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(11) |
EP 1 007 809 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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10.10.2001 Patentblatt 2001/41 |
| (22) |
Anmeldetag: 18.08.1998 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)7: E04G 23/02 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH9800/346 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9910/613 (04.03.1999 Gazette 1999/09) |
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VERSTÄRKUNGSVORRICHTUNG FÜR TRAGSTRUKTUREN
REINFORCEMENT DEVICE FOR SUPPORTING STRUCTURES
DISPOSITIF DE RENFORT POUR STRUCTURES PORTEUSES
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Priorität: |
26.08.1997 CH 198797
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.06.2000 Patentblatt 2000/24 |
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Patentinhaber: StressHead AG |
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6006 Luzern (CH) |
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Erfinder: |
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- SCHWEGLER, Gregor
CH-6006 Luzern (CH)
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Vertreter: Kemény AG
Patentanwaltbüro |
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Eisengasse 17 6004 Luzern 6004 Luzern (CH) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-96/21785 FR-A- 2 590 608
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DE-A- 3 640 549
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verstärkungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Verstärkung von Trägern nach dem Oberbegriff
von Anspruch 11.
[0002] Bei der Sanierung von Tragstrukturen an bestehenden Bauten stellt sich oft das Problem,
dass die Tragstruktur für neue Lastfälle, welche die ehemalige Dimensionierung übersteigen,
angepasst werden soll. Um nicht die Tragstruktur in derartigen Fällen ganz zu ersetzen,
sind Methoden und Vorrichtungen zur Verstärkung solcher bestehender Tragstrukturen
gefunden worden. Solche Tragstrukturen können herkömmlich aufgebaute Wände aus Backstein
sein oder beispielsweise Stahlbetonwände oder - träger, Holz- Kunststoff- oder Stahlträger
sein.
[0003] Seit längerem bekannt ist die Verstärkung solcher Tragstrukturen mit nachträglich
aufgebrachten Stahlplatten. Die Stahlplatten, d.h. bandförmige Stahlbleche resp. Stahllamellen,
werden dabei auf eine oder zwei Seiten der Tragkonstruktion aufgeklebt, vorzugsweise
auf die auf Zug belasteten Seiten der Tragkonstruktion. Der Vorteil dieses Verfahrens
bestand darin, dass es verhältnismässig rasch durchgeführt werden kann, allerdings
hohe Anforderungen an die Klebung stellt, d.h. die Vorbereitung der Teile und die
Durchführung der Klebung muss unter genau definierten Verhältnissen stattfinden, um
die gewünschte Wirkung zu erreichen. Probleme bei dieser Methode treten insbesondere
im Korrosionsbereich auf, d.h. wenn Tragkonstruktionen im Freien derart verstärkt
werden sollen, wie beispielsweise Brückenträger. Aufgrund des verhältnismässig hohen
Gewichtes und der Herstellung solcher Stahllamellen ist die maximale einsetzbare Länge
beschränkt. Ebenfalls kann aus Platzgründen der Einsatz in geschlossenen Räumen problematisch
sein, wenn die starren Stahllamellen nicht in den entsprechenden Raum transportiert
werden können. Zudem sind die Stahllamellen bei Applikationen "über Kopf" bis zum
Aushärten des Klebstoffes gegen die zu verstärkende Tragstruktur anzupressen, was
ebenfalls einen hohen Aufwand bedeutet.
[0004] Es ist aus der FR 2 590 608 bekannt, Spannmittel in Form von Bändern aus Metall oder
Faserverstärktem Kunststoff über Endverankerungen einzusetzen. Bei dieser Ausführungsform
erfolgt jedoch keine flächige Verbindung der Spannmittel mit der Tragkonstruktion,
sondern es sind lediglich in den beiden Endverankerungspunkten der Spannmittel eine
Verbindung mit der Tragkonstruktion vorgesehen. Derartige Spannmittel werden herkömmlicherweise
bereits bei der Planung der Tragkonstruktion einbezogen, da eine nachträgliche Ausrüstung
praktisch nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand realisiert werden kann, da für die
Spannmittel entsprechende Kanäle im Tragwerk erstellt werden müssen.
[0005] Neuerdings werden nun auch Kohlenstofflamellen (CFK-Lamellen) auf die Zugseiten der
Tragkonstruktion aufgeklebt und damit die Tragfähigkeit solcher Konstruktionen durch
Erhöhung des Tragwiderstandes und der Duktilität nachträglich verbessert. Vorteilhaft
dabei sind die einfache und kostengünstige Applikation solcher Lamellen, welche eine
höhere Festigkeit als die Stahllamellen bei weitaus geringerem Gewicht aufweisen und
einfacher zu lagern sind. Ebenfalls ist die Korrosionsbeständigkeit besser, weshalb
solche Verstärkungen auch für die Verstärkung von Tragkonstruktionen im Freien geeignet
sind. Dabei hat sich nun aber besonders die Endverankerung der Lamellen als problematisch
erwiesen. Gerade in diesem Bereich ist die Gefahr der Ablösung der Lamellen besonders
gross und es besteht das Problem der Krafteinleitung vom Lamellenende in den Träger.
[0006] Eine diesbezügliche Lösung ist aus der WO96/21785 bekannt, bei welcher eine in einem
flachen Winkel verlaufende Bohrung resp. keilförmige Ausnehmung im Träger angebracht
wird, in welche die Enden der CFK-Lamellen eingebracht werden und ggf. mittels Bügel,
Schlaufen, Platten etc. gegen den Träger angepresst werden. Dies führt nun bereits
zu einer Verbesserung des Ablöseverhaltens und besseren Krafteinleitung vom Träger
in die Lamelle. Allerdings werden derartige CFK-Lamellen ohne Vorspannung, d.h. schlaff,
auf den Träger aufgeklebt. Damit wird jedoch ein grosser Teil des Verstärkungspotentials
dieser Lamellen nicht genutzt, da diese erst nach Ueberschreiten der Grundlast, d.h.
unter Beanspruchung durch die eigentliche Nutzlast, zu tragen beginnen.
[0007] Um die Lamellen besser auszunützen, ist nun der Gedanke aufgetaucht, diese vorgespannt
auf den Träger aufzukleben. Eine bekannte Lösung sieht diesbezüglich vor, dass an
den Enden der CFK-Lamellen beidseitig kurze Stahlplatten aufgeleimt werden, die Stahlplatten
dann voneinander weg verspannt und damit die CFK-Lamelle vorgespannt werden und diese
vorgespannte Anordnung mit dem zu verstärkenden Träger verleimt wird. Nach der Trocknung
der Verleimung werden die Lamellen an den Enden mittels Platten, Schlaufen etc. gegen
den Träger gepresst und anschliessend die Enden mit den Stahlplatten abgetrennt. Dieses
Verfahren ist nun aber sehr aufwendig und kann auch nicht bei allen Anwendungsfällen
eingesetzt werden. Die obig beschriebene Verankerungsart der Lamellenenden eignet
sich nun aber nicht für die Vorspannung auf Baustellen.
[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lag nun darin, eine CFK-Verstärkungslamelle
zu finden, bei welcher die Krafteinleitung vom Träger in die Enden derart erfolgt,
dass eine Ablösung praktisch vermieden wird und welche sich auch für die Vorspannung
eignet.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine CFK-Lamelle mit den Merkmalen von
Anspruch 1 resp. durch das Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 resp. 12 bis 14.
[0010] Durch das Aufspalten der Enden einer CFK-Lamelle in wenigstens zwei, vorzugsweise
drei oder mehr Endfahnen wird die Oberfläche zur Verbindung mit einem Abschlusselement
wesentlich vergrössert. Damit erfolgt nun eine gute Krafteinleitung in die Enden der
CFK-Lamelle, welche über ein solches Abschlusselement auch einfach vorgespannt werden
können. Das in Blockform ausgebildete Abschlusselement kann nun entweder in eine Vertiefung
im Träger eingesetzt werden oder in der bevorzugten Ausführungsform mit keilförmiger
Aufspaltung mit flachem oder rauhem Boden auch einfach auf den Träger flächig aufgeklebt
und/oder verdübelt resp. verschraubt werden. Gerade diese Ausführungsform eignet sich
vorzüglich für die Vorspannung, welche vorzugsweise direkt über den Trägerteil erfolgt.
Beispielsweise kann dies durch Verspannung gegenüber einem in den Träger eingesetzten
Beschlagsteil erfolgen.
[0011] Die Aufspaltung der Enden der CFK-Lamellen kann vorzugsweise entweder in übereinanderliegende
Fahnen oder nebeneinanderliegende Fahnen erfolgen, resp. in einer Kombination aus
diesen beiden Varianten.
[0012] Das Aufspalten der Enden der CFK-Lamellen kann vorteilhafterweise auf der Baustelle
selbst in den jeweils erforderlichen Längen und Dimensionen erfolgen. Damit ist dieses
System sehr universell für die Verstärkung von praktisch beliebigen Trägerbauteilen
geeignet und kann mit oder auch ohne Vorspannung eingesetzt werden.
[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren der beiliegenden
Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den Querschnitt durch einen Träger mit auf der Unterseite angebrachter erfindungsgemässer
CFK-Lamelle;
Fig. 2 den Querschnitt durch den Kopfteil der CFK-Lamelle nach Figur 1;
Fig. 3 den Querschnitt durch das Ende einer CFK-Lamelle nach Figur 1 und 2;
Fig. 4 den Querschnitt durch einen Träger mit auf der Unterseite angebrachter weiterer
erfindungsgemässer CFK-Lamelle;
Fig. 5 den Querschnitt durch den Kopfteil der CFK-Lamelle nach Figur 4;
Fig. 6 den schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen alternativen Kopfteil
einer CFK-Lamelle;
Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch einen weiteren erfindungsgemässen alternativen
Kopteil einer CFK-Lamelle;
Fig. 8 die Aufsicht auf eine weitere alternative Ausführungsform des Kopfteils einer
CFK-Lamelle.
[0014] Figur 1 zeigt nun den Querschnitt durch einen zu verstärkenden Träger 1. Die Enden
der hierfür eingesetzten CFK-Lamelle 2 sind erfindungsgemäss in Abschlusselemente,
hier Ankerköpfen 3 und 4, eingesetzt. Die Ankerköpfe 3,4 können in gefrästen oder
gespitzten Ausnehmungen des Trägers 1 eingesetzt werden, wie in dieser Figur dargestellt.
Die CFK-Lamelle 2 wird mittels einer Kleberschicht 5 mit dem Träger 1 ganzflächig
oder partiell verbunden, ebenso werden auch die Ankerköpfe 3,4 damit verklebt. Zusätzlich
können die Ankerköpfe 3,4 durch eine Querspannvorrichtung 6, hier nur rein schematisch
dargestellt, mit dem Träger verbunden sein, was zu einer besseren Krafteinleitung
über die Ankerköpfe 3,4 von der CFK-Lamelle 2 in den Träger 1 führt. Dies Querspannvorrichtung
6 kann beispielsweise über durch den Träger 1 und die Ankerköpfe 3,4 hindurchgeführte
Gewindestangen oder Dübel erfolgen.
[0015] Die aus der CFK-Lamelle 2 und den Ankerköpfen 3,4 gebildete Verstärkungsvorrichtung
kann nun auch einfach vorgespannt werden, wie auf der rechten Seite der Figur 1 schematisch
dargestellt ist. Hierfür kann beispielsweise auf der Trägerunterseite 1 ein Winkelbeschlag
7 befestigt werden, an welchen eine Spannstange 8, welche an ihrem eine Ende mit dem
Ankerkopf 4 verbunden ist, angreift. Es ist vorteihaft, dass für eine Vorspannung
beide Ankerköpfe 3,4 mit einer solchen Spannvorrichtung ausgerüstet werden müssen.
Die Spannvorrichtung wird vor dem Aufkleben angebracht und kann nach dem Aushärten
der Klebeverbindung zwischen der CFK-Lamelle 2 resp. den Ankerköpfen 3,4 und dem Träger
1 wieder entfernt werden.
[0016] Figur 2 zeigt nun den Querschnitt durch einen der Ankerköpfe 3. Im quaderförmigen
Ankerkopf 3 sind hier vorzugsweise drei Führungs- resp. Halteschlitze 9 übereinanderliegend
angeordnet, welche das in drei Fahnen 2' aufgeteilte Ende der CFK-Lamelle 2, wie in
Figur 3 dargestellt, aufnehmen kann. Die Halteschlitze 9 sind hier nach oben und unten
keilförmig abgespreizt angeordnet und weisen querverlaufende Bohrungen 10 auf. Diese
Bohrungen 10 ergeben zusätzliche Verankerungspunkte für die Klebemasse, mit welcher
die Fahnen 2' der CFK-Lamelle 2 mit den Halteschlitzen 9 verbunden werden. Damit wird
die Einleitung von Zugkräften vom Träger 1 über den Ankerkopf 3 in die CFK-Lamelle
2 zusätzlich verbessert. Der grosse Vorteil liegt allerdings in der Aufspaltung des
Endes der Lamelle 2 in die Fahnen 2'. Diese Aufspaltung erfolgt vorzugsweise in Faserrichtung
der Lamellen, und es wird damit vorteilhafterweise eine Vergrösserung der Klebefläche
erreicht, ohne dass die Festigkeitseigenschaften der CFK-Lamelle 2 beeinträchtigt
werden.
[0017] Im vorliegenden Beispiel mit drei Fahnen 2' wird die Klebefläche gegenüber einer
herkömmlichen Lamelle, welche an ihrem Ende lediglich auf den Träger aufgeklebt ist,
versechsfacht, gegenüber der bekannten Lösung mit keilförmiger Ausnehmung im Träger
und Haftbrücken immer noch verdreifacht!
[0018] Um im Austrittsbereich der CFK-Lamelle 2 aus dem Ankerkopf 3 ein aufbiegen oder aufreissen
der Ankerkopfes durch Querkräfte, welche aus der keil- oder bogenförmigen Anordnung
der Halteschlitze 9 herrühren, zu vermeiden, ist vorzugsweise eine Querverstärkung
11 anzubringen, welche in Figur 2 nur schematisch angedeutet ist. Beispielsweise kann
diese Querverstärkung 11 mittels durch entsprechende Bohrungen im Ankerkopf 3 hindurchgeführte
und über Muttern verspannte Gewindestangen erfolgen. Somit werden allfällige Schubspannungsspitzen
im Austrittsbereich des Ankerkopfes 3 überdrückt und grössere Schubspannungen in dieser
Zone zulässig.
[0019] Weiter ist im Ankerkopf 3 beispielsweise eine Gewindebohrung 12 angebracht, in welche
eine Vorspannvorrichtung eingeschraubt werden kann, wie dies schematisch in Figur
1 dargestellt ist.
[0020] Figur 3 zeigt, wie bereits erwähnt, ein Ende der CFK-Lamelle 2 mit dem in drei Fahnen
2' aufgespaltenen Lamellenende. Die CFK-Lamelle kann mit herkömmlichen Mitteln nach
dem Ablängen auf die gewünschte Länge in die gewünschte Anzahl, in etwa gleich dicker
Fahnen 2' aufgespalten werden, beispielsweise mittels eines Hobels oder Messers. Vorteilhaft
dabei ist, dass an die Qualität der Aufspaltung verhältnismässig geringe Anforderungen
gestellt werden, wesentlich ist die Aufteilung in die entsprechende Anzahl Fahnen
2' zur Erzielung der Flächenvergrösserung für die Verbindung mit dem Ankerkopf 3.
[0021] In Figur 4 ist nun der Querschnitt durch einen Träger 1 mit an der Unterseite (Zugseite)
angebrachtem, erfindungsgemässen Verstärkungsvorrichtung, bestehend aus einer CFK-Lamelle
2 mit an den Enden angebrachten Ankerköpfen 12 und 13. Die Ankerköpfe 12, 13 sind
nun derart ausgebildet, dass die CFK-Lamelle 2 praktisch auf der Höhe der Kleberschicht
5 aus den Ankerköpfen 12, 13 austritt, und diese damit nicht versenkt in der Unterseite
des Trägers 1 angeordnet sein müssen, sondern ebenfalls flächig auf diese Unterseite
beispielsweise angeklebt werden können. Selbstverständlich können auch hier die in
Figur 1 angedeuteten Querspannvorrichtungen 6 angebracht werden, um einen höheren
Anpressdruck und damit eine höhere Zugfestigkeit der Verbindung zwischen den Ankerköpfen
12, 13 und der Trägerunterseite zu bewirken. Ebenfalls lassen sich diese Ankerköpfe
12, 13, wie die bereits vorgängig beschriebenen Ausführungsform, einfach vorspannen.
[0022] Figur 5 zeigt nun noch den Querschnitt durch einen Ankerkopf 12 und der entsprechenden
Anordnung der Halteschlitze 9. Der unterste Schlitz 9' ist dabei parallel zur auf
den Träger 1 aufliegenden Aussenwand 12' des Ankerkopfes 12 ausgebildet, die übrigen
Schlitze 9 sind unter einem spitzen Winkel dazu fächerförmig gegen Aussen weisend
angeordnet. Diese Anordnung bringt einerseits durch die Vergrösserung der Verklebungsoberfläche
der CFK-Lamelle 2 dieselben Vorteile wie bereits beschrieben, und ermöglicht andererseits
das flächige Aufbringen auch der Ankerköpfe 12, 13 ohne zusätzliche Ausnehmungen am
Träger 1. Auch bei diesen Ankerköpfen 12, 13 sind Querverstärkungsmittel 11, wie in
Figur 2 schematisch dargestellt, zur Vermeidung des Aufbiegens oder Aufreissens der
Ankerköpfe 12, 13 im Bereich des Austritts der CFK-Lamelle 2.
[0023] Als Material für die Ankerköpfe 3,4 resp. 12, 13 eignet sich einerseits Metall, welches
eine hohe Festigkeit, einfache Bearbeitbarkeit und gute Krafteinleitungseigenschaften
aufweist, und andererseits auch Kunststoff, insbesondere wenn die Korrosionsanforderungen
hoch sein müssen.
[0024] In Figur 6 ist nun die schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen
Verstärkungsvorrichtung dargestellt. Das Ende der CFK-Lamelle 2 ist hier in zwei übereinanderliegende
Fahnen 2' aufgespalten, welche an die Aussenseite eines keilförmig ausgestalteten
Ankerkopfes 14 zu liegen kommen. Sie können dort wiederum mit der Oberfläche des Ankerkopfes
14 durch eine Verklebung verbunden werden.
[0025] In einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform werden die aufgespaltenen Fahnen
2' des Endes der CFK-Lamelle 2 in einem aus parallel übereinander angeordneten Platten
15 gebildeten Ankerkopf gehalten, wie in Figur 7 im Längsschnitt dargestellt. Hier
kann vorteilhafterweise zusätzlich eine Verschraubung 16 zum gegenseitigen Anpressen
der Platten 15 resp. der Fahnen 2' eingesetzt werden.
[0026] In Figur 8 ist weiter die Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Endes der
CFK-Lamelle 2 dargestellt. Hier sind die Fahnen 2' nun nicht übereinander ausgebildet,
sondern sind seitlich nebeneinander ausgebildet. Auch hier wird die Aufspaltung vorzugsweise
entlang der Faserrichtung der CFK-Lamelle 2 vorgenommen.
[0027] Die erfindungsgemässen Verstärkungsvorrichtungen eignen sich insbesondere für die
Sanierung von bestehenden Beton-Trägerstrukturen, wie beispielsweise Decken oder Brückenträger.
Allerdings können sie auch für alle bekannten Anwendungen von herkömmlichen CFK-Lamellen
eingesetzt werden, wie beispielsweise Mauerwerke und Holztragwerke. Die einfache Vorspannbarkeit
ermöglichen die höhere Ausnützung der Festigkeitseigenschaften der CFK-Lamellen als
bei den bislang bekannten Verfahren. Zudem bewirkt die Vorspannung, dass auf der Zugseite
eines bestehenden Tragelementes eine Vorpressung erfolgt, was gerade beispielsweise
bei Brückenträgern vorteilhaft ist.
1. Verstärkungsvorrichtung für Tragstrukturen (1) mit CFK-Lamelle (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende der CFK-Lamelle (2) in mindestens zwei Fahnen (2') aufgespaltet
ist und in ein Abschlusselement (3,4;12,13) mündet.
2. Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils beide Enden der CFK-Lamelle (2) je in ein Abschlusselement (3,4;12,13) münden.
3. Verstärkungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnen (2') zumindestens teilweise in Halteschlitze (9;9') des Abschlusselementes
(3,4;12,13) eingesetzt sind, welche vorzugsweise zueinander keilförmig angeordnet
sind.
4. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenenden (2') in übereinanderliegende, etwa gleich dicke Fahnen aufgespalten
sind.
5. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteschlitze (9) des Abschlusselementes (3,4,12,13) eine rauhe oder gewellte
Oberfläche aufweisen.
6. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass quer zur Lamellenoberfläche angeordnete Bohrungen (10) im Abschlusselement (3) im
Bereich der Halteschlitze (9) angeordnet sind.
7. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (3,4,12,13) ein Quader aus Metall oder Kunststoff ist.
8. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (3,4,12,13) im Bereich des Austritts der CFK-Lamelle (2) quer
zur Austrittsrichtung angeordnete Verstärkungsvorrichtungen (11), vorzugsweise Gewindebolzen
aufweist.
9. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (3,4,12,13) gegenüber des Austritts der CFK-Lamelle eine Krafteinleitungsstelle,
vorzugsweise eine Gewindebohrung (12) aufweist.
10. Verstärkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteschlitze (9) derart keilförmig im Abschlusselement (3,4,12,13) angeordnet
sind, dass der unterste Halteschlitz (9') parallel zur Austrittsrichtung der Lamelle (2) angeordnet
ist und die übrigen Halteschlitze (9) jeweils mit zunehmendem Winkel von der Austrittsöffnung
her fächerförmig angeordnet sind.
11. Verfahren zur Verstärkung von Tragelementen (1) mit Verstärkungsvorrichtungen nach
einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die entsprechende Länge abgelängten CFK-Lamellen (2) jeweils an mindestens
einem Ende in mindestens zwei in etwa gleich dicke resp. breite Fahnen (2') aufgetrennt
resp. aufgespalten wird und mit einem Abschlusselement (3,4;12,13) in Verbindung gebracht
wird, und diese Anordnung an die Zugseite des zu verstärkenden Tragelementes (1) aufgeklebt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnen (2') der CFK-Lamelle (2) in separate, vorzugsweise zueinander fächerförmig
angeordnete Halteschlitze (9,9') jeweils eines Abschlusselementes (3,4,12,13) eingeführt
und dort verklebt resp. mit einer Klebemasse vergossen werden
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der CFK-Lamelle (2) jeweils in drei Fahnen (2') aufgetrennt resp. aufgespalten
werden und die Anordnung vor dem Verkleben mit dem Tragelement (1) gegenüber diesem
selbst mittels Spannmitteln (7,8) vorgespannt wird und anschliessend in vorgespanntem
Zustand auf das Tragelement (1) aufgeklebt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspaltung der CFK-Lamelle (2) in Faserrichtung erfolgt.
1. Reinforcing device for supporting structures (1) with CFK panel (2) characterized in that at least one end of CFK panel (2) is split into at least two strips (2') and terminates
in an end element (3, 4; 12, 13).
2. Reinforcing device according to Claim 1 characterized in that each of the two ends of CFK panel (2) terminates in an end element (3, 4; 12, 13).
3. Reinforcing device according to Claim 1 or 2 characterized in that the strips (2') are inserted at least partially into retaining slots (9; 9') of end
element (3, 4; 12, 13) that are preferably located wedgewise relative to one another.
4. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 3 characterized in that the panel ends (2') are split into superimposed strips of approximately equal thickness.
5. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 4 characterized in that retaining slots (9) of end element (3, 4; 12, 13) have a rough or corrugated surface.
6. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 5 characterized in that bores (10) located transversely to the surface of the panel are located in end element
(3) in the vicinity of retaining slots (9).
7. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 6 characterized in that the end element (3, 4; 12, 13) is a parallelepiped made of metal or plastic.
8. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 7 characterized in that the end element (3, 4; 12, 13) in the vicinity of the outlet of the CFK panel (2)
has reinforcing devices (11), preferably threaded bolts, located transversely to the
outlet direction.
9. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 8 characterized in that the end element (3, 4; 12, 13) has a force-introduction point, preferably a threaded
bore (12) opposite the outlet of the CFK panel.
10. Reinforcing device according to one of Claims 1 to 9 characterized in that the retaining slots (9) are located wedgewise in end element (3, 4; 12, 13) in such
fashion that the lowest retaining slot (9') is parallel to the outlet direction of
panel (2) and the other retaining slots (9) are each located fanwise with an increasing
angle from the outlet opening.
11. Method for reinforcing supporting elements (1) with reinforcing devices according
to one of Claims 1 to 10 characterized in that the CFK panels (2) cut to the appropriate length are separated or split at at least
one end into at least two strips (2') of approximately the same thickness or width
and are brought into a connection with an end element (3, 4; 12, 13) and this arrangement
is glued to the tension side of the supporting element (1) to be reinforced.
12. Method according to Claim 11 characterized in that the strips (2') of CFK panel (2) are introduced into separate retaining slots (9,
9') of an end element (3, 4; 12, 13) preferably arranged fanwise with respect to one
another and glued there or soaked with an adhesive.
13. Method according to Claim 11 or 12 characterized in that the ends of the CFK strips (2) are each separated or split into three strips (2')
and the arrangement, before gluing with supporting element (1), is pretensioned relative
to the latter by clamping means (7, 8) and then glued in the pretensioned state to
supporting element (1).
14. Method according to one of Claims 11 to 13 characterized in that the CFK panel (2) is split in the fiber direction.
1. Dispositif de renfort pour structures porteuses (1) avec lamelle (2) en CFK, caractérisé en ce qu'au moins une extrémité de la lamelle CFK (2) est fendue en au moins deux lames (2')
et débouche dans un élément terminal (3, 4; 12, 13).
2. Dispositif de renfort selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux extrémités débouche dans un élément terminal (3, 4; 12, 13).
3. Dispositif de renfort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites lames (2') sont introduites au moins partiellement dans des rainures de
retenue (9; 9') de l'élément terminal (3, 4; 12, 13) arrangées de préférence en forme
de coin l'une par rapport à l'autre.
4. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités (2') des lamelles sont divisées en des lamelles superposées ayant
approximativement la même épaisseur.
5. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les rainures de retenue (9) de l'élément terminal (3, 4; 12, 13) présentent une surface
rugueuse ou ondulée.
6. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par des perçages (10) disposés transversalement par rapport à la surface des lamelles
dans la zone des rainures de retenue (9) de l'élément terminal (3).
7. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément terminal (3, 4; 12, 13) est un bloc parallélépipède en métal ou matière
plastique.
8. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément terminal (3, 4, 12, 13) comprend dans la zone de sortie de la lamelle CFK
(2) des éléments de renfort (11), de préférence des boulons filetés, disposées transversalement
par rapport à la direction de sortie.
9. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément terminal (3, 4, 12, 13) comprend en face de la sortie de la lamelle CFK
un point d'introduction des forces, de préférence un perçage fileté (12).
10. Dispositif de renfort selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les rainures de retenue (9) sont disposées en forme de coin dans l'élément terminal
(3, 4, 12, 13) de telle manière, que la rainure (9') la plus inférieure (9') soit
disposée parallèlement à la direction de sortie de la lamelle (2) et les autres rainures
(9) soient disposées en éventail avec angles croissants à partir de l'ouverture de
sortie.
11. Procédé pour renforcer des éléments porteurs (1) à l'aide de dispositifs de renfort
selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les lamelles CFK (2) coupées à la longueur voulue sont fendues chacune à au moins
une des leurs extrémités en au moins deux lames (2') ayant approximativement la même
épaisseur respectivement largeur et sont mise en connexion avec un élément terminal
(3, 4; 12, 13) et en ce que cette structure est collée sur le côté soumis à tension de l'élément porteur (1)
à renforcer.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les lames (2') de la lamelle CFK (2) sont introduit dans des rainures de retenue
(9, 9') individuelles, de préférence disposées en éventail, d'un élément terminal
(3, 4; 12, 13) et y sont fixées par collage ou par culottage au moyen d'une masse
de scellage.
13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les extrémités de la lamelle CFK (2) sont divisées respectivement fendues en trois
lames (2') et en ce que la structure avant sa connexion avec l'élément porteur (1) est précontrainte par
rapport à ce dernier par des moyens de tension (7, 8) pour être collée ensuite à l'état
précontraint sur l'élément porteur (1).
14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la lamelle CFK (2) est fendue en direction des fibres.