DE2404780A1

DE2404780A1 - Verfahren zum vorspannen von bauteilen aus beton

Info

Publication number: DE2404780A1
Application number: DE2404780A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MAGADUM DINKAR DIPL ING
Current assignee: MAGADUM DINKAR DIPL ING
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2404780B2; DE2404780C3

Description

Verfahren zum Vorspannen von Bauteilen aus keton Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen von Bauteilen aus Beton, Stahl, Holz usw. und die Verankerung der Spannglieder mit Hilfe eines Keils, der von der fritte aus zu den beiden Ende konisch verläuft, wodurch die Keilwirkung in beiden Richtungen hervorgerufen wird.
Um die Tragfähigkeit des Betonteils zu erhöhen, werden mit Hilfe der Vorspannung Druckspannungen im Zugbereich und Zugspannungen im Druckbereich erzeugt, Dieser Spannungszust-rnd wird nach Aufbringen der Belastung entweder zum größten Teil aufgehoben oder so gestaltet (entsprechend dem Vorspanngrad), daß der ganze Bereich nur Druckspannung aufweist. Dadurch können die Baustoffe optimal ausgenutzt werden. Außerdem hat es den Vorteil, daß der Betonteil rißfrei gehalten wird.
Außer Stahlbetonbauteilen werden gelegentlich auch Bauteile aus anderen Baustoffen vorgespannt.
Die Verfahren zum Vorspannen, die hauptsächlich für Betonteile angewandt werden, sind mannigfaltig. Sie haben ihre besonderen Vorteile, aber auch Nachteile. Die meisten Verfahren können in folgende Gruppen eingeteilt werden: a) Verfahren mit Keilverankerung b) Verfahren mit Klemmverankerung c) Verfahren mit Schraubverankerung Verfahren mit Keilverankerung Als Vertreter fiir die Vorspannverfahren mit )eilverankerung können folgende genannt werden: 1. Die Sandwichplatte-Keilverankerung von I:rof. Magnel (S.103) 2. Freyssinet-Verfahren (S. 104) 3. teoba-Spannglieder K-Serie (s. 110) 4. Verfahren Fhilipp Holzmann (S, 111) Die Seitenzahlen beziehen sich auf Spannbeton für Praxis von Prof. Dr. F. Leonhardt, 2. Auf lage, Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin.
Bei der Iveilverankerung werden die Spannglieder in bekannter Weise mit Spannpressen vorgespannt. Um die Spannkraft auf den Bauteil zu übertragen, werden gehärtete Stahlkeile in den Zwlschenraum zwischen Spannglied und Betonteil (meistens mit Stahlring oder Stahlplatte als Ankerende) geschoben. Bei diesem Vorgang rutschen die Ankerteile um einige mm, und dieser Rutschweg wird als "Keilschluff" bezeichnet. Durch den Schluff geht ein Teil der Vorspannkraft verloren. Bei jedem Spannvorgang muß der Schluff im Spannweg bzw. in der Vorspannkraft eingerechnet werden, um die endpjültig eriorderliche Vorspannkraft zu erreichen.
Der Schluff, der in Rechnung gestellt wird, ist ein Erfahrung wert, und daher muß beim Vorspannen nachgemessen werden. Es kann vorkommen, daß der Schluff größer ist, als in liechnung gestellt wurde. In diesem Fall kann das Spannglied nicht mehr nachgespannt werden.
Sin weiterer Nachteil der Keilverankerung ist der, daß die Keile zum größten Teil manuell eingelegt werden, wodurch die Arbeit aufwendig wird. Es ist nicht auszuschließen, daß einige Ankerkeile versagen und dadurch beim Vorspannen große Schwierigkeiten entstehen.
Der dritte Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine Vorspannkraftkorrektur im bereits vorgespannten Spannglied unmöglich ist.
Verfahren mit Klemmverankerung Das bekannteste Vorspannverfahren mit Klemmverankerung ist das KA-Verfahren der Firma Philipp Holzmann (siehe "Zulassungsbescheid des hessischen Ministers des Innern, Wiesbaden, den 20.7.
1961).
Bei diesem Verfahren werden die Spanndrähte in mehreren Lagen zwischen Stahlplatten mit Hilfe von Schrauben zusammengepresst.
Die Verankerunf wird durch die Reibung zwischen den Drähten und Stahlplatten erzielt.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß für die Befestigung des Spanngliedes an die Spannpresse auch eine Klemmverankerung ausgebildet werden muß. Dies ist ein aufwendiger Vorgang. Ebenfalls müssen bei den einbetonierten Enden bzw. bei Koppelungsstellen ähnliche Verankerunen ausgebildet werden.
Verfahren mit Schraubverankerun6> Für diese Art der Verankerung kann die "Dywidag-Verankerung" als repräsentativ betrachtet werden. (Siehe Zulassungsbescheid vom Bayer. Staatsministerium des Innern, München, den 2.5.1967) Es gibt eine Reihe anderer Verfahren wie z.B.: a) Polensky & Zöllner (s. Spannbeton für Praxis, S. 116-117) b) BBRV (s. " " " , , S. 124-125) c) Leoba (s. " " " , S. 114-115) Bei diesen Verfahren werden die Spanndrähte in verschiedener Weise an einem Stahlstab befestigt. Der Stab selbst wird durch eine mutter an einer Ankerplatte festgehalten. Obwohl die Nachteile der Keilverankerung durch die Schraubverankerung behoben werden, ist die Befestigung der Drähte an den Stahlstab kompliziert und daher aufwendig. Bei dem BBRV-Verfahren müssen z»B.
die Drahtenden zu Köpfchen angestaucht werden. Dies erfordert spezielle Geräte usw.
Bei dem Dywidag-Verfahren benötigt man speziell hergestellte Spannstäbe von 26 bzw. 0 32. Bei der Verwendung von dickeren Stäben ist man gezwungen, einen größeren Biegeradius für die Spannglieder in Kauf zu nehmen. Dies kann in vielen Fällen nachteilig sein.
Aufgabe dieser Erfindung war, die Nachteile der vorhandenen Verfahren zu beseitigen und das Vorspannen von Bauteilen aus Beton leichter bzw. sicherer zu gestalten. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die freien Enden der Spanndrähte mit hilfe eines Doppelkeils, welcher von Ankerteilen umschlossen wird, eingespannt werden. Der Doppelkeil hat eine axiale Langsbohrung mit Gewinden, worin ein Ankerstab eingeschraubt wird. So bildet-sich das Ende des Spanngliedes. Da die Spanndrähte durch das Zusammenschrauben der Ankerteile zwischen diesen und dem Doppelkeil fest eingeklemmt werden, wird der Keilschluff vermieden. Da die Enden der Sflanndrähte wirkungsvoll eingeklemmt werden können, ist an Stelle der Spanndrähte auch die Verwendung von Litzen möglich.
Um das Spannglied an der Spannpresse befestigen zu können, wird der Ankerstab durch eine Zwischenmutter mit einem Verlängerungsstab verbunden. Der Verlängerungsstab seinerseits wird mit Hilfe einer Mutter, genannt Spannmutter, an der Spannpresse befestigt.
ch dem Vorspannen wird der Verankerungsstab durch eine Mutter, genannt Ankermutter, an der Ankorplatte festgehalten. In diesem Punkte ist dieses Verfahren den Verfahren mit Schraubverankerung ähnlich, mit dem einen Unterschied, daß der Ankerstab wahlweise nach dem Auspressen des Spannkanals entfernt oder belassen werden kann. Das letztere wäre der Fall, wenn das Spannglied nachträglich mit Zwischenschaltung der Zwischenmutter verlängert bzw. gekoppelt werden sollte. Ebenfalls könnte man den mit dem Ankerstab verankerten Zustand belassen, um in dem Spannglied Vorspannkorrekturen durch Nachspannen vorzunehmen, bevor es endgültig ausgepresst wird. Dadurch ist die tföglichkeit gegeben, das Spannglied nachzuspannon bzw. im Bedarfsfall zu koppeln.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den folgenden Zeichnungen beschrieben: Fig. 1 Ansicht der Führungsscheibe Fig. 2 Schnitt durch Führungsscheibe Eig. 3 Schnitt durch Ankerteil (3 a) Fig. 4 Ansicht vom Ankerteil (3 a) Fig. 5 Schnitt durch Ankerteil (3 b) Fig. 6 Ansicht vom Ankerteil (3 b) Fig. 7 Ansicht und Schnitt vom Spannende Fig. 5 Seitenansicht vom Spannende Fig. 9 Längsschnitt des Doppelkeils Fi. 10 Querschnitt des Doppelkeils Fig. 11 Ansicht von Ankerstab und Ankermutter Fig. 12 Ansicht der Zwischenmutter Fig. 13 Seitenansicht der Zwischenmutter Fig. 14 Ansicht vom Verlängerungsstab Fig. 15 Ansicht von Spannmutter Fig. 16 Seitenansicht der Spannmutter Fig. 17 Schnitt durch die Ankerplatte Fig. 18 Ansicht der Ankerplatte Fig. 19 Ansicht eines Einsteckteils Fig. 20 Seitenansicht der beiden Einsteckteile Fig. 21 Schnitt durch die Auspresskappe Fig. 22 Seitenansicht der Auspresskappe Fig. 23 Gesamte Einrichtung Vor der Vorspannung wurde das Spannglied folgendermaßen vorbereitet: Die Spanndrähte (1) wurden durch die Führungslöcher (2a) der iührungsscheibe (2) eingefädelt. Anschließend wurden die Spann-.
drähte (1) durch die Ankerteilhälfte (3a) geführt. Der Doppelkeil (4) mit geriffelten und gehärteten Rillen (4a) wurde in die ausstehenden Enden der Spanndrähte (1) eingesteckt. Die zweite Hälfte (3b) des Ankerteils wurde auf die Runden der Spanndrähte (1) so gelegt, daß die Enden der Spanndrähte (1) in die Rillen (4a) des Doppelkeils (4) passen. Die inneren konischen Flächen (3c) der--beiden Ankerteile (3a) und (3b) sind geriffelt und gehärtet. Damit die beiden Hälften (3a) und (3b) des Ankerteils genau zueinander passen, sind an dem Ankerteil (5b) Führungsstifte (3e) angebracht, welche in die Führungulöcher (3g) des Ankerteils (3a) passen. Um die beiden Ankerteile (3a) und,(3b) zusammenzudrücken, wurden die Ankerschrauben (3h) verwendet. Die Ankerschrauben (3h) wurden durch die Führungslöcher (3d) am Ankerteil (3bY und durch die Schraubenlöcher (3f) am Ankerteil (3a) geführt. Die Ankerschrauben (3h) wurden so geschraubt, daß die Spanndrähte (1) in die Rillen (4a) des Doppelkeils (4) eingedrückt wurden. Auf diese Weise sind die Spanndrähte (1) in dem Ankerteil, bestehend aus den Teilen (3a) und (3b) unverrückbar festgehalten. Der Doppelkeil (4) besitzt die Bohrung (4b) mit Innengewinden (4c) auf seine gesamte Länge. In diese Bohrung (4b) wurde der Ankerstab (5) , der auf seine gesamte Länge Gewinde (5a) hat, eingeschraubt. An dem Ankerstab (5) wurde die Ankermutter (5b) angebracht, welche zunächst locker sitzt. Der Ankerstab (5) besitzt auch den durchgehenden Auspresskanal (5c).
In dieser Weise wurde das Spannglied mit dem Verankerungsendteil, bestehend aus den Teilen (2) bis (5), an einem Ende hergestellt.
Die Spanndrähte (1) am anderen Ende des Spanngliedes sind noch frei. In bekannter eise wird eine Umhüllung (8) bzw. das Endstück (9) an das Spannglied angebracht. Das freie Ende des Spanngliedes wird entweder im Beton fest verankert oder ähnlich ausgebildet wie das Spannende, bestehend aus den Teilen (2) bis (5). Das letztere wäre der Fall, wenn das Spannglied von beiden Enden her vorgespannt bzw. gekoppelt werden sollte.
Nach dem Verlegten des Spanngliedes in der Schalung wird es einbetoniert.
Das Vorspannen des Spanngliedes wird folgendermaßen durchgeführt: Auf den Ankerstab (5) wird die längliche Zwischenmutter (6) mit durchgehendem Innengewinde (6a) aufgeschraubt. Der Verlängerungsstab (7) mit Gewinde (7a) auf seiner gesamten Länge wird in die Zwischenmu-tter (6) eingschraubt, um den Milterstab (5) zu verlängern. Die Spannpresse (1C) wird an das freie Ende des Verlängerungsstabes (7) aufgesetzt und mit der Spannmutter (7b) festgehalten. )ie Spannpresse (10) stützt sich auf die einbetonierte Ankerplatte (11). Die Spannpresse (10) wird betätigt, bis die erforderliche Vorspannkraft erreicht ist. In diesem Vorgespannten Zustand werden die beiden Einsteckteile (12a) und (12b) in die Aussparung (lla) der Ankerplatte (11) eingeschoben.
Anschließend wird die Ankermutter (5b) gegen die Einsteckteile (12a) und (12b) fest angeschraubt. Nun kann der Öldruck in der Spannpresse (10) nachgelassen erden. Dadurch wird die Vorspannkraft über die Einsteckteile (12a) und (12b) auf die Ankerplatte (11) übertragen. Durch Ausschrauben der Mutter (7b) kann die Spannpresse (10) abgenommen werden. Ebenfalls können der Verlängerungsstab (7) und die Zwischenmutter (6) abmontiert werden.
Nach Beendigung der Vorspannarbeiten wird auf das ausstehende Ende des Ankerstabes (5) die Auspresskappe (13) aufgeschraubt.
Die Auspresskappe (13) wird mit Hilfe einer Leitung mit einem Einpressgerät verbunden, um das Spannglied auspressen zu können.
Falls das Spannglied (1) weder gekoppelt noch nachgespannt wird, kann der ankerstab (5) durch Lockerung der Ankermutter (5b) abgebaut werden.

Claims

Patentansprüche

Die Einrichtung für das Verfahren zum Vorspannen von Bauteilen aus Beton ist dadurch gekennzeichnet, da13 für die Verankerung der Spanndrähte (1) der Doppelkeil (4) eingebaut ist.
2. Der Doppelkeil (4) nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser zu den beiden Enden hin schräg abnimmt.
3. Der Doppelkeil (4) nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, daß auf seinen schrägen Flächen die Rillen (4a) ausgebildet sind.
-4. Die Rillen (4a) nach Anspruch 3 sind dadurch'gekennzeichnet, daß ihre Flächen geriffelt und gehärtet sind.
5. Der Doppelkeil (4) nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß in ihm die axiale Bohrung (4b) mit Gewinden (4c) ausgebildet ist.
6. Die Einrichtung für das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Verankerung der Spanndrähte (1) die Verankerungs teile (3a) und (3b) eingebaut sind.
7. Die Verankerungsteile (3a) und (3b) nach Anspruch 6 sind dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (a) und (3b) axiale konische Bohrungen.(3c) aufweisen.
8. Die konischen Bohrungen (3c) in den Verankertzgsteilen (3a) und (3b) nach Anspruch 7 sind dadurch gekennzeichnet, daß die konische Enorm der Bohrungen (3c) der Form des Doppelkeils (4) nach Anspruch 2 entspricht.
9. Die konischen Bohrungen (3c) nach Anspruch 7 sind dadurch gekennzeichnet, daß di-e Flächen dieser Bohrungen (3c) geriffelt Und gehärtet sind.
10. Der Verankerungsteil (3b) nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit Schraubenlöchern (3d) versehen ist.
11. Der Verankerungsteil (3b) nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit den ftlhriingsstiften (3e) versehen ist.
12. Der Verankerungsteil (3a) nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß er mit den Schraubenlöchern (3f) versehen ist.
13. Die Schraubenlöcher (3f) nach Anspruch 12 sind dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Gewinden versehen sind.
14. Der Verankerungsteil (3a) nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit den Führungslöchern (3g) für die Führungsstifte (3e) versehen ist.
15. Die Einrichtung fiir das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Führung der Spanndrähte (1) in den Verankerungsteil (3a) die Führungsscheibe (2) eingebaut ist.
16. Die Idihrungsscheibe (2) nach Anspruch 15 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Führungslöcher (2a) besitzt.
17. Der Vorgang zur Verankerung der Spanndrähte (1) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (1) zuerst durch die Fiihrungslöcher (2a) der Führungsscheibe (2) geführt werden, um diese (die Spanndrähte (1) ) in die Verankerungsteile (3a) und (3b) so zu führen, daß diese (die Spanndrähte (1) ) den Dopeelkeil (4) umschließen bzw. sich in die Rillen (4a) einpassen.
18. Die Verankerung der Spanndrähte (1) nach Anspruch 17 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile (3a) und (3b) mit Hilfe der Ankerschrauben (3h), welche durch die Führungslöcher (3d) am Verankerungsteil (3b) bzw. durch die Schraubenlöcher (3f) am Verankerungsteil (3a) geführt sind, zusammengespannt werden.
19. Das Zusammenspannen der Verankerungsteile (3a) und (3b) nach Anspruch 18 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zusammenspannen der Verankerungsteile (3a) und (3b) die Spanndrähte (1) zwischen den konischen Flächen (3c) und-Rillen (4a) eingeklemmt werden.
20. Die Einrichtung nach Anspruch 19 ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung 4b) des Doppelkeils (4) der Ankerstab (5) mit Gewinden (5a) auf seiner gesamten ttu:ige, eingeschraubt wird.
21. Der Ankerstab (5) nach Anspruch 20 ist dadurch gekennzeichnet, daß er auf seiner gesamten Länge den Auspreeskanal (5c) besitzt.
22. Der Ankerstab (5) nach Anspruch 20 ist dadurch gekennzeichnet, daß an ihm die Ankermutter (5b) locker angeschraubt ist.
23. Die Einrichtung nach Anspruch 17 bis 22 an einem Ende der Spanndrähte (1) ist dadurch gekennzeichnet, daß auf diese Einrichtung die Umhüllung (8) und das Endstück (9) angebracht werden.
24. Die Spanndrahte (1) nach Anspruch 23 sind dadurch gekennzeichnet, daß sie an dem anderen Ende entweder wie in Anspruch 17 bis 19 ausgebildet oder durch Einbetonieren verankert werden.
25. Die Spanndrähte (1) mit Einrichtung nach Anspruch 23 oder 24 sind dadurch gekennzeichnet, daß sie vor dem Betonieren als fertiges Spamlglied verlegt werden.
26, Das Verfahren mit der Einrichtung nach Anspruch 25 ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Betonieren die Zwischenmutter (6) an den Ankerstab (5) angeschraubt wird.
27. Die Zwischenmutter (6) nach Ansnruch 26 ist dadurch gekennzeichnet, daß in sie der Verlangertmgsstab (7) mit durchgehenden Gewinden (7a) eingeschraubt wird.
28. Der Verlängerungsstab (7) nach Anspruch 27 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpresse (10) an in montiert wird.
29. Die Einrichtung nach Anspruch 28 is-t dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpresse (10) mit Hilfe der Spannmutter (7b) an dem Verlängerungsstab (7) festgehalten wird.
30. Die Einrichtung nach Anspruch 29 ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spannpresse (10) an der Ankerplatte (11) abstützt.
31. Das Verfahren mit der Einrichtung nach Anspruch 26 bis 30 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (1) durch die Betätigung der Spannpresse (10) vorgespannt werden.
32. Das Verfahren nach Anspruch 31 ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem vorgespannten Zustand die Linsteckteile (12a) und (12b) in die Öffnung (lla) der Ankerplatte (11) eingeschoben werden.
33. Das Verfahren nach Anspruch 32 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ankermutter (5b) gegen die Sinsteckteile (12a) und (12b) festgeschraubt wird.
34. Das Verfahren nach Anspruch 33 ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trachlassen des hydraulischen Drucks in der Spannpresse (10) die Spannmutter (7b), die Spannpresse (10), der Verlängerungsstab (7) und die Zwischenmutter (6) abmontiert werden.
35. Das Verfahren nach Anspruch 34 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auspresskappe (13) an das ausstehende Ende des Ärikerstabes (5) angeschraubt wird.
36. Das Verfahren nach Anspruch 35 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auspresskappe (13) mit einer geeigneten Auspressvorrichtung angeschlossen wird.
37. Das Verfahren nach Anspruch 36 ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auspressen des Spanngliedes der Ankerstab (5) durch die Lockerung der Ankermutter (5b) abgebaut werden kann.

L e e r s e i t e