DE2810684A1

DE2810684A1 - Vorgespanntes bauelement

Info

Publication number: DE2810684A1
Application number: DE19782810684
Authority: DE
Inventors: Veikko Jaeaeskoe
Original assignee: Paraisten Kalkki Oy Pargas Kalk AB
Current assignee: Paraisten Kalkki Oy Pargas Kalk AB
Priority date: 1978-03-11
Filing date: 1978-03-11
Publication date: 1979-09-20

Description

Vorgespanntes Bauelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement, wie z.B. einen Balken oder eine Platte aus Beton o.dgl., das mittels des sog. Strangbetonverfahrens vorgespannt ist, wobei das Element in der Vorspannrichtung von mindestens einem unteren Kanal o.dgl. und mindestens einem oberen Kanal durchzogen ist, wobei vorteilhaft durch jeden Kanal wenigstens ein Vorspanndraht o.dgl. verläuft, der in gespanntem Zustand mittels Verankerungsgiieder befestigt ist.
Ein derartiges, aus Modulen zusammengesetztes Element ist z.B. in der finnischen Patentanmeldung Nr. 2989/73 beschrieben worden. Die Vorspannung des oberen Randes einer derartigen Konstruktion ist notwendig, damit sich das Element von oben nicht öffnet. Die in den oberen Kanälen befindlichen Vorspanndrähte verursachen aber zusätzlichen Zug an der unteren Fläche des Elements» d.h. der Abpressdruck im unteren Teil des Elements nimmt ab. Wenn andererseits der aus Modulen zusammengesetzte Balken eingesetzt ist und als z.B. Tragbalken fungiert, werden die oberen Drähte unnötig, weil das Gewicht der Decke selbst das Öffnen des Balkens verhindert.
Es kann erwähnt werden» dass die unteren Drähte einen Druck am oberen Rand des Elements verursachen, was kompensiert werden muss, entweder durch die unteren Drähte oder durch Verwendung einer äusseren Belastung.
Hieraus erfolgt, dass die oberen Drähte bei manchen Bauausführungsformen nur während der Aufbauphase~nötig wären, aber deren Entfernen nach Fertigstellung der Bauarbeit die Festigkeit der Balken geradezu fördern würde.
Diese Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zu erzielen, wo der obenerwähnte Schritt in einer sehr einfachen Weise ausführbar ist. Erfindungsgemäss ist dieses so erzielt worden, dass der erwähnte obere Kanal wenigstens teilweise so offen angeordnet ist, dass die dort befindlichen Vorspanndrähte in diesem Bereich bei Bedarf abgeschnitten werden können.
Durch die Erfindung wird u.a. der Vorteil erreicht, dass durch Abschneiden einer erforderlichen Menge der oberen Drähte für die unteren Drähte benötigtes MateriaI gleichzeitig eingespart werden kann.
Die Erfindung kann insbesondere auf ein solches Bauelement angewandt werden» welches in der Vorspannrichtung in wenigstens zwei Endmodule und vorteilhaft in wenigstens einen Zwischenmodul so aufgeteilt ist, dass die gegenübereinander zu liegen kommenden Seiten (Obenflächen) der aneinander angrenzen den Module einander wenigstens annähernd anschmiegen.
Nachstehend wird die Erfidnung im Einzelnen betrachtet, und zwar mit Bezug auf die Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellen.
Figur 1 stellt einen Endmodul eines aus Modulen zusammengesetzten erfindungsgemässen Balkens in Seitenansicht dar.
Figur 2 stellt einen Endmodul gemäss Figur 1 in Stirnansicht dar.
Figur 3 stellt einen Schnitt der Linie 1-1 der Figur 1 entlang dar.
Figur 4 stellt einen Endmodul gemäss Figur 1 von oben gesehen dar.
Figur 5 stellt einen» einem erfindungsgemässen aus Modulen zusammengesetzten Balken angehörenden Zwischenmodul in Seitenansicht dar.
Figur 6 stellt einen Modul gemäss Figur 5 in Stirnansicht dar.
Figur 7 stellt einen Schnitt der Linie 2-2 der Figur 5 entlang dar.
Der im Beispielsfall vorgelegte sog. gerade Balken kann aus zwei der Figur 1 gemässen Endmodulen Al und zwischen diesen angeordneten, der Figur 5 gemässen Zwischenmodulen Bl zusammengesetzt werden. Die gegenübereinander zu liegen kommenden Flächen der Module Al und B1 sind so ausgeformt, dass sie wenigstens annähernd aneinander anschmiegen. Sie können z.B.
ganz plan sein oder einander angepasste männliche und weibliche Stücke aufweisen. In einer geraden Balkenkonstruktion können alle Zwischenmodule B1 gleichartig sein. Der Endmodul Al umfasst drei untere Kanäle al, a2 und a3, deren Durchschnitt einerseits von der Stirnseite des Moduls Al, Bl, . in der Vorspannrichtung abnimmt und die andererseits ein wenig nach unten neigen. Wenn die aneinander anschmiegenden Seiten des Endmoduls Al und des Zwischenmoduls B1 einander angeordnet werden» schliessen sich die Kanäle al, a2 und a3 des Endmoduls Al den im Zwischenmodul Bl, mit dem unteren Rand des Moduls parallel laufenden entsprechenden Kanälen bl, b2 und b3 so an, dass im ganzen Element Al, Bs,... der Form einer Seilkurve annähernd folgende Vorspannkanäle entstehen.
Im Endmodul Al gibt es auch einen oberen Vorspannkanal a4, dessen Durchschnitt gleichfalls von der Stirnseite des Elements Al, B1,... in der Vorspannrichtung abnimmt und schräg nach unten neigt, und in der Nähe des anderen Endes des Moduls Al bis zum oberen Rand des Elements ragt und eine falzenähnliche Öffnung a41 bildet. Diese Öffnung a41 verläuft am oberen Rand des Moduls B1 als ein Falz b41 über die volle Länge des Moduls B1.
Im Zwischenmodul Bl gibt es eine durchgehende kreisförmige Öffnung b5.
Der Balken wird durch Ziehen der Vorspanndrähte oder -stähle durch die Kanäle al, bl; a2, b2; a3, b3, zusammengesetzt, wobei dieselben in einer an sich bekannten Weise mittels Verwendung von Verankerungsgliedern gespannt werden können.
Hierbei werden zuerst die im obersten unteren Kanal a3, b3 befindlichen Drähte gespannt. Wenn der Spannkraft etwa 120 kp/mm2 beträgt, wird eine Dehnung von etwa 0,6-1,0 % im elastischen Bereich unterhalb der Fliessgrenze I erreicht. Die Vorspannanlage selbst, die an sich dem Bereich dieser Erfindung nicht angehört, ist eine übliche hydraulische Vorspannanlage. In den drei untersten Kanälen al, bl; a2, b2 und a3, b3 sind 13 mm dicke Stahldrähte verwendet worden.
Im obersten Kanal sind wieder 5 mm dicke Vorspannstahle verwendet worden, die im Beispielsfalle durch den im Endmodul Al befindlichen Kanal a4 so gezogen sind, dass sie im oberen Teil des Elements Al, B1,... durch die als Verlängerung des Kanals a4 liegende Öffnung a41 zum Vorschein kommen und somit in dem auf dem oberen Rand des Zwischenmoduls öl befindlichen Falz b41 an die nächsten (nicht dargestellten) Module verlaufen.
Im Rahmen der Erfindung kann gedacht werden» dass der obere Kanal a4 auf der Stirnseite des Endmoduls in der Vorspannrichtung des Moduls Al, B1,... als Oberfläche des Moduls weiterläuft.
Ebenfalls kann gedacht werden» dass dem oberen Rand des Elements Al, B1,... angeschlossen eine oder mehrere solche Öffnungen vor handen sind, durch die der obere Kanal a4 von der Aussenseite des Elements erreichbar ist.
Für die Befestigung der Drähte können übliche Verankerungsglieder verwendet werden. Es ist jedoch möglich, ohne solche äussere Verankerungsglieder zurecht zu kommen, wenn in die auf der Stirnseite der Endmodule befindlichen Erweiterungen ein geeigneter Mörtel eingespritzt wird. Dieser Mörtel verankert bei Erhärtung die Vorspannstahle, wobei dieselben abgeschnitten werden können, ohne andere Verankerungsglieder zu benutzen. Die Konsistenz eines solchen Mörtels ist z.B.: 250 kg/m³ Zement, 200 kg/m³ Wasser, 1000 kg/m³ Mehlsand und 20 kg/m³ Anschwellmittel. Dieser Injiziermörtel wird unter Druck eingespritzt so, dass in der Kanalerweiterung ein den Vorspannstahlen umgebender Propfen entsteht.
Der Durchschnitt der Kanäle in den Zwischenmodulen und in den inneren Teilen der Endmodule ist im wesentlichen kreisförmig, am Stirnende des Endmoduls Al erweitern sich die Kanäle und bilden Erweiterungen mit einem rechteckigen oder quadratischen Durchschnitt. Diese Kanalerweiterungen können von z.B.
Spangen umgeben werden» die sich im Beton drinnen befinden und die eine Rissbildung des Betons verhindern. Der Injiziermörtel, der den ganzen Kanal füllen kann, überträgt nach seiner Erhärtung, die Vorspannkraft des Drahtes auf den Balken.
Im Rahmen der Erfindung kann auch gedacht werden, dass sich der obere Kanal a4 in der Vorspannrichtung des Elements, von der Stirnseite des Hauptmoduls Al auf die Seiten des Elements verzweigt, wobei die Vorspanndrähte des oberen Kanals a4 direkt von den Elementseiten her erreichbar sind.
Obwohl es im vorgelegten Ausführungsbeispiel vor allem um ein aus Modulen zusammengesetztes Bauelement handelt, ist es klar, dass das erfindungsgemässe Verfahren auch auf ein aus einem Stück bestehendes vorgespanntes Element angewandt werden kann.
Auch im Bereich der aus Modulen zusammengesetzten Elemente kommen natürlich auch die sog. Rückenbalken, die trapezförmigen Balken und die unten abgerundeten Balken in Frage.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Vorspannstähle des oberen Kanales oder der oberen Kanäle des Elements so erreicht werden können, dass sie bei Bedarf abgeschnitten werden können.
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Claims

Vorgespanntes Bauelement A N S P R C H E: Freitragendes Bauelement, wie ein Balken oder eine Platte aus Beton-o.dgl., das mittels des sog. Strangbetonverfahrens vorgespannt ist» wobei das Element (Al, 81,...1 in der Vorspannrichtung von mindestens einem unteren Kanal (al, bl; a2, b2; a3, b3) o.dgl. und von mindestens einem oberen Kanal (a4, a41; b41) durchgezogen ist, wobei vorteilhaft durch jeden Kanal wenigstens ein Vorspanndraht o.dgl. gezogen ist, der in gespanntem Zustand durch ein Verankerungsglied befestigt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der erwähnte obere Kanal (a4, a41; b41) wenigstens teilweise so offen angeordnet ist, dass die dort befindlichen Vorspanndrähte in diesem Bereich bei Bedarf abgeschnitten werden können.
2. Bauelement nach Anspruch 1; welches in der Vorspannrichtung in wenigstens zwei Endmodule (Al) und vorteilhaft in wenigstens einen Zwischenmodul (B1) so aufgeteilt ist, dass sich die gegenübereinander zu liegen kommenden Flächen der aneinander angrenzenden Module (z.B. Al, B1) wenigstens annähernd aneinander anschmiegen, dadurch g e k e n n z e i c n e t , dass der obere Kanal (a4, a41; b4l) auf der Stirnseite des Endmoduls (Al) in der Vorspannrichtung aus einem geschlossenen Kanal (a4) in einen von oben offenen Falz (a41, b413 übergeht.
3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass der obere Rand jedes Zwischenmoduls (B1) mit einem Falz über die volle Länge des Moduls (B1) versehen ist.
4. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass der obere Kanal (a4) am an den Zwischenmodul (B2) grenzenden Ende des Endmoduls (Al) bis zum oberen Rand des Endmoduls (Al) ragt um dort einen von oben offenen Falzabschnitt (a41) bildet.
5. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass der obere Kanal (a4, a41; b41) von der Stirnseite des Endmoduls (Al) in der Vorspannrichtung als Oberfläche des Elements (Al, B1,...) weiterläuft.
6. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass dem oberen Rand des Elements (Al,Bl,...) angeschlossen wenigstens eine solche öffnung o.dgl. angeordnet ist, wodurch der obere Kanal (a4) von der Aussenseite des Elements (Al, B1,...) erreichbar ist.
7. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass sich der obere Kanal (a4) von der Stirnseite des Endmoduls (Al) in der Vorspannrichtung des Elements (A1, B1,...) an den Seiten des Elements (Al, 91,...) öffnet, wobei die Vorspanndrähte des oberen Kanals (a4) direkt von den Elementseiten (A1, B1,...) erreichbar sind.