DE2504122A1

DE2504122A1 - Im spannbett vorgespanntes stahlbetonbauteil

Info

Publication number: DE2504122A1
Application number: DE19752504122
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Dr Ing Frenzel
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2504122C3; DE2504122B2

Description

Im Spannbett vorgespanntes Stahlbetonbauteil Die Erfindung bezieht sich auf ein im Spannbett vorgespanntes (d. h. vorgefertigtes) Stahlbetonbauteil mit eingebetteten Spannstählen, die im übertragungsbereich eine Vorspannkraft auf den umgebenden Beton übertragen.
Die (aus der Praxis) bekannten Stahlbetonbauteile der beschriebenen Gattung sind nicht frei von Nachteilen: Bei der Vorspannung eines Stahlbetonbauteils im Spannbett wird die Vorspannkraft in den Spanndrähten über Verbundspannungen auf den umgebenden Beton übertragen, der dabei vorgedrückt wird. Die Kraftübertragung erfolgt über Reibung und Haftung im sogenannten übertragungsbereich an den Enden des Stahlbetonbauteils. Die Verbundspannungen sind unmittelbar am Ende des Stahlbetonbauteils am größten und klingen je nach der Art der Oberflächenprofilierung der Spanndrähte, der Größe ihres Durchmessers und der Beanspruchung nach einer bestimmten Strecke bis auf den Wert Null ab.
Diese Strecke definiert den übertragungsbereich. Gleichzeitig nehmen auf dieser Strecke die Stahlspannungen und die Betonlängsdruckspannungen zu. Hierbei entstehen radiale Querdruckkräfte und sauer zur Kraftrichtung des Spannstahles wirkende Querzugkräfte, die ein Aufspalten des die Spanndrähte umhüllenden Betons bewirken können. Um diese Spaltzugkräfte aufzunehmen, arbeitet man mit Verbügelungen. Sie umschließen den übertragungsbereich und können stören, da sie eine einwandfreie Verdichtung des Betons verhindern, wenn sie zur Aufnahme großer Kräfte angeordnet werden müssen.
Bei größeren Spannstahlguerschnitten und bei Spannstählen mit hoher Zugbeanspruchung können trotz der Verbügelungen die Spaltzugkräfte häufig nicht mehr sicher aufgenommen werden. Nach dem Aufreißen des Betons werden zwar die Spaltzugkräfte von der Verbügelung übernommen. Es entstehen jedoch üblicherweise konzentrierte Risse mit größeren Rißweiten, die die Verbundeigenschaften zwischen Spannstahl und Beton erheblich herabmindern können oder ganz aufheben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stahlbetonbauteil der beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß unter Verzicht auf Verbügelungen oder zumindest mit in der Stärke wesentlich reduzierten Verbügelungen die Auf spaltkräfte verbundunschädlich aufgenommen werden können Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Beton zumindest über ein Teilstück der Länge des übertragungsbereiches (vorzugsweise im gesamten übertragungsbereich oder sogar ein wenig darüber hinaus) als Beton mit verminderter Rißempfindlichkeit ausgeführt wird - und so ausgelegt ist, daß er die Aufspaltkräfte oder- einen wesentlichen Anteil der AufspaltkräIte aufnimmt. Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten, um den Beton im übertragungsbereich mit verminderter Rißempfindlichkeit auszuführen. Ein Vorschlag der Erfindung. ist dadurch gekennzeichnet, daß der zugfeste Beton als faserbewehrter Beton mit Einbettung von z. B. und vorzugsweise metallischen Fasern (oder Spänen) oder von mineralischen Fasern bzw. Glasfasern oder von Kunstharzfasern ausgeführt ist. Es empfiehlt sich außerdem, die Zugfestigkeit des Betons auch durch einen besonderen Binder zu verbessern. Dazu lehrt die Erfindung, daß der mit Fasern bewehrte Beton einen Kunstharzbinder aufweist und dadurch zäher eingestellt wird. Soweit bei einem solchen Beton überhaupt noch Risse entstehen, sind die Risse feiner verteilt und ist die Rißweite reduziert.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Ubertragun.gsbereiche zusätzlich mit üblicher aber in der Stärke reduzierter Verbügelung zu versehen.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Stahlbetonbauteil die Aufspaltkräfte im übertragungsbereich vom Beton selbst aufgenommen werden oder zumindest in beachtlichem Maße aufgenommen werden. Damit lassen sich bei Spannbettvorspannung von Stahlbetonbauteilen nahezu homogene Verankerungskörper erzielen, in welche die Spannstähle sicher eingebettet sind. Die sonst übliche Verbügelung aus Betonstählen oder Betonstahlmuffen kann entfallen oder zumindest wesentlich schwächer als bisher bemessen werden. Der zugfeste Beton wird in der Verankerungszone auf eine Länge, die zumindest ein Teilstück des übertragungsbereiches ausmacht, in die Schalung eingebracht. Vorzugsweise wird dieser'Beton mit verminderter Rißempfindlichkeit auf eine Länge eingebracht, die etwa dem 1,3-fachen des übertragungsbereiches entspricht. Dieser Beton sollte in diesem Bereich die obersten Spannglieder überdecken, und zwar zumindest um etwa 5 cm, vorzugsweise in einer Dicke, die etwa dem 5-fachen Durchmesser der Spannstähle entspricht. Es versteht sich bei schmalen Bauteilen von selbst, daß der Beton mit verminderter Rißempfindlichkeit im übertragungsbereich die Breite des Stahlbetonbauteils aufweisen soll. - Beim Betonieren wird zunächst der Beton mit verminderter Rißempfindlichkeit eingebracht. Er kann durch eingestellte Trennvorrichtungen von dem anschließenden Normalbeton solange getrennt werden, bis ein Ineinanderüberf ließen nicht mehr möglich ist. Man kann jedoch auch dieses Ineinanderüberfließen fördern, um singuläre Stellen in der Struktur des Betons im Bereich des überganges vom faserbewehrten Beton zum Normalbeton zu vermeiden. Wird mit einem faserbewehrten Beton gearbeitet, der Stahlfasern oder Stahlspäne aufweist, so kann es zweckmäßig sein, die Oberfläche des Stahlbetonbauteils im Bereich des Betons mit verminderter Rißempfindlichkeit mit einem nachträglichen Anstrich zu versehen, um Korrosion zu verhindern. Man kann hier jedoch auch Asbestzementplatten oder dergleichen in die Schalung einlegen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Stahlbetonbauteil in der Ausführungsform als Balken, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 in gegenüber den Figuren 1 und 2 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 2.
Das in den Figuren dargestellte Stahlbetonbauteil 1 ist ein vorgespanntes und vorgefertigtes Stahlbetonbauteil 1, welches im Spannbett hergestellt und vorgespannt worden ist.
Es besitzt eingebettete Spannstähle 2, die im übertragungsbereich 3 eine Vorspannkraft auf den umgebenden Beton 4 übertragen. Erfindungsgemäß ist der Beton 4 zumindest über ein Teilstück der Länge des ühertragungsbereichs als Beton 4 mit verminderter Rißempfindlichkeit ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist der Beton 4 sogar im gesamten Übertragungsbereich und darüber hinaus als Beton 4 mit verminderter Rißempfindlichkeit ausgeführt. Der Beton 4 mit verminderter Rißempfindlichkeit hat in Fig. 1 eine Länge, die etwa dem 1,3-fachen des ubertragungsbereiches 3 entspricht. Der Beton 4 mit verminderter Rißempfindlichkeit ist im Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß er die eingangs erläuterten Aufspaltkräfte aufnimmt. Zusätzliche Verbügelungen im Bereich der Enden des Stahlbetonbauteils 1 sind also nicht erforderlich.
In Fig. 3 erkennt man, daß der zugfeste Beton als faserbewehrter Beton 4 mit Einbettung von metallischen Fasern 3, mineralischen Fasern oder Kunstharzfasern 5 ausgeführt ist.
Nicht erkennbar ist, daß der zugfeste Beton 4 einen Kunstharzbinder aufweisen kann oder zusätzlich zum üblichen hydraulischen Binder mit einem Kunstharzbinder versetzt sein kann.

Claims

P a t e n t anspruch e:

m Spannbett vorgespanntes Stahlbetonbauteil mit eingebetteten Spannstählen, die im übertragungsbereich eine Vorspannkraft auf den umgebenden Beton übertragen, d- a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Beton zumindest über ein Teilstück der Länge des übertragungsbereichs (3) als Beton (4) mit verminderter Rißempfind-lichkeit ausgeführt ist.
2. Stahlbetonbauteil nach Ansprat-h 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton (4) mit verminderter Rißempfindlichkeit als faserbewehrter Beton (4) mit Einbettung von z. B. oder vorzugsweise metallischen Fasern oder Spänen oder von mineralischen Fasern bzw. Glasfasern oder von Kunstharzfasern (5) ausgeführt ist.
3. Stahlbetonbauteil nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton~(4) mit verminderter Rißempfindlichkeit einen Kunstharzbinder-aufweist und dadurch zäher eingestellt ist.
4. Stahlbetonbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungsbereiche (3) zusätzlich mit üblicher, aber reduzierter Verbügelung versehen sind.

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