EP0170230A2 - Method of vertically pretensioning for one- or multi-storied walls by individual wires and device for automatically clasping the pretensioning wires - Google Patents

Method of vertically pretensioning for one- or multi-storied walls by individual wires and device for automatically clasping the pretensioning wires Download PDF

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    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing

Abstract

A brick wall is prestressed by individual tie rods. The wall is built on a concrete foundation (3) in which a short length of tube attached to a plate (1) is embedded. The bricks have central vertical holes and vertical grooves in their end faces. Lengths of tube joined end to end pass through the holes or grooves in the bricks to the full height of the finished wall. A wire is then inserted in the tube and subjected to tension which exerts a required prestressing. The tube is then filled with concrete and forms part of lost shuttering.

Description

Der Backstein findet im Bauwesen eine sehr ausgebreitete Anwendung bei der Ausführung von tragenden und nichttragenden Wänden.The brick is widely used in construction for the construction of load-bearing and non-load-bearing walls.

In der Praxis besteht in vielen Fällen ein effektives Bedürfnis nach der Möglichkeit einer vertikalen Armierung oder Vorspannung der Backsteinwände, um die Eigenschaften des Backsteins besser ausnützen zu können. Tatsächlich kann der Backstein, analog zum Beton, sehr wohl Druckspannungen, jedoch nicht Zugspannungen aufnehmen. Die bis jetzt vorgenommenen Versuche einer vertikalen Armierung sind nicht leicht ausführbar, da sie in baulicher Hinsicht kompliziert und im Gebrauchszustand nicht sehr zuverlässig sind.In practice, there is in many cases an effective need for the possibility of vertical reinforcement or prestressing of the brick walls in order to better utilize the properties of the brick. In fact, just like concrete, the brick can absorb compressive stresses, but not tensile stresses. The attempts made so far to vertical reinforcement are not easy to carry out because they are structurally complicated and not very reliable in use.

Sowohl für ein- oder mehrstöckige Backsteinwände,wie auch für mehrstöckige Eisenbetonwände fehlt gegenwärtig, was die praktische Ausführungsart betrifft, die Möglichkeit eine vertikale Einzeldrahtvorspannung anzuwenden.Both for single-storey or multi-storey brick walls, as well as for multi-storey reinforced concrete walls, as far as the practical embodiment is concerned, there is currently no possibility of using vertical single-wire prestressing.

Mit dem unter Variante A beschriebenen Verfahren wird eine einfache Ausführungsmethode zur Errichtung von Backsteinwänden mit zentraler vertikaler Vorspannung angegeben. Analog dazu eignen sich die unter Variante Bl und Variante B2 beschriebenen Verfahren zur Ausführung von Backsteinwänden mit aussenseitiger vertikaler Vorspannung beziehungsweise für die Ausführung von Eisenbetonwänden mit vertikaler Vorspannung.The procedure described under variant A specifies a simple execution method for erecting brick walls with central vertical prestressing. Analogously to this, the methods described under Variant B1 and Variant B2 are suitable for executing brick walls with external vertical prestressing or for executing reinforced concrete walls with vertical prestressing.

Als nicht einschränkende Beispiele werden die Eigenschaften dieser Verfahren aufgrung der Zeichnungen der Figuren 1/2/3 beschrieben.As a non-limiting example, the properties of these methods are described on the basis of the drawings in FIGS. 1/2/3.

Variante A : Zentrale vertikale Vorspannung für Backsteinwände (siehe Fig. 1)Variant A: Central vertical prestressing for brick walls (see Fig. 1)

  • I Abstecken und Verlegen des verlorenen Ausgangselementes (1), welches während der Vorspannungsphase als Auflager des festen Kopfes (9) dienen wird, und mit Schutzdeckelchen (2) (abnehmbar und wiederverwendbar) versehen ist.I Unplug and lay the lost output element (1), which will serve as a support for the fixed head (9) during the pretensioning phase and is provided with protective covers (2) (removable and reusable).
  • II Einguss der ersten horizontalen Struktur (3), Abschrauben des Schutzdeckelchens(2) und verlegen, mittels Verschraubung, des verlorenen Rohrs (4).II Pour the first horizontal structure (3), unscrew the protective cover (2) and lay the lost pipe (4) using a screw connection.
  • III Einschieben des Führungselementes (5) (dient zur Sicherstellung der Vertikalität der rohrförmigen Aussparung und verleiht dem verlorenen Rohr Steifheit während der Ausführung der Backsteinwand) und nachfolgendes Erstellen der Backsteinwand bis Niveau A. Die Backsteine, deren Schwerpunkt mit den vertikalen Rohren übereinstimmt, müssen durch diese vertikalen Rohre eingeschoben und aufgereiht werden. Das Verlegen der anderen Backsteine und die Vermörtelung erfolgen wie bei der Ausführung einer normalen Backsteinwand. In Figur 1 ist eine Normform der für diese Ausführungsart vorgesehenen Backsteine (6) angegeben.III Pushing in the guide element (5) (serves to ensure the verticality of the tubular recess and gives the lost pipe rigidity during the execution of the brick wall) and subsequent construction of the brick wall up to level A. The bricks, whose center of gravity matches the vertical pipes, must pass through these vertical tubes are inserted and lined up. The laying of the other bricks and the mortaring are carried out in the same way as for the execution of a normal brick wall. 1 shows a standard form of the bricks (6) provided for this embodiment.
  • IV Fortführung der Ausführung der Backsteinwand bis Niveau B, wie bereits oben angegeben, d.h.:
    • - Herausziehen des Führungselementes (5) und Anschrauben eines neuen verlorenen Rohrs (4)
    • - Wiedereinschieben des rückgewonnenen Führungselementes (5) in das eben verlegte verlorene Rohr (4)
    • - Erstellung der Backsteinwand von Niveau A bis Niveau B.
    IV Continuation of the execution of the brick wall up to level B, as already stated above, ie:
    • - Pull out the guide element (5) and screw on a new lost tube (4)
    • - reinserting the recovered guide element (5) into the previously lost pipe (4)
    • - Creation of the brick wall from level A to level B.

Die Verbindung der Backsteinwand von einem Stockwerk zum anderen erfolgt durch die verlorenen Rohre (4), die beim Einguss der Decke (7) in dieselbe eingegliedert werden und die weiter als Absteckung für die Backsteinwand im oberen Stockwerk dienen. Nach Vervollständigung der betrachteten Backsteinwand (sei es nach einem oder mehreren Stockwerken) und nach Ausführung der Abschlussdecke (8) wird auf gewollter Höhe das letzte verlorene Rohr (4) abgeschnitten. Nachdem der einzelne Vorspanndraht von oben nach unten eingeschoben'ist und darauffolgend der feste Kopf (9) unten und der bewegliche Kopf (10) oben verlegt worden sind, wird man die Vorspannung von oben her anbringen und nachträglich die Injektion des Rohres von unten nach oben vornehmen.The brick wall is connected from one floor to the other by the lost pipes (4), which are integrated into the ceiling when the ceiling (7) is poured in and which also serve as stakeout for the brick wall on the upper floor. After completion of the brick wall under consideration (whether it is after one or more floors) and after completion of the final ceiling (8), the last pipe (4) lost is cut off at the desired height. After the individual prestressing wire has been pushed in from top to bottom and then the fixed head (9) below and the movable head (10) have been laid up, the prestressing will be applied from above and subsequently the injection of the pipe from bottom to top make.

Variante Bl : Aussenseitige vertikale Vorspannung für Backsteinwände (siehe Fig. 2)Variant B1: Outside vertical prestressing for brick walls (see Fig. 2)

Mit diesem Verfahren, analog zum Verfahren der eben beschriebenen Variante A, wird die Vorspannung an beiden Aussenebenen der Backsteinwand angebracht. Die Erleichterung gegenüber Variante A besteht hier in der Möglichkeit, die Backsteinwände Stockwerk nach Stockwerk wie bei normaler Ausführungsart zu errichten, ohne dass es notwendig ist, einen Teil der Backsteine einschieben zu müssen.

  • I Abstecken und Verlegen der verlorenen Ausgangselemente (1)versehen mit Schutzdeckelchen (2).
  • II Nach Einguss der Decke (3) Erstellung der Backsteinwand für ein vollständiges Stockwerk. In Figur 2 ist eine Normform des für diese Ausführungsart vorgesehenen Backsteins (4) angegeben.
  • III Abschrauben des Schutzdeckelchens (2) und Verlegen der verlorenen Rohre (5), versehen mit Schutzdeckelchen (2), in die eigens dafür vorgesehenen Nuten der Backsteine (4). Die Länge der verlorenen Rohre (5) wird man so berechnen, dass der nach Einguss der Decke (6) hervorstehende Rohrteil zum Abstecken der oberen Wand dienen kann.
  • IV Einguss der Decke (6) und Errichtung der Wand für die oberen Stockwerke mit sukzessiver Verlängerung der verlorenen Rohre.
With this method, analogous to the method of variant A just described, the prestress is applied to both outer levels of the brick wall. The relief compared to variant A is the possibility to build the brick walls floor by floor as with the normal design, without it being necessary to insert some of the bricks.
  • I Unplug and lay the lost output elements (1) with protective covers (2).
  • II After pouring the ceiling (3) creating the brick wall for a complete floor. FIG. 2 shows a standard form of the brick (4) provided for this embodiment.
  • III Unscrew the protective cover (2) and lay the lost pipes (5), provided with protective cover (2), in the specially provided grooves of the bricks (4). The length of the lost pipes (5) will be calculated so that the pipe part protruding after the ceiling (6) has been poured in can be used to pin out the upper wall.
  • IV pouring of the ceiling (6) and erection of the wall for the upper floors with successive extension of the lost pipes.

Nach abgeschlossener Ausführung der Backsteinwand in ihrem obersten Stockwerk und nach Ausführung der Abschlussdecke (7), nimmt man, wie bei Variante A, den Schnitt der letzten verlorenen Rohre (5) auf gewünschter Höhe vor. Danach schiebt man die einzelnen Vorspanndrähte von oben ein, bringt die Vorspannung an und beendet mit der nachfolgenden Injektion.After completion of the brick wall on its top floor and after completion of the final ceiling (7), as in variant A, cut the last lost pipes (5) at the desired height. Then insert the individual prestressing wires from above, apply the prestressing and end with the subsequent injection.

Variante B2 : Vertikale Einzeldrahtvorspannung für Eisenbetonwände (siehe Fig. 3)Variant B2: Vertical single wire prestressing for reinforced concrete walls (see Fig. 3)

Das unter Variante B1 beschriebene Verfahren für aussenseitige vertikale Vorspannung von Backsteinwänden ist leicht für die Ausführung der vertikalen Einzeldrahtvorspannung in Eisenbetonwänden anwendbar.

  • I Abstecken und Verlegen der verlorenen Ausgangselemente (1) versehen mit Schutzdeckelchen (2), und nachfolgender Einguss der ersten Eisenbetondecke.
  • II Abschrauben des Schutzdeckelchens (2) und Verlegen der verlorenen Rohre (5), versehen mit Schutzdeckelchen (2). Diese Arbeiten erfolgen gleichzeitig mit der Montage des Armierungskorbes (10), so dass man die Rohre am Armierungskorb befestigt und somit die notwendigen Verlegungsgenauigkeit, Steifheit und Vertikalität erreicht werden können.
  • III Einguss der Eisenbetonwand (traditionelle Ausführungsart) und nachfolgender Einguss der darüberliegenden Decke (6). Die verlorenen Rohre (5) sind nun im Beton eingegliedert; die hervorstehenden Stücke gestatten die Verlängerung der Eisenbetonwand zum nächsten oberen Stockwerk.
  • IV Errichtung der Eisenbetonwand zu den oberen Stockwerken mit der gleichen Ausführungsart wie unter II und III.
The procedure for outside vertical prestressing of brick walls described under variant B1 is easily applicable for the execution of vertical single wire prestressing in reinforced concrete walls.
  • I Unplug and lay the lost starting elements (1) with protective covers (2), and then pour the first reinforced concrete ceiling.
  • II Unscrew the protective cover (2) and lay the lost pipes (5), provided with the protective cover (2). This work is carried out simultaneously with the installation of the reinforcement cage (10), so that the pipes are attached to the reinforcement cage and the necessary laying accuracy, rigidity and verticality can be achieved.
  • III pouring of the reinforced concrete wall (traditional design) and subsequent pouring of the ceiling above (6). The lost pipes (5) are now incorporated in the concrete; the protruding pieces allow the extension of the reinforced concrete wall to the next upper floor.
  • IV Erection of the reinforced concrete wall to the upper floors with the same design as under II and III.

Nach abgeschlossener Ausführung der Eisenbetonwand in ihrem obersten Stockwerk und nach Ausführung der Abschlussdecke (7), nimmt man, wie bei Varianten A und B1, den Schnitt der letzten verlorenen Rohre (5) auf gewünschter Höhe vor. Danach schiebt man die einzelnen Vorspanndrähte von oben ein, bringt die Vorspannung an und beendet mit der nachfolgenden Injektion.After completion of the reinforced concrete wall on its top floor and after completion of the final ceiling (7), as with variants A and B1, the last pipes (5) lost are cut to the desired height. Then insert the individual prestressing wires from above, apply the prestressing and end with the subsequent injection.

Vorrichtung für automatisches Zuhaken der Vorspanndrähte (siehe Fig. 4 und 5)Device for automatically hooking the pre-tensioning wires (see Fig. 4 and 5)

Die oben beschriebenen Verfahren für vertikale Einzeldrahtvorspannung von Backstein- und Eisenbetonwänden. können mit Hilfe einer Vorrichtung (Figur 4), die in der Lage ist, die Arbeit des Verlegens des festen Kopfes zu ersetzen und langwierige und kostspielige Massnahmen wie provisorische Aussparungen und Vergiessen derselben auszuschalten, vorteilhaft erleichtert und vereinfacht werden.The procedures described above for vertical single wire prestressing of brick and reinforced concrete walls. can advantageously be simplified and simplified with the aid of a device (FIG. 4) which is able to replace the work of laying the fixed head and eliminating lengthy and costly measures such as provisional recesses and potting.

Die hier vorgestellte Vorrichtung besteht aus einem festen autonomen Kopf, der in der Lage ist, den in ihn eingeführten Vorspanndraht automatisch einzuhaken. Dank dieser Vorrichtung können die Vorspannarbeiten auf ausschliesslich zwei Phasen, Einschieben der Einzeldrähte und Vorspannen derselben, beide aus dergleichen Ausgangslage vorgenommen (d.h. von oben her), reduziert werden.The device presented here consists of a fixed autonomous head which is able to automatically hook the prestressing wire inserted into it. Thanks to this device, the prestressing work can be reduced to only two phases, inserting the individual wires and prestressing them, both from the same starting position (i.e. from above).

Die Vorrichtung ist ein Rechteckprisma aus Stahl, trichterförmig ausgehöhlt (1), welches zwei Abfangskeile (2) enthält, die durch einen an der Grundplatte (4) befestigten Ring (3) und durch eine Ringfeder (5) im Trichter in richtiger Stellung bewahrt werden. In der Anfangslage haben die Keile (2) die in Figur 4 angegebene gezwungene Lage. Das anschraubbare Verlängerungsrohr (6) dient dazu, den Vorspanndraht (7) in die ausgerundete Einmündungszone zwischen den beiden Keilen zu leiten.Der.Vorspanndraht ist mit einem halgkugeligen Köpfchen (8) versehen. Die Vorrichtung verfügt ausserdem über eine horizontale als Schutzdiaphragma wirkende Membrane (9) und über zwei seitliche zur Reinigung und Injektion dienende Röhrchen (10), mit abschraubbaren Deckelchen (11) versehen.The device is a rectangular prism made of steel, hollowed out in a funnel shape (1), which contains two intercepting wedges (2) which are kept in the correct position by a ring (3) attached to the base plate (4) and by an annular spring (5) in the funnel . In the initial position, the wedges (2) have the forced position shown in FIG. 4. The screw-on extension tube (6) is used to guide the pre-tensioning wire (7) into the rounded junction zone between the two wedges. The pre-tensioning wire is provided with a hemispherical head (8). The device also has Provide with a screwable cover (11) over a horizontal membrane (9), which acts as a protective diaphragm, and over two lateral tubes (10) for cleaning and injection.

Der von oben gestossene Vorspanndraht reisst bei seinem Durchgang die Membrane (9) auf und gleitet in die Nut zwischen den beiden Keilen ein, wobei er durch das halbkugelige Köpfchen (8) einen leichten seitlichen Druck auf diese letzten ausübt; folglich öffnen sich die zwei Keile leicht voneinander, somit die Einführung des Vorspanndrahtes in die Vorrichtung erleichternd (Figur 5a). Sobald das halbkugelige Köpfchen (8) auf Höhe der Ringfeder (5) durchkommt, springt diese, schliesst sich deshalb und zwingt somit die Keile den Vorspanndraht einzuhaken (Figur 5 b).The prestressed wire, pushed from above, tears open the membrane (9) and slides into the groove between the two wedges, exerting a slight lateral pressure on the latter through the hemispherical head (8); consequently, the two wedges open slightly from each other, thus facilitating the introduction of the pretensioning wire into the device (FIG. 5 a ). As soon as the hemispherical bowl (8) comes through at the level of the ring spring (5), it springs, closes and therefore forces the wedges to hook in the pretensioning wire (Figure 5 b ).

Bei der Vorspannung zwingt die auf den eingehakten Vorspanndraht ausgeübte Zugkraft die Keile dazu, ihre definitive Lage einzunehmen (Figur 5c). Von diesem Moment an wirkt die Vorrichtung als fester Vorspannkopf.During pretensioning, the tensile force exerted on the hooked pretensioning wire forces the wedges to assume their final position (FIG. 5 c ). From this moment on, the device acts as a fixed pretensioning head.

Nach Beendigung der Vorspannphase wird es mittels der beiden Oeffnungen (10) möglich, die Injektion des leeren Raums im Trichter der Vorrichtung und in den verlorenen Rohren auszuführen. Oeffnung (12) erlaubt das'Anbringen des Entlüftungsröhrchens zur Kontrolle der Injektion von unten her.After the end of the pretensioning phase, the two openings (10) make it possible to inject the empty space in the funnel of the device and in the lost pipes. Opening (12) allows the vent tube to be attached to check the injection from below.

In den unter Variante A, Variante Bl und Variante B2 genannten Verfahren ersetzt die automatische Einhakvorrichtung das unter Bezeichnung (1) in den Figuren 1 / 2 / 3 genannte Ausgangselement.In the methods mentioned under variant A, variant B1 and variant B2, the automatic hooking device replaces the starting element named under (1) in FIGS. 1/2/3.

Claims (6)

l.Verfahren für vertikale Ejnzeldrahtvorspannung von Wänden, gekennzeichnet durch Einschiebung von Einzeldrähten von oben in gleichzeitig mit der Errichtung der Wände etappenweise montierte verlorene Rohre.l.Procedure for vertical single wire prestressing of walls, characterized by the insertion of individual wires from above into lost pipes which are assembled in stages at the same time as the walls are erected. 2.Vorrichtung, gekennzeichnet durch automatische Zuhakung des in sie eingeschobenen Vorspanndrahtes.2.Device, characterized by automatic hooking of the prestressing wire inserted into it. 3.Rohrmontagesystemzubehöre zur Schaffung der vertikalen rohrförmigen Aussparung für die Einschiebung der zentralen Vorspanndrähte, bestehend aus: - Ausgangselement - verlorenem Rohr - Führungsrohr - Schutzdeckelchen. 3. Pipe mounting system accessories to create the vertical tubular recess for the insertion of the central pre-tensioning wires, consisting of: - output element - lost pipe - guide tube - protective cover. 4.Rohrmontagesystemzubehöre zur Schaffung der vertikalen rohrförmigen Aussparung für die Einschiebung der aussenseitigen Vorspanndrähte, bestehend aus: - Ausgangselement - verlorenem Rohr - Schutzdeckelchen. 4. Pipe mounting system accessories to create the vertical tubular recess for inserting the outside prestressing wires, consisting of: - output element - lost pipe - protective cover. 5.Backsteine, gekennzeichnet durch zur Anwendung des Verfahrens der zentralen vertikalen Vorspannung geeignete Form.5. Bricks, characterized by a shape suitable for applying the central vertical prestressing method. 6.Backsteine, gekennzeichnet durch zur Anwendung des Verfahrens der aussenseitigen vertikalen Vorspannung geeignete Form.6. Bricks, characterized by a shape suitable for applying the external vertical prestressing method.
EP85109437A 1984-07-26 1985-07-26 Method of vertically pretensioning for one- or multi-storied walls by individual wires and device for automatically clasping the pretensioning wires Expired EP0170230B1 (en)

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EP0170230A3 EP0170230A3 (en) 1987-01-07
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