Drahtbündelverankerung für Betonkonstruktionen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtbündelverankerung für Betonkonstruktionen, mit von den Drahtenden des Bündels durchsetztem Anker.
Es sind verschiedene Drahtbündelverankerun- gen bekannt, die einen Anker aus Stahl besitzen, in welchem eine Mehrzahl von Drähten durch Keile, aufgestauchte Köpfchen und dergleichen verankert sind.
Eine solche Verankerung sollte den folgenden Er fordernissen genügen: 1. Das einzelne Drahtbündel muss auf einer mög lichst kleinen Fläche des Ankers befestigt werden können. Nur damit ist es möglich, ein Drahtbündel auf seine ganze Länge und vor allem an den beiden Enden in Ausnehmungen oder Hüllen von geringem Querschnitt zu führen, ohne dass die Drähte an den Enden zu grosse Knickwinkel aufweisen, was tech nisch und praktisch sehr wichtig ist.
2. Der Anker muss einwandfrei gegen die vor- zuspannendeKonstruktion abgenützt werden können. 3. Falls es sich nicht um eine feste, sondern um eine Vorspannverankerung handelt, muss am Anker eine Spanneinrichtung angreifen können.
4. Ferner sollte der Anker sowohl allein als auch in Verbindung mit anderen Verankerungsteilen Ver wendung finden können; z. B. als fester Anker für ein oder mehrere Drahtbündel, als sogenannter Durchstossanker, als einfacher Stützanker mit Unter lagsstücken oder als Anker, der gegen erhärteten Ein- pressmörtel abgestützt werden kann.
Obwohl die meisten bekannten Drahtbündelver- ankerungen die eine oder andere der genannten Be dingungen befriedigend erfüllen kann, ist doch bisher keine Verankerung bekanntgeworden, die allen vier Bedingungen gleichzeitig gerecht wird.
Demgegenüber gestattet die erfindungsgemässe Verankerung die einwandfreie Erfüllung aller ge- nannten Anforderungen. Zu diesem Zweck ist die Drahtbündelverankerung nach vorliegender Erfin dung dadurch gekennzeichnet, dass der Anker als Vollkörper mit Bohrungen für den Drahtendendurch- tritt ausgebildet ist, wobei für ein Bündel das Ver hältnis der totalen Drahtquerschnittsfläche zu der von einer Umhüllungslinie aller Bohrungen .dieses Bündels umgrenzten Fläche mindestens 0,
2 beträgt.
Durch Einhaltung dieses Verhältnisses ist eine sehr enge Bündelung der Drähte möglich, ohne dass die einwandfreie Abstützmöglichkeit des Ankers an der Betonkonstruktion irgendwie beeinträchtigt wird; der Anker kann zylindrisch und mit Aussengewinde versehen oder als Platte für ein oder mehrere Bündel ausgebildet sein.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt: Fig. 1 in Stirnansicht einen zylindrischen Anker mit Aussengewinde, Fig. 2 im Axialschnitt einen Anker nach Fig. 1, zwei Varianten der Drahtverankerung zeigend,.
Fig. 3 ein erstes Beispiel einer den Anker nach Fig. 1 verwendeten festen Verankerung im Axial schnitt, Fig. 4-6 je ein weiteres Beispiel einer den Anker nach Fig. 1 verwendenden Verankerung im Axial- schnitt, Fig. 7 und 8 im Axialschnitt ein weiteres Beispiel einer Verankerung in zerlegtem bzw. zusammen gebautem Zustand,
Fig. 9 im Axialschnitt eine den Anker nach Fig. 1 verwendenden Drahtbündelkupplung, Fig. 10a und 10b im Axialschnitt ein Beispiel einer Kombination aus Verankerung eines ersten und Kupplung eines zweiten Drahtbündels, Fig. 11 und 12 in Stirnansicht bzw. Axialschnitt eine Doppelbündelverankerung, Fig. 13 und 14 in Stirnansicht bzw. im Axial schnitt eine Verankerung mit flachem Drahtbündel, Fig. 15 und 16 in Stirnansicht bzw.
im Axial schnitt eine Verankerung mit zylindrischem Anker und sternförmiger Drahtverteilung und Fig. 17 und 18 in Stirnansicht bzw. im Axial schnitt eine Verankerung mit Sechskantanker und entsprechender Drahtverteilung.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anker 1 ist ein zylindrischer Vollkörper mit ebenen Stirnflächen, mit Aussengewinde 2 und mit einer Vielzahl von zylin drischen Bohrungen 3. Die Bohrungen 3 liegen im Querschnitt auf einem Netz von sich unter einem Winkel von 60 kreuzenden Linien. Der Bohrungs abstand wird dadurch sehr klein und die Bohrungen lassen sich mittels einer automatischen Koordinaten boh.rmaschine herstellen. Beim gezeichneten Beispiel sind 55 Bohrungen 3 vorgesehen; diese Zahl kann aber entsprechend den im Spannbetonbau üblichen Drahtbündeln von 6-55 oder mehr Drähten variie ren.
Der Drahtdurchmesser, dem der Durchmesser der Bohrungen 3 angepasst ist, liegt üblicherweise zwischen. 5 und 12 mm.
Wie Fig. 2 zeigt, dient jede Ankerbohrung 3 dem Durchstecken eines Drahtes 4. Nach der in Fig. 2 oben gezeigten Variante sind die einzelnen Drähte 4, die aus höchstwertigem Stahl bestehen, mit an gestauchten Köpfchen 4a versehen., deren dem Draht zugekehrte ebene Stirnfläche gegen die ebene Aussen fläche des Ankers 1 abgestützt ist. Bei der in Fig. 2 unten gezeigten Variante sind die Drähte 4 mit ko nischen Köpfchen 4b versehen, die in konischen An senkungen der Bohrungen 3 abgestützt sind. Es ver steht sich, dass die Drähte 4 auch in anderer Weise, z. B. mittels Keilen oder Gewinde, im Anker 1 ver ankert sein könnten.
Die Drähte 4 bzw. deren Bohrungen sind so über den Ankerquerschnitt verteilt angeordnet, dass das Verhältnis der totalen Drahtquerschnittsfläche zu der von einer Umhüllungslinie a aller Bohrungen um grenzten, Fläche mindestens 0,2 beträgt. Praktisch ist es möglich, dieses Verhältnis mit 0,3-0,5 anzuneh men. Bei einem gedrungenen Anker 1 nach Fig. 1 und 2 ist es anderseits möglich, für das Verhältnis der totalen Drahtquerschnittsfläche zur Gesamtquer schnittsfläche oder zur Kernquerschnittsfläche des Gewindes des Ankers einen Wert von mindestens 0,2 einzuhalten; in praktischen Fällen lässt sich dafür ohne weiteres ein Wert von 0,25-0,4 erreichen.
Fig. 3 zeigt eine Festverankerung, wie sie bei verhältnismässig kurzen Spanngliedern zur Anwen dung kommt. Das Spannglied (Drahtbündel) wird in diesem Fall nur auf einer, das heisst auf der nicht gezeichneten Seite gefasst, gespannt und verankert, während die sogenannte feste Seite im betreffenden Endteil der Betonkonstruktion einbetoniert wird. Beim gezeichneten Beispiel sind die Drähte 4 des Spanngliedes im Anker 1 verankert, wobei auf dessen Aussengewinde eine Verankerungsscheibe 5 auf geschraubt ist.
Wie die Fig. 4-6 zeigen, lässt sich der gedrungene zylindrische Anker 1, der zweckmässig aus einem ver güteten legierten Stahl besteht, ohne weiteres für die verschiedensten Verankerungsarten verwenden. Ge mäss Fig. 4 ist der Anker 1 durch eine zylindrische Ausnehmung 6 in der Betonkonstruktion nach aussen geführt und mittels einer Mutter 7 gegen eine in die Betonkonstruktion eingelassene Unterlagsplatte 8 ab gestützt.
Gemäss Fig. 5 ist der Anker 1 auf der den Drähten 4 zugekehrten Stirnseite mit einer Abstütz- platte 9 verbunden, die unter Zwischenlage von Unterlagstücken 10 gegen die Platte 8 abgestützt ist.
Beim Beispiel nach Fig. 6 ist der Anker 1 analog dem vorangehend genannten Beispiel mit einer über den Ankerumriss vorstehenden Abstützplatte 9 ver sehen. Bei dieser Verankerungsart wird das Spann glied mittels einer z. B. am Gewinde des Ankers 1 angreifenden Zugvorrichtung gespannt, wobei der Anker innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung 6 der Betonkonstruktion verbleibt. Dann wird hinter die Platte 9 Mörtel 11 in die Ausnehmung 6 ein gespritzt, wobei der Anker so lange in seiner Spann lage gehalten wird, bis der :Mörtel 11 erhärtet ist.
Danach. stützt sich der Anker 1 mit seiner Platte 9 auf dem erhärteten =Mörtel 11 ab. Der Einpressmörtel 11 ist durch eine Bewehrungseinlage 12, z. B. eine Drahtschraube, umschnürt.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte, gedrungene Anker 1 kann auch mit weiteren Teilen kombiniert werden, wie dies bedspielsweise in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Bei diesem Beispiel ist eine auf das Aussengewinde 2 des Ankers 1 passende Zughülse 13 mit Innen- und Aussengewinde von annähernd dop pelter Ankerlänge vorgesehen. Auf den vor dem Spannen des Spanngliedes in der Ausnehmung 6 der Betonkonstruktion liegenden Anker 1 wird die Zug hülse 13 so weit aufgeschraubt, dass sie mit ihrer halben Länge noch über den Anker 1 vorsteht. Dann wird in diesen vorstehenden Zughülsenteil die Spindel einer nicht gezeichneten Zugvorrichtung ein geschraubt.
Beim anschliessenden Spannen des Spann gliedes wird der Anker 1 mit der Zughülse 13 min destens teilweise aus der Ausnehmung 6 der Beton konstruktion herausgezogen.. Auf den vorstehenden Zughülsenteil wird nun eine Mutter 14 aufgeschraubt, mittels welcher das Spannglied gegen eine Unterlags- platte 8 an der Betonkonstruktion abgestützt wird (Fig. 8). Die Zughülse 13 wird aus dem für ihren Verwendungszweck geeignetsten Werkstoff, zweck mässig einem zähen Walzstahl, hergestellt.
Diese Mög_ lichkeit der den unterschiedlichen Beanspruchungen vonAnker undZughülse angepassten Werkstoffwahl für diese Elemente ist ein besonderer Vorteil dieser mehrteiligen Verankerung.
Wie die Fig. 9, 10a, 10b zeigen, lassen sich alle bzw. ein Teil der Elemente der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Verankerung auch zur Schaffung einer Drahtbündelkupplung verwenden. Wo relativ lange Spannglieder erforderlich sind, z.
B. im Grossbrük- kenbau, ist es oft notwendig, zwei oder mehrere Drahtbündel miteinander zu verbinden. Gemäss Fig. 9 ist an beiden miteinander zu kuppelnden Drahtbün- delenden ein Anker 1 vorgesehen, wobei vor - dem Verbinden der beiden Spannglieder auf den Anker des einen Spanngliedes eine Zughülse 13 auf geschraubt ist, und zwar so, dass ihre eine Stirnseite nicht über die die Drahtköpfchen abstützende Stirn seite des Ankers vorsteht.
Dann wird der Anker 1 des andern Spanngliedes unmittelbar vor den Anker des ersten Spanngliedes gelegt, worauf die Zughülse 13 über den zweiten Anker in die in Fig. 9 gezeigte Lage geschraubt wird.
In den Fig. 10a und 10b ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem unter Verwendung der beim Beispiel nach Fig. 7 und 8 vorgesehenen Ankerteile und in gleicher Weise ein erstes Spannglied gespannt und gegen die Betonkonstruktion abgestützt, worauf nach dem Entfernender Zugspindel ein Gewindebolzen 15 von annähernd doppelter Länge des Ankers 1 in den vorstehenden Teil der Zughülse 13 des verankerten Spanngliedes eingeschraubt wird.
Auf den Anker 1 des zweiten Spanngliedes wird eine Zughülse 13 an nähernd bündig mit der Abstützfläche der Drahtköpf chen aufgeschraubt, bevor der Anker 1 dieses Spann gliedes zum Anliegen an die freie Stirnfläche des Gewindebolzens 15 gebracht wird. Dann wird die letztgenannte Zughülse 13 analog dem Beispiel nach Fig. 9 über den vorstehenden Teil des Gewindebol zens 15 geschraubt (Fig. 10b), so dass eine einwand freie Kupplung zwischen den beiden Spanngliedern geschaffen ist.
Bei den vorangehend beschriebenen Verankerun gen war als Anker stets ein zylindrischer Vollkörper mit Aussengewinde vorgesehen, dessen Kernquer schnittsfläche praktisch vollbesetzt ist mit Durch steckbohrungen für die Drahtenden. Wie die Fig. 11 bis 18 zeigen, sind aber auch andere Ankerformen möglich. Fig. 11 und 12 zeigen z. B. einen im Grund riss rechteckigen Anker 16 für die Verankerung zweier paralleler nebenein.anderliegender Spannglie der.
Jedes Spannglied setzt sich aus einer Vielzahl von Drähten 4 zusammen, die mittels angestauchter Köpfchen 4a an der einen Stirnfläche des Ankers 16 abgestützt sind; diese Abstützung könnte natürlich auch mittels konischer Köpfchen oder mittels Keilen erfolgen. Die Drähte 4 bzw. die Durchsteckbohrun- gen 3 jedes Bündels sind in zueinander parallelen Reihen innerhalb einer quadratischen Umrisslinie a angeordnet.
Auch hier gilt, dass das Verhältnis der totalen Drahtquerschnittsfläche jedes Bündels zu der von der Umhüllungslinie a der Durchsteckbohrungen 3 begrenzten Fläche mindestens 0,2, zweckmässig aber 0,3 bis 0,5 beträgt. Trotz relativ kleinen Ge samtabmessungen des Ankers 16 bleibt dadurch sein vorstehender freier Rand genügend gross, um eine einwandfreie Verankerung der Spannglieder an bzw. in der Betonkonstruktion zu gewährleisten. Beim Beispiel nach den Fig. 13 und 14 ist der Anker eine zur Schaffung von Schultern 17 an den Längsrändern abgesetzte rechteckige Platte 18.
Die Durchsteckbohrungen 3 der Drähte 4 des Drahtbün dels sind ,in zueinander parallelen Reihen innerhalb einer rechteckigen, durch die Umrisslinie a begrenz ten Querschnittsfläche angeordnet, so dass ein relativ flaches, dicht gepacktes Bündel gebildet ist. Auch hier ist das Verhältnis zwischen totalem Drahtquer schnitt zu der von der Linie a umgrenzten Fläche mindestens 0,2. Zum Spannen dieses Bündels kann eine an den Schultern 17 des Ankers 18 angreifend;, Zange 19 einer Zugvorrichtung verwendet werden (Fig. 14).
Die Abstützung des Ankers 18 an der Betonkonstruktion erfolgt mittels Unterlagstücken 20.
Beim Beispiel nach den Fig. 15 und 16 ist ein zylindrischer, als Vollkörper mit Durchsteckbohrun- gen 3 ausgebildeter Anker 21 vorgesehen, der zum Ansetzen einer Zughülse einer Zugvorrichtung mit Aussengewinde dient. Die sternförmige Umhüllungs linie a der Durchs.teckbohrungen 3 begrenzt auch hier eine relativ kleine Fläche, so dass das. Verhältnis der totalen Drahtquerschnittsfläche zu der von der Linie a umgrenzten Fläche mindestens 0,2 beträgt.
Der über die von der Linie a umgrenzte Fläche vorste hende Rand des Ankers 21 dient der Abstützung des gespannten Drahtbündels, z. B. mittels Unterlagstük- ken 20 an der Betonkonstruktion.
Bei dem in den Fig. 17 und 18 gezeigten Beispiel sind die Drähte 4 des Bündels bzw. die Durchsteck- bohrungen 3 innerhalb einer Sechseckfläche eines sechskantigen, plattenförmigen Ankers 22 angeord net.
Das Verhältnis des totalen Drahtquerschnittes zu der von der Hüllinie der Bohrungen 3 begrenzten Fläche beträgt mindestens 0,2, ist aber zweckmässig so gross, dass das Verhältnis des totalen Drahtquer schnittes zur Gesamtquerschnittsfläche dies Ankers 22 mindestens 0,2 beträgt. Damit ;ist wiederum ein gedrungener Anker geschaffen, der, wie z. B. die Zeichnung zeigt, mittels einer seitlich über den, Anker vorstehenden Unterlagsplatte 23 mit den Bohrungen 3 entsprechenden Bohrungen für die Drähte 4 an der Betonkonstruktion abgestützt werden kann.
Die Anker aller beschriebenen. Beispiele gewähr leisten eine sehr kompakte Bündelung der Drähte. Damit wird nicht nur ein relativ kleiner Anker er zielt, was seine Herstellung aus bestgeeignetem Ma terial wirtschaftlich tragbar macht, sondern die sonst übliche Spreizung der Drähte an der Verankerungs- stelle fällt praktisch weg.
Durch Einhalten der ge nannten Flächenverhältnisse lässt sich wie gezeigt auch ein Anker herstellen, der als Grundkörper für die verschiedensten Kombinationen mit andern An kerteilen verwendbar ist, was seine Anwendung für die verschiedensten Verankerungsarten ermöglicht.