DE2734757A1

DE2734757A1 - Verfahren zur herstellung eines biegetraegers aus spannbeton im spannbett und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2734757A1
Application number: DE19772734757
Authority: DE
Inventors: Alexandre Dipl Ing Birguer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1978-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers aus Spannbeton
im Spannbett und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers aus Spannbeton mit einem Druckgurt, einem Zuggurt und einem Druckgurt und Zuggurt verbindenden Steg im Spannbett.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,dle Leistungen eines gemäß den Techniken der "Vorspannung mit sofortigem Verbund" gefertigten Biegeträgers weitgehend zu verbessern, vor allem durch Erhöhen des Trägheitsmomentes des Querschnitts, und indem man dem Träger erlaubt, intensiver an der Arbeit des Bauwerks unter der Einwirkung der äußerlichen Lasten mitzuwirken.
Im Hinblick auf die Rostempfindlichkeit der klassischen Spannbewehrungen liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, besonders Maßnahmen vorzuschlagen, deren korrekte Wahl die Dauer der nach dieser Technik durchgeführten Bauarbeiten bestimmt.
Man weiß, daß in der Tat trotz laufender Verbesserungen der in diesem Zusammenhang angewandten Techniken das Phänomen der Rostbildung besonders gefährlich bleibt, wenn man Drähte oder Kabel kleinen Durchmessers verwendet, stark gespannt, wie man sie gewöhnlich bei Konstruktionen in Spannbeton gebraucht. In der Praxis haben die angewandten Stähle eine 2 Streckgrenze zwischen 150 und 170 Kg/mm Die Erfindung hat also ebenfalls zum Ziel, diese letzten Nachteile zu eliminieren und ein Verfahren zu realisieren, welches angewandt werden kann ohne die Zuhilfenahme von äußerst störenden Apparaturen.
Zu diesem Zweck wird die zur Vorspannung des Zuggurtes bestimmte Bewehrung realisiert, indem man Bewehrungsstäbe benutzt, die über ihre ganze Länge mit Gewinden versehen sind, deren Durchmesser zwischen 26,5 und 36 mm liegt und deren 2 Streckgrenze etwa 85 Kg/mm2 beträgt.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Spannen der Bewehrungsstäbe nach diesem Verfahren sowie auf einen nach diesem Verfahren bzw. unter Verwendung der Vorrichtung hergestellten Träger gemäß den Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Herstellung eines Trägers aus Spannbeton nach der Erfindung. Es zeigen Fig. 1 den Querschnitt eines Trägers nach der Erfindung, Fig. 2 schematisch die Vorrichtung zum Spannen der Bewehrungen.
Der in Fig. 1 dargestellte Trägerquerschnitt ist nur als Beispiel gedacht und enthält, sobald er fertiggestellt ist, einen oberen Druckgurt 1, einen unteren Zuggurt 2 und einen Steg 3, der zwischen den beiden Gurten verläuft und diese verbindet.
Zur Herstellung des Trägers mit Hilfe von konventionellen Schalungen im Fertigteilwerk oder auf der Baustelle werden nach der Erfindung zur Vorspannung Stahlstäbe 4 und 5, ggf.
mit verschiedenen Durchmessern und Gewinden auf die ganze Länge verwendet, deren Durchmesser zwischen 26,5 und 36 mm 2 liegt und deren Streckgrenze 85 Kg/mm2 beträgt.
Mit Hilfe der Vorrichtung, die später noch beschrieben wird, werden diese Stäbe von einem Durchmesser, der bedeutend größer ist als der der normalerweise benutzten Stähle, unter Spannung gesetzt. Sobald der den Träger bildende Beton ausreichend erhärtet ist, kann die Spannung dieser direkt in den Beton eingebetteten Stäbe nachgelassen werden, um durch den Verbund zwischen Stahl und Beton im Zuggurt die erforderliche Vorspannung zu erreichen. Diese Stäbe mit großem Durchmesser, die bis jetzt nie zur Vorspannung mit sofortigem Verbund benutzt wurden, können unter Abstützung gegen feste Widerlager bis fast zur reellen Streckgrenze gespannt werden. In der Praxis kann man 95 bis 98 % dieser Grenze erreichen.
Die Stäbe großen Durchmessers (26,5 - 36 mm), schwach gespannt wie hier vorgeschlagen, sind überlegen hinsichtlich des Korrosionsproblems bei den normal gebräuchlichen Bewehrungen, was vor allem für die nur teilweise vorgespannten Konstruktionen gilt.
Die Spannungsverluste durch Schwinden, Kriechen und Stahl-Relaxation können dank der neuen Normen errechnet werden, wie auch die verschiedenen Grenzzustände.
In gewissen Fällen kann der Träger nach der Erfindung auch Bewehrungsstäbe 6 einer passiven Bewehrung erhalten.
Schließlich kann, je nach Erfordernissen des herzustellenden Bauwerks, eine zusätzliche nachspannbare Bewehrung 7 vorgesehen sein, die normalerweise aus Vorspannkabeln oder Vorspannstäben besteht, welche als klassisch angesehen werden können im Hinblick auf ihre weitverbreitete Anwendung bis jetzt in den gewöhnlichen Vorspannarbeiten.
Nach dem Erhärten des um die Stäbe vergossenen Betons, werden sie entspannt und befreit. Die Haftung zwischen Stahl und Beton überträgt dann die Vorspannkraft auf den Beton. Man nennt diesen Vorgang wVorspannungw ("Pre'tension"). äußeren Verankerungsvorrichtungen, die Injizierung eines Hüllrohres, welches den gespannten Stahl umgibt, sind nicht notwendig.
Diese Gewindestäbe werden seit langem für die ZNach-Spannung" (" Past-tension") benutzt, d.h. für das Spannen gegen den erhärteten Beton. Dabei sind äußere Verankerungen und ist die Injizierung des gespannten Stahls in einem Hüllrohr notwendig.
Die Abschnitte dieser Gewindestäbe werden zusammengesetzt durch Schraubmuffen und, in einigen Fällen, durch Kontermuttern blockiert. Das erlaubt, ohne Schwierigkeiten in einer Fabrik für Vorfertigung große Längen herzustellen, um auf einer Arbeitsbank mehrere Träger zu fertigen. In diesen Bedingungen gehören gewisse Muffen zum Material dieser Fabrik.
Um die Vorspannung in Nähe der Stützen zu verringern, ordnet man in einem Hüllrohr Abschnitte von gewissen Stäben an, die an einer durch die statischelerechnung festgelegten Stelle mit einer Muffe verbunden werden. Nachdem die Vorspannkraft auf den Beton übertragen ist, können diese Abschnitte abgeschraubt und aus dem Beton herausgenommen werden. Die Muffe und der ohne Hüllrohr vorgespannte Stab des zentralen Teils des Trägers verbleiben im Beton. Man fertigt so einen Träger, bei dem die Disponierung der vorgespannten Bewehrungen der Biegemomentenlinie entsprechen. Die herausgenommenen Abschnitte können wieder verwendet werden als Vorspannglieder mit Hüllrohr und Injektion.
Der Verbund zwischen Stahl und Beton bei einem Gewindestab kann, in gewissen Fällen, verstärkt werden durch Einsetzen von einer oder mehreren Stahlplatten, die mit Muttern auf den Stab geschraubt werden.
Im Falle, daß das Gewicht des im Werk vorgefertigten Trägers über die Transportmöglichkeiten hinausgeht, werden die beiden Enden separat vorgefertigt und auf der Baustelle an den zentralen Teil durch "Nach-Spannung" der längsbeweglich belassenen Gewindestäbe angeschlossen.
Die Stäbe, mit Gewinde auf ihrer ganzen Länge, sind aus warmgewalztem Stahl, gereckt und angelassen. Die Durchmesser betragen 26,5 mm, 32 mm und 36 mm. Die Stahlgüte ist ST 85/105. Die Gewinde bestehen zweckmäßig aus warmgewalzten, auf einer Schraubenlinie liegenden Rippen, die hinsichtlich Form und Abmessungen den Anforderungen an einen Betonrippenstahl genügen.
In Fig. 1 sind die Gewindestäbe 4 und 5 für "Vor-Spannung" und der Gewindestab 7 für "Nach-Spannung" vorgesehen. Der Druckgurt 1 wird, in gewissen Fällen, wesentlich breiter, jedenfalls breiter als der Zuggurt 2 sein.
Die Stäbe großen Durchmessers, die zur Vorspannung eines Trägers nach der Erfindung verwendet werden, können durch den Einsatz einer Vorrichtung gespannt werden, die schematisch in Fig. 2 dargestellt ist und ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist.
Die Vorrichtung besteht aus zwei Querträgern 8 und 9, zwischen denen sich Längsträger 10 und die Spannpressen 11 befinden. Die Bewehrungselemente 4 sind an einem Ende an dem Querträger 8 verankert , - dieser kann als fester Bestandteil der Apparatur angesehen werden - während die gegenüberliegenden Enden an dem Querträger 9 verankert sind. Die Verankerungselemente sind zwischen den Querträgern 8 und 9 gespannt und an diesen verankert. Jedes Bewehrungselement ist getrennt gespannt mittels einer Spannpresse oder anderen in diesem Falle üblichen Mitteln. Die Verankerungsorgane 12, eingesetzt an den Enden der Bewehrungselemente, regeln den Spannungsgrad dieser Elemente. Die Verankerungselemente 13, eingesetzt an den Enden der Bewehrungselemente und kooperierend mit dem Querträger 8, wirken nur wie Rückhaltorgane und werden entfernt, sobald der Druck der Spannpressen 11 langsam nachläßt.
Die auf dem Boden oder auf einem Sockel angebrachte Vorrichtung erlaubt den Aufbau einer Schalung ganz gleich welcher Form oder von welchen Massen. In dieser Schalung können die Bewehrungsstäbe angebracht werden nach irgendeinem Schema. Sobald diese gespannt sind, kann man eventuell zum Einsetzen der Bewehrungsteile für die passive Bewehrung 6 übergehen. Sobald der in die Schalung gegossene Beton einen zufriedenstellenden Härtungsgrad erreicht hat, läßt man nach und nach die auf die Bewehrungselemente ausgeübte Spannung ab, indem man die Spannpressen 11 nachläßt.
Man wird verstehen, daß aus praktischen Gründen die Längsträger 10 sich aus mehreren Einzelelementen zusammensetzen können, was natürlich das Bewegen der zur Vorrichtung gehörigen Elemente für die Vorspannung der Bewehrungselemente wesentlich erleichtert.
Der Transport dieser Vorrichtung und ihre Installierung auf der Baustelle bringen kein technisches Problem mit sich.
Die Herstellung eines massiven Spannbetts, was nicht irgendwo und unter irgendwelchen Bedingungen vollzogen werden kann, ist eine schwierige Operation, die nach der Erfindung überflüssig geworden ist. Der Transport von großen Bewehrungsstäben ist ein Problem, das ohne außergewöhnliche Schwierigkeiten gelöst werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die Ausführungsform, die soeben beschrieben wurde, und man könnte viele Veränderungen vornehmen, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Patentforderung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Biege trägers aus Spannbeton im Spannbett und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Patentanspruche 2 Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers aus Spannbeton mit einem Druckgurt, einem Zuggurt und einem Druck-und Zuggurt verbindenden Steg im Spannbett, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbewehrung des Zuggurtes aus Beton-Bewehrungsstäben besteht, die auf ihre ganze Länge mit Gewinden versehen sind, deren Durchmesser zwischen 26,5 und 36 mm liegt und deren Streckgrenze etwa 85 Kg/mm2 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung dieser Stäbe durch Verbund zwischen Stahl und Beton erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsstäbe warm gewalzt, gereckt und angelassen sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung des Verbundes eine oder mehrere Ankerplatten mittels Muttern fixiert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung in Nähe der Stützen dadurch verringert wird, daß ein Abschnitt des jeweiligen Bewehrungsstabes längsbeweglich in einem Hüllrohr verlegt wird, das in einer aufgeschraubten Muffe endet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Hüllrohr verlegte Abschnitt des Bewehrungsstabes abgeschraubt und aus dem Träger herausgezogen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannten Bewehrungen entsprechend dem auftretenden Biegungsmoment angeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich nach dem Erhärten des Betons anspannbare, mit Gewinden versehene Bewehrungsstäbe vorgesehen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Träger auch in einem Werk für Vorfertigung erfolgen kann und daß gewisse geschraubte Muffen Bestandteil des Materials dieses Werkes sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden eines Trägers separat hergestellt und auf dem Arbeitsplatz am Träger befestigt werden mit Hilfe von Gewindestäben für nachträgliche Vorspannung.
11. Vorrichtung zum Spannen der Bewehrungsstäbe eines gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 herzustellenden Trägers aus Spannbeton, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Querträger aufweist, an denen Bewehrungselemente verankert und zwischen denen Bewehrungselemente gespannt sind, ferner zwei Längsträger, welche Traversen zwischen diesen Querträgern bilden und eine Spannpresse, welche jedesmal zwischen einen der Querträger und einen Längsträger gestellt wird, um nach und nach die auf die 'Bewehrungselemente ausgeübte Spannung zu senken und somit die Vorspannung im Träger zu erreichen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsträger aus mehreren demontierbaren Elementen besteht, um die Vorspannung auf der Baustelle zu ermöglichen.
13. Biege träger aus Spannbeton, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12 bzw.

unter Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 oder 12 hergestellt ist.