DE2502939C2 - Method for manufacturing a plate spring joint provided with prestressed reinforcement - Google Patents

Method for manufacturing a plate spring joint provided with prestressed reinforcement

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DE2502939C2 DE19752502939 DE2502939A DE2502939C2 DE 2502939 C2 DE2502939 C2 DE 2502939C2 DE 19752502939 DE19752502939 DE 19752502939 DE 2502939 A DE2502939 A DE 2502939A DE 2502939 C2 DE2502939 C2 DE 2502939C2
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Wolfgang Dipl.-Ing. 8000 München Roßner
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Heilit und Woerner Bau AG
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit vorgespannter Bewehrung versehenen Plattenfedergelenkes in der von auf Stützen frei aufliegenden Einfeldbalken getragenen, im Bereich des Plaltcnfedergclcnks von den Einfeldbalken durch einen Spalt oder eine nachgiebige Zwischenlage getrennten Fahrbahnplatte einer Brücke oder Hochstraße.The invention relates to a method for producing a plate spring joint provided with prestressed reinforcement in the one supported by single-span beams resting freely on supports, in the area of the flat spring link The deck is separated from the single-span beams by a gap or a flexible intermediate layer a bridge or elevated road.

Aus der DE-PS 12 06 937 ist es bekannt, Plattenfedergclenke mil einer vorgespannten Bewehrung in Brücken oder Hochstraßen zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es relativ schwierig und aufwendig ist. die Vorspannung auf die Plattenfedergelenke aufzubringen. Das Aufbringen der Vorspannung bedingt Arbeitsfugen, um die Spanndrähte oder Spannbündel aus dem Plattcnfedergelenk herausführen und anspannen zu können oder entsprechende Aussparungen in der Fahrbahnplatte, um die Vorspannung einzuleiten.From DE-PS 12 06 937 it is known, plate spring joints to be used with prestressed reinforcement in bridges or elevated roads. However, it has been shown that it is relatively difficult and expensive. to apply the preload to the plate spring joints. The application of the pre-tensioning requires construction joints around the tensioning wires or tensioning bundles from the plate spring joint to be able to lead out and tighten or corresponding recesses in the deck slab to initiate the preload.

Auch wenn man beispielsweise die Spanndrähte nach schräg unten aus der Fahrbahndecke herausführt, um auf diese Weise Arbeitsfugen in der Fahrbahn zu vermeiden, ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß die entspreeilenden Spannvorrichtungen, wenn überhaupt, dann nur mit großem Aufwand an dem Plattenfedergelenk angesetzt werden können.Even if, for example, the tension wires are led out of the road surface at an angle to open up To avoid construction joints in the roadway in this way, difficulties arise from the fact that the corresponding Clamping devices, if at all, then only with great effort on the diaphragm joint can be set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von mit vorgespannler Bewehrung versehenen Plattenfcdergelenken anzugeben, das einfach in der Durchführung ist, eine ausreichende Vorspannung der Bewehrung sichert und dem Herstellen einer fugenlosen Fahrbahndecke nicht entgegensteht.The invention is based on the object of a method for producing prestressed reinforcement provided plate hinges, which is easy to implement, sufficient preload secures the reinforcement and does not prevent the creation of a seamless road surface.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor dem Betonieren der aus Ortbeton herzustellenden Fahrbahnplatte in diese im Bereich des Plattenfedergelenkes Spannbetonstäbe eingelegt werden.To achieve the object, it is proposed according to the invention that the in-situ concrete to be made before concreting Carriageway slab in this in the area of the plate spring joint are inserted prestressed concrete rods.

welche in so kurzem zeitlichen Absland vor dem Betonieren der Fahrbahnplalte durch Betonummantelung von bis zur Betonerhärtung unter äußerer Zugspannung gehaltenen Spanndrähten hergestellt worden sind, daß ein wesentlicher Teil des spannungsbedingten Kriechvorgangi" in der Betonummantelung der Spannbetonstäbe erst nach Erhärten der Fahrbahnplatte stattfindet, so daß eine Spannung in dem die Spannbetonstäbe umgebenden Ortbeton der Fahrbahnplatte erzeugt wird.which in such a short time away from the concreting the pavement slab held under external tensile stress by concrete encasing until the concrete has hardened Tension wires have been manufactured that a substantial part of the stress-induced creep process takes place in the concrete casing of the prestressed concrete rods only after the deck slab has hardened, so that a tension is generated in the in-situ concrete of the roadway slab surrounding the prestressed concrete bars.

Die in das Plattenfedergelenk eingelegten Spannbetonstäbe wirken als innere Spannelemente, die nach dem Erhärten des Ortbetons, d. h. nach Herstellung der Verbindung von Ortbeton und Betonummantelung der Spannbetonstäbe durch den Kriechvorgang in der Betonummantelung der Spannbetonstäbe eine Spannung in dem Ortbeton erzeugen. Zwar findet in dem Ortbeton ein chemisch bedingter Schwindvorgang statt, der jedoch sehr viel geringer ist als der unter Spannung erfolgende Kriechvorgang der Spannbetonstäbe. Dieser Schvvindvorgang kann u. U. durch Zufügen von Quellmitteln zum Belon vermindert oder ausgeschalte! werden.The prestressed concrete rods inserted into the plate spring joint act as inner tensioning elements which, after the in-situ concrete has hardened, i.e. after the connection between the in-situ concrete and the concrete casing of the prestressed concrete rods, create tension in the in-situ concrete through the creeping process in the concrete casing of the prestressed concrete rods. A chemically induced shrinkage process does take place in the in-situ concrete, but it is much less than the creep process of the prestressed concrete rods that takes place under tension. This Schvvind process can possibly be reduced or switched off by adding swelling agents to the belon! will.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die vorgefertigten Spannbetonstäbe wie eine schlaffe Bewehrung verlegt werden können und die Herstellung einer durchlaufenden Fahrbahndecke daher nicht behindern. Zudem kann auf die Verwendung von Spannvorrichtungen und Spannpressen an der Baustelle verzichtet werden, was den Aufwand von Arbeitszeit und Material beim Bau der Brücke oder Hochstraße u. U. erheblich verringert. Denn in einem Werk zur Herstellung von vorgefertigten Spannbetonsläben können diese Einrichtungen ggf. wesentlich rationeller genutzt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Spannbetonstäbe unabhängig von der äußeren Wiltcrung in einem eigenen Werk oder an der Baustelle. z.B. in Zelten, hergestellt werden können. Damit kann die Gefahr einer Korrosion der Spannstähle erheblich vermindert werden.The inventive method has the advantage that the prefabricated prestressed concrete rods like slack reinforcement can be laid and therefore do not hinder the production of a continuous road surface. In addition, the use of clamping devices and jacks at the construction site can be dispensed with which may significantly reduce the cost of labor and materials when building the bridge or elevated road decreased. Because in a factory for the production of prefabricated prestressed concrete slabs, these facilities may be used much more efficiently. Another advantage is that the prestressed concrete bars regardless of the external weather in your own factory or on the construction site. e.g. in tents can be. This can significantly reduce the risk of corrosion of the prestressing steels.

Zur wirkungsvolleren Übertragung des Kriechvorgangs in den Spannbelonstäben auf den die Spannbetonstäbe umgebenden Ortbeton ist es \on Vorteil, wenn die auf Spai.nbetonstäbe auf ihrer Belonummantelung mit einer quer zu ihrer Längsrichtung verlaufenden Profilierung versehen sind. Dadurch werden die von den Spannbetonstäben ausgehenden Spannkräfte nicht nur durch Haftspannung längs der Berührungsfläche der Spannbetonstäbe mit dem Ortbeton übertragen, wie das bei einer völlig glatten Betonummantelung der Fall wäre, sondern können durch die Verzahnung der Belonummantelung mit dem Ortbeton in diesen eingeleitet werden.For more effective transmission of the creeping process in the prestressed concrete rods to the prestressed concrete rods surrounding in-situ concrete, it is an advantage if the concrete bars on their belon sheathing with a profile extending transversely to its longitudinal direction are provided. This will remove the from the prestressed concrete bars outgoing tension forces not only through adhesive tension along the contact surface of the prestressed concrete rods transferred with the in-situ concrete, as would be the case with a completely smooth concrete casing, but can be introduced into this through the interlocking of the Belon coating with the in-situ concrete.

Das erfindungsgemäße Prinzip des Einleilens einer Vorspannung in eine Ortbetonkonstruktion ist überall dort von Interesse, wo das übliche Vorspannen des Ortbetons ähnlich wie im Falle der Ausbildung von Plattenfedergclenken der oben genannten Art auf Schwierigkeiten stößt oder zu aufwendig ist.The principle according to the invention of introducing a prestressing into an in-situ concrete structure is everywhere of interest where the usual prestressing of the in-situ concrete is similar to that in the case of the formation of plate spring joints of the type mentioned above encounters difficulties or is too costly.

Die beiliegende Zeichnung erläutert die Erfindung. Sie zeigt einen Querschnitt durch den als Plattenfedergelenk mit eingelegten Spannbetonstäben ausgebildeten Teil einer Fahrbahndecke.The accompanying drawing explains the invention. It shows a cross section through the plate spring hinge Part of a road surface formed with inserted prestressed concrete rods.

In der Fig. ist mit 10 eine Fahrbahnplatte bezeichnet, bei der in den Ortbeton vorgefertigte Spannbetonstäbe 12 mit je einem Spanndraht 14 und einer Betonummantelung 16 eingelegt sind. Die Spannbetonstäbe 12 können in einem Spannbett hergestellt werden, wobei man in bekannter Weise so vorgeht, daß zunächst je ein Spanndraht 14 und ein diesen koaxial umgebendes nicht dargestelltes Hüllrohr mit einem dem Außendurchmesser des zukünftigen Spannbetonstabes 12 entsprechendenIn the figure, 10 denotes a roadway slab, in the prestressed concrete rods 12 prefabricated in the in-situ concrete, each with a tensioning wire 14 and a concrete casing 16 are inserted. The prestressed concrete rods 12 can be produced in a prestressed bed, with one in In a known manner, the procedure is such that initially one tension wire 14 and one coaxially surrounding it (not shown) Cladding tube with an outer diameter of the future prestressed concrete rod 12 corresponding

Durchmesser in das Spannbett eingelegt, der Spanndraht 14 gespannt und danach der die Ummantelung des Spanndrahtes 14 ergebende Beton in das Hüllrohr injiziert wird.Diameter inserted into the tension bed, tensioned the tension wire 14 and then the sheathing of the Tension wire 14 resulting concrete is injected into the duct.

Bevorzugt werden Spannbetonstäbe 12 mit einem zylindrischen Querschnitt, da Kanten an der Betonummantelung 16 zu Kerbspannungen in dem die Spannbetonstäbe 12 umgebenden Ortbeton führen köi.nen. Es können ;"uch mehrere Spanndrähte 14 pro Spannbetonstab 12 verwendet werden. Ihre Zahl richtet sich im wesentlichen nach dem Querschnitt der Betonummantelung bzw. der aufzubringenden Vorspannung.Prestressed concrete rods 12 with a cylindrical one are preferred Cross-section, since edges on the concrete cladding 16 lead to notch stresses in which the prestressed concrete rods 12 surrounding in-situ concrete. Several tensioning wires 14 per prestressed concrete rod 12 can also be used be used. Their number depends essentially on the cross-section of the concrete casing or the preload to be applied.

Eine Profilierung der Betonummantelung. d. h. in diesem Falle eine Profilierung des Hüllrohrs soll so gewählt werden, daß sich eine möglichst gute Verzahnung der Betonummantelung 16 mit dem Ortbeton ergibt, ohne daß dadurch der Querschnitt des Spannbetonstabs 12 zu sehr verringert wird.A profiling of the concrete casing. d. H. in this case a profiling of the cladding tube should be chosen that the best possible interlocking of the concrete cladding 16 with the in-situ concrete results without that thereby the cross section of the prestressed concrete rod 12 is reduced too much.

Ein Zahlenbeispiel möge zur Erläuterung der Erfindung dienen:A numerical example may serve to explain the invention:

Es wird ausgegangen von einem Plattenfedergelenk von etwa 2 m Länge mit einer Fahrbahndicke von ca. 16cm. Für den Ortbeton und die Betonummantelung 16 der Spannbetonstäbe 12 wird gemäß DlN Norm 4227 ein Beton der Güte B45 verwendet.It is assumed that a diaphragm joint is about 2 m long with a roadway thickness of approx. 16cm. For the in-situ concrete and the concrete casing 16 of the prestressed concrete rods 12, a DIN standard 4227 is used B45 grade concrete used.

Die Spannbelonstäbe 12 werden in einer Länge von ca. 3.5m hergestellt mit einem Hüllrohr von ca. 90mm Durchmesser aus geripptem Stahlblech und mit einem Stahldraht St 885 1080 von 15 mm Durchmesser. Aufgrund ihrer größeren Länge ragen die eingelegten Spannbetonstäbe 12 über das Plattenfedergelenk hinaus in die anschließenden Fahrbahnteile, wobei sie vorzugsweise in Fahrbahnlängsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet werden, um Risse in der Fahrbahn am Übergang zwischen den nicht vorgespannten Fahrbahnteilen und dem vorgespannten Plattenfedergelenk zu vermeiden.The tension belon rods 12 are produced in a length of approx. 3.5 m with a cladding tube of approx. 90 mm diameter made of ribbed sheet steel and with a steel wire St 885 1080 with a diameter of 15 mm. Due to their greater length, the inserted prestressed concrete rods 12 protrude beyond the plate spring joint into the adjoining roadway parts, whereby they are preferably offset from one another in the longitudinal direction of the roadway in order to avoid cracks in the roadway at the transition between the non-prestressed roadway parts and the prestressed plate spring joint.

Bei der Herstellung der Spannbetonstäbe 12 werden die Spanndrähte 14 mit einer Spannkraft von etwa 120 KN im Spannbett vorgespannt und etwa 2 Tage nach dem Injizieren des Betons in die die Spanndrähte 14 umgebenden Hüllrohre aus dem Spannbett herausgenommen und in dem Plattenfedergelcnk wie eine schlaffe Bewehrung verlegt.During the production of the prestressed concrete rods 12, the tension wires 14 are provided with a tension force of approximately 120 KN pretensioned in the bed and about 2 days after the injection of the concrete into the ducts surrounding the tension wires 14 are removed from the tension bed and in the plate spring joint like a slack one Reinforcement laid.

Für ein Plattenfedergelenk der oben beschriebenen Art ist eine Endvorspannung von ca. 370 KN pro laufenden M?ier Plattenfedergelenk — gemessen in F'ahrbahnquerrichtung — notwendig.For a diaphragm joint of the type described above is a final preload of approx. 370 KN per running Mier plate spring joint - measured in the transverse direction of the carriageway - necessary.

Rechnungen zeigen, daß bei Spannbetonstäben der eben beschriebenen Ausführung mit einer anfänglichen Stahlzugspannung von ca. 680 MNm- nach sehr langer Zeit. d. h. für / -► χ. ein Spannkraftabfall durch Schwinden und Kriechen des Stabmalerials von ca. 32 % eintritt. Die Überleitung der verbleibenden Spannkraft aus dem Spannbelonstab 12 in den Ortbeton ist zeitabhängig und beträgt nach 3 Monaten ca. 86% und für ;-> x. d.h.Calculations show that with prestressed concrete bars of the type just described with an initial steel tensile stress of approx. 680 MNm- after a very long time. ie for / -► χ. a decrease in elasticity of approx. 32% occurs due to shrinkage and creep of the stick material. The transfer of the remaining tension force from the tension belon rod 12 to the in-situ concrete is time-dependent and amounts to approx. 86% after 3 months and for; -> xdh

nach ca. 2 bis 3 Jahren, 96%. Um also die geforderte Vorspannung von 370 KNm zu erreichen, muß eine anfängliche Vorspannung vonafter approx. 2 to 3 years, 96%. So to the required Reaching a prestress of 370 KNm has to be an initial one Bias of

370 KN m
0,96(1 -0.32)
370 KN m
0.96 (1 -0.32)

= 566 KN.m= 566 KN.m

vorhanden sein. Wie aus den angegebenen Zahlen folgt, ist diese Forderung dann erfüllt, wenn die Spannbeionstäbe 12 in einem Achsabstand von 20 cm. d.h. 5 Spannbctonstäbe 12 pro laufenden Meter Platlenfedergelenk verlegt werden. Der oben angesprochene zeitliche Verlauf der Spannkraftüberleitung von den Spannbeionstäben 12 aufden Orlbeion ist dabei so. daß zum Zeitpunkt einer Verkehrsübergabe eines mit den erfindungsgemä-Ben Spannbetonstäben gebauten Brückenbauwerkes diese geforderte Vorspannung im wesentlichen erreicht ist.to be available. As follows from the numbers given, this requirement is met when the tie rods 12 at a center distance of 20 cm. i.e. 5 tensioning concrete rods 12 per running meter of plate spring hinge be relocated. The above-mentioned temporal course of the transferring of the prestressing force from the prestressing bars 12 auf den Orlbeion is like that. that at the time a traffic handover of a bridge structure built with the prestressed concrete rods according to the invention required preload is essentially achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Herstellen eines mit vorgespannter Bewehrung versehenen Platienfedergelenkes in der von auf Stützen frei aufliegenden Einfeldbalken getragenen, im Bereich des Plattenfedergelenks von den Einfeldbalken durch einen Spalt oder eine nachgiebige Zwischenlage getrennten Fahrbahnplatte einer Brücke oder Hochstraße, dadurch gekennzeichnet,daß vor dem Betonieren der a us Ortbeton herzustellenden Fahrbahnplatte (10) in diese im Bereich des Plattenfedergelenkes Spannbetonstäbe (12) eingelegt werden, welche in so kurzem zeitlichen Abstand vor dem Betonieren der Fahrbahnplatte (10) !5 durch Betonummantelung (16) von bis zur Betonerhärtung unter äußerer Zugspannung gehaltenen Spanndräh/en (14) hergestellt worden sind, üaß ein wesentlicher Teil des spannungsbedingten Kriechvorgangs in der Betonummantelung (16) der Spannbetonslähe (12) ers( nach Erhärten der Fahrhahnplatte (10) stattfindet, so daß eine Spannung in dem die Spannbetonstäbe (12) umgebenden Ortbeton der Fahrbahnplatte (10) erzeugt wird.1. Process for the production of a plate spring joint provided with prestressed reinforcement in the one supported by single-span beams resting freely on supports, in the area of the plate spring hinge of The single-span beam is separated by a gap or a flexible intermediate layer Bridge or elevated road, characterized in that the in-situ concrete is used prior to concreting Carriageway slab (10) to be produced into this in the area of the plate spring joint prestressed concrete rods (12) are inserted, which in such a short time interval before concreting the roadway slab (10)! 5 through concrete sheathing (16) until the concrete hardens tensioning wires (14) held under external tension have been produced essential part of the stress-related creep process in the concrete casing (16) of the prestressed concrete slab (12) ers (after the drive cock plate has hardened (10) takes place, so that a tension in the in-situ concrete surrounding the prestressed concrete bars (12) Road slab (10) is generated. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß Spannbetonstäbe (12) verwendet werden, welche auf ihrer Betonummantelung mit einer quer zu ihrer Längsrichtung verlaufenden Profilierung versehen sind.2. The method according to claim 1, characterized in that that prestressed concrete rods (12) are used, which on their concrete casing with a are provided transversely to their longitudinal direction profiling. 3030th
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