NL8600369A

NL8600369A - Anchoring for fibre-reinforced plastic concrete prestressing element - has pref. steel, housing with taper bore for pref. plastic, taper clamp members, taper angles ensuring min. transverse clamp force at inside

Info

Publication number: NL8600369A
Application number: NL8600369A
Authority: NL
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1986-02-14
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1987-09-01

Abstract

The anchoring unit is intended for holding one end of a tension element consisting of (mono-filament) fibre-reinforced plastic particularly for pre-stressing concrete. It comprises a housing (1) capable of being subjected to an external tension force and contg a clamping member, whereby this member and the housing or a coupling element thereon are provided with inclined mutual contact surface to transmit the external tension force to the element, these surfaces being at an acute angle to the element of which the other end is secured at a distance. The housing and/(or) the member are shaped such that, when applying an external tension force equal to 50% of the ultimate tensile strength of the element, the resulting transverse force thereon increases from the inside to the outside of the unit, pref. continuously, or that this force acts on a surface area increasing in the direction towards the inside.

Description

AKU 1989 L· - r « iAKU 1989 L - - i

Inrichting voor het verankeren van een trekelement, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van voorgespannen beton.Device for anchoring a tension element, and method for manufacturing prestressed concrete.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verankeren van tenminste één langwerpig trekelement uit een met vezels versterkte kunststofmatrix, welke inrichting een in een voor het uitoefenen van een uitwendige trekkracht in langsrich-ting van het trekelement uitgevoerd verankeringshuis aangebracht klemorgaan bevat, waarbij hetklemorgaan en het verankeringshuis of een daarmee gekoppeld element zijn voorzien van met elkaar samenwerkende ten opzichte van het trekelement hellende kontakt-vlakken voor het overbrengen van de uitwendige trekkracht op het trekelement, welke hellende vlakken onder een scherpe hoek zijn geplaatst met de lengterichting van het zich vanaf de binnenzijde van de inrichting naar een andere bevestigingsplaats uitstrekkend· trekeiement, in het- bijzonder voor toepassing in voorgespannen beton.The invention relates to a device for anchoring at least one elongated pulling element from a fiber-reinforced plastic matrix, which device comprises a clamping member arranged in an anchoring housing arranged in the longitudinal direction of the pulling element in order to exert an external tensile force, wherein the clamping member and the anchoring housing or an element coupled thereto are provided with co-operating contact surfaces inclined with respect to the tension element for transmitting the external tensile force to the tension element, which inclined surfaces are placed at an acute angle with the longitudinal direction of the extension of the interior of the device to another mounting location · tensile element, in particular for use in prestressed concrete.

Voorts omvat de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van voorgespannen beton.The invention further comprises a method for manufacturing prestressed concrete.

Een dergelijke verankeringsinrichting is met name bekend uit Fig.Such an anchoring device is known in particular from fig.

1 van EP 0 025 856. Bij het verankeren van voorgespannen trek-elementen treedt in de verankeringsinrichting een verloop van de in het trekelement heersende trekkracht op. Op de plaats in de verankeringsinrichting waar het trekelement het klemorgaan onder de volle trekbelasting of voorspankracht verlaat, d.w.z. aan de binnenzijde van de verankeringsinrichting, heerst de maximale trekkracht in het trekelement. Op de plaats aan de andere zijde, kopzijde genoemd, van de verankeringsinrichting waar het trekelement in spanningsloze toestand het klemorgaan binnentreedt, heerst nagenoeg geen trekkracht in het trekelement. De grootte van de trekkracht in het door het klemorgaan vastgeklemde trekelement verloopt derhalve van een maximale waarde nabij de binnenzijde naar een waarde nihil nabij de kopzijde van de verankeringsinrichting. De in de lengterichting van het trekelement optredende trekkracht wordt door de wrijving tussen het trek- v ί Λ Λ S λ 9 v O v ** w w * i' - i AKU 1989 2 element en het klemorgaan op het verankeringshuis overgebracht. Daarbij worden ter plaatse van het aanrakingsoppervlak tussen het trekelement en het klemorgaan dwarskrachten uitgeoefend, die haaks op de lengterichting van het trekelement zijn gericht en waarvan de grootte afhankelijk is van de trekkrachten. Dientengevolge zal in het algemeen aan de binnenzijde van het veranke-ringsorgaan een ongunstige twee-assige spanningstoestand in het trekelement heersen ten gevolge van de combinatie van een maximale trekkracht en een maximale dwarskracht. Vanaf de binnenzijde naar de kopzijde van het verankeringselement worden zowel de trekkracht als de dwarskracht in het trekelement geleidelijk kleiner. Bij toepassing van conventionele trekelementen uit staal is de genoemde ongunstige spanningstoestand aan de binnenzijde van het verankeringselement niet bezwaarlijk aangezien stalen trekelementen voldoende homogeen zijn om zowel in langs-als in dwarstichting een grote kracht te kunnen opnemen. Naast diverse voordelen bezitten de trekelementen uit een met vezels in de vorm van eindloze filamenten versterkte kunststofmatrix- ten opzichte van stalen trekelementen het nadeel, dat zij zachter zijn, zodat de genoemde grote dwarskracht een te grote plaatselijke vervorming van het trekelement kan veroorzaken. In kombi-natie met de genoemde grote trekkracht kan daardoor de kans op breuk van een trekelement uit kunststof aan de binnenzijde van de verankeringsinrichting aanzienlijk worden. Ter vermindering van het probleem met de ongunstige spanningstoestand aan de binnenzijde van de verankeringsinrichting is in EP 0 025 856 voorgesteld een dwarskrachtbegrenzer in te bouwen, waarvoor verschillende uitvoeringsvormen worden beschreven.1 of EP 0 025 856. When anchoring prestressed tension elements, an anchoring of the tensile force prevailing in the tension element occurs in the anchoring device. At the location in the anchoring device where the tensile element leaves the clamping member under the full tensile load or prestressing force, i.e. on the inside of the anchoring device, the maximum tensile force prevails in the tensile element. At the location on the other side, called the head side, of the anchoring device where the tension element enters the clamping member in a tension-free state, there is practically no tensile force in the tension element. The magnitude of the tensile force in the tensile element clamped by the clamping member therefore extends from a maximum value near the inside to a value nil near the front side of the anchoring device. The tensile force occurring in the longitudinal direction of the tension element is transferred by the friction between the tension element and the clamping member on the anchoring housing. Transverse forces, which are perpendicular to the longitudinal direction of the pulling element and the size of which depends on the pulling forces, are exerted at the location of the contact surface between the pulling element and the clamping member. As a result, an unfavorable biaxial tension condition will generally prevail on the inside of the anchoring member due to the combination of maximum tensile force and maximum transverse force. From the inner side to the front side of the anchoring element, both the tensile force and the transverse force in the tensile element gradually decrease. When using conventional steel tensile elements, the said unfavorable stress condition on the inside of the anchoring element is not objectionable since steel tensile elements are sufficiently homogeneous to be able to absorb a great force in both longitudinal and transverse foundation. In addition to various advantages, the tensile elements of a plastic matrix reinforced with fibers in the form of endless filaments have the disadvantage that they are softer than steel tensile elements, so that the said great transverse force can cause too great a local deformation of the tensile element. In combination with the said high tensile force, the risk of breakage of a plastic tensile element on the inside of the anchoring device can therefore become considerable. To reduce the problem with the unfavorable stress condition on the inside of the anchoring device, it has been proposed in EP 0 025 856 to install a shear force limiter, for which various embodiments are described.

De verankeringsinrichting volgens Fig. 1 van EP 0 025 856, die in het bijzonder bestemd is voor het verankeren van trekelementen uit een met vezels, zoals glas- of koolstofvezels, versterkte kunstofmatrix, bezit een verankeringshuis, dat inwendig conisch is. In het conische huis bevindt zich een conisch klemorgaan uit kunststof. Tussen de vaste bodem aan de binnenzijde van het verankeringshuis en het klemorgaan bevindt zich een bufferlaag uit een samendrukbare kunststof, zoals polyvinylchloride. Symmetrisch ten opzichte van de langsas bevinden zich in de ver-The anchoring device according to FIG. 1 of EP 0 025 856, which is particularly intended for anchoring tensile elements of a plastic matrix reinforced with fibers, such as glass or carbon fibers, has an anchoring housing, which is internally conical. The conical housing contains a conical clamping member made of plastic. Between the solid bottom on the inside of the anchor housing and the clamping member is a buffer layer of a compressible plastic, such as polyvinyl chloride. Symmetrically to the longitudinal axis are located in the

n £ ft Λ ” ':X Qn £ ft Λ ”': X Q

$ 0 y V c ^ ί~ ϊ 3 AKÜ 1989 ankeringsinrichting een aantal trekelementen. Bij het gebruik van de verankeringsinrichting volgens Fig. 1 van EP 0 025 856 moeten na het aanbrengen van de bufferlaag de trekelementen met behulp van een spaninrichting op de gewenste voorspanning worden gebracht en gehouden. Vervolgens moet het klemorgaan worden gevormd door een, eventueel met vulmiddelen of vezels versterkte, vloeibare epoxyhars in de conische boring van het verankeringshuis te gieten. Daarna moet gewacht worden tot de hars voldoende is uitgehard, waarbij de spaninrichting in werking blijft. Tijdens het uitharden van de epoxyhars hechten de trekelementen zich vast en onlosmakelijk aan het klemorgaan. Na het uitharden van de hars kan de door spanningrichting uitgeoefende spankracht, bijvoorkeur geleidelijk, worden verminderd. Daarbij verschuift het dan harde conische klemorgaan samen met de daarin onlosneembaar vastgegoten trekelementen ten opzichte van het huis naar de binnenzijde van de verankeringsinrichting, waarbij de bufferlaag wordt samengedrukt en tenslotte als een "harde" aanslagplaat werkt. Daardoor wordt bereikt dat het klemorgaan in voldoende mate in dwarsrichting wordt samengedrukt om de trekelementen vast te houden, waarbij tevens de grootte van de dwars op de lengterichting van de trekelementen werkende dwarskrachten wordt beperkt .$ 0 y V c ^ ί ~ ϊ 3 AKÜ 1989 anchoring device a number of pulling elements. When using the anchoring device according to Fig. 1 of EP 0 025 856, after applying the buffer layer, the pulling elements must be brought to the desired pretension by means of a tensioning device. The clamping member must then be formed by pouring a liquid epoxy resin, optionally reinforced with fillers or fibers, into the conical bore of the anchor housing. Then it is necessary to wait until the resin has hardened sufficiently, whereby the clamping device remains in operation. During the curing of the epoxy resin, the pulling elements adhere firmly and inextricably to the clamping member. After the resin has cured, the tension force exerted by the direction of tension can be reduced, preferably gradually. The hard conical clamping member, together with the tensile elements cast inseparably therein, thereby shifts relative to the housing towards the inside of the anchoring device, the buffer layer being compressed and finally acting as a "hard" stop plate. This achieves that the clamping member is sufficiently transversely compressed to retain the pulling elements, while also limiting the magnitude of the transverse forces acting transversely to the longitudinal direction of the pulling elements.

Hoewel met de verankering volgens Fig. 1 van EP 0 025 856 voor het verankeren van met vezels versterkte trekelementen uit kunststof onder omstandigheden redelijke resultaten bereikbaar zijn, bezit die bekende verankering een aantal nadelen. In de eerste plaats is het gieten van het klemorgaan betrekkelijk moeilijk, in het bijzonder bij lagere temperaturen, aangezien men speciale voorzieningen, zoals afdichting, moet treffen. Ook kan de stand van de gietholte, namelijk horizontaal, vertikaal of een willekeurige andere stand, tot problemen bij het gieten aanleiding geven. Voorts moet men zich realiseren, dat het gieten veelal op een of ander bouwwerk onder moeilijke werk- en/of weersomstandigheden zal moeten plaatsvinden, waarbij elke complicatie extra moeilijkheden, vertragingen of fouten kan veroorzaken, die de kwaliteit van een bouwwerk met voorgespannen betonelementen in ongunstige zin kunnen beïnvloeden. Verder vereist het gieten vanAlthough with the anchoring according to Fig. 1 of EP 0 025 856 for anchoring fiber-reinforced plastic tensile elements under conditions where reasonable results can be achieved under conditions, said known anchoring has a number of drawbacks. First, the casting of the clamping member is relatively difficult, especially at lower temperatures, since special provisions such as sealing must be made. Also, the position of the casting cavity, namely horizontal, vertical or any other position, can give rise to casting problems. Furthermore, it should be realized that the casting will usually have to take place on some building under difficult working and / or weather conditions, each complication causing additional difficulties, delays or errors, which will adversely affect the quality of a building with prestressed concrete elements. influence sense. Furthermore, casting requires

v . 'J ' 'Jv. "J" "J

4 AKU 1989 i· ·ϊ de klemorganen uit epoxyhars speciale scholing van het personeel. Een* ander nadeel wordt gevormd door het feit, dat de spaninrichting moet blijven werken tot de hars voldoende is uitgehard. Dit laatste veroorzaakt niet alleen tijdsverlies, maar geeft tevens kans op ernstige fouten, wanneer de spaninrichting reeds buiten werking zou worden gesteld op een tijdstip dat de hars nog onvoldoende is verhard. De bekende verankering is bovendien weinig economisch omdat zij slechts éénmalig kan worden gebruikt, met name omdat deze verankering in het betonelement wordt vastgegoten en omdat men het uitgeharde klemorgaan niet opnieuw kan·, gebruiken.4 AKU 1989 i · · ϊ clamping members made of epoxy resin special training for personnel. Another drawback is the fact that the clamping device must continue to operate until the resin has cured sufficiently. The latter not only causes a loss of time, but also gives rise to serious errors if the clamping device were already put out of operation at a time when the resin has not yet hardened sufficiently. The known anchoring is moreover not very economical because it can be used only once, in particular because this anchoring is cast into the concrete element and because the hardened clamping member cannot be reused.

De verankeringen volgens Fig. 2, 3, 4 en 5 van EP 0 025 856 bezitten in hoofdzaak dezelfde nadelen als die welke zijn besproken voor de uitvoering volgens Fig. 1 van EP 0 025 856.The anchors according to fig. 2, 3, 4 and 5 of EP 0 025 856 have substantially the same drawbacks as those discussed for the embodiment of FIG. 1 of EP 0 025 856.

De verankering volgens Fig. 6 van EP 0 025 856 bevat weliswaar ook een bufferlaag als dwarskrachtbegrenzer maar die uitvoering is niet van het in- de aanhef vermelde type. Een belangrijk -nadeel van de verankering volgens Fig. 6 van EP 0 025 856 bestaat hierin, dat de met vezels versterkte trekelementen uit kunststof in direct contact staan met en worden vastgeklemd door een zwaar uitgevoerd klemorgaan uit staal of aluminium. Daardoor kunnen de zachtere kunststof trekelementen gemakkelijke worden beschadigd met als gevolg een grotere kans op breuk onder invloed van de grote trekkracht en de weliswaar begrensde maar toch nog aanzienlijke dwarskracht. Om het metalen klemorgaan en in het ver-ankeringshuis is een als bufferlaag fungerende uit samendrukbare kunststof bestaande mantel aangebracht, die met behulp van een aantal bouten en moeren onder de juiste druk moet worden gezet. De genoemde mantel kan uit meerdere afzonderlijke lagen zijn opgebouwd. Het opwekken van de dwarskracht door middel van bouten is moeilijk controleerbaar. De opgewekte kracht hangt namelijk af van de stijfheid van de platen, de stijheid van de bouten en de wrijving tussen bout en moer. Bovendien is onbekend of de vlakken al dan niet goed aansluiten. De uitvoering van deze bekende verankering alsmede het gebruik daarvan in de praktijk ^ “w* .¾ Λ •\ *. y AKÜ 1989 * * 5 worden daardoor betrekkelijk gecompliceerd. Aangezien ook deze bekende uitvoering in het voorgespannen betonelement wordt vastgegoten is zij slechts éénmalig bruikbaar.The anchoring according to fig. 6 of EP 0 025 856 also contains a buffer layer as shear force limiter, but that embodiment is not of the type mentioned in the opening paragraph. An important disadvantage of the anchoring according to Fig. 6 of EP 0 025 856 consists in that the fiber-reinforced plastic tensile elements are in direct contact with and are clamped by a heavy-duty clamping member of steel or aluminum. As a result, the softer plastic tensile elements can easily be damaged, resulting in a greater risk of breakage under the influence of the high tensile force and the limited, but still considerable transverse force. Around the metal clamping member and in the anchoring housing, a buffer layer acting as a buffer layer, consisting of compressible plastic, is applied, which must be put under the correct pressure by means of a number of bolts and nuts. The said jacket can be made up of several separate layers. The generation of the transverse force by means of bolts is difficult to control. The force generated depends on the stiffness of the plates, the stiffness of the bolts and the friction between bolt and nut. Moreover, it is unknown whether or not the surfaces fit well. The implementation of this known anchoring as well as its use in practice ^ “w * .¾ Λ • \ *. As a result, AKÜ 1989 * * 5 are relatively complicated. Since this known embodiment is also cast in the prestressed concrete element, it can only be used once.

Voor wat betreft de stand van de techniek wordt voorts nog gewezen op DE 2 515 423. Daarin wordt een verankeringsinrichting beschreven voor een plat trekelement dat is opgebouwd uit 31 stalen draden met een diameter van 1 mm, die zijn ingebed in kunststof en zijn omgeven door een dichte mantel. Het trekelement wordt vastgeklemd tussen twee kennelijk uit relatief hard materiaal, zoals staal, bestaande klemorganen, die aan hun buitenzijden wigvormige klemvlakken bezitten, die samenwerken met overeenkomstige vlakken van het stalen verankeringshuis. Ter vermindering van de kans op beschadiging en breuk van het trekelement is tussen het trekelement en de twee klemorganen over de gehele inklemlengte een extra klemorgaan in de vorm van een soort bufferlaag aangebracht, die bijvoorbeeld uit aluminium-plaat of uit een laag elastomeer materiaal, zoals rubber-of kunststof, kan bestaan. De betrekkelijk dikke bufferlagen aan beide kanten van het trekelement bewerkstelligen een meer gelijkmatige overdracht van de dwarskracht tussen het trekelement en de klemorganen en de dwarskracht zal over gehele lengte ongeveer constant zijn. Een dergelijke bufferlaag zal echter niet verhinderen, dat de dwarskracht aan de binnenzijde van de ver-ankeringsinrichting een vrijgrote waarde heeft evenals de trekkracht, zodat de in het voorgaande vermelde ongunstige 2-assige spanningstoestand kan optreden. Afgezien van de complicatie en extra kosten van het genoemde extra klemorgaan in de vorm van een bufferlaag, in het bijzonder bij toepassing van een groot aantal trekelementen, hetgeen in de praktijk eerder regel dan uitzondering zal zijn, zullen de daardoor aanwezige extra lagen de kans op kruip vergroten.With regard to the prior art, reference is also made to DE 2 515 423. It describes an anchoring device for a flat tensile element built up of 31 steel wires with a diameter of 1 mm, which are embedded in plastic and surrounded by a dense cloak. The pulling element is clamped between two clamping members, apparently of relatively hard material, such as steel, which have wedge-shaped clamping surfaces on their outer sides, which co-act with corresponding surfaces of the steel anchoring housing. To reduce the risk of damage and breakage of the tensile element, an additional clamping element in the form of a kind of buffer layer, for example made of aluminum plate or of a layer of elastomeric material, such as an aluminum layer or a layer of elastomeric material, is arranged between the tensile element and the two clamping members over the entire clamping length. rubber or plastic, may exist. The relatively thick buffer layers on both sides of the tensile element effect a more uniform transfer of the transverse force between the tensile element and the clamping members and the transverse force will be approximately constant over its entire length. However, such a buffer layer will not prevent the transverse force on the inside of the anchoring device from having a fairly large value as well as the tensile force, so that the aforementioned unfavorable 2-axis stress condition can occur. Apart from the complication and extra costs of the said additional clamping member in the form of a buffer layer, in particular when a large number of pulling elements are used, which in practice will be the rule rather than the exception, the additional layers present thereby will increase the risk of increase creep.

In NL 7 702 741 wordt een verankeringsinrichting voor een met glasvezels versterkt kunststof trekelement beschreven, hetwelk tenminste in het gebied, waar de trekkracht wordt ingeleid, is opgebouwd uit een aantal lagen, tussen ieder waarvan metalen wiggen zijn aangebracht. Ook bij de verankeringsinrichting vol- * · ; ·:: ü S' * AKÜ 1989 6 gens NL 7 702 7 41 zal de dwarskracht maximaal zijn ter plaatse van de binnenzijde, hetgeen ongunstig is. Voorts zal het grote verschil in hardheid tussen de metalen wiggen en het trekelement uit kunststof grote kans op beschadiging van het trekelement geven, waardoor gemakkelijk breuk kan ontstaan.NL 7 702 741 describes an anchoring device for a glass fiber-reinforced plastic tensile element, which at least in the area where the tensile force is introduced, consists of a number of layers, between each of which metal wedges are arranged. Also at the anchoring device full * ·; · :: ü S '* AKÜ 1989 6 gens NL 7 702 7 41, the shear force will be maximum at the location of the inside, which is unfavorable. Furthermore, the large difference in hardness between the metal wedges and the plastic tensile element will give great risk of damage to the tensile element, whereby breakage can easily occur.

Voorts wordt nog gewezen op GB 1 139 841, waarin een inrichting wordt beschreven voor het bevestigen van een touw, dat bestaat uit een groot aantal evenwijdige filamenten. Aan het te bevestigen einde wordt het touw gespleten tot een ringvorm met behulp van een in de kern van het touweinde gedreven losse conus. Het ringvormige touweinde wordt met behulp van een moer vastgeklemd tussen de conische wand van een huis en de losse conus. Teneinde het volume van de ringvorm bij toenemende diameter constant te houden bezitten de beide samenwerkende conussen een zodanig verschillende hellingshoek, dat de ringspleet bij toenemende diameter. smaller wordt. Deze verankeringsinrichting is van een geheel ander type, met name omdat daarbij het trekelement tussen het klemorgaan en het verankeringshuis wordt verankerd. Deze inrichting is niet bruikbaar voor het verankeren van met vezels versterkte kunststof trekelementen bij het vervaardigen van voorgespannen beton.Furthermore, reference is made to GB 1 139 841, which describes a device for attaching a rope, which consists of a large number of parallel filaments. At the end to be attached, the rope is split into a ring shape using a loose cone driven into the core of the rope end. The annular rope end is clamped between the conical wall of a housing and the loose cone with the aid of a nut. In order to keep the volume of the annular shape constant with increasing diameter, the two cooperating cones have an angle of inclination that differs so much that the annular gap increases with increasing diameter. narrows. This anchoring device is of a completely different type, in particular because it anchors the tension element between the clamping member and the anchoring housing. This device is not useful for anchoring fiber-reinforced plastic tensile elements in the production of prestressed concrete.

DE 1 609 722 toont een inrichting voor het verankeren van een aantal draden in een bouwelement. De aan hun einden van verdikkingen voorziene draden worden daartoe in uiteengespreide toestand in een betrekkelijk wijde boring in het bouwelement aangebracht. De boring wordt daarna opgevuld met een gietmassa uit metaalkorrels en een, eventueel thermoplastisch, bindmiddel. Een dergelijk systeem is ongeschikt voor het verankeren van met vezels versterkte kunststoftrekelementen bij het vervaardigen van voorgespannen beton.DE 1 609 722 shows a device for anchoring a number of wires in a building element. For this purpose, the wires provided with thickened ends are spread in a relatively wide bore in the building element in an expanded state. The bore is then filled up with a casting compound of metal granules and, optionally, a thermoplastic binder. Such a system is unsuitable for anchoring fiber-reinforced plastic tensile elements in the production of prestressed concrete.

De uitvinding beoogt een verankeringsinrichting van het in de aanhef vermelde type te verschaffen waarbij genoemde nadelen zijn ondervangen. De verankeringsinrichting volgens de uitvinding is hierdoor gekenmerkt, dat het verankeringshuis en het klemorgaan zodanig zijn uitgevoerd, dat tijdens het voorspannen onder uit- ^ ;Λ *ι ^The object of the invention is to provide an anchoring device of the type stated in the opening paragraph, wherein said drawbacks are obviated. The anchoring device according to the invention is characterized in that the anchoring housing and the clamping member are designed in such a way that during the prestressing

V - ·..· . - / j · JV - · .. ·. - / y · J

AKU 1989 7 oefening van een uitwendige trekkracht ter grootte van 50% van de breukbelasting van het trekelement de dwars op de lengterichting van het trekelement uitgeoefende dwarskracht vanaf de binnenzijde naar de kopzijde van de verankeringsinrichting toeneemt, bijvoorkeur geleidelijk, of dat de bij het toenemen van de door de genoemde uitwendige trekkracht opgewekte drukkracht op een in grootte toenemend oppervlak werkzaam is en dat de toename van dat oppervlak plaatsvindt in de richting van de binnenzijde van de inrichting.AKU 1989 7 exertion of an external tensile force equal to 50% of the breaking load of the tensile element, the transverse force applied transversely to the longitudinal direction of the tensile element increases from the inner side to the front side of the anchoring device, preferably gradually, or that the increase as the compressive force generated by said external tensile force acts on an increasing surface area and that the increase of that surface takes place in the direction of the inside of the device.

Een eenvoudige uitvoeringsvorm van de verankeringsinrichting is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat in onbelaste toestand van de inrichting van de genoemde samenwerkende hellende kontaktvlakken de scherpe hellingshoek ai van het verankerings-huis kleiner is dan de scherpe hoek 02 van het klemorgaan, bij voorkeur is daarbij de hoek ai 0,1“ tot 3,0“ kléiner dan de hoek a2. Een doelmatige uitvoeringsvorm van de verankeringsinrichting ia volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat in onbelaste toestand van de inrichting in dwarsrichting de hoogte van de ruimte voor het opnemen van het versterkingselement aan de binnenzijde van de inrichting groter is dan de dikte van het versterkingselement. Gunstige resultaten zijn bereikt met een verankeringsinrichting, die volgens de uitvinding hierdoor is gekenmerkt, dat het klemorgaan uit een thermoplastische kunststof is gevormd, zoals nylon 6, nylon 6,6, polyester, polypropyleen of polyetheen, terwijl het verankeringshuis uit metaal is gevormd, zoals gelegeerd konstruktiestaal. Ook kan het klemorgaan uit een thermohardende kunststof bestaan. Bij voorkeur is de hardheid van het uit kunststof bestaande klemorgaan kleiner, in het bijzonder 10 tot 15% kleiner, dan de hardheid van het trekelement gemeten volgens de Shore-D hardheidsmeting.A simple embodiment of the anchoring device according to the invention is characterized in that in the unloaded state of the device of the said cooperating inclined contact surfaces, the acute angle of inclination αi of the anchoring housing is smaller than the acute angle van of the clamping member, preferably the angle ai 0.1 "to 3.0" smaller than the angle a2. An effective embodiment of the anchoring device according to the invention is characterized in that in the unloaded state of the device in transverse direction the height of the space for receiving the reinforcing element on the inside of the device is greater than the thickness of the reinforcing element. Favorable results have been achieved with an anchoring device, which according to the invention is characterized in that the clamping member is formed from a thermoplastic plastic, such as nylon 6, nylon 6,6, polyester, polypropylene or polyethylene, while the anchoring housing is formed from metal, such as alloy construction steel. The clamping member can also consist of a thermosetting plastic. Preferably, the hardness of the plastic clamping member is smaller, in particular 10 to 15% smaller, than the hardness of the tensile element measured according to the Shore-D hardness measurement.

Een eenvoudige uitvoeringsvorm van de inrichting is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat in het verankeringshuis het hellende vlak is gevormd door een conische boring met een naar de binnenzijde kleiner wordende binnendiameter en dat het klemorgaan is gevormd door een met de conische boring in het verankeringshuis samenwerkende conus, die uit twee of meer delen kan bestaan met een uitsparing voor het opnemen van een trekelement 8600369 * c 8 AKU 1989 aan de onderlinge grensvlakken van de delen. Met voordeel is de inrichting volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat in onbelaste toéstand van de inrichting aan de binnenzijde een wijdere spleet tussen de conische oppervlakken van het veranke-ringshuis en het klemorgaan aanwezig is dan aan de andere zijde. Bijvoorkeur bezit het verankeringshuis in de richting dwars op de lengte van het trekelement een grotere stijfheid dan het klemorgaan .According to the invention, a simple embodiment of the device is characterized in that in the anchoring housing the inclined surface is formed by a conical bore with an inner diameter that decreases inwardly and that the clamping member is formed by a co-acting with the conical bore in the anchoring housing cone, which may consist of two or more parts with a recess for receiving a pulling element 8600369 * c 8 AKU 1989 at the mutual interfaces of the parts. The device according to the invention is advantageously characterized in that, in the unloaded condition of the device, a wider gap is present on the inside between the conical surfaces of the anchoring housing and the clamping member than on the other side. Preferably, the anchor housing has greater rigidity in the direction transverse to the length of the pulling element than the clamping member.

Een praktische uitvoeringsvorm van de inrichting is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat in het verankeringshuis het hellende vlak is gevormd door een wigvormig vlak met een naar de binnenzijde kleiner wordende hoogte en dat het klemorgaan is gevormd door een met het wigvormige vlak in het verankeringshuis samenwerkend één of meerdelig wigvormig lichaam. Met voordeel is daarbij volgens de uitvinding in onbelaste toestand van de inrichting, aan de binnenzijde een wijdere spleet tussen de wigvormige oppervlakken van het verankeringshuis en het klemorgaan aanwezig dan aan de andere zijde.A practical embodiment of the device according to the invention is characterized in that in the anchoring housing the inclined surface is formed by a wedge-shaped surface with a height which decreases inwardly and the clamping member is formed by a co-operating with the wedge-shaped surface in the anchoring housing one or multi-part wedge-shaped body. Advantageously, according to the invention, in the unloaded state of the device, there is a wider gap on the inside between the wedge-shaped surfaces of the anchoring housing and the clamping member than on the other side.

Bij toepassing van de verankeringsinrichting volgens de uitvinding wordt bereikt dat de aan de binnenzijde door het klemorgaan op het trekelement uitgeoefende dwarskracht slechts klein of nagenoeg nihil is. Voorts verloopt bij de uitvoering volgens de vinding de grootte van de dwarskracht op het trekelement geleidelijk van een zeer kleine waarde of nagenoeg nul aan de binnenzijde tot een maximale waarde aan de andere of kopzijde van het verankeringselement. Met de verankeringsinrichting volgens de uitvinding is derhalve bereikbaar dat nabij de binnenzijde van de verankeringsinrichting op het trekelement naast de onvermijdelijk optredende maximale trekkracht slechts een minimale dwarskracht optreedt. Aan de binnenzijde van de verankeringsinrichting ontstaat daarbij dus een gunstige nagenoeg éénassige span-ningstoestand.When the anchoring device according to the invention is used, it is achieved that the transverse force exerted on the inside by the clamping member on the pulling element is only small or practically nil. Furthermore, in the embodiment according to the invention, the magnitude of the transverse force on the tension element gradually extends from a very small value or substantially zero on the inside to a maximum value on the other or front side of the anchoring element. It is therefore achievable with the anchoring device according to the invention that near the inside of the anchoring device on the tension element only a minimal transverse force occurs in addition to the inevitably occurring maximum tensile force. A favorable almost uniaxial voltage condition thus arises on the inside of the anchoring device.

Ook aan de andere zijde of kopzijde van de verankeringsinrichting ontstaat een vrij gunstige belastingssituatie in het trekelement, omdat aldaar weliswaar de dwarskracht maximaal is maar de trekkracht nagenoeg nul is. Een ander voordeel van de verankeringsinrichting volgens de vinding bestaat hierin, dat zij niet in het -7} > i\ ί'ι 7 7 Λ 4 · -J v 0 s 9 AKTJ 1989 beton hoeft te worden ingegoten en derhalve vele malen opnieuw kan worden gebruikt, waardoor de kosten van gebruik sterk worden gereduceerd. Door het ontbreken van speciaal in te stellen dwars-krachtbegrenzers of andere hulpmiddelen is de verankeringsin-richting bijzonder eenvoudig te vervaardigen. Ten gevolge van de eenvoudige uitvoering en constructie kan de verankeringsin-richting volgens de uitvinding probleemloos in de praktijk worden toegepast zonder extra instructies voor het personeel.On the other side or front side of the anchoring device, too, a fairly favorable loading situation arises in the pulling element, because although the transverse force is maximum there, the tensile force is virtually zero. Another advantage of the anchoring device according to the invention consists in the fact that it does not have to be poured into the concrete and therefore can be re-infused many times. used, greatly reducing the cost of use. Due to the absence of specially adjustable transverse force limiters or other aids, the anchoring device is particularly easy to manufacture. Due to the simple design and construction, the anchoring device according to the invention can be used without problems in practice without additional instructions for the personnel.

Een gunstige uitvoeringsvorm van de verankeringsinrichting is volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt, dat het trekelement is gevormd door een matrix op basis van een thermohardende kunststof, zoals epoxyhars en/of bismaleïnimidehars of onverzadigde polyesterhars, met daarin meer dan 5000, in het bijzonder meer dan 20 000, nagenoeg evenwijdige continue filamenten uit een materiaal, dat is geselecteerd uit de groep van aromatische polyamiden, zoals polyparafenyleentereftaalamide, of koolstof of glas of via oplosmiddelspinnen vervaardigd polyetheen,-polyvinyl-Icohol of polyacrylonitril. Bij voorkeur wordt een trekelement gebruikt waarvan de doorsnede dwars op de lengterichting een in hoofdzaak rechthoekige vorm bezit, aangezien daarbij een relatief groot kontaktoppervlak aanwezig is. Echter bij de verankerings-inrichting volgens de uitvinding kan ook goed worden gewerkt met een trekelement, waarvan de doorsnede dwars op de lengterichting in hOofdzaak cirkelvormig is.A favorable embodiment of the anchoring device according to the invention is characterized in that the pulling element is formed by a matrix based on a thermosetting plastic, such as epoxy resin and / or bismaleimide resin or unsaturated polyester resin, containing more than 5000, in particular more than 20 000, substantially parallel continuous filaments of a material selected from the group of aromatic polyamides, such as polyparaphenylene terephthalamide, or carbon or glass, or polyethylene, polyvinyl alcohol, or polyacrylonitrile produced by solvent spinning. Preferably, a tensile element is used, the cross-section of which has a substantially rectangular shape transverse to the longitudinal direction, since a relatively large contact area is present therein. However, in the anchoring device according to the invention it is also possible to work well with a pulling element, the cross-section of which is substantially circular transverse to the longitudinal direction.

De uitvinding omvat eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van voorgespannen beton, waarbij na het in een vorm aanbrengen van de door tenminste één langwerpig trekelement gevormde wapening uit een met vezels versterkte kunststofmatrix betonmortel in de vorm wordt gestort en ieder trekelement vóór het verharden van de betonmatrix door het daarop uitoefenen van een uitwendige trekkracht wordt voorgespannen en de uitwendige trekkracht wordt opgeheven na verharding van de betonmatrix, en waarbij de beschreven inrichting volgens de uitvinding wordt toegepast.The invention also includes a method for manufacturing prestressed concrete, wherein after the reinforcement formed by at least one elongated tensile element is formed from a fiber-reinforced plastic matrix concrete mortar in the mold, each tensile element is poured before the concrete matrix is hardened by applying an external tensile force thereto, the external tensile force is canceled after the concrete matrix has hardened, and the device according to the invention described is applied.

/% '·\ *: ·-* fy d ' ·' V j 10 AKU 1989/% '· \ *: · - * fy d' · 'V j 10 AKU 1989

Bij toepassing van een trekelement met een rechthoekige dwarsdoorsnede is volgens de uitvinding met voordeel de verhouding van de dikte en de breedte kleiner dan 1:2, en in het bijzonder bedraagt die verhouding 1:8 tot 1:90. In de praktijk kan het trekelement bijvoorbeeld bestaan uit een strip met een dwarsdoorsnede van 20 x 1,3 mm uit een matrix van epoxyhars met daarin 100 000 eindloze filamenten met ieder een diameter van ca. 12 μπι en gevormd uit polyparafenyleentereftaalamide. De breukbelasting van het laatstgenoemde trekelement bedraagt ongeveer 35 kN.According to the invention, when a tensile element with a rectangular cross-section is used, the ratio of the thickness and the width is advantageously less than 1: 2, and in particular that ratio is 1: 8 to 1:90. In practice, the tensile element may, for example, consist of a strip with a cross section of 20 x 1.3 mm of an epoxy resin matrix containing 100 000 endless filaments, each having a diameter of approximately 12 µm and formed from polyparaphenylene terephthalamide. The breaking load of the latter tensile element is about 35 kN.

D'e- scherpe hoek a, die de genoemde met elkaar s’amenwerkende hellende vlakken van het verankeringshuis en het klemorgaan met de lengterichting van het trekelement maken bedraagt, af gezien van het onderlinge verschil in hellingshoek, ongeveer Q,5W tot 15u.The acute angle α, which the aforementioned co-acting inclined surfaces of the anchor housing and the clamping member with the longitudinal direction of the tensile element, is, depending on the mutual difference in angle of inclination, about Q, 5W to 15u.

De uitvinding omvat eveneens voorgespannen betonconstructies of -eXem.en.ten, die. voXgens de werkwijze van de uitvinding zijn vervaardigd.The invention also includes prestressed concrete structures or components, which. manufactured according to the method of the invention.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de schematische tekening.The invention will be further elucidated with reference to the schematic drawing.

Fig. 1 toont een uitvoeringsvorm van de verankeringsinrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 shows an embodiment of the anchoring device according to the invention.

Fig. 2 toont een doorsnede volgens de lijn II-II van Fig. 1.Fig. 2 shows a section on the line II-II of FIG. 1.

Fig. 3 en 4 tonen schematisch het verloop van de trekkracht en de dwarskracht in een trekelement in de verankeringsinrichting volgens de uitvinding.Fig. 3 and 4 schematically show the course of the tensile force and the transverse force in a tensile element in the anchoring device according to the invention.

Fig. 5 en 6 tonen schematisch het verloop van de trekkracht en van de dwarskracht in een trekelement in verankerings-inrichtingen volgens de stand van de techniek.Fig. 5 and 6 schematically show the course of the tensile force and of the transverse force in a tensile element in anchoring devices according to the prior art.

Fig. 7 toont een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Fig. 8 en 9 tonen doorsneden volgens de lijnen VIII-VIII en IX-IXFig. 7 shows another embodiment of the invention. Fig. 8 and 9 show sections along lines VIII-VIII and IX-IX

Fig. 10 toont nog een andere uitvoeringsvorm.Fig. 10 shows yet another embodiment.

Fig. 11 en 12 tonen doorsneden volgens de lijnen XI-XI en XII-XII.Fig. 11 and 12 show cross sections along the lines XI-XI and XII-XII.

Fig. 13 en 14, 15 en 16, 17 en 18, 19, 20 en 21 tonen ook nog een aantal andere uitvoeringsvormen.Fig. 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, 19, 20 and 21 also show a number of other embodiments.

; o o B; o o B

11 AKU 198911 AKU 1989

In Fig. 1 en 2 zijn schematisch een langsdoorsnede en een dwarsdoorsnede getekend van een eerste uitvoeringsvorm van de veran-keringsinrichting volgens de uitvinding. Het verankeringshuis 1 uit gelegeerd konstruktiestaal bezit daarbij een conische boring 2, waarbij de hellingshoek van de boring is aangegeven met de hoek αχ. In de boring 2 bevinden zich twee uit nylon-6 bestaande halve conussen 3 en 4, waarvan de hellingshoek a2 bedraagt en die samen een klemorgaan vormen voor het trekelement in de vorm van de platte strip 5. Aan het verankeringshuis is een kraag 6 gevormd, waarop met behulp van een niet getekende hydraulische of mechanische inrichting een uitwendige trekkracht in de richting van de pijlen 7 kan worden uitgeoefend. Doordat volgens de uitvinding de hellingshoek αχ van de conische boring 2 in het verankeringshuis 1 kleiner is dan de hellingshoek a2 van de conussen 3 en 4 is in de getekende onbelaste toestand van de verankerings-inrichting een ringvormige spleet 8 aanwezig tussen hét conische buitenoppervlak van het klemorgaan 3,4 en de conische'boring 2 in het verankeringshuis 1. Het trekelement 5 steekt over een afstand van bijvoorbeeld 5 mm buiten de kopzijde 9 van de ver-ankeringsinrichting uit en strekt zich dan dwars door het klemorgaan uit in een in de conussen 3,4 gevormde uitsparing naar de binnenzijde 10 van de verankeringsinrichting. vanaf de binnenzijde 10 strekt het trekelement 5 zich uit door een niet getekende vorm naar een niet getekend vast punt, dat afhankelijk van het te vervaardigen betonelement meerdere meters van de binnenzijde 10 verwijderd kan zijn.In FIG. 1 and 2 are schematically drawn a longitudinal section and a cross section of a first embodiment of the anchoring device according to the invention. The anchoring housing 1 of alloy construction steel has a conical bore 2, the angle of inclination of the bore is indicated by the angle αχ. In the bore 2 there are two nylon-6 semi-cones 3 and 4, the angle of inclination of which is a2 and which together form a clamping member for the pulling element in the form of the flat strip 5. A collar 6 is formed on the anchoring housing, to which an external tensile force in the direction of the arrows 7 can be exerted by means of a hydraulic or mechanical device, not shown. Because according to the invention the angle of inclination αχ of the conical bore 2 in the anchoring housing 1 is smaller than the angle of inclination a2 of the cones 3 and 4, an annular gap 8 is present between the conical outer surface of the anchoring device in the drawn unloaded condition of the anchoring device. clamping member 3,4 and the conical bore 2 in the anchoring housing 1. The pulling element 5 extends for a distance of, for example, 5 mm outside the head side 9 of the anchoring device and then extends transversely through the clamping member in a in the cones 3,4 shaped recess towards the inside 10 of the anchoring device. from the inside 10, the pulling element 5 extends through a not-drawn shape to a not-drawn fixed point, which, depending on the concrete element to be manufactured, can be several meters away from the inside 10.

Tijdens het voorspannen van het trekelement 5 wordt daarop een geleidelijk toenemende trekkracht in de richting van de pijl 11 uitgeoefend. Zoals reeds is vermeld wordt de trekkracht geïnitieerd door op het verankeringshuis 1 een uitwendige trekkracht in de richting van de pijlen 7 uit te oefenen. Laatstgenoemde uitwendige trekkracht wordt via druk- en wrijvingskrachten op de samenwerkende hellende vlakken van de conische boring 2 en de halve conussen 3,4 van het klemorgaan overgebracht. De in de richting van de pijlen 12 gerichte dwarskrachten veroorzaken in de lengterichting van het trekelement 5 gerichte wrijvings- 12 AKU 1989 krachten, die in het klemorgaan gericht zijn volgens de pijl 13. Wanneer tijdens het voorspannen een bepaalde nog niet maximale uitwendig© trekkracht Fi op het verankeringshuis 1 wordt uitgeoefend en derhalve ook op het trekelement 5 een trekkracht Fi wordt uitgeoefend dan zal onder invloed van de drukkrachten tussen de genoemde conische vlakken de spleet 8 over een deel 14 van de lengte, tengevolge van de vervorming van de uit nylon-6 bestaande conussen 3,4 van het klemorgaan geleidelijk worden dichtgedrukt (zie Fig. 3). In Fig. 3 is langs de horizontale as de axiale lengte van de samenwerkende hellende vlakken van het verankeringshuis 1 en het klemorgaan 3,4 uitgezet. Langs de ver-tikale as is in Fig.3 schematisch de grootte van de volgens de pijlen 12 gerichte dwarskrachten uitgezet. In Fig. 3 zijn ook de plaatsen van de kopzijde 9 en de binnenzijde 10 met pijlen aangegeven. Aangezien bij het uitoefenen van de niet-maximale trekkracht Fi de spleet 8 over de lengte 14 wordt dichtgedrukt zal over het resterende gedeelte 15 nog wel een spleet aanwezig zijn. over het gedeelte 15 waar nog een spleet aanwezig is kan-geen dwarskracht op het trekelement 5 worden uitgeoefend. Daardoor zal bij het uitoefenen van de uitwendige trekkracht Fi de dwarskracht in het trekelement 5 verlopen volgens de met (Fi) aangegeven lijn in Fig. 3. Wanneer de maximale uitwendige trekkracht F2 op het verankeringshuis 1 en op het trekelement 5 wordt uitgeoefend wordt de spleet 8 over de gehele lengte 16 van de samenwerkende hellende vlakken dichtgedrukt, zodat over de gehele axiale lengte 16 van het klemorgaan dwarskrachten op het trekelement 5> worden uitgeoefend. Daardoor zal bij het uitoefenen van de uitwendige trekkracht F2 de dwarskracht in het trekelement 5 verlopen volgens de met (F2) in Fig. 3 aangegeven lijn. Doordat bij het opvoeren van de uitwendige trekkracht of voorspankracht de spleet 8 steeds verder wordt dichtgedrukt werkt de door die uitwendige trekkracht opgewekte drukkracht op een toenemend oppervlak, waarbij die toename van het oppervlak plaatsvindt in de richting van de binnenzijde 10 van de verankeringsinrichting. Uit het verloop van de lijn (F2) in Fig. 3 blijkt dat de op het trekelement 5 werkende dwarskracht aan de binnenzijde 10 aanzienlijk kleiner is dan nabij het kopeinde 9 van de verankeringsinrichting. Uiteraard is het ook mogelijk de wijdte van de spleet ·»* :· r» " J ’iDuring the prestressing of the pulling element 5, a gradually increasing pulling force in the direction of the arrow 11 is exerted thereon. As already mentioned, the tensile force is initiated by exerting an external tensile force on the anchoring housing 1 in the direction of the arrows 7. The latter external tensile force is transmitted via compressive and frictional forces to the cooperating inclined surfaces of the conical bore 2 and the half cones 3,4 of the clamping member. The transverse forces directed in the direction of the arrows 12 cause friction 12 AKU 1989 directed in the longitudinal direction of the pulling element 5, which forces are directed in the clamping member according to the arrow 13. If during the prestressing a certain not yet maximum external © pulling force Fi is exerted on the anchoring housing 1 and therefore a tensile force Fi is also exerted on the tension element 5, then under the influence of the compressive forces between the said conical surfaces the gap 8 will extend over a part 14 of the length, as a result of the deformation of the nylon 6 existing cones 3,4 of the clamping member are gradually closed (see Fig. 3). In FIG. 3, the axial length of the cooperating inclined surfaces of the anchoring housing 1 and the clamping member 3,4 is plotted along the horizontal axis. The magnitude of the transverse forces directed according to the arrows 12 is schematically plotted along the vertical axis. In FIG. 3 the locations of the front side 9 and the inside 10 are also indicated by arrows. Since when the non-maximum tensile force Fi is exerted, the slit 8 is pressed closed over the length 14, a slit will still be present over the remaining part 15. no transverse force can be exerted on the pulling element 5 over the part 15 where a gap is still present. As a result, when the external tensile force Fi is applied, the transverse force in the tensile element 5 will run along the line indicated by (Fi) in Fig. 3. When the maximum external tensile force F2 is exerted on the anchoring housing 1 and on the tension element 5, the slit 8 is pressed over the entire length 16 of the cooperating inclined surfaces, so that transverse forces on the tension element 5 over the entire axial length 16 of the clamping element > are exercised. As a result, when the external tensile force F2 is applied, the transverse force in the tensile element 5 will proceed in accordance with (F2) in FIG. 3 indicated line. As the slit 8 is compressed more and more as the external tensile force or prestressing force is increased, the compressive force generated by that external tensile force acts on an increasing surface, the increase of the surface taking place in the direction of the inside 10 of the anchoring device. From the course of the line (F2) in Fig. 3 it appears that the transverse force acting on the pulling element 5 on the inside 10 is considerably smaller than near the head end 9 of the anchoring device. Of course it is also possible the width of the gap · »*: · r» "J" i

J , JJ, J

f * 13 AKU 1989 8, die door het verschil tussen «χ en α2 wordt bepaald, zodanig te kiezen, dat de dwarskracht op het trekelement juist nagenoeg nul is aan de binnenzijde 10 als de uitwendige trekkracht maximaal is. Laatstgenoemde situatie is in de met Fig. 3 overeenkomstige Fig. 4 voorgesteld. In Fig. 4 is het verloop van de grootte van de dwarskracht in het trekelement met een ononderbroken lijn getekend, terwijl het verloop van de trekkracht in het trekelement met een onderbroken lijn is getekend. Uit Fig. 4 blijkt, dat aan de binnenzijde 10. de dwarskracht in het trekelement gelijk is aan nul en dat aan de kopzijde 9 de dwarskracht maximaal is. Voorts blijkt uit Fig. 4 dat aan de binnenzijde 10 de trekkracht in het trekelement maximaal is en dat die trekkracht aan de kopzijde 9 nihil is. Met de situatie volgens Fig. 4 ontstaat in het trekelement 5 aan de binnenzijde 10 een bijzonder gunstige éénassige spanningssituatie, omdat bij de onvermijdelijk aldaar optredende maximale waarde van dë trekkracht in het geheel geen dwarskracht op het trekelement werkt.f * 13 AKU 1989 8, which is determined by the difference between «χ and α2, to be chosen such that the transverse force on the tension element is just about zero on the inside 10 when the external tensile force is maximum. The latter situation is in the case shown in FIG. 3 corresponding FIG. 4 proposed. In FIG. 4, the progression of the magnitude of the transverse force in the tensile element is drawn with a continuous line, while the progression of the tensile force in the tensile element is drawn with a broken line. From fig. 4 it appears that on the inside 10. the transverse force in the pulling element is zero and that on the head side 9 the transverse force is maximum. Furthermore, fig. 4 that on the inside 10 the tensile force in the pulling element is maximum and that the tensile force on the front side 9 is nil. With the situation according to fig. 4, a particularly favorable uniaxial tension situation arises in the tensile element 5 on the inside 10, because at the inevitably occurring maximum value of the tensile force occurring there, no transverse force acts on the tensile element at all.

Ter illustratie van het effekt van de uitvinding en ter verduidelijking zijn in Fig. 5 en 6 nog enkele met Fig. 3 en 4 overeenkomstige krachtsverloop diagrammen getekend voor niet volgens de uitvinding uitgevoerde verankeringsinrichtingen. De dwarskrachten in de trekelementen zijn daarbij wederom met ononderbroken lijnen getekend, terwijl de trekkrachten in de trekelementen met onderbroken lijnen zijn getekend.To illustrate the effect of the invention and to illustrate it, FIG. 5 and 6 some more with fig. 3 and 4 show corresponding force variation diagrams for anchoring devices not designed according to the invention. The transverse forces in the pulling elements are again drawn with continuous lines, while the tensile forces in the pulling elements are drawn with broken lines.

Fig. 5 toont het krachtsverloop dat kan ontstaan bij een ver-ankeringsinrichting van het type van Fig. 1 en 2, maar dan uitgevoerd met samenwerkende hellende conisch vlakken, die dezelfde hellingshoek hebben, d.w.z. αχ=α2 en in onbelaste toestand is er nooit een in wijdte verlopende spleet tussen de samenwerkende hellende vlakken. Het resultaat zal zijn dat bij het opvoeren van de uitwendige trekkracht de hellende vlakken voortdurend over hun volle lengte tegen elkaar drukken. In Fig. 5 is het krachtsverloop getekend bij het uitoefenen van de maximale uitwendige trekkracht of voorspankracht op het trekelement. Daaruit blijkt dat de dwarskracht in het trekelement over de verankering nagenoeg hetzelfde verloop vertoont als de trekkracht. Aan de binnenzijde 10 zijn de trekkracht en de dwarskracht beide ·» ' Λ ' - >Fig. 5 shows the progression of force that can arise with an anchoring device of the type of FIG. 1 and 2, but constructed with co-operating inclined conical surfaces, which have the same angle of inclination, i.e. αχ = α2 and in unloaded condition there is never a width-gap between the co-operating inclined surfaces. The result will be that when the external tensile force is increased, the inclined surfaces continuously press together over their full length. In FIG. 5 the force profile is shown when the maximum external tensile force or prestressing force is applied to the tensile element. This shows that the transverse force in the tensile element over the anchoring has substantially the same course as the tensile force. On the inside 10 the tensile force and the shear force are both · »'Λ' ->

* I* I

m i AKU 1989 14 maximaal, waardoor aan de binnenzijde een bijzonder ongunstige tweeassige spanningssituatie kan ontstaan met alle nadelen daarvan.m i AKU 1989 14 maximum, which can lead to a particularly unfavorable biaxial voltage situation on the inside, with all of its drawbacks.

Fig. 6 toont schematisch het krachtverloop bij een verankerings-inrichting van het type volgens Fig. 1 van EP 0 025 856. in Fig. 6 is wederom het verloop van de krachten op het trekelement weergegeven bij het uitoefenen van de maximale uitwendige trekkracht of voorspankracht. De trekkracht vertoont in Fig. 6 uiteraard wederom hetzelfde verloop als in Fig. 4 en 5. Echter bij de uitvoering volgens Fig. 1 van EP 0 025 856 wordt de grootte van de 'in het trekelement optredende dwarskracht begrensd. Daardoor ontstaat ongeveer het in Fig. 6 getekende verloop van de dwarskracht, waarbij de dwarskracht over de lengte van het veranke-ringslichaam geleidelijk kleiner wordt vanaf de binnenzijde 10 naar de kopzijde 9. Hoewel uit Fig. 6 blijkt dat de dwarskracht aan de binnenzijde 10 een begrensde waarde heeft , bezit de dwarskracht aan de binnenzijde toch nog een aanzienlijke grootte. Daardoor zal bij de genoemde uitvoering- van de- verankering volgens EP 0 025 856 aan de binnenzijde 10 toch nog een betrekkelijk ongunstige tweeassige spanningstoestand ontstaan.Fig. 6 schematically shows the force development in an anchoring device of the type according to FIG. 1 of EP 0 025 856. in FIG. 6 again shows the variation of the forces on the tension element when the maximum external tensile force or prestressing force is applied. The tensile force shown in FIG. 6 of course again the same course as in FIG. 4 and 5. However, in the embodiment according to FIG. 1 of EP 0 025 856, the magnitude of the transverse force occurring in the pulling element is limited. As a result, approximately the result shown in FIG. 6, the transverse force shown, wherein the transverse force along the length of the anchoring body gradually decreases from the inside 10 to the head side 9. Although from FIG. 6 shows that the shear on the inside 10 has a limited value, the shear on the inside still has a considerable size. As a result, the aforementioned embodiment of the anchoring according to EP 0 025 856 will still result in a relatively unfavorable biaxial tension condition on the inside.

Fig. 7,8 en 9 tonen een tweede uitvoeringsvorm van de verankering volgens de uitvinding, waarbij geheel overeenkomstige delen met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. Het verankeringshuis 1 bezit wederom een conische boring 2, waarin twee samen het klemorgaan vormende halve conussen 3 en 4 zijn aangebracht. Echter; de conussen hebben bij deze uitvoering dezelfde hellings-hoek;. In Fig, 7,8 en 9 is de verankeringsinrichting getekend in de situatie waarin zij onbelast is. In de onderste conus 3 is een uitsparing met een toenemende hoogte voor het opnemen van het trekelement 5 gevormd. Zoals in het bijzonder uit Fig. 8 en 9 blijkt is de hoogte van de uitsparing aan de kopzijde 9 nihil, terwijl aan de binnenzijde 10 de hoogte van de uitsparing zoveel groter is als de dikte van het trekelement 5 dat een spleet 18 aanwezig is. De spleet 18 strekt zich uit over ongeveer de helft van de totale lengte van het klemorgaan en de hoogte van de spleet 18 neemt toe in de richting van het uittreeeinde 10. Bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 7,8 en 9 zal het verloop van de -v λ -> -? 2 Λ ·; ' .. ·. " ^ 15 AKÜ 1989 s f· · in het trekelement optredende dwarskrachten en trekkrachten ongeveer analoog zijn als in Fig. 4 is getoond. Bij het toenemen van de uitwendige trekkracht of voorspankracht zal de spleet 18 over een grotere afstand worden dichtgedrukt, waardoor de door de uitwendige trekkracht opgewekte drukkracht op een in grootte toenemend oppervlak werkzaam is.Fig. 7,8 and 9 show a second embodiment of the anchor according to the invention, in which completely corresponding parts are indicated with the same reference numerals. The anchoring housing 1 again has a conical bore 2, in which two half cones 3 and 4 forming the clamping member are arranged together. However; the cones have the same angle of inclination in this embodiment ;. In Figs. 7,8 and 9 the anchoring device is shown in the situation in which it is unloaded. A recess of increasing height for receiving the pulling element 5 is formed in the lower cone 3. As in particular from fig. 8 and 9, the height of the recess on the front side 9 is nil, while on the inside 10 the height of the recess is so much greater than the thickness of the pulling element 5 that a gap 18 is present. The slit 18 extends for about half of the total length of the clamping member and the height of the slit 18 increases toward the exit end 10. In the embodiment of FIG. 7,8 and 9 will the course of the -v λ -> -? 2 Λ ·; ".. ·. "^ 15 AKÜ 1989 sf · · transverse forces and tensile forces occurring in the tensile element are approximately analogous to that shown in Fig. 4. As the external tensile force or prestressing force increases, the gap 18 will be compressed over a greater distance, as a result of which the external tensile force generated compressive force acts on an increasing surface area.

Fig. 10/11 en 12 tonen een derde uitvoeringsvorm van de verankering volgens de uitvinding, waarbij overeenkomstige delen wederom met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. De conussen 3 en 4 hebben dezelfde hellingshoek als de conische boring 2. In Fig. 10,11 en 12 is de situatie weergegeven waarin de inrichting nog juist onbelast is. Daaruit blijkt, dat in Fig. 12 aan het kop-einde 9 de schouderafstand 19 tussen de schouders 20 en 21 van de conussen 3 resp. 4 groter is dan aan de binnenzijde 10. Door die verlopende schouderafstand 19 zullen bij het toenemen van de uitwendige trekkracht de schouders 20,21 aan de binnenzijde 10 elkaar eerder raken dan aan de kopzijde , waardoor de. dwarskracht op het trekelement aan de binnenzijde minder sterk toeneemt dan aan de kop2ijde.Fig. 10/11 and 12 show a third embodiment of the anchor according to the invention, wherein corresponding parts are again indicated with the same reference numbers. The cones 3 and 4 have the same angle of inclination as the conical bore 2. In Fig. 10, 11 and 12 show the situation in which the device is just unloaded. This shows that in FIG. 12 at the head end 9 the shoulder distance 19 between the shoulders 20 and 21 of the cones 3 and 12 respectively. 4 is larger than on the inside 10. As a result of this tapering shoulder distance 19, as the external tensile force increases, the shoulders 20, 21 on the inside 10 will touch each other earlier than on the front side, so that the. transverse force on the tensile element on the inside increases less than on the head side.

Fig. 13 en 14 tonen in een vierde uitvoeringsvorm, waarin overeenkomstige delen wederom met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid. De uitvoering volgens Fig. 13 en 14 toont een drietal trekelementen 5, die met behulp van twee uit nylon-6 bestaande wiggen 22, 23 en eveneens uit nylon-6 bestaande vlakke platen 24, 25' zijn opgesloten in het stalen verankeringshuis 1. De platte hellende vlakken van de wiggen hebben overeenkomstig verschillende hellingshoeken als is toegelicht voor de samenswerkende conische oppervlakken bij de uitvoering volgens Fig. 1,2.Fig. 13 and 14 show in a fourth embodiment, in which corresponding parts are again designated with the same reference numerals. The embodiment according to fig. 13 and 14 show three pulling elements 5, which are enclosed in the steel anchoring housing 1 by means of two nylon-6 wedges 22, 23 and also nylon-6 flat plates 24, 25 '. The flat inclined surfaces of the wedges have corresponding angles of inclination as explained for the interacting conical surfaces in the embodiment of FIG. 1.2.

Fig 15 en 16 tonen een uitvoering waarbij een drietal trekelementen 5 direct op elkaar is vastgeklemd met behulp van twee wiggen 22, 23, die met overeenkomstige wigvlakken in het verankeringshuis 1 samenwerken.Figures 15 and 16 show an embodiment in which three pulling elements 5 are clamped directly to each other by means of two wedges 22, 23, which cooperate with corresponding wedge surfaces in the anchoring housing 1.

t : - \ : 5:) 16 AKU 1989t: - \: 5 :) 16 AKU 1989

Fig. 17 en 18 tonen een uitvoering waarbij een drietal trekelement en 5 naast elkaar is vastgeklemd tussen twee wiggen 22 en 23 in het huis 1.Fig. 17 and 18 show an embodiment in which three pull element and 5 are clamped side by side between two wedges 22 and 23 in the housing 1.

Fig. 19 toont een uitvoering, waarbij een groot aantal veranker ingsunits 26, bijvoorbeeld van het type volgens Fig. 17, 18 of Fig. 15, 16 of Fig. 13, 14, in één groot blok 27 is verenigd.Fig. 19 shows an embodiment in which a large number of anchoring units 26, for example of the type according to FIG. 17, 18 or FIG. 15, 16 or FIG. 13, 14 is united in one large block 27.

Fig. 20 en 21 tonen een uitvoering met wederom een inwendig conisch verankeringshuis 1 met daarin een uit drie delen 28, 29 en 30 bestaande conus voor het verankeren van een trekelement 5 met een cirkelvormige dwarsdoorsnede. De delen 28, 29 en 30 vormen samen het klemorgaan.Fig. 20 and 21 show an embodiment again with an internal conical anchoring housing 1 with a cone consisting of three parts 28, 29 and 30 for anchoring a pulling element 5 with a circular cross section. The parts 28, 29 and 30 together form the clamping member.

Binnen het raam van de vinding kunnen verschillende wijzigingen worden aangebracht. Met name behoeven de samenwerkende hellende vlakken, niet. beslist conisch of wigvormig te zijn en kunnen in beginsel ook kromlijnig verlopende hellende vlakken worden- toegepast. Hoewel in de getekende uitvoeringsvormen met conussen steeds slechts één enkel trekelement is toegepast kan de verankering volgens de uitvinding ook daarbij worden uitgevoerd met een groot aantal trekelementen naast en/of boven elkaar in één en hetzelfde verankeringshuis. Het klemorgaan uit kunststof kan eventueel een bepaalde hoeveelheid vulmiddel bevatten, zoals glasvezels of een mineraal materiaal.Various changes can be made within the scope of the invention. In particular, the cooperating inclined surfaces need not. definitely be conical or wedge-shaped and in principle curvilinear inclined surfaces can also be used. Although in the illustrated embodiments with cones only one single tension element is always used, the anchoring according to the invention can also be carried out with a large number of tensile elements next to and / or above each other in one and the same anchoring housing. The plastic clamping member may optionally contain a certain amount of filler, such as glass fibers or a mineral material.

’ " " 11 e? X 011th? X 0

Claims

Device for anchoring at least one elongated tension element of a fiber-reinforced plastic matrix, which device comprises a clamping member arranged in an anchoring housing arranged in the longitudinal direction of the tensile element for exerting an external tensile force, wherein the clamping element and the anchoring housing or an element coupled thereto are provided with cooperating contact surfaces inclined with respect to the tensile element for transmitting the external tensile force to the tensile element, which inclined surfaces are placed at an acute angle with the longitudinal direction from the inside of the device to the tension element extending from another fixing point, in particular for use in prestressed concrete, characterized in that the anchoring housing and the clamping member are designed such that during the prestressing an external tensile force of 501 of the breaking load is exerted In the tensile member, the transverse force applied transversely to the longitudinal direction of the tensile member increases from the inside to the front side of the anchoring device, preferably gradually, or that the design is such that the increase generated by the said external tensile force increases. compressive force acts on an increasing surface area and the surface increase takes place towards the interior of the device.

Device according to claim 1, characterized in that in the unloaded state of the device of said co-acting inclined contact surfaces, the acute angle of inclination αχ of the anchoring housing is smaller than the acute angle aa of the clamping member.

Device according to claim 2, characterized in that the angle αχ is 0.1 ° to 3.0 "smaller than the angle a2. AKÜ 1989

Device according to claim 1, characterized in that in the unloaded state of the device in the transverse direction of the reinforcing element, the height of the space for receiving the pulling element on the inside of the device is greater than the thickness of the reinforcing element.

Device according to claim 1, characterized in that the clamping member is substantially formed from a thermoplastic plastic, such as nylon-6, nylon 6,6, polyethylene, polypropylene or polyester.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the clamping member is substantially formed from a thermosetting plastic.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the hardness of the clamping member is smaller, preferably about 10-15% smaller, than the hardness of the tensile element measured according to the shore-D hardness measurement.

Device according to claim 1, characterized in that the anchoring housing, in particular transverse to the longitudinal direction of the pulling element, has a greater rigidity than the clamping member. 9. Device according to claim 8, characterized in that the anchoring housing is formed of metal, such as alloy construction steel.

9 x? AKü 1989

Device according to claim 1, characterized in that in the anchoring housing the inclined surface is formed by a conical bore with an inner diameter that decreases inwardly and that the clamping member is formed by a cone cooperating with the conical bore in the anchoring housing. th '· Λ *' = ""?. "<; J * AKÜ 1989 * ·> β

Device according to claim 10, characterized in that the cone has a recess for receiving a pulling element.

Device as claimed in claim 10, characterized in that the cone consists of several parts, in particular of two parts, and that a recess for receiving a tensile element is formed at the mutual interfaces of the parts.

13. Device according to claim 10, characterized in that in the unloaded state of the device there is a wider gap on the inside between the conical surfaces of the anchoring housing and the clamping member than on the other side.

14. Device as claimed in claim 1, characterized in that in the anchoring housing the inclined surface is formed by. a wedge-shaped surface with an inwardly decreasing height and that the clamping member is formed by a one or multi-part wedge-shaped body co-acting with the wedge-shaped surface in the anchoring housing.

Device according to claim 14, characterized in that in the unloaded state of the device there is a wider gap on the inside between the wedge-shaped surfaces of the anchoring housing and the clamping member than on the other side.

Device according to claim 1, characterized in that the pulling element is formed by a matrix based on a thermosetting plastic, such as epoxy resin and / or bismaleimide resin or unsaturated polyester resin, containing more than 5000, in particular more over 20,000 substantially parallel continuous filaments from a material selected from the group of aromatic polyamides, such as polyparaments, * * *, * * AKU 1989 phenylene terephthalamide, or carbon, or glass, or solvent pins polyethylene, polyvinyl alcohol or polyacrylonitrile.

Device according to claim 16, characterized in that the cross-section transverse to the longitudinal direction of the pulling element has a substantially rectangular shape, the ratio of the thickness and the width preferably being less than 1: 2.

Method for the production of prestressed concrete, characterized in that the device according to one or more of the preceding claims is used therein.

Prestressed concrete manufactured according to the method of claim 18.