DE1609833A1 - Vorgespannter Verbundtraeger - Google Patents

Description

Vorgespannter Verbundträger ·

Die Erfindung betrifft einen Verbundträger, bei welchem Stahlträger und Betondecke gegeneinander vorgespannt sind. Bei solchen Verburidträgern wird diese Vorspannung bisher durch Maßnahmen erreicht: z.B. durch Vorspannung der Betondecke in sich mittels Üpanndrahten; durch Stützen-Bewegungen; durch Unterspannungen oder durch ähnliche Hilfsmütel.

Bei VeroUiidträgern sollen durch diese Vorspannung unerwünschte Kräfte zumindest teilweise kompensiert oder auch ganz beseitigt werden - wie beispielsweise negative Stützenifiuraentej durch*.Schwinden oder Kriechen bedingte Kraftumlagerungen} -oder auch Belastungen des Stahlträgers v/ähr end des Auf br ingens der ■ Betonplatte /sogenannter 'üeil-Verbund/. In der. deutschen Fatentsciirift 920" S51 ist nun ein Stahlträger in Verbündbauweise

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BAD OPiIQiMAL

mit vorgespannter Stahlbetonplatte beschrieben, bei dem zur Aufnahme, der Schubkräfte durch Löcher im oberen Stegblechrand quer zum Träger Stahlstege gezogen und vorgespannt sind? _f außerdem können im oberen Stegblechrand zur Verankerung der Längsvorspann-Stäbe auch noch Ankerstücke befestigt sein

- z.B. angeschweißt oder angenietet -, wobei dann die Stäbe auf das Plattenende fächerförmig verteilt sind; durch die erste Maßnahme wird lediglich eine Quer-Vorspannung und dadurch ein besserer Verbund zwischen Stahlträger und Betonplatte erreicht; durch die Vorspannung der Längsstäbe wird der Betondecke und

- weil der Verbund bereits wirksam ist - auch dem Stahlträger eine Druckvorspannung erteilt. Bei anderen Systemen, bei welchen der Verbund bereits vor Aufbringung der Druckvorspannung der Betonplatte mittels Spanndrähten hergestellt wurde, wird auch der Obergurt des Stahlträgers in unerwünschter Weise mit einem Anteil dieser Druckvorspannung belastet. Auch durch nachträglichen Verbund - wie er' z.B. aus der deutsehen Patentschrift 947 077 bekannt ist - kann diese unerwünschte Druckbelastung des Träger-Obergurtes nicht vermieden werden.

Alle diese bisher bekannten vorgespannten Verbundträger sind jedoch in ihrer Anwendung insoferne beschränkt, als im Verhältnis zum Aufwand der Erfolg oft nicht befriedigend ist; so kann beispielsweise bei einem Einfeld-Verbundträger, der über einer tiefen Schlucht verlegt ist, deshalb kein vollständiger Verbund erreicht werden, weil die während des Aufbringens der Betondecke erforderliche Unterstützung des Stahlträgers zu ,_; unrationell ist j in diesem Falle würde auch durch Stützen—. .,

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Bewegungen oder durch VOrspannen der Betondecke kein vollständiger Verbund zustande gebracht werden; es bleibt vielmehr nur die Möglichkeit, den Stahlträger provisorisch zu unterspannen -■ v.'ie dies "aus der schweizerischen Patentschrift 282 231 bekannt ist. In den meisten Fällen wird man sich jedoch mit einem nur tellweisen Verbund begnügen üzu* die Anwendbarkeit von Verbund trägern wird durch die Unv/irtschaftiiciike it dieser Verfahren häufig überhaupt in Frage gestellt.

Es sollen nun vorgespannte Verbundträger geschaffen werden,' bei denen Belastungen des Stahlträgers - insbesondere seilies auf Druck beanspruchten Obereurtes -»die durch Aufbringung der Betondecke, auf einen nicht unterstützten Träger öder durch Schwinden und Kriechen des Betons auftreten, auf das Verbundsystem umlagert werden.

Nach der Erfindung wird dies bei Verbundträgern ι.'.bei denen Stahlträger und Betondecke gegeneinander.vorgespannt sind, dadurch erreicht, daß - zumindest vvährend der Kontage — an zwei ; oder mehreren längssymmetrisch angeordneten Stellen zusätzlich nachstellbare Spannorgane eingesetzt sind, deren jedes- in seinem unmittelbaren Wirkungsbereich einerseits am Stahlträger und anderseits an der Betondecke abgestützt bzw. in beiden Teilen verankert ist, wodurch der Obergurt des Staiilträgers üiiter Zug und die Betondecke unterDruck gehalten werden. Bei .diesen Verbundträgern werden also die erwähiiten zusätzlichen Belastungen des Stahlträgers derart umgelagert, daß sein OberöUrt als Spannglied für die Druckspannung der Betonplatte wirksam ist und somit. selbst eine durchaus erwünschteäugvorspannung erhält.

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Die im'Verbundträger eingesetzten nachstellbaren Spannorgane können in verschiedener V/eise ausgeüildet sein: und zwar z.B. als fix eingesetzte Keilpaare, Verschraubungen oder dgl. bzw. auch ale Bewehrungseisen der Betondecke, die an den Einsatzstellen herausgeführt und gegen den Stahlträger verschraubt sind; schließlich können als zusätzliche Spannorgane auch nur während der Montage hydraulische Pressen eingesetzt werden, wobei dann das fertige Tragwerk in bekannter Weise verdübelt wird.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des erfindungs-■■ gemäßen, vorgespannten Verbundträgers in Fig. 1 ein Verbund-Jinfeidträger und in Pig. 2 die verschiedenen Zustandslinien der Momente im Stahlträger dargestellt - und zwar nach Aufbringen der Betonplatte (i.'lp), nach Anspannen der beiderseits symmetrisch angeordneten Spannorgane (Mq) sowie schließlich die Überlagerung beider ^omenten-Iinien (T" M); weiters zeigen Fig. 3 und 4 bzw. Fig. 5 und 6, Fig. 7 und 8 sowie Fig. 9 und 10 vier verschiedene Ausführuii^sformen des im Verbundträger eingesetzten Spannorganes im Längsschnitt sowie in Draufsicht.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Verbundüinfeidträger bestent aus dem Stahlträger 1 und der auf dessen¹ Obergurt 1' aufliegenden Betonplatte 2; an den zur Längsmitte des Trägers symmetrischen Stellen sind die zusätzlichen Spannorgane 0», 0' - 0", 0" - O¹", 0^IM eingesetzt. In Fig. 2 ist im obersten Diagramm die !,lomenten-Linie jener positiven Momente M₂ veranschaulicht, die im Stanlträger 1 nach Aufbringen der Betonplatte entstehen; das zweite Diagramm zeigt die im Stahlträger 1 nacli

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Anspannen der Spannorgane O¹, Ο", 0'" entstehenden, durchwegs " ; negativen Momente M₀, wobei diese Spannorgane eine am Oberjjart 1' des Stahlträgers 1 angreifende Zugkraft verursachen. _un(j ■schließlich ist die Zustandslinie der aus diesen beiden Komponenten Mp und Mq resultierenden Momente sü M dargestellt, die durch ihre, durchwegs verhältnismäßig geringen Abweichungen vom Null-Wert den durch den Einsatz der nachstellbaren-Spannorgane erzielten optimalen Effekt sinnfällig aufzeigt«

Das in fig.■3 und 4 dargestellte Spannorgan 10 ist in eine in der Betondecke 2 angebrachte Aussparung 3 versenkt eingesetzt, innerhalb welcher am Qbergurt T¹ des Stahlträgers 1 eine " I-förmige Konsole 11 aufrecht; stehend angeschweißt ist; zwischen einer Querwand der Ausnehmung 3 und der dazu parallelen Konsole ist nun ein Kellpaar 12-13 eingesetzt, von welchem ein Keil 13 -mittels einer Schraube 14 gegen den Obergurt 1 '■ verspannt ist - und zwar hier der an der Konsole 11 anliegende Keil.

Fig.*- 5 und 6 zeigt eine Ausführungsform des Spannorganes 20, das aus einer am Obergurt .1 ' des Stahlträgers 1 angeschweißten : und beiderseits vorstehenden Winkelschiene 21 sowie aus zwei beiderseits des Stahlträgers in der Betondecke 2 eingelassenen Z-förmigen Stahl-Profilen besteht, wobei beiderseits des Stahlträgers die einander gegenüberliegenden vertikalen Schenkel beider. Profile 21 und 22 mittels, einer Schraube 24 verspannt sind·.

Das gemäß Fig¹. 7 und 8 ausgebildete Spannorgan 30 ist wiederum in eine in der Betondecke 2 angebrachte Ausnehmung 4 - ■: eingesetzt, wobei eine am Obergurt-1^1- des Stahlträgers T unten

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q.uer liegend angeschweißte .yinkeischiene 31 und eine auf der schrägen Querwand der Ausnehmung 4 aufliegende Druckplatte 32 mit beiderseits des Stahlträgers symmetrisch zu seiner Längsmitte angeordnete-Schrauben 34 verspannt sind.

Fig. 9 und 10 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel des Spannorganes 40, bei dem in der Betondecke 2 ein U-förmiger Bügel 42 aus Bewehrungseisen mit in Längsrichtung des· Trägers schräg nach unten herausstehenden Enden einoetoniert ist; die Verspannung dieser beiden Bügel-Schenkel gegen den Stahlträger erfolgt - in gleicher V/eise wie im vorigen Beispiel durch Verschrauben mittels je einer «lutter 44, die sich gegen den an der Unterseite des Obergurtes 1' angeschweißten Winkel 41 abstützt.

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Claims (3)

PAT E NT AU S P ff Ü Q H E .

1.) Verbundträger, bei welchem Stahlträger und Betondecke gegeneinander vorgespannt sind, dadurch ge kennzeichnet , daß - zumindest während der Montage - an zwei oder mehreren längssymmetrisch angeordneten Stellen zusätzlich nachstellbare 3pannprgane (Q'-O¹, Q"-O", O"¹ -0"¹ ) eingesetzt sind, deren jedes in seinem unmittelbaren Wirkungsbereich einerseits am Stanlträger (1) | und anderseits an der Betondecke (2) abgestützt bzw. in beiden Teilen verankert ist, wodurch der Obergurt (1') des Stahlträgers unter Zug und die Betondecke unter Druck gehalten werden (Pig. 1).

2. Verbundträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Spannorgane z.B. Keilpaare (10), VerschrauDungen (2Oj 30) oder dgl. fix eingesetzt sind (Fig. 3, 5 und 7).

3. Verbundträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannorgane (40) Bewehrungseisen (42) der Betondecke (2) dienen, die an den Mnsatzstellen herausgeführt und gegen den Stahlträger (T) verschraubt sind.

4·" Verbundträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Spannorgane nur während derMontage hydraulische Pressen eingesetzt sind und das fertige Tragwerk in bekannter Weise verdübelt ist»

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