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Verfahren zum Vorspannen der Stahlsaiten in Stahlsaitenbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen der Stahlsaiten aller Stahlsaitenbetonteile, z. B. Träger und Platten, insbesondere bei Betonfertigteilen. Die Stahlsaiten werden um ein vorbestimmtes Mass A 1 im elastischen Bereich gestreckt, so dass bei voll erreichter Länge 1 in den Stahlsaiten die gewünschte Vorspannung < ; v herrscht, d. h. also es wird nicht eine bestimmte Kraft als Bemessungsgrundlage der erreichten Vorspannung gewählt, sondern eine Strecke A l, die der Dehnung beim Wirken einer bestimmten Zugkraft in den Eisen entspricht. Das Streckmass A wird aus der vorgegebenen gewünschten
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Stahlsaiten bestimmt werden kann.
Dem besonderen Kennzeichen der Erfindung gemäss werden nun die Stahlsaiten um sie zu strecken im Prinzip an einem rechteckigen Rahmen befestigt, der an seinen Längsseiten je ein Gelenk angeordnet hat, welches so weit angehoben wird, bis die direkte Verbindung der beiden Querseiten der natürlichen Länge 1 entspricht.
Das Gelenk wird nun vorzugsweise mit einer Hebelübersetzung oder einer Schraubzwinge so weit durchgedrückt und in seiner Lage gehalten, bis sich die Querseiten um A voneinander entfernt haben und damit die an den Querseiten fest verankerten Stahlsaiten bis zur Länge 1 gestreckt wurden. Vorzugsweise wird ein Rahmen von der jeweiligen Länge 1 benützt, so dass dieser beim Strecken nur einfach bis zur Geraden durchgedrückt werden braucht. Der Rahmen ist so zu dimensionieren, dass durch die in ihm herrschenden Spannungen keine A beeinflussenden Länge- änderungen entstehen oder müssen diese bei der Errechnung von A 1 berücksichtigt werden. Beim Betonieren des Stahlsaitenbetonkörpers bleibt der Vorspannrahmen ausserhalb des Betonkörpers, damit er wieder verwendet werden kann.
Die Länge 1 muss danach entsprechend gewählt werden. Selbstverständlich müssen die Stahlsaiten im Vorspannrahmen bis zum Erhärten des Betons verbleiben, das ist so lange, bis der Beton die in den Stahlsaiten herrschenden Zugkräfte aufnehmen kann. Besonders ist zu beachten, dass die Stahlsaiten genau nach dem vorgeschrie- benen Mass im Rahmen eingespannt werden müssen.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist nun, dass zur praktischen Ausführung die Schalung, in der der Stahlsaitenbetonkörper betoniert werden soll, selbst als Vorspannrahmen ausgeführt werden kann, besonders z. B. bei der Herstellung von
Betonfertigteilen, so dass ausser einer besonderen
Ausbildung der Schalung keine weiteren Vorrichtungen zum Vorspannen der Stahlsaiten notwendig sind. Die Längeteile des Vorspannrahmens werden von den beiden Längswänden der vorzugsweise eisernen Schalung gebildet, die in zwei gleiche Teile geteilt und an den Unterkanten gelenkig verbunden werden. Die Querteile werden von den Schalungskopfwänden gebildet. In diesen Schalungswände sind Löcher vorgesehen, in die die zu spannenden Stahlsaiten eingeführt und mit Schrauben von aussen geklemmt werden.
Um eine gleichmässige Spannung zu gewährleisten, werden diese Kopfschalungswände gelenkig mit den Längswänden verbunden, damit sich so beim Spannen diese Wände entsprechend dem Zug einstellen und eine gleichmässige Spannung im ganzen Stahlsaitenpaket herrscht. Nach dem Spannen wird die Wand in der Senkrechten durch eine obere und untere Anschlagsleiste gehalten.
Das Mass -A- 1 wird auf den Stahlsaiten gemerkt, um so ein Einspannen dieser auf gleiche Längen zu gewährleisten. Die Stahlsaiten werden bis zur Marke in die Löcher der Schalungskopfwände eingeführt. Die Herstellung dieser Stahlsaitenpakete in Verbindung mit den beiden Schalungskopfwänden kann vorbereitend erfolgen und wird dann nur in die angehobenen Schalungs- wände mit ttoizen emgehangt.
Das Vorspannen der Stahlsaiten geschieht genau nach dem vorerwähnten prinzipiellen Vorgang. Die Längsseiten der Schalung werden in ihren Gelenken so weit angehoben, bis die Stahlsaiten mit der natürlichen Länge -A 1 in Verbindung mit den Schalungskopfwänden eingehängt werden können. Wird nun die Schalung durch Belastung, vorzugsweise durch eine mit der Grundplatte fest verbundene Hebelübersetzung oder Schraubzwinge bis zur Geraden durchgedrückt, so werden die Stahlsaiten zwangsweise durch die damit verbundenen Längeänderungen der Schalung um A 1 auf das Mass 1 gedehnt und damit auf die gewünschte Spannung ç\l vorgespannt.
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Durch das infolge der Zugkräfte entstehende
Moment um das Gelenk nach dem Durchdrücken bleibt die Schalung geschlossen, ohne dass sie weiter niedergehalten werden muss. Es kann daher der Hebel oder die Schraubzwinge entfernt werden, so dass dieses Gerät auf die Grundplatte aufschiebbar angeordnet werden kann. Ein
Sicherheitsriegel der die beiden Schalungshälften verbindet, ist vorzusehen.
Die Schalungswände werden vorzugsweise in Nuten der Grundplatte laufen, um so die ganze
Schalung in einer Lage zum Einbringen des Betons festzuhalten.
Um eine solche Schalung beispielsweise für Träger verschiedener Dimensionen verwenden zu können, ist nur notwendig, in den Längsseiten der Schalung in bestimmten Abständen vorzugsweise alle 25 cm (Ziegellänge) Löcher für die Spannbolzen vorzusehen, so dass die Länge nach gebräuchlichem Mass variiert werden kann. Die Masse b und h können bei genügender Höhe der Schalung leicht beliebig variiert werden.
Das gezeigte Verfahren bezieht sich jedoch nicht nur auf Fertigbetonteile, so genannt nach der üblichen fabriksmässigen Herstellung, sondern kann auch am Bau direkt, vorzugsweise bei entsprechend grossen Trägern Verwendung finden, wobei nur die Betonschalung (eventuell auch aus Holz) nach den bisherigen Ausführungen ausgebildet werden muss.
Vorzugsweise wird das Verfahren immer dann anzuwenden sein, wenn die angehobenen Schalungshälften allein durch das Gewicht der eingebrachten entsprechend grossen Betonmassen bis zur Geraden durchgedrückt und damit die Stahlsaiten bis auf die Spannung c ; Y vorgespannt werden (z. B. bei Brückenbauten).
In der Zeichnung sind die Einrichtungen zur Ausführung des Verfahrens beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 und 7 stellt das Prinzip des Vorspannrahmens dar. Fig. 1 zeigt den Rahmen im angehobenen Zustand, 1 die Längsteile, 2 die Gelenke, 3 die Querteile und 4 die Stahlsaiten mit der natürlichen Länge j ?-A . Die Fig. 2 zeigt den Rahmen im um Al gestreckten Zustand, wobei die Stahlsaiten jetzt auf die Länge 1 gestreckt sind und in ihnen damit die Vorspannung ( ; v herrscht.
Fig. 3 stellt z. B. die Längswand der Schalung eines Betonfertigteilträgers, die zugleich als Längsteil des Vorspannrahmens ausgebildet ist, dar, 1 die beiden gelenkig verbundenen Teile, 2 das Gelenk, 3 die Bolzen, die die Schalungskopfwände halten, 4 Versteifungswinkel zur Aufnahme der Druckspannungen, die beim Vorspannen der Stahlsaiten im Rahmen auftreten, 5 der Teil der Schalungswand, der in der Nute der Grundplatte läuft und 17 der Sicherungriegel.
Fig. 4 zeigt die gleiche Schalungswand im angehobenen Zustand von der Innenseite mit den Schalungskopfwänden 6 im Schnitt, die eingespannten Stahlsaiten, 7 mit der natürlichen Länge 1-1, den Bolzen 8, mit dem die Schalungskopfwand gelenkig verbunden ist und endlich die beiden Anschlagsleisten 9, die die Schalungskopfwand nach dem Spannen in der Senkrechten halten.
Fig. 5 zeigt die Innenansicht von zwei verschiedenen Schalungskopfteilen, 6mit den Löchern, 10 in die die Stahlsaiten eingeführt werden.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Schalungskopfwand 6 mit einer Stahlsaite 7, die in eines der vorgesehenen Löcher 10 eingeführt wird und durch eine Klemmschraube 11 festgehalten wird.
Fig. 7 zeigt die beispielsweise Darstellung eines Hebels zum Durchdrücken der angehobenen Schalung. Das Gerät wird mit seinem Fuss 12 in eine an der Grundplatte 13 befestigten Schlaufe 14 eingeschoben.
Das Zahnsegment 15 wird vorher noch auf den Gelenksbolzen aufgeschoben, so dass durch Umlegen des Hebels 16 die Schalungshälften niedergedrückt werden können. Es müssen zwei solche Hebel an jeder Seite einer angesetzt werden, die zugleich umgelegt werden müssen, was vorteilhaft mit einer durchgestreckten Verbindungsstange 17 geschehen kann.
Es soll hier erwähnt werden, dass durch die vorteilhafte Hebelwirkung die allein durch die Schalung gebildet wird, bei kleineren Betonteilen bzw. bei geringerem Stahlsaitenquerschnitt genügt, um ohne Gerät nur mit der Körperkraft der Arbeiter die Vorspannung durchzuführen.
Mit dem Gegenstand der Erfindung werden folgende Vorteile erreicht : Die Vorspannung der Stahlsaiten ist ohne besondere meist teure Einrichtungen und Maschinen ohne besonderen Zeitaufwand und ohne besondere technische Fachkenntnisse möglich, wodurch die Verbilligung in der Einsparung von Material bei der Erzeugung voll zur Geltung kommt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Vorspannen der Stahlsaiten in Stahlsaitenbeton, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlsaiten von der natürlichen Länge -A 1 in einem Vorspannrahmen eingespannt werden, in dessen Längsseiten Gelenke angeordnet sind, und dessen Querseiten durch Anheben dieser Gelenke auf die Länge der Stahlsaiten eingestellt werden können, worauf die Streckung um A 1 einfach durch Niederdrücken der Gelenke erzielt wird.