DE2410488C3

DE2410488C3 - Method of manufacturing T-beam elements for concrete floors

Info

Publication number: DE2410488C3
Application number: DE19742410488
Authority: DE
Inventors: Sune Allan Goeteborg Sandqvist (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1978-07-27
Also published as: DE2410488B2; DE2410488A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Plattenbalkenelementen für Betondecken, bei dem der Plattenteil nachträglich auf mindestens einen vorgespannten Balkenteil betoniert ist.The invention relates to a method for producing T-beam elements for concrete ceilings, in which the slab part is subsequently concreted onto at least one prestressed beam part.

Bei Deckenkonstruktionen, die aus Plattenbalkenelementen bestehen, tritt das Problem auf, daß die Oberseiten der Plattenteile bereits nach kurzer Zeit Risse aufweisen, die Wasser und anderen aggressiven Flüssigkeiten den Zutritt ins Innere ermöglichen. Die dadurch auftretenden Schäden können nur mit erheblichem Aufwand beseitigt werden. Diese Rißbildung kann vermieden werden, wenn insbesondere die obere Schicht der Plattenteile unter einer Druckvorspannung steht.In ceiling structures that consist of T-beam elements, the problem arises that the The tops of the plate parts show cracks after a short time that are water and other aggressive Allow liquids to enter the interior. The resulting damage can only be considerable Effort can be eliminated. This crack formation can be avoided if, in particular, the upper Layer of the plate parts is under compressive stress.

Aus der DE-PS 8 91519 ist ein Verfahren zum Herstellen von vorgespannten Betonbalken bekannt, bei dem ein zur Bewehrung vorgesehener Profilträger in Richtung der späteren Belastung des Betonbalkens durch äußere Vorspannkräfte durchgebogen wird, dann sein unter Zugspannung stehender Bereich unter Aufrechterhaltung der Durchbiegung im Beton eingebettet wird und erst nach Aushärten dieser Betonschicht die Vorspannkraft aufgehoben wird. Der Profilträger kehrt dann in seine gestreckte Lage zurück und bewirkt in der Betonschicht eine Druckvorspannung. Auf diesen gestreckten Profilträger mit seinem Betonuntergurt wird dann ohne jegliche Vorspannung die obere Betonschicht, die einem Plattenteil bei einem Plattenbalkenelement entspricht, aufbetoniert und ausgehärtet. Der fertige Betonbalken besitzt dann einen neutralen, d.h. nicht gespannten, Betonoberteil und einen auf Druck vorgespannten Betonuntergurt Ein nach diesemFrom DE-PS 8 91519 a method for producing prestressed concrete beams is known, in which a profile beam provided for reinforcement in the direction of the later loading of the concrete beam is deflected by external prestressing forces, then its area under tensile stress is underneath Maintaining the deflection is embedded in the concrete and only after this concrete layer has hardened the pre-tensioning force is canceled. The profile beam then returns to its extended position and causes a compressive prestress in the concrete layer. On this stretched profile beam with its concrete lower chord the upper concrete layer, which is a plate part in a T-beam element, is then without any pre-tensioning corresponds, concreted and hardened. The finished concrete beam then has a neutral, i.e. non-tensioned, concrete upper part and a pressure pre-tensioned concrete lower chord one after this

in Verfahren hergestellter Betonbalken ist jedoch auch mit dem Nachteil behaftet daß seine Oberseite zur Rißbildung neigt, da sich der Betonbalken unter Belastung durchbiegt und die Oberschicht eine Druckbelastung erfährt, die bei Wegnahme der BelastungHowever, a concrete beam produced in a process is also with has the disadvantage that its upper side tends to crack, since the concrete beam is under The load sags and the top layer experiences a pressure load that occurs when the load is removed

ii wieder aufgehoben wird. Diese Belastungswechsel zwischen Druckspannung und spannungslosem Zustand sind jedoch die Ursache für eine Rißbildung. Allein die Tatsache, daß der Betonuntergurt auf Druck vorgespannt ist und bei Belastung diese Druckvorspannungii is repealed. This load change between compressive stress and de-energized state however, are the cause of cracking. Just the fact that the concrete lower chord is pre-tensioned under pressure and under load this compressive prestress

in zwar nicht aufgehoben, sondern nur verringert wird, kann nicht verhindern, daß sich in der Oberseite Risse bilden.in is not abolished, but only reduced, cannot prevent cracks from forming in the top.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Plattenbalkenele-The invention is therefore based on the object of providing a method for producing T-beam elements

2) menten aus Beton anzugeben, mit dem Plattenbalkenelemente hergestellt werden können, bei denen sich in der Oberseite des Plattenteiles keine Risse bilden.2) specify elements made of concrete, with the T-beam elements can be produced in which no cracks form in the top of the plate part.

Die Erfindung löst dk gestellte Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurchThe invention solves the problem posed by one Method of the type mentioned, which thereby

in gekennzeichnet ist daß der Balkenteil zum Zeitpunkt des Betonierens des Plattenteils mit wenigstens einer entgegengesetzt zur späteren Belastung des Plattenbalkenelementes gerichteten, äußeren Vorspannkraft belastet und verformt wird und das Plattenteil auf oder umis characterized in that the beam part at the time of concreting the plate part with at least one opposite to the later loading of the T-beam element, the external prestressing force is loaded and is deformed and the plate part on or around

Ji den unter Zugspannung stehenden Bereich des Balkenteiles betoniert und ausgehärtet wird und erst dann die äußere Vorspannkraft aufgehoben wird, so daß die innere Rückstellkraft des Balkenteiles den Plattenteil einer Druckvorspannung unterwirft.Ji the area of the beam part under tension is concreted and hardened and only then the external prestressing force is canceled, so that the internal restoring force of the beam part subjects the plate part to a compressive bias.

4» Dadurch kann in einfacher Weise erreicht werden, daß die Oberseite des Plattenteiles eine eine schädliche Rißbildung unterbindende Druckvorspannung besitzt.4 »This makes it easy to achieve that the upper side of the plate part has a compressive prestress which prevents harmful cracking.

Dieses neue Verfahren ermöglicht es, mit technisch geringem Aufwand und ohne schwierige vorhergehendeThis new method makes it possible with little technical effort and without difficult previous ones

4i Berechnungen der jeweiligen Spannungs- und Kraftverhältnisse Plattenbalkenelemente zu schaffen, bei denen die Oberfläche hervorragend gegen Rißbildung geschützt ist. Derartige Plattenbalkenelemente werden in ihrer Herstellung nicht wesentlich teurer als bekannte.4i Calculations of the respective tension and force ratios To create T-beam elements in which the surface is superbly protected against cracking is. Such T-beam elements are not significantly more expensive to produce than known ones.

vi Sofern sie beispielsweise in offenen Parkhäusern verwendet werden, fallen die bisher in Kauf zu nehmenden, teuren und zeitaufwendigen Reparatur- und Ausbesserungsarbeiten weg. Außerdem ist die Tragfähigkeit eines solchen Plattenbalkenelementesvi Provided, for example, in open parking garages are used, the expensive and time-consuming repair and repair work away. In addition, the load-bearing capacity of such a T-beam element

^rn durch die in einem statischen Gleichgewicht stehenden Druck- und Zugspannungen höher als bei Plattenbalkenelementen gleicher Abmessungen, die nach üblichen Verfahren hergestellt wurden. Damit kann bei gleichen Belastungsvoraussetzungen und gleicher Tragfähigkeit ^r n due to the static equilibrium compressive and tensile stresses higher than with T-beam elements of the same dimensions, which were manufactured using conventional methods. This means that with the same load conditions and the same load-bearing capacity

wi ein nach dem erfindunsgemäßen Verfahren hergestelltes Plattenbalkenelement kleiner dimensioniert sein, als die bekannten Plattenbalkenelemente. Da sieh damit auch die Auflagerbelastungen verringern, kann der ganze Bau leichter ausgebildet werden.wi a produced by the process according to the invention T-beam element be dimensioned smaller than the known T-beam elements. See with it also reduce the bearing loads, the whole structure can be made lighter.

hi Ein weiteres, bevorzugtes Verfahrensmerkmal zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorspannkraft auf den Balkenteil in einer Größe zur Einwirkung gebracht wird, die nach Aushärten des aufbetonierten Plattenteiles undhi Another preferred procedural feature is shown is characterized in that the pretensioning force is brought into effect on the beam part in a size after the hardening of the concrete slab part and

Aufhebens der Vorspannkraft eine bleibende und durch die spätere Belastung, vorzugsweise zuzüglich eines Überlast-Zuschlages, auszugleichende Überhöhung des Plattenbalkenelementes sicherstellt.Removal of the pre-tensioning force is a permanent one and, due to the later load, preferably plus one Overload surcharge, the leveling of the T-beam element to be compensated ensures.

Ein derart hergestelltes Plattenbalkenelement weist '< in seiner Einbaulage noch eine derartige Überhöhung aivf, daß es erst unter Belastung in eine gestreckte Lage gelangt. Dadurch wird jedoch nicht nur die gesamte Tragfähigkeit des Plattenbalkenelementes erhöht, sondern auch jede Neigung zur Rißbildung in der Oberseite w des Plattenteiles unterdrückt, da diese keine über die gestreckte Lage hinausgehende Durchbiegung erfährtA thus produced panel beam member '<has in its mounting position even AIVF such an elevation that it passes only under load in an extended position. However, this not only increases the overall load-bearing capacity of the plate beam element, but also suppresses any tendency for cracks to form in the upper side w of the plate part, since this does not experience any deflection beyond the extended position

Nach einem weiteren, günstigen Verfahrensmerkmal wird vorgeschlagen, daß mehrere Balkenteile vorgespannt und verformt werden, auf die dann ein i"> gemeinsames Plattenteil aufbetoniert und unter Aufrechterhaltung der Vorspannung ausgehärtet wird, und erst dann die Vorspannung der Balkenteile aufgehoben wird.According to a further, favorable process feature, it is proposed that several beam parts be prestressed and deformed, on which a common plate part is then concreted and maintained the preload is cured, and only then is the preload of the beam parts removed will.

Auf diese Weise wird eine komplette Betondecke m bzw. ein größerflächiges Betondeckenelement hergestellt, das die eingangs genannten Vorteile aufweistIn this way, a complete concrete ceiling m or a larger-area concrete ceiling element is produced, which has the advantages mentioned at the beginning

Bei einem bevorzugten Verfahrensmerkmai wird nach der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß jeder Balkenteil zwischen einem festen und einem in Längsrichtung des Balkenteiles beweglichen Widerlager eingespannt wird und daß dann in dem Bereich zwischen den Widerlagern die äußere Vorspannkraft an mindestens einer Stelle zur Verformung des Balkenteiles zur Einwirkung gebracht wird, ehe das Plattenteil in aufbetoniert wird.In a preferred procedural feature it is further proposed according to the invention that each Beam part between a fixed and a movable abutment in the longitudinal direction of the beam part is clamped and that the external prestressing force is then applied in the area between the abutments at least one point for the deformation of the beam part is brought into action before the plate part in is concreted on.

Die Aufteilung der äußeren Vorspannkraft auf mehrere Einzelkräfte trägt zur Verfahrensvereinfachung bei. Die Einzelkräfte können dann durch übliche Hebezeuge mit begrenzten Tragfähigkeiten aufge- »--> bracht werden. Würde hingegen die Vorspannkraft von nur einem einzigen Hebezeug oder Werkzeug aufzubringen sein, so müßte dieses, z. B. bei Betondecken für große Spannweiten, unzweckmäßig stark ausgelegt sein.The division of the external pre-tensioning force over several individual forces contributes to the simplification of the procedure at. The individual forces can then be raised by conventional hoists with limited load-bearing capacities be brought. On the other hand, the pretensioning force would only be applied by a single hoist or tool be, then this, z. B. in concrete ceilings for large spans, inexpediently strong.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Anwendungsbeispiel von Plattenbalkenelementen, F i g. 1 an application example of T-beam elements,

Fig.2 und 3 zwei Ansichten eines einseitig eingespannten Backenteils auf Auflagern, 4-,2 and 3 two views of a one-sided clamped Cheek part on supports, 4-,

F i g. 4 bis 9 einzelne Stufen bei der Herstellung eines neuen Plattenbalkenelementes unter Einwirkung äußerer Vorspannkräfte undF i g. 4 to 9 individual steps in the manufacture of a new T-beam element under the influence of external forces Preload forces and

Fig. 10 und 11 wie die durch die äußeren Vorspannkräfte bei der Herstellung erzeugte Überhöhung des ,0 Plattenbalkenelementes durch entgegengesetzte und durch eine Belastung erzeugte Kräfte egalisiert wird.Figs. 10 and 11 as those by the external biasing forces Exaggeration of the .0 T-beam element generated during manufacture by opposing and forces generated by a load is equalized.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Gebäudes mit einer offenen Autoparkdec.ke gezeigt. Diese ist aus im Bereich ihrer Enden unterstützten Platteribalkenelementen zusammengesetzt Die Plattenbalkenelemente sind aus Balkenteilen 1 und mit diesen verbundenen Piatienkeilen 7 hergestellt Die Plattenkeile 7 sind zur eigentlichen Decke zusammengefügt und werden von den Balkenteilen 1 gestütztIn Fig. 1 is a section of a building with a open Autoparkdec.ke shown. This is made of flat beam elements supported in the area of their ends assembled The T-beam elements are made up of beam parts 1 and are connected to them Piatien wedges 7 made The plate wedges 7 are for actual ceiling assembled and supported by the beam parts 1

Die gezeigte Decke ist aus mehreren Plattenbalkenelementen zusammengesetzt, jedoch können die einzelnen Plattenteile 7 auch durch eine einzige, kontinuierliche Platte ersetzt sein.The ceiling shown is composed of several T-beam elements, but the individual Plate parts 7 can also be replaced by a single, continuous plate.

Die Plattenbalkenelemente werden in der in F i g. 2 bis 11 veranschaulichten Weise hergestellt, wobei die F i g. 3, 5, 7, 9, 11 Schnitte des Balkenteils 1 bzw. des Plattenbalkenelementes während verschiedener Fertigungsstufen zeigen.The T-beam elements are shown in FIG. 2 to 11 illustrated manner, the F i g. 3, 5, 7, 9, 11 sections of the beam part 1 and the Show T-beam element during different stages of production.

Gemäß Fig.2 wird der gerade, vorgefertigte Balkenteil 1, z. B. aus Beton, an seinen Enden in Auflagern 2,3 und Widerlagern 4,5 gelagert. Am einen Balkenteilende umfaßt das Auflager 3 ur 2 Widerlager 5 Rollen 6, die dem Balkenteä! ! eine Beweglichkeit in Längsrichtung verleihen.According to Figure 2, the straight, prefabricated beam part 1, z. B. made of concrete, at its ends in Supports 2,3 and abutments 4,5 supported. On one The end of the beam part includes the support 3 and 2 abutments 5 Rolls 6, which the Balkenteä! ! a mobility in Give longitudinal direction.

Auf den in dieser Weise gelagerten Balkenteil 1 werden dann gemäß Fig. 4 von unten äußere Vorspannkräfte P1 zur Einwirkung gebracht, so daß der Balkenteil 1 bogenförmig nach oben überhöht wird. Die Vorspannkräfte P1 können beispielsweise durch Hebezeuge erzeugt werden.Fig. 4 are then brought according outer bottom of biasing forces P 1 for the action, so that the beam member 1 is arcuate banked up on the bearing in this way beam part 1. The pretensioning forces P 1 can be generated, for example, by lifting equipment.

Dann wird auf der der Kraftrichtung der Vorspannkräfte P\ entgegengesetzten Seite des Balkenteils 1 ein Plattenteil 7 auf den aufgespannten Balkenteil 1 betoniert, und zwar derart, daß die obere, überhöhte Seite in den Plattenteil einbetoniert wird.Then, on the side of the beam part 1 opposite to the direction of force of the prestressing forces P \ , a plate part 7 is concreted onto the spanned beam part 1 in such a way that the upper, raised side is concreted into the plate part.

Der Balkenteil 1 bleibt während des Betonierens vorgespannt gehalten, bis der Plattenteil 7 ausgehärtet ist.The beam part 1 remains pretensioned during concreting until the plate part 7 has hardened is.

Fig.8 zeigt die Entlastungsphase, in der die Vorspannkräfte Pl aufgehoben worden sind und der Plattenteil 7 von dem die gestreckte Lage anstrebenden Betonteil 1 druckvorgespannt wird. Ein Teil der Überhöhung 8 des Plattenbalkenelementes bleibt bestehen, der Plattenteil 7 bleibt druckvorgespannt.FIG. 8 shows the relief phase in which the prestressing forces P1 have been canceled and the plate part 7 is pressure prestressed by the concrete part 1 striving for the stretched position. A part of the elevation 8 of the plate beam element remains, the plate part 7 remains preloaded.

Fig. 10 zeigt, wie die Vorspannwirkung bzw. Überhöhung des Plattenbalkenelements von Kräften P2 egalisiert wird. Die Kräfte P2 sind den praktischen Nutzkräften bei einer Belastung sowie einer theoretischen Überlastung (Sicherheit) gleich und zwingen das Plattenbalkenelement in eine gestreckte Lage zurück.Fig. 10 shows how the prestressing effect or exaggeration of the T-beam element is equalized by forces P2. The forces P2 are equal to the practical useful forces in the event of a load as well as a theoretical overload (safety) and force the T-beam element back into a stretched position.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing T-beam elements for concrete ceilings, in which the plate part is subsequently concreted onto at least one prestressed beam part, characterized in that the beam part (1) at the time of concreting the plate part (7) with at least one opposite to the later load (P2 ) of the T-beam element directed, external prestressing force (Pi) is loaded and deformed and the plate part (7) is concreted and hardened on or around the area of the beam part (1) under tensile stress and only then is the external prestressing force (P 1) canceled, so that the internal restoring force of the beam part subjects the plate part to a compressive bias

2. The method according to claim 1, characterized in that the biasing force on the beam part in a size is brought into effect, after the hardening of the concrete slab part and Removal of the pre-tensioning force will result in a permanent and due to the subsequent load, preferably plus of an overload surcharge, ensures that the T-beam element is raised to be compensated

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that several beam parts are prestressed and deformed, on which a common plate part is then concreted and under Maintaining the prestress is cured, and only then the prestress of the beam parts will be annulled.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each beam part clamped between a fixed and a movable abutment in the longitudinal direction of the beam part and that then in the area between the abutments, the external prestressing force at least one point of deformation of the beam part is brought into action before the Plate part is concreted on.