DE3418318A1 - Bewehrungselement fuer spannbeton-konstruktionsteile - Google Patents

Bewehrungselement fuer spannbeton-konstruktionsteile

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Friedrich J. Ing. Rottenmann Bodner
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08Members specially adapted to be used in prestressed constructions

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  • Structural Engineering (AREA)
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Description

  • "Bewehrungselement für Spannbeton-Konstruktionsteile"
  • 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.
  • 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.
  • 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 %.
  • Die verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung einer Vorspannung in den Spanngliedern.
  • sind bekannt und werden daher nicht näher erläutert.
  • 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.
  • Es wird in der Praxis zwischen verschiedenen Vorspannklassen unterschieden, und zwar: Klasse I: Volle Vorspannung Klasse II: Beschränkte Vorspannung Klasse III: Schwache Vorspannung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • Durch die Schrägstreben in Verbindung mit den parallelen Hauptbewehrungsstäben wird dabei das korbartige Gebilde erzeuat, in dem das Spannglied geführt ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 17 näher erläutert.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Hierdurch ergibt sich eine Doppelanordnung gemäß Figur 10, wobei lediglich an der Verbindungsstelle nur ein einziger Hauptbewehrungsstab 8 vorhanden ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Raumform nach Figur 17 hat gegenüber derjenigen nach Figur 15 den Vorteil einer tieferen Verzahnung der Verbindungsstäbe mit dem Beton.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (17)

  1. A n 5 p r u c h e: 1. Bewehrungselement für Spannbeton-Konstruktionsteile, die mit parallelen schlaffen Hauptbewehrungsstäben und mindestens einem Spannglied versehen sind, das unter Einschuß einer Korrosionsschutzmasse von einer Umhüllung umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 14, 15, 16) Teile eines korbartigen Gebildes (13) sind, das das mindestens eine Spannglied (1) unter Bildung eines Verbundel ements und unter definierter Abstandswahrung zu den Hauptbewehrunasstäben umschließt.
  2. 2. Sewehrungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Hauptbewehrungsstäbe (7, 8) in Abständen durch Schrägstreben (9, 10) miteinander verbunden sind, die an den Berührungsstellen (B) mit den Hauptbewehrungsstäben (7, 8) verschweißt sind, und daß die Schrägstreben (9, 10) teilweise auf der einen, teilweise auf der anderen Seite der Umhüllung (5) mit dem Spannglied angeordnet sind, derart, daß sie das Spannglied in Querrichtung festlegen.
  3. 3. Bewehrungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstreben (9, 10) Teilabschnitte mindestens eines wellenförmig gebogenen Verbindungsstabes (11, 12) sind, dessen Wellenbäuche abwechselnd mit dem einen und dem anderen Hauptbewehrungsstab (7, 8) verschweißt sind.
  4. 4. Bewehrungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verbindungsstab (11, 12) dreidimensional wellenförmig gebogen ist, derart, daß er eine Wendel bildet, in deren Innenraum, das Spannglied (1) mit der Umhüllung (5) untergebracht ist.
  5. 5. Bewehrungselement nach Anspruch 4, dadurch aekennzeichnet, daß die Wendel eine polygonale Wendel ist, die an ihren Ecken mit den Hauptbewehrungsstäben (7, 8) verschweißt ist.
  6. 6. Bewehrungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der auf der einen Seite des Spanngliedes (1) liegenden Schrägstreben (9, 10) in einer Ebene liegen und daß die Längsachsen der auf der anderen Seite des Spanngliedes (1) liegenden Schrägstreben (9, 10) im Bereich der Berührung der Schrägstreben mit der Umhüllung (5) gebogen sind.
  7. 7. Bewehrungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 15) in einer Ebene angeordnet sind, daß die wendelförmig gebogenen Verbindungsstäbe (11, 12) jeweils zwei Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 15) übergreifen und daß benachbarte Verbindungsstäbe jeweils in Längsrichtung versetzt mit dem dazwischen liegenden Hauptbewehrungsstab (8) verschweißt sind.
  8. 8. Bewehrungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstreben (9, 10) Teilabschnitte mindestens eines schraubenlinienförmig gewendelten Verbindungsstabes (11, 12) sind und daß die am weitesten außenliegenden Schraubenlinien in Abständen mit den mindestens zwei Hauptbewehrungsstäben (7, 8, 19) verschweißt sind.
  9. 9. Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen von jeweils drei Hauptbewehrungsstäben (7, 8, 16) an den Ecken mindestens eines Dreiecks angeordnet sind.
  10. lo. Bewehrungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der auf beiden Seiten des Spanngliedes (1) liegenden Schrägstreben (9, 10) im Bereich der Berührung der Schrägstreben mit der Umhüllung (5) gebogen sind, derart, daß die Schrägstreben (9, 10) in der Projektion auf eine zum Spannglied senkrechte Ebene das Spannglied (1) spiegelsymmetrisch einschliessen.
  11. 11. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die -Umhüllung (5) aus einem Kunststoffrohr besteht.
  12. 12. Bewehrungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsschutzmasse (3) zwischen Kunststoffrohr und Spannglied (1) angeordnet ist.
  13. 13. Bewehrungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kunststoffrohr und der Korrosionsschutzmasse (3) eine Flammschutz-Ummantelung (6) angeordnet ist.
  14. 14. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (1) als Monolitzen ausgeführt sind.
  15. 15. Bewehrungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstreben (9, 10) Teilabschnitte mindestens eines elliptisch gewendelten Verbindungsstabes (11, 12) sind.
  16. 16. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die schlaffe Hauptbewehrung ein nichtrostender Chromstahl mit einer Streckgrenze von mindestens 1000 Nimm2 verwendet wird.
  17. 17. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Spannglied ein Stahl mit der Mindestgüte ST 160 verwendet wird.
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