DE1021777B

DE1021777B - Process for the production of prestressed concrete components

Info

Publication number: DE1021777B
Application number: DEB24190A
Authority: DE
Inventors: Franz Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-02-09
Filing date: 1953-02-09
Publication date: 1957-12-27

Description

Verfahren zur Fertigung von vorgespannten Betonbauteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von stahlbewehrten Betonbauteilen mit Vorspannung. Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Verfahren, bei dem die Vorspannung der Bewehrung erst nach vollständigem Erhärten des Betons hergestellt wird.Method for the production of prestressed concrete components The invention relates to a process for the production of steel-reinforced concrete components with prestressing. The invention relates to such a method in which the bias of the Reinforcement is only produced after the concrete has hardened completely.

Es ist bekannt, stahlbewehrte Betonbauteile, z. B. Träger oder Balken, mit einer Vorspannung zu versehen, die erst nach Erhärtung des Betons mit geeigneten Mitteln hervorgerufen wird. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber den anderen Verfahren, der Bewehrung schon vor Erhärten des Betons die später gewünschte Vorspannung zu erteilen, ist der, daß das beim Abbinden des Betons stattfindende Schwinden, welches mit einer Längenverkürzung des Betonkörpers verbunden ist, nicht bei der anfänglichen Bemessung der Größe der Vorspannung berücksichtigt zu werden braucht. Das letztere Verfahren hat auch noch den Vorteil, daß es im allgemeinen ohne Verwendung eines dicht haftenden Betonmörtels hoher Güteklasse auskommt, da ja wegen der nachträglichen Herstellung der Vorspannung eine Haftung zwischen Beton und Bewehrung sowieso unterbleiben muß. Die Haftung des Betons an der Bewehrung wird gewöhnlich durch einen besonderen Isolieranstrich au, Bitumen od. dgl. verhindert. Bei den praktischen Verfahren, stahlbewehrten Betonbauteilen nachträglich Vorspannung zu erteilen, ist man bis heute im allgemeinen so verfahren, daß man eine Reihe von Bauteilen, z. B. Balken oder Schwellen, in Serie hintereinander angeordnet und die Bewehrung durch die" ganze Serie von Bauteilen gelegt und strammgehalten hat. Nach Einfüllung des Betonmörtels wurde dann die Erhärtung - meist 28 Tage - abgewartet, wonach die einzelnen Bewehrungseisen zwischen den Bauteilen zerschnitten wurden. Die Bewehrung war, wie schon erwähnt, vorher mit einen die Haftung des Betonmörtels verhindernden Anstrich versehen worden. Die aus dem Betonkörper hinausragenden Enden der Bewehrungseisen wurden dann mit Gewinde versehen, und dann wurden nach Aufbringung einer Stirnplatte auf die jeweiligen Enden der Bewehrungseisen Muttern aufgeschraubt und diese bi, zur Erreichung der gewünschten Längendehnung angezogen. Dieses Verfahren erfordert im allgemeinen große Arbeitsplätze und mancherlei maschinelle Einrichtungen, insbesondere auch besondere Gegenlager. gegen die der Betonkörper beim Einbringen der Vorspannung abgestützt werden muß.It is known to use steel-reinforced concrete components, e.g. B. girders or beams, to be provided with a pretensioning that is only applied after the concrete has hardened with suitable Means is evoked. The advantage of this method over the others Procedure, the reinforcement before the concrete has hardened the later desired prestressing to be granted is that the shrinkage that takes place during the setting of the concrete, which is associated with a shortening of the length of the concrete body, not with the initial dimensioning of the size of the preload needs to be taken into account. The latter method also has the advantage that it is generally without use a tightly adhering high-quality concrete mortar is sufficient because of the subsequent Establishing the prestressing, adhesion between the concrete and the reinforcement does not occur in any case got to. The adhesion of the concrete to the reinforcement is usually determined by a special one Insulating paint, bitumen or the like prevented. In the practical procedures, Subsequent prestressing of steel-reinforced concrete components is possible up to today generally proceed in such a way that a number of components, eg. B. Beam or sleepers, arranged in series one behind the other and the reinforcement through the " has laid a whole series of components and held them tight. After filling the concrete mortar the hardening was then waited for - usually 28 days - after which the individual reinforcement bars were cut between the components. As already mentioned, the reinforcement was previously coated with a coating to prevent the concrete mortar from sticking. The ends of the rebar protruding from the concrete body were then with Threaded, and then after applying a faceplate to the respective Ends of the rebar nuts screwed on and these bi, to achieve the desired elongation tightened. This procedure generally requires a great deal of effort Workplaces and all kinds of machine facilities, especially special ones Counter bearing. against which the concrete body is supported when introducing the prestressing must become.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Fertigung von Spannbetonteilen, bei denen die Vorspannung erst nach Erhärtung des Betons hergestellt wird, zu vereinfachen und zu verbilligen. Die Erfindung geht dabei von einem ebenfalls schon bekannten Vorspannverfahren aus, bei dem je zwei Bewehrungsdrähte zu einer Schlaufe vereinigt sind, deren gekrümmter Teil aus dem Betonkörper herausragt und deren Drähte durch Eintreiben eines Keiles in die Schlaufenkrümmung unter Vorspannung gesetzt werden. Auch dieses bekannte Verfahren ist insofern noch nachteilig, als besondere Gegenlager benötigt werden.The invention has set itself the goal of manufacturing prestressed concrete parts, in which the prestressing is only established after the concrete has hardened and cheaper. The invention is based on an already known one Prestressing method in which two reinforcement wires are combined to form a loop are whose curved part protrudes from the concrete body and the wires through Driving a wedge into the loop curvature can be put under tension. This known method is also disadvantageous in that it is a special counter bearing are needed.

Dieses bekannte Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Betonteilen wird durch die Erfindung in der Weise verbessert, daß je zwei Bewehrungsschlaufen innerhalb des Betonkörpers so angeordnet werden, daß die Achsen der zu diesen Schlaufen gehörenden Vorspannkeile in einer Richtung liegen und die Keile zwecks Erzeugung der Vorspannung in der Bewehrung mittels einer zangenartig wirkenden Kraftquelle, z. B. einer hvdraulischen Presse, gegeneinanderbewegt werden.This known method for the production of prestressed concrete parts is improved by the invention in such a way that two reinforcement loops be arranged within the concrete body so that the axes of these loops belonging preload wedges lie in one direction and the wedges for the purpose of generation the prestress in the reinforcement by means of a force source acting like a forceps, z. B. a hydraulic press, are moved against each other.

Die Erfindung kann beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: Jeweils zwei parallel laufende Bewehrungsdrähte werden durch Umbiegung der Enden zu einer geschlossenen Schlaufe zusammengebogen, die dann durch Schweißen, z. B. durch Stumpfschweißen, einen mechanisch festen Schlaufenring bildet. Die Gesamtlänge der Schlaufe ist etwas geringer als die Baulänge des fertigen Betonbauteil.. Vor Einfüllen des Betons werden die fabrik- und serienmäßig hergestellten Bewehrungsschlaufen in die Form eingelegt, und zwar so, daß die V orspannkeile von je zwei Bewehrungsschlaufen mit ihren Achsen in einer Richtung liegen. Die Schlaufen sind dabei gegenüber Ankerplatten, die sich an den beiden Enden des Bauteils befinden, durch die Keile bzw. Umlenkkörper abgestützt. Die Umlenkkörper sind so angeordnet, daß die Bewehrungsschlaufen praktisch keine nennenswerte Vorspannung haben. Nach Einfüllen des Betons und Erhärten desselben wird nun dem Bauteil die gewünschte Vorspannung dadurch erteilt, daß die Keile gegeneinander durch eine zangenartig wirkende Presse bewegt werden, so daß eine Längendehnung der Bewehrungsschlaufen entsprechend der gewünschten Vorspannung entsteht. Da die Vorspannung nur von einem Ende der Betonkörper aus eingebracht zu werden braucht, kann am anderen Ende des Betonbauteils im allgemeinen in an sich bekannter Weise nur ein quasi zylindrischer Umlenkkörper vorgesehen werden. der so geformt ist, daß an ihm die Bewehrungsschlaufe gleichmäßig anliegt, wenn auf der entgegengesetzten Seite durch Hineintreiben der Vorspannkeile die Zugspannungen entstehen.The invention can for example be carried out as follows: In each case two parallel reinforcing wires become one by bending the ends closed loop bent, which is then welded, e.g. B. by butt welding, forms a mechanically strong loop ring. The total length of the loop is something less than the overall length of the finished concrete component .. Before pouring the concrete the factory-made and mass-produced reinforcement loops are placed in the mold, in such a way that the pre-tensioning wedges of each two reinforcement loops with their axes lie in one direction. The loops are opposite anchor plates, which are are located at the two ends of the component, supported by the wedges or deflection body. The baffles are arranged so that the reinforcement loops are practically none have significant bias. After pouring the concrete and hardening it the component is now given the desired preload by virtue of the fact that the wedges against each other be moved by a pliers-like press, so that a length expansion the reinforcement loops according to the desired preload arises. Because the prestress is only introduced from one end of the concrete body needs to be, can at the other end of the concrete member in general in itself As is known, only a quasi-cylindrical deflecting body can be provided. the is shaped so that the reinforcement loop rests evenly on it when on the opposite side, the tensile stresses by driving in the prestressing wedges develop.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der, daß man für die Herstellung der Vorspannung keine irgendwie in der Erde verankerten Gegenlager benötigt, durch die die ganze Fertigungseinrichtung ortsabhängig würde. Dadurch, daß die Vorspannung mittels einer zangenartig wirkenden hv<lraulisclien Presse verhältnismäßig kleiner Abmessungen hergestellt werden kann, ist es möglich, die Fertigung der Betonbauteile an der Baustelle selbst vorzunehmen unter Verwendung der Bewehrungsschlaufeu. Ankerplatten. Umlenkkörper usw.. die maschinell in einer Fabrik hergestellt worden sind.The advantage of the method according to the invention is that for the production of the prestress does not have any counter bearings anchored in the earth required, which would make the entire production facility location-dependent. Through this, that the pre-tensioning is carried out by means of a pliers-like acting hv <lraulisclien press relatively small dimensions can be made, it is possible that the Manufacture of the concrete components at the construction site itself using the reinforcement loop Anchor plates. Deflection body etc .. the machine in one Factory made.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der Abbildungen näher erläutert.The method according to the invention will be explained in more detail with reference to the figures.

Abb. 1 zeigt die Ansicht eines Balkenkopfes mit sechzehn Bewehrungseisen; Abb. 2 zeigt einen Längsschnitt längs der Linie V-V der Abb. 1; Abb. 3 zeigt die Seitenansicht eines Spannkeiles und Abb. -1 dessen Ouerschnitt.Fig. 1 shows the view of a beam head with sixteen reinforcing bars; Fig. 2 shows a longitudinal section along the line V-V of Fig. 1; Fig. 3 shows the Side view of a clamping wedge and Fig. -1 its cross-section.

Die sechzehn Bewehrungseisen B sind paarweise zu "einer zusammenhängenden Schlaufe zusammengefaßt,wobei der größte Teil der Schlaufe gerade ist. An den Enden ragt die Bewehrungsschlaufe BS aus dem eigentlichen Betonkörper heraus, liegt aber dann noch innerhalb einer Aussparung A, die später, wenn die Vorspannung eingestellt ist. mit Betonmörtel zugegossen wird. Uber den: Kopf des Balkens sind im vorliegenden Falle vier Ankerplatten P verteilt, die so bemessen sind, daß die Bewehrungsschlaufen, wenn sie in die noch nicht mit Beton gefüllte Form eingelegt werden, durch Senkrechtstellen ihrer Schlaufenebene über die Ankerplatten geschoben und dann in die gezeichnete schräge Lage gebracht werden können. In dieser schrägen Lage werden sie dann durch halbkreisförmige Kerben Ke festgehalten. Um nun die Lage der Schlaufen bzw. der Ankerplatten, die in die Lehre fest eingebaut werden, festzulegen, wird in den Hohlraum zwischen der Schlaufe und der Ankerplatte ein Umlenkkörper K eingeschoben, der auf der einen Seite des Balkens aus einem quasi zylindrischen Körper besteht, dessen :Mantelfläche so gekrümmt ist, daß die Innenkante der Schlaufe überall satt anliegt. Auf der anderen Seite ist dieser Umlenkkörper nach Art eines Keiles, wie in Abb.3 und 4 dargestellt, ausgebildet. Beispielsweise werden in der obersten Reihe des in Abb. 1 dargestellten Balkenkopfes die beiden Keile K von rechts bzw. links. in den Schlaufenring eingeführt, derart, daß sie mit ihrer unteren ebenen Fläche auf der Ankerplatte P und mit ihrer Mantelfläche gegen die Innenseite des Schlaufenringes anliegen. Sobald alle Keile und Umlenkkörper eingesetzt sind, so daß die Bewehrungsschlaufen zwar ohne Vorspannung, so doch einigermaßen stramm sitzen, wird die ganze Form mit Beton ausgefüllt und dann die Erhärtung des Betons abgewartet. Nach der Erhärtung des Betons werden die Vorspannkeile tiefer in die Schlaufenringe getrieben, und zwar je zwei mittels einer als Zange wirkenden hydraulischen Presse. Unter Berücksichtigung der üblichen Toleranzen ist dann die Tiefe des Vorwärtsganges der Vorspannkeile bei Einwirkung der hydraulischen Presse ein Maß für die Längenänderung der Bewehrungsschlaufe, d. h. für die erzielte Vorspannung. Damit die heile beim Vorwärtstreiben in den Schlauienring eine gewisse Führung haben, sind auf den Ankerplatten Führungslamellen F vorgesehen, die an der eineu unteren Kante der ebenen Unterfläche der Keile diesen eine Führung während der Bewegung geben.The sixteen rebars B are in pairs to form "one connected" Loop summarized, with most of the loop being straight. At the ends the reinforcement loop BS protrudes from the actual concrete body, but lies then still within a recess A, which is later when the preload is set is. is poured with concrete mortar. About the: head of the beam are in the present Case four anchor plates P distributed, which are dimensioned so that the reinforcement loops, if they are placed in the form that has not yet been filled with concrete, by placing them vertically their loop level pushed over the anchor plates and then into the drawn inclined position can be brought. In this inclined position they are then through semicircular notches Ke held. To now the position of the loops or the Anchor plates, which are permanently installed in the jig, set, is in the cavity between the loop and the anchor plate, a deflection body K is inserted, which on one side of the beam consists of a quasi-cylindrical body, whose : The outer surface is curved in such a way that the inner edge of the loop lies snugly everywhere. On the other hand, this deflection body is in the manner of a wedge, as in Fig.3 and 4 shown, formed. For example, in the top row of the In Fig. 1 shown beam head the two wedges K from the right and left. in the loop ring inserted in such a way that it faces with its lower flat surface the anchor plate P and with its outer surface against the inside of the loop ring issue. Once all the wedges and deflectors are in place, making the reinforcement loops the whole shape will be with it, although it is not pretensioned, but it is still reasonably tight Filled in concrete and then waited for the concrete to harden. After hardening of the concrete, the prestressing wedges are driven deeper into the loop rings, and two each by means of a hydraulic press acting as pliers. Considering of the usual tolerances is then the depth of the forward gear of the preload wedges a measure of the change in length of the reinforcement loop when the hydraulic press acts, d. H. for the preload achieved. So that the whole thing is safe when driving forward in the Loop ring have a certain guidance, there are guide lamellae on the anchor plates F, which is located on the one lower edge of the flat lower surface of the wedges give a guide during the movement.

Es ist zweckmäßig. die Ankerplatten ebenfalls mit dem Betonkörper zti verbinden. Deshalb sind aus der oberen und unteren Längskante der Ankerplatten Lappen L ausgestanzt, die jedoch mit der Ankerplatte selbst noch an den Stellen Z bzw. 1' zusammenhängen. An diesen Stellen sind diese Lappen zum Inneren des Betonkörpers hin gebogen und Haften dann fest an dem später eingefüllten Beton an.It's functional. the anchor plates also with the concrete body zti connect. Therefore, the upper and lower longitudinal edges of the anchor plates are made Lugs punched out, but with the anchor plate itself still in place Z and 1 'are related. At these points, these flaps are on the inside of the concrete body bent towards and then firmly adhere to the later poured concrete.

Der Erfindungsgedanke ist anwendbar auf Malken, Platten, Eisenbalinsch-,vellen. Bauelemente znr Sicherung voi? liolien Gel«ndesprüngen. z. I, Futtermauern, Uferwände, ganz allgemein hei allen Bauelementen, bei welchen durch äußere Lasten Zugkräfte ini Querschnitt entstehen, die Rissebildung im Beton und Korrosionserscheinungen für die ein,@el@aute @e«ehrung verursachen können.The idea of the invention is applicable to Malken, Platten, Eisenbalinsch-, vellen. Components for securing voi? Violet jumps in the terrain. z. I, lining walls, bank walls, Generally speaking, it applies to all structural elements in which tensile forces are caused by external loads in the cross-section arise, the formation of cracks in the concrete and signs of corrosion for whom a, @ el @ aute @e «can cause honors.

Claims

PATENT REQUIREMENTS: 1. Process for the production of prestressed concrete components, z. B. beams, girders. Rail sleepers or the like, whose reinforcement only after your If this hardening concrete is put under tension, each with two moving wires Form a closed loop, the curved parts of which protrude from your concrete body and their wires by driving them into the loop curvatures on the one side are placed under bias, characterized in that two each on the sclilatifetil; riiinintingen on the other side supported by baffles Reinforcement loops are arranged within the concrete body so that the axes the preload wedges lie in one direction and the wedges are tong-like aktiveiideii power source, z. B. a livdraulic press. be moved against each other. z. Concrete body, set empty according to the method according to claim 1, characterized in that that the planes formed by the loops form an angle with each other, the Vertex is in the middle of the concrete body. 3. Concrete body according to claim 1 and 2, marked by anchor plates (P) on which the clamping wedges (K) are placed during the Slide the pretensioning process. 4. Concrete body according to claim 2 and 3, characterized in that that the anchor plates (P) have guide elements (F) through which the clamping wedges are guided in their movement. Publications considered: German Patent Specifications No. 824 02 = 1, 641 590, 824 025; Swiss patents No. 236 362, 278 497; French Patent No. 966 027; U.S. Patent No. 615,678; British Patent Nos. 656 240, 393 576.