DE1658629B1

DE1658629B1 - Process for eliminating the deformation of self-supporting formwork for the production of prestressed concrete longitudinal beams for bridge structures or the like and formwork for performing the process

Info

Publication number: DE1658629B1
Application number: DE19671658629
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Philipp Schreck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-07-18
Filing date: 1967-07-18
Publication date: 1970-10-08
Also published as: DE1658629C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschalten der Verformung von frei tragenden Schalungen zum Herstellen von Spannbeton-Längsträgem für Brückentragwerke od. dgl. während des Betonierens des Längsträgers an der Einbaustelle, die aus zwei mit längs angeordneten Spanngliedern versehenen Schalungsträgern und einem Schalungs-C) CI boden bestehen und mit ihren beiden Enden jeweils auf zwei aufeinanderfolgende Unterstützungen des Brückentragwerks aufgelegt werden.The invention relates to a method for eliminating the deformation of self-supporting formwork for the production of prestressed concrete longitudinal girders for bridge structures od. Like. During the concreting of the side member at the installation point, which consists of two with longitudinally arranged tendons provided with formwork girders and a formwork C) CI floor exist and with their two ends each on two consecutive Supports of the bridge structure are placed.

Es ist bekannt, die beim Bau von Brückentragwerken od. dgl. aus Stahlbeton oder Spannbeton von dem eingebrachten Baustoff ausgelöste Verformung frei tragender Rüstträger durch eine überhöhung auszug Z, gleichen (österreichische Patentschrift 232 033). Dabei wird dem Rüstträger im unbelasteten Zustand eine so große Überhöhung gegeben, daß er durch die Last der eingebrachten Baustoffe, insbesondere des Betons, diejenige Lage einnimmt, in der er sich nach dem Abbinden befinden soll.It is known that during the construction of bridge structures or the like made of reinforced concrete or prestressed concrete, the deformation of cantilevered support girders triggered by the building material introduced by an elevation extension Z, is the same (Austrian patent 232 033). In the unloaded state, the armor girder is given such a large cant that it assumes the position in which it should be after setting due to the load of the building materials introduced, in particular the concrete.

Diese Art der Überhöhung zum Ausgleich der beim Einbringen der Baustoffe auftretenden Verformungen ist kompliziert und setzt voraus, daß die erforderliche überhöhung genau bekannt ist, was jedoch in der Praxis auf Schwierigkeiten stößt, da sich die auftretenden Lasten und deren Verteilung, kaum einwandfrei im voraus ermitteln lassen.This type of cant to compensate for the introduction of the building materials occurring deformation is complicated and requires that the required Exaggeration is known exactly, which, however, meets with difficulties in practice, since the loads occurring and their distribution are hardly flawless in advance let determine.

Darüber hinaus wird mit den derzeit verwendeten Einrichtungen zum Verdichten des Betons eine so hohe Dichte erzielt daß der eingebrachte Beton in Verbindung mit der Schalung eine so große eigene Steifigkeit hat, daß er nicht mehr in der Lage ist, die Verschiebungen zuzulassen, die für das Zurückbiegen des Rüstträgers in die Normaflage erforderlich sind. Will man diese Schwierigkeiten vermeiden, so muß der Beton weicher hergestellt werden, als der günstigsten Betonqualität entspricht. Dadurch erhöht sich die Abbindezeit. Ferner müssen dem Beton Stoffe beigemischt werden, die ein frühzeitiges Ab- binden zumindest so lange verzögern, bis das Betonieren des Bauwerks abgeschlossen ist. Dadurch verlängert sich die Bauzeit.In addition, with the devices currently used for compacting the concrete, such a high density is achieved that the concrete placed in connection with the formwork has so great inherent rigidity that it is no longer able to allow the displacements required for bending back of the equipment carrier in the standard position are required. If you want to avoid these difficulties, the concrete must be made softer than the cheapest concrete quality. This increases the setting time. Furthermore, substances must be added to the concrete that delay early setting at least until the building has been concreted. This extends the construction time.

Die mit einer überhöhung des Lehrgerüstes oder Rüstträgers verbundenen Schwierigkeiten treten bei einem bekannten Verfahren nicht auf, bei dem die Verformung durch die Bauwerkslast vorweggenommen wird, indem vor dem Einbringen des Baustoffs im Leergerüst angeordnete Zugglieder gespannt und während des Einbringens des Baustoffs schrittweise und in Abhängigkeit von dessen Gewicht mindestens teilweise wieder entspannt werden (deutsche Auslegeschrift 1101477). Durch die Vorspannung wird ein nach unten gerichtetes Biegemoment erzeugt, das anschließend entsprechend dem zusätzlichen Biegemoment durch die Bauwerkslast verkleinert wird.The difficulties associated with elevating the falsework or scaffolding girders do not occur with a known method in which the deformation due to the structural load is anticipated by tensioning the tension members arranged in the empty scaffolding before the building material is introduced and gradually and depending on during the introduction of the building material whose weight is at least partially relaxed again (German Auslegeschrift 1101477). The prestressing creates a downward bending moment, which is then reduced by the structural load in accordance with the additional bending moment.

Um das nach unten gerichtete Biegemoment auf den Lehrgerüstträger aufbringen zu können, müssen die Spaanglieder nach oben gekrümmt im Lehrgerüstträger verlegt werden. Bei dieser Art der Vorspannung wird auf Grund des durch die Vorspannung am Lehrgerüstträger angreifenden größeren Biegemoments zum Ausgleich der kräftefreien überhöhung eine schwere Konstruktion für den Lehrgerüstträger erforderlich. Da dieses Biegemoment zumindest in der Größenordnung des durch die Bauwerkslast hervorgerufenen gleichgerichteten Lastmoments ist und dazu eine Reserve vorgesehen werden muß, die wegen der Unsicherheit bezüglich der Steifigkeit des gerüttelten Betons bis in die Größenordnung des Lastmoments kommen kann, werden derartige Lehrgerüstträger noch schwerer und damit für den Gebrauch auf der Baustelle unzweckmäßig.In order to be able to apply the downward bending moment to the falsework girder, the split members must be laid curved upwards in the falsework girder. With this type of pre-tensioning, due to the larger bending moment acting on the falsework support due to the pre-tensioning, a heavy construction is required for the falsework support to compensate for the force-free increase. Since this bending moment is at least in the magnitude of the induced by the building load rectified load torque plus a reserve must be provided, which may be the stiffness of the vibrated concrete come because of the uncertainty with respect to the magnitude of the load torque, such falsework supports are even more difficult and thus for unsuitable for use on the construction site.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausschalten der Verformung von frei tragenden Schalungen zum Herstellen von Spannbeton-Längsträgern für Brückentragwerke od. dgl. zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Beanspruchung des Schalungsträgers im wesentlichen auf Normalkräfte zu beschränken.The invention is based on the object of a method for switching off the deformation of self-supporting formwork for the production of prestressed concrete longitudinal members For bridge structures or the like. To create with which it is possible to reduce the stress of the formwork girder to be limited essentially to normal forces.

Die Aufgabe wird erfiridungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schalungsträger schrittweise vor und während des Einbringens des Betons derart vorgespannt werden, daß ein dem Moment aus Eigengewicht und Betongewicht zumindest etwa entsprechendes ent,gegengerichtetes Biegemoment erzeugt wird, und daß die Vorspannung der Schalungsträger entsprechend dem Vorspannen der Spannbeton-Längsträger und nach deren Vorspannung beseitigt wird.The object is achieved according to the invention in that the formwork supports are gradually pre-tensioned before and during the pouring of the concrete in such a way that that a moment of dead weight and concrete weight at least approximately corresponding ent, opposite bending moment is generated, and that the bias of the formwork beams according to the prestressing of the prestressed concrete side members and according to their prestressing is eliminated.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch eine Vorspannung, welche ein dem Moment aus dem Eigengewicht und dem Betongewicht zumindest entsprechendes und entgegengerichtetes Biegemoment erzeugt, in den Schalungsträgem im wesentlichen keine Querkräfte und Biegemomente, sondern nur noch Normalkräfte auftreten. Da die durch die Vorspannung beseitigten Querkräfte und Biegemomente die die Hauptbeanspruchungen verursachenden Kraftgrößen sind, kann nuninehr die frei tragende Schalung leichter und mit einem konstanten optimalen Querschnitt über die gesamte Länge konstruiert und gebaut werden. Die Zugkräfte innerhalb der Schalungsträger lassen sich durch preiswerte und leichte Spezialspannglieder aufnehmen, die sehr hohe Festigkeiten haben und nur verhältnismäßig wenig zum Gesamtgewicht der Schalung beitragen. Mithin haben diejenigen Teile der Schalung, die die Haupttragfunktion übernehmen, den kleineren Anteil am Gewicht der Schalung. Damit ist die Schalung leicht und wirtschaftlich herzustellen.The advantage of the invention is that by a bias, which at least corresponds to the moment from the dead weight and the weight of the concrete and generated opposite bending moment, in the formwork girders substantially no transverse forces and bending moments, but only normal forces occur. Since the lateral forces and bending moments which remove the main stresses due to the prestressing the forces causing the load, the self-supporting formwork can now be lighter and constructed with a constant optimal cross-section over the entire length and be built. The tensile forces within the formwork beams let through Accept inexpensive and lightweight special tendons with very high strengths and only contribute relatively little to the total weight of the formwork. So those parts of the formwork that take on the main load-bearing function have the smaller ones Share of the weight of the formwork. This makes the formwork light and economical to manufacture.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Schalung zum Ausüben des Verfahrens, deren beide Schalungsträger als versteifte Kastenträger aus Stahlblech ausgebildet sind. Erflindungsgemäß sind in den beiden Schalungsträgern, die durch Längsholme und Querspanten versteift sind, zur Längsachse der Schalungsträger parallele und unterhalb dieser verlaufende gerade und/oder gekrümmte Spannglieder, deren Verlauf mindestens angenähert demjenigen einer nach oben offenen Parabel entspricht, angeordnet.The invention also relates to formwork for carrying out the method, the two formwork girders designed as stiffened box girders made of sheet steel are. According to the invention are in the two formwork girders through the longitudinal struts and transverse ribs are stiffened, parallel to the longitudinal axis of the formwork beams and below this extending straight and / or curved tendons, their course at least approximately corresponds to that of an upwardly open parabola, arranged.

Eine derartige Schalung ist gewichtsparender als eine auf dem Fachwerkträgerprinzip beruhende Schalung und bietet außerdem einfache Möglichkeiten für eine günstige Spanngliedführung. Ferner erweist sich der gemäß der Erfindung vorgespannte versteifte Kastenträger auch als besonders günstig bei der Herstellung von I-Trägern. Die durch das Wechselspiel des Spannens und Entspannens sich ergebenden, gegeneinander verlaufenden Dehnungsbewegungen im Spannbeton-Längsträger und der Schalung wirken sich bei einem Kastenträger besonders günstig aus, so daß die Adhäsion, insbesondere am Steg und an den Flanschen, ohne Hilfsmittel leicht zu überwinden ist.Such formwork is more weight-saving than one based on the truss principle based formwork and also offers simple options for a cheap Tendon guide. Furthermore, the stiffened according to the invention proves to be Box girders also found to be particularly cheap for the production of I-girders. By the interplay of tension and relaxation that arise against each other Expansion movements in the prestressed concrete side members and the formwork have an effect on one Box girders particularly favorable, so that the adhesion, especially on the web and on the flanges, can easily be overcome without tools.

Weitere Merkmale der Schalung nach der Erfindung sind Gegenstand der Unteranspräche. Eine Ausführungsform ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Schalung in Seitenansicht und F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene 3-3 der F i g. 2. Die Schalung besteht aus zwei Schalungsträgern 1 und 2 und einem Schalungsboden 3. Die Schalungsträger liegen mit ihren Enden auf den beiden Pfeilern 4 eines Feldes auf. Der Schalungsboden 3 verläuft im Bereich zwischen den Pfeilern und ist mit dem Schalungsträger 1 durch Gelenke 5 verbunden. Die Gelenke sind derart ausgeführt, daß der Schalungsboden um einen solchen Winkel nach unten geklappt werden kann, daß ein Verklemmen des fertiggestellten Längsträgers mit der Schalung beim Abziehen verhindert ist. Um dies sicherzustellen, ist der Schalungsboden 3 oder sind die Gelenke 5 in vertikaler Richtung verschiebbar. Am Schalungsboden 3 sowie am Schalungsträger 2 befinden sich Flansche 6, die zum Befestigen des Schalungsbodens am Schalungsträger durch Schrauben od. dgl. miteinander verbunden sind. Zwischen den Pfeilern 4 und den Schalungsträgem 1 und 2 sind neben den nicht sichtbaren Lagern Hebevorrichtungen 7 angeordnet, mit denen die Schalung angehoben und abgesenkt sowie auf den richtigen Abstand vom Pfeiler eingestellt werden kann.Further features of the formwork according to the invention are the subject of the subclaims. One embodiment is shown in the drawing. It shows F i g. 1 a formwork in side view and FIG. 2 shows a section in the plane 3-3 of FIG . 2. The formwork consists of two formwork girders 1 and 2 and a formwork base 3. The ends of the formwork girders rest on the two pillars 4 of a field. The formwork base 3 runs in the area between the pillars and is connected to the formwork support 1 by joints 5 . The joints are designed in such a way that the bottom of the formwork can be folded down at such an angle that the completed longitudinal beam is prevented from jamming with the formwork when it is pulled off. In order to ensure this, the shuttering base 3 or the joints 5 can be displaced in the vertical direction. On the formwork base 3 and on the formwork support 2 there are flanges 6 which are connected to one another by means of screws or the like for fastening the formwork base to the formwork support. Between the pillars 4 and the formwork girders 1 and 2, in addition to the non-visible bearings, lifting devices 7 are arranged with which the formwork can be raised and lowered and adjusted to the correct distance from the pillar.

Gemäß der F i g. 2 besteht jeder Schalungsträger aus einem durch Längsholme 11 und Querspanten 10 versteiften Kastenträger aus Stahlblech 12. Die Querspanten 10 sind mit öffnungen versehen, durch welche gerade und/oder in Form eines Polygonzugs mit untenliegendem Scheitel angeordnete Spannglieder 13 in Längsrichtung durch den Schalungsträger verlaufen. Sie sind an den beiden Enden des Schalungsträgers in nicht dargestellten Spannköpfen verankert. Im Bereich der beiden dem Steg des Längsträgers 9 zugewendeten Seiten befinden sich Heizkörper 14, die vorzugsweise die Form flacher Radiatoren haben und vorzugsweise zum guten Wärmeübergano, in unmittelbarer Berührung mit dem Stahlblech 112 stehen. Derartige Heizkörper können auch an den schrägen, den Flanschen des Längsträgers gegenüberliegenden Schalungsflächen angebracht sein.According to FIG. 2 consists of each formwork support from a stiffened by longitudinal bars 11 and transverse ribs 10 box girders of steel plate 12. The transverse frames 10 are provided with openings through which straight and / or in the form of a traverse with bottom-vertex arranged clamping members 13 in the longitudinal direction extend through the formwork support. They are anchored at both ends of the formwork support in clamping heads (not shown). In the area of the two sides facing the web of the longitudinal member 9 , there are heating elements 14, which are preferably in the form of flat radiators and are preferably in direct contact with the sheet steel 112 for good heat transfer. Such radiators can also be attached to the inclined formwork surfaces opposite the flanges of the side member.

Der Schalungsboden 3 besteht aus Holmen 15, mit deren beiden Flanschen Stahlbleche 16 verbunden sind. Die entlang den beiden Längsseiten verlaufenden Holme sind als U-Schienen ausgebildet. Der Schalungsboden ist in einzelne Abschnitte unterteilt, die z. B. eine Länge von 3 bis 10 m haben können.The shuttering base 3 consists of spars 15, with the two flanges of which steel sheets 16 are connected. The spars running along the two long sides are designed as U-rails. The formwork base is divided into individual sections which, for. B. can have a length of 3 to 10 m.

Zur Herstellung des Längsträgers wird der Bewehrungskorb zwischen die beiden Schalungsträger gesetzt und diese auf den richtigen Abstand zueinander eingestellt. Danach wird der Schalungsboden mit den Schalungsträgern fest verbunden, und auf der Oberseite der Schalungsträger werden Querverbindungen angeschlossen, die die Schalungsträger beim Einfüllen des Betons auf genauem Abstand halten. Vor und während des Einfüllens des Betons werden die Schalungsträger schrittweise vorgespannt, so daß sie sich leicht nach oben durchbiegen. Der mit den Schalungsträgern verbundene Boden ist dann noch genügend weich, um die Verbiegung mitzumachen. Durch die Vorspannung sind die Schalungsträger in der Lage, sowohl ihr Eigengewicht als auch das Betongewicht des Längsträgers aufzunehmen. Die Vorspannung der Schalungsträger wird derart gewählt, daß diese durch die Belastung des frisch betonierten Längsträgers gerade in die gewünschte Lage zurückgebogen werden. Nachdem der Beton in dieser Lage abgebunden hat, wird der Längsträger vorgespannt und dabei die Vorspannung entsprechend von den Schalungsträgem weggenommen. Die Vorspannung der Schalungsträger hat nicht nur den Vorteil, daß von einem verhältnismäßig leichten Schalungsträgger das Gesamtgewicht des betonierten Längsträgers auf-genommen wird, sondem auch, daß dadurch beim Aussehalen die Verformung des Schalungsträgers derart eingestellt werden kann, daß dieser sich leicht vom Längsträger abziehen läßt. Ein weiterer Vorteil der Schalungsträger besteht darin, daß sie weich genug sind, um nachzugeben, wenn äußere Temperatureinflüsse den Träger einseitig verformen, so daß Verformungsrisse vermieden werden, die nicht zu vermeiden sind, wenn der Längsträger wie bisher am Fertigplatz auf einer starren Unterlage betoniert wurde und z. B. beim Abbinden auf der einen Seite der Sonnenbestrahlung ausgesetzt war.To produce the longitudinal girder, the reinforcement cage is placed between the two formwork girders and these are set to the correct distance from one another. Then the formwork base is firmly connected to the formwork girders, and cross connections are connected to the top of the formwork girders, which keep the formwork girders at a precise distance when the concrete is poured. Before and during the filling of the concrete, the formwork beams are gradually prestressed so that they bend slightly upwards. The floor connected to the formwork girders is then still soft enough to take part in the bending. Due to the pre-tensioning, the formwork girders are able to absorb both their own weight and the weight of the concrete of the longitudinal girder. The pre-tensioning of the formwork girders is chosen so that they are bent back straight into the desired position by the load on the freshly concreted longitudinal girder. After the concrete has set in this position, the longitudinal girder is prestressed and the prestressing is removed from the formwork girders accordingly. The bias of the formwork carrier has the advantage that the total weight of the concrete stringer is made up of a relatively light Schalungsträgger, Segregate also that thereby the deformation of the formwork support can be adjusted to at Aussehalen that this can be easily peeled off from the longitudinal member not only has the advantage . Another advantage of the formwork girders is that they are soft enough to give way when external temperature influences deform the girder on one side, so that deformation cracks are avoided, which cannot be avoided if the longitudinal girder was concreted on a rigid base as before at the finishing site and Z. B. was exposed to sunlight when setting on one side.

Claims

Claims: 1. Method for eliminating the deformation of self-supporting formwork for the production of prestressed concrete longitudinal girders for bridge structures or the like during the concreting of the longitudinal girder at the installation site, which consist of two formwork girders provided with longitudinally arranged tendons and a formwork base and with their both ends are respectively placed on two consecutive supports of the bridge truss, d a d u rch in that the formwork support gradually (1 and 2) before and are biased during insertion of the concrete, such that a the moment of dead weight and concrete weight at least about corresponding directed counter Bending moment is generated, and that the prestressing of the formwork beams is eliminated in accordance with the prestressing of the prestressed concrete longitudinal members and after their prestressing.

2. Formwork for practicing the method according to claim 1, the two formwork girders are designed as stiffened box girders made of sheet steel, characterized in that in both formwork girders which are stiffened by longitudinal spars (11) and transverse ribs (10) , parallel to the longitudinal axis of the formwork girders and und / or curved tendons (13) running beneath this, the course of which at least approximately corresponds to an upwardly open parabola, are arranged. 3. Formwork according to claim 2, characterized in that the tendons (13) extend in a polygonal manner. 4. Formwork according to claim 2 or 3, characterized in that a formwork base (3) made of stiffened sheet steel is detachably connected to the two formwork girders (1 and 2). 5. Formwork according to claim 4, characterized in that the formwork base (3) is connected to one of the two formwork supports (1 or 2) pivotably and preferably vertically displaceably connected-ID. 6. Formwork according to claim 4 or 5, characterized in that the formwork base (3) is composed of several sections.