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"Bewehrungselement für Spannbeton-Konstruktionsteile"
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Die Erfindung betrifft ein Bewehrungselement für Spannbeton-Konstruktionsteile,
die mit parallelen schlaffen Hauptbewehrungsstäben und mindestens einem Spannglied
versehen sind, das unter Einschluß einer Korrosionsschutzmasse von einer Umhüllung
umgeben ist.
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Die geringe Zugfestigkeit des Betons, die nur ungefähr 10 % seiner
Druckfestigkeit beträgt, macht den Einbau von Bewehrungsstäben im Bereich der Zugspannungen
notwendig. Die Belastbarkeit dieser Bewehrungsstäbe, die auch als "schlaffe" Bewehrung
bezeichnet werden, ist
jedoch beschränkt, da die Dehnung des Stahles
im umgebenden Beton aufgrund bestehender Normen nur zu Haarrissen bis zu maximal
0,2 mm Breite führen darf, von denen auch nur 9 Haarrisse pro Meter zulässig sind.
Diese Begrenzung führt nur zu rund einem Drittel der rechnerisch möglichen Auslastung
hochfester Stähle.
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Um die Belastbarkeit der Konstruktionsteile zu erhöhen, wurde der
sogenannte Spannbeton eingeführt, bei dem die in der Zugspannungszone des Betons
vorhandenen Spannglieder unter einer hohen Vorspannung stehen. Durch diese Vorspannung
werden Druckspannungen erzeugt, die erst abgebaut werden müssen, bevor im Beton
Zugspannungen entstehen. Hierdurch können hochfeste Stähle voll ausgenutzt werden,
und es ergeben sich gegenüber dem schlaff bewehrten" Beton Stahleinsparungen von
60 bis 80 %.
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Die verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung einer
Vorspannung in den Spanngliedern.
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sind bekannt und werden daher nicht näher erläutert.
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Es ist auch bekannt, daß die Spannglieder bei besonders hohen Anforderungen
auch entlang parabolischer Linien in den Konstruktionsteilen verlegt werden können.
Je nach der Lage der Spannglieder und der Höhe der Vorspannung stellen sich dabei
unterschiedliche Verhältnisse in den betreffenden Konstruktionsteilen ein. Dabei
gibt es Spannverfahren mit Verbund, d.h. mit Verbindung von Spanngliedern und Beton,
und ohne Verbund, d.h. die Spannglieder können gegenüber dem abgebundenen Beton
auch nachträglich noch gleiten.
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Es wird in der Praxis zwischen verschiedenen Vorspannklassen unterschieden,
und zwar: Klasse I: Volle Vorspannung Klasse II: Beschränkte Vorspannung Klasse
III: Schwache Vorspannung.
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Bei der vollen Vorspannung, wie sie im Behälterbau oder bei hohen
dynamischen Beanspruchungen bei Eisenbahnbrücken oder bei einer ständigen Belastung
vorgesehen wird, dürfen unter der Gebrauchslast und den Vorspannkräften in den Betonquerschnitten
nur Druckspannungen auftreten. Bei der beschränkten Vorspannung, wie sie im Hochbau
oder im Straßenbrückenbau zur Anwendung kommt, dürfen im Beton unter der Gebrauchslast
und den Vorspannkräften geringe Zugspannungen auftreten, die jedoch so klein gehalten
sind, daß noch nach dem Zustand I gerechnet werden kann. Bei der schwachen Vorspannung
kann unter der Gebrauchslast und den Vorspannkräften die Zugfestigkeit des Betons
am Querschnittsrand überschritten werden. In der Zugzone entsteht Rissebildung,
und es muß daher wie beim schlaff bewehrten Beton nach dem Zustand II gerechnet
werden.
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Ein weiteres Problem entsteht im Verlaufe der Zeit durch das Schwinden
und Kriechen des Betons, das mit der Zeit zu einer Verkürzung der vorgespannten
Konstruktionsteile führt. Damit verkürzen sich
naturgemäß auch die
Spannglieder, deren Vorspannung dadurch abnimmt. Es treten dadurch Spannungsverluste
in den Spanngliedern von etwa 6 bis 30 kN/cm2 auf. Daraus ergibt sich, daß Stähle
mit geringer Zugfestigkeit für den Spannbeton ungeeignet sind, da die Größe ihrer
möglichen Vorspannung innerhalb oder nahezu innerhalb des Verlustes an Vorspannung
liegen würde.
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Die ersten Spannbetontragwerke, zu deren Zeit Stähle für eine Vorspannung
von nur ca. 6 kN/cm2 zur Verfügung standen, versagten aus diesem Grund. Die hochfesten
Stähle, die in Abhängigkeit von der Stahl gUte eine Vorspannung bis zu rund 120
kN/cm2 zulassen, verhalten sich praktisch wie Stahl federn, so daß die relativ kleinen
Schwind- und Kriechverkürzungen des Tragwerks einen relativ kleinen Verlust an Vorspannung
ergeben.
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Durch die DIN-Norm 4227 und die österreichische Norm 3 4250 ist es
bekannt, Spannglieder bzw. Spannbündel zusammen mit einer schlaffen Bewehrung einzusetzen,
die aus einer Längs- und einer Bügelbewehrung besteht. Die Spannglieder werden dabei
in aus Blech bestehenden sehr viel größeren Hüllrohren untergebracht, die den Spannkanal
bilden.
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Sämtliche Spannkanäle müssen nach vollständiger Vorspannung restlos
mit einem speziellen Einpreßmörtel ausgefüllt werden, um eine Zerstörung der Spannglieder
durch Korrosion auszuschliessen. Einerseits ist das
Einbringen
des Einpreßmörtels kompliziert und zeitaufwendig, andererseits läßt sich eine vollständige
Füllung der Spannkanäle nicht kontrollieren, so daß stets ein Risiko einer späteren
Korrosion bestehen bleibt. Bevor jedoch ein Ausfüllen der Spannkanäle mit Einpreßmörtel
erfolgen kann, muß die Bewehrung von Hand aufgebaut und innerhalb einer Verschalung
in Beton eingegossen werden. Zu diesem Zweck werden die parallelen schlaffen Hauptbewehrungsstäbe,
die sogenannte Längsbewehrung, von Hand durch Drähte mit der Bügelbewehrung verbunden,
und schließlich müssen noch die Hüllrohre mit den Spanngliedern mit der schlaffen
Bewehrung - gleichfalls von Hand -verbunden werden. Dieser Vorgang ist außerordentlich
zeitraubend, setzt eine hohe Geschicklichkeit der Bauarbeiter voraus und schließt
dennoch nicht die Gefahr einer ungenauen Positionierung der Spannglieder aus.
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Durch den Firmenprospekt der Firma von Losinger AG in Bern/Schweiz
"Die VSL-Decken-Spannverfahren" sind Spannglieder bekannt, die unter Einschluß einer
Korrosionsschutzmasse in Kunststoffrohren als Umhüllung untergebracht sind. Es ist
auch angegeben, daß derartige Spannglieder zusammen mit einer schlaffen Zusatzbewehrung
eingesetzt werden, die aber nur in der Krafteinleitungszone der Spannglieder, d.h.
an den Deckenrändern vorgesehen ist. Auch in diesem Falle erfolgt der Aufbau der
schlaffen Hauptbewehrung
getrennt, und der Einbau der Spannglieder
muß nachträglich von Hand vorgenommen werden. Um hierbei genaue Abstände von den
Oberflächen der Konstruktionsteile einhalten zu können, müssen die Spannglieder
in einer definierten Höhe auf sogenannten Stützbügeln montiert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bewehrungselement für
die Herstellung von Spannbeton-Konstruktionsteilen der eingangs beschriebenen Gattung
anzugeben, das die Herstellung der gesamten Bewehrung erleichtert, die Einhaltung
präziser geometrischer Verhältnisse erlaubt und zu Spannbeton-Konstruktionsteilen
führt, deren Festigkeitseigenschaften in hohem Maße reproduzierbar sind.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch,
daß die Hauptbewehrungsstäbe Teile eines korbartigen Gebildes sind, daß das mindestens
eine Spannglied unter Bildung eines Verbundel ementes und unter definierter Abstandswahrung
zu den Hauptbewehrungsstäben umschließt.
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Durch die erfindungsgemäßen Merkmale entsteht ein kombiniertes Bewehrungselement,
das trahsportfähig und einbaufertig ist, da es sowohl die Hauptbewehrungsstäbe als
auch das mindestens eine Spannglied einschließt. Das Spannglied ist dabei wie die
Litze eines Bowdenzuges geführt, und die die Führung bewirkenden Teile, nämlich
das korbartige Gebilde, stellt
gleichzeitig die Hauptbewehrung
dar. Eine nachträgliche Befestigung des Spanngliedes an der Hauptbewehrung ist nicht
mehr erforderlich, und auch eine Verlagerung des Spanngliedes gegenüber der schlaffen
Hauptbewehrung ist nicht mehr möglich. Es ist einfach erforderlich, das kombinierte
Bewehrungselement an der dafür vorgesehenen Stelle anzubringen und mit dem Beton
zu vergiessen. Eine eventuelle Querverbindung (beispielsweise bei Deckenplatten)
kann durch Einlegen von leichten Baustahlgittermatten erfolgen, um die kombinierten
Bewehrungselemente entsprechend dem geforderten Spanngliedabstand zu fixieren.
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Nach dem Abbinden des Betons erfolgt alsdann die Aufbringung der Vorspannung
in der herkömmlichen Weise, ohne daß es jedoch erforderlich ist,.den Spannkanal
mit einem Preßmörtel auszufüllen. Das beim Erfindungsgegenstand anzuwendende Spannverfahren
ist ein- "verbundloses Spannverfahren", weil der sehr viel engere Zwischenraum zwischen
dem Spannglied und der Umhüllung in an sich bekannter Weise von einer Korrosionsschutzmasse
ausgefüllt ist, die gleichzeitig gute Gleiteigenschaften aufweist. Hohe Stahl- und
Betonqualitäten vorausgesetzt, entstehen hierdurch Spannbeton-Konstruktionsteile
von hoher Festigkeit, die auch durch das Schwinden und Kriechen des Betons nicht
wesentlich abnimmt. Durch den Korrosionsschutz ist eine Langzeitbeständigkeit gegeben,
und das Risiko einer unentdeckten lokalen Korrosion ist vollständig ausgeschaltet.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist eine teilweise Vorspannung (Klasse
II) wegen der verhältnismäßig starken schlaffen Bewehrung weitaus günstiger, und
zwar sowohl im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit als auch im Hinblick auf die
dauernde Belastungs-
möglichkeit. Es hat sich dabei herausgestellt,
daß bereits bei beschränkter Vorspannung die Tra<iwerksverformungen sehr klein
bleiben und daher im Dauerzustand begrenzt werden können, so daß auch in der Betonzugzone
keine Haarrisse auftreten. Dies gilt auch für die Ermüdungsfestigkeit, deren Einfluß
für das Langzeitverhalten entsprechender Stahlbetontragwerke von Bedeutung ist.
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Zur Auswirkung des Schwindens und Kriechens ist noch festzuhalten,
daß ein wesentlicher Unterschied zwischen schlaff bewehrtem Stahlbeton und Spannbeton
besteht: Beim normalen Stahlbeton wird die Verkürzung des Betons durch die Stahleinlagen
behindert; beim Spannbeton hingegen wird die Verkürzung durch die Vorspannung begünstigt.
Durch die erfindungsgemäße Begleitung eines jeden Spanngliedes durch mindestens
zwei parallele schlaffe Hauptbewehrungsstäbe wird ein optimaler Kompromiß hinsichtlich
der Höhe der Vorspannung (Klasse II) und dem Schwind- und Kriechverhalten geschaffen.
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Die erfindungsgemäß vorhandene schlaffe Hauptbewehrung geht dabei
weit über eine Mindestbewehrung nach DIN 4227 hinaus. Durch die Art der Führung
des Spanngliedes wird dessen Aufgabe auf die wesentliche Aufgabe der Betonvorspannung
konzentriert, nämlich darauf, in der Zugzone die Verhinderung von Haarrissen zu
garantieren (Zustand I).
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Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn
mindestens zwei der Hauptbewehrungsstäbe in Abständen durch Schrägstreben miteinander
verbunden sind, die an den Berührungsstellen S mit den Hauptbewehrungsstäben verschweißt
sind, und wenn die Schrägstreben teilweise auf der einen, teilweise auf der anderen
Seite der Umhüllung mit dem Spannglied angeordnet sind, derart, daß sie das Spannglied
in Querrichtung festlegen.
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Durch die Schrägstreben in Verbindung mit den parallelen Hauptbewehrungsstäben
wird dabei das korbartige Gebilde erzeuat, in dem das Spannglied geführt ist.
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Die Ausbildung der Schrägstreben kann dabei in mannigfacher Weise
erfolgen: Sie können Teilabschnitte eines wellenförmig oder schraubenlinienförmig
gebogenen durchgehenden Verbindungsstabes sein, der an seinen Berührungsstellen
mit den parallelen Hauptbewehrungsstäben mit diesen verschweißt ist. Die Schrägstreben
brauchen dabei zwischen den Schweißstellen keineswegs geradlinig verlaufen, sondern
sie können - wie das Ausführungsbeispiel mit der Schraubenlinienform zeigt -auch
räumlich gekrümmt verlaufen. So ist es möglich, den Verbindungsstab dreidimensional
so zu biegen, daß eine polygonale Wendel entsteht, die im Bereich ihrer Ecken mit
den Hauptbewehrungsstäben verschweißt ist. Auch können mehrere gebogene Verbindungsstäbe
alternierend ineinanderliegen.
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Es ist auch möglich, mehrere der kombinierten Bewehrungselemente baulich
miteinander zu vereinen. Dies geschieht in vorteilhafter Weise dadurch, daß mindestens
drei Hauptbewehrungsstäbe in einer Ebene angeordnet sind, daß die wendelförmig gebogenen
Verbindungsstäbe jeweils zwei Hauptbewehrungsstäbe übergreifen und daß benachbarte
Verbindungsstäbe jeweils in Längsrichtung versetzt mit dem (einzigen) dazwischenliegenden
Hauptbewehrungsstab verschweißt sind. Man kann sich ein solches Gebilde auch dadurch
hergestellt denken, daß man mindestens zwei der kombinierten Bewehrungselemente
unmittelbar nebeneinander legt, von einem einen der Hauptbewehrungsstäbe entfernt
und das verbliebene Gebilde versetzt mit dem benachbarten vollständigen Gebilde
verschweißt.
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Es ist weiterhin möglich, die Biegesteifigkeit derartiger Verbundelemente
dadurch zu steigern, daß die Längsachsen von jeweils drei Hauptbewehrungsstäben
an den Ecken mindestens eines Dreiecks angeordnet sind. Die mindestens eine polygonale
oder schraubenlinienförmige Wendel, die aus dem Verbindungsstabgebildet wird, verläuft
dann nacheinander zu allen Hauptbewehrungsstäben, mit denen sie verschweißt wird
bzw.
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werden. In allen Fällen verläuft das mindestens eine Spannglied im
Innern des dadurch gebildeten korbartigen Gebildes, wird in allen möglichen Querrichtungen
zuverlässig festgehalten und geführt, so daß sich stets - im Querschnitt gesehen
- die gleiche räumliche Zuordnung des Spanngliedes zu den Hauptbewehrungsstäben
ergibt.
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Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung wiederum besonders vorteilhaft,
wenn das Spannglied von einer Flammschutz-Ummantelung umgeben ist. Derartige, aus
flammwidrigen Kunststoffen bestehende Ummantelungen können die Standzeit des Spanngliedes
bis zum Verlust der Spannkraft auf mehrere Stunden ausdehnen.
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Die Einheit von Spannglied und schlaffer Hauptbewehrung hat den weiteren
Vorteil, daß das korbartige Gebilde beim Einguß des Betons allseitig von diesem
durchdrungen wird und mit diesem eine Verzahnung eingeht und dabei einen hochfesten,
geometrisch definierten Verbund bildet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus den übrigen Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend
anhand der Figuren 1 bis 17 näher erläutert.
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Es zeigen: Figuren 1 und 2 ein Spannglied, das als Monolitze ausgeführt
und mittels einer Korrosionsschutzmasse in einer Umhüllung untergebracht ist, Figuren
3 und 4 ein Spannglied analog Figur 1, jedoch mit dem Unterschied, daß zwischen
der Korrosionsschutzmasse und der Umhüllung zusätzlich eine Flammschutz-Ummantelung
vorhanden ist, Figur 5 eine Draufsicht auf ein Bewehrungselement mit zwei parallelen
Hauptbewehrungsstäben und zwei in Achsrichtung versetzten
Verbindungsstäben,
die als polygonale Wendel ausgeführt sind, Figuren 6, 7 u. 8 Querschnitte durch
Bewehrungselemente, die nach dem Prinzip gemäß Figur 5 aufgebaut sind, jedoch mit
unterschiedlich ausgebildeten Spanngliedern, Figur 9 eine Draufsicht auf eine Doppel
an ordnung des Bewehrungselements nach Figur 5, bei dem ein Hauptbewehrungsstab
weggelassen und der verbliebene Teil des betreffenden Bewehrungselements in Achsrichtung
versetzt mit dem vollständigen Bewehrungselement verschweißt ist, Figur 10 einen
Querschnitt durch den Gegenstand nach Figur 9, Figur 11 eine Draufsicht auf das
Bewehrungselement analog Figur 5, jedoch mit dem Unterschied, daß mit den polygonal
gewendelten Verbindungsstäben insgesamt drei parallele Hauptbewehrungsstäbe verbunden
sind, deren Längsachsen an den Ecken eines Dreiecks liegen, Figur 12 einen Querschnitt
durch den Gegenstand nach Figur 11,
Figuren 13 und 14 eine Draufsicht
bzw. eine Seitenansicht eines Bewehrungselements mit jeweils drei parallelen Hauptbewehrungsstäben,
bei denen jedoch die beiden Verbindungsstäbe exakt schraubenlinienförmig gewendelt
sind, Figur 15 einen Querschnitt durch das Bewehrungselement nach den Figuren 13
und 14, Figur 16 einen Querschnitt durch eine Bewehrungselement ähnlich Figur 6,
jedoch mit dem Unterschied, daß die polygonal gewendelten Verbindungsstäbe spiegelsymmetrisch
zu einer durch das Spannglied gelegten Symmetrieebene gebogen sind, und Figur 17
einen Querschnitt durch ein Bewehrungselement analog Figur 15, jedoch mit dem Unterschied,
daß die gewendelten Verbindungsstäbe in der Projektion einen elliptischen Verlauf
aufweisen.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein Spannglied 1 gezeigt, das aus einer
sogenannten Monolitze besteht, die sich aus insgesamt sieben verdrillten Stäben
2 zusammensetzt. Das Spannglied 1 ist von einer Korrosionsschutzmasse 3 umgeben,
die auch den Zwischenraum zwischen den einzelnen Stäben 2 ausfüllt, und aus einem
Fett auf Mineralölbasis, aus einem Wachs, einem niederen Polymeren oder einer anderen
Masse bestehen kann, die entsprechende Eigenschaften, darunter auch Gleiteigenschaften
aufweist.
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Dabei können auch Zusätze von Graphitpulver verwendet
werden.
Die Korrosionsschutzmasse ist unter Belassung einer Gleitfuge 4 von. einer Umhüllung,
umgeben, die aus einem Kunststoffrohr (z.B. Polyester) besteht.
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Die Anordnung nach den Figuren 3 und 4 hat im wesentlichen den gleichen
Aufbau, jedoch mit dem Unterschied, daß zwischen der Korrosionsschutzmasse 3 und
der Umhüllung 5 noch eine Flammschutzummantelung 6 angeordnet ist, die beispielsweise
aus einer Bandage aus einem flammhemmenden Material bestehen kann. Die Bandage kann
dabei durch eine vernetzte Polymertränkung verfestigt sein, so daß sich eine ausreichende
Wärmedämmung bis zu einer Zeitdauer von drei Stunden ergibt.
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Die aus einem Kunststoffrohr bestehende Umhüllung 5 stellt einen sicheren
Montageschutz gegen eine etwaige Kerbschlagbeanspruchung dar und liefert in Verbindung
mit den nachstehend noch näher erläuterten korbartigen Gebilden ein Führungselement
für die definierte geometrische Anbringung des Spanngliedes 1. Als Werkstoffe kommen
außer Polyester noch Polyäthylen, Polypropylen oder elastomere Werkstoffe in Frage.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen nun den Aufbau eines vollständigen kombinierten
Bewehrungselements mit einem Spannglied 1, von dem in Figur 5 jedoch nur die Umhüllung
5 zu sehen ist.
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Parallel zum Spannglied 1 und etwas unterhalb von diesem verlaufen
zwei Hauptbewehrungsstäbe 7 und 8, die durch Schrägstreben 9 und 10 in Abständen
miteinander verbunden sind. Diese Schrägstreben sind Teilabschnitte zweier wellenförmig
gebogener Verbindungsstäbe 11 und 12, die an ihren Wellenbäuchen abwechselnd die
beiden Hauptbewehrungsstäbe berühren. An diesen Berührungsstellen B sind die Stäbe
miteinander durch Schweißpunkte untrennbar verbunden. Die zwischen den Schweißstellen
liegenden Teilabschnitte bilden dabei die sogenannten Schrägstreben, die zusammen
mit den Hauptbewehrungsstäben ein korbartiges Gebilde 13 für das Spannglied mit
seiner Umhüllung 5 darstellen.
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Es ist weiterhin aus Figur 6 zu erkennen, daß die Schrägstreben 9
und 10 teilweise oberhalb und teilweise unterhalb der Umhüllung 5 verlaufen. Dies
wird dadurch ermöglicht, daß die Verbindungsstäbe 11, 12, dreidimensional gebogen
sind, wobei abwechselnd gerade und um 90 Grad über das Spannglied gebogene Schrägstreben
aufeinander folgen. Dadurch wird eine polygonale (dreieckige) Wendel gebildet, die
an ihren Ecken mit den Hauptbewehrungsstäben 7 und 8 verschweißt ist.
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In Figur 6 ist das Spannglied 1 nicht als Monolitze wie in den Figuren
1 bis 4 ausgebildet, sondern als einzelner Spannstab, ohne daß dies an der grundsätzlichen
Ausführung etwas ändert. Auch hier ist das
Spannglied 1 von einer
nicht näher gezeigten Korrosionsschutzmasse umgeben und in der beschriebenen Umhüllung
5 längsverschiebbar gelagert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 besteht das Spannglied aus
zwei einzelnen Stäben 2, die parallel zueinander in die Korrosionsschutzmasse 3
und die Umhüllung 5 eingebettet sind. Die Umhüllung hat infolgedessen im Querschnitt
die Form einer liegenden Acht. Zur Fixierung des Spanngliedes befindet sich im Innenraum
der polygonalen Wendel noch ein weiterer Hauptbewehrungsstab 14, der im Bereich
der Biegungen der Verbindungsstäbe 11 und 12 mit diesen verschweißt ist. Die Längsachsen
der Hauptbewehrungsstäbe 7, 8 und 14 liegen in den Ecken eines Dreiecks, so daß
sich dadurch eine größere Biegesteifigkeit des (unvergossenen) Bewehrungselements
ergibt.
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Figur 8 zeigt eine Anordnung, die weitgehend mit derjenigen gemäß
Figur 6 übereinstimmt, jedoch als Spannglied eine Monolitze mit einer Umhüllung
gemäß den Figuren 3 und 4 aufweist.
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Als Material für das Spannglied wird Stahl mit- der Mindestbeschaffenheit
ST 160/180 verwendet. Als Beton kommt ein solcher mit einer Mindestbetongüte von
B 40 bis B 60 zum Einsatz. Für die schlaffe Bewehrung, d.h. für die Hauptbewehrungsstäbe
7, 8 und 14 kommen bevorzugt nicht rostende Chromstähle mit einer Streckgrenze von
1000 bis 1200 N/mm2 und darüber zum Einsatz. Derartige Werkstoffe haben eine zulässige
Biegezugspannung
von etwa 600 bis 700 N/mm2.
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In den Figuren 9 und 10 sind insgesamt drei Hauptbewehrungsstäbe 7,
8 und 15 dargestellt, die in einer gemeinsamen unteren Ebene angeordnet sind. Die
Hauptbewehrungsstäbe 7 und 8 sind in analoger Weise wie in Figur 5 durch identisch
geformte Verbindungsstäbe 11 und 12 miteinander verbunden. Der Hauptbewehrungsstab
8 dient aber gleichzeitig noch zusammen mit dem Hauptbewehrungsstab 15 zur Bildung
eines weiteren korbartigen Gebildes 13a, in dem ein weiteres, identisches Spannglied
angeordnet ist, von dem gleichfalls nur die Umhüllung 5 sichtbar ist. Zu diesem
Zweck sind die Hauptbewehrungsstäbe 8 und 15 mit identisch gebogenen Verbindungsstäben
11 und 12 versehen, die allerdings in Achsrichtung um eine halbe Steigungslänge
verschoben sind, wie dies aus Figur 9 ersichtlich ist.
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Hierdurch ergibt sich eine Doppelanordnung gemäß Figur 10, wobei lediglich
an der Verbindungsstelle nur ein einziger Hauptbewehrungsstab 8 vorhanden ist.
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Die Figuren 11 und 12 zeigen eine Anordnung, die im wesentlichen mit
derjenigen gemäß den Figuren 5 und 8 übereinstimmt, jedoch mit dem Unterschied,
daß zusätzlich zu den Hauptbewehrungsstäben 7 und 8 noch ein weiterer Hauptbewehrungsstab
16 vorhanden ist, der
mit den höchsten Punkten der Biegungsstellen
der Schrägstreben 9 und 10 verschweißt ist, soweit diese Schrägstreben oberhalb
der Umhüllung 5 verlaufen. Auf diese Weise liegen die Längsachsen der Hauptbewehrungsstäbe
7, 8 und 16 an den Ecken eines Dreiecks, wodurch die Eigensteifigkeit des Gebildes
erhöht wird.
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Die Figuren 13, 14 und 15 zeigen eine Anordnung, bei der die Schrägstreben
9 und 10 Teilabschnitte von zwei schraubenlinienförmig gewendelten Verbindungsstäben
11 und 12 sindt Wie sich insbesondere aus Figur 15 ergibt, sind die am weitesten
außenliegenden Schraubenlinien in Abständen mit den Hauptbewehrungsstäben 7, 8 und
16 verschweißt. In diesem Fall ergibt sich in der Projektion ein kreisförmiger Hohlraum,
in dem die Umhüllung 5 mit dem Spannglied untergebracht ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 16 sind wiederum nur zwei
parallele Hauptbewehrungsstäbe 7 und 8 vorhanden. In diesem Falle sind jedoch die
Längsachsen der auf beiden Seiten des Spanngliedes 1 liegenden Schrägstreben 9 und
10 im Bereich der Berührung der Schrägstreben mit der Umhüllung 5 derart gebogen,
daß die Schrägstreben 9 und 10 in der Projektion auf eine zum Spannglied senkrechte
Ebene das Spannglied 1 spiegelsymmetrisch einschliessen. Die Symmetrieebene ist
mit E bezeichnet.
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Die Figur 17 zeigt eine Anordnung, bei der die beiden Verbindungsstäbe
11 und 12 in der Weise gewendelt sind, daß ihre Längsachsen in der Projektion -
in Richtung der Längsachse des Spanngliedes gesehen -eine Ellipse bilden. Die inneren
und äußeren Hüllflächen der Wendel werden dabei durch zwei geometrisch ähnliche
Ellipsenflächen mit dem Abstand der Durchmesser der Verbindungsstäbe gebildet.
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Die beiden Hauptbewehrungsstäbe 7 und 8 liegen dabei innerhalb eines
Rechtecks, das von den Tangenten an den Punkten kleinster und größter Krümmungsradien
der äußeren Ellipse gebildet wird. Der Hauptbewehrungsstab 16 liegt dabei außerhalb
dieses Rechtecks an den Punkten größter Krümmungsradien an den Verbindungsstäben
11 und 12 an. Draufsicht und Seitenansicht entsprechend dabei weitgehend demjenigen
gemäß den Figuren 13 und 14.
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Die Raumform nach Figur 17 hat gegenüber derjenigen nach Figur 15
den Vorteil einer tieferen Verzahnung der Verbindungsstäbe mit dem Beton.
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Die Schweißstellen bzw. Schweißpunkte sind durch Schwärzung, teilweise
durch den Zusatz "S" kenntlich gemacht. In ganz besonders vorteilhafter Weise handelt
es sich um Schweißstellen, die durch das bekannte Punktschweißverfahren hergestellt
werden.
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In den Figuren 6, 7, 8, 10, 12, 15, 16 und 17 sind jeweils die Durchmesser
der einzelnen Stäbe angegeben, und zwar dient als Bezugsgröße der Durchmesser "D"
der Hauptbewehrungsstäbe 7, 8, 14, 15 und 16. Daraus ergeben sich die übrigen Dimensionen
der Anordnungen als Vielfache dieses Durchmessers "D". In der Mehrzahl aller Fälle
sind die Durchmesser der Hauptbewehrungsstäbe mit den Durchmessern der Verbindungsstäbe
identisch. In einzelnen Fällen (z.B. Figur 7) können Abweichungen herbeigeführt
werden. Der Gesamtquerschnitt des Spanngliedes 1 entspricht jedenfalls dem Durchmesser
"D", so daß die Querschnittsvefhältnisse ion Spannglied zu den Hauptbewehrungsstäben
zwischen 1:2 und 1:3 oder mehr liegen. DieFestigkeit der gewendelten Verbindungsstäbe
ist demgegenüber von untergeordneter Bedeutung sie wird jedoch in der Regel dieselbe
sein wie bei den schlaffen Hauptbewehrungsstäben.
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Aus dem sehr hohen Flächenanteil der Hauptbewehrungs- und der Verbindungsstäbe
ergibt sich die gute Kompromißlösung zwischen einer ausreichend hohen Vorspannung
einerseits und der Verhinderung einer Begünstigung des Schwindens und Kriechens
durch den hohen Flächenanteil der Hauptbewehrungsstäbe andererseits. Im Hinblick
auf die einzustellende Vorspannung wird in ganz besonders vorteilhafter Weise so
vorgegangen, daß die Spannglieder den Gebrauchslastanteil übernehmen und die schlaffe
Hauptbewehrung den Bruchlastanteil. Hierdurch ergibt sich auch eine rechnerisch
einfache Handhabung für die erforderliche Baustatik.
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In den Draufsichten gemäß den Figuren 5, 9, 11, 13 und 14 sind die
Steigungen der Wendelung der Verbindungsstäbe gegenüber praktischen Werten etwas
verkürzt dargestellt. In der Praxis wird zweckmäßig so vorgegangen, daß die Steigungen
der gewendelten Verbindungsstäbe bzw. der Abstand eines "Kreuzungspunktes" mit dem
Spannglied vom jeweils übernächsten "Kreuzungspunkt" zwischen dem 20- und dem 30-fachen
des Durchmessers D der Hauptbewehrungsstäbe liegen. Dadurch verlaufen die in den
Verbindungsstäben gebildeten Schrägstreben unter einem steilen Winkel zwischen etwa
70 und 80 Grad, so daß deren Querschnittsflächen zu denen der Hauptbewehrungsstäbe
gerechnet werden können.