NL1005185C1 - Werkwijze voor het vervaardigen van een voorgespannen betonnen ligger en betonnen ligger. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een voorgespannen betonnen ligger en betonnen ligger

De uitvinding heeft op de eerste plaats betrekkking op een werkwijze voor het vervaardigen van een voorgespannen betonnen ligger die bestaat uit een flens en een zich daarboven bevindende lijfplaat.

5 Zoals bekend is mogen betonnen liggers in de belas te gebruiksstand aan hun oppervlakken geen of slechts een geringe trekspanning ervaren. Derhalve worden betonnen liggers in het algemeen voorgespannen. Hierdoor wordt over de gehele doorsnede van de betonnen ligger een drukspanning veroorzaakt 10 die, in de gebruiksstand, moet worden gesuperponeerd op de door de gebruiksbelasting veroorzaakte spanningsverdeling.

Door de mate van voorspanning aan te passen aan de te verwachten gebruiksbelasting kan op deze wijze het optreden van trek-spanningen ter plaatse van de oppervlakken van de betonnen 15 ligger worden gereduceerd of zelfs voorkomen.

De uitvinding beoogt thans een werkwijze voor het vervaardigen van een betonnen ligger van het type met een flens en een zich daarboven bevindende lijfplaat te verschaffen, waarmee een gunstige spanningsverdeling in de gerede 20 betonnen ligger kan worden verkregen.

Hiertoe wordt de werkwijze voor het vervaardigen van een voorgespannen ligger die bestaat uit een flens en een zich daarboven bevindende lijfplaat, volgens de uitvinding gekenmerkt door de stappen: 25 a) het voorspannen van een afzonderlijke flens; b) het zodanig met een moment belasten van de voorgespannen flens, dat de onderzijde daarvan de grootste drukspanning ervaart; 30 c) het op de bovenzijde van de voorgespannen en door een moment belaste flens aanbrengen van een lijfplaat en het vormen van een continue verbinding tussen de flens en de lijfplaat; d) het opheffen van de momentbelasting.

1005185 2

Overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding wordt niet een reeds uit een flens en zich daarboven bevindende lijfplaat bestaande betonnen ligger voorgespannen, doch aanvankelijk slechts alleen de flens. Tengevolge van deze 5 voorspanning kan de momentbelasting worden uitgeoefend, en de flens dus worden gebogen, zonder dat overmatige, scheuren veroorzakende trekkrachten worden opgewekt aan de convexe zijde van de flens. Hoe hoger de voorspanning, des te groter de toegestande momentbelasting is. Nadat deze flens vervolgens 10 in de voorgespannen stand door een momentbelasting is belast, waarbij aan de onderzijde van de flens de grootste drukspan-ning ontstaat, wordt op de bovenzijde van de flens de lijfplaat aangebracht. Hierbij wordt over de gehele lengte van de betonnen ligger een continue verbinding tussen de flens en de 15 lijfplaat gecreëerd. Tenslotte wordt de momentbelasting opgeheven, waarna de betonnen ligger gereed is voor gebruik. Tijdens gebruik zal op de betonnen ligger een moment worden uitgeoefend, dat tegengesteld is aan het uitgeoefende moment tijdens de vervaardiging van de betonnen ligger. De uiteinde-20 lijk tijdens gebruik in de betonnen ligger opgewekte span- ningsverdeling voldoet aan de voorwaarde, dat ter plaatse van de oppervlakken van de betonnen ligger een drukspanning of slechts een geringe trekspanning heerst, terwijl verder over de doorsnede van de betonnen ligger geen extreme druk-, danwel 25 trekspanningen optreden. Tevens is bij een betonnen ligger, die overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding wordt vervaardigd, slechts een relatief geringe voorspanning nodig teneinde te bereiken, dat in de gebruiksstand van de gerede ligger ter plaatse van de oppervlakken daarvan geen trekspan-30 ningen ontstaan.

Overeenkomstig een gunstige, met voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het moment op de voorgespannen flens uitgeoefend door de flens op een convexe ondersteuning te plaatsen. Tengevolge van 35 zijn eigen gewicht neemt de flens dan een gebogen stand aan, waarin het midden van de flens ten opzichte van de uiteinden op een hoger niveau ligt. Hierdoor wordt in de flens de nage- 1005185 3 streefde spanningsverdeling veroorzaakt, met aan de onderzijde van de flens de grootste drukspanning, die in de richting van de bovenzijde geleidelijk afneemt.

Uiteraard zijn ook andere manieren denkbaar om op 5 de voorgespannen flens het gewenste moment uit te oefenen. Zo is het mogelijk, dat het moment op de voorgespannen flens wordt uitgeoefend door de flens aan zijn longitudinale uiteinden in te klemmen en in zijn midden door een omhooggerichte kracht te belasten. Een dergelijke werkwijze kan gunstig zijn, 10 wanneer het eigen gewicht van de voorgespannen flens niet voldoende is om het gewenste moment onder toepassing van een convexe ondersteuning op te wekken.

Equivalent hiermee is een variant, waarbij het midden van de flens wordt ingeklemd en de longitudinale uit-15 einden door een omlaaggerichte kracht worden belast.

Nadat aldus de flens is voorgespannen en door een moment is belast moet op de bovenzijde van de flens de lijf-plaat worden aangebracht. Teneinde overeenkomstig de uitvinding een continue verbinding tussen de flens en de lijfplaat 20 te vormen, geniet een handige uitvoeringsvorm de voorkeur, overeenkomstig welke de lijfplaat op de voorgespannen en door een moment belaste flens wordt gestort.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een betonnen ligger, bestaande uit een voorgespannen flens en een zich 25 daarboven bevindende lijfplaat, vervaardigd met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin de uitvindingsgedachte nader is weergegeven. Hierbij tonen: 30 fig. 1 een perspektivisch aanzicht van een uitvoe ringsvorm van een betonnen ligger volgens de uitvinding,· fig. 2-6 opeenvolgende stappen van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, met spanningsdia-grammen.

35 In fig. l is perspectivisch een uitvoeringsvorm van een betonnen ligger weergegeven, die met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding moet worden vervaardigd. Een 1005185 4 dergelijke betonnen ligger bezit, gezien in de gebruiksstand, aan de onderzijde een flens 1 en een zich daarboven bevindende lijfplaat 2. Met behulp van slechts schematisch aangeduide trekelementen 3 is de betonnen ligger op hierna te beschrijven 5 wijze voorgespannen.

In de hierna te beschrijven fig. 2-6 zijn de opeenvolgende stappen voor het vervaardigen van de voorgespannen betonnen ligger overeenkomstig de uitvinding schematisch weergegeven. Bij elk van deze figuren is onder a schematisch 10 de betonnen ligger of het desbetreffende deel daarvan en de eventueel hierop uitgeoefende belasting weergegeven; onder b is de hierdoor veroorzaakte spanningsverdeling over de doorsnede van de ligger getoond, terwijl onder c de totale resulterende spanningsverdeling over de doorsnede is weergegeven.

15 In fig. 2 is een, reeds vooraf op conventionele wijze vervaardigde, flens 1 zichtbaar die, schematisch door pijlen Fv aangeduid, voorgespannen is, bijvoorbeeld met behulp van de trekelementen 3. Hierdoor wordt overeenkomstig fig. 2b over de gehele doorsnede een gelijkmatige drukspanning veroor-20 zaakt, hetgeen resulteert in de in fig. 2c weergegeven spanningsverdeling (die uiteraard gelijk is aan de spanningsverdeling overeenkomstig fig. 2b). Hoe groter de voorspankracht is, des te groter is de toegestane momentbelasting tijdens de hieropvolgende stap, zonder dat het risico bestaat op het 25 ontstaan van scheuren aan de convexe zijde van de onder invloed van de momentbelasting gebogen flens.

Vervolgens wordt de aldus voorgespannen flens 1, zoals schematisch in fig. 3 door moment M aangeduid, met een moment belast. Deze momentbelasting kan bijvoorbeeld worden 30 verkregen door de flens 1 op een convexe ondersteuning 4 te plaatsen. De hierdoor opgewekte additionele spanningsverdeling is weergegeven in fig. 3b; aan de onderzijde van de flens bestaat deze uit een drukspanning en aan de bovenzijde uit een trekspanning. Gesuperponeerd op de spanningsverdeling overeen-35 komstig fig. 2c resulteert dit in de spanningsverdeling overeenkomstig fig. 3c. In dit voorbeeld heerst in de flens l aan 1005185 5 de bovenzijde een geringe drukspanning. Uiteraard kan ook de flens aan de bovenzijde geheel spanningsloos zijn.

De aldus voorgespannen en van een momentbelasting voorziene flens 1 wordt vervolgens aan de bovenzijde voorzien 5 van de lijfplaat 2. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat de lijf-plaat 2, die eveneens uit beton bestaat, op de flens l wordt gestort. De lijfplaat 2 is in deze situatie spanningsloos, terwijl de spanningsverdeling in de flens 1 zich niet wijzigt. Dit is schematisch aangeduid in fig. 4b, die aanduidt dat geen 10 extra spanningen worden opgewekt. Dit resulteert in de spanningsverdeling overeenkomstig fig. 4c, waarvan het onderste gedeelte overeenkomt met de spanningsverdeling voor de flens 1 overeenkomstig fig. 3c.

Tenslotte wordt de momentbelasting M weggenomen, 15 bijvoorbeeld door verwijdering van de convexe ondersteuning 4, waardoor in de totale ligger de in fig. 5b schematisch weergegeven additionele spanningsverdeling wordt opgewekt, die, gesuperponeerd op de spanningsverdeling volgens fig. 4c resulteert in de in fig. 5c weergegeven spanningsverdeling. Hierbij 20 is zichtbaar, dat zowel aan de bovenzijde als aan de onderzijde van de ligger drukspanningen heersen, en dat slechts in een klein centraal gelegen gebied een trekspanning aanwezig is.

Wanneer de aldus vervaardigde betonnen ligger wordt belast, bijvoorbeeld met een last L overeenkomstig fig. 6a, 25 wordt een extra spanningsverdeling overeenkomstig fig. 6b veroorzaakt die, opgeteld bij de spanningsverdeling volgens fig. 5c, resulteert in de spanningsverdeling overeenkomstig fig. 6c. Ook in dit geval blijkt, dat aan de bovenzijde en de onderzijde van de totale ligger drukspanningen heersen, en 30 slechts in een centraal gebied trekspanningen worden opgewekt.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm, die binnen het door de conclusies bepaalde kader van de uitvinding op velerlei wijze kan worden gevarieerd. Zo kan de betonnen ligger een van fig. 35 1 afwijkende configuratie bezitten. Het is in principe zelfs denkbaar, dat de flens en de lijfplaat van plaats wisselen, waarbij, dan eerst de dan aan de onderzijde gelegen, lijfplaat 1005185 6 wordt voorgespannen en van een momentbelasting wordt voorzien, waarna boven op deze lijfplaat de flens wordt aangebracht.

1005185

Claims (5)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een voorgespannen betonnen ligger die bestaat uit een flens en een zich daarboven bevindende lijfplaat, gekenmerkt door de stappen: 5 a) het voorspannen van een afzonderlijke flens; b) het zodanig met een moment belasten van de voorgespannen flens, dat de onderzijde daarvan de grootste drukspanning ervaart; c) het op de bovenzijde van de voorgespannen en door een 10 moment belaste flens aanbrengen van een lijfplaat en het vormen van een continue verbinding tussen de flens en de lij fplaat; d) het opheffen van de momentbelasting.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het moment op de voorgespannen flens wordt uitgeoefend door de flens op een convexe ondersteuning te plaatsen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat het moment op de voorgespannen flens wordt uitgeoefend door de flens aan zijn longitudinale uiteinden in te klemmen en in zijn midden door een omhooggerichte kracht te belasten.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, 25 met het kenmerk, dat de lijfplaat op de voorgespannen en door een moment belaste flens wordt gestort.

5. Betonnen ligger, bestaande uit een voorgespannen flens en een zich daarboven bevindende lijfplaat, vervaardigd 30 met behulp van de werkwijze volgens een der conclusies 1-4. 1005185