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Vorgespannte Betonkonstruktion Die Erfindung betrifft Verbesserungen
an vorgespannten Bauwerken, insbesondere den Schutz. sehnenförmiger Bauelemente,
wie sie zur Vorspannung der Bauwerke verwendet werden. Vorgespannte Bauelemente
werden in weitem 'Ümfang für viele Zwecke.wie Speichertanko,»*Silo..a. Verstärkungsringe
für domartige Dächer und andere im wesentlichen zylindrische Baukörper verwendet.
Dieee werden im allgemeinen aus Beton angfortigt,indem man zuerst eine ringförmige
Kernwand oder einen Ring erricÜtet, der ggf. auf übliche Weise bewehrt vein kann.
Im Falle einer Wand wird ein geeignetes Fundament ausgeführt, bevor die Wand errichtet
wird. Wenn ein Domring gebaut werden sollg muß auch zunächst die Tragwand für den
Ring aufgeführt werden. Um die Kernwand oder den Ring wird eine Reihe von Windungen
aus vorgespannten sehnena:ktigeng gewöhnlich zusammenhängenden Blementen verlegt.
Diese Sehnenelemente werden gespannt und um ein
geregelten Maß gedehntg
so daß die Botonwand oder der Ring radial zusammengepreßt wird und'eich darin ein
reaultierender Nachspannungszug entwickelt. D, die Wand radialen Kompreseionekräften
ausgesetzt wird, ist es notwendig, daß sie dick genug ist, um dieser Beanspruchung
zu widerstehen.
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Die sehnenartigen'Spnmnelemente werden im allgemeinen aus hoch zugfesten
Stahldrähteng -stäbeng -kabeln oder Drahtetrang gebildet. Solche Stahlbewehrungen
unterliegen leicht der Korrosion, wenn nicht entsprechende Maßnahmen für ihren Schutz
getroffen werden. Bisher bestand die übliche Methode zu ihrein Schutz darin,
| an |
| daßydie Spannelemente mit einem Material von zementartiger
Naturt |
gewöhnlich Zementmörtelgüberzog. Der Mörtelüberzug wird auf die Spannelemente mittels
eines mechanischen Sprühgerätes oder durch Bau einer Form uiR die Spannelemente
und Eingießen von Mörtel in die Form aufgebracht.
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Eine der Schwierigkeiten bei Mörtelüberzügen bestand in dem Problem
der Bildung von Riesen und Undichtigkeiten in diesen Überzügen. Bei deren Auftreten
sickert Feuchtigkeit in aie Risse ein und korrodiert die Stahlverspannungen. In.Falle
von Tanks treten bisweilen auch Risse In der Beton-Kernwand auf. Solche Risse lassen
Flüssigkeiten wie Wasser auslecken und zwischen die Wand und den Mörtelüberzug einsickern,
was zur Korrosion der Spannelemente führt. Diese inneren Leckechäden bedeuten ein
ernsthaftes Problem auf Grund der Tatsache, daß das Wasserleck in einen Teil der
Wand auftreten und über einen beträchtlichen-Abstand ringe um den Tank wandern kanng
bevor
das Wasser durch den Überzug aussickert. Solche Leckschäden
sind also nicht nur schwer zu lokalisieren, sondern auch sehr teuer zu reparieren.
Daraus ergeben sich erhebliche Unterhaltungeschwierigkeiten und mancher Bauherr
oder Bauunternehmer hat sich deshalb von der Verwendung vorgespannter Betonbehälter
abhalten lassen.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grundeg daß ggf. ein zementartiger
Überzug des ganzen Tanke ausgeschaltet werden kann. Um dies zu.erreichen, wird das
Spannelement zweckmäßig mit einer Schutzumhüllung oder Ummantelung während des Vorspannvorganges
umschlossen, ienn oder ggf. bevordas-Spannelement auf den Tank aufgebracht wird.-Indem
man die Spannelemente so mit einem ermüdunge- und äb#.riebtenten Materie.1
wie Polyvinylohlorid umgibt, werden diese gegenetmosphären Angriff oder Feuchtigkeitsbedingungen
Zeschützt. Perne2 lasoen mich die Spannelemente leicht untereuchen und wenn Einmaimitto
oder Rasse in Überzug auftreten, lassen sie sivh rasch und leicht ausbessern. Gewünschtenfalle
kann das durchsichtig oder zu-# mindest durchocheizogd eGin, mo daß eine
etwaige Verfärbung des Spannelemontoo durch X-cwosion leicht festgestellt und eine;
Ausbesserung vorgenommen werden k bevor die Strukturfestigkeit der Veropam%mg
beeinträohtigt wird.
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Ein vorgespamnter Tank mit überzogenen S-Dannelementen hat unter an4erem
den Vortoile daß er oich billiger ausführan MOt als Vorbekannte BF-uwe2L,-a und
anOei,?dem leichter und billiger zu unterhalten iot. Womi ferner eine Leekotelle
in der Beton-Kernwand
auftritt, kann sie leicht geortet und rasch
ausgebennert werden ohne daß es notwendig wäre, große Teile den Körtelüberzugen
zu entfernen.
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Anhand der Zeichnung werden nachetehand mehrere Aueführurigsformen
der Erfindung erläutert. Diese dienen lediglich zum .besseren Verständnis nicht
aber zur Beschränkung der Erfindung.
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Fig. 1 ist eine Perspektivanaicht einen gemäß der Erfindung
ausgeführten vorgeapnnten Betontanke. Pig. 2 zeigt in einer Teilaneiaht eine'Kernwand
den Tanks mit einem überzoge nen vorgespannten Drahtseilelement, das gegen die Wand
verspannt ist. ?iß. 3 zeigt in einer Teilansicht die Kernwand den
Tanks mit einem überzogenen vorgeepannten einheitlichen Spannelesent. Pig. zeigt
in einer Teilannioht die Kernwand mit einen Vorapannungeband aus mehreren Drähten,
die in einen gegen die Kernwand gelegten Schutzfilm eingekapoelt sind. Pig.
5 ist die Teilannioht der Kernwand und den Verepannungebanden der
Pig. 4 in Richtung der Pfeile 5 - 5 der Pig. 4 gesehen.
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Der in Fig. 1 dargentellte Tank besitzt einen Bookel 12, eine
ringförnige Beton-Kernwand 149 diel(,an«u»oläegende Vorispannungeelemente
16 und einen Domring 18, der ein donförnigen Dach 20 trägt. Bein Bau
den Tanks 10 wird zunächst der Sookel 12 errichtet. Dann wird die
Beton-Kernwand 14 aufgesetzt und wenn dien geschehen ist, wird nie durch Umhüllung
mit einer Reihe von Wicklungen au@ hoch zugtenten Spannelementen 16pwie Stahldrähteng
-etäbeng -kabeln
oderifiWtaeil vorgespannt. Vorrichtungen und Methoden
zur Auflegung den Spannelementen 16 um die Tankwand, zu deren Vorspannung
sind in der Technik bekannt. Beispielsweise ist ein.automatischen Vorspannungegerät
und ein Verfahren zu dessen Verwendung in der USA-Patentschrift 2.364.696
erläutert. Eine andere Methode zur Spannung der Elemente auf der Außenneite der
Tankwand ist in der USA-Patentechrift 3.123.942 der Anmelderin beschrieben.
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Wenn die Ringwand 14 au%erichtet iotpkann das Domdaoh 20 aufgesetzt
und mitteln den Domringen
18 vorZespwmt werden. Dieser besteht aua'ainer
Verlängerung der Iland 14 und i2t im allgemeinen durch eine Konetruktion gekennzeichnet,
die au@ einer Anzahl von um den oberen Teil der Wahd 14 gelegtaa Spannelementen
beateht, so daß dao Dach 20 vorgeap t und unter Bpwmung genetzt wird. Wie auo Yig.
1 ersichtlich braucht koin Schutsübersug Ober die ganze Tankwand 14 gelagt
ou werden. Die Zo:#%-7endigkeit eines solchen Überzugeo ist durch Vorwendung einor
Schutähtlle aue geeignetem Kunet3toffmaterial auo«oschaltGtg
das um desi
Stahlkern daG sp elemente3 16 aGforzt i@t
und dieGeo gogen Karroaion schützt.
| Pia. 2,3 und 4 solgen raohzere t"bGroogünen |
| ZGch Fig. 2 besteht dao bosozGno glQaozlt
16 Z |
| eue einem Stahlsoilkorn 229 un, den Cin A4 |
| iot. Wooor igt owoohnäsig ar,0 egnon gagoll- |
| AbtrAob |
ermüdungefest ist und durch die Atmosphäre oder Feuchtigkeit praktisch
nicht angegriffen wird. Ein geeigneter Kunststoff ist weich gemachten Polyvinylohlorid
oder dessen Nischpolymer, wie Polyvinylöhlorid-acotatpolymere.
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Gemäß ei&. 3 dient ein feater Stab oder dicker Draht
26 als Kern für das Spannelement 16b. Über diesen Kern Ist zu seinem
Schutz gegen Korrosion ein ähnlicher Kunstatoffüberzug 28 gelegt.
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Nach ?iß. 4 sind mehrere feine Drähte 30 in einen Kunststoffbogen
32 unter Bildung einen bandartigen Spannelementen 16 c eingekapoelt.
Bei Verwendung den Spannelementen 16 o worden die Drähte 30 mit dem
Überzug 32 vorgefertigt und auf eine vorher ermittelte Länge gaohnitten" bevor sie
auf den Tank aufgebracht werden. Um das Spannelement 16o aufzulegen, wird die Bandkombination
aus Kunststoff und Draht um den Tank gewickelt und die Enden werden durch geeignete
Einrichtungen wie Handwinden, Schraubgeräte usw. zusammengezogen.
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Fig. 5 zeigt eine Stoßstelle au* einer Spannbandkombination
16 o.
An jedem Ende des Spannbandes 16 o ist ein Flamh 34-angebrachtt
an deik die Drähte 30 verankert sind. Wenn zunächst das ungeapannte Element
16 c um den Tank gelegt wirdt to befinden sich die Plamhe 34 in beträchtlichem
Abstand voneinander. Durch lutammenxiehen der Planahe mittels einer Winde oder dergl.
und ihre Yortehxeitu*& an der Stelle 36 wird eine vorbentimmte Dehnung
der Drghte 30 ersieltN
so daß die entsprechende Zugepannung
auch in dem Spannelement entwickelt wird.'Wenn der Kunstatoffüberzug 32 nicht
genügend streck*,--bar. Istpum sich in selben Maß wie die Stahldrähte
30 dehnen zu lassen, kann ein Füllpflaster:aus-Kunstatoff zwischen die Plarmhe
34 und die Büden.des Kunstatoffmaterials aufgebracht werden, so daß die Drähte auf
ihrer,gannen Länge Uberdeckt sind.
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Bei der Voropannung der Elemente 16 wird eine bleibende Dehnung
erzielt und eine Zugepannung in#Stahlkern in der Größenordnung von etwa 8.400 kg/cm
2 (120.000 p:rund/Z0,12) entwickelt. Obgleich die in dem Stahlkern entwickelte Zu#spannung
sehr hoch ist, bleibt die von dem Spannelement gegen die Betonwand entwickelte radiale
Kraft ziemlich niedrig. Diese reicht nicht aus, um den #Kunetstoffüberzug des Sp
annelementes bis zu einer Stelle zu quetschen, wo der Kern nicht mehr überzögen
isti Während die dargestellte Auaführungsform der Erfindung sich auf eine Unkkonetruktion
bezieht, kann die Erfindung auch auf kleinere Bauwerke wie vorgeapaninte
Betonrohre angewandt werden.