Vorrichtung zur Endverankerung mindestens eines als Spannglied im Spannbetonbau eingesetzten Stabes aus Faser-Verbundwerkstoff

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung zur Endverankerung von im Spannbeton eingesetzten Stäben aus Faser-Verbundwerkstoff angegeben, mit einem von einem oder mehreren Stäben (11,12,13) in Längsrichtung durchsetzten, am Spannbeton-Bauteil (17) festlegbaren Verankerungshohlkörper (14), der einen ebenfalls von dem bzw. den Stäben durchsetzten Klemmkörper (20,21,22,23) enthält, auf den mittels einer Klemmeinrichtung (30,31,32) die zur reibungsschlüssigen Fixierung der Stäbe erforderlichen Querkräfte ausübbar sind. Eine Längs/Querkraft-Umsetzungseinrichtung, die in Längsrichtung der Stäbe angreifende Zugkräfte in dazu proportionale Querkräfte umsetzt, umfaßt eine Querkraft-Begrenzungseinrichtung (37), mit der ein vorgebbarer Betrag der Querkräfte einstellbar ist, für den z.B. durch ein federelastisches Grenzwertglied eine obere Schranke vorgebbar ist. in spezieller Gestaltung der Vorrichtung können in den Verankerungshohlkörper eingesetzte Blindstäbe zur Einstellung eines bestimmten Längs Querkraft-Umsetzungsverhältnisses herangezogen werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Endverankerung mindestens eines als Spannglied im Spannbetonbau eingesetzten Stabes aus Faser-Verbundwerkstoff, mit einez, am Spannbeton-Bauteil festlegbaren Verankerungshohlkörper, in dem ein sich über einen Längenabschnitt des Stabes erstreckender, vom Stab durchsetzter Klemmkörper angeordnet ist, auf den mittels einer Klemmeinrichtung rechtwinkelig zur Längsachse des Stabes angreifende, eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen Stab und Klemmkörper bzw. dem Verankerungs- hohlkörper vermittelnde Querkräfte ausübbar sind, wobei der Klemmkörper Teil einer Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung ist, mit der in Längsrichtung des Stabes in die Vorrichtung eingeleitete Kräfte in dazu proportionale, die reibungsschlüssige Verbindung zwischen Stab und Klemmkörper vermittelnde Querkräfte transformierbar sind.

[0002] Stäbe aus Faser-Verbundwerkstoffen - in eine Harzmatrix eingegossene Glas- oder Kohlefasern - haben in Faser-Längsrichtung eine hohe Zug- bzw. Bruchfestigkeit, die bei GlasfaserVerbund (GV-) -Stäben bei ca. 1600 N/mm² liegt. Sie sind daher anstelle der üblichen Spannstähle grundsätzlich als Spannglieder im Spannbetonbau einsetzbar. Problematisch ist jedoch die Endverankerung unter hoher Vorspannung stehender GV-Spannglieder, weil deren Querdruck- und Schubfestigkeit im Vergleich zu Stahlstäben erheblich geringer ist. Von den in Verbindung mit Stahlstäben bekannten Endverankerungs-Vorrichtungen kommen daher für einen Einsatz in Verbindung mit GV-Spanngliedern allenfalls solche in Betracht, die eine reibungsschlüssige Fixierung der GV-Spannglieder in einem geeigneten Verankerungskörper, der seinerseits am Betonbauteil zugfest abgestützt bzw. verankert ist, vermitteln; solche Verankerungsvorrichtungen sind beispielsweise Keilverankerungen und Vergußverankerungen mit einem am Betonbauteil abgestützten, innen konischen Verankerungskörper, 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 Vergußverankerung als einstückiger Vergußkegel ausgebildeten Klemmkörpers festgelegt sind, wobei die für die reibungsschlüssige Fixierung der GV-Spannglieder erforderliche Querpressung des Klemmkörpers und der Spannglieder selbst durch eine hinreichene Verschiebung des Klemmkörpers in Längsrichtung der Verankerung erzielt wird.

[0003] 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 Querrichtungen und/oder Schubspannungen in Längsrichtung abnimmt, mit einer Reihe erheblicher Nachteile behaftet:

die über die Spannglieder in die Endverankerung eingeleitete Zugbeanspruchung, die sich im allgemeinen additiv aus der den Spanngliedern erteilten Vorspannung und dem aus der Belastung des Spannbetonteils resultierenden Lastanteil zusammensetzt, verursacht eine Verschiebung des Klemmkörpers im Verankerungs- Hohlkörper, die ihrerseits zu lastabhängigen Querpressungen der Spannglieder führt. Diese Querpressungen sind im Regelfall sehr hoch und können bei GV-Stäben zu einer entscheidenden Minderung der langzeitig ertragbaren Verankerungskraft führen.

[0004] Zwar ist es grundsätzlich möglich, solche lastabhängigen Querpressungen dadurch in vernünftigen Grenzen zu halten,daß eine große Verankerungslänge der Spannglieder und innerhalb des maßgeblichen Grenz-Gleitwinkels eine möglichst steile Neigung der konischen Innenfläche des Verankerungshohlkörpers bzw. entsprechend große Keil- oder Kegelwinkel der Klemmkörper vorgesehen werden; eine solche Verankerungsvorrichtung wird dann aber, insbesondere dann, wenn sie für ein mehrere Spannglieder umfassendes Bündel ausgelegt ist, unverhältnismäßig voluminös, sodaß ihr Einsatz für schlanke Bauteile problematisch wird. Die am Beginn der Verankerungsstrecke, wo die volle Längs-Zugspannung wirksam ist, auftretenden Quer-und Schubspannungsspitzen, die in Anbetracht des im Vergleich zu Stahlstäben geringeren E-Moduls der GV-Spannglieder entsprechend höher sind, sind bei GV-Stäben besonders schädlich. Es kommt hinzu, daß bei Vergußverankerungen, bei denen als Klemmkörper ein den Verankerungs-Hohlkörper ausfüllender Vergußkegel vorhanden ist, in den die Spannglieder eingebettet sind, infolge des in der Regel auftretenden Schwindens der Vergußmasse dieser Vergußkegel der konischen Innenform des Verankerungs-Hohlkörpers nicht mehr ähnlich ist, da am grösseren Durchmesser größere absolute Schwindbeträge auftreten als am kleineren. Dadurch werden die lastabhängigen Querpressungen an den Spanngliedern im Bereich des kleineren Durchmessers des Vergußkegels, d.h. an der Eintrittsseite der Spannglieder zusätzlich vergrößert.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine schonende Verankerung von GV-Spanngliedern und damit eine bessere Ausnutzung der spezifischen Zugfestigkeit solcher Spannglieder ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, d_aß die _Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung eine Querkraft-Begrenzungseinrichtung umfaßt, mit der ein vorgebbarer Betrag der Querkräfte einstellbar ist. Diese Einstellung der Querkräfte im Sinne einer Begrenzung auf denjenigen Betrag, dem die querpressungsempfindlichen GV-Materialien langzeitig standhalten können, der aber andererseits so hoch wie möglich gewählt wird, damit man mit möglichst kurzen Verankerungslängen auskommt, kann, wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dadurch erreicht werden, daß im Rahmen der Kraft-Umsetzungs- bzw. Begrenzungseinrichtung mindestens ein Grenzwertglied vorgesehen ist, durch das eine obere Schranke der Querkraft vorgebbar ist, sodaß die Quer^pressung des Spanngliedes oder gegebenenfalls mehrerer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verankerter Spaanglieder die genannte Schranke nicht überschreiten kann.

[0007] Eine zu diesem Zweck geeignete Verankerungs-Vorrichtung ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dadurch realisiert, daß die Kraft-Umsetzungseinrichtung als Grenzwertglied ein von der Stab-Austrittsseite des Verankerungshohlkörpers aus betätigbares Spannelement aufweist, mit dem eine parallel zur Längsrichtung des Spanngliedes bzw. des Hohlkörpers gerichtete Spannkraft definierten Betrages einstellbar ist, aus deren Umsetzung die die reibungsschlüssige Fixierung des Spanngliedes vermittelnden Querkräfte resultieren.

[0008] Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß ihr Spannelement in der erfindungsgemäßen Anordnung auch dann, wenn der Verankerungskopf in die zu seiner Aufnahme vorgesehene Ausnehmung im Beton eingeschoben ist, von der Außenseite her bequem zugänglich ist, sodaß schon insoweit die Einstellung der erforderlichen Klemmkraft wesentlich vereinfacht ist. Durch die im Inneren des Verankerungskopfes angeordnete Kraftübertragungsvorrichtung wird eine genaue Einstellung und Verteilung der Klemmkraft gewährleistet. Es genügt - im Prinzip wenigstens -, wenn nur ein einziges die Kraftübertragungsvorrichtung beaufschlagendes Spannelement vorgesehen ist, sodaß insoweit der zur Einstellung der Klemmkraft erforderliche" Arbeitsaufwand gering und im übrigen auch ein einfacher Aufbau der Vorrichtung erzielt ist.

[0009] Eine erfindungsgemäß vorgesehene mit Keilen arbeitende Kraftübertragungsvorrichtung ermöglicht auf relativ kleinem Verschiebeweg der Keile eine gut definierte Einstellung der Querpressung. Das Spannelement kann dabei so ausgeführt sein, daß selbsttätig eine Nachspannung, z.B. durch eine oder mehrere vorgespannte Tellerfedern erfolgt.

[0010] In der Gestaltung mit gegeneinander verspannbaren Keilplatten als Kraft-Umsetzungs- und Einleitungsvorrichtung ist es zweckmäßig, wenn der Hohlkörper einen rechtwinklig-viereckigen Querschnitt hat und flachstabförmige Spannglieder vorgesehen sind, die zwischen Klemmplatten angeordnet sind, wobei eine Mehrzahl solcher Spannglieder und Klemmplatten alternierend in einer Sandwich-artigen Struktur zwischen der Keilplatten-Anordnung und einer der Außenwände des Hohlkörpers angeordnet sein können. Es versteht sich, daß solche Sandwich-Strukturen auch beidseits der Keilanordnung vorgesehen sein können.

[0011] Besonders vorteilhaft ist dann eine Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Flachstab-förmigen Spannglieder auch an ihren Längskanten von den Klemmplatten umschlossen sind und solchermaßen einer Auffaserung der Spannglieder an ihren Längskanten entgegengewirkt ist.

[0012] Bei der genannten rechtwinklig-viereckigen Querschnittsform des Hohlkörpers ist es auch auf einfache Weise möglich, mit Hilfe zweier Keilplattenanordnungen Querpressungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu erzielen. Damit ist es dann auch möglich, Spannglieder mit quadratischem Querschnitt gleichmäßig zu pressen.

[0013] Für den Fall, daß diese Kräfte an der Eintrittsseite der Spannglieder in den Hohlkörper aufgenommen werden sollen, genügt es, die Klemmplatten an der Innenseite einer dort fest mit dem Hohlkörper verbundenen Widerlagenplatte abzustützen.

[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung eine sich in Längsrichtung des Verankerungshohlkörpers erstreckende, durch Eintreiben eines Kegelstumpf-. förmigen Keilkörpers aufweitbare Konushülse, und als Spannelement einen den Keilkörper in Längsrichtung durchsetzenden, zwischen der äußeren Basis des Keilkörpers und der davon entfernt angeordneten Stirnfläche der Konushülse angreifenden Zuganker. Bei Verwendung dieser Kraftübertragungsvorrichtung ist es möglich, den Innenraum des Hohlkörpers mit einem in radialer Richtung komprimierbaren Material zu verfüllen, in das die Spannglieder eingebettet sind und das eine für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichende Festigkeit besitzt, wobei es dann nicht mehr auf die Querschnittsform der Zugglieder ankommt. Durch die spezielle Gestaltung der Kraftübertragungsvorrichtung ergeben sich, wie bereits erwähnt, radial gerichtete Querkräfte und entsprechend entgegengesetzte Reaktionskräfte, sodaß die Spannglieder im Ergebnis einer allseitig gleichmäßigen Querpressung ausgesetzt sind, die optimale Verankerung gewährleistet.

[0015] In bevorzugter Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Klemmkörper durch axiale QuetschunG radial aufweitbar und zwischen je einer eintrittsseitigen und einer austrittsseitigen Quetschplatte angeordnet, von denen mindestens die eine Platte an einem Endabschnitt des Hohlkörpers in axialer Richtung verschiebbar geführt und mittels des Spannelements mit definiert einstellbarer Spannkraft gegen die andere verspannbar bzw. an den aufweitbarenKlemm- bzw.Quetschkörper andrückbar ist, wobei dieser Körper zumindest von einem unteren Grenzwert der Vorspannung an und vorzugsweise bereits im entspannten Zustand den im Bereich zwischen den Quetschplatten sowie zwischen dem Spannglied und/oder weiteren im Innern des Hohlkörpers angeordneten Teilen der Klemmeinrichtung verbleibenden Hohlraum vollständig ausfüllt.

[0016] Bei dieser Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die bei geeigneter Wahl des Materials für den quetschbaren Teil des Klemmkörpers zu einer quasi-hydrostatischen und damit besonders gleichmäßigen Verteilung der Querpres- .sung führt, ist es möglich, in einer im Prinzip beliebigen Verteilung, Spannglieder, die den Klemmkörper in axialer Richtung durchsetzen, gleichmäßig sicher zu verankern, wobei ein einziges Spannelement ausreichend sein kann, oder aber, zwei oder mehr Spannelemente, die in vorzugsweise radial-symmetrischer Anordnung einsetzbar sind.

[0017] Wenn in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Spannglieder in geschlitzten Klemmhülsen aus Stahl oder einem anderen "harten" Material stecken, ist eine zuverlässige Verankerung der Spannglieder auch dann gewährleistet, wenn der Quetschkörper aus einem relativ "weichen" Material besteht, da dann über die die Spannglieder umgebenden Klemmhülsen die Krafteintragung in den Hohlkörper bzw. in den diesen umgebenden Beton sichergestellt ist.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Sektoren der einzelnen Klemmhülsen an einem Ende und vorzugsweise an der Eintrittsseite der Spannglieder fest miteinander verbunden. Dadurch werden folgende wesentliche Vorteile erzielt:

1. Es wird eine sprunghafte Zunahme der Querpressung an der Eintrittsstelle vermieden. Der Maximalwert der Querpressung wird, von der Eintrittsstelle aus gesehen, erst nach einer endlichen Länge erreicht. Durch die solchermaßen über einen, wenn auch relativ kurzen Längenabschnitt der Spannglieder verteilte Zunahme der Querpressung sind die Spannglieder gerade dort, wo ansonsten die maximale Belastung vorhanden wäre, "geschont", was sich günstig auf die erreichbare Zeitstandfestigkeit auswirkt.

2. Durch die einseitig zusammenhängenden und solchermaßen zu einem Block zusammengefaßten Klemmhülsen wird die Handhabung der Vorrichtung beim Zusammensetzen ganz wesentlich vereinfacht, insbesondere dann, wenn eine größere Anzahl von Spanngliedern vorgesehen sind.

[0019] Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Spannglieder von einem Klemmkörper umschlossen, der aus einem Material mit einer für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichend hohen Festigkeit besteht, und der Klemmkörper ist auf mindestens einem Teil seiner Außenfläche von dem durch Quetschung aufweitbaren Quetschkörper umschlossen.

[0020] Diese Ausführungsform beinhaltet eine insbesondere für eine gedrängte Anordnung mehrer Spannglieder geeignete Gestaltung des Klemmkörpers. Der hierbei vorgesehene blockförmige Klemmkörper kann, je nach Material, als ein vor Ort, z.B. aus Epoxyd-Harz-Material erstelltes Vergußteil ausgebildet sein, das gegebenenfalls durch geeignete Füll- und/ oder Faserstoffe verstärkt ist, aber auch aus einem Metallblock gefertigt sein, in den von der austrittsseitigen Stirnseite her, vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufende Schlitze eingesägt sind, die sich in den Achsender die Zugglieder aufnehmender Längsbohrungen schneiden. Ein solcher Klemmkörper eignet sich auch in Verbindung mit solchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen als Kraftübertragungsvorrichtung gegeneinander verspannbare Keilplatten oder dgl. eingesetzt sind.

[0021] Durch in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehene Umkleidungsrolien für die Spannglieder wird zuverlässig vermieden, daß die Oberflächenrauhigkeit der Spannglieder, die im Hinblick auf eine Vorspannung derselben im Spannbett erforderlich ist, dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzielung bzw. Aufrechterhaltung der Vorspannung der Stäbe eingesetzt wird, zu Spitzenbelastungen führt, die zu einem Bruch der Stäbe führen könnten. Die Umkleidung-sfolien sind natürlich nur dann erforderlich, wenn harte Klemmkörper bzw. Klemmhülsen eingesetzt werden. Alternativ können auch die Spannglieder und/oder die Klemmhülsen mit nachgiebigen Beschichtungen versehen sein.

[0022] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich grundsätzlich auch für die Vorspannung im Spannbett, weil auch hier eine über längere Zeit voll wirksame Verankerung der Zugglieder erforderlich ist. Weiter eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Endverankerung von Stäben, die beispielsweise zur Verspannung von Sendemasten, Zeltdächern und ähnlichen Baukonstruktionen verwendet werden können.

[0023] Es versteht sich, daß anstelle der bei einzelnen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Rahmen ihrer Kraftübertragungsvorrichtung eingesetzten Keilanordnungen auch die bei weiteren Ausführungsformen vorgesehenen, durch axiale Quetschung verformbaren Quetschkörper einsetzbar sind.

[0024] In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, eine wirkungsvolle Begrenzung der Querkräfte, die an den zu verankernden Spanngliedern angreifen, dadurch zu erzielen, daß eine Gestaltung der Klemmeinrichtung bzw. der Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung vorgesehen ist, die die Einstellung oder gezielte Wahl sehr kleiner Umsetzungsverhältnisse erlaubt.

[0025] Hierzu ist gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß mindestens ein Teil des Klemmkörpers als ein durch die über die Spannglieder in axialer Richtung angreifenden Zugkräfte, z.B. durch Keilwirkung zusammendrückbarer Körper ausgebildet ist, in dem zusätzlich zu Spanngliedern, über die im Lastfall die in die Querkräfte umgesetzten Zugkräfte angreifen, weitere, hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Abmessungen den Spanngliedern entsprechende Stützkörper bzw. _Blindstäbe einsetzbar und auf die zur Verankerung der Spannglieder analoge Weise im Klemmkörper fixierbar sind.

[0026] Hierdurch erzielte vorteilhafte funktionelle Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zumindest die folgenden:

durch geeignete Vorgabe der Abmessungen und Materialeigenschaften des quetschbaren Teils des Klemmkörpers läßt sich die Zunahme der lastabhängigen Querpressung, der die Spannglieder ausgesetzt sind, auf einen in weiten Grenzen variierbaren, definierten Wert einstellen und damit auf das für den jeweiligen Gebrauchsfall zulässige Maß beschränken. Weiter wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Krafteintragung der an'den Spanngliedern angreifenden -lastabhängigen- Zugkräfte über die an der Austrittsseite angeordnete in axialer Richtung verschiebbare Quetschplatte auf einfachste Weise für die sichere Verankerung der Spannglieder unter allen denkbaren Bedingungen erforderliche Nachspannung des Klemmkörpers erreicht.Durch Vorgabe der Anzahl und Abmessungen der zusätzlichen Stützkörper, die die aus den an den Spanngliedern angreifenden Zugkräften resultierenden Querpressungen mitaufnehmen und einen Teil dieser _Querpressungen gleichsam absorbieren, läßt sich die Zunahme der lastabhängigen Querpressung, der die Spannglieder ausgesetzt sind, auf einen in weiten Grenzen variierbaren, definierten Wert einstellen und damit auf einfache Weise auf das für den jeweiligen Gebrauchsfall zulässige Maß beschränken.

[0027] Zwar ist es auch bei bekannten Keil- oder Vergußverankerungen möglich, durch geeignete Wahl des maßgeblichen Keilwinkels das Querpressungs/Zugkraftverhältnis zu variieren, wobei allerdings diese Variationsmöglichkeit dadurch beschränkt ist, daß der Keilwinkel kleiner als der Gleit-Grenzwinkel gewählt werden muß. Die Folge davon ist, daß ein bestimmtes Mindest-Querkraft/Zugkraftverhältnis nicht unterschritten werden kann. Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß eine derartige Beschränkung entfällt, und, falls erforderlich, sehr kleine Querkraft/Zugkraft-Untersetzungsverhältnisse realisierbar sind.

[0028] In einer weiteren Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das wirksame Querkraft/Zugkraft-Untersetzungsverhältnis auf einfache Weise durch das Zahlenverhältnis der in .einem Keil-Körperteil des Klemmkörpers verankerten Spanngliedern vorgegeben werden. Es versteht sich, daß dieses Untersetzungsverhältnis auch bei zweiteiliger Ausbildung des Klemmkörpers zusätzlich dadurch beeinflußt werden kann, daß in dem Keilkörperteil des Klemmkörpers zusätzlich zu den Spanngliedern, über die die wirksamen Zugkräfte angreifen, Blindstäbe eingesetzt werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn bei Ersatz einzelner Spannglieder durch solche Blindstäbe eine radial- oder spiegelsymmetrische Anordnung der an der Zugkraft-Eintragung beteiligten Spannglieder wählbar ist, bzw. wenn die Symmetrie der Verteilung dieser Spannglieder mit der Symmetrie der Verteilung der Spannglieder insgesamt übereinstimmt.

[0029] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es zweckmäßig, wenn eine ungerade Anzahl von entlang einer gemeinsamen Ebene angeordneten, zwischen den Flachkeilen des Keil-Klemmkörperteils gehaltener Spannglieder vorgesehen ist, damit bei Ersatz einzelner dieser Spannglieder durch Blindstäbe beispielsweise eine Anordnung realisierbar ist, in der jeweils ein Blindstab zwischen zwei an der Zugkraftübertragung beteiligten Spanngliedern angeordnet werden kann, um eine möglichst gleichmäßige _Krafteintragung in die Endverankerungsvorrichtung zu erzielen.

[0030] Eine erfindungsgemäß vorgesehene Ausgleichsschicht vermittelt den Vorteil, daß eine gleichmäßige Verteilung der Querpressung der Spannglieder, die zwischen in Querrichtung beweglich gehaltenen festen Klemmkörperelementen gehalten sind, entlang der Verankerungslänge der Spannglieder auch dann in hinreichendem Maße gewährleistet ist, wenn die die seitliche Abstützung des Klemmkörpers vermittelnden Wände einer hierzu im Betonbauteil vorgesehenen Aussparung oder eines den Klemmkörper aufnehmenden Verankerungshohlkörpers nicht exakt zu den entsprechenden Abstüt_-z-flächen des Klemmkörpers verlaufen.

[0031] In der Regel wird eine solche Ausgleichsschicht nur dann erforderlich sein, wenn der Klemmkörper in eine Aussparung des Betonbauteils eingesetzt ist, wobei die Ausgleichsschicht dann zweckmäßigerweise als eine insbesondere Oberflächenrauhigkeiten und Fertigungstoleranzen der Aussparung ausgleichende Innen-Auskleidung dieser Aussparung ausgebildet ist.

[0032] Eine erfindungsgemäß vorgesehene, nachgiebige Haftschicht, die in die Spannglieder eingebettet ist hat den Vorteil, daß durch Oberflächenrauhigkeiten der Spannglieder selbst und/oder der Klemmkörperelemente bedingte Spitzenpressungen, die zu deutlich überhöhten Werten der Querpressung der Spannglieder Anlaß geben könnten, weitestgehend vermeidbar sind. Vielmehr lassen sich an den Klemmkörperelementen gezielt aufgebrachte Oberflächenrauhigkeiten mit Vorteil zu einer besseren Haftung der Spanngleider im Klemmkörper und damit im Ergebnis zu einer Verminderung der für die sichere Fixierung der Spannglieder erforderlichen Mindest-Querpressung derselben ausnutzen. Die zwischen den Spanngliedern und den Klemmkörperelementen vorhandene Haftschicht, die herstellungstechnisch als eine Beschichtung der Spannglieder selbst oder als-eine Beschichtung der Klemmkörperelemente realisiert werden kann, sollte jedoch nicht zu dick sein, damit nicht zu große Verschiebewege der Keilglieder erforderlich sind, um die genannte Mindest-Querpressung zu erreichen. Es ist daher zweckmäßig, wenn die Schichtdicke nur wenig größer ist als die in Durchmesser- bzw. Abstanddifferenz ausdrückbare Oberflächenrauhigkeit der Spannglieder bzw. der Klemmkörperelemente.

[0033] In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine definierte Beschränkung des lastabhängigen Beitrages zur Querpressung durch geeignete Wahl des Zahlenverhältnisses zwischen Spanngliedern, die in einem außen kegeligen, axial verschiebbaren Klemmkörperteil verankert sind und solchen Spanngliedern, die in einem zentralen Klemmkörperteil verankert sind, das einen im Verankerungshohlkörper feststehenden Gleitkern für den als Ver^gußteil ausgebildeten äußeren Klemmkörperteil bildet, erzielt. In dieser Gestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einer Verguß-Kegel-Verankerung weitgehend analog, wobei allerdings der Kern auch aus einem anderen Material bestehen und gegebebenenfalls aus wechselseitig über die Spannglieder aneinander abgestützten Klemmplatten aus Metall zusammengesetzt sein kann, wobei zwischen den Platten verbleibende Spalten durch eine geeignete Ummantelung abgedeckt sein sollten, um ein Eindringen der Vergußmasse in den Kern-Klemmkörper zu vermeiden.

[0034] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

[0035] 

Fig. 1 eine speziell zur Endverankerung Flachstab-förmiger Spannglieder geeignete erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit einer mit gegeneinander verspannbaren Keilplatten arbeitenden Kraftübertragungsvorrichtung und an der Austrittsseite der Zugglieder außenseitig abgestützten Klemmplatten, in einem Schnitt längs der vertikalen Längsmittelebene der Vorrichtung,

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

Fig. 3 den eintrittsseitigen Endabschnitt einer zur Vorrichtung gemäß Fig. 1 weitgehend analog aufgebauten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit eintrittsseitiger Abstützung der Klemmplatten, in einer der Fig. 1 entsprechenden, abgebrochenen Schnittdarstellung,

Fig. 4 eine mit zweiachsiger Eintragung der Querkräfte arbeitende dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in einer der Fig.2 entsprechenden Darstellung.

Fig. 5a eine mit radialer Querkrafteintragung arbeitende erfindungsgemäße Vorrichtung mit als Konus/Kegel-Keilanordnung ausgebildeter Kraftübertragungsvorrichtung, in einer der Fig.1 entsprechenden Schnittdarstellung,

Fig. 5b eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 5a in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung,

Fig. 6a eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem durch axiale Quetschung radial aufweitbaren Klemmkörper, in einer der Fig. 5a entsprechenden, teilweise abgebrochenen Darstellung, etwa im Maßstab 1:1,

Fig. 6b eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig.6a in einer der Fig.5 entsprechenden Darstellung und

Fig. 7a zwei weitere bevorzugte Gestaltungen mit Quetsch-- 8b körpern zur Kraftübertragung versehener erfindungsgemäßer Vorrichtungen in der Fig. 6a bzw. 6b entsprechenden Darstellungen.

_Fig.9 eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endverankerungsvorrichtung für rundstabförmige Spannglieder aus Faserverbundstoff, mit einer mit gegeneinander verspannbaren Flachkeilen und Klemmplatten arbeitenden Krait-Umsetzungseinrichtung, in einem Schnitt längs der Linie I-I der Fig.10,

Fig.10 die Vorrichtung gemäß Fig.- 9 von der Austrittsseite der Spannglieder her gesehen,

Fig.11 eine spezielle Abwandlung der Vorrichtung gemäß den Figuren 9 und ₁₀ in einer der Fig.10 entsprechenden Darstellung,

Figuren 9 - 11 jeweils im Maßstab von ca. 1:2, und

Fig.12 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endverankerungsvorrichtung in einem teilweise abgebrochenen Längsschnitt.

[0036] Die in den Fig. 1 - 12 dargestellten Verankerungsvorrichtungen werden im folgenden mit speziellem Bezug auf ihren Einsatz zur dauernden Endverankerung von Spanngliedern aus Faser-Verbundwerkstoffen im Spannbetonbau erläutert; sie können aber auch, z. B. in Verbindung mit üblichen Spannpressen, als beweglich angeordnete Ziehköpfe Verwendung finden, mit denen die Spanngliedenden zur Einstellung der erforderlichen Vorspannung nur über einen relativ kurzen Zeitraum gehalten werden müssen. Weitere Einsatzmöglichkeiten, bei denen es auf eine dauerhafte oder nur zeitweise Verankerung von Spanngliedern ganz allgemein ankommt, vermag der Fachmann aufgrund der zu erläuternden konstruktiven und funktionellen Einzelheiten der einzelnen Ausführungsbeispiele ohne weiteres zu erkennen.

[0037] Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Endverankerungsvorrichtung 10 für beim dargestellten speziellen Fallbeispiel drei Flachstab-förmige Spannglieder 11-13 aus Glasfaser-Verbundwerkstoff, die mit parallelem Verlauf in vertikalem Abstand übereinander angeordnet sind. Diese durchsetzen einen als Stahl-Hohlprofil mit quadratischem 4x4 cm ² -Querschnitt ausgebildeten Verankerungs-Hohlkörper 14 der Vorrichtung 10 in dessen Längsrichtung.

[0038] Der Hohlkörper 14 ist von einer nach außen offenen, zylindrischen Vertiefung 16 des Betonkörpers 17 aufgenommrn und stützt sich mit einem an seinem äußeren Ende vorgesehenen Flansch 18 an der die Öffnung der Vertiefung 16 umgebenden Außenfläche 19 des Betonkörpers 17 ab. Der zwi- _schen dem Hohlkörper 14 und den Wänden der Vertiefung 16 verbleibende Hohlraum ist mit Beton oder einer anderen geeigneten Vergußmasse verpreßt.

[0039] Im Inneren des Hohlkörpers sind die Spannglieder 1₁-₁₃ zwischen Klemmplatten 20-23 aus Stahl oder Aluminium angeordnet, deren effektive Dicke, jedenfalls soweit sie zwischen den Spanngliedern 11-13 angeordnet sind,deren vertikalem Abstand entspricht, und deren Breite geringfügig kleiner ist als die lichte Weite des Hohlkörpers 14. Es sind insgesamt vier Klemmplatten 20-23 vorgesehen, die mit den Spanngliedern 11-13 einen Sandwich-artigen Stapel bilden, derart, daß jedes Spannglied zwischen zwei Klemmplatten angeordnet ist, wobei dieser Stapel über seine gemäß Fig. 2 unterste Klemmplatte 20 am unteren Querschenkel 24 des Hohlkörpers 14 abgestützt ist. Die Klemmplatten 20-23 haben an ihren aus dem Hohlkörper 14 austretenden Endabschnitten seitlich abstehende, die gemäß Fig.2 vertikalen Profilschenkel 26 und 27 des Hohlkörpers 14 überquerende, im Querschnitt etwa Hammerkopf-förmige Flanschstücke 28, die an den äußeren Stirnflächen der Profilschenkel 26 und 27 unmittelbar anliegen und die Klemmplatten 20-23 gegen ein Herausziehen aus dem Hohlkörper 14 in Richtung des an den Spanngliedern 11-13 angreifenden Zuges sichern.

[0040] Zwischen dergemäß Fig.3 obersten Klemmplatte 23 und dem oberen Querschenkel 29 des Hohlkörpers 14 sind in der aus den Figuren 1 und 2, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, ersichtlichen Anordnung zwei Keilplatten 30 und 31 angeordnet, die zwischen den vertikalen Profilschenkeln 26 und 27 in Längsrichtung des Hohlkörpers 14 verschiebbar geführt und mittels eines Spannelements 32 gegeneinander verspannbar sind, mit dem eine in Längsrichtung des Hohlkörpers wirksame Vorspannung definierten _Be- trages einstellbar ist und weitestgehend konstant gehalten werden kann.

[0041] Das Spannelement 32 ist als ein üblicher, mittels einer außenseitig angeordneten Spannmutter 33 spannbarer Zuganker ausgebildet, dessen Ankerkopf 34 an der im Bereich des inneren, betonseitigen Endes des Hohlkörpers 14 angeordneten Rückenfläche 36 der einen Keilplatte 31 abgestützt ist und dessen Spannmutter 33 über eine oder mehrere Tellerfedern 37 an der nach außen weisenden, an der Austrittsseite der Spannglieder 11-13 bzw. der Klemmplatten 20-23 aus dem Hohlkörper 14 angeordneten Rückenfläche 38 der anderen Keilplatte, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Unterlagplatten 39 bzw. 40 abgestützt sind. Der als runder Stahlstab ausgebildete Schaft 41 des Zugankers 32 verläuft in einem zentralen Kanal, der durch Längsnuten in den aneinander anliegenden Keilflächen 43 bzw.44 der Keilplatten 30 bzw. 31 gebildet ist.

[0042] Die von dem Spannelement 32 in axialer Richtung ausgeübte Spannkraft, deren Betrag durch die Vorspannung der Tellerfedern 37 sehr genau vorgegeben werden kann, wird durch die Keilplatten 30 und 31 in eine Querpressung des Klemmplatten-Spannglied-Stapels transformiert, die gleichmäßig über die Fläche der Spannglieder 11-13 verteilt ist. Um eine reibungsschlüssige Verankerung der Spannglieder 11-13 zwischen den Klemmplatten 20-23 und über diese am Verankerungs-Hohlkörper 14 zu erreichen, ist eine Klemmlänge von ca. 25 cm erforderlich und eine Querpressung von ca. 30-35N/mm², ein Wert, der sich mit dem Spannelement 32 und der als Kraftübertragungs- und Umsetzungsvorrichtung wirkenden Keilplattenanordnung 30, 31 ohne Schwierigkeiten erreichen läßt. Um die aus Faser-Verbundwerkstoff bestehenden Spannglieder gegen ein unter Lasteinwirkung und Querpressung vorzugsweise von ihren Längskanten ausgehendes mögliches Auffasern zu schützen-, sind die Spannglieder 11-13 sehr genau in flache Längsnuten 46 der Klemmplatten 20-23 eingepaßt, sodaß die Spannglieder 11-13 auch auf dem größten Teil ihrer schmalen Längsflächen von den Klemmplatten 20-23 umschlossen sind. Die Fig.3 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung 10 gemäß Fig.1, dahingehend, daß der _Ver-ankerungskörper 14 an seine Innenseite, wo die Spannglieder 11-13 eintreten, mit einer angeschweißten, am Betonkörper 17 unmittelbar anliegenden Bodenplatte 47 abgeschlossen ist, an deren Innenseite sich nunmehr die Klemmplatten 20-23 abstützen. Die Zuglast-Eintragung in den Betonkörper 17 erfolgt hierbei im wesentlichen über die Bodenplatte 47, im Unterschied zur Vorrichtung 10 gemäß Fig.1, bei der die Lastabstützung im wesentlichen über den Flansch 18 erfolgt. In der Gestaltung der Vorrichtung gemäß Fig.3 ist es demgemäß nicht erforderlich, daß die Klemmplatten an ihrer Außenseite mit Flanschstücken 28 versehen sind. In der Bodenplatte 47 vorgesehene Durchtrittsöffnungen 48 sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß ihre lichte Weite und Höhe etwas größer ist als die Breite und Dicke der Spannglieder 11-13, damit diese beim Zusammenpressen des Klemmplatten-Spannglieder-Stapels nicht beschädigt werden können. Die Anordnung der Keilplatten 30 und 31 und des Spannelements 32 kann dieselbe sein wie bei der Vorrichtung gemäß Fig.1, es ist aber auch möglich, wie gestrichelt angedeutet, den Ankerkopf 34 des Spannelements an der dem Beton zugewandten Außenseite der Bodenplatte 47 abzustützen. In diesem Fall muß dann für die Ausnehmung im Betonkörper entweder eine etwas größere Tiefe vorgesehen sein,oder, wie ebenfalls gestrichelt angedeutet, für den Verankerungskopf 34 eine zusätzliche,diesen aufnehmende kleine Vertiefung 49 vorgesehen sein.

[0043] Die anhand der Fig.3 erläuterte innenseitige Abstützung der Klemmplatten 20-23 an einer Bodenplatte 47 des Hohlkör- p_ers 14 eignet sich insbesondere in Verbindung mit der in _Fig.4 dargestellten End-Verankerungsvorrichtung 50 für die Verankerung von Spanngliedern 51 und 52, die einen quadratischen Querschnitt von ca. 6x6 mm² haben. Der Veran_ke- _rungshohlkörper 53 ist als Rechteck-Hohlprofil mit gemäß Fig.4 vertikalen Profilschenkeln 54 und 56 und horizontalen Profilschenkeln 57 und 58 ausgebildet.Die Spannglieder 51 und 52 sind in zwei Gruppen von je 12 Spanngliedern aufgeteilt,die in der aus der Fig.4,auf deren diesbezügliche Einzelheiten verwiesen sei,ersichtlichen Konfiguration zwischen horizontalen Klemmplatten 59-62,hochkant stehenden Klemmstäben 63 und einer hochkant stehenden Klemmplatte 64 sowie dem dieser gegenüberliegenden Profilschenkel 54 und den horizontalen Profilschenkeln 57 und 58 des Verankerungs- hohlkörpers 53 angeordnet sind.Zur Erzeugung der für die reibungsschlüssige Verankerung der Spannglieder 51 und 52 erforderlichen Klemmkräfte sind zwei Keilplatten-Anordnungen 66 und 67 und diese beaufschlagende,auf definierte Vorspannung-einstellbare Spannelemente 68 bzw.69 vorgesehen, deren Ausbildung und Anordnung derjenigen der Keilplatten- anordnung 30,31 und des Spannelements 32 gemäß den Figuren 1 und 2 völlig analog ist.Mit der einen,zwischen den inneren horizontalen Klemmplatten 60 und 61 abgestützten Keilplsttenanordnung 66 wird eine Querpressung in vertikaler Richtung erzielt,während mit der anderen,zwischen der vertikalen Klemmplatte 64 und dem gemäß Fig.4 rechten vertikalen Profilschenkel 56 angreifenden Keilplatten-Anordnung 67 eine Querpressung der Spannglieder 51 und 52 in horizontaler Richtung erzielt wird.

[0044] Die in den Figuren 5a und 5b dargestellte erfindungsgemäße Endverankerungsvorrichtung 70 eignet sich zur Verankerung von Spanngliedern 71 mit im Prinzip beliebiger Querschnittsform,insbesondere Rundstab-förmigen Spanngliedern,die vorzugsweise in der dargestellten radialsymmetrischen Verteilung um die Längsachse 72 der Vorrichtung 70 gruppiert sind. Die Vorrichtung 70 hat einen an der Austrittsseite der Spannglieder 71 offenen und an deren Eintrittsseite durch eine Bodenplatte 73 abgeschlossenen kreiszylindrisch-topfförmigen _Verankerungshohlkörper 74,der an seiner Außenseite zusätzlich einen sich am Betonkörper 17 abstützenden radialen Ringflansch 76 hat.Als Spannelement ist ein sich entlang - der zentralen Achse 72 erstreckender Zuganker 77 vorgesehen,dessen Ausbildung derjenigen des Spannelements 32 gemäß Fig.1 völlig analog ist,jedoch ist sein Ankerkopf 78 an der Außenseite der Bodenplatte 73 abgestützt.Die Kraftübertragungsvorrichtung 78 ist so ausgebildet,daß sie die axial gerichtete Spannkraft des Zugankers 77 in radial gerichtete Querkräfte transformiert.Sie umfaßt in der aus den Figuren 5a und 5b ersichtlichen Anordnung und Ausbildung eine außen kreiszylindrische,innen konische Hülse 79 und einen zum Innenkonus der Hülse 79 komplementär ausgebildeten langgestreckt-Kreiskegelstumpf-förmigen Keilkörper 80,der eine vom Schaft 81 des Zugankers 77 durchsetzte Längsbohrung 82 hat.Die Spannmutter 83 des Zugankers 78 ist - wiederum über Tellerfedern 84 - an der größeren Basisfläche 86 des Keilkörpers 80 abgestützt.Die Spannglieder sind satt in einen insgesamt mit 87 bezeichneten Klemmkörper eingebettet,der,im Querschnitt gesehen,den zwischen dem Verankerungshohlkörper 74 und der Konushülse 79 verbleibenden Innenraum vorzugsweise vollständig ausfüllt.Um die für die Querpressung des Klemmkörpers 87 und der Spannglieder 71 erforderliche Aufweitbarkeit der in der Regel aus Stahl gefertigten Konushülse 79 zu gewährleisten,ist deren Mantel durch radiale Längsschlitze 88 in Sektoren 89 unterteilt.Wenn auch der Klemmkörper 87 aus einem sehr festen Material wie Stahl oder Aluminium besteht,muß auch dieser durch Längsschlitze so unterteilt sein,daß eine gleichmäßige Querpressung der Spannglieder 71 erzielbar ist.Dies gilt auch dann,wenn der Klemmkörper 87,um ein gute Anschmiegung seiner Klemmflächen an die Spannglieder 71 zu erreichen,aus relativ weichen Blei-oder Aluminium-Legierungen besteht.Eine geeignete Anordnung solcher Schlitze ist in der Fig.5b gestrichelt eingezeichnet, wonach der Klemmkörper 87,im Querschnitt ^gesehen,durch kreisbogenförmige Schlitze 90,die zwischen den von den Spanngliedern 71 durchsetzten Längsborhungen verlaufen, in einen äußeren,zusammenhängenden Ringbereich 91 und einen inneren Ringbereich 92 unterteilt ist,der seinerseits durch Radialschlitze 93 in den einzelnen Spanngliedern 71 zugeordnete Sektoren 94 aufgeteilt ist.Der Klemmkörper 87 kann jedoch auch als einstückiges Teil aus einem Material hergestellt sein,das in radialer Richtung hinreichend verformbar ist,aber trotzdem noch eine für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichende Festigkeit besitzt.Ein geeignetes Material ist z.B.mit mineralischen Füllstoffen verfülltes und/oder mit Stahlfasern verstärktes Epoxyd-Harz.Der Klemmkörper 87 kann dann als ein gegebenenfalls erst am Einsatzort der Vorrichtung 70 hergestellter Vergußkörper ausgeilbet sein,der erst dann gegossen wird,wenn der Verankerungshohlkörper 74 schon in seine am Beton 17 abgestützte Endlage gebracht ist.

[0045] Wenn der Klemmkörper aus dem vorgenannten,geeignet verstärkten Epoxyd-Harz-Material hergestellt ist oder aus einem Elastomer besteht,dessen Druck-und Scherfestigkeit durch geeignete Bewehrungen oder Füllstoffe unter weitgehender Beibehaltung seiner Verformungsfähigkeit erhöht sind,kann zur Verankerung der Spannglieder 71 anstelle einer Verankerungs- vorrichtung gemäß Fig.Sa,b auch die in den Figuren 6a und 6b dargestellte Verankerungsvorrichtung 95 eingesetzt werden. Diese unterscheidet sich von der erstgenannten Vorrichtung 70 in konstruktiver Hinsicht lediglich dadurch,daß anstelle der Konushülse 79 und des Keilkörpers 80 eine von außen her an den Klemmkörper 96 ansetzbare,an dem Verankerungshohlkörper 74 in axialer Richtung verschiebbar geführte Quetschplatte 97 vorgesehen ist, an der sich nunmehr die Spannmutter 83 des zugankers 78 über dei Tellerfeder ⁸4 abstützt_.Der durch die geeignete Materialauswahl quetschbare Klemmkörper 96 übernimmt dann in Verbindung mit dem Zuganker 77 sowohl die Funktion der Umsetzung der axialen Spann-bzw.Quetschkraft des Zugankers 77 in die radial wirkenden Querkräfte wie auch die reibungsschlüssige Verbindung der Spannglieder^-71 mit dem Verankerungshohlkörper 74,d.h.sowohl die Funktion der Kraftübertragungsvorrichtung wie auch die Funktion der Klemmeinrichtung der vorerwähnten Ausführungsbeispiele.

[0046] Ein wesentlicher Vorteil der durch die Quetschung erzielten quasi-hydrostatischen Druckverteilung im Klemm-bzw.Quetschkörper 96 ist darin zu sehen,daß - beispielsweise im Unterschied zur Vorrichtung gemäß Fig.5a,b - auf die Spannalieder 71 keinerlei Kräfte einwirken,die zu einer radialen Auslenkung der Spannglieder 71 führen könnten.

[0047] Dies gilt auch für die in den Figuren 7a und 7b dargestellte erfindungsgemäße Verankerungs-Vorrichtung 100,deren wesentlicher Unterschied gegenüber derjenigen gemäß Fig.6a,b,darin besteht,daß für den Quetschkörper 99 ein deutlich weicheres Material wie z.B.Polychloropren oder sulfochloriertes Polyaethylen oder dgl.verwendbar ist,was sowohl die Handhabung der Vorrichtung 100 als auch die genaue Einstellung der für die reibungsschlüssige Veranekrung der Spannglieder 71 erforderlichen Querpressung erleichtert.Im weiteren Unterschied zur Vorrichtung 95 gemäß Fig.6a,b ist die bewegliche Quetschplatte 101 am inneren,eintrittsseitigen Ende des kreiszylindrischen Verankerungshohlkörpers 102 angeordnet und dieser an seinem äußeren Ende durch eine feststehende Widerlagerplatte 103 abgeschlossen,an der sich über die _Tellerfederanordnung 84 die Spannmutter 83 des Zugankers 77 _abstützt.Weiter stecken die Spannglieder 71 in zylindrischen Klemmhülsen 104 aus Stahl oder Aluminium,die durch miteinander fluchtende Bohrungen lo6 und 107 der Quetschplatte 101 bzw.der Widerlagerplatte 103 hindurchtreten.

[0048] An ihrem austrittsseitigen Ende haben die Klemmhülsen einen radial abstehenden Ankerflansch 108,über den die Zuglasteintragung in die Widerlagerplatte 107 und damit in den Verankerungskörper 102 erfolgt.Damit sich die Klemmhülsen 104 unter dem "hydrostatischen"Druck des gequetschten Materials 99 auf der gesamten erforderlichen Klemmlänge mit der notwendigen Querpressung an die Spannglieder 71 anlegen können,sind sie durch radiale Längsschlitze 109 in der aus der Fig.7b ersichtlichen Weise in Sektoren 110 unterteilt.Günstig ist es jedoch,wenn die einzelnen Sektoren 110 am äußersten Ende 111 der Klemmhülsen 104 über schmale Stege zusammenhängen,sodaß vom Eintrittsende der Spannglieder 71 her gesehen,wo deren volle Zugspannung wirksam ist,die Querpressung der Spannglieder allmählich zunimmt und erst im Inneren des Verankerungs- hohlkörpers 102 ihren vollen Wert erreicht.

[0049] Bei der in den Figuren 8a und 8b dargestellten Endverankerungsvorrichtung 115 besteht der Quetschkörper 116 aus demselben Material wie bei der Vorrichtung 100 gemäß den Figuren 7a,b. Entsprechend der gedrängten Anordnung einer größeren Anzahl von insgesamt 16 Spanngliedern 117 innerhalb eines etwa quadratischen Querschnittsbereiches sind jedoch nicht einzelne Klemmhülsen vorgesehen,sondern ein den Raum zwischen den Spanngliedern 117 und diese außenseitig umgebender,kompakter Klemmkörper 118.Dieser kann beim dargestellten Fallbeispiel aus einem massiven Stahl- oder Aluminiumblock gefertigt werden, der zunächst mit durchgehenden Längsbohrungen zur Aufnahme der Spannglieder 117 versehen wird,deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der als Rundstäbe vorausgesetzten Spannglieder,um die bereits erwähnte schonende Lasteintragung an der Eintrittsseite der Vorrichtung 115 zu erzielen.Sodann werden in diesen Block von seiner einen Stirnseite her Schlitze 120 und 121 eingesägt,die sich in den Achsen der Längsbohrungen 119 rechtwinklig kreuzen. Die in Längsrichtung des Klemmblocks 118 gemessene Tiefe der Schlitze 120 und 121 ist ca.1-2mm geringer gewählt als die Länge des Klemmblocks,sodaß dieser an seiner anderen Stirnseite zusammenhängend bleibt,wodurch das Ansetzen des Klemmblocks 118 an die Spannglieder 117 wesentlich erleichtert wird.Die Vorrichtung 115 hat einen kreiszylindrischen Verankerungshöhlkörper 122,der an der Eintrittsseite der Spannglieder 117 mit einer Bodenplatte 123 abgeschlossen ist.Die an der Bodenplatte 123 vorgesehenen Durchtrittsbohrungen 126 für die Spannglieder 117 haben einen etwas größeren Durchmesser als die Spannglieder selbst. Der Klemmkörper 118 ist innerhalb des Verankerungshohlkörpers 122 so angeordnet,daß er sich mit seinem zusammenhängenden Ende an der Innenseite der Bodenplatte 123 in axialer Richtung abstützt.Eine am gegenüberliegenden Ende des Verankerungs- hohlkörpers 122 verschiebbar geführte Quetschplatte 124 hat eine an den Querschnitt des Klemmkörpers 118 angepaßte zentrale Ausnehmung 126,durch die der Klemmkörper 118 und die freien Enden der Spannglieder nach außen treten.Sie ist über ein kurzes Distanzrohrstück 127,dessen Länge etwa dem maximalen Quetschweg der Quetschplatte 124 entspricht,mit einem radial abstehenden Flansch 128 verbunden.Ein entsprechender radial abstehender Ankerflansch 129 ist am eintrittsseitigen Ende der Vorrichtung 115 durch den radial überstehenden Rand der Bodenplatte 123 gebildet.Zwei zwischen den Flanschen 128 und 129 angreifende,außerhalb des _Verankerungshohlkörpers 122 einander diametral gegenüber angeordnete Zuganker 130 und 131 vermitteln die definiert einstellbare Vorspannung,mit der der Quetschkörper 118 in axialer Richtung zusammengedrückt wird,damit im Klemmkörper 118 die für die reibungsschlüssige Verankerung der Spannglieder 117 erforderliche Querpressung erzielt wird.

[0050] Wie bereits in Verbindung mit der Vorrichtung 95 gemäß Fig.6a erläutert,kann auch bei der Vorrichtung 115 gemäß Fig.8a anstelle eines "harten"Klemmkörpers 118 ein geeignet verstärkter Gußkörper aus Metallfaser-verstärktem Epoxyd-Harz oder dgl.benutzt werden,der zweckmäßigerweise dann "vor Ort"bei abgenommener Quetschplatte 124 gegossen wird, die zu diesem Zweck entlang der Spannglieder 117 etwas in Richtung auf den noch an den Spanngliedern 117 angreifenden, nicht dargestellten Ziehkopf zurückgeschoben wird.

[0051] Scfern vorgefertigte Klemm-bzw.Quetschkörper in Verbindung mit den erläuterten Verankerungsvorrichtungen gemäß den Figuren 1-8b verwendet werden,können diese in dem jeweils dargestellten Montagezustand,in dem sie bereits vor dem Spannen der Spannglieder auf diese aufgeschoben sind,nach dem Spannen der Spannglieder in ihre Endlage in die sie aufnehmenden Betonaussparungen geschoben werden,wo dann erst ihre Spannelemente gespannt werden.

[0052] Weitere in Verbindung mit jeweils verschiedenen der dargestellten Ausführungsformen günstige Maßnahmen bzw.Gestaltungen solcher Vorrichtungen sind die folgenden:

In Fällen,in denen Quetschkörper aus Plychloropren oder ähn lichen,relativ weichen Werkstoffen eingesetzt werden,ist es vorteilhaft,wenn in diese Quetschkörper Stahlkugeln in dichter Kugelpackung eingegossen sind,d.h.in einer Anordnung, in der eine Quetschung des solchermaßen in Kunststoff eingebetteten Kugelhaufens bereits für sich allein zu einer radialen Aufweitung desselben führen würde.Auf diese Weise können Alterungseffekte oder Temperatureinflüsse, die zu Änderungen der mittels der Quetschkörper erzeugten Querpressungen führen würden,von vornherein wirksam ausgeschaltet werden.Weiter ist es zweckmäßig,wenn Spannglieder, die eine grob strukturierte Oberflächenrauhigkeit haben, und in Klemmhülsen oder Klemmkörpern aus sehr festem Material.gehalten sind,mit einer Verkleidung 135 aus einem nachgiebigen Material wie beispielsweise Blei oder Aluminium versehen sind,das durch plastische Verformung unter der angreifenden Querpressung eine gleichmäßige Ausfüllung zwischen den Spanngliedern und den Klemmkörpern vorhandener Spalte ermöglicht.

[0053] Wenn andererseits die aneinander anliegenden Oberflächen sowohl der Spannglieder wie auch der Klemmhülsen bzw. -körper sehr glatt und in ihrer Form gut aneinander angepaßt sind, kann es vorteilhaft sein,wenn zwischen diese Flächen eine einseitig mit feinkörmi^gem Korundsplit beschichtete Folie aus Papier oder Kunststoff angeordnet ist.Bei hinreichend starker Klemmung können dann die Korund-Körner die Folie durchdringen und sowohl in die Spannglieder wie auch in die sie umschließenden Klemmhülsen bzw.Klemmkörper eindringen,wodurch die Reibung zwischen diesen Körpern erhöht und bei vorgegebener Querpressung eine bessere Verankerung der Spannglieder erzielt werden kann.

[0054] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren ₉ und 10,auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei,sind die Spannglieder 411 und 412 wiederum als ca.8mm dicke Rundstäbe ausgebildet,die mit horizontalem bzw.achsparallelem Verlauf symmetrisch bezüglich der horizontalen Längsmittelebene 414 der Vorrichtung 410 in insgesamt fünf parallelen Reihen zu je sieben Spanngliedern 411 bzw.412 nebeneinander bzw.übereinander angeordnet sind,wobei in der zentralen Reihe aus einem im folgenden hoch zu erläuternden Grunde neben Spanngliedern 412 auch Blindstäbe mit den Spanngliedern 412 entsprechender Beschaffenheit vorgesehen sind.

[0055] Zentraler Bestandteil der Vorrichtung 41o,die insgesamt symmetrisch bezüglich der horizontalen Längsmittelebene 414 wie auch bezüglich ihrer vertikalen Längsmittelebene 416 ausgebildet ist,ist ein in der aus der Fig.13 ersichtlichen,^ge-stapelten Anordnung Klemmplatten 418-425 und Flachkeile 426 bis 429 umfassender,insgesamt mit 430 bezeichneter Klemmkörper. vorgesehen,der in seiner in der Fig. 9 dargestellten Gebrauchslage auf dem größten Teil seiner Länge von einer Aussparung 431 des Spannbetonbauteils 413 bzw.von einem in dieses eingesetzten Veranxerungshohlkörper 432 aufgenommen ist und,unter einer hinreichenden Querpressung stehend,die reibungsschlüssi^ge Verankerung der Spannglieder 411 und 412 vermittelt.

[0056] Die Klemmkörperelemente 418-429 werden zweckmäßigerweise schon bevor die Spannglieder 411 und 412 mittels einer nicht dargestellten Spannpresse in üblicher Weise auf eine erforderliche Zug-Vorspannung gebracht werden,in ihrer gestapelten Anordnung an den Spanngliedern 411 und 412 angesetzt,und,nachdem den Spanngliedern die erforderliche Zug-Vorspannung aufgeprägt ist,von der Austrittsseite der Spannglieder her in die dargestellte Endlage in der Aussparung 431 bzw.dem Verankerungs- hohlkörper 432 hineingeschoben.Die Klemmplatten 418-425,zwischen denen die vier äußeren Reihen von Spanngliedern 411 gehalten sind und die sich zu der,gemäß Fig. 9 linken Austrittsseite der Spannglieder 411 und 412 hin verjüngenden,an den zentralen Flachkeilen 427 und 428,zwischen denen die mittlere Reihe von Spanngliedern 412 gehalten ist,anliegenden Flachkeile 426 und 429 haben an ihren außerhalb der Aussparung 431 angeordneten Endabschnitten seitlich abstehende Flanschstükke 433,über die die Spanngliedkräfte in eine an der Außenfläche 434 des Spannbetonbauteils 413 anliegende,die Öffnung der Aussparung 431 umgebende Widerlagerplatte 436 eingeleitet werden bzw.durch die eine weitere axiale Verschiebung dieser Klemmkörperelemente 418-426 und 425-429 zur Eintrittsseite der Spannglieder 411 und 412,d.h.zum Betonbeuteil 413 hin,verhindert ist.

[0057] Die zentralen Flachkeile 427 und 428,zwischen denen die Spannglieder 412 der zentralen Reihe eingeschlossen sind,bilden insgesamt einen in axialer Richtung verschiebbaren Keilkörper,dessen Keilwinkel dem Öffnungswinkel des V-förmigen Spalts entspricht,der,zur Austrittsseite der Spannglieder 412 hin sich erweiternd,durch die inneren Keilflächen 437 und 438 der äußeren Flachkeile 426 bzw.429 begrenzt ist.

[0058] Durch Eintreiben dieses Keilkörpers 427,428 in den V-Spalt 437, 438 lassen sich die zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden 439 bzw.441 der Aussparung 431 bzw.des Verankerungs- hohlkörpers 432 zu den Achsen der Spannglieder 411 und 412 senkrechtt abgestützten Klemmkörperelemente 418-429 und die zwischen diesen angeordneten Spannglieder 411 und 412 soweit zusammendrücken,bis die für eine unter Gebrauchslast sichere Verankerung der Spannglieder 411 und 412 erforderliche Mindest-querpressung dieser Teile 411 und 412.bzw.418-429 erreicht ist,wonach die Spannpresse,mit der die Spannglieder 411 und 412 zuvor auf der erforderlichen Zugspannung gehalten wurden, von diesen abgekoppelt werden kann.

[0059] Die insoweit erläuterte Vorrichtung 410 hat folgende funktionelle Eigenschaften:

Von den bei Belastung des Betonbauteils 413 auftretenden Zugkräften,die über die Spannglieder 411 und 412 in die Verankerungsvorrichtung 410 eingeleitet werden,resul tiert eine Zunahme der Querpressung der Spannglieder nur aus demjenigen lastabhängigen Zugkraftanteil,der über die zentralen Spannglieder 412 angreift.Bei identischer Ausbildung der Spannglieder 411 und 412und gleichmäßiger Querpressung der Spannglieder im Klemmkörper 430 verhält sich somit der für die Zunahme der Querpressung maßgebliche Anteil der Zugkraft zu der von der Verankerungsvorrichtung aufzunehmenden Zugkraft insgesamt wie die Anzahl der zentralen Spannglieder 411 zur Gesamtzahl der Spannglieder 411 und 412.Durch geeignete Wahl dieses Zahlenverhältnisses kann somit das Umsetzungsverhält- nis,mit dem eine Erhöhung der an den Spanngliedern 411 und 412 angreifenden Zugkräfte eine Zunahme der Querpressung der Spannglieder 411 und 412 bewirkt,definiert vorgegeben und auf einem für die Langzeit-Belastbarkeit der Spannglieder 411 und 412 geeignet niedrigen Wert gehalten werden.Beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel würde der Wert dieses Umsetzungs- verhältnisses,wenn alle zwischen den Flachkeilen 427 und 425 angeordneten Stäbe als Spannglieder 412 wirksam wären,nur 1/5 desjenigen Wertes betragen,der bei bekannten Keil- oder Verguß- _Verankerungen,bei denen die insgesamt in die Verankerungsvcrrichtung eingeleiteten Zugkräfte ihren Beitrag zur Querpressung der Spannglieder leisten,hingenommen werden muß.Um jedoch eine bei den dargestellten Keilwinkeln in praxi erforderliche weitere Verkleinerung des Querpressungs- bzw.Querkraft/Zugkraft-Verhältnisses zu erreichen,sind einzelne der zwischen den zentralen Flachkeilen 427 und 428 gehaltenen Stäbe,beispielsweise die vier in der Fig.10 durch eine gestrichelte Schraffur markierten Stäbe als Blindstäbe ausgebildet und nur drei als Spannglieder 412 wirksame Stäbe vorgesehen,wodurch das genannte Zahlenverhältnis auf weniger als 1/10 reduziert ist.

[0060] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klemmkörperelemente 418-429 vorzugsweise aus Stahl gefertigt;sie können aber auch aus einem anderen Material bestehen,das eine für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichend hohe Festigkeit besitzt.Die Klemmplatten 418-425 und die zentralen Flachkeile 427 und 428 sind an ihren den Spanngliedern 411 bzw.412 zugewandten Seiten mit Aufnahmerillen 442 bzw.443 für d e Spannglieder 411 und 412 versehen,die satt in diese Rillen 442 bzw.443 eingebettet und auf dem größten Teil ihres Umfangs von den Rillenwänden umschlossen sind,sodaß zwischen den den Spanngliedern 411 und 412 zugewandten Seiten der Klemmplatten 418-421 bzw.422-425 und der zentralen Flachkeile 427 und 428 lediglich schmale,ca.1mm weite Randspalte 444 bzw. 446 verbleiben.

[0061] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 9 und 10 hat der Klemmkörper 430 insgesamt eine etwa quaderförmige Grundform mit-planparallel zueinander verlaufenden Außenflächen 447 und 448 der jeweils äußersten Klemmplatten 418 bzw.425,mit denen sich der Klemmkörper 430 an den einander gegenüberliegenden Innenwänden der Aussparung 431 bzw.des Verankerungshohlkörpers 432 abstützt.Es versteht sich,daß diese Innenwände 439 bzw.441 ebenfalls möglichst gut parallel zueinander verlaufen müssen,damit eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Querpressung der Spannglieder 411 und 412 über die Verankerungslänge der Spannglieder gewährleistet ist.Dies ist unproblematisch,wenn der Klemmkörper 430 wie im unteren Teil der Fig. 9 dargestellt,in einen Verankerungshohlkörper 432 einsteckbar ist,der seinerseits in eine entsprechend weitere Aussparung des Betonbauteils 413 eingesetzt ist,weil bei einem solchen,beispielsweise als Stahl-Hohlprofilkörper voraefertigten Teil die Planparallelität der Abstützflächen 439 und die für die dargestellte Verankerungsstellung des Klemmkörpers 430 erforderlichen lichten Innenabmessungen des Verankerungshohlkörpers herstellungstechnisch einfach erreichbar sind.Es müssen dann auch keine besonderen Anforderungen an die lichten Innenabmessungen der Aussparung 431,in die der Verankerungshohlkörper 432 eingesetzt wird,gestellt werden, da ein zwischen dem Verankerungshohlkörper 432 und den Längswänden der Aussparung 431 verbleibender Honlraum, in den an der Eintrittsseite der Spannglieder 411 und 412 der Spannkanal 449 mündet,nach dem Ansetzen der Verankerungsvorrichtung 410 in ihre Gebrauchslage verpreßt werden kann, sodaß die Vorrichtung 410 dann sicher in ihrer Soll-Lage gehalten ist,auch wenn die Längswände der Aussparung 431 des Betonbauteils nicht exakt parallel zueinander verlaufen und/oder mit einer erheblichen Oberflächenrauhigkeit behaftet sind.

[0062] Wenn jedoch,wie im oberen Teil der Fig. ⁹ dargestellt,das Betonbauteil 413 mit seiner Aussparung 431 selbst als "Verankerungshohlkörper"für den Klemmkörper 430 ausgenutzt werden soll,dann ist es vorteilhaft,wenn zwischen mindestens einer der äußeren Klemmplatten 418 bzw.425 und der dieser gegenüberliegenden Abstützfläche 439 eine ca.2-4mm dicke Ausgleichsschicht 450 aus einem nachgiebigen Material,z.B.Neopren,vorgesehen ist,damit sich selbsttätig die für eine gleichmäßige Verteilung der Querpressung über die Verankerungslänge der Spannglieder 411 und 412 erforderliche Paral- lelstellun^g der Klemmplatten 418-425 und der zentralen Flachkeile 427 und 428 einstellen kann,auch wenn die genannten Abstützflächen 439 des Betonbauteils nicht exakt planeben sind bzw.nicht exakt parallel zueinander verlaufen.Eine in ihrer Funktion dieser Ausgleichsschicht 450 äquivalente Ausgleichsschicht 451 kann alternativ auch zwischen einander ben_achbar- ten Flächen der Klemmplatten 419 und 420 bzw.423 und 424 oder,wie in Fig. 9 gestrichelt angedeutet, zwischen einer der inneren Klemmplatten 421 bzw.422 und dem dieser benachbarten Flachkeil 426 bzw.429 vorgesehen sein,der einseitig den V-förmigen Spalt begrenzt, in dem die zentralen Flachkeile 427 und 428 stecken.

[0063] Da herstellungsbedingte Oberflächenrauhigkeiten der Verbundmaterial-Spannglieder 411 und 412,wenn diese zwischen glatten Klemmkörperelementen zusammengepreßt werden,lokal zu über das zulässige Maß hinausgehenden Spitzen-Querpressungen führen könnten, ist es,wie in der Fig. 11 dargestellt, vorteilhaft, wenn die Spannglieder 411 und 412 in eine etwas nachgiebige Haftschicht 452 bzw.453 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 vermittele. Als Material für eine solche Haftschicht kommt ein plastisch verformbares Material oder ein mit Metall- oder Glasfaser-oder mit keramischen Füllstoffen bewehrtes Elastomer in Betracht.Die Haftschicht 452 bzw.453 kann entweder,wie im unteren Teil der Fig.11 dargestellt, als eine ca.1-2mm dicke Beschichtung der Spannglieder 411 ausgebildet sein, oder, wie in Verbindung mit den zentralen Flachkeilen 427 und 428 und den darüber angeordneten Klemmplatten 418-421 dargestellt, als eine Beschichtung dieser Klemmkörperelcmente ausgebildet sein,in welchem Falle die Haftschichten 453 bzw.454 die Spannglieder 412 bzw.411 je zur Hälfte umschließende Halbschalen bilden.Diese Beschichtungen 453 bzw.454 der Klemmkörperelemente können entweder als relativ dünnwandige,der Kontur von Aufnahmerillen 442 folgende Schichten 454 ausgebildet sein, oder als Vergleichsweise massive,gegebenenfalls in den _Klemm- körperelementen versenkt angeordnete Platten 453,deren Dicke um mindestens ca.1mm größer ist als der halbe Durchmesser der Spannglieder 411 bzw.412,die sich dann beim Zusammenpressen des Klemmkörpers 430 in diese Haftschichten eingraben.Günstig ist es,wenn die an die Haftschichten 452-454 angrenzenden Flächen der Klemmkörperelemente 418-425 bzw.427 und 428 in einem definierten Maß aufgerauht sind,wodurch sich bei vorgegebener Querpressung eine verbesserte Haftung der Spannglieder 411 und 412 und des Klemmkörpers 430 erzielen und im Ergebnis eine für die Schonung der Spannglieder 411 und 412 günstige Erniedrigung der für ihre reibungsschlüssige Verankerung erforderlichen Mindest-Querpressung erreichen läßt.Bei geeigneter Dimensionierung der Dicke der Haftschichten 452-454 vermitteln diese auch die Funktion der Ausgleichsschichten 450 bzw.451. Die in der Fig.'₁₂,auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei,dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 510 umfaßt einen zylindrisch-topfförmigen Verankerungshohlkörper 513,der auf dem größten Teil seiner Länge von einer ebenfalls topfförmig-zylindrischen Aussparung 514 des Spannbeton-Bauteils 51; aufgenommen ist,in deren zentralem Bodenbereich der von den Spanngliedern 511 durchsetzte Spannkanal 516 des Spannbeton- bauteils 512 mündet.Der von den Spanngliedern 511 und diese umschließende Klemmhülsen 517 in seiner Längsrichtung durchsetzte Verankerungshohlkörper 513 ist an seinem inneren,dem _Spannkanal 516 zugewandten Ende,wo die Spannglieder 511 in die Verankerungsvorrichtung 510 eintreten,mit einer mit Durchtrittsöffnungen 518 für die Spannglieder 511 bzw.diese umschließende Kiemmhülsen 517 versehenen Bodenplatte 519 abgeschlossen.An seinem äußeren Ende,an dem die Spannglieder 511 aus der Vorrichtung 510 austreten,ist der Verankerungshohlkörper 513 mit einem radial abstehenden Ringflansch 521 versehen,mit dem er sich an dem die austrittsseitige Öffnung der Aussparung 514 begrenzenden Außenwandabschnitt 522 des Spannbetonbauteils 512 abstützt.Die austrittsseitige Öffnung des Verankerungshohlkörpers 513 ist bis auf einen engen Randspalt 523 von einer zur Bodenplatte 519 parallelen,in Längsrichtung der Spannglieder ₅₁₁ verschiebbar am äußeren Ende des zylindrischen Mantels 524 des Verankerungshohlkörpers 5₁₃ gelagerten Quetschplätte 526 abgedeckt,die ihrerseits mit den Durchtrittsöffnungen 518 der Bodenplatte 519 fluchtenden Durchtrittsöffnungen 527 für die die Spannglieder 511 umschließenden Klemmhülsen 517 versehen ist.Die im wesentlichen langgestreckt-rohrförmig ausgebildeten Klemmhülsen 517 sind an ihrem austrittsseitigen Ende mit radial vom Hülsenmantel abstehenden Flanschstücken 528 versehen,mit denen sie sich in der dargestellten Gebrauchslage der Vorrichtung 510 an der Außenfläche 529 der Quetschplatte 526 abstützen.In dem zwischen der Quetschplatte 526 und der Bodenplatte 519 verbleibenden,vom zylindrischen Mantel 524 des Verankerungshohlkörpers 513 umschlossenen Hohlraum ist ein diesen ausfüllender Körper 530 aus einem durch Quetschung aufweitbaren Material wie z.B.Polychloropren,sulfochloriertem Polyaethylen oder dgl. angeordnet,der eine Verschiebung der Quetschplatte 526 zur Bodenplatte 519 hin vermittelnde axiale Zug- oder Vorspannkräfte im Inneren des Verankerungshohlkörpers 513 in einen betragsmäßig dazu proportionalen "hydrostatischen" Drusk und damit auch in quer zu den Klemmhülsen 517 und Spanngliedern 511 gerichtete Querkräfte umsetzt,die bei hinreichender Quetschung des Quetschkörpers 530 eine für die reibungsschlpssige Fixierung der Spannglieder 511 hinreichende Querpressung der Klemmhülsen 517 vermitteln.Um eine bei vorgegebener Gebrauchslast hierfür ausreichende Querpressung des Quetschkörpers 530 bzw.der Klemmhülsen 517 und der Spannglieder 511 ohne zusätzliche Vorrichtung(Spannpresse)einstellen zu können,ist eine von der Außenseite der Vorrichtung 510 her betätigbare Vorspann-Vorrichtung 531 vorgesehen.Diese ist in der Fig. 12 durch einen einzigen,sich entlang der zentralen Längsachse 532 der Vorrichtung 517 erstreckenden und mittels der sich an der Außenseite der Quetschplatte 526 abstützenden Spannmutter 533 spannbaren Spannanker repräsentiert,dessen Kopf 534 sich an der gegenüberliegenden Außenseite 536 der Bodenplatte 519 abstützt,und dessen Schaft 537 durch miteinander fluchtende Bohrungen 538 bzw.539 der Bodenplatte 519 bzw.der Quetschplatte 526 hindurchtritt.

[0064] Die insoweit beschriebene Vorrichtung 510 ist wie folgt einsetzbar:

Zunächst wird die den Verankerungshohlkörper,den Quetschkörper 530,die Quetschplatte 529,die Klemmhülsen 517 und die Spannvorrichtung 531 umfassende Endverankerungsvorrichtung 510 an die vorzugsweise radialsymmetrisch um die zentrale Längsachse 532 gruppierten Spannglieder 511 angesetzt und gegebenenfalls von vornherein in die dargestellte Endstellung ihres Verankerungshohlkörpers 513 in die Aussparung 514 des Spannbetonbauteils 512 eingeschoben.Danach kann mittels einer üblichen, nicht dargestellten Spannpresse den Spanngliedern 511 die für die Vorspannung des Betonbauteils 512 vorgesehene Vorspannung aufgeprägt werden.Sodann wird nach Betätigen der Spannvorrichtung 531 die Spannpresse abgekoppelt,sodaß durch die sich einstellende Gleichgewichtslage über die Quetschplatte 526 die für die sichere Verankerung der Spannglieder-511 erforderliche Querpressung der Klemmhülsen 517 und der Spannglieder selbst erreicht wird.Danach, gegebenenfalls auch schon vor dem Betätigen der Spannvorrichtung 531 kann der zwischen dem Verankerungshohlkörper ₅₁₃ und der Aussparung 514 des Spannbetonbauteils 512 verbleibende Hohlraum und der die Spannglieder umschließende Spannkanal 516 mit Verpreßmörtel oder einer anderen geeigneten Masse verpreßt werden.Im Lastfall auftretende,erhöhte _Zug-. kräfte,die über die Klemmhülsen 517 und die Quetschplatte ₅₂₆ in die Verankerungsvorrichtung 510 eingetragen werden,führen zu einer Erhöhung der Querpressung,wbei deren auf die _Zug- kraft-Einheit bezogene Zunahme durch die Abmessungen des Quetchkörpers und dessen mechanische Eigenschaften bestimmt ist und durch zweckentsprechende konstruktive Vorgaben dieser Parameter in weiten Grenzen variierbar und somit auch auf den für den jeweiligen Gebrauchsfall günstigsten Wert einstellbar ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Endverankerung mindestens als Spannglied im Spannbetonbau eingesetzten Stabes aus Faser-Verbundwerkstoff, mit einem am Spannbeton-Bauteil festlegbaren Verankerungshohlkörper, in dem ein sich über einen Längenabschnitt des Stabes erstreckender, vom Stab durchsetzter Klemmkörper angeordnet ist, auf dem mittels einer Klemmeinrichtung rechtwinklig zur Längsachse des Stabes angreifende, eine reibungsschlüssige Verbindung zwischen Stab und Klemmkörper bzw. dem Verankerungshohlkörper vermittelnde Querkräfte ausübbar sind, wobei der Klemmkörper Teil einer Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung ist, mit der in Längsrichtung des Stabes in die Vorrichtung eingeleitete Kräfte in dazu proportionale, die reibungsschlüssige Verbindung zwischen Stab und Klemmkörper vermittelnde Querkräfte transformierbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längs/Querkraft-Umsetzungseinrichtung eine Querkraft-Begrenzungseinrichtung umfaßt, mit der ein vorgebbarer Betrag der Querkräfte einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Kraft-Umsetzungs- bzw. Begrenzungseinrichtung mindestens ein Grenzwertglied ( 37; 84 ) vorgesehen ist, durch das eine obere Schranke der Querkraft vorgebbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Kraft-Umsetzungseinrichtung (30,31;66,67;79,80;96,97;99,101;116,124)als Grenzwertglied ein von der Stab-Austrittsseite des Verankerungshohlkörpers (16;53;74;102;122)aus betätigbares Spannelement(32;77;130;131)aufweist,mit dem eine parallel zur Längsrichtung des Spanngliedes(11-13; 51,52;71;117)bzw.des Verankerungshohlkörpers gerichtete Spannkraft definierten Betrages einstellbar ist,aus deren Umsetzung die die reibungsschlüssige Fixierung des Spanngliedes vermittelnden Querkräfte resultieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Kraftumsetzungseinrich- tung,die die vom Spannelement(32)erzeugte axiale Spannkraft in eine auf das Spannglied(11-13)zu übertragende Querpressung transformiert,mindestens ein Keilplatten- paar(30,31)aufweist,dessen Keilplatten mittels des Spannelements(32)gegeneinander spannbar sind(Fig.1).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß die aneinander anliegenden Keilflächen(43,44)der Keilplatten(30,31)mit einander gegenüberliegenden rillenförmigen Ausnehmungen versehen sind,die einen in Längsrichtung der Vorrichtung(10)verlaufenden Kanal begrenzen,in dem der Schaft(41)eines Zugankers verläuft,der sich mit seinem Ankerkopf(34)an der Rückenfläche(36)der einen Keilplatte(31)abstützt und mittels einer Spannmutter(33)spannbar ist,die sich über das federelastische Spannelement,z.B.eine Tellerfederanord- nung(37)an der Rückenfläche(38)der anderen Keilplatte(30) abstützt(Fig.1).

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,4 oder 5.für mindestens ein Flachstab-förmiges Spannglied, dadurch gekennzeichnet,daß das-Spannglied(11-13)zwischen Klemmplatten(20-23)angeordnet ist,die flache Längsnuten(4E) haben,deren lichte Weite der Breite des Spanngliedes(11-13) entspricht,wobei die Summe der Nuttiefen etwas kleiner ist als die Dicke des Spanngliedes.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Klemmplatten(20-23)an der Austrittsseite des Spanngliedes(11-13)mit die äußere Stirnkante des Hohlkörpers(14)übergreifenden Hammerkopf-förmigen Anker-Flanschstücken(28)zur Lasteintragung in den Hohlkörper(14)versehen sind(Fig.2).

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Kraftübertragungsvorrichtuns eine sich in Längsrichtung des Verankerungshohlkörpers(74) erstreckende,durch Eintreiben eines Kegelstumpf-förmigen Keilkprpers(8O)aufweitbare Konushülse(79)umfaßt,und daß als Spannelement ein den Keilkörper(80)in Längsrichtung durchsetzender,zwiscehen der äußeren Basis des Keilkörpers und der davon entfernt angeordneten Stirnfläche der Konushülse(79)angreifender Zuganker(77)vorgesehen ist(Fig.5a).

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß der Klemmkörper(96)durch axiale Quetschung radial aufweitbar und zwischen je einer eintrittsseitigen Quetschplatte(73,97)angeordnet ist,von denen mindestens die eine Platte(97)an einem Endabschnitt des Hohlkörpers(74)in axialer Richtung verschiebbar geführt und mittels des Spannelements (77) mit definiert einstellbarer Spannkraft gegen die andere verspannbar bzw.an den aufweitbaren Klemm- bzw.Quetschkörper(96)andrückbar ist, wobei dieser Körper zumindest von einem unteren Grenzwert der Vorspannung an und vorzugsweise bereits im entspannten Zustand den im Bereich zwischen den Quetschplatten(73,97)sowie zwischen dem Spannglied(71)und/oder weiteren im Inneren des Hohlkörpers angeordneten Teilen der Klemmeinrichtung verbleibenden Hohlraum vollständig aufüllt(Fig.6a).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,daß der Quetschkörper(96;99)und die Quetschplatten(73,97;101,103)mit einer Anzahl von Durchtrittskanälren bzw.Ein- und Austrittsöffnungen(106, 107)für eine entsprechende Anzahl von Spanngliedern(71) versehen ist(Fig.6a,7a).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß der Quetschkörper(96;99)einer zentralen,mit Bohrungen der Quetschplatten(73,97;101,103) koaxialen Kanal hat,durch den der Schaft(81)eines sich mit seinem Ankerkopf an der austrittsseitigen Quetsch-bzw. Widerlagerplatte(101 bzw.73)abstützenden Zugankers(77)hindurchtritt,der mittels einer Spannmutter(83)spannbar ist, die sich über einen federelastischen Körper wie eine Telie- federanordnung(84)im zentralen Bereich der austrittsseitigen Quetsch- bzw.Widerlagerplatte(97 bzw.103)abstützt,und daß die Durchtrittskanäle für die Spannglieder in radialsymmetrischer Anordnung um den zentralen Ankerkanal gruppiert sind(Figuren 6a-7b) .

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Durchtrittskanäle(119)für eine Anzahl von Spanngliedern(117)im zentralen achsnahen Querschnittsbereich des Verankerungshohlkörpers(122) angeordnet sind,und daß in radial-symmetrischer Anordnung Spannelemente(130131)vorgesehen sind,die außerhalb des H Hohlkörpers(122)verlaufen oder durch Kanäle innerhalb des Quetschkörpers(116)hindurchtreten(Fig.8a).

13.'Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9,10,11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,daß die Spannglieder(71)im Verankerungsbereich in axial abgestützten Klemmhülsen(104) aus einem Material mit einer für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichend hohen Festigkeit stecken,die in Längsrichtung verlaufende Schlitze(1o9)haben,die den Hülsenmantel in axial-symmetrisch angeordnete Sektoren(110) unterteilen(Fig.7a,7b).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,daß der Verankerungshohlkörper (102) als ein topfförmiges Teil ausgebildet ist,dessen an der Austrittsseite der Spannglieder(71)angeordnete Quetschplatte(103)als fest mit dem Zylindermantel verbundene Widerlagerplatte ausgebildet ist,und daß die Klemmhülsen(104) von den einzelnen Mantelsektoren(110)radial abstehende,an der Außenseite der Widerlagerplatte(103)anliegende Flanschstücke(108)haben,und daß der Verankerungshohlkörper(1C2) an der Austrittsseite der Spannglieder(71)einen radial abstehenden Flansch hat(Fig.7a,7b).

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,daß die eintrittsseitige Quetschplatte(123)und der Verankerungshohlkörper(122)fest miteinander verbunden sind,und daß sich die Klemmhülsen(118) an dieser Quetschplatte(123)in axialer Richtung abstützen (Fig.8a).

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,daß mindestens die Sektoren(110) der einzelnen Klemmhülsen(104)an einem Ende und vorzugsweise an der Eintrittsseite der Spannglieder(71)fest miteinander verbunden sind(Fig.7a).

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9,10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,daß die Spannglieder(117)von einem Klemmkörper(118)umschlossen sind,der aus einem Material mit einer für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichend hohen Festigkeit besteht,und daß der Klemmkörper(118)auf mindestens einem Teil seiner Außenfläche von dem durch Quetschung aufweitbaren Quetschkörper(116) umschlossen ist(Fig.8a,8b).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß der Klemmkörper(118)als ein kompakter Körper ausgebildet ist,der aus den folgenden alternativ oder in Kombination verwendbaren Materialien besteht:

a. mit Füllstoffen oder Faser- oder Gewebe-verstärktem Kunststoff wie z.B.Epoxid-Harz mit mineralischem Füllstoff und/oder Stahlfaserverstärkung.

b. Kunststoff mit für die Kraftübertragung in Längsrichtung ausreichender Festigkeit

c. Legierungen auf Blei- oder Aluminium-Basis,die eine geringe Härte haben,

_d. Stahl oder Aluminium,

wobei dem Köper(11_)mindestens bei Verwendung der unter c und d genannten Materialien durch Längsschlitze(120, 121)eine für die Übertragung der Querkräfte auf die Spannglieder(117)geeignete Gestaltung erteilt ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,daß der Quetschkörper(96;99;110) auf der Basis eines elastomeren Materials wie Polychlorc- pren,sulfochloriertes Polyäthylen oder Äthylen-VAC-Copol meren aufgebaut iat(Figuren 6a,7a,8a).

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,daß das elastomere Material mit hohem Füllungsgrad mit Metallschrot und/oder mit minerali schen Füllstoffen verfüllt ist(Figuren 6a,7a,8a).

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,daß das elastomere Material mit einer Bewehrung aus Metallfolie oder Metallfaser oder Metall-Geweben versehen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19 in Verbindung mit einem der vorhergehenden Ansprüche 13,14,15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,daß in das elastomere Material Kugeln mit unmittelbar aneinander anliegender Anordnung eingelagert sind.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 13 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß die Spannglieder(71;117) auf ihren den Klemmkörper(104;118)durchsetzenden Abschnitten mit einem Mantel aus einem nachgiebigen Material,z.B.Blei oder Aluminium oder einem mit einer Faser- oder Füllstoffbewehrung verstärkten Elastomer versehen sind,der einen Spalt zwischen dem Klemmkörper und dem Spannglied ausfüllt.

24. Vorrichtung nach je einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß zwischen Spanngliedern(11-13; 51,52;71;117)mit vorzugsweise glatter Oberfläche und an diesen angreifenden Klemmkörpern(20-22;59-63;87;104;118) aus festem Material eine dünne Lage aus feinkörnigem, an einem dünnen Träger haftenden,vorzugsweise einseitig auf diesen aufgebrachtem Korundsplit vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Endverankerung mindestens eines als Spannglied im Spannbetonbau eingesetzten Stabes aus Faser-Verbund-Werkstoff,mit einem das Spannglied im Verankerungsbereich umschließenden Klemmkörper,der sich in radialer und axialer Richtung an den Innenflächen eines Verankerungshohlkörpers bzw. einer geeigneten Aussparung des Betonbauteils abstützt und durch axiale Krafteinwirkung mindestens laufende Schlitze eingesägt sind, die sich in den Achsen der die Zugglieder aufnehmender Längsbohrungen schneiden. Ein solcher Klemmkörper eignet sich auch in Verbindung mit solchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen als Kraftübertragungsvorrichtung gegeneinander verspannbare Keilplatten oder dgl. eingesetzt sind.

Durch in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehene Umkleidungsfolien für die Spannglieder wird zuverlässig vermieden, daß die Oberflächenrauhigkeit der Spannglieder, die im Hinblick auf eine Vorspannung derselben im Spannbett erforderlich ist, dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzielung bzw. Aufrechterhaltung der Vorspannung der Stäbe eingesetzt wird, zu Spitzenbelastungen führt, die zu einem Bruch der Stäbe führen könnten. Die Umkleidungsfolien sind natürlich nur dann erforderlich, wenn harte Klemmkörper bzw. Klemmhülsen eingesetzt werden. Alternativ können auch die Spannglieder und/oder die Klemmhülsen mit nachgiebigen Beschichtungen versehen sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich grundsätzlich auch für die Vorspannung im Spannbett, weil auch hier eine über längere Zeit voll wirksame Verankerung der Zugglieder erforderlich ist. Weiter eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Endverankerung von Stäben, die beispielsweise zur Verspannung von Sendemasten, Zeltdächern und ähnlichen Baukonstruktionen verwendet werden können.

Es versteht sich, daß anstelle der bei einzelnen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Rahmen ihrer Kraftübertragungsvorrichtung eingesetzten Keilanordnungen auch die bei weiteren Ausführungsformen vorgesehenen, durch axiale Quetschung verformbaren Quetschkörper einsetzbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, eine wirkungsvolle Begrenzung der Querkräfte, die an den zu verankernden Spanngliedern angreifen, dadurch zu erzielen, daß eine Gestaltung der Klemmeinrichtung bzw. der Längskraft/Querkraft-Umsetzungseinrichtung vorgesehen ist, die die Einstellung oder gezielte Wahl sehr kleiner Umsetzungsverhältnisse erlaubt.

Hierzu ist gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß mindestens ein Teil des _Klemmkörpers als ein durch die über die Spannglieder in axialer Richtung angreifenden Zugkräfte, z.B. durch Keilwirkung zusammendrückbarer Körper ausgebildet ist, in dem zusätzlich zu Spanngliedern, über die im Lastfall die in die Querkräfte umgesetzten Zugkräfte angreifen, weitere, hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Abmessungen den Spanngliedern entsprechende Stützkörper bzw. Blindstäbe einsetzbar und auf die zur Verankerung der

₂₈. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-27, dadurch gekennzeichnet,daß zwischen der Innenwand des den Klemmkörper (430) aufnehmenden Hohlraumes (431)des Betonbauteils (413) bzw.des Verankerungshohlkörpers(432)und dem Klemmkörper oder zwischen dem Keilkörperteil(427,428) und dem weiteren Klemmkörperteil(418-425),das in axialer Richtung abgestützt ist,eine ca.2-4mm dicke Ausgleichsschicht(450,451)aus einem nachgiebigen Material,z.B. Polychloropren,vorgesehen ist(Fig. 9).

₂₉. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-28, dadurch gekennzeichnet,daß die zwischen den Keilgliedern(427, 428)und/oder den weiteren Klemmkörper-Elementen(418-425) gehaltenen Spannglieder(411,412)in eine Haftschicht(452,453, 454)aus einem nachgiebigen Material,z.B.Blei oder einem mit einer Faser- oder Füllstoffbewehrung verstärkten Elastomer oder Kunstharzmörtel oder Kombinationen dieser Stoffe eingebettet sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,daß die an die Haftschicht(452,453, 454)angrenzenden Flächen der Klemmkörperelemente(418-425) aufgerauht sind oder eine rillenförmige Profilierung aufweisen.

Zeichnung