Verfahren zum Herstellen von Bauteilen aus Spannbeton. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Herstellen von Bauteilen aus Spannbeton.
Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellun2 von Spannbeton-Bauwerken haf tete man insofern noch an dem vom Stahl beton her Bekannten, als die Spannglieder ähnlich der Bewehrung des Stahlbetons in verhältnismässig viele kleine Einheiten auf gelöst waren, die einzeln oder nur zu wenigen vereint gespannt wurden. Daher ergaben sieh Anordnungen, die viel Raum beanspruchten, so dass die Bauteile entsprechend grosse Ab messungen gen erhielten. Man benutzte entweder einzelne Rundstäbe oder Seile, die man einzeln ummantelte, oder man legte eine beschränkte Anzahl, höehstens 10 bis 18 Einzeldrähte in eine Umhüllung. Dies erforderte viel Um- hiillungsmaterial; ausserdem ergab die Unter bringung der vielen Einzelelemente grosse Betonquerschnitte.
Bei diesen bekannten An ordnungen blieb nicht genügend Raum, um den stark beanspruchten Beton in dem erfor derlichen Masse mit Innenrüttlern zu ver dichten. Da jedes Spannglied oder jede nur wenig Einzelelemente enthaltende Gruppe von Spanngliedern einzeln gespannt werden musste, ergaben sieh ausserdem komplizierte Spannvorrichtungen. Durch alles dies wurden die Spannbeton-Bauwerke so teuer, dass sie vielfach nicht mit entsprechenden Stahlbeton- Bauwerken in Wettbewerb treten konnten.
Man hat. auch bereits als Spannglieder be nutzte Stäbe ohne Umhüllung einbetoniert und durch Längsbewegung der Stäbe während des Abbindens des Betons das Entstehen eines Verbundes verhindert, so dass die Stäbe nach dem Erhärten des Betons noch gespannt. werden konnten. Auch hat man Spannstäbe schon nachträglich in Aussparungen im Beton eingezogen. In allen diesen Fällen. verteilte man die einzelnen Spannglieder bisher mög lichst gleichmässig auf den vorzuspannenden Bereich.
Eine andere bekannte Ausführungsart sieht eine beschränkte Anzahl dünner Drähte in einem Blechkasten vor, wobei aber die An zahl der Drähte durch die Art ihrer Ver ankerung, die mittels Stahlformstücken und Keilen geschieht, beschränkt bleibt. Da hier nur jeweils zwei Drähte gemeinschaftlich ge spannt werden können, müssen überdies alle Drähte innerhalb der Umhüllung so geführt werden, dass sie sich beim .Spannen nicht be rühren und dass an Umlenkstellen die Umlenk- kräfte durch stählerne Bauteile auf den Beton übertragen werden.
Bei grösseren Bauwerken erhält man so wieder mehrere grosse Blech röhren innerhalb eines Betonträgers, der so mit wieder entsprechend grossen Querschnitt haben muss.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass biegsame Spann glieder in vielfachen, einander benachbarten Windungen verlegt werden, so dass das von ihnen gebildete Bündel den Umriss der Bau werksteile sehlaufenförmig umsehliesst und dadurch als Ganzes verankert und gespannt. werden kann. Hierdurch wird das Verlegen und Spannen der Spannglieder wesentlich vereinfacht und verbilligt. Es können Spann glieder von genügend kleinem Querschnitt. verwendet werden, die sich ohne merkliche Biegearbeit in jeder gewünschten Lage an bringen lassen. Das erfindungsgemässe Ver fahren ist von besonderem Vorteil bei der Herstellung von grossen Bauwerken wie Brük- ken und dergleichen.
Die Querschnitte der Brückenträger können kleiner ausfallen als bei den bisher bekannten Verfahren, weil sämtliche Spannglieder auf kleinerem Raum zusammengefasst werden können. Der ebenfalls Erfindungsgegenstand bil dende Bauteil, hergestellt nach dem erfin dungsgemässen Verfahren, ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Spannglieder wenigstens an Umlenkstellen auf glatten Metallfläehen innerhalb einer solche Metallfläehen auf weisenden Umhüllung verlegt sind.
Bei bekannten Verfahren entstanden bei gekrümmter oder geknickter Führung der Spannglieder zwischen diesen und ihrer Um hüllung derart grosse Reibungskräfte, dass bei längeren Bauwerken keine gleichmässige Vor- Spannkraft über die ganze Länge der Spann glieder erreicht werden konnte. Dies wird durch die Verwendung glatter Metallfläehen als Gleitflächen vermieden. Zweckmässig wer den diese Flächen noch mit einem Gleitmittel, wie Paraffin, Fett oder Graphit versehen. Durch diese Massnahmen lässt sich der Reibungswert von 0,2 bis 0,5 auf 0,02 bis 0,05 herunterdrücken. Dadurch werden durch laufend vorgespannte Balken über drei oder mehr Öffnungen bei V orspannung mit Ver bund möglieh.
An Hand der beiliegenden Zeichnung, die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Bauteils zeigt, soll das Verfahren nach der Erfindung beispielsweise näher erläutert werden; Fig.l ist ein senkreelter Längselniitt durel ein schematisch dargestelltes Beton bauwerk mit Spanngliedern.
Fig. 2 ist ein zugehöriger waagreechter Teilschnitt und Fig.3 ein zugehöriger senkrechter Teil querschnitt in grösserem Massstab.
Fig. 4 bis 6 sind schematische Darstellun gen von Gleitblechanordnungen.
Fig.7 zeigt einen Teilquersehnitt durch eine Umhüllung mit daran angeordneten Gleitflächen und Spanngliedern.
Fig. 8 erläutert die Anordnung eines Rollenlagers für die Spannglieder.
Fig. 9 ist ein Querschnitt durch die in Fig. 8 gezeigte Anordnung.
Fig. 10 zeigt die Anordnung einer U m lenkwalze.
Fig. 11 und 12 zeigen eine Umhüllung im Quer- bzw. Längsschnitt mit Profilierung, und Spanngliedern.
Nach den Fig. 1 bis 3 besteht der vorzu spannende Gesamtbaukörper, zum Beispiel ein Brüekenträger, aus zwei Betonteilen 1 und ?, um deren Umriss von dem Betonieren biegsamer Spannglieder 3 kleinen Quer sehnittes in zahlreichen Windungen herum gelegt sind, sind, so dass sie eine geschlossene Wick lung bilden. Mindestens ausserhalb der Auf lagestellen, an denen die Spannung der Spannglieder auf die Bauteile 1 und '' über tragen wird, wird, sind die Spannglieder zu Bündeln .1 zusammengefasst.
Im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 1 kann diese Zusam menfassung auch an den Auflagestellen bestehen bleiben. Die Enden der Wicklung lassen sieh in beliebiger geeigneter Weise mit einander verbinden, so dass die Wicklung dann endlos ist und als Ganzes verankert und gespannt werden kann; statt dessen können sie durch Einbetonieren verankert werden.
Der Bauteil_ ? enthält Hohlräume 5. Bei dem gezeichneten Beispiel sind die Bündel -1 der Spannglieder nicht durch diese Hohl räume, sondern durch den Betonquerschnitt geführt, vergleiche Fig. .
Bei 6 ist der Bauteil '' mit einem Auflager 7 verbunden, während er auf einem zweiten Autflager 8 mittels einer Walzenlagerung 9 ruht. Zwischen den Bauteilen 1 und 2 ist nach Art einer Stossfuge eine Kammer 10 gebildet, in die mindestens eine hydraulische Presse 23 eingebaut ist, um die Spannglieder 3 nach Erhärten des Betons durch Auseinander- lewegen der Teile 1 und 2 zu spannen. Wie Fig. 2 zeigt, lassen sich je nach Anordnung und Grösse der einzelnen Bauwerksabschnitte mehrere Pressen anordnen; bei dem Beispiel nach Fig.2 sind oben zwischen zwei Spann gliederbündeln statt einer Presse 23 zwei Pressen 23' vorgesehen.
Der Bauteil 1 ist auf dem Auflager 7 durch Zwischenschaltung von Walzen 11 ge lagert. An der Seite des Bauteils 7 sind Nuten 12 vorgesehen, in welche gegebenenfalls mit Rollen versehene, in den Bauteil 1 einbeto nierte Führungszapfen 13 eingreifen. Bin selbständiges Ausweichen des Bauteils 1 aus der Pressrichtung heraus ist hierdurch ver hindert. Um ein Abweichen nach oben eben falls auszuschliessen, sind die Pressen 23 so angebraeht, dass die in Richtung der Achse 14 verlaufende Resultierende der Pressenkräfte um den Abstand 15 oberhalb der durch die Achse 16 angegebenen Resultierenden der von den Spanngliedern ausgeübten Gegenkräfte verläuft, so dass beim Spannen ein Dreh- nonlent entsteht, durch das der Bauteil 1 auf das Auflager 7 gedrückt wird.
Die Auflageflächen 19, 20 für die Spannglieder 3 sind zweckmässig gerundet, vergleiehe Fig. 2. Gemäss Fig. 3 sind slie Spannglieder 3 dort, wo sie unter Ver wendung von Zwischenlagen oder Abstands haltern 25 auf einem Querschnitt, jedoch unter Bildrung von Zwischenräumen zu Bün deln 4 zusammengepackt sind, innerhalb einer Umhüllung 26 zusammengefasst, die zum Bei spiel aus Blech besteht.
Diese Umhüllung ist auf Quereisen 27 von Biigeln 28 der Bewehrung des Bauteils 2 auf gesetzt. Das Innere der Umhüllung 26 ist durch einen zum Beispiel durch ein Metall rohr gebildeten Kanal 29 von aussen zugäng lich. Die Spannglieder werden entweder direkt auf die Quereisen 27 verlegt und dann zum Beispiel mit einer Blechwicklung 26 umgeben oder sie werden in eine auf den Quereisen 27 lagernde, oben offene Blechrinne 26 gelegt, die nach dem Verlegen geschlossen wird. Die Anordnung nach Fig. 3 lässt es zu, die Spannglieder nach dem Spannen inner halb der Umhüllung festzulegen und abzu schliessen, zum Beispiel dadurch, dass durch den Kanal 29 Zementmörtel eingeführt wird, der die Spanndrähte allseitig umgibt, sie mit den übrigen Bauteilen zu einem Ganzen ver bindet und sie überdies gegen Rosten schützt.
Während des Spannens müssen die Spann glieder gleiten können.
Bei dem Beispiel nach Fig.4 sind die Spannglieder 3 an einer Umlenkstelle auf einem harten, glatten Stahlblech 30 gelagert, das zwischen den gradlinig verlaufenden Um hüllungen 31 und 3.22 die Umlenkstelle über- briickt.
Bei dem Beispiel nach F'ig.5 ruhen die Spannglieder 3 auf zwei glatten und harten Stahlblechen 33 und 34, die unter Zwischen schaltung einer Schmiermittelschicht 35 auf einandergelegt sind und zwischen den gerad linig verlaufenden Umhüllungen 31 und 32 die Umlenkstelle überbrücken.
Bei dem Beispiel nach Fig. 6 folgt auch die Umhüllung 36 der Umlenkkrümmung und innerhalb dieser Umhüllung sind an der Um lenkstelle harte und glatte, unter Zwischen schaltung einer Schmiermittelschicht 3\l auf einanderliegende Stahlbleche 38 und 39 an gebracht, die den Blechen 33 und 34 bei dem Beispiel nach Fig. 5 entsprechen.
Bei dem Beispiel nach Fig.7 besteht die Umhüllung aus einer im wesentlichen U- förmigen Blechrinne 40, in welche die Spann glieder 3 in grosser- Anzahl und dicht ge drängt unter Zwischenschaltung von Ab standshaltern 25 hineingelegt sind. Der untere Teil der Rinne ist. in der Zeichnung nicht dargestellt, auch sind nicht alle Spannglieder 3 gezeichnet. Die Rinne ist durch ein Deck blech 41 verschlossen, das von Falzen 42 der seitlichen Schenkel umfasst ist.. Unter dem Deckblech 41 liegen zwei harte und glatte Stahlbleche 43, 44 aufeinander, zwischen denen sieh eine Schmiermittelschicht 45 befin det.
Die Bleche 43 und 44 wirken wieder als Gleitbleehe und entsprechen den Blechen 33, 34 des Beispiels nach Fig. 5 und 38 und 39 des Beispiels nach Fig. 6.
Bei dem Beispiel nach Fig. 8 und 9 ist an einer Umlenkstelle in die Umhüllung 46 der Spannglieder 3 eine Stahlplatte 47 für Rollen oder Walzen 48 eingeschaltet, auf denen die Spannglieder 3 unter Zwischenschaltung eines Bleches 52 aufliegen. Die Gesamtanordnung stellt ein an der Umlenkstelle befindliches Walzen- oder Nadellager dar.
Bei dem Beispiel nach Fig.10 ist in die Umhüllung 49 ein Gehäuse 50 für eine Um lenkwalze 51 grösseren Durchmessers einge schaltet, auf der die Spannglieder 3 auf liegen. Beim Spannen gelangt die Walze aus der in der Zeichnung ausgezogenen Stellung in die gestrichelte Stellung. Wenn nach dem Spannen die Spannglieder mit einem erhär tenden Mittel, z. B. Zementmörtel, um presst und nach dem Erhärten dieses Mittels im Beton festgelegt sind, lässt sich die Um lenkwalze 51 mit ihrem Gehäuse gegebenen falls ausbauen.
Wie die Fig. 11 und 12 zeigen, kann auch eine rohrartige, profilierte Umhüllung 55 für die Spannglieder 3 vorgesehen sein. Durch die Profilierung 56 der Umhüllung 55 wird der Verbund zwischen den Spanngliedern und der Umhüllung, der durch den eingepressten Zementmörtel hergestellt wird, verbessert. Ausserdem erhöht sieh die Steifigkeit der Blechumhüllung. Verwendet man Gleitbleche oder Rollenlager, so können profilierte Spann glieder, zum Beispiel Litzen, zur Anwendung kommen. Man erreicht dadurch eine weitere Verbesserung des Verbundes, ohne dass da durch beim Spannen die Reibung erhöht wird, da die Spannglieder nie direkt mit der Blechumhüllung in Berührung kommen.