DE3702304A1 - Verfahren zum herstellen von traegern , die sich aus stahltraegern und beton zusammensetzen, und nach diesem verfahren hergestellte verbundtraeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Trägern aus Beton und vorgespanntem Stahl, die für Brückenfahrbahnen, Gebäudedecken und ganz allgemein für alle Hoch- und Tiefbauwerke verwendet werden sollen.

Die bekannten Techniken des Stahlbetons, des Spannbetons mit vorheriger Vorspannung, des Spannbetons mit nachträglicher Vorspannung und des Spannbetons mit Vorbiegung sowie die möglichen Kombinationen sind in den beigefügten Zeichnungen durch die Fig. 1 bis 9 dargestellt, von denen zeigen:

Fig. 1 einen Träger aus Stahlbeton,

Fig. 2 einen Träger aus Stahl,

Fig. 3 einen Stahlträger mit Betonummantelung,

Fig. 4 einen Spannbetonträger mit vorheriger Vorspannung,

Fig. 5 einen Spannbetonträger mit nachträglicher Vorspannung,

Fig 6 einen Spannbetonträger mit vorheriger und nachträglicher Vorspannung,

Fig. 7 einen Stahlträger mit nachträglicher Vorspannung,

Fig. 8a und 8b eine vorgebogenen und ummantelten Stahlträger,

Fig. 9a und 9b einen vorgebogenen und durch nachträgliche Vorspannung vorgespannten, ummantelten Stahlträger.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, Träger herzustellen, die eine höhere Tragfähigkeit haben als die bekannten Träger, d. h. in der Lage sind, bei kleinster Konstruktionshöhe und demzufolge minimalen Abmessungen sehr hohe Lasten bei sehr großen Stützweiten aufzunehmen.

Um diese Aufgabe zu lösen, verwendet man Metallträger und versieht diese durch eine auf ganzer Länge oder einer Teillänge der Träger aufgebrachte Vorspannung mit einer Vorwölbung, wobei diese Vorspannung vor dem Ummanteln der Stahlträger mit Beton aufgebracht wird.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf alle möglichen Kombinationen dieser neuen Technik mit den bekannten Techniken.

Die Erfindung wird im folgenden an einem praktischen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 10a bis 10e erläutert.

Die Fig. 11 bis 23 zeigen die möglichen Kombinationen der Erfindung mit den bekannten Techniken.

In Fig. 10a ist ein Stahlträger nach der Erfindung verwirklicht, der vor dem Ummanteln mit Beton durch exzentrische Vorspannung vorbelastet ist. Zu diesem Zweck hat man in der Fabrik oder auf der Baustelle auf einen Metallträger eine exzentrische Längsdruckvorbelastung aufgebracht (Fig. 10b).

Dieser gerade, gekrümmte oder vorgewölbte Metallträger 1 erhält vor der Umhüllung eine exzentrische Vorspannung, die mit Hilfe von Vorspanndrähten, -litzen, -seilen oder -stäben aufgebracht wird (Fig. 10c).

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10c ist ein Metallträger 1 dargestellt, der von Vorspanngliedern 2 beansprucht worden ist, die sich über die gesamte Länge erstrecken und an Endwiderlagerplatten 3 befestigt sind, ferner durch Vorspannglieder 4, die sich über einen Teil der Länge erstrecken und an Zwischenwiderlagerwinkeleisen 5 befestigt sind.

Man kann auch Vorspannlitzen vorsehen, die auf einem Teil der Länge gespannt und einerseits an Endwiderlagerplatten 3 und andererseits an Zwischenwiderlagerwinkeln 5 befestigt sind.

Die Fig. 10d und 10e sind Schnittansichten längs der Schnitte A bzw. B in Fig. 10c.

Diese Vorspannung wird an irgendeiner Stelle längs des Trägers in dessen unterem Bereich aufgebracht. Die gegenüber der Achse des Trägers exzentrische Vorspannung erzeugt deshalb in diesem ein nach oben gerichtetes Biegemoment und damit eine Vorwölbung.

Bei Verwendung eines nach seiner Konstruktion gebogenen Trägers oder eines beim Walzvorgang vorgebogenen Trägers kommt die weiter oben erwähnte Vorwölbung zu dieser Vorbiegung hinzu. Der Stahlträger wird dann vollständig oder teilweise mit Beton 6 umhüllt, der sich an der Lastaufnahme des Gesamtträgers beteiligt.

Das Verfahren nach der Erfindung umfaßt in gleicher Weise, daß die Metallträger vor ihrer Umhüllung vorgebogen sind und daß sie vor der Umhüllung immer elastisch und frei von Spannungsrückständen bleiben durch eine vorhergehende Beanspruchung, die sich aus einer Vorbiegung und einer exzentrischen Längsdruckkomponente zusammensetzt.

Die Erfindung umfaßt ferner die Verbindung der oben beschriebenen neuen Technik mit einer oder mehreren, anhand der Fig. 1 bis 9 beschriebenen bekannten Techniken und mehr im einzelnen die folgenden Kombinationen:

I. Fig. 11vor der Umhüllung vorgespannter Stahlträger nach Fig. 10a und Stahlbeton nach Fig. 1; II. Fig. 12vor der Umhüllung vorgespannter Stahlträger nach Fig. 10a und Spannbeton mit vorheriger Vorspannung nach Fig. 4; III. Fig. 13vor der Umhüllung vorgespannter Stahlträger nach Fig. 10a und Spannbeton mit nachträglicher Vorspannung nach Fig. 5; IV. Fig. 14durch vorherige Vorspannung vorgespannter Stahlträger nach Fig. 10a und Spannbeton mit vorheriger und nachträglicher Vorspannung nach Fig. 6; V. Fig. 15vor der Umhüllung vorgespannte Stahlträger nach Fig. 10 und umumhüllter vorgebogener Stahl nach den Fig. 8a und 8b; VI. Fig. 16vor dem Umhüllen vorgespannte Stahlträger nach Fig. 10 und umhüllter, vorgebogener und durch nachträgliche Vorspannung vorgespannter Stahl (Fig. 9a und 9b); VII.Kombination VII bis XIII - Fig. 17 bis 23 - aus verschiedenen, oben erläuterten Kombination.

Legende

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Einzelheiten und oben beschriebenen Kombinationen beschränkt ist, sondern alle nachstehend beanspruchten Merkmale umfaßt.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen von Trägern mit hoher Laststützweitenleistung, die aus Stahlträgern und Beton bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß man Metallträger verwendet und daß man auf diese Träger durch exzentrische Vorspannung auf der ganzen Länge oder einem Teil der Länge dieser Träger eine Vorwölbung aufbringt, wobei diese Vorspannung vor dem Umhüllen der Stahlträger mit Beton aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallträger vorgebogen sein können.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallträger einen einfachen, mehrfachen, hohlen, steifen oder nichtsteifen Steg aufweisen können.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton mit schlaffen Bewehrungen in Form von Stahlbetoneisen versehen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton mit Vorspannbewehrungen in Form von durch vorheriges Spannen vorgespannten Spanndrähten, -litzen, -seilen und/oder -stäben versehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton mit Vorspannbewehrungen in Form von durch nachträgliches Spannen vorgespannten Spanndrähten, -litzen, -seilen und/oder -stäben versehen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallträger vor ihrer Ummantelung vorgebogen werden und daß sie immer vor der Ummantelung durch eine vorhergehende Beanspruchung, die sich aus einer Vorbiegung und einer exzentrischen Längsdruckkraftkomponente zusammensetzt, elastisch und frei von Restspannungen gehalten werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, deren Merkmale einzeln oder kombiniert verwendet werden.

9. Verbundträger aus Stahlträgern und Beton, die nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt worden sind.