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Zugbolzenmuffe zum Anschluß an walzprofilierte Vorspannstäbe mit kreisrundem
Kernquerschnitt Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugbolzenmuffe zum Anschluß
an walzprofilierte Vorspannstäbe mit kreisrundem Querschnitt und wenigstens einer
gerade oder schraubenlinienförmig verlaufenden Längsrippe.
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Es sind bereits zahlreiche Verfahren bekannt, um die Vorspannkraft
in runde Einzelstäbe einzuleiten. Dies kann z. B. durch Gewinde erfolgen, die nach
dem Ablängen, aber vor dem Einbau der Spannstäbe auf deren Enden aufgebracht werden,
wobei in den Spannvorrichtungen Zugbolzen angeordnet sind, die entsprechende Innengewinde
aufweisen; es wird also hier so vorgegangen, daß das Aufrollen oder Einschneiden
des Gewindes unabhängig vom späteren Spannvorgang erfolgt. Weiterhin ist es bekannt,
auf die Spannstabenden geeignet ausgebildete Stauchungen oder andere Verformungen
aufzubringen, die nach dem Ablängen, aber vor dem Einbau der Spannstäbe auf deren
Enden kalt oder warm aufgedrückt werden; diesen Stauchungen oder Verfonnungen entsprechen
dann gegengeformte Teile am Zugbolzen der Spannvorrichtung. Weiterhin sind Klemmbacken
bekannt, die die überstehenden Spannstabenden außerhalb der Schalung bzw. des erhärteten
Betons des Bauteils fassen.
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Die bekannten Verfahren haben in verschiedener Hinsicht Nachteile.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Bearbeitung der Spannstäbe vor dem Einbau,
jedoch nach dem Ablängen insofern nachteilig ist, als ein ungenaues Ablängen Schwierigkeiten
beim Ansetzen der Spannvorrichtung mit sich bringt; weiterhin sind die vor dem Einbau
verformten Einzelstäbe insofern nachteilig, als sie einen Stahlmehrverbrauch bedingen,
da derartige Einzelstäbe zunächst in Überlängen eingesetzt und später,
d. h. also nach hergestelltem Verbund mit dem Beton, an der Detonstirawand
abgetrennt werden müssen.
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Der eben erwähnte, beim Masseneinsatz von Vorspannstahl besonders
wesentliche Wirtschaftlichkeitsfaktor belastet die Gesamtkosten des Bauwerks um
so mehr, je häufiger der Vorspannstahl je Kubikmeter Beton ist bzw.
je kürzer die Vorspannstahlzuschnittlängen sind. Es ist offensichtlich, daß
bei Serienfertigungen oder einer Massenfertigung von Betonfertigteilen, z. B. von
vorgespannten Eisenbahnschwellen, relativ geringer Länge, der eben angegebene Wirtschaftlichkeitsfaktor
besonders schwerwiegend ist._Der Vollständigkeit halber muß noch erwähnt werden,
daß die Aufwendungen für die Stahlbearbeitung oft nur für den eigentlichen Herstellvorgang
des Bauteils erforderlich sind, was besonders z. B. für profilierte Spannstähle
gilt, die keine besonderen Endverankerungsteile erfordern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bei den
bekannten Verfahren verwendeten Vorrichtungen auszuschalten und eine Zugbolzenmuffe
zu schaffen, die auf einfachste Weise eine Verbindung zwischen der Spannvorrichtung
und dem Einzelstab ermöglicht.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Innengewinde
der Muffe an seinem vorderen Ende konisch oder etwa konisch so erweitert ist, daß
es beim Aufdrehen die Rippen des Stabes erfaßt und querrillenartig verfonnt.
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Eine Abwandlung kann darin bestehen, daß erfindungsgemäß das Innengewinde
der Muffe aus mehreren Reihen von keilförmigen Gewindestücken und dazwischenliegenden,
im wesentlichen gewindefreien Längsmiten besteht, so daß die Muffe auf den Stab
aufgeschoben und durch eine Teildrehung an ihm dadurch befestigbar ist, daß die
keilförmigen Gewindestücke sich in die Längsrippen des Stabes eindrücken und sie
querrillenartig verfonnen; bei dieser Ausführungsform können z. B. zweckmäßigerweise
vier Reihen von keilförmigen Gewindestücken vorgesehen sein und die Teildrehung
um einen kleineren Winkel als 901 erfolgen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen F i g. 1 a und 1 b einen Spannstab in unverformtem und verformtem
Zustand, F ig. 2 a und 2 b einen sogenannten Torstahl in unverformtem und
verformtem Zustand, F i g. 3 a und 3 b einen Spannstab mit vier Längsrippen
in unverforintem und verformtem Zustand in Schrägriß und Querschnitt,
F
i g. 4 einen Längsschnitt durch das muffenartige Ende eines Zugbolzens gemäß
Linie IV-IV von F i g. 5,
Fig.5 einen Schnitt gemäß LinieV-Vvon Fig.4,
F i g. 6 eine weitere Ausführungsform eines rauffenartigen Endes des Zugbolzens
in Längsschnitt gemäß Linie VI-VI von F i g. 7 und F i g. 7 einen
Schnitt gemäß Linie VII-VII von F ig. 6.
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Die in F i g. 1 a, 2 a und 3 a dargestellten verschiedenen
Ausführungsformen von Spannstäben werden in üblicher Weise im Walzwerk hergestellt
und an die Baustelle geliefert.
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Der in F i g. 1 a dargestellte Vorspannstahl weist zwei Längsrippen
1 auf, wobei die Längsrippen diametral gegenüberliegen. Die im vorliegenden
Fall vorgesehenen zwei Längsrippen sind in gleichmäßigen Abständen durch Querrippen
2 miteinander verbunden, wobei die Querrippen eine Höhe aufweisen, die geringer
ist als die der Längsrippen.
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Die Querrippen sind, wie aus F i g. 1 a und 1 b
ersichtlich,
jeweils versetzt zueinander angeordnet. In F i g. 1 b ist derselbe Vorspannstahl,
jedoch in bereits verformtem Zustand dargestellt. Durch Aufdrehen des weiter unten
näher beschriebenen muffenartigen Endes eines Zugbolzens sind die Rippen, und zwar
die Längsrippen 1 wie auch die Querrippen 2, durch Verdrängen verformt worden.
Die Rillen 3 verlaufen gewindeartig, so daß, wie weiter unten näher beschrieben,
ein regelrechtes Aufschrauben des Zugbolzens möglich ist. Die Verformung erstreckt
sich ausschließlich auf die Rippen, so daß der Kernquerschnitt des Vorspannstahls
unbearbeitet bleibt. Auf Grund zahlreicher und langwieriger Versuche wurde festgestellt,
daß die Verbindung zwischen Zugbolzen und Rippung der walzprofilierten Stähle absolut
ausreichend ist, so daß die Vorspannkraft von der Spannvorrichtung in den Einzelstab
zuverlässig eingeleitet werden kann.
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In F i g. 2 a ist das unverformte Ende eines sogenannten Torstahls
dargestellt. Die Längsrippen 4 sind schraubenlinienförmig um die Achse des Spannstahles
gewunden. Dazwischen sind kurze Rippen 5
schraubenlinienförmig angeordnet,
die jedoch eine wesentlich geringere Höhe als die Längsrippen 4 aufweisen.
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Nach dem Aufschrauben des Zugbolzens, der weiter unten näher beschrieben
wird, weisen auch in diesem Fall die Rippen Querrillen auf; diese Rillen
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sind in die höhere Längsrippe 4 stärker eingedrückt als in die dazwischenliegenden
niedrigeren Rippen 5.
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Bei der in F i g. 3 a und 3 b dargestellten Ausführungsform
sind auf dem an sich glatten Einzelstab beispielsweise vier Längsrippen
10 vorgesehen, die jeweils, wie aus der Querschnittszeichnung ersichtlich,
um 90' zueinander versetzt sind. Die Bedeutung dieser Längsrippen wird weiter
unten hervorgehoben.
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In F i g. 4 und 5 ist das muffenartige Ende eines Zugbolzens
einer beliebigen Vorspannvorrichtung im Längsschnitt dargestellt. An einem Zugbolzen
15
mit Außengewinde 16 ist eine Muffe 17 durch Schraubverbindung
befestigt. Zur Vermeidung eines Lösens der Schraubverbindung ist ein Keil
18 vorgesehen, der mit einem Ring 19 auf dem Zugbolzen 15 gehalten
wird. Die Zugbolzenmuffe 17 oder das muffenartige Ende des Zugbolzens ist
mit einem Innengewinde 20 versehen, welches an seinem vorderen Ende konisch oder
etwa konisch erweitert ist. Die Erweiterung dient zum Aufsetzen des Zugbolzens auf
das Ende eines Einzelstabes, z. B. gemäß F i g. 1 a oder F i g. 2
a. Nach Aufsetzen des muffenartigen Endes 17 auf den Einzelstab wird der
Zugbolzen wie bei einem Aufschrauben eines Gewindes gewaltsam aufgedreht. Hierdurch
werden, wie aus F i g. 1 b und 2b ersichtlich, die Rippen verformt,
wodurch eine einwandfrei feste Verbindung zwischen Zugbolzen und Einzelstab hergestellt
wird. Hierauf kann unmittelbar der Spannvorgang einsetzen.
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Nach dem Entkuppeln der Vorspannvorrichtung vom Zugbolzen wird letzterer
in gegenläufiger Drehung vom Einzelstab gelöst, wobei selbstverständlich vorausgesetzt
wird, daß der Beton oder die Füllung des Spanngliedkanals bei nachträglichem Verbund
erhärtet ist.
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Bei der in F i g. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform
der Zu-bolzenmuffe 21 ist von einem lediglich längsgerippten Vorspannstahl gemäß
F i g. 3 a und 3 b ausgegangen worden.
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Die Muffe 21, die genau wie bei den Ausführungsformen gemäß F i
g. 4 an einem Zugbolzen befestigt werden kann, weist in ihrer Aushöhlung
22 vier Längsnuten 23 (F i g. 7) auf, die den Längsrippen
10
gemäß F i g. 3 a entsprechen und zunächst zum axialen Verschieben
der Muffe 21 auf dem Einzelstab dienen. Nach einer Drehung des Zugbolzens in Pfeilrichtung
24 um etwas weniger als 901 drücken sich die in der Aushöhlung 22 angeordneten
Keile 25 in die Längsrippen ein, so daß eine innige Verbindung zwischen der
Muffe 21 und dem Einzelstab hergestellt ist.