EP1007809B1 - Verstärkungsvorrichtung für tragstrukturen - Google Patents

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EP1007809B1
EP1007809B1 EP98937382A EP98937382A EP1007809B1 EP 1007809 B1 EP1007809 B1 EP 1007809B1 EP 98937382 A EP98937382 A EP 98937382A EP 98937382 A EP98937382 A EP 98937382A EP 1007809 B1 EP1007809 B1 EP 1007809B1
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EP
European Patent Office
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cfk
panel
end element
reinforcing device
strips
Prior art date
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EP98937382A
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Inventor
Gregor Schwegler
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Sika Schweiz AG
Original Assignee
StressHead AG
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Publication date
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    • E04C5/12—Anchoring devices
    • E04C5/127—The tensile members being made of fiber reinforced plastics
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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    • E04C3/26—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed
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    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
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    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y10T156/1059—Splitting sheet lamina in plane intermediate of faces

Definitions

  • the present invention relates to a Reinforcement device according to the preamble of claim 1 and a method for reinforcing beams after the Preamble of claim 11.
  • Support structures can consist of conventionally constructed walls Be brick or for example reinforced concrete walls or - beams, wood, plastic or steel beams.
  • the reinforcement of such has long been known Support structures with retrofitted steel plates.
  • the steel plates i.e. band-shaped steel sheets resp. Steel slats are placed on one or two sides of the Glued supporting structure, preferably on the train loaded sides of the supporting structure.
  • the advantage of this The process was that it was relatively quick can be carried out, but high demands the glue, i.e. the preparation of the parts and the Implementation of the gluing must be under precisely defined Ratios take place to get the desired effect to reach. Problems with this method occur in particular in the corrosion area, i.e. if supporting structures in Outdoor should be strengthened in such a way, for example Bridge girders.
  • clamping means in the form of strips made of metal or fiber-reinforced plastic to be used over end anchorages.
  • clamping device there is no flat connection of the clamping device with the supporting structure, but it is only in the two anchor points of the Clamping means a connection with the supporting structure intended.
  • Such clamping devices are conventional already included in the planning of the supporting structure, because a subsequent equipment practically not or only with very high effort can be realized because for the Corresponding channels created in the supporting structure Need to become.
  • the object of the present invention was now a CFRP reinforcement lamella, where the Force is transmitted from the carrier into the ends in such a way that detachment is practically avoided and which one also suitable for preloading.
  • the ends of the CFRP slats can be split preferably either in superimposed flags or juxtaposed flags take place, respectively. in a Combination of these two variants.
  • the ends of the CFRP slats can be split advantageously at the construction site itself in each required lengths and dimensions. So that is this system is very universal for amplifying suitable for practically any support components and can be used with or can also be used without pretension.
  • FIG. 1 now shows the cross section through a reinforcing beam 1.
  • the ends of the used for this CFRP slats 2 are, according to the invention, in end elements, here anchor heads 3 and 4 used.
  • the anchor heads 3,4 can be milled or tapered recesses of the Carrier 1 can be used, as in this figure shown.
  • the CFRP lamella 2 is by means of a Adhesive layer 5 with the carrier 1 over the entire surface or partially connected, as well as the anchor heads 3, 4 glued.
  • This Cross-clamping device 6 can, for example, through the Carrier 1 and the anchor heads 3, 4 passed through Threaded rods or dowels are made.
  • FIG. 2 now shows the cross section through one of the Anchor heads 3.
  • the holding slots 9 are here arranged widened upwards and downwards and have transverse bores 10. These holes 10 result in additional anchoring points for the adhesive, with which the flags 2 'of the CFRP lamella 2 with the Holding slots 9 are connected.
  • the great However, the advantage lies in splitting the end of the Lamella 2 in the flags 2 '. This split takes place preferably in the grain of the slats, and it will thus advantageously an enlargement of the adhesive surface achieved without the strength properties of the CFRP lamella 2 are affected.
  • transverse reinforcement 11 To in the exit area of the CFRP lamella 2 from the anchor head 3 bend or open the anchor head Lateral forces resulting from the wedge or arcuate Arrange the arrangement of the holding slots 9, is to be avoided preferably to install a transverse reinforcement 11, which in Figure 2 is only indicated schematically.
  • this transverse reinforcement 11 by means of appropriate Bores in the anchor head 3 and passed through nuts tensioned threaded rods.
  • FIG. 3 shows one end of the CFRP lamella 2 with the split into three flags 2 ' Slat end.
  • the CFRP slat can be used with conventional After cutting to length to the desired length desired number, flags of approximately the same thickness 2 ' be split up, for example by means of a plane or knife.
  • the advantage here is that in terms of quality the splitting relatively low requirements be divided into the essentials corresponding number of flags 2 'to achieve the Area enlargement for the connection with the anchor head 3rd
  • FIG. 5 now shows the cross section through a Anchor head 12 and the corresponding arrangement of the Holding slots 9.
  • the bottom slot 9 ' is parallel to the outer wall 12 'of the support lying on the support 1 Anchor head 12 formed, the remaining slots 9 are fan-shaped towards the outside at an acute angle arranged pointing.
  • this arrangement brings about the enlargement of the bonding surface of the CFRP lamella 2 the same advantages as already described, and on the other hand, enables the flat application of the Anchor heads 12, 13 without additional recesses on the carrier 1.
  • Cross reinforcement means 11 are also in these anchor heads 12, 13 shown to avoid bending or tearing open the anchor heads 12, 13 in the area of the exit of the CFRP lamella 2nd
  • the anchor heads 3.4, respectively. 12, 13 is suitable metal, which has a high strength, easy workability and good Has force introduction properties, and on the other hand also plastic, especially if the Corrosion requirements must be high.
  • a screw 16 for mutual Pressing the plates 15 respectively. the flags 2 'used become.
  • Figure 8 is the supervision of another Embodiment of the end of the CFRP lamella 2 shown.
  • the flags 2 ' are not formed one above the other, but are formed side by side.
  • the splitting is preferably along the grain made of CFRP lamella 2.
  • the reinforcement devices according to the invention are suitable are particularly interested in the renovation of existing concrete support structures, such as blankets or Bridge girders.
  • existing concrete support structures such as blankets or Bridge girders.
  • CFRP slats such as masonry and Wooden structures.
  • the easy preload enable the higher utilization of the strength properties of the CFRP slats than with the previously known methods.
  • preload causes that on the pull side existing support element is pre-pressed what is particularly advantageous for bridge girders, for example.

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Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
    • 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.
    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.
    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.
    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!
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.
    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.

    Claims (14)

    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.
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