DE2248472A1

DE2248472A1 - Verfahren zur herstellung von bauteilen aus spannbeton

Info

Publication number: DE2248472A1
Application number: DE19722248472
Authority: DE
Inventors: Karl-Gustav Bernander; Herbert Dipl Ing Keller
Original assignee: STRAENGBETONG AB
Current assignee: STRAENGBETONG AB
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DK141808B; PL76159B1; FR2155554A5; DE2248472C3; BE803938Q; FI52294C; GB1399642A; JPS5614453B2; JPS4852817A; US3860687A; CA996731A; NO129968B; DK141808C; NL7213527A; CH563506A5; IT968587B; DE2248472B2; FI52294B; SE351883B

Description

DR. HEINZ FEDER DR. WOLF-D.

■ PATENTANWÄLTE

j - Düsseldorf

Akte 72-10--145 2. Oktober 1972-

^: . WP/Si

'' Firma AB Stränqbetong, Stockholm/Schweden

• Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Spannbeton.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Spannbeton, bei dem eine im wesentlichei rechteckige Tafel, die einstückig mit mindestens einem unterstützenden sich in ihrer Längsrichtung • erstreckenden Träger verbunden ist, gegossen wird, wobei in j dem Träger die vorgespannten Armierungseisen eingebettet sind.

Typische Betonbauteile dieser Art können im Querschnitt ΤΙ oder TT-förmig oder in Form eines aufrechten oder-umgekehrten U- oder kastenförmig ausgebildet sein.

Wenn derartige Bauteile horizontal angeordnet und mit ihren Enden auf unterstützende Unterlagen aufgesetzt werden, hat das Übergewicht des aus.der Vorspannung resultierenden Momentes über das aus dem Eigengewicht resultierende«Moment zur Folge, daß das Bauteil in einem aufwärts gerichteten Bogen aufgewölbt wird ₁ und auf diese Weise die ursprünglich ebene obere Oberfläche der Tafel eine Wölbung erhält, die zu groß ist, um annehmbar zu sein, wenn das Bauteil beispielsweise in einen Fußboden eingebaut werden soll. In diesem Falle ist es bisher notwendig gewesen, die unebene obere Oberfläche mit ■ einer Eisenbetondecke zu überdecken, deren Dicke von der

2/2/1 _ 2 -

303315/0043

Mitte nach den Rändern jeder Platte zunehmen mußte, wenn eine ebene Fußbodenoberfläche gewünscht wurde. Als Beispiel mag darauf hingewiesen sein, daß der mittlere Bereich jedes den Fußboden bildenden Betonbauteils bis etwa 80 mm höher liegen kann als die Enden des Bauteils,und es ist daraus ersichtlich, daß das Gießen einer Decke einen beträchtlichen Arbeitsaufwand mit sich bringt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Spannbeton, der hier infrage stehenden Art, zu schaffen, bei dem die Herstellung in solcher Weise erfolgt, daß die Wölbung der oberen Oberfläche im wesentlichen kompensiert wird und dadurch die Notwendigkeit einer ausgleichenden Deckschicht nicht mehr besteht. Die Tafel wird dabei in der gewohnten Weise einstückig mit einem oder mehreren unterstützenden Trägern gegossen und in jeden Träger wird eine Armierung eingebettet und mit ^Hilfe von außerhalb der Trägerenden angeordneten Verankerungen vorgespannt. Die untere Oberfläche wird, wie an sich bekannt, als ebene Fläche gegossen, in einer Ebene, die parallel zu der vorgespannten Armierung angeordnet ist. Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird erfindungsgemäß die obere Oberfläche der Tafel im vertikalen Schnitt parallel zu dem Träger gesehen konkav ausgebildet, wobei die Tiefe der Konkavität unter Berücksichtigung des Vorspannungsmomentes und der vorgesehenen Belastung der Tafel so gewählt wird, daß die obere Oberfläche der Tafel im wesentlichen eben ist, wenn die Vorspannung auf das ausgehärtete Bauteil übertragen wird.

Ein nach diesem Verfahren gegossenes Betonbauteil weist eine im wesentlichen ebene obere Oberfläche auf, wobei die Genauigkeit dieser Ebenheit nur durch die Schwierigkeit begrenzt ist, die unter verschiedenen Bedingungen auftretende Wölbung vorherzusagen. In jedem Falle werden jedoch die Nachteile der Aufwärtswölbung im wesentlichen vermieden, so daß das Gießen einer Betondecke am Arbeitsplatz ersetzt werden kann durch

309815/0849

Anordnung eines einfachen langen AbdeckStreifens.

Wie oben erwähnt, wird die untere. Oberfläche der Tafel eben

gegossen und wenn die Vorspannungskraft angelegt wird, wölbt ι sich diese Oberfläche in einem Bogen nach oben, 'der. in etwa so geformt ist, wie die obere Oberfläche ursprünglich geformt j war. Weiterhin wächst, verursacht durch die Ausgestaltung^

der oberen und der unteren Oberfläche der Platte, die Dicke j der Platte von dem mittleren Plattenteil nach beiden Enden hin.

Diese Tatsache bringt bei einer bevorzugten Ausführungsform des , Gegenstandes der Erfindung einen besonderen Vorteil mit sich, der weiter unten näher erläutert wird.

In praktischen Fällen sollte die Konkavität der ursprünglichen '> oberen Oberfläche der Tafel eine Tiefe von mindestens 15 mm ■ bei einem Betonbauteil mit einer Länge zwischen 6 und 20 m j aufweisen, wobei geringere Tiefen weniger interessant sind

und eine Tiefe zwischen 30 und 50 mm bei Platten der obenist genannten Längen oft zu bevorzugen g^jcsäi Die auf der Platte gebildete konkave obere Oberfläche kann einen gekrümmten Kurvenverlauf haben, aber das Gießverfahren wird vereinfacht, wenn die Oberfläche sich aus einer Reihe von ebenen Oberflächenabschnitten zusammensetzt, die unter stumpfen Winkeln gegeneinander stehen.. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die obere Oberfläche in drei derartige ebene Abschnitte unterteilt, beispielsweise einen mittleren horizontalen Abschnitt, der zwischen zwei geneigten Endabschnitten angeordnet ist, wobei jeder dieser Endabschnitte eine Länge aufweisen kann, die sich über ein Viertel bis ein Drittel der Gesamtlänge der Tafel erstreckt. j

ι Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, daß sie bei der j Serienfabrikation von Betonbauteilen sehr leicht zu reproduzieren ist.

— 4 —

3Ö9815/0849

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die verdickten Endteile der Tafel so angeordnet, daß sie über die Enden des unterstützenden Trägers bzw. der Träger herausragen und auf diese Weise Schultern bilden, die auf horizontalen unterstützenden Oberflächen ruhen können, wenn das Bauteil montiert ist. Eine derartige Montage, die die strukturelle Tiefe, d.h. die Summe aus der Tiefe der Unterstützung und der Tiefe des zu unterstützenden Teils des gegossenen Betonbauteils verringert, wird ermöglicht durch die verdickten Tafelendabschnitte, welche dick genug gemacht werden können, um die Last in die Zonen jenseits der Enden der Träger zu übertragen. Dies wird seinerseits dadurch ermöglicht, daß die Elimination einer ausgleichenden Deckschicht einen wirtschaftlichen Einsatz von mehr Material in den Endabschnitten der Tafel erlaubt.

Im folgenden werden anhand der beigefügten Figuren zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert.

Figur 1 ist eine Seitenansicht eines gegossenen Betonbauteiles bevor die Vorspannung angelegt ist.

Figur 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1.

Figur 3 zeigt das Betonbauteil gemäß Figur 1 nach dem Anlegen der Vorspannung.

Figur 4 ist eine Seitenansicht eines anderen Betonbauteils vor dem Anlegen der Vorspannung.

Figur 5 zeigt eine Einzelheit einer Form zum Gießen des Bauteils nach Figur 4.

Figur 6 zeigt das Bauteil gemäß Figur 4 nach dem Anlegen der Vorspannung und auf Unterstützungsträger aufgesetzt.

309815/0849

: Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Betonbauteil setzt ! sich aus einer rechteckigen Tafel 7 und zwei unterstützenden j Trägern 8 zusammen, die einstückig mit der Tafel zusammengegossen sind. Die unteren Oberflächen der Träger 8 sind eben j und liegen auf einer Ebene des Gußbettes 9 auf. Die übrigen j Teile der Form sind der besseren Übersicht wegen weggenommen. Die untere Oberfläche 10 der Tafel 7 ist ebenfalls eben ausgebildet und liegt in einer Ebene, die parallel zum Bett 9 angeordnet ist, während die obere Oberfläche 11 der Tafel konkav gebogen ausgeführt ist und zwar, wie aus den Figuren ersichtlich, in einem in der Zeichenebene liegenden Vertikalschnitt. Wie bei der Herstellung von Spannbetonbauteilen dieser Art üblich, ist eine in Längsrichtung verlaufende Armierung 12 zwischen Verankerungen 13, die außerhalb der Endett jedes Trägers angeordnet sind, gespannt und diese Armierungen werden bei dem Gußverfahren in die Träger eingebettet. Die Verankerung der gespannten Armierungen wird aufrechterhalten, bis das Betonbauteil genügend ausgehärtet ist, um die Spannkräfte zu tragen. Die gespannten Armierungen 12, welche vorzugsweise in den unteren Abschnitten der Träger angeordnet sind, sind in den Figuren nur schematisch angedeutet und es ist offensichtlich, daß jede von ihnen in bekannter Weise aus ein oder mehreren Kabeln oder Bündeln von j Draht bestehen kann, die mit den Verankerungen 13 unter Spannund verbunden sind. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können die Träger 8 ebenso wie die Tafel 7 auch andere übliche Armierungen j enthalten, wie z.B. sich in Längsrichtung erstreckende Stäbe I und senkrecht angeordnete Bügel. !

Wenn das gegossene Betonbauteil genügend ausgehärtet ist, werden! die vorgespannten Armierungen 12 außerhalb der Enden der ;. Träger 8 abgeschnittenund die angelegte Vorspannungskraft bewirkt dann, daß das Bauteil die in Figur ,3 dargestellte Form annimmt, d.h. daß die obere Oberfläche 11 im wesentlichen eben wird, während die untere Oberfläche 10 der Tafel 7 und

309815/0849

auch die unteren Oberflächen der Träger 8 nach oben gebogen werden. Im allgemeinen wird diese Wölbung in etwa £der gleichen Größenordnung liegen wie die ursprüngliche Konkavität der oberen Oberfläche 11. Wie bereits erwähnt, hängt eine gute Einstellung des Niveaus der oberen Oberfläche 11 von dem richtigen Ausgleich der Konkavität der ursprünglichen Oberfläche, den angelegten Vorspannungskräften und der auf das Bauteil wirkenden Belastung ab und diese Faktoren müssen in jedem einzelnen Falle bestimmt werden.

Das in den Figuren 4 und 6 dargestellte Betonbauteil ist ebenfalls aus einer rechteckigen Tafel 14 und zwei oder mehr unterstützenden Trägern zusammengesetzt, aber die Tafel weist hier Endabschnitte 16 auf, die um ein kleines Stück über die Enden der Träger 15 hinausragen. Die Länge dieses Stückes kann beispielsweise 6 bis 15 cm betragen. Die herausragenden Endabschnitte 16 erstreben sich quer über die ganze Breite der Tafel 14 und dienen als Schultern, welche dazu bestimmt sein können, auf unterstützenden Oberflächen aufzuliegen, wenn das Bauteil in horizontaler Lage montiert wird. In der gleichen Weise wie bei dem Bauteil nach Figur 1 besitzen die Träger 15 ebene untere Oberflächen, die auf dem ebenen Bett 9 ruhen und die untere- Oberfläche der Tafel ist ebenfalls eben ausgebildet. Auch die zwischen die Verankerungen 13 eingespannten Armierungenj 12 können in der gleichen Art ausgebildet sein. Die obere Oberfläche der Tafel 14 ist wie gefordert konkav ausgebildet, aber das gebogene Profil ist hier ersetzt durch eine Anzahl von geraden Liniert, d.h. ein mittlerer Flächenabschnitt 17 liegt in einer horizontalen Ebene und grenzt an zwei geneigte, aber ebene Flachenabschnitte18, 19 an, die sich von dem mittleren Abschnitt bis zu den Enden der Tafel erstrecken. Selbstverständlich muß der Winkel zwischen dem mittleren Flächenabschnitt 17 und jedem der genannten geneigten Flachenabschnitte 18, 19 im Hinblick auf die gewünschte Tiefe der Konkavität ausgewählt werden. Wie bereits erwähnt, kann sich

309815/0849

jeder der geneigten Flächenabschnitte über ein DritteLbis ein

Viertel der gesamten Länge der Tafel 14 erstrecken. Die ' beschriebene Ausbildung der oberen Oberfläche hat den Vorteil,, : daß das Betonbauteil in einer üblichen Form gegossen werden kann, die lediglich durch zwei keilförmig ausgebildete Bretter an jedem Ende ergänzt worden ist. Solch ein Brett ist in Figur 5 dargestellt.

In Figur 6 ist das Bauteil gemäß Figur 4 dargestellt, in dem Augenblick in dem die Vorspannung an das ausgehärtete Bauteil angelegt ist, welches sich dadurch in der gleichen Weise wie dies anhand von Figur 3 dargestellt ist, nach oben wölbt.

Die Oberflächenabschnitt 17, 18 und 19 bilden zusammen die

und
obere Oberfläche der Tafel 14/haben jeweils Profile erhalten, welche in Längsrichtung ein klein wenig konvex sind, wie dies in übertriebenem Maßstab in Figur 6 dargestellt ist. In Wirklichkeit kann diese geringe Abweichung von einer exakten ebenen oberen Oberfläche im allgemeinen vernachläßigt werden oder es genügt die Anwendung eines einfachen langen Abdeckstreifens. Das mittlere Niveau der oberen Oberfläche der Tafel 14 ist in Figur 6 mit strichpunktierten Linien etngezeigt.

In Figur 6 ist dargestellt, wie die herausragenden Enden 16 der Tafel 14 auf unterstützenden Trägern 20 ruhen, zwischen denen die Tafelträger 15 herunterhängen. Die verdickten Tafelenden 16 können so dimensioniert sein, daß sie das Gewicht des Bauteiles und die auf das Bauteil wirkende Last tragen und hierdurch wird die strukturelle Tiefe beträchtlich vermindert im Vergleich mit einer Montage, bei der die Enden der Träger auf den unterstützenden Trägern aufsitzen. Weiterhin wird die Last über die gesamte Breite des Betonbauteils wirksam verteilt.

Die unterstützenden Träger 20 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf und die Zwischenräume zwischen den Endoberflächen

30981S/0849

, der Tafelträger 15 und der gegenüberliegenden senkrechten Oberflächen der.Träger 20 kann mit einer aushärtenden Masse,

ί beispielsweise mit Zementmörtel, ausgefüllt werden, wodurch

j die Tafelträger 14 in die Lage versetzt werden, an der lasttragenden Kapazität des Bauteils teilzunehmen. Oberhalb jedes Trägers 20, auf dem die Tafelenden aufsitzen, können die Tafelenden in bekannter Weise durch Armierungsstangen miteinander verbunden werden, wie dies mit 21 bezeichnet ist und der

j Raum zwischen den Tafelenden kann mit Mörtel ausgefüllt werden,

Patentansprüche

— 9 —

303815/0849

Claims

Patentansprüche

1.)Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Spannbeton bei dem eine im wesentlichen rechteckige Tafel, die einstückig mit mindestens einem unterstützenden, sich in ihrer Längs—

^: richtung erstreckenden Träger verbunden ist, gegossen wird, wobei in dem Träger die sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Armierungseisen zwischen außerhalb der Trägerenden liegenden Verankerungen vorgespannt angeordnet sind, und die untere Oberfläche der Tafel im wesentlichen eben ausgebildet wird, dadurch gekanzeichnet, daß die obere Ober-

^: fläche (11, 17 bis 19) der Tafel (7, 24) im vertikalen ' , Schnitt parallel zu dem Träger (8, 15) gesehen konkav ausgebildet wird, wobei die Tiefe der Konkavität unter Berücksichtigung des Vorspannungsmomentes und der vorgesehenen Belastung der Tafel so gewählt wird, daß die obere Oberfläche! (11, 17-19) der Tafel (7, 14) im wesentlichen eben ist, wenn ! die Vorspannung auf das ausgehärtete Bauteil übertragen wird.j

I- ' ■

; 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der-

- ursprünglichen Konkavität der oberen Oberfläche (11,17-19) eine Tiefe von mindestens 15 mm, vorzugsweise 30 bis 50 mm, für ein Bauteil von 6 m bis 20 m Länge gegeben wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafel (14) mit über die Trägerenden hinausragenden als Auflageschulter dienenden Endabschnitten (16) versehen wird.

! 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den j Endabschnitten (16) eine Länge von 6 cm bis 15 cm gegeben wird. . .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geleanzeichnet, daß die konkave obere Oberfläche der Tafel (14) gebildet wird aus einem mittleren Flächenabschnitt (17), der im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegt und zwei geneigten, ebenen Flächenabschnitten (18, 19), von denen

38981S/0849

jeder sich vom mittleren Flächenabschnitt (17) bis zum Ende der Tafel (14) erstreckt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der geneigten Flächenabschnitte (18, 19) sich über 1/4 bis 1/3 der Gesamtlänge des Bauteils erstreckt.

309815/0849