DE2633821C2 - Spannstahl für Spannbetonbauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannstahl für Spannbetonbauteile gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Derartige Spannstähle sind nach der US-PS 9 67 390 bekannt, die Bewehrungsstäbe zeigt, die auch für Spannbetonbauteile verwendbar sind und eine einseitige Profilierung aufweisen. Bei Verwendung dieser Stäbe für ein Bündelspannglied ist jedoch nicht gewährleistet, daß die als Profilierungen vorgesehenen Vertiefungen der aneinanderfügenden Stäbe ausreichend mit Beton oder devgi. verfüllt werden, so daß diese bekannten Stäbe für Bund, ispannglieder wenig js brauchbar sind. Außerdem eignen sie sich auch wenig zum Verankern mit einfachen Klemmplatten, da die Rippenprofilierung im wesentlichen aus dem Querschnitt nicht hervortritt.

Ein weiterer Stand der Technik ist repräsentiert durch die Zeitschrift »Bau und Bauindustrie« Heft 6, 1965, Seiten 283/284 und die DE-AS 11 24 220.

Bei den Spanndrähten bzw. Spannstählen nach »Bau- und Bauindustrie« handelt es sich um solche mit im wesentlichen rundum aufgewalzten Rippen, um damit einen Mindestabstand zu gewährleisten und um sicherzustellen, daß jeder Spanndraht einwandfrei vom Einpreßmörtel umhüllt wird.

Ebenfalls mit Rippen versehen ist der Bewehrungsstab nach der DE-AS 11 24 220, wobei sich die Rippc-n etwa über die Hälfte des Stabumfanges erstrecken und nur an ihrem Anfang und an ihren Enden in voller Höhe, in der Mitte dagegen abgeflacht ausgebildet sind.

Unterstellt, daß der Bewehrungsstab nach der DE-AS als Bündelspannglied verwendbar ist, so ist bei diesen ss beiden Spannstählen bzw. Bewehrungsstäben keine Gewähr gegen seitliches Voneinanderwegwandern gegeben, abgesehen davon, daß der Bewehrungsstab nach der DE-AS ein besonderes Verankerungsglied verlangt und insoweit auch nicht für eine Verankerung mittels einfacher Klemmplatten geeignet ist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Spannstahl der bezeichneten Art so auszubilden, daß bei seiner Verwendung in Btindelspanngliedern die mit ihren Rippen aneinanderliegenden Stäbe seitlich nicht voneinander wegwandern und daß beim Verankern mittels einfacher Klemmplatten die Gefahr eines Gleitens der Spannstähle nach einer Seite hin nicht besteht.

Diese Aufgabe ist mit einem Spannstahl der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich nach Anspruch 2.

Der erfindungsgemäße Spannstahl hat seine wesentliche Bedeutung in bezug auf die Zusammenstellung zu Spanngliedern.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung e.gibt sich ein Spannstahl, dessen Vorteile die Vorzüge eines Glattstahlbündels mit separaten Abstandshaltern übertreffen: die Spanngliedreibung bleibt gering, der zulässige Biegeradius bleibt klein, die Distanzhalterung im Bündelinneren erfoigt durch die besondere Rippenprofilierung und Rippenverlaufsanordnung, die Klemmverankerung ist unempfindlich gegenüber unvermeidbaren Walztoleranzen der Spannstähle.

Wichtig bei der Herstellung des Spannstahls mit der einseitigen Rippenprofilierung ist, daß die kleinere Querschnittsachse so klein ist wie zur Erzielung des notwendigen Transportringdurchmessers noch zulässig (bspw. für 0 240 cm nicht mehr als 16 mm) und so groß wie möglich, um Knicke des warmen Spannstahls beim Herstellungsprozeß zu vermeiden. Die größte Querschnittsachse darf andererseits im Verhältnis zur kleineren Achse nicht zu groß sein, wenn Torsionsfreiheit des fertigen Spannstahl sichergestellt sein soll. Diese aber ist nötig, um die Orientierung der profilierten Spannstahlseite innerhalb des Spannstahlbündels auf dessen ganzer Länge sicherzustellen.

Der erfindungsgemäße Spannstahl orientiert sich im Spannstahlbündel bei freier Beweglichkeit im schlaffen Zustand immer so, daß die Einzelspannstähle mit ihren Querschnitthauptachsen parallel zueinander liegen und er sich in Spanngliedkrümmungen immer über seine kleinere Dicke biegt Zusatzbiegespannungen werden deshalb dadurch auch im gespannten Zustand, verglichen mit Rundstählen gleichen Querschnitts, vermindert.

Spannglieder, die aus den erfindungsgemäßen Spannstählen gebildet werden, bestehen mindestens aus zwei Spannstählen, die mit ihren profilierten Oberflächen gegeneinander gerichtet sind. Bei mehreren Spannstählen ist entsprechend vorzugehen. Somit ergeben sich an der Bündelaußenseite nur glatte Spannstahloberflächen, deren Walzrauhigkeit aber ausreicht, um bei Spanngliedern ohne Verbund dem Korrosionsschutzmittel genügend Platz zu seiner Entfaltung zu bieten. Bei Spanngliedern mrv nachträglichem Verbund durch das Einpressen von Zementmörtel wird die seitliche Umströmung durch die Verwendung profilierter Hüllrohre sichergestellt, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß in diesen Bereichen, dank der Ausbildung der Einzelstähle, keine Spannstahlprofilierung vorhanden ist.

Der erfindungsgemäße Spannstahl wird nachfolgend ahand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt schematisch

Fig. 1 einen Querschnitt des Spannstahls;

Fig.2 einen Querschnitt durch ein Spannglied aus zwei Spannstählen:

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Spannglied mit mehreren Spannstählen;

Fig. 4 einen Längsschnitt längs Linie IV-IV in Fig. 3;

F i g. 5 — 7 Draufsichten auf Spannstähle mit verschiedenen Rippenprofilierungsverläufen;

Fig.8 im Schnitt eine Kiemmverankerung des Spanngliedes gemäß F i g. 2;

Fig.9 im Schnitt die anordnung mehrerer Spann· stähle in einer Klemmverankerung bei gleichsinniger Profilausrichtung und

Fig. 10 im Schnitt die Anordnung mehrerer Spannstähie in einer Klemmverankerung mit paarweise entgegengesetzter Profilausrichtung.

Der Spannstahl 5 ist grundsätzlich wie ίοί^,ι ausgebildet:

Der etwa rechteckige Querschnitt ist beidseitig durch etwa halbzylindrisdie Flächen 5' begrenzt. Die Breitfläehe 2 des Spannstahls dient zur Anordnung der Profilten.Tig in f o;ti» von Rippen 3, Die andere Fläche 4 ist rippenirei gewalzt. Das Verhältnis von Haupt- und Nebendurchmesser wird außerdem so nahe an eins gewählt wie nötig, um einen verwindungsfreien '5 Spannstahl zu erzielen.

Zwei Spannstähle 5 gemäß Fig.! können zu einem einfachen Spannglied nach F i g. 2 derart zusammengestellt werden, daß die Rippen 3 der Spannstähle gegeneinander gerichtet sind und als Abstandhalter wirken. Die dann nach außen weisenden Flächen 4 sind alle glatt, rufen eine deutlich geringere Spanngliedreibung hervor als das profilierte Spannstahlsei'-;n tun wurden und können daher zweckentsprechend von einer Kunststoffumhüllung 11 eng umschlossen werden. Solche Spannglieder können werkseitig vorfabriziert werden, wobei alle Spanngliedhohiräume 12 bereits mit Korrosionsschutzpaste gefüllt sind. Das passende Ablängen der benötigten Spanngliedlängen erfolgt auf der Baustelle. ^}0

Wenn die Einzelspannstähle 5 gemäß Fig.3 zu größeren Spanngliedern zusammengestellt werden, dann ergibt sich für die beiden Spanngliedhälften 9,10 (durch gestrichelte Linie angedeutet) eine gegensinnige Anordnung der Einzelspannstähle. Vorteilhaft ist die J5 dargestellte Ausführungsart mit gegensinniger Anordnung der oberen und unteren Spanngliedhälften. Natürlich ist es auch möglich, die Spannstähle in einem solchen Verbund nur paarweise gegensinnig, d. h. mit gegeneinander gerichteten Rippen 3 zu orientieren. Im -to dargestellten F..1I ist aber am besten sichergestellt, daß die Rippen 3 die Abstandhalterfunktion erfüllt.

Wie F i g. 4 zeigt, findet auch die Berührung mit einem gewellten Hüllrohr 11' nur punktweise statt, so daß ein seitliches Umfließen des Spannstahlbündels durch das Injektionsgut einwandfrei erfolgen kann.

Alle Kontakte der Rippen 3 selbst mit dem Hüllrohr 11' sind vermieden. Eine spanabhebende Einwirkung der Spannstahlprofilierung auf die Hüllrohrwand ist somit ausgeschlossen, infolgedessen ist die auftretende Spanngliedreibung niedrig Uud die Durchscheuersicherheit des Hüllrohrs 11' groß.

Gemäß Fi^. 5 haben die Rippen 3 abwechselnd deutlich unterschiedliche Richtungen. Dadurch wird ein seitliches Auswandern des Spannstahls in Pfeilrichtung 13 infolge des Spannstahlzuges 14 durch ein entsprechendes Widerlager in der Verankerung verhindert.

Diese Profilierung besitzt den Vorteil, daß im Walzwerk das Einschneiden der Walzen nicht nennenswert gegenüber den gebräuchlichen Rippenformen w erschwert ist. Im übrigen wäre es auch möglich, mehr als zwei unterschiedliche Rippenrichtungen miteinander zu kombinieren.

Gemäß Fig.6 sind die Rippen 3 in sich kreisbogenförmig gekrümmt. Damit veR-incn .,ich b,-r.'its in viner KW* die Effekte mehrerer nicht paralleler Rippen 3 (gemäß Fig.5) hinsichtlich des Auswanderns. Beim Einschneiden der Walzen treten noch keine zu großen Erschwernisse auf. In Fig.7 überlappen sich äse bogenförmigen Rippen 3 wechselseitig und wechseln ab im Vorzeichen ihrer Krümmung, so daß sie mit ihrem Eingangsquerschnitt voll zum Spannstahlkernquerschnitt gerechnet werden können. Ferner ergibt sich so ein Profilmuster, das unabhängig von der Waizrichiung des Spannstahls ist, da bikonkav begrenzte Felder mit bikonvex begrenzten abwechseln.

Wenn die vorbeschriebenen Spannstähle im Bündel klemmverankert werden sollen, so kann das bei einem gegenseitig angeordneten Spannstahlpaar gemäß Fig.8 durch Einpressen der beiden mit Rippen profilierten Flächen 2 in die beiden Seiten einer einzigen Klemmplatte 15 erfolgen.

Bei gleichgerichteter Spannstahlanor!-iung in bezug auf ihre Profilierung ergibt sich gem?!} Fig.9 (für größere Spannstahlbündel), daß der Zug jeder Spannstahllage nur eine Klemmplatte 15 beaufschlagt, die auch nur dafür zu dimensionieren ist. Bei ungleichsir.niger Spannstahlanordnung gemäß Fi g. 10 kann auf eine zwei Lagen separierende Klemmplatte verzichtet werden, ein Fall, der bei einem Spannstahlbündel gemäß F i g. 3,4 immer mindestens einmal auftritt

Der beschriebene Spannstahl kann dank seines relativ großen Querschnittes vorzugsweise bei größeren Spanndrahtbündeln, wie sie heute in der Praxis durchweg üblich sind, in Einzellagen, bestehend aus je zwei Spannstählen, verankert werden, wobei sich der Vorteil ergibt, daß die Klemmplattenauflagerung auf den Spannstählen statisch bestimmt bleibt Hinsichtlich der zum ausreichenden Eindrücken der Spannstahlprofilierung in die weicheren Klemmplatten 15 erforderlichen Kräfte ist das besonders vorteilhaft.

Ein mit dem vorbeschriebenen Spannstahl hergestelltes Spannstahlbündel kann für alle Arten von »nachgespanntem« Spannbeton besonders vorteilhaft eingesetzt werden, weil es mit diesem Spannstahl möglich ist, besonders große Spannstahleinzelquerschnitte herzustellen, die ausreichend profiliert sind und dennoch im Bündel nur eine vergleichsweise geringe Spanngliedreibung erzeugen.

Ferner kann der vorbeschriebene Spannstahl besonders vorteilhaft für die Wickelvorspannung von Spannbetondruckbehältern (sog. Berstschutzhehältern) Verwendung finden, da die glatte Spannstahlseite notwendige Umlenkrollen in der Wickelmaschine schont und die profilierte Spannstahlseite eine Abstandhalten^;» erzeugt, die für die lückenlose Umhüllung der Wickelvorspannung mit Konservierungsmittel (z. B. Portlandzementmörtel), von ausschlaggebender Bedeutung ist. Außerdem vereinfacht sich in der Wickelmaschine der Greifmechanismus für den Spannstahl gegenüber glatten SpaniiStählen sehr wesentlich, da die Profilseite einen hohf .1 Rfiibungsbeiwert besitzt. Das ist wesentlich, da bereits der Greifmechanismus die volle Initiaivorspannxraft erzeugen muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spannstahl für Spannbetonbauteile, bestehend aus einem Stahldraht, -stab oder dergl. mit etwa flach rechteckigem, an seinen beiden Schmalseiten abgerundeten Querschnitt, wobei die eine zur längeren Querschnittshauptachse parallele Breitfläche mit einer schräg verlaufenden Rippenprofilierung versehen und die andere gegenüberliegende Breitfläche giatt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenprofilierung in Form von auf der Oberfläche der Breitfläche (2) angeordneten Rippen (3) ausgebildet ist, daß die Rippen in bezug auf die Stablängsachse (7) asymmetrisch ausgebildet sind und daß die Rippenlängsachsen zueinander einen unterschiedlichen Schrägverlauf nach der gleichen Seite zur Stablängsachse (7) aufweisen.

2. Spannstahl nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenlängsachscn (7) etwa kreisbogcrförmig gekrümmt verlaufen.