DE806727C - Verfahren zum Einbringen einer Druckvorspannung in den Betonteil eines Verbundtraegers - Google Patents

Description

• Verfahren zum Einbringen einer Druckvorspannung in den Betonteil eines Verbundträgers Baukonstruktionen in Verbundausführung sind dadurch gekennzeichnet, daß schule- und zugfest miteinander verbundene Stahlträger und Stahl-Betonplatten zu einem gemeinsamen Tragen in der Form herangezogen werden, daß der Stahlträger im wesentlichen die Zugkräfte, die Betonplatte Vorwiegend die Druckkräfte aufnimmt. Schwierigkeiten können dabei aber dadurch entstehen, claß je nach Ausbildung, Lagerung und Belastung des Tragsystems der statische Zugspannungsbereich von einem Trägerrand auf Gien gegenüberliegenden anderen überwechselt und die in der Regel den Trägerrand nicht wechselnde Stahlbetonplatte daher stellenweise auch erhebliche "Zugspannungen aufzunehmen hat. Da im Beton schon bei verhältnismäßig geringer Zugspannung schädliche und daher unerwünschte Risse auftreten, muß das Auftreten von Zugspanntitigen im Hetonquerschnitt durch besondere und sorgfältig auf die jeweiligen @erh:i@tnisse @ilegestiuitnte Vorkehrungen ausgeschaltet werden.
• _11a l;inflüsse, die je nach der :1rt der Ausbildung und Lagerung, Belastung und Bauausführung stellenweise Zugspannungen in der Betonplatte erzeugen können. sind die Biegemomente aus ständiger Last und Verkehrslast sowie das Schwinden und das sich unter Dauerbelastungen einstellende Kriechen des lelattenhetons zu nennen.
• Um das Äuftreten von Zugspamiungen ein Heto@n zu verhindern, ist ein bekannter Weg der, dem Betonquerschnitt von vornherein gewisse Druckvorspannungen zu geben, daß die sich später einstellenden 7ugbeanspruchungen nur zu einer Verininderung der Druckvorspannungen, nicht aber zu üherwviegenden Zugspannungen führen.
• Uni dies zu erreichen, wurden schon verschiedene \-erfahren vorgeschlagen. So ist es beispielsweise inciglicli. durch eine gegenüleer dem Beton frei hewegliclie Verspannung, die z. B. aus Drahtseilen gebildet sein kann. den Betonquerschnitt von den beiden Enden aus unter Druckvorspannung zu setzen. Der Nachteil bei diesen Verfahren ist, daß zi;sätzliche Konstruktionsteile, nämlich die Vorspannungsteile, erforderlich werden und daß weiterhin zur Einbringung der Vorspannung besondere Pressen o. dgl. angesetzt werden müssen.
• Im folgenden wird daher ein neues besonders einfaches \-erfahren zur Einbringung der Vorspannung in den Betonquerschnitt vorgeschlagen. Das Verfahren wird nachstehend an dem Fall eines durchlaufenden Trägers über zwei Öffnungen an Hand der Abt). t und 2 beschrieben. Abt). i zeigt einen Querschnitt, Abt). 2 eine Seitenansicht eines \-e rbundträgers.
• Nach .1b1>. i besteht der Verbundträger aus dem Stahlträger i und der unmittelbar aufgelegten Betonplatte 2. Die starre Verbindung zwischen der Betonplatte und dem Stahlträger ist durch Dübel 3, durch Schrägeisen an der gleichen Stelle oder in sonstiger bekannter Weise gesichert. Der Träger ruht auf den Stiftzen 5, 6, 7 (Abt). 2) auf und wirkt als durchlaufender Träger über die beiden dargestellten Öffnungen.
• Bei der Anwendung des Verfahrens wird nach Fertigstellung des Trägers und der Erhärtung der Betonplatte die Stütze 6 um ein bestimmtes Maß allgelassen. Dadurch entsteht, über dem Träger verteilt, ein positives Moment, das in der Betonplatte von selbst die gewünschten Druckspannungen erzeugt. Ein . besonderer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Absenkung keine besonderen baulichen Maßnahmen erfordert, wie sie beispielsweise für das Anspannen einer zusätzlichen Seilverspannung erforderlich ist.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die Vorspannung zu der Zeit eingebracht werden kann, wenn der günstigste Wirkungsgrad erreicht wird, d. h. man kann zunächst mit dem Einbringen der Vorspannung so lange warten, bis die Brücke wirklich für die volle Verkehrslast benötigt wird, da unmittelbar nach dem Einbringen dieser Vorspannungen die Verkehrsübergabe erfolgen kann. Dies ist von ausschlaggehender Bedeutung, da die unangenehmen Einflüsse des Kriechens desto geringer werden, je später die Vorspannung eingebracht wird. Hierbei können bereits einige Wochen von erheblicher Bedeutung sein.
• Darüber hinaus besteht aber jederzeit in einfachster Form die Möglichkeit, die Vorspannungen auch nach Ablauf längerer Zeiten, z. B. einiger Jahre, nochmals zu erhöhen, indem die Lager nochmals um ein entsprechendes -Maß abgesenkt werden. Wenn dies von vornherein vorgesehen wird, kann die Lagerabsenkung ohne jede Verkehrsstörung in kürzester Zeit mit einfachsten Mitteln durchgeführt werden. Die Vorkehrungen, die dabei bereits beim Bau zu treffen sind, beschränken sich auf die Anordnung von Ausgleichsfuttern, die bei dem späteren Ablassen herausgenommen werden.
• Die Weiterentwicklung des vorstehend beschriebenen Verfahrens führte zu der -Cherlegung, daß bei einem Vorgehen in dieser Art der Obergurt 4 des Stahlträgers ungünstig beansprucht wird, da er ebenfalls unter Druckvorspannung gesetzt wird, ohne daß dies erwünscht ist. Erfindungsgemäß läßt sich dieser -Nachteil dadurch ausschalten, daß zunächst in den Stahlträger allein eine Vorspannung eingebracht wird, durch die der Obergurt Zug erhält. Dies wird dadurch erreicht, daß vor <lern Aufbringen der Betonplatte die \littelstütze 6 um ein bestimmtes Maß angehoben wird. Die dabei auftretenden Momente erzeugen ]in Obergurt Zug. Wird dann später nach dein Erhärten der Betonplatte die Mittelstütze «-leder abgelassen, verschwindet diese Zugspannung wieder.
• Es wird also durch ein sinnvolles, d. h. auf den Bauvorgang und die Baustoffeigenschaften abgestimmtes Hintereinanderschalten von Hebungen und Senkungen des Tragwerkes an bestimmten Stellen eine günstigere Spannungsverteilung bewirkt und somit ein technischer Fortschritt erzielt, der durch jeweils nur Senkungen oder nur Hebungen gewisser Punkte des Tragsystems bisher noch nicht zu erreichen war.
• Für das Verfahren ist dabei kennzeichnend, daß die Anhebung der Mittelstütze um ein größeres Maß erfolgt als die spätere Absenkung. Dies ist dadurch bedingt, daß bei der Anhebung nur das verhältnismäßig kleine Trägheitsmornent des Stahlträgers allein wirksam ist, während bei der Absenkung das volle Trägheitsmoment des Verbundträgers zu berücksichtigen ist.
• Bei diesem Verfahren wird in weitestgehender Weise eine günstige Verteilung der Vorspannung erreicht, ohne daß dafür zusätzliche Einrichtungen oder Maßnahmen erforderlich werden. Es wird also mit einem geringsten wirtschaftlichen Aufwand ein Optimum an technischem Erfolg erreicht.
• Das Verfahren ist selbstverständlich nicht nur auf den vorstehend eingehend beschriebenen Fall beschränkt. Es kann beispielsweise sinngemäß bei Trägern Tiber mehr als zwei Öffnungen Anwendung finden. Auch bei den Trägern über einer Öffnung kann es angewandt werden, wobei dann allerdings die erforderlichen Vorspannungen von den Enden aus durch Einspannhebel und Gegengewicht oder in anderer Form eingebracht werden.
• Auch die Trägerform ist nicht auf die im Beispiel dargestellte einfachste Ausbildung beschränkt. Eine Anwendung des Verfahrens ist auch möglich bei Trägern, deren Platten- oder Stahlquerschnitt in anderer Form vorgesehen ist. Auch bei Kragträgern, deren Druckplatten im Untergurt liegen, ist die Anwendung möglich.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Einbringen einer Druckvorspannung in den Betonteil eines Verbundträgers, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer kontrollierten Durchbiegung des Verbundträgers in den Betonquerschnitt Druckkräfte eingeleitet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem über mehrere öffnungen durchlaufenden Träger die Durchbiegung des Trägers dadurch erreicht wird, daß einzelne Lager gehoben oder gesenkt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbiegung des Trägers nach Ablauf gewisser Zeit einmal oder wiederholt vergrößert wird. q..
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bereits vor dem Aufbringen der Betonplatte eine Durchbiegung des Stahlträgers vorgenommen wird, die eine Vorspannung in dem Stahlträger allein ergibt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch d., dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbiegung, die vor dem Aufbringen der Betonplatte in dem Träger eingebracht wird, in entgegengesetztem Sinne und kleiner ist als die Durchbiegung, die in dem Träger nach Aufbringen der Betonplatte eingeleitet wird.