DE622746C

DE622746C - Verfahren zur Herstellung von Eisenbetonkoerpern mit unter Vorspannung versetzten geradlinigen Bewehrungsstaeben

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Publication number: DE622746C
Application number: DEF68158D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-10-02
Filing date: 1929-04-06
Publication date: 1935-12-05
Also published as: AT134523B

Description

-Verfahren zur Herstellung von Eisenbetonkörpern mit unter Vorspannung versetzten geradlinigen Bewehrungsstäben Der-Beton besitzt eine große Druckfestigkeit, welche durch Anwendung neuer Verfahren auf dem Gebiete der Herstellung von Zement und Beton wesentlich erhöht werden kann, jedoch eine viel geringere Zugfestigkeit, welche nur etwa ein Zwölftel der Druckfestigkeit beträgt.
Die bisher bei der Herstellung bewehrter Betonstücke verwendeten Bewehrungen erfüllen ihren Zweck nur sehr unvollkommen, und zwar hauptsächlich aus den folgenden Gründen: Die zur Aufhebung der Zugkräfte in den Beton eingebetteten Bewehrungsstäbe rufen nämlich im Gegensatz zu dem verfolgten Ziel infolge-des Schwindens des Betons starke innere Beanspruchungen hervor. Diese Spannungen können zu einem Zusammendrücken der Bewehrungen führen, wobei häufig im Beton Schwindungsrisse auftreten. Man kann daher nicht mit-voller Sicherheit auf die Zugfestigkeit des Betons rechnen, weder in bezug auf die Haupt- noch auf die sekundären Beanspruchungen. Abgesehen hiervon bricht der Beton, sobald er sich beträchtlich dehnt. Hieraus ergibt sich, daß es normalerweise zwecklos wäre, für die Bewehrung Stahl von hoher Widerstandskraft und großer Dehnung zu verwenden. Aus diesein Grunde war es nicht möglich, bei der Berechnung von Stücken aus bewehrtem Beton so zu verfahren, wie wenn es sich um homogene Stücke handelte; man ließ üblicherweise diejenigen Teile des Betons außer Betracht, die im Gebrauch Zugkräften unterworfen wurden. Hieraus ergeben sich bei der Bemessung in der Zugzone Querschnittsteile, die praktisch unwirksam sind und nur zur Umhüllung der Eiseneinlagen dienen. Infolge dieser Umstände'begegnete der bewehrte Beton bekanntlich manchem Vorurteil, das seinen Ausdruck auch in- entsprechenden Bestimmungen der amtlichen Vorschriften fand.
Es ist zwar schon bekannt, den in -die Betonmasse eingebetteten geradlinigen Bewehrungsstäben vor dem Abbinden des Betons eine Vorspannung von solcher Größe zu erteilen, daß der Betonkörper durch die .Wirkung der Spannkräfte in der Längsrichtung der Bewehrungsstäbe zusammengepreßt sowie quer zu dieser Richtung aufgebogen wird und die unter dem Einfluß des mehrere Jahre dauernden Schwindens des Betons auftretenden Kräfte ausgeglichen werden. @ Die Größe der bei diesem bekannten Herstellungsverfahren für Eisenbetonkörper benutzten Vorspannungen reicht jedoch nicht aus. Denn es gibt noch mehrere früher nichterkannte Wirkungen, die die Vorspannung. -der Bewehrungsstäbe herabsetzen. Hierzu. gehört einmal das Schwinden; -das mit der Art der' Betonzusammensetzung, den physikalischen Bedingungen und der Zeit der Erhärtung im Zusammenhang steht. Auch die elastische Verformung des Betons unter der Wirkung des Drucks, der durch die gespannten Bewehrungen auf ihn ausgeübt wird, führt zu Spannungsabfällen. Eine weitere Ursache dieser Abfälle ist die Lagerung der Verankerungen im Beton. Es wurde außerdem festgestellt, daß der dauernden Belastungen unterworfene Beton sich während einer Zeitdauer,' die mehrere Jahre betragen kann, fortlaufend verkürzt. Diese auch mit »Kriechen« bezeichnete Erscheinung tritt in Betons auf, die durch vorgespannte Bewehrungen zusammengedrückt werden, und gibt zu einem Spannungsabfall Anlaß, der den älteren Forschern vollkommen entgangen war. Dieses Kriechen kann nach mehreren Betriebsjahren die Vorspannung' aufheben, wenn diese nicht entsprechend hoch gewählt worden ist.
Es ist weiter auch bekannt, fertige Betonröhren mit Drähten, die aus einem eine hohe Elastizitätsgrenze besitzenden Werkstoff bestehen und starken Spannungen unterworfen werden, zu umwickeln. Dieses bekannte Verfahren läßt sich aber nicht bei allen Eisenbetonkörpern anwenden. Man kann außerdem nicht von einem Anhaften zwischen dem gespannten Draht und dem Beton, wie dies bei in den Beton eingebetteten Bewehrungen der Fall ist, spreche:. Es folgt daraus, daß sich der gespannte Draht und dgr Beton getrennt voneinander bewegen können und daß es unmöglich wäre, verschiedene Beanspruchungen längs den Bewehrungen zu verteilen. Außerdem entsteht im Falle eines Bruchs der Drahtumwicklung eine vollkommene Aufhebung der Spannung des Drahtes über seiner ganzen Länge, durch die die Erhöhung der Widerstandskraft plötzlich aufgehoben würde.
Gemäß der Erfindung werden die aus Stahl hoher Festigkeit und großer Elastizitätsgrenze bestehenden geradlinigen Bewehrungsstäbe, die in Betonmasse von hoher Druckfestigkeit vor dem Abbinden des Betons - also während der Herstellung des Betonkörpers - eingebettet werden, unter eine Vorspannung gesetzt, die mindestens 40 kg pro Quadratmillimeter beträgt.
Für die Erfindung ist also Voraussetzung die Verwendung eines die angegebenen hochwertigen Eigenschaften besitzenden Werkstoffes für die Bewehrung und die Verwendung einer ebenfalls hochwertigen Betonmasse. Denn nur in diesem Fall liegt die Erfindungsaufgabe, nämlich die Schaffung eines hohe Belastungen mit Sicherheit ermöglichenden Eisenbetonkörpers, überhaupt vor. Für die Bewehrungsstäbe kommen mithin Stähle in Betracht, welche eine Elastizitätsgrenze von mindestens 4o kg pro Quadratmillimeter haben, die, je nach der Größe der anzuwendenden Vorspannung, bis zu i6o kg .pro Quadratmillinieter und mehr betragen muß. Ferner müssen die vorgespannten geradlinigen Bewehrungen in dem Beton so verteilt werden, daß sie in ihm eine Druckverteilung schaffen, die den Zugkräften entgegenwirkt, die sich aus dem Eigengewicht und der Nutzlast ergeben. Als Mittel zur Erzielung einer geeigneten hochwertigen Betonmasse kommen in Betracht: sorgfältige Körnungswahl, Rütteln, Pressen und Umschnüren.
Durch die Erfindung soll erreicht werden, daß die den Bewehrungsstäben-erteilte Vorspannung durch die dieser entgegenwirkenden Kräfte nicht völlig aufgehoben wird und der Eisenbetonkörper dauernd wirksamen Druckkräften unterworfen bleibt, welche die in- dem Körper durch Eigengewicht und Nutzlast entstehenden Zugspannungen ganz verschwinden lassen oder doch im wesentlichen ausgleichen. Dadurch erhalten nämlich die nach dein Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Eisenbetonkörper die Eigenschaften homogener Körper.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, eine dreifache Beanspruchung vorzunehmen, indem man den Eisenbetonkörper in allen Richtungen einer Pressung unterwirft. Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung quer zur Längsrichtung der vorgespannten Bewehrungsstäbe nicht vorgespannte Bewehrungen in die Betonmasse eingebettet, beispielsweise um die gespannten Längsbewehrungen Ringe oder Bügel gelegt. Wird die Spannung der Bewehrungen auf den Beton zur Einwirkung gebracht,. so tritt in diesem Augenblick infolge der hierbei entstehenden Zusammendrückung eine Querdehnung des Betons ein, welche ihrerseits -die Ringe oder Bügel in Spannung versetzt.
Um die geradlinigen Stäbe zu spannen, bedient man sich beispielsweise hydraulischer Winden oder Schrauben. Nachdem man mit diesen Hilfsmitteln die Bewehrungen in Spannung versetzt hat, gießt man den Beton in die Form. Wenn der Beton abgebunden und erhärtet ist, entfernt man die Spannungsvorrichtungen. Von diesem Zeitpunkt an werden die Spannungen von dein Beton aufgenommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von E,isenbetonkörpern mit unter Vorspannung gesetzten geradlinir;eii Bewehrungsstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der aus Stahl hoher Festigkeit und großer Elastizitätsgrenze bestehenden Iiewehrungsstäbe, die in Betonmasse von hoher Druckfestigkeit vor dem Abbinden des Betons eingebettet werden, mindestens 4o leg pro Quadratmillimeter beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Längsrichtung der vorgespannten Bewehrungsstäbe nicht vorgespannte Bewehrungen so in die Betonmasse eingebettet werden, daß sie bei der unter der Preßwirlung der vorgespannten Bewehrungsstäbe erfolgenden Ouerdelinung des Betons gespannt werden.