkstoffen für Bauteile aus Spannbeton, mit einem die Spannglieder im Verankerungs­ bereich umschließenden Ankerkörper, der sich in radialer und axialer Richtung an den Innenflächen eines Verankerungshohlkörpers oder an den Innenflächen einer Aussparung im Betonbauteil abstützt und auf den mittels einer von Keilen gebildeten Klemmeinrichtung rechtwinklig zur Längsachse des Spann­ gliedes wirkende Querdruckkräfte ausgeübt werden, die eine Verbindung zwischen den Spanngliedern und dem Ankerkörper bzw. zwischen diesem und dem Verankerungshohlkörper her­ stellen.

Stäbe aus Faserverbundwerkstoffen, z. B. aus in eine Harz­ matrix eingegossenen Glas- oder Kohlefasern, haben in Faserlängsrichtung eine hohe Zug- bzw. Bruchfestigkeit, die bei Glasfaserverbundstäben (GV-Stäben) bei ca. 1600 N/mm² liegt. Sie sind daher anstelle der üblichen Spannstähle grundsätzlich im Spannbetonbau einsetzbar. Problematisch ist jedoch die Endverankerung von unter hoher Vorspannung stehenden GV-Spanngliedern, weil deren Querdruck- und Schubfestigkeit im Vergleich zu Stahl­ stäben erheblich geringer ist. Von den bei Stahlstäben bekannten Endverankerungsvorrichtungen kommen daher für GV-Spannglieder allenfalls solche in Betracht, die eine reibungsschlüssige Fixierung der GV-Spannglieder in einem geeigneten Verankerungskörper zulassen, der seinerseits am Betonbauteil zugfest abgestützt oder verankert ist. Solche Verankerungsvorrichtungen sind beispielsweise Keilveranke­ rungen oder Vergußverankerungen mit einem am Betonbauteil abgestützten, innen konischen Verankerungshohlkörper, der von den Spanngliedern in Längsrichtung durchsetzt ist, die ihrerseits am Verankerungshohlkörper mittels eines im Falle der Keilverankerungen in der Regel mehrteiligen, im Falle der Vergußverankerungen als einstückiger Vergußkegel aus­ gebildeten Klemmkörpers festgelegt sind, wobei die für die reibungsschlüssige Fixierung der GV-Spannglieder erforder­ liche Querpressung des Klemmkörpers und der Spannglieder selbst durch eine hinreichende Verschiebung des Klemmkör­ pers in Längsrichtung der Verankerung erzielt wird.

Die mit solchen Vorrichtungen erzielten Endverankerungen von GV-Spanngliedern sind aber in Anbetracht der Tatsache, daß die Beanspruchbarkeit der GV-Spannglieder aufgrund der für diese geltenden Bruchkriterien durch Spannungen in Querrichtung und/oder Schubspannungen in Längsrichtung abnimmt, mit einer Reihe erheblicher Nachteile behaftet.

Die über die Spannglieder in die Endverankerung eingelei­ tete Zugbeanspruchung, die sich im allgemeinen additiv aus der den Spanngliedern erteilten Vorspannung und dem aus der Belastung des Spannbetonbauteiles resultierenden Last­ anteil zusammensetzt, verursacht eine Verschiebung des Klemmkörpers im Verankerungshohlkörper, die ihrerseits zu lastabhängigen Querpressungen der Spannglieder führt. Diese Querpressungen sind im Regelfall sehr hoch und kön­ nen bei GV-Stäben zu einer entscheidenden Minderung der langzeitig ertragbaren Verankerungskraft führen. Insbeson­ dere am Beginn der Verankerungsstrecke, wo die volle Längs­ zugspannung wirksam ist, treten Quer- und Schubspannungs­ spitzen auf, die für die GV-Stäbe schädlich sind. Außerdem erleiden GV-Stäbe infolge ihres verhältnismäßig niedrigen E-Moduls unter Zugspannung erheblich größere Dehnungen als Stahlstäbe, so daß die für GV-Stäbe geeigneten, bekannten Endverankerungsvorrichtungen für Stahlstäben analogen Ver­ ankerungskörper in der Regel viel größer dimensioniert wer­ den müssen.

Es ist bekannt, als flache, im Querschnitt rechteckige Spannstäbe ausgebildete Spannglieder zu einem Stapel zu­ sammenzufassen und durch auf den Außenseiten des Stapels angeordnete Keile zusammenzupressen, die sich an den Innen­ wänden eines Verankerungshohlkörpers abstützen, wobei zwi­ schen den einzelnen Spanngliedlagen Druckplatten angeordnet sind, welche die von den Keilen erzeugten Klemmkräfte in die Spannglieder übertragen (DE-A 19 58 882). Die Keile sind hierbei als Doppelkeile ausgebildet und werden von außen her eingeschlagen, wobei die von ihnen erzeugte Quer­ druckkraft so groß sein muß, daß bei der vorhandenen Reibung zwischen den Spanngliedern und Klemmplatten das gesamte Spannelement seiner Längskraft entsprechend genügend fest im Verankerungshohlraum eingespannt wird. Auf die Einhaltung einer Höchstklemmkraft kommt es nicht an, da die Spannstäbe aus Stahl bestehen und deshalb sehr druckfest sind und hohe Klemmkräfte aushalten können.

Eine ähnliche Endverankerung gibt es auch für solche Spann­ glieder, die aus nicht-homogenen Hochleistungs-Verbundwerk­ stoffen hergestellt sind (DE-A 25 12 114). Hier wirken Einzelkeile an den Außenseiten des Spannstabstapels mit Keilflächen zusammen, die im Verankerungshohlkörper ange­ ordnet sind. Damit sich die Spannstäbe gegenüber den Druck­ platten und Klemmflächen der Keile nicht verschieben können, an denen sie anliegen, können sie mit diesen verklebt sein, oder es wird ein feines Drahtnetz od. dgl. zwischengelegt, um die Reibung zu erhöhen. Wenn sich die an den Außenseiten des Spanngliedes angeordneten Keile auf den Keilflächen im Verankerungshohlkörper verschieben können, wird die Längs­ zugkraft aller Spannstäbe des gesamten Spannelementes durch die Keile in eine entsprechende Klemmkraft umgesetzt, die als Querdruckkraft auf die Spannstäbe wirkt und hierbei so hoch ansteigen kann, daß die Spannstäbe überbeansprucht werden.

Es ist ferner eine Keilverankerung für Stahlspannglieder bekannt, bei der mehrere runde Stahldrähte zwischen einer innen konischen Ankerhülse und einem außen konischen Anker­ körper eingeklemmt werden, der auf seinem Umfang nach den Mantellinien verlaufende Rillen für die Drähte aufweist (DE-GM 19 87 905). Bei dieser Klemmverankerung wird die in allen Spanngliedern des gesamten Spannelementes wirk­ same Zugkraft durch Keilwirkung auch in Klemmkräfte um­ gesetzt, so daß die Spannglieder eine sehr hohe Quer­ pressung erfahren, welche GV-Spannglieder nicht aushalten können. Außerdem erleiden die Spannstäbe im Klemmbereich interlaminare Schubspannungen, denen die Spannstäbe nicht gewachsen wären, wenn sie aus Faserverbundwerkstoffen be­ stünden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verankerungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem und raumsparendem Aufbau der Vorrichtung eine sichere und gleich hohe schonende Verankerung von GV-Spanngliedern und damit auch eine bessere Ausnutzung der spezifischen Zug­ festigkeit solcher Spannglieder möglich wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ankerkörper mindestens zweiteilig ausgebildet ist und einen in axialer Richtung verschiebbaren, mindestens ein Spannglied umschließenden Keilkörperteil und mindestens einen Klemmkörperteil aufweist, der eine der Verschiebung des Keilkörperteils proportionale Querpressung erfährt, selbst aber gegen Verschiebung in axialer Richtung abge­ stützt ist, und daß in dem Klemmkörperteil weitere Spannglie­ der verankert sind.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Zunahme der last­ abhängigen Querpressung durch Wahl einer geeigneten Anzahl der von dem verschiebbaren Keilkörperteil umschlossenen Spannstäbe auf denjenigen Betrag begrenzt werden kann, dem die querpres­ sungsempfindlichen GV-Materialien langzeitig standhalten kön­ nen, wobei aber die von dem Keilkörperteil ausgeübte Klemm­ kraft so hoch wie möglich gewählt wird, damit man mit möglichst kurzen Verankerungslängen auskommt.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der axialbewegliche Keil­ körperteil des Ankerkörpers zwei einander gegenüberliegende, mit dem Keilschneidenende zur Eintrittsseite der Spannglieder hin weisende Flachkeile aufweist, zwischen deren zueinander parallelen Flächen diejenigen Spannstäbe gehalten sind, an denen die in Querdruckkräfte umzusetzenden Zugkräfte angrei­ fen, und wenn der Klemmkörperteil, in dem die weiteren Spann­ stäbe verankert sind, aus flachen Klemmplatten besteht, die parallele Klemmspalte begrenzen, in denen die weiteren Spann­ stäbe mit der aus der Stellung des Keilkörperteiles resultie­ renden Querpressung gehalten sind.

Die zwischen den flachen Klemmplatten gehaltenen weiteren Spannstäbe sind vorteilhaft symmetrisch zur Achsebene der zwischen den Flachkeilen gehaltenen Spannstäbe gruppiert. Zweckmäßig ist auch die an einem Flachkeil des Keilkörper­ teiles anliegende Klemmplatte ihrerseits als Flachkeil aus­ gebildet, der zusammen mit dem Keilkörper-Flachkeil ein Keilpaar bildet. Alle Spannstäbe laufen dann geradlinig in den Ankerkörper ein.

Das wirksame Zugkraft/Querdruckkraft-Untersetzungsverhältnis kann auf einfache Weise durch das Zahlenverhältnis der in einem Keilkörperteil des Ankerkörpers verankerten Spannstäbe vorgegeben werden. Es versteht sich, daß dieses Untersetzungs­ verhältnis bei zweiteiliger Ausbildung des Ankerkörpers zu­ sätzlich dadurch beeinflußt werden kann, daß in dem Keilkörper­ teil des Ankerkörpers zusätzlich zu den Spannstäben, über die die wirksamen Zugkräfte angreifen, Blindstäbe eingesetzt wer­ den. Dabei ist es zweckmäßig, wenn bei Ersatz einzelner Spann­ stäbe durch Blindstäbe eine radial- oder spiegelsymmetrische Anordnung der an der Zugkraft-Eintragung beteiligten Spann­ stäbe gewählt wird, bzw. wenn die Symmetrie der Verteilung dieser Spannstäbe mit der Symmetrie der Verteilung der Spann­ stäbe insgesamt übereinstimmt.

Es ist zweckmäßig, wenn zwischen den Flachkeilen des Keil­ körperteils eine ungerade Anzahl von Spannstäben in einer gemeinsamen Ebene angeordnet ist, damit bei Ersatz einzelner Spannstäbe durch Blindstäbe jeweils ein Blindstab zwischen zwei an der Zugkraftübertragung beteiligten Spannstäben an­ geordnet werden kann, um eine möglichst gleichmäßige Kraft­ einleitung zu erzielen.

Eine erfindungsgemäß vorgesehene Ausgleichsschicht zwischen der Innenwand des Hohlraumes und dem Ankerkörper vermittelt den Vorteil, daß eine gleichmäßige Verteilung des auf die Spannstäbe ausgeübten Querdruckes möglich ist.

In der Regel wird eine solche Ausgleichsschicht nur dann er­ forderlich sein, wenn der Ankerkörper direkt in eine Ausspa­ rung des Betonbauteils eingesetzt ist, wobei die Ausgleichs­ schicht dann die Oberflächenrauhigkeiten und Fertigungs­ toleranzen der Aussparung ausgleicht.

Eine erfindungsgemäß vorgesehene, nachgiebige Haftschicht, in der die Spannstäbe eingebettet sind, hat den Vorteil, daß durch Oberflächenrauhigkeiten der Spannstäbe und/oder der Klemm- und Keilplatten erzeugte Spannungsspitzen vermieden werden. Die Haftschicht kann als eine Beschichtung der Spann­ glieder oder als eine Beschichtung der Klemm- und Keilkörper­ teile realisiert werden, sie sollte jedoch nicht zu dick sein, damit nicht zu große Verschiebewege des Keilkörperteils er­ forderlich sind, um die erforderliche Mindest-Querdruckkraft zu erreichen. Es ist daher zweckmäßig, wenn die Schichtdicke nur wenig größer ist als die in Durchmesser- bzw. Abstand­ differenz ausdrückbare Oberflächenrauhigkeit der Spannstäbe bzw. der Klemmkörperteile.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Anker­ körper in einem Verankerungshohlkörper angeordnet sein, der einen sich zur Eintrittsseite der Spannglieder hin verjüngen­ den Innenkonus aufweist, wobei der Ankerkörper zweiteilig aus­ gebildet ist, mit einem eine erste Gruppe von Spanngliedern reibungsschlüssig haltenden, zylindrischen inneren Klemmkörper­ teil, der gegen eine axiale Verschiebung an einer mit Durch­ trittsöffnungen für die Spannglieder versehenen Bodenplatte des Verankerungshohlkörpers abgestützt ist, und mit einem auf dem inneren Klemmkörperteil in axialer Richtung gleitend ver­ schiebbaren und an diesem sowie an der konischen Innenfläche des Verankerungshohlkörpers satt anliegenden, kegelstumpf­ förmigen äußeren Keilkörperteil, in den eine zweite Gruppe von Spanngliedern reibungsschlüssig eingebettet ist.

Auch bei einer solchen Ausführungsform kann die lastabhängige Querpressung der Spannglieder durch eine geeignete Wahl des Zahlenverhältnisses der im axial verschiebbaren Klemmkörper­ teil einerseits und in dem zentralen, nicht verschiebbaren Klemmkörperteil andererseits verankerten Spannglieder be­ schränkt werden. Bei dieser Ausgestaltung ist die erfindungs­ gemäße Vorrichtung einer Vergußkegel-Verankerung weitgehend analog, wobei allerdings der innere Klemmkörper auch aus einem anderen Material bestehen und ggf. aus wechselseitig über die Spannglieder aneinander abgestützten Klemmplatten aus Metall zusammengesetzt sein kann, wobei zwischen den Platten verblei­ bende Spalte durch eine geeignete Ummantelung abgedeckt sein sollten, um ein Eindringen der Vergußmasse in den inneren Klemmkörper zu vermeiden.

Der äußere Keilkörperteil und der innere zylindrische Klemm­ körperteil können beide als Vergußteile ausgebildet sein, wobei der innere Klemmkörperteil gegenüber dem äußeren Keil­ körperteil mittels eines dünnwandigen Gleitmantels abgesetzt ist. Klemmkörperteil und Keilkörperteil können dann in ein­ facher Weise auf der Baustelle hergestellt werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich grundsätzlich auch für die Vorspannung im Spannbett, weil auch hier eine über längere Zeit voll wirksame Verankerung der Spannglieder erforderlich ist.

Eine nähere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste spezielle Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Endverankerungsvorrichtung für rundstabförmige Spannglieder aus Faserverbundwerkstoff mit einer mit gegeneinander verspannbaren Flachkeilen und Klemmplatten arbeitenden Kraftumsetzungseinrichtung in einem Schnitt längs der Linie I-I in der Fig. 2,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1, von der Austrittsseite der Spannglieder her gesehen,

Fig. 3 eine spezielle Abwandlung der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 in einer der Fig. 2 entsprechenden Dar­ stellung und

Fig. 4 eine weitere spezielle Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Endverankerungsvorrichtung mit einem insgesamt kegelstumpfförmigen, als Vergußteil ausgebildeten Klemm­ körper.

Zweck der in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist die reibungsschlüssige Endverankerung einer Anzahl paralleler, in einem Bündel gruppierter stabförmiger Spannglieder 11 und 12 aus Faserverbundwerkstoff (Glasfaser(GV)- oder Kohlefaser(CV)-Verbundwerkstoff) an einem Spannbetonbau­ teil 13.

beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Spannglieder 11 und 12 als ca. 8 mm dicke Rundstäbe ausgebildet, die mit horizontalem Verlauf symmetrisch bezüglich der hori­ zontalen Längsmittelebene 14 der Vorrichtung 10 in insgesamt 5 parallelen Reihen zu je 7 Spanngliedern 11 bzw. 12 nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sind, wobei in der zentralen Reihe aus einem im folgenden noch zu erläuternden Grade neben Spanngliedern 12 auch Blindstäbe mit den Spanngliedern 12 entsprechender Beschaffenheit vorgesehen sind.

Zentraler Bestandteil der Vorrichtung 10, die insgesamt symmetrisch zu der horizontalen Längsmitteleben 14 wie auch bezüglich ihrer vertikalen Längsmittelebene 16 ausgebildet ist, ist ein in der aus der Fig. 1 ersichtlichen gestapelten Anordnung Klemmplatten 18 bis 25 und Flachkeile 27, 28 umfassender, insgesamt mit 30 bezeichneter Ankerkörper, der in seiner in der Fig. 1 dargestellten Gebrauchslage auf dem größten Teil seiner Länge von einem Hohlraum 31 des Spannbetonbauteils 13 bzw. von einem in diese eingesetzten Verankerungshohlkörper 32 aufgenommen ist und, unter einer hinreichenden Querpressung stehend, die reibungsschlüssige Verankerung der Spannglieder 11 und 12 bewirkt.

Die Klemmkörperelemente 18 bis 29 werden zweckmäßigerweise, schon bevor die Spannglieder 11, 12 mittels einer nicht dargestellten Spannpresse in üblicher Weise auf eine erforderliche Zugvorspannung gebracht werden in ihrer gestapelten Anordnung an den Spanngliedern 11, 12 angesetzt. Nachdem die Spannglieder die erforderliche Zugvorspannung aufweisen, werden sie von der Austrittsseite der Spannglieder her in die dargestellte Endlage in den Hohlraum 31 bzw. den Verankerungshohlkörper 32 hineingeschoben. Die vier äußeren Reihen der Spannglieder 11 sind zwischen den Klemmplatten 18 bis 25 gehalten und die mittlere Reihe der Spannglieder 12 zwischen den zentralen Flachkeilen 27, 28. Die an den letzteren anliegenden Flachkeile 26, 29 verjüngen sich zu der, gemäß Fig. 1 linken, Austrittsseite der Spannglieder 11, 12 hin. Die Klemmplatten 18 bis 25 und die Flachkeile 27, 28 haben an ihren außerhalb der Aussparung 31 angeordneten Endabschnitten seitlich abstehende Flanschstücke 33. Über diese werden die Spanngliedkräfte in die an der Außenseite einer an der Außenfläche 34 des Betonbauteils 13 anliegenden, die Öffnung des Hohlraums 31 umgebenden Widerlagerplatte 36 eingeleitet, und dadurch wird eine weitere axiale Verschiebung dieser Klemmkörperelemente 18 bis 26 und 29 zur Eintrittsseite der Spannglieder 11, 12, d. h. zum Betonbauteil 13, hin verhindert.

Die zentralen Flachkeile 27, 28, zwischen denen die Spann­ glieder 12 der zentralen Reihe eingeschlossen sind, bilden ins­ gesamt einen in axialer Richtung verschiebbaren Keilkörper, dessen Keilwinkel dem Öffnungswinkel des V-förmigen Spalts ent­ spricht, der, zur Austrittsseite der Spannglieder 12 hin sich erweiternd, durch die inneren Keilflächen 37, 38 der äußeren Flachkeile 26 bzw. 29 begrenzt ist.

Durch Eintreiben dieses Keilkörpers 27, 28 in den V-Spalt 37, 38 lassen sich die zwischen den einander gegenüberliegenden Wän­ den 39 bzw. des Hohlraums 31 bzw. des Verankerungshohlkör­ pers 32 zu den Achsen der Spannglieder 11 und 12 senkrechten Richtung abgestützten Klemmkörperelemente 18 bis 29 und die zwischen diesen angeordneten Spannglieder 11 und 12 so weit zusammendrücken, bis die für eine unter Gebrauchslast sichere Verankerung der Spannglieder 11, 12 erforderliche Mindestquerpressung dieser Teile 11, 12 bzw. 18 bis 29 erreicht ist, wonach die Spannpresse, mit der die Spannglieder 11, 12 zuvor auf der erforderlichen Zugspannung gehalten wurden, von diesen abgekoppelt werden kann.

Die insoweit erläuterte Vorrichtung 10 hat folgende funktionelle Eigenschaften:

Von den bei Belastung des Betonbauteils 13 auf tretenden Zug­ kräften, die über die Spannglieder 11, 12 in die Verankerungs­ vorrichtung 10 eingeleitet werden, resultiert eine Zunahme der Querpressung der Spannglieder nur aus demjenigen lastabhängigen Zugkraftanteil, der über die zentralen Spannglieder 12 angreift. Bei identischer Ausbildung der Spannglieder 11, 12 und gleichmäßiger Querpressung der Spannglieder im Klemmkörper 30 verhält sich somit der für die Zunahme der Querpressung maß­ gebliche Anteil der Zugkraft zu der von der Verankerungs­ vorrichtung auf zunehmenden Zugkraft insgesamt wie die Anzahl der zentralen Spannglieder 12 zur Gesamtzahl der Spannglieder 11, 12. Durch geeignete Wahl dieses Zahlenverhältnisses kann somit das Umsetzungsverhältnis, mit dem eine Erhöhung der an den Spanngliedern 11, 12 angreifenden Zugkräfte eine Zu­ nahme der Querpressung der Spannglieder 11, 12 bewirkt, de­ finiert vorgegeben und auf einem für die Langzeitbelastbar­ keit der Spannglieder 11, 12 geeignet niedrigen Wert gehal­ ten werden. Beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel würde der Wert dieses Umsetzungsverhältnisses, wenn alle zwi­ schen den Flachkeilen 27, 26 angeordneten Stäbe als Spann­ glieder 12 wirksam wären, nur 1/5 desjenigen Wertes betragen, der bei bekannten Keil- oder Vergußverankerungen, bei denen die insgesamt in die Verankerungsvorrichtung eingeleiteten Zug­ kräfte ihren Beitrag zur Querpressung der Spannglieder leisten, hingenommen werden muß. Um jedoch eine bei den dargestellten Keilwinkeln in der Praxis erforderliche weitere Verkleinerung des Querpressungs- bzw. Querkraft-Zugkraft-Verhältnisses zu errei­ chen, sind einzelne der zwischen den ventralen Flachkeilen 27 und 28 gehaltenen Stäbe, beispielsweise die vier in der Fig. 2 durch eine gestrichelte Schraffur markierten Stäbe als Blind­ stäbe ausgebildet und nur drei als Spannglieder 12 wirksame Stäbe vorgesehen, wodurch das genannte Zahlenverhältnis auf weniger als 1/10 reduziert ist.

Beim dargestellten Aufführungsbeispiel sind die Klemmkörper­ elemente 18 bis 29 vorzugsweise aus Stahl gefertigt; sie können aber auch aus einem anderen Material bestehen, das eine für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichend hohe Festigkeit aufweist. Die Klemmplatten 18 bis 25 und die zentralen Flachkeile 27 und 28 sind an ihren den Spanngliedern 11 bzw. 12 zugewandten Seiten mit Aufnahmerillen 42 bzw. 43 für die Spannglieder 11 und 12 versehen, die satt in diese Rillen 42 bzw. 43 eingebettet und auf dem größten Teil ihres Umfangs von den Rillenwänden um­ schlossen sind, so daß zwischen den den Spanngliedern 11 und 12 zugewandten Seiten der Klemmplatten 18 bis 21 bzw. 22 bis 25 und der zentralen Flachkeile 27, 28 lediglich schmale, ca. 1 mm breite Randspalte 44 bzw. 46 verbleiben.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 hat der Ankerkörper 30 insgesamt eine etwa quaderförmige Grundform mit planparallel zueinander verlaufenden Außenflä­ chen 47, 48 der jeweils äußersten Klemmplatten 18 bzw. 25, mit denen sich der Ankerkörper 30 an den einander gegenüberlie­ genden Innenwänden der Aussparung 31 bzw. des Verankerungshohl­ körpers 32 abstützt. Es versteht sich, daß diese Innenwände 39, 41 ebenfalls möglichst gut parallel zueinander verlaufen müssen, damit eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Quer­ pressung der Spannglieder 11, 12 über die Verankerungslänge der Spannglieder gewährleistet ist. Dies ist unproblematisch, wenn der Ankerkörper 30, wie im unteren Teil der Fig. 1 darge­ stellt, in einen Verankerungshohlkörper 32 einsteckbar ist, der seinerseits in einer entsprechend weiteren Aussparung des Be­ tonbauteils 13 eingesetzt ist, weil bei einem solchen, beispielsweise als Stahlholprofilkörper vorgefertigten Teil, die Planparallelität der Innenwände 39 und die für die darge­ stellte Verankerungsstellung des Ankerkörpers 30 erforderlichen lichten Innenabmessungen des Verankerungshohlkörpers herstellungs­ technisch einfach erreichbar sind. Es müssen dann auch keine be­ sonderen Anforderungen an die lichten Innenabmessungen des Hohlraums 31, in die der Verankerungshohlkörper 32 eingesetzt, wird, gestellt werden, da ein zwischen dem Verankerungshohlkörper 32 und den Längswänden des Hohlraums 31 verbleibender Hohlraum, in den an der Eintrittsseite der Spannglieder 11, 12 der Spannkanal 49 mündet, nach dem Ansetzen der Verankerungsvorrich­ tung 10 in ihre Gebrauchslage verpreßt werden kann, so daß die Vorrichtung 10 auch dann sicher in ihrer Soll-Lage gehalten ist, wenn die Längswände der Aussparung 31 des Betonbauteils nicht exakt parallel zueinander verlaufen und/oder mit einer erhebli­ chen Oberflächenrauhigkeit behaftet sind.

Wenn jedoch, wie im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt, das Beton­ bauteil 13 mit seinem Hohlraum 31 selbst als "Verankerungs­ hohlkörper" für den Ankerkörper 30 ausgenutzt werden soll, dann ist es vorteilhaft, wenn zwischen mindestens einer der äußeren Klemmmplatten 18 bzw. 25 und der dieser gegenüberliegenden Innenwand 39 eine ca. 2 bis 4 mm dicke Ausgleichsschicht 50 aus einem nachgiebigen Material, z. B. Neopren, vorgesehen ist, damit sich selbsttätig die für eine gleichmäßige Verteilung der Querpressung über die Verankerungslänge der Spannglieder 11, 12 erforderliche parallele Stellung der Klemmplatten 18 bis 25 und der zentralen Flachkeile 27, 28 einstellen kann, auch wenn die genannten Innenwände 39, 41 des Betonbauteils nicht exakt planeben sind bzw. nicht exakt parallel zueinander verlaufen. Eine in ihrer Funktion dieser Ausgleichsschicht 50 äuqivalente Ausgleichsschicht 51 kann alternativ auch zwischen einander benachbarten Flächen der Klemmplatten 19 und 20 bzw. 23 und 24 oder, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, zwischen einer der inneren Klemmplatten 21 bzw. 22 und dem dieser benachbarten Flachkeil 26 bzw. 29 vorgesehen sein, der einseitig den V-förmigen Spalt begrenzt, in dem die zentralen Flachkeile 27, 28 stecken.

Da herstellungsbedingte Oberflächenrauhigkeiten der Verbundmaterialspannglieder 11, 12, wenn diese zwischen glatten Klemmkörperelementen zusammengepreßt werden, lokal zu über das zulässige Maß hinausgehenden Spitzen-Querpressungen führen könnten, ist es, wie in der Fig. 3 dargestellt, vorteilhaft, wenn die Spannglieder 11, 12 in eine etwa nachgiebige Haftschicht 52, 53 eingebettet sind, die sich, Unebenheiten der Klemmkörperelemente sowie der Spannglieder ausgleichend, an diese flächig anschmiegt und somit eine gleichmäßige Verteilung der Querpressung über die Verankerungslänge bewirkt. Als Material für eine solche Haftschicht kommt ein plastisch verformbares Material oder ein mit Metall- oder Glasfasern oder mit keramischen Füllstoffen bewehrtes Elastomer in Betracht. Die Haftschicht 52, 53 kann entweder, wie im unteren Teil der Fig. 3 dargestellt, als eine ca. 1 bis 2 mm dicke Beschichtung der Spannglieder 11, 12 ausgebildet sein, oder, wie in Verbindung mit den zentralen Flachkeilen 27, 28 und den darüber angeordneten Klemmplatten 18 bis 21 darge­ stellt, als eine Beschichtung dieser Klemmkörperelemente aus­ gebildet sein, in welchem Falle die Haftschichten 53, 54 die Spannglieder 11, 12 je zur Hälfte umschließende Halb­ schalen bilden. Diese Beschichtungen 53, 54 der Klemmkör­ perelemente können entweder als relativ dünnwandige, der Kon­ tur von Aufnahmerillen 42 folgende Schichten 54 ausgebildet sein, oder als vergleichsweise massive, gegebenenfalls in den Klemmkör­ perelementen versenkt angeordnete Platten 53, deren Dicke um min­ destens ca. 1 mm größer ist als der halbe Durchmesser der Spann­ glieder 11, 12, die sich dann beim Zusammenpressen des Klemm­ körpers 30 in diese Haftschichten eingraben. Günstig ist es, wenn die an die Haftschichten 52, 54 angrenzenden Flächen der Klemmkörperelemente 18 bis 25, 27, 28 in einem definierten Maß aufgerauht sind, wodurch sich bei vorgegebener Querpressung eine verbesserte Haftung der Spannglieder 11, 12 und des Klemmkörpers 30 erzielen und im Ergebnis eine für die Schonung der Spannglieder 11, 12 günstige Erniedrigung der für ihre reibungsschlüssige Verankerung erforderlichen Mindestquer­ pressung erreichen läßt. Bei geeigneter Dimensionierung der Dicke der Haftschichten 52 bis 54 vermitteln diese auch die Funktion der Ausgleichsschichten 50, 51.

Auch bei der in der Fig. 4 dargestellten, Gestaltung einer er­ findungsgemäßen Endverankerungsvorrichtung 60 wird die gewünsch­ te, Begrenzung der Zunahme der Querpressung von Spanngliedern 11, 12 in Abhängigkeit von an diesen angreifenden Zugkräften durch geeignete Wahl des Zahlenverhältnisses von Spanngliedern 12, die reibungsschlüssig an einem als Keilkörper, ausgebildeten, in axialer Richtung der Vorrichtung 60 verschiebbaren Klemmkörper­ teil 61 gehalten sind, zu Spanngliedern 11 erzielt, die reibungs­ schlüssig an einem gegen eine Verschiebung in axialer Richtung abgestützten Klemmkörperteil 62 gehalten sind, so daß die Vor­ richtung 60 gemäß Fig. 4 der Vorrichtung 10 gemäß den Fig. 1 bis 3 insoweit völlig analog ist. Demgemäß sind mit Elementen der Vor­ richtung 10 gemäß den Fig. 1 bis 3 funktionsgleiche oder analoge Funktionselemente der Vorrichtung 60 gemäß Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen belegt, und es sollen folgenden, um Wiederholungen zu vermeiden im wesentlichen nur die baulichen Unterschiede der Vorrichtung 60 im Vergleich mit der Vorrichtung 10 erläutert werden.

Die Vorrichtung 60 umfaßt einen außen zylindrischen, innen ko­ nischen Verankerungshohlkörper 63, der auf dem größten Teil seiner Länge von der ebenfalls zylindrischen Aussparung 31 des Spannbetonbauteils 13 aufgenommen ist und sich mit einem an seinem gemäß Fig. 4 linken Ende angeordneten Ringflansch 64 an der Außenfläche 34 des Spannbetonbauteils 13 abstützt. Die den Verankerungshohlkörper 63 in Längsrichtung durchsetzenden Spannglieder 11, 12 sind in vorzugsweise radialsymmetrischer Gruppierung um die Längsachse 66 der Vorrichtung 60 angeordnet. An seinem gemäß Fig. 4 rechten Ende, an dem die Spannglieder 11, 12 in den Verankerungshohlkörper 63 eintreten, ist dieser mit einer massiven Bodenplatte 67 abgeschlossen, die mit Durch­ trittsöffnungen 68 für die Spannglieder 11, 12 versehen ist. Sowohl der Keilkörper 61, der die Form einer außen konischen, innen kreiszylindrischen Hülse hat, als auch der zentrale kreis­ zylindrische Klemmkörperteil 62, können als am Einsatzort herge­ stellte Vergußteile ausgebildet sein, die durch einen als "verlorene Schalung" ausgenutzten, vorzugsweise aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff bestehenden, ca. 0,5 bis 1 mm dicken Gleitmantel 69 gegeneinander ab­ gesetzt sind. Dieser Gleitmantel 69 ist zweckmäßigerweise durch schmale Längsschlitze in Mantelsektoren unterteilt, damit er die aus einer axialen Verschiebung des Keilkörpers 61 in Richtung des Pfeils 70 resultierenden Querkräfte, welche die für die reibungsschlüssige Verankerung der Spannglieder 11 und 12, er­ forderliche Querpressung derselben bzw. des den Keilkörper 61 und den Klemmkörper 62 umfassenden Klemmkörpers 30 vermitteln, möglichst quantitativ überträgt.

Zwischen der Bodenplatte 67 des Verankerungshohlkörpers 63 und der eintrittsseitigen kleineren Stirnfläche 71 des Keil­ körpers 61 ist eine bei der Herstellung des Keilkörpers 61 ebenfalls als "verlorene Schalung" ausgenutzte Pufferschicht 72 aus einem zusammendrückbaren Material wie PVC(Polyvinylchlorid)- oder PS(Polystyrol)-Hartschaumstoff vorgesehen, durch die die axiale Verschieblichkeit des, Keilkörpers gewährleistet wird. Diese Pufferschicht 72 kann gegebenenfalls so ausgebildet sein, daß sie einer axialen Verschiebung des Keilkörpers 61 in Rich­ tung des Pfeils 70 einen zusätzlichen Widerstand entgegensetzt und somit ebenfalls einer erhöhten Querpressung des Klemmkör­ pers 30 bzw. der Spannglieder 11, 12 entgegenwirken kann.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Endverankerung von Spanngliedern aus Faser-Verbundwerkstoffen für Bauteile aus Spannbeton, mit einem die Spannglieder im Verankerungsbereich um­ schließenden Ankerkörper, der sich in radialer und axialer Richtung an den Innenflächen eines Verankerungshohlkörpers oder an den Innenflächen einer Aussparung im Betonbauteil abstützt und auf den mittels einer von Keilen gebilde­ ten Klemmeinrichtung rechtwinklig zur Längsachse der Spannglieder wirkende Querdruckkräfte ausgeübt werden, die eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen den Spanngliedern und dem Ankerkörper bzw. zwischen diesem und dem Verankerungs­ hohlkörper herstellen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ankerkörper (30) mindestens zweiteilig ausgebildet ist und einen in axialer Rich­ tung verschiebbaren, mindestens ein Spannglied (12) umschließenden Keilkörperteil (27, 28; 61) und minde­ stens einen Klemmkörperteil (18 bis 25; 62) aufweist, der eine der Verschiebung des Keilkörperteils (27, 28; 61) proportionale Querpressung erfährt, selbst aber - gegen Verschiebung in axialer Richtung abgestützt ist, und daß in dein Klemmkörperteil (18 bis 25; 62) weitere Spannglieder (11) verankert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der axial bewegliche Keilkörperteil des Ankerkörpers (30) zwei einander gegenüberliegende, mit dem Keilschneidenende zur Ein­ trittsseite der Spannglieder hinweisende Flachkeile (27, 28) aufweist, zwischen deren zueinander parallelen Flächen diejenigen Spannglieder (12) gehalten sind, an denen die in Querdruckkräfte umzusetzenden Zugkräfte angreifen, und daß der Klemmkörperteil (18 bis 25) , in dem die weiteren Spannglieder (11) verankert sind, aus flachen Klemmplatten (18 bis 25, 29) besteht, die par­ allele Klemmspalte (44) begrenzen, in denen die weiteren Spannglieder (11) mit der aus der Stellung des Keilkörper­ teils (27, 28) resultierenden Querpressung gehalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwischen den flachen Klemmplatten (18 bis 21 bzw. 22 bis 25) gehaltenen wei­ teren Spannglieder (11) symmetrisch zur Achsebene (14) der zwischen den Flachkeilen (27, 28) gehaltenen Spann­ glieder (12) gruppiert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Flachkeil (27 bzw. 28) des Keilkörperteiles anliegende Klemmplatte (26 bzw. 29) ihrerseits als Flachkeil ausgebildet ist, der zusammen mit dem Keilkörper-Flachkeil (27 bzw. 28) ein Keilpaar bildet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenwand des Verankerungshohlkörpers (32) bzw. des den Ankerkörper (30) aufnehmenden Hohlraumes (31) des Betonbauteils (13) und dein Ankerkörper oder zwischen dem Keilkörperteil (27, 28) und dem in axialer Richtung ab­ gestützten Klemmkörperteil (18 bis 25) eine ca. 2-4 mm dicke Ausgleichsschicht (50, 51) aus einem nachgiebigen Material, z. B. Polychloropren, vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Flachkeilen (27, 28) und/oder den Klemm­ platten (18 bis 25) gehaltenen Spannglieder (11, 12) in eine Haftschicht (52, 53, 54) aus einem nachgiebi­ gen Material eingebettet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an die Haftschicht (52, 53, 54) angrenzenden Flächen des Klemmkörperteiles (18 bis 25) aufgerauht sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Haftschicht aus Blei oder einem mit einer Faser- oder Füllstoffbewehrung ver­ stärkten Elastomer besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß einige der von dem verschiebbaren Keilkörperteil (27, 28) um­ schlossenen Spannglieder (12) durch Blindstäbe ersetzt sind, die hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Abmessungen den Spanngliedern entsprechen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ankerkörper in einem Verankerungshohlkörper (63) angeordnet ist, der einen sich zur Eintrittsseite der Spannglieder (11, 12) hin ver­ jüngenden Innenkonus aufweist, wobei der Ankerkörper (30) zweiteilig ausgebildet ist, mit einem eine erste Gruppe von Spanngliedern (11) reibungsschlüssig haltenden, zy­ lindrischen inneren Klemmkörperteil (62), der gegen eine axiale Verschiebung an einer mit Durchtrittsöffnungen (68) für die Spannglieder (11, 12) versehenen Bodenplatte (67) des Verankerungshohlkörpers (63) abgestützt ist, und mit einem auf dem inneren Klemmkörperteil (62) in axialer Richtung gleitend verschiebbaren und an diesem sowie an der konischen Innenfläche des Verankerungshohlkörpers (63) satt anliegenden, kegelstumpfförmigen äußeren Keil­ körperteil (61) , in den eine zweite Gruppe von Spann­ gliedern (12) reibungsschlüssig eingebettet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der äußere Keilkörperteil (61) oder der äußere Keilkörperteil (61) und der innere zylindrische Klemmkörperteil (62) als Vergußteile ausgebildet sind, wobei der innere Klemmkörperteil (62) gegenüber dem äußeren Keilkörper­ teil (61) mittels eines dünnwandigen Gleitmantels (69) abgesetzt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gleitmantel (69) als ein durch schmale Schlitze in einzelne Mantel­ sektoren unterteilter Stahlmantel ausgebildet ist.