DE2447111A1 - Bauteil aus beton und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Bauteil aus beton und verfahren zu dessen herstellung

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DE2447111A1
DE2447111A1 DE19742447111 DE2447111A DE2447111A1 DE 2447111 A1 DE2447111 A1 DE 2447111A1 DE 19742447111 DE19742447111 DE 19742447111 DE 2447111 A DE2447111 A DE 2447111A DE 2447111 A1 DE2447111 A1 DE 2447111A1
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Emanuel Ben-Zvi
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/26—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed

Description

24471 Π
PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REITZNER - d!pl.-ing. J. RICHTER
MÜNCHEN HAMBURG
8000 MÜNCHEN 2 ^o
Tal 13
Telefon (089) 22 62 07/2262 09 Telegramme: Inventius München
Okto 1974
International Environmental
Dynamics5 Inca
New YoVk9 N-Y0 10022
USA
Unsere Akte; 2665-1-8851
Patentanmeldung
Bauteil aus Beton und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Bauteil aus Beton und insbesondere dreiachsig vorgespannte Bauteile mit im wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt,
Die Vorteile zweiachsig vorgespannter vertikaler Beton-Bauteile - Säulen - und dreiachsig vorgespannter horizontaler Beton-Bauteile - Balken - sind bekannt» Einem Druck ausgesetzter Beton versagt fast immer normal zu der Lastrichtung und, wenn eine Säule axial belastet wird, erhöht eine zweiachsige oder radiale Vorspannung erheblich die Tragfähigkeit der Säule. Balken werden Querlasten und Axiallasten ausgesetzt 9 wobei eine dreiachsige Vorspannung eine erhebliche Steigerung der Tragfähigkeit der Säule darstellt und sogar Festigkeitswerte erreichbar sind, die denen massiver Stahlsäulen entsprechen,,
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In jüngster Zeit ist die Forderung nach erdbebensicheren Bauwerken in Gebieten aufgekommen, in denen Erdbeben auftreten können, was dazu geführt hat, daß bei der Verwendung der Bauteile als Säulen Vorteile quadratischer dreiachsig vorgespannter Beton-Bauteile geschätzt wurden« In der Vergangenheit ging man davon aus, daß Säulen grundsätzlich, keinen Querlasten ausgesetzt werden, so daß eine dreiachsige Vorspannung nicht erforderlich erschien. Aus Erfahrungen mit Erdbeben weiß man jedoch& daß die Säulen eines Bauwerks erheblichen Querlasten ausgesetzt sind« und eine dreiachsig umschlossene runde Säule zeigt keinerlei Vorteile beim Widerstehen von Querlasten oder exzentrischen Lasten, die nicht vorgespannten oder nicht umschlossenen Säulen überlegen wären. Die dreiachsig umschlossenen quadratischen oder rechteckigen Säulen sollen jedoch exzentrischen Lasten aufgrund erhöhter Massenträgheitsmomente in demselben Bereich einen erheblichen Widerstand entgegensetzen.
Zur Herstellung von dreiaxial vorgespannten Beton-Bauteilen sind zwei grundlegende Verfahren bekannt. Das eine Verfahren ist die sog» aktive Methode, bei der nicht dehnbarer Beton in eine kreisförmige Form gegossen und getrocknet bzw. verfestigt wird. Draht wird schraubenlinienförmig außen um den getrockneten Betonteil gewickelt, und der Draht wird dann vorgespannt, um den Beton zusammenzudrückeno Das andere Verfahren wird häufig als passives Verfahren bezeichnet und sieht vor, daß der schraubenlinienförmig gewundene Draht innerhalb einer zylindrischen Form ausgelegt wird= Anschließend wird dehnbarer Beton in die Form gegossen, und, während der Beton trocknet, widersteht der schraubenlinienf örmige Draht der Dehnung und der Beton wird zweiachsig vorgespanntο Eine dreiachsige Kompression ergibt sich aus der axialen Last oder kann mittels Zugstangen eingeleitet
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werden, die sich in Längsrichtung des Beton-Bauteiles erstrecken und an dessen Enden verankert sind»
Der Nachteil bei den oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteilen besteht darin, daß der so erstellte Bauteil zwangsläufig zylindrisch sein muß„ Quadratische Bauteile sind jedoch in hohem Maße erwünscht und für zahlreiche Anwendungsgebiete sogar erforderliche Quadratische Bauteile sind besonders als Balken notwendig» da ein quadratischer Bauteil erhöhte Quer- bzw. Biegelasten abfangen kann,, Außerdem ist es konstruktiv einfacher, Etagen- oder Dachabschnitte aus quadratischen Stutzen herzustellen als aus runden Bauteilen,, Obgleich dreiaxial vorgespannte Beton-Bauteile für zahlreiche Anwendungsgebiete besonders erwünscht sind, hat die Tatsache, daß derartige Teile zylindrisch sein müssen, den tatsächlichen Einsatz derartiger Bauteile,, selbst bei unmittelbarer Verdichtung, erheblich behinderte
Die Erfindung betrifft deshalb dreiachsig vorgespannte Beton-Bauteile, die einen im wesentlichen quadratischen oder anderen polygonalen Querschnitt haben. Die Bauteile umfassen einen langgestreckten, hohl ausgebildeten Mantel bzw» Gehäuse, das einen Querschnitt hat, der der gewünschten Form des Bauteils entspricht0 Langgestreckte gebogene Einlagen sind vorteilhafterweise innerhalb des mantelförmigen Gehäuses angeordnet und erstrecken sich parallel zu diesemo Die einander gegenüberliegenden seitlichen Ränder einer jeder gebogenen Einlage stehen mit den benachbarten nach innen weisenden Ecken des mantelförmigen Gehäuses in Eingriff und teilen den inneren Hohlraum des Gehäuses in seitliche Bereiches die durch die konkaven Oberflächen der jeweiligen gebogenen Einlagen und die nach innen weisenden Oberflächen des
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Gehäuses gebildet sind» Ein zentraler Bareich ist durch die konvexen Oberflächen der gebogenen Einlagen gebildet« Nicht dehnbarer Beton wird zum Ausfüllen der seitlichen Bereiche verwendet^ und dehnbarer Beton ist zum Ausfüllen des Zentralbereiches verwendet j, so daß der dehnbare Beton dreiachsig vorgespannt ist«, Zahlreiche alternative Verfahren zur Lösung der ©rfinduagsgeraäß gestellten Aufgab® werden noch im Zusammenhang mit der nachfolgenden" Besehreibung erläuterte
Die Hauptaufgabe d©r vorliegenden Erfindung besteht darins einen dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteil zu schaffen,, der einen ia wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt hat„ obgleich das erflndusjgsgemäße Prinzip bei beliebigen vieleckigen Querschnitten anwendbar ist«, Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip werden, die gebogenen Einlagen 9 die mit den nach innen weisenden Ecken des Gehäuses in Eingriff stehen, durch den detoateBta Beton radial nach außen gedrückte Diese Bewegung ist durch das aaatelfdmige Gehäuse selbst begrenszt tew<, unterbund@n9mid das Bestreben des dehnbaren Betons 9 sich auszudehnen, findet dadurch iimerfealb des Gehäu·» ses einen Widerstand, s© daß der Beton vorgespannt wird«.
Ein Vorteil des Beton-Bauteils gemäß der Erfindung besteht darin, daß die durch die Dehnung des Betons erzeugten Radial«· kräfte allein dadurch abgefangen werden 9 daß in dem Gehäuse Zugspannungen aufgebaut werden, so daß das Gehäuse seine ursprüngliche Form behält«, Ein derartiges Gehäuse besteht vorteilhafter Weise aus Stahl und ist ziemlich stark gespannt9 obgleich es eine geringe Druckfestigkeit hat und die einzelnen Seitenwände eine geringe Biegefestigkeit aufweisen, Dieses ergibt sich daraus, daß die Festigkeit des Gehäuses in erster Linie verwendet wird, um der Dehnung einen Widerstand entgegenzusetzens wodurch der Beton vorgespannt wird» Wenn die gebogenen Einlagen nicht dazu verwendet Wtirden^ um die
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Spannungen in die Ecken des Gehäuses zu leiten, sondern lediglich dehnbarer Beton derart in das Gehäuse gegossen würde, daß er den gesamten Hohlraum des Gehäuses ausfüllt» so würden die Seitenwand® des Gehäuses nach außen gewölbt werden;, da die Seitenwände des Gehäuses nur ©in© gering© Biege« festigkeit aufweisen* Auf diese Weise würde der Beton nicht ausreichend vorgespannt,, und der Bauteil würde seinen quadratischen Querschnitt nicht behalten«,
Srfindungsgemäß wird d©r ?jeitsre Vorteil erreicht, daß getrennte Spannstangen zum Vorspannen des Bauteils in axialer Richtung nicht mehr benötigt werden, da das Haften des Betons an den Einlagen die gewünschte Vorspannung in axialer Richtung liefert«,
Bin weiterer erf indungsgemüSer Vorteil besteht darin, daß das Gehäuse selbst eine Form zum Gießen des Betons bildet und sine getrennte nach der Herstellung des Bauteils entfembare Form nicht erforderlich ist»
Auf diese Weise ergeben sich insbesondere fertigungstechnische Vorteile·
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Ss zeigt:
Flg. 1A die Stirnansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bauteils,
Figo 1B den Bauteil gemäß Fig, 1A in perspektivischer Ansicht,
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Fig. 2 die Stirnansieht einer weiteren Ausführungsform mit W-förmigen Einlagen»
Figo 3 eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform unter Verwendung eines zentralen Rohres und Blöcken*
Figo 4 die Stirnansicht einer Ausführungsform mit herausnehmbaren inneren Formen,
Figo 5 die Stirnansicht einer weiteren Aus* führungsform des Bauteils unter Verwendung von Bolzen zur Verbindung gegenüberliegender Seiten des Gehäuses und
Fig. 6 eine Stirnansicht einer weiteren Aus« führungshorn des Bauteile unter Verwendung von Bolzen zum Verbinden benachbarter Selten des Gehäuses«.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht einen Bauteil 10 aus Beton mit quadratischem Querschnitt vor« wie er in Fig. 1A und 1B gezeigt ist. Der Beton-Bauteil 10 besteht aus einem äußeren Gehäuse bzw. Mantel 12 von Im wesentlichen quadratischem Querschnitte Eine Hehrzahl von einzelnen gebogenen Einlagen 14 ist in dem hohlen Innenraum des Gehäuses angeordnet, wobei sich die Einlagen parallel zur Längs-
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ausrichtung des Gehäuses 12 erstrecken« Gegenüberliegende seitliche Ränder 16, 18 einer jeden Einlage stehen mit den nach innen welsenden Ecken 20 des Gehäuses 12 über die gesamte Länge der jeweiligen Ecken 20 mit diesen in Singriff«,
Die konkaven nach innen weisenden Oberflächen 22 einer jeden gebogenen Einlage 14 bilden zusammen mit den nach innen weisenden Oberflächen 24 der Seitenwände des Gehäuses 12 mehrere seitliche Kanäle 26 innerhalb des hohlen Innenraumes des Gehäuses 12e Die seitlichen Kanäle 26 können mit nicht dehnbarem Beton ausgefüllt werden 9 so daß die langgestreckten gebogenen Einlagen 14 sich nicht verwerfen können» wenn sie belastet werdeno Ein zentraler Kanal 28 ist durch die nach außen weisenden bzw« konvexen Oberflächen 30 der gebogenen Einlagen 14 gebildet und kann dann mit dehnbarem Beton gefüllt werden« Ein vorübergehender Kern 32 oder eine Bohrung zum Feuchthalten bzw0 Aushärten des Betons kann vorgesehen sein.
Der dehnbare Beton wird in den zentralen Kanal 28 gegossen und ist bestrebt, sich beim Trocknen auszudehnen« Obgleich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "dehnbarer Beton" verwendet wird, ist jegliches zementhaltlges dehnbares Material verwendbar, das zur Herstellung künstlicher Bauteile aus Stein geeignet 1st» wobei für derartige Werkstoffe im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung lediglich der Ausdruck "dehnbarer Beton" verwendet wird· Da der zentrale Kanal 28 durch die konvexen Oberflächen 30 der gebogenen Einlagen 14 gebildet 1st, zeigt sich beim Ausdehnen des Betons das Bestreben« die Einlagen 14 radial nach außen zu bewegen«, Da die seitlichen Ränder 16,18 der gebogenen Einlagen 14 mit den nach innen welsenden
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Ecken 20 des Gehäuses 12 in Eingriff stehen^ wird die radiale Bewegung der Einlagen 14 durch das Gehäuse 12 an dessen nach innen weisenden Ecken abgefangen« Aufgrund der Formgebung der gebogenen Einlagen 14 und der Tatsache „ daß diese Elemente im Bereich der Ecken des Gehäuses radial nach außen gedrückt werden, zeigen die Ecken das Gehäuses 12 das Bestreben,, sich radial nach außen zu dehnen 0 Sine derartige Dehnung wird jedoch durch di© Spannung &©r S©itenwände des Gehäuses 12 verhindert 9 wodurch der dehnbar© Beton Im zentralen Kanal 28 dös GeMuses 12 radial vorgespannt wird. Der Beton innerhalb des zentralen Kanals 28 haftet an den konvexen Oberflächen 30 der gebogenen Einlegen 14» woctach der Beton gleichzeitig axial vorgespannt wird» Neeä ta Austrocknen des dehnbaren Betons kann die vorübergehend offen gehaltene Zentralbohrung 32 zmi Aushärten des Betone gefüllt werden·
Da ziemlich große f^aaaitngskrifte in die Selteawiade des Gehäuses 12 induziert werden» besteht das 'GeMuse 12 zweckmäßigerweise aus Stahl ο ändere Werkstoffe * die ebenfalls derartigen Spannungskräft©» standhalten körnen s wie beispielsweise Glasfiber^ können ebenfalls verwendet werden« Die gebogenen Einlagen 14 unterliegen In erster Linie KompreBsionskräftenc Diese Elemente können deshalb vorab aus Beton geformt seino Dennoch bestehen die Einlagen vorzugsweise aus Stahl, da die Einlagen 14 einer möglichst geringen Kompressionsbeanspruchung unterliegen sollten, damit annähernd die gesamte Dehnung des dehnbaren Betons in die nach innen weisenden Ecken 20 des Gehäuses 12 geleitet wird und damit die auf die nach innen weisenden Oberflächen 24 der Seitenwände dee Gehäuses 12 gerichteten Kräfte auf ein Minimum reduziert werden»
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Aus der Beschreibung des Ausitihrungsbaispiels gemäß Figo 1A und 1B ist ersichtlich^ daß es wesentlich ist* daß die Dehnung das Betons durch die radial nach innen gerichteten Kräfte ausgeglichen wird, dl© sich aus der Spannung des Gehäuses ergeben« Ss ist deshalb nicht wesentlich, daß das Gehäuse 12 einen quadratischen Querschnitt hat9 sondern $ed@r be-, liebige andere polygonale Querschnitt ist verwendbar«, Bie Anzahl der gebogenen Eisalagen entspricht der Anzahl der Sei-= tenwände des Gehäuses a Die ©rfindungsgemäß© Lehre ist deshalb für 5@g3.iche dreiachsig vorgespannte 3©ton-Bauteile anwendbar 9 die einen regelmäSigen polygonen Querschnitt hab©n0
Sine weitere Ausfübrungaforn der Erfindung ist in Figo 2 beschrieben.» bei der ein hohl ausgebildetes Gehlus© bzw0 Man« tel 40 vorgesehen ist», der dem G@Mn.se 12 gemäß Figo 1A imd 1B entspricht» Bei άΘΤ· AuefOhrungsform g®mäß Figo 2 sind jedoch langgestreckte Einlagen 42 verwendet„ die sich parallel 25U dem Gehäuse AO erstrecken und ©inen im wesentlichen W-förmigsn Querschnitt haben» Die langg©gtr©c&t©n Eialagen42 haben einen zentralen kreishogenfömLgen Abschnitt und zwei nach außen gerichtete ebene Abschnitte 44 9 die ait den nach innen weisenden Ecken 46 des Gehäuses 40 in Eingriff steheno Die langgestreckten Einlagen 42 bilden mehrere seitliche Kanäle 48* die mit nicht dehnbarem Beton ausgefüllt werdenj, der anschließend getrocknet bzw« ausgehärtet wird« Der zentrale Bereich 50 wird dann mit ausdehnbarem Beton gefüllto Ein vorübergehendes zentrales Loch 52 zum Aushärten kann vorge~ sehen sein9 das nachfolgend ausgefüllt wird» Das Ausdehnen des dehnbaren Betons 50 wird durch die langgestreckten Einlagen 42 begrenzt, die ihrerseits in den nach innen weisenden Ecken 46 des Gehäuses 40 festgelegt sind5 wie es bereits in Verbindung mit Figo 1 besohriafeen worden ist«, Der Dehnung des ausdehnbaren Betons innerhalb d©s zentralen Kanals 50
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wirken deshalb die Spannungskräfte in den Seitenwänden des Sehäuses 40 entgegen, wobei die quadratische Form des Gehäuses 40 beibehalten wird, so daß ein dreiachsig vorgespannter Beton-Bauteil entsteht.
Bei der AusfOhrungsform gemäß Fig. 3 ist ein dünnes Rohr 60 aus Stahl verwendet» das den inneren Bereich 62 begrenzt, der den dehnbaren Beton aufnimmt o Alternativ kann das Rohr .aus einer dichten Spirale aus dünnen Drähten bestehen· Das Rohr 60 ist im Inneren eines und parellel zu einem quadratischen oder vieleckigen Gehäuse 64 angeordnet» Zahlreiche Blöcke 66 sind zwischen dem Rohr 60 und den nach innen weisenden Ecken 68 des Gehäuses 64 vorgesehen» Ein Block 66 ist für jede Ecke 68 vorgesehen,und die Blöcke 66 erstrecken sich parallel zu dem Gehäuse 64. Jeder Block 66, der aus Stahl oder zuvor gegossenem Beton bestehen kann, hat eine bogenförmige nach innen weisende Oberfläche 7O9 die der nach außen weisenden Oberfläche des Rohres 60 angepaßt isto Die gegenüberliegende Oberfläche 72 steht mit der nach innen weisenden Ecke 68 des Gehäuses 64 in Eingriff· Wenn der Innenraum 62 des Rohres 60 mit dehnbarem Beton ausgefüllt wird, wird die Dehnung des Betons durch die Blöcke 66 begrenzt, die im wesentlichen mit den nach innen weisenden Ecken 68 des Gehäuses 64 in Eingriff stehen· Die Spannung der Seltenwände des Gehäuses 64 wirkt deshalb einer Dehnung des Betons entgegen, wodurch der Beton seitlich und radial vorgespannt wird· Eine axiale Vorspannung ergibt sich dadurch, daß der dehnbare Beton an der nach innen weisenden Oberfläche des Rohres 60 haftet·
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung herausnehmbarer Formen zur Formgebung des Betons ist
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in Figo 4 geseigto Is wird zunächst ein äußeres Gehäuse 80 vorgesehen j, das einen quadratischen oder anderen polygonalen Querschnitt hat«, Zahlreiche langgestreckt© im nresentlichen mit einer Spitse versehene hohl© Kappen 32 erstrecken sich parallel zn dem Gehäuse 80 und sind in 3 ©der nach innen weisenden Ecken 84 d©s Gehäuses 80 vorgesehen,, Nicht dargestellt© vorübergehende Formen bogenförmiger Gestalt verbinden die benachbarten Kappen 82O Nicht dehnbarer Beton wird dann in die zahlreichen seitlichen Kanäle gegossen, die durch die vorübergehenden Formen begrenzt w@rd©na Nach dem Aushärten des nicht dehnbaren Betons 86 werden die Formen entfernt^ und die Masse des nicht dehnbaren Betons bildet zusammen mit den Kappen 82 einen inneren Hohlraum bzw» Kanal 88 ο Dehnbarer Beton wird dann in den zentralen Kanal 88 gegossen , und ein vorübergehendes zentrales Loch 90 zum Aushärten kann in der Mitte des Gehäuses 80 freigelassen ^©rdeno Aufgrund der bogenförmigen Gestaltung des nicht dehnbaren Betcns 86 wirken di© Sappen 82 der Dehnung d@s dehnbaren Betons innerhalb des zentralen Kanals 88 entgegen 9 wobei die Kappen 82 an den nach innen weisenden Ecken 84 des Gehäuses 80 anliegeno Die Spannungskräfts innerhalb des Gehäuses 80 wirken damit einer derartigen Dehnung entgegen und verhindern diese„
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung un=» ter Verwendung vorübergehender Bolzen in Verbindung mit bogenförmigen Elementen sur Aufrechterhaltung der polygonalen Gestalt eines äußeren Gehäuses 100 ist in Figo 5 geaoigto Mehrer© bogenförmige Einlagen 102 erstrecken sich parallel su dem langgestreckten Gehäuse 100 und sind in dessen innerem Hohlraum angeordnet o Jede Einlage 102 hat einen Querschnitt^ der der halben Brsits einer Seitenwand des Gehäuses 100 angepaßt isto Dehnbarer Beton xdx-ol In einen zentralen
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Kanal 104 gegossen.;, der durch die konvexen Oberflächen der gebogenen Einlagen 102 gebildet ist* Die seitlichen RSnder der Einlagen 102 im Bereich der Mitten dar Seitenwinde des Gehäuses 100 aeigen das Bestreben,, die Seitenwand nach außen zu wölbene Ein derartiges Auswölben wird jedoch mittels Bolzen 106 begrenzt, die gegenüberliegende Seitenwände des Ge· häuses 100 miteinander verbinden. Mehrere derartige Bolzen 106 sind über.die Länge des langgestreckten Gehäuses 100 verteilt vorgesehen, und die Bolzen 106 sind derart versetzt« daß benachbarte Bolzen in der Mitte des Gehäuses nicht zusammentreffen. Die Bolzen 106 können entfernt werden, nachdem der dehnbare Beton in dem zentralen Kanal 104 seitlich vorgespannt worden ist» um dem sich ergebenden Beton-Bauteil eine glatte äußere Gestaltung zu verleihen«, Wenn Jedoch keiner« lei ästhetische Anforderungen an den fertiggestellten Bauteil gestellt werden» können die Bolzen 106 in dem Beton verblei« betto XJm weiterhin die Dehnimg des ausdehnbaren Betons in dem zentralen Kanal 104 zu verhindern, kann ein spiralförmig gewundener Draht 108 vorgesehen sein, der sich in Längsrichtung des Gehäuses 100 erstreckt. Die Drahtwendel 108 kann in dem dehnbaren Beton innerhalb des zentralen Kanals 104 eingebettet sein und begrenzt dessen radiale Dehnung, wobei die durch das Gehäuse aufgebrachte Vorspannung noch verstärkt wird»
Sine Fig. 5 recht ähnliche weitere Ausführungsform ist in Fig. 6 gezeigt. Bei dieser sind Bolzen 110 verwendet, die entweder vorübergehend oder ständig eingesetzt sind, die benachbarte Seitenwände des langgestreckten Gehäuses 112 verbinder^ Hehrere dieser Bolzen 110 sind über die Länge verteilt in dem Gehäuse 112 vorgesehen«. Spiralförmige Verstärkungsdrähte 114 können ebenfalls vorgesehen sein, um dem
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dem dehnbaren Beton^der in den Innenraum 116 des langgestreckten Gehäuses 112 gegossen wird8 eine zu.sätslicae Vorspannung zu geben« Das in Fig„ 6 dargestellte Ausführungsbeispiel hat den ¥ort©ilj, daß der dehnbare Beton den gesamten inneren Querschnitt des Gehäuses 112 ausfüllt, ohne daß nicht dehnbarer Beton oder Ausnehmungen im Inneren des G®>häueea vorgesehen sein müssen.
- Ansprüche -
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    1o j Bauteil-Form zur Herstellung von dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei langgestreckte Elemente zur Seitenbegrenzung vorgesehen sind, von denen jedes einen langgestreckten ebenen Abschnitt und einen langgestreckten gebogenen Abschnitt aufweist, die gegenüberliegende miteinander in Singriff stehende seitliche Ränder aufweisen, daß jedes langgestreckte Element zwei anderen langgestreckten Elementen benachbart angeordnet und an diese im Verlauf der seitlichen Ränder der ebenen Abschnitte angeschlossen ist, so daß die konvexen Oberflächen der gebogenen Abschnitte der langgestreckten Elemente zur Seitenbegrenzung eine langgestreckte Kammer zur Aufnahme von dehnbarem Beton bilden, und daß der dehnbare Beton durch die langgestreckten Elemente zur Seitenbegrenzung zur Vorspannung des dehnbaren Betons umschlossen ist.
    2. Bauteil-Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ebenen Abschnitt und dem gebogenen Abschnitt der langgestreckten Elemente zur Seitenbegrenzung nicht dehnbarer Beton vorgesehen ist«
    3ο Dreiachsig vorgespannter Beton-Bauteil, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes, hohl ausgebildetes Gehäuse (12, 40, 64, 8O9 100, 112) von im wesentlichen vieleckigem Quer« schnitt mit drei oder mehr Wänden, die sich an nach innen weisenden Ecken (20, 46, 68, 84) treffen, wobei das Gehäuse (12, 40, 64, 80, 100, 112) eine vorbestimmte Länge hat, durch mindestens drei langgestreckte innere Einlagen (14, 42, 102) vorbestimmter Länge, die sich im wesentlichen parallel zu dem langgestreckten Gehäuse (12, 40, 64, 80, 100, 112) erstrecken,
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    wobei jede Einlage (14, 42, 102) einen gebogenen Abschnitt normal zur Länge der Einlagen zwischen einander gegenüberliegenden seitlichen Rändern (16, 18) aufweist t wobei jede Einlage (14, 42) derart angeordnet ist„ daß sie mindestens jeweils eine nach innen weisende Wand des Gehäuses (12, 40) überdeckt, wobei die einander gegenüberliegenden seitlichen Ränder (16, 18) einer jeden Einlage (14, 42) mit den nach innen weisenden Ecken (20) der benachbarten Wand in sattem Eingriff stehen^ um den inneren Hohlraum des Gehäuses (12, 40) in mindestens drei seitliche Bereiche zu unterteilen, die durch die konkaven nach innen weisenden Oberflächen der Einlagen (14, 42) und die nach innen weisenden Wände des Gehäuses (12, 40) gebildet sind, wobei die langgestreckten Einlagen (14, 42) nach ihrer Anordnung innerhalb des Gehäuses (12, 40) weiterhin einen zentralen Bereich "bilden ρ der durch die konvexen Oberflächen der bogenförmigen Einlagen (14, 42) gebildet ist, durch nicht dehnbaren Beton, der in die seitlichen Bereiche (26, 48) des Innenraumes des Gehäuses (12, 40) gefüllt ist, und durch dehnbaren Beton, der den zentralen Bereich (28, 50) des inneren Hohlraumes des Gehäuses (12,4O) ausfüllte
    4» Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte hohl ausgebildete Gehäuse (12, 40, 64, 80, 100, 112) und die gebogenen Einlagen (14, 42, 102) aus Stahl bestehen·
    5· Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte hohl ausgebildete Gehäuse (12, 40, 64, 8O9 100, 112) aus Stahl und die gebogenen Einlagen (14, 429 102) aus vorgefertigtem Beton bestehen·
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    6, Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der polygonale Querschnitt des Bauteils quadratisch ist und vier nach innen v;Gisende Wände bildet und daß vier langgestreckte Einlagen (14„ 42, 102) vorgesehen sind»
    7ο Vorrichtung sur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von einem ummantelten^ dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteil, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes hohl ausgebildetes Gehäuse von polygonalem Querschnitt mit drei oder mehr nach innen weisenden "Wunden, die sich an den nach innen weisenden Ecken treffen, durch Elemente zum Begrenzen eines zentralen Kanals innerhalb des langgestreckten Gehäuses, wobei der Kanal zur Aufnahme von ausdehnbarem Beton ausgebildet ist und ein axiales Dehnen des Betons zum axialen Vorspannen des Betons verhindert, wobei die den Kanal bildenden Elemente die Verbindung zwischen dem zentralen Kanal und dem langgestreckten Gehäuse an den nach innen weisenden Ecken des Gehäuses herstellen und die so gebildeten Verbindungselemente einen im wesentlichen gleichbleibenden Abstand zwischen dem zentralen Kanal und jeder nach innen weisenden Ecke des Gehäuses sicherstellen, so daß das radiale Dehnen des dehnbaren Betons innerhalb des zentralen Kanals durch das Gehäuse unter radialer Vorspannung des Betons begrenzt ist0
    8» Vorrichtung nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des langgestreckten hohlen Gehäuses im wesentlichen quadratisch ist,
    9o Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des langgestreckten Gehäuses im wesentlichen rechteckig ist»
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    10ο Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,, daß die Begrenzung des zentralen Kanals aus konvexen Oberflächen von mehreren langgestreckten Einlagen gebildet ist* die einen gebogenen Querschnitt haben und eine Länge0 die der Länge des hohlen Gehäuses entspricht^ wobei jeweils eine der gebogenen Einlagen einer nach innen weisenden Wand des Gehäuses entspricht υΐχ& jede gebogene Einlage gegenüberliegend© seitliche Ränder aufweist,, die mit der zugeordneten nach innen weisenden Ecke d©s langgestreckten Gehäuses in Eingriff stehen«
    11 β Vorrichtung nach .Anspruch 7» dadurch gekannzeichnet, daS die Begrenzung des zentralen Kanals durch die nach außen weisenden Oberflächen zahlreicher Einlagen gebildet ist9 die sich parallel zu dem Gehäuse erstrecken, wobei eine der Einlagen jeweils einer nach innen weisenden Wand des Gehäuses zugeordnet ist und jede Einlage gegenüberliegende seitliche Ränder aufweist, die mit der zugeordneten nach innen weisenden Ecke des langgestreckten Gehäuses in Eingriff stehen» so daß die Dehnung des dehnbaren Betons durch das hehle Gehäuse an dessen nach innen weisenden Ecken begrenzt ist, wodurch der Beton radial vorgespannt wirdo
    12. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des zentralen Kanals langgestreckte dünnwandige Rohre vorgesehen sind, die sich parallel zu dem Gehäuse erstrecken, und daß zahlreiche langgestreckte Blöcke vorgesehen sind9 die sich ebenfalls parallel zum Gehäuse erstrecken* wobei einer der Blöcke jeweils einer nach innen weisenden Ecke des Gehäuses zugeordnet 1st und jeder Block eine bogenförmige Oberfläche aufweist 0 die der nach außen weisenden Oberfläche des langgestreckten Rohres ange-
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    paßt ist, und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche, die mit der benachbarten nach innen weisenden Ecke des Gehäuses derart in Eingriff steht, daß jeder Block einen im wesentlichen konstanten Abstand des zentralen Kanals von der zugeordneten nach innen weisenden Ecke des Gehäuses einhält.
    13» Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke aus Stahl bestehen,,
    14* Vorrichtung nach .Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke aus vorgefertigten Betonteilen bestehen,
    15o Verfahren zur Herstellung eines ummantelten, dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteils, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestrecktes Gehäuse von im wesentlichen polygonalem Querschnitt vorgesehen wird, in das Gehäuse zahlreiche langgestreckte bogenförmige Einlagen eingesetzt werden, die sich parallel zu dem Gehäuse erstrecken, so daß gegenüberliegende seitliche Händer der gebogenen Einlagen mit den benachbarten nach innen weisenden Ecken des Gehäuses in Eingriff stehen, nicht dehnbarer Beton in die seitlichen Bereiche des Innenraumes des Gehäuses gegossen wird, wobei die seitlichen Bereiche durch die konkaven Oberflächen der zugeordneten gebogenen Einlagen und die nach innen weisenden Oberflächen des Gehäuses gebildet werden, dehnbarer Beton in den zentralen Bereich des Gehäuses gegossen wird, der durch die konvexen Oberflächen der gebogenen Einlagen begrenzt ist, und die Dehnung des dehnbaren Betons in radialer Richtung durch die gebogenen Einlagen abgefangen wird, die mit den nach innen weisenden Ecken des Gehäuses in Eingriff stehen, wobei der dehnbare Beton axial dadurch festgelegt ist, daß er an den konvexen Oberflächen
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    der gebogenen Einlagen anhaftet und dadurch eine dreiachsige Vorspannung des dehnbaren Betons erzielt -wird»
    I6e Verfahren zur Herstellung von dreiachsig vorgespannten Beton-Bauteilen von im wesentlichen polygonalem Querschnitt» dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestrecktes hohles Gehäuse von im wesentlichen polygonalem Querschnitt vorgesehen wird» das dem gewünschten Querschnitt des Beton-Bauteiles entspricht» daß dehnbarer Beton in den Innenraum des langgestreckten Gehäuses gegossen wird und daß das Auswölben der ebenen Flächen des langgestreckten Gehäuses während der Dehnung des dehnbaren Betons zum axialen Vorspannen des dehnbaren Betons und zur Aufrechterhaltung des polygonalen Querschnitts des Gehäuses verhindert wird»
    17o Verfahren nach Anspruch 169 dadurch gekennzeichnet, daß das Verhindern des Auswölbens dadurch erreicht wird« daß zahlreiche langgestreckte gebogene Einlagen in das Gehäuse eingebracht werden, die sich parallel zu diesem erstrecken, so daß gegenüberliegende Seitenränder der gebogenen Einlagen mit den benachbarten nach innen weisenden Ecken des Gehäuses in Eingriff stehen 9 und daß nicht dehnbarer Beton in die Seitenbereiche des Innenraums des Gehäuses gegossen wird» wobei die Seitenbereiche durch konkave Oberflächen der jeweiligen gebogenen Einlagen und die nach innen weisenden Oberflächen des Gehäuses gebildet sind, und daß beim Eingießen des dehnbaren Betons in den zentralen Bereich des Gehäuses der zentrale Bereich durch die konvexen Oberflächen der gebogenen Einlagen begrenzt wird.
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    18o Verfahren nach .Anspruch 169 dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckt© hohl© Gehäuse einen rechteckigen
    Querschnitt hat und daß das Verhindern des Auswölbens dadurch erreicht ist9 daß gegenüberliegende Seitenwände des Gehäuses mittels salilreiclier Bolzen verbunden werden,, die über die Länge des Gehäuses verteilt siads wobei die BoI- zen sich durch den hohlen Innenrauia des Gehäuses hindurch ©•retrecken und mit gegenüberliegenden Seitenifänden des Gehäuses an den gegenüberliegenden End®n der Bolzen verbunden sind c
    19ο Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhindern des Auswölbens dadurch erreicht wird, daß benachbarte Seitenwände des hohlen Gehäuses mittels
    Bolzen verbunden werden,» die über die Länge des Gehäuses verteilt sind und durch den hohlen Innenraum des Gehäuses hindurchreichea* wobei die Bolzen mit ihren Enden an benachbarten Seitenflächen des Gehäuses befestigt sindo
    20ο Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet» da£ cite Bolzen nach dom Trocknen to?0 Aushärten des dehnbar@n Betons entfernt
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    BAD ORIGINAL
    Leerseite
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