• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985005394A1
    申请号:PCT/EP1985/000220
    申请日:1985-05-13
    公开日:1985-12-05
    发明作者:Friedrich Bodner
    申请人:Friedrich Bodner；
    IPC主号:E04C5-00
    专利说明:
    [0001] " Bewehrungselement aus Stahlteilen für Spann betonkonstrukti onen und Spannbeton-Fertig¬ teile "
    [0002] I. TECHNISCHES GEBIET:
    [0003] Die Erfindung bezieht sich auf ein Bewehrungselement aus Stahlteilen für Spannbeton-Konstruktionen und Spannbeton- Fertigteile, die mit durch Distanzstücke in definiertem Abstand zueinander gehaltenen parallelen, schlaffen Haupt¬ bewehrungsstäben und einem Spannglied versehen sind.
    [0004] Bei der 'schlaffen Bewehrung" handelt es sich um Stahl¬ einlagen, deren Längsstäbe, die sogenannten Hauptbewehrungs stäbe bei unbelasteten Konstruktionsteilen nicht auf Zug vorgespannt sind, die jedoch im Stande sind, bei Be¬ lastung der Konstruktionsteile sowohl Zug- als auch Druckspannungen aufzunehmen. II. STAND DER TECHNIK:
    [0005] Ferner gibt es den sogenannten Spannbeton mit Spann¬ gliedern, die nach dem Abbinden des Betons mit hohen Kräften vorgespannt werden. Dabei gibt es Spannver¬ fahren "mit Verbund", d.h. mit Verbindung *on Spann- gliedern und Beton, und "ohne Verbund", d.h. die
    [0006] Spannglieder können gegenüber dem abgebundenen Beton auch nachträglich noch gleiten und gespannt werden.
    [0007] Ein Problem entsteht im Verlaufe der Zeit durch das Schwinden und Kriechen des Betons, das mit der Zeit zu einer Verkürzung der vorgespannten Konstruktions¬ teile führt. Damit verkürzen sich naturg äß auch die Spannglieder, deren Vorspannung dadurch abnimmt.
    [0008] Durch die DIN-Nor 4227 und die österreichische Norm B 4250 ist es bekannt, Spannglieder bzw. Spannbündel zusammen mit einer schlaffen Bewehrung einzusetzen, die aus einer Längs- und einer Bügelbewehrung besteht. Die Spannglieder werden bei einer Vorspannung "mit Verbund" in aus BTech bestehenden, sehr viel größeren Hüllrohren untergebracht, die einen Spannkanal bilden. Sämtliche Spannkanäle müssen nach voll¬ ständiger Vorspannung restlos mit einem speziellen Einpreßmörtel ausgefüllt werden, um eine Zerstörung der Spannglieder durch Korrosion auszuschliessen. Einerseits ist das Einbringen des Einpreßmörtels kompliziert und zeitaufwendig, andererseits läßt sich eine vollständige Füllung der Spannkanäle nicht kontrollieren, so daß stets ein Risiko einer späteren Korrosion bestehen bleibt. Bevor jedoch ein Ausfüllen der Spannkanäle mit Einpreßmörtel erfolgen kann, muß die Bewehrung von Hand aufgebaut und innerhalb einer Ver¬ schalung in Beton eingegossen werden. Zu diesem Zweck werden die parallelen schlaffen Hauptbewehrungsstäbe, die sogenannteuLängsbewehrung , von Hand durch Drähte mit der Bügel bewehrung verbunden, und schließlich müssen noch die Hüllrohre einschließlich der Spann¬ glieder mit der schlaffen Bewehrung - gleichfalls von Hand - verbunden werden. Dieser Vorgang ist außer¬ ordentlich zeitraubend, setzt eine hohe Geschicklich¬ keit der Bauarbeiter voraus und schließt dennoch nicht die Gefahr einer ungenauen Positionierung der Spann¬ glieder aus.
    [0009] Durch das DE-GM 19 01 167 ist ein Umschnürungsbügel für die vorgespannte Bewehrung von Spannbeton-Fertig¬ teilen bekannt, dessen parallele Längsstäbe, die maximal nur 2-fach vorhanden sind, in gewissem Umfang die Wirkung einer schlaffen Hauptbewehrung ausüben können. Die mindestens zweifach vorhandenen Spannglieder werden jedoch von dem Umschnürungsbündel nicht all¬ seitig geführt, und außerdem ist keine zweiachsige Symmetrie vorhanden, so daß sich das bekannte Be¬ wehrungselement im Falle eines Vorspannens außerhalb des Betons verziehen bzw. krümmen kann. Das bekannte Bewehrun element muß daher in der Praxis - für sich selbst - als nicht vordrückbar bezeichnet werden. Eine genaue Posi ionierung der Spannglieder ist nur dann möglich, wenn man diese zusätzlich mehrfach durch sogenannte Rödeldrähte mit dem Umschnürungsbügel verbindet Die Distanzstücke sind dabei senkrecht zu den Längsstäben verlaufende kurze Drahtab¬ schnitte, die zur Bügelbildung einwärts gebogen sind, außer¬ halb der Längsstäbe verlaufen und mit diesen verschweißt sind III. AUFGABE DER ERFINDUNG:
    [0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
    [0011] Bewehrungselement für die Herstellung von Spannbeton- Konstruktionen anzugeben, das die Herstellung ' der gesamten Bewehrung erleichtert, die Einhaltung präziser geometrischer Verhältnisse erlaubt und in sämtlichen Querschnittsteilen aller fertigen*Spannbeton-Kon struktionen und Spannbeton-Fertigteile Rissebildungen im Beton verhindert. Man bezeichnet die Verhinderung der Zudehnungsr RissebfTc-ung auch als die tinhaltung des 'Zustandes I". Dieser Zustand soll bei der Herstellung, beim
    [0012] Transport, bei der Lagerung, bei der Montage und bei der Endverwendung erhalten bleiben.
    [0013] IV. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG:
    [0014] Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Bewehrungselement erfindungs¬ gemäß dadurch, daß in Kombination:
    [0015] a) mindestens drei parallele Hauptbewehrungsstäbe vorhanden sind,
    [0016] b) die Distanzstücke aus mindestens einem als kreis¬ förmige Wendel gebogenen, innerhalb der parallelen Hauptbewehrungsstäbe liegenden, über die Gesamtlänge des Spanngliedes durchgehenden Wendelstab bestehen, der die parallelen Hauptbewehrungsstäbe nach Maßgabe der Ganghöhe der Wende.! in Abständen berührt und an den Berührungsstellen durch je eine Schweißverbindung "S" an den parallelen Hauptbewehrungsstäben befestigt ist, c) der mindestens eine Wendelstab das Spannglied auf seinem Außendurchmesser allseitig eng umschließt und
    [0017] d) die parallelen Hauptbewehrungsstäbe in der Weise auf den Außenumfang des mindestens einen Wendel¬ stabes verteilt sind, daß sich die Schwerpunkt¬ achse "A" des Spanngliedes in der gemeinsamen Schwer- punktächse aller Hauptbewehrungsstäbe befindet.
    [0018] Durch das Merkmal a) wird erreicht, daß das schlaffe Bewehrungselement bzw. dessen Hauptbewehrungsstäbe auch beim Auftreten axialer Druckkräfte sehr weitgehend gegen Knickung geschützt ist; dadurch kann dieser schlaffe Be¬ wehrungsteil auch außerhalb des Betons auf Druck bean¬ sprucht werden.
    [0019] Durch das Merkmal b) wird erreicht, daß die parallelen Hauptbewehrungsstäbe auf ihrer gesamten Länge in einem exaktem Abstand voneinander gehalten werden und daß der Querschnitt des Bewehrungselements an jedem Punkt seiner Längenausdehnung identisch ist, so daß sich nicht sprunghaft große und kleine Querschnitte im
    [0020] Beton und große und kleine Querschnitte im Bewehrungs¬ element abwechseln, wie dies beispielhaft bei ring¬ förmigen oder zylindrischen Distanzstücken der Fall wäre. Weiterhin wird eine sehr gute Verzahnung bzw, ein Verbund mit dem Beton . erreicht.
    [0021] Durch das Merkmal c) wird erreicht, daß das Spannglied auf seiner gesamten Länge relativ zu den Hauptbewehrungs¬ stäben äußerst genau und äquidistant geführt ist, so daß jegliche zusätzliche Befestigung überflüssig ist und auch aufgeschütteter, eingerüttelter oder gestampfter Beton die Lage des Spanngliedes gegenüber der Hauptbewehrung nicht mehr verändern kann.
    [0022] Durch das Merkmal d) wird erreicht, daß das jeweilige Spann¬ glied auch außerhalb des Betons, d.h. im Hersteller- werk oder auf der Baustelle, mit einer begrenzten Vor¬ spannung versehen werden kann, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird. Durch die zweiachsige symmetrische Anordnung der Hauptbewehrungsstäbe zum Spannglied unterbleibt jegliches Verziehen oder Ver- biegen der schlaffen Hauptbewehrung.
    [0023] Durch die erfindungsgemäßen Merkmale entsteht ein kombiniertes Bewehrungselement, das transportfähig, vorspannbar und einbaufertig ist, da es sowohl die Hauptbewehrungsstäbe als auch das Spannglied ein- schließt. Das Spannglied ist dabei wie die Litze eines Bowdenzuges geführt, und die die Führung bewirkenden Teile, nämlich der mindestens eine Wendelstab und die von ihm getragenen Hauptbewehrungsstäbe stellen gleichzeitig die schlaffe Hauptbewehrung dar. Eine nachträgliche Befestigung des Spanngliedes an der schlaffen Hauptbewehrung ist nicht mehr erforderlich, und auch eine Verlagerung des Spanngliedes gegenüber der schlaffen Hauptbewehrung ist nicht möglich. Es ist lediglich erforderlich, das kombinierte Bewehrungs- ele ent an der dafür vorgesehenen Stelle anzubringen und mit dem Beton zu vergiessen. Eine evtl. Querver¬ bindung (beispielsweise bei Deckenplatten) kann durch Einlegen von leichten BaustahTgittermatten erfolgen, um die kombinierten Bewehrungselemente entsprechend dem geforderten Spanngliedabstand zu fixieren.
    [0024] Nach dem Abbinden des Betons erfolgt dann die Auf¬ bringung der vollen Vorspannung in der herkömmlichen Weise, ohne daß es jedoch erforderlich ist, den
    [0025] Spannkanal mit einem Preßmörtel auszufüllen. Das beim Erfindungsgegenstand anzuwendende Spannverfahren kann sowohl ein Spannverfahren "mit Verbund" als auch "ohne Verbund" sein.
    [0026] Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist eine teilweise Vorspannung wegen der verhältnismäßig starken schlaffen Bewehrung weitaus günstiger, und zwar sowohl im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit als auch im Hinblick auf die dauernden Bei astungsmögl ichkeiten . Es hat sich dabei herausgestellt, daß bereits bei teilweiser Vorspannung die Tragwerksverfor ungen sehr klein bleiben und daher im Dauerzustand begrenzt werden können, so daß auch in der Betonzugzone keine Haarrisse auftreten. Dies gilt auch für die Ermüdungs- festigkeit, deren Einfluß für das Langzeitverhalten entsprechender Stahlbetontragwerke von großer Be¬ deutung ist.
    [0027] Zur Auswirkung des Schwindens und Kriechens ist noch festzuhalten, daß ein wesentlicher Unterschied zwischen schlaff bewehrtem Stahlbeton und Spannbeton besteht:
    [0028] Beim normalen Stahlbeton wird die Verkürzung des Betons durch die Stahl ei nl agen behindert; beim Spannbeton hingegen wird die Verkürzung durch die Vorspannung be- günsttgt. Durch die erfindungsgemäße Begleitung des Spanngliedes durch mindestens drei parallele schlaffen Hauptbewehrungsstäbe wird ein optimaler Kompromiß hinsichtlich der Höhe der Vorspannung und und dem Schwind- und Kriechverhalten geschaffen.
    [0029] Die erfindungsgemäß vorhandene schlaffe Hauptbe¬ wehrung geht dabei über eine Mindestbewehrung nach DIN-4227 hinaus. Durch die Art der Führung des Spanngliedes wird dessen Aufgabe auf die wesentliche Aufgabe der Betonvorspannung konzentriert, nämlich darauf," in der Zugzone die Verhinderung von Haarrissen (Zustand I genannt) zu garantieren.
    [0030] Es ist dabei mit besonderem Vorteil möglich, die Längsachsen von jeweils drei Hauptbewehrungsstäben an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks anzuordnen. Beim Vergiessen des Betons wird hierbei der Betonstrom durch den in der Mitte oben liegenden Hauptbewehrungs¬ stab unterteilt und kann dabei ohne nennenswerte Be¬ hinderung um das Spannglied herumfl iessen. Soll hingegen die Knickfestigkeit noch weiter erhöht werden, so ist es besonders zweckmäßig, vier Hauptbewehrungsstäbe vorzusehen, die an den Ecken eines Rechtecks angeordnet ist. Bei Anordnung der Längsachsen an den Ecken eines Quadrats (als Sonderfall eines Rechtecks) ergibt sich eine gleiche Festigkeit der schlaffen Hauptbewehrung in Bezug auf beide Symmetrieebenen. Der mindestens eine schrauben! inienförmige Wendel¬ stab, dessen Projektion auf eine zur Wendelachse senkrechte Ebene einen Kreisring bildet, verläuft dann nacheinander zu allen Hauptbewehrungsstäben, mit denen er verschweißt wird bzw. werden. In allen Fällen verl uft das mindestens eine Spannglied im Innern der schlaffen Hauptbewehrung und wird dadurch in allen möglichen Querrichtungen zuverlässig festge¬ halten und geführt, so daß sich stets - im Querschnitt gesehen - die gleiche räumliche Zuordnung des Spann¬ gliedes zu den Hauptbewehrungsstäben ergibt.
    [0031] Es ist dabei gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung wiederum besonders vorteilhaft, wenn das Spannglied unter Einschluß einer Korrosionsschutzmasse luftspal tfrei von einem Stahlmante! umgeben ist. Der Stahlmantel trägt bei ausreichender Wandstärke als zusätzliche "schlaffe Bewehrung" zur Festigkeit des Systems bei, wobei die symmetrischen Verhältnisse voll erhalten bleiben, dieser StahlmanteT kann auch eine kreisrunde Wellengeometrie haben, damit sine Verbund¬ wirkung zum Beton optimiert wird.
    [0032] Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn sich zwischen dem Stahlmantel und der Korrosionsschutzmasse eine Flammschutz-Ummantel ung befindet. Derartige, aus flammwidrigen Kunststoffen bestehende Ummantelungen, können die Standzeit des Spanngl iedes bei Bränden bis zum Verlust der Spannkraft auf mehrere Stunden aus¬ dehnen (Brandverhütungsklasse F 180, d.h. , 180 Minuten bis zum Verlust der Festigkeit). Die Einheit von Spannglied und schlaffer Hauptbe¬ wehrung hat den weiteren Vorteil , daß die parallelen Hauptbewehrungsstäbe beim Einguß des Betons all¬ seitig von diesem umgeben werden und mit diesem unter Einschluß der Wendelstäbe eine Verzahnung eingehen und dadurch einen hochfesten, geometrisch definierten Verbund bilden.
    [0033] Es ist schließlich im Sinne einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, die Enden aller schlaffen Hauptbewehrungsstäbe und des mindestens einen Wendelstabes einerseits und die Enden des Spanngliedes andererseits mit einer Spannvorrichtung zu versehen, durch die auf das Spannglied eine Zugkraft und auf die Hauptbewehrungsstäbe' nd den min- destens .einen Wendelstab eine gleich große Druckkraft als Re- aktioπ_πtfaft "aufbrϊngbar*~ϊst. Damit entsteht ein reziprokes Vorspannelement - im schlaffen Teil Druck, im Spannglied Zug,
    [0034] Auf diese Weise können beispielsweise außerhalb des Betons Vorspannungen eingestellt werden, die beispiel- haft 30 % der endgültigen Vorspannung betragen. Nach dem Abbinden des Betons ist also die schlaffe Hauptbe¬ wehrung bereits mit einer Druck-Vorspannung einge¬ bettet, die dem Schwinden und Kriechen des Betons entgegen wirkt. Nach dem Abbinden des Betons kann als- dann die restliche Vorspannung aufgebracht werden, bis die volle rechnerische Vorspannung erreicht ist. Durch diese Maßnahme kann eine fast vollständige materialmäßige Homogenität des Verbundwerkstoffs "Spannbeton" erreicht werden, wie sie sonst nur von anderen, auf Zug bean- spruchbareπ Werkstoffen wie Holz, Stahl , Aluminium etc. erreicht wird. Dies ist bisher durch Spannstahl¬ einlagen nicht gelungen, weil die später aufgebrachte Vor- Spannung dem Kriechen und Schwinden nicht entgegenwirkt, sondern diese Vorgänge fördert. Durch das Schrumpfen und Kriechen .würden ansonsten die Vorspannung im Spannσlied
    Diesem Vorgang wird jetzt durch die Druckvor- spannύrfg in ükr schlaffen Bewehrung entgegengewirkt.'. Dieses System wird man 'vorzugsweise' eim Spannbeton ohne Verbund anwenden.
    [0035] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungs¬ gegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteran¬ sprüchen .
    [0036] V. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
    [0037] Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes -werden^ - nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 14 näher erläutert.
    [0038] Es zeigen:
    [0039] Figuren 1 und 2 ein Spannglied, das als Monolitze ausgeführt und mittels einer Korrosions¬ schutzmasse in einem. Stahlmantel unter¬ gebracht ist,
    [0040] Figuren 3 und 4 ein Spannglied analog Figur 1 , jedoch mit dem Unterschied, daß zwischen der Korrosionsschutzmasse und dem Stahl¬ mantel zusätzlich eine Flammschutz- Ummantelung vorhanden ist, Figuren 5 und 6 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Bewehrungselements mit drei parallelen Hauptbewehrungsstäben, die in Abständen durch zwei Wendelstäbe miteinander verbunden sind,
    [0041] Figur 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII durch den Gegenstand von Figur 5,
    [0042] Figur 8 einen Querschnitt analog Figur 7, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle der drei parallelen Hauptbewehrungsstäbe deren vier vorhanden sind,
    [0043] Figuren 9 bis 12 Längsschnitte bzw. stirnseitige An¬ sichten einer Spannvorrichtung am einen Ende des Bewehrungselements,
    [0044] Figur 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII durch den Gegenstand von Figur 9 und
    [0045] Figur 14 einen als Wellrohr ausgeführten Stahl¬ mantel .
    [0046] VI. WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG:
    [0047] In den Figuren 1 und 2 ist ein Spannglied 1 gezeigt, zu de eine sogenannte Monolitze 1a gehört, die sich aus insgesamt sieben verdrillten Stäben 2 zusammensetzt. Die Monolitze 1a ist von einer Korrosionsschutzmasse 3 umgeben, die auch den Zwischenraum zwischen den einzelnen Stäben 2 ausfüllt und aus einem Fett auf Mineralölbasis, aus einem Wachs, einem niederen Polymeren oder einer anderen Masse bestehen kann, die entsprechende Eigenschaften, darunter auch Gleiteigenschaften aufweist. Dabei können auch Zusätze aus Graphitpulver verwendet werden. Dάe Korrosionsschutzmasse ist jenseits einer Gleitfuge 4 von einem Stahlmantel 5 umgeben. Anstelle des Stahl- mantels 5 kann für bestimmte Anwendungsfälle ein
    [0048] Kunststoffmantel verwendet werden, der zum Stand der Technik gehört.
    [0049] Die Anordnung nach den Figuren 3 und 4 hat im wesent¬ lichen den gleichen Aufbau, jedoch mit dem Unter- schied, daß zwischen der Korrosionsschutzmasse 3 und dem Stahlmantel 5 noch eine Flammschutzummantel ung 6 angeordnet ist, die beispielsweise aus. einer Bandage aus einem flammhemmenden Material besteht. Die Bandage kann dabei durch eine vernetzte Polymertränkung ver- festigt sein, so daß sich eine ausreichende Wärme¬ dämmung bis zu einer Zeitdauer von drei Stunden er¬ gibt.
    [0050] Der Stahlmantel 5 stellt einen äußerst sicheren Montage¬ schutz gegen eine etwaige Kerbschlagbeanspruchung dar und liefert in Verbindung mit dem mindestens einen
    [0051] Wendelstab und den parallelen Hauptbewehrungsstäben ein weite¬ res Führungselement für die definierte geometrische Lagerung des Spanngliedes 1.
    [0052] Der Beton endet beim Eingiessen an der Oberfläche des Stahlmantels, so daß ein Verbund mit der Monolitze 1a selbst nicht vorliegt. Sofern jedoch auf den Stahl¬ mantel 5, die Flammschutzummantel ung 6 und die Korrosionsschutzmasse verzichtet wird, kann der Beton eine Art Verzahnung mit dem als Mono litze ausgeführten Spannglied 1 eingehen, so daß ein Verbund vorliegt. - 14
    [0053] Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen eine Anordnung mit einem Spannglied, zu dem ein Stahlmantel 5 gehört. Der Stahl¬ mantel 5 wird zur Vereinfachung der Beschreibung stets als Teil des Spanngliedes aufgefaßt.
    [0054] Das Spannglied 1 ist dabei von drei parallelen Haupt¬ bewehrungsstäben 7, 8 und 9 umgeben, deren Längs¬ achsen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Diese Hauptbewehrungsstäbe sind dabei in der vorgegebenen Distanz durch zwei als kreisförmige Wendel gebogene, innerhalb der Hauptbewehrungsstäbe 7, 8 und 9 liegenden und über die Gesamtlänge des Spann¬ gliedes 1 durchgehende Wendelstäbe 11 und 12 mitein¬ ander verbunden. Wie sich insbesondere aus Figur 6 ergibt, sind die am weitesten außen liegenden Schrauben- linien nach Maßgabe der Ganghöhe der Wendel in Ab¬ ständen mit den Hauptbewehrungsstäben 7, 8 und 9 verschweißt (Schweißverbindungen "S"). In der Projektion ergibt sich innerhalb der Wendelstäbe 11 und 12 ein kreisförmiger Hohlraum, in dem das Spannglied 1 mit dem Stahlmantel 5 praktisch spielfrei unterge¬ bracht ist. Daraus ergibt sich, daß die Wendelstäbe 11 und 12 das Spannglied bzw. dessen Stahlmantel auf seinem Außendurchmesser allseitig eng umschl iessen. Es ergibt sich weiterhin, daß sich die Schwerpunktachse "A" des Spanngliedes 1 in der gemeinsamen Schwerpunktachse aller Hauptbewehrungsstäbe 7, 8 und 9 befindet. Es ist weiterhin ersichtlich, daß die beiden Wendelstäbe 11 und 12 die gleichen Kreisquerschnitte bzw. Durchmesser besitzen, wie die schlaffen Hauptbewehrungsstäbe 7, 8 und 9. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Wendel¬ stäbe 11 und 12 in Achsrichtung um die halbe Ganghöhe einer Wendel versetzt angeordnet sind. Es versteht sich, daß die Wendelstäbe auch den gleichen Wickelsinn aufweisen .
    [0055] In Figur 8 ist zu den parallelen Hauptbewehrungsstäben 7, 8 und 9 noch ein weiterer paralleler Hauptbewehrungs¬ stab 10 hinzugetreten, wobei sich die Längsachsen aller Hauptbewehrungsstäbe an den Ecken eines Rechtecks befinden.
    [0056] Die Schweißstellen bzw. Schweißpunkte sind durch Schwärzung und den Zusatz "S" kenntlich gemacht. In ganz besonders vorteilhafter Weise handelt es sich um Schwei stellen, die durch das bekannte elektrische Punktschweißverfahren hergestellt werden. Dieses Ver¬ fahren wird seit Jahrzehnten in der Baustahlgitter- oder Baustahl gewebeerzeugung mit Erfolg angewandt.
    [0057] In den Figuren 7 und 8 sind jeweils die Durchmesser der einzelnen Stäbe angegeben, und zwar dient als
    [0058] Bezugsgröße der Durchmesser "D" der Hauptbewehrungs¬ stäbe 7 bis 10. Daraus ergeben sich die übrigen Dimensionen als Vielfache dieses Durchmessers "D". Der Gesamtquerschnitt aller Stäbe 2 des Spanngliedes 1 entspricht dabei demjenigen des Durchmessers "D", so daß die Querschnittsverhältnisse von Spannglied zu den Haupt¬ bewehrungsstäben zwischen 1 :2 und 1 :3 oder darüber liegen. Die Durchmesser der Einzeldrähte selbst werden in der Regel zwischen 4 und 8 mm liegen. Die Ganghöhe wird dabei so gewählt, daß der Abstand der einzelnen Schweißpunkte "S" zwischen 60 und 150 mm beträgt. Dies ergibt eine ideale Linien¬ führung von parallelen Hauptbewehrungsstäben und Wendelstäben.
    [0059] Im Hinblick auf die einzustellende Vorspannung wird in ganz besonders vorteilhafter Weise so vorgegangen, daß die Spa'nnglieder den Gebrauchslastanteil über¬ nehmen und die schlaffe Hauptbewehrung den Bruchlast¬ anteil. Hierdurch ergibt sich eine rechnerisch ein¬ fache Handhabung für die erforderliche Baustatik.
    [0060] Die Figuren 9 bis 12 zeigen den Endbereich eines jeden Bewehrungselements, und zwar handelt es sich hier um eine schlaffe Bewehrung mit vier Hauptbe- wehrungsstäben 7, 8, 9 und 10, von denen in Figur 9 nur die beiden unteren (7, 8) zu sehen sind. Die beiden Wendelstäben 11 und 12 sind größtenteils ver¬ deckt. Zwischen den Enden aller schlaffen Hauptbe¬ wehrungsstäbe 7 bis 10 und der beiden Wendelstäbe 11 und 12 einerseits und dem Ende des Spanngliedes 1 andererseits ist eine Spannvorrichtung 13 angeordnet, durch die auf das Spannglied einerseits eine Zug¬ kraft und auf die Hauptbewehrungsstäbe und die Wendel¬ stäbe eine gleich große Druckkraft als Reaktionskraft aufbringbar ist. Es handelt sich um ein reziprokes Spannungs Verhältnis zwischen "schlaffer Bewehrung" und Spannglied. Beim Vorspannen "ohne Verbund" ermöglicht das erfindungs¬ gemäße System einen fast stufenlosen Übergang zwischen der (ersten) Vorspannung außerhalb des Betons und der späteren endgültigen Spannkraftaufbringung beim abge¬ bundenen Spannbetonkörper. Wie zunächst aus den Figuren 9 und 10 hervorgeht, sind die Enden der parallelen Hauptbewehrungs¬ stäbe 7 bis 10 trichterförmig aufgebogen und durch einen Biegering 14 hindurchgeführt und um diesen um 180 Grad parallel zur Achse "A" des SpanngTiedes. 1 .nach außen zurückge bogen. Die zurückgebogenen' Enden - sind soweit sichtbar - mit 7a und 8a bezeichnet. Sie bilden dadurch eine eigene Endver¬ ankerung, die spannungsneutral wirkt (außer der Verbundhaftun
    [0061] Figur 11 zeigt einen Schnitt bzw. eine Innenansicht der Anordnung nach Figur 9 nach einer Drehung um 90 Grad. In analoger Weise sind die Enden 11a und 12a der Wendelstäbe 11 und 12 gleichfalls trichter¬ förmig aufgebogen und durch den gleichen Biegering 14 hindurchgeführt und um diesen um 180 Grad parallel zur Achse "A" des Spanngliedes 1 nach außen zurückge¬ bogen. Dadurch liegen die Achsen sowohl der Hauptbe¬ wehrungsstäbe als auch der Wendelstäbe innerhalb des Biegeringes 14 in einer Kegelfläche und bilden dadurch einen nach außen, d.h. in Richtung des Endes des Spanngliedes 1 geöffneten "Trichter". Um den
    [0062] Biegering 14 zu fixieren und ihn am Ausweichen nach rückwärts zu hindern, ist mit den Hauptbewehrungs¬ stäben und den Wendelstäben ein Anschlagring 15 ver¬ schweißt, gegen den sich der Biegering 14 abstützt.
    [0063] In die trichterförmige Öffnung zwis chen den
    [0064] Stäben ist innerhalb des Biegerings 14 ein hohler Spannkegel 16 eingesetzt, der mittels einer auf einem Gewinde 17 des Spanngliedes 1 gelagerten Spann- mutter 18 in die Öffnung und gegen die Stäbe ange¬ preßt wird, die ihrerseits am Ausweichen durch den als Widerlager dienenden Biegering 14 gehindert sind .
    [0065] Der Spannkegel 16 ist an seiner äußeren Kegelfläche mit etwa halbkreisförmigen, nach Zahl und Form zu den Hauptbewehrungs.- und Wendelstäben komplementären Nuten 19 versehen, deren Längsachsen in der Kegel¬ fläche liegen. Dadurch wird ein -Sattes Anliegen des Spannkegels 16 an den Stäben ermöglicht und ein relatives Verdrehen verhindert. Es ist natürlich möglich, den Biegering 14 auf seiner Innenseite mit entsprechenden Nuten zu versehen, die sich mit den Nuten 19 im Spannkegel 16 nahezu zu Zylinder- flächenergänzen.
    [0066] Den Figuren 9 und 11 ist weiterhin zu entnehmen, daß die parallelen Hauptbewehrungsstäbe 7 bis 10 im Bereich ihrer nach außen zurückgebogenen Enden 7a, 8a etc. auf ihren Außenseiten mit mindestens drei Innenringen 20 fest verbunden sind, beispielsweise gleichfalls durch elektrisches Punktschweissen. Weiter¬ hin sind die nach außen zurückgebogenen Enden 7a, 8a; 11a, 12a der Hauptbewehrungsstäbe und der Wendelstäbe auf ihren Außenseiten mit mindestens drei Außen- ringen 21 fest verbunden.
    [0067] Wird als Spannglied eine .Spannstange verwendet, so erfolgt di Herstellung des Endgewindes durch ein sogenanntes "aufge¬ rolltes Gewinde", das in diesem Bereich den Querschnitt nicht verringert. Im Falle von Einzellitzen werden diese am Ver¬ ankerungsende durch eine sogenannte Gewindehülse zusammenge¬ faßt, so daß in beiden Fällen der Spannvorgang derselbe ist. Die Umbiegungen um etwa 180 Grad sowie das Anbringen der Innenringe 20 und der Außenringe 21 dienen zur Aufnahme der sogenannten "Spaltzugkräfte" und zur Verbesserung der Endverankerung im Beton. Die Grenzfläche 22 des Betons ist in Figur 11 ge¬ strichelt angedeutet.
    [0068] Das Vorspannen des Spanngl ödes 1 kann über einen Drehmomenten-Schl üssel mittels der Spannmutter 18 erfolgen oder durch entsprechende hydraulische Vor- richtungen.
    [0069] Wie bereits gesagt, kann das Bewehrungselement durch die in den Figuren 9 bis 12 gezeigte Spannvorrichtung 13 auch außerhalb des Betons mit einer teilweisen Vor¬ spannung von beispielsweise 30 % der endgültigen Spannung versehen werden. Für diese Maßnahme gibt es beim Stande der Technik kein Vorbild.
    [0070] Als Material für das Spannglied wird Stahl mit der Mindestbeschaffenheit ST 130/180 verwendet. Als
    [0071] Beton kommt ein solcher mit einer Mindestbetongüte von B 40 bis B 60 zum Einsatz. Für die schlaffe Be¬ wehrung, d.h. für die Hauptbewehrungsstäbe 7, 8, 9 und 10 kommen bevorzugt ST IV oder nicht rostende Chromstähle mit einer Streckgrenze von 1000 bis 1200 N/mm2 und darüber zum Einsatz. Derartige Werk- Stoffe haben eine zulässige Biegezugspannung von etwa 600 bis 700 N/mm2 bzw. 1000 bis 1200 N/mm2. Figur 14 zeigt eine Variante des Stahlmantels 5 nach den Figuren 1 bis 4 mit dem Unterschied, daß der Stahlmantel 5a zur Erhöhung der Verbund¬ wirkung als Wellrohr ausgebildet ist. Die "Wellen" werden durch eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige schrauben! inienförmige und nach außen ragende Sicke 5 b gebildet. Dabei werden folgende Maße eingehal ten:
    [0072] Wandstärke s 1,5 - 2 mm
    [0073] Sickenhöhe a 3 - 4 mm
    [0074] Innendurchmesser d. 12 - 18 mm
    [0075] Ganghöhe^≤- • 60 - 90 mm
    权利要求:
    ClaimsPATENTANSPRÜCHE;
    1. Bewehrungselement aus Stahlteilen für Spannbetonkonstrukti und Spannbetonfertigteile, die mit durch Di'stanzstücke in definiertem Abstand zueinander gehaltenen parallelen, schlaffen Hauptbewehrungsstäben und einem Spannglied versehen sind, dadurch gekenn- zeichnet, daß in Kombination:
    a) mindestens drei parallele Hauptbewehrungs¬ stäbe (7, 8, 9, 10) vorhanden sind, b) die Distanzstücke aus mindestens einem als kreis¬ förmige Wendel gebogenen, innerhalb der parallelen Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) liegenden, über die Gesamtlänge des Spanngliedes (1 ) durch¬ gehenden Wendelstab (11 , 12) bestehen, der die parallelen Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) nach Maßgabe der Ganghöhe der Wendel in Abständen berührt und an den Berührungsstellen durch je eine Schweißverbindung "S" an den parallelen Hauptbewehrungsstäben befestigt ist, c) der mindestens eine Wendelstab (11 , 12) das Spannglied (1) auf seinem Außendurchmesser allseitig eng umschließt, und d) die parallelen Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) in der Weise auf den Außenumfang des mindestens einen Wendelstabes (11 , 12) verteilt sind, daß sich die Schwerpunktachse "A" des Spanngliedes (1) in der gemeinsamen Schwerpunktachse aller Hauptbe¬ wehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) befindet.
    2. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß innerhalb der parallelen Hauptbe¬ wehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) zwei zueinander um die halbe Ganghöhe in Achsrichtung versetzte Wendel- stäbe (11, 12) angeordnet sind.
    3. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Längsachsen von jeweils drei Hauptbewehrungsstäben (7, 8, 9) an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind.
    4. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Längsachsen von jeweils vier Hauptbewehrungsstäben (7, 8, 9, 10) an den Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.
    5. Bewehrungselement nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Längsachsen von jeweils vier Haupt¬ bewehrungsstäben (7, 8, 9, 10) an den Ecken eines Quadrats angeordnet sind.
    6. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Durchmesser "D" der parallelen Hauptbewehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) und des mindestens einen Wendelstabes (11, 12) identisch sind.
    7. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Spannglied (1 Runter Einschuß einer Korrosionsschutzmasse (3) 1uftspal tfrei von einem Stahlmantel .(5) umgeben ist.
    *) eine Monolitze (1a) aufweist, die
    8. Bewehrungselement nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zwischen dem Stahlmantel (5) und der Korrosionsschutzmasse (3) eine Flammschutz- Ummantelung (6) angeordnet ist.
    9. Bewehrungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Material für die schlaffe Haupt¬ bewehrung ein nichtrostender Chromstahl mit einer Streckgrenze von mindestens 1000 N/mm2 verwendet wi rd.
    10. Bewehrungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Material für das Spannglied ein Stahl mit der Mindestgüte ST 130 verwendet wi rd.
    11. Bewehrungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Enden aller schlaffen Hauptbe¬ wehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) und des mindestens einen Wendelstabes einerseits und die Enden des Spanngliedes (1) andererseits mit einer Spannvor¬ richtung (13) versehen sind, durch die auf das Spannglied (1 ) eine Zugkraft und auf die Hauptbe¬ wehrungsstäbe und den mindestens einen Wendelstab (11 , 12) eine gleich große Druckkraft als Reaktions¬ kraft aufbringbar ist.
    12. Bewehrungselement nach Anspruch 11 , dadurch gekenn- zeichnet, daß die Enden der parallelen Hauptbe¬ wehrungsstäbe (7, 8, 9, 10) und der Wendel¬ stäbe (11 , 12) trichterförmig durch einen Biegering (14) hindurchgeführt und um diesen um etwa 180 Grad parallel zur Achse "A" des Spanngliedes (1) nach außen zurückgebogen sind, und daß in die trichterförmige Öffnung zwischen den Stäben inner- halb des Biegerings (14) ein hohler Spannkegel (16) eingesetzt ist, der mittels einer auf einem Gewinde (17) des Spanngliedes (1) gelagerten Spannmutter (18) in die Öffnung und gegen die Hauptbewehrungs- (7, 8, 9, 10) und Wendelstäbe (11, 12) anpreßbar ist.
    13. Bewehrungselement nach Anspruch 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Spannkegel (16) an seiner äußeren Kegelfläche mit etwa halbkreisförmigen nach Zahl und Form zu den Hauptbewehrungs- (7, 8, 9, 10) und Wendelstäben (11, 12) komplementären Nuten (19) versehen ist, deren Längsachsen in der Kegel¬ fläche liegen.
    14. Bewehrungselement nach Anspruch 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die parallelen Hauptbewehrungsstäbe (7 8, 9, 10) im Bereich ihrer nach außen zurückge¬ bogenen Enden (7a, 8a) auf ihren Außenseiten mit mindestens drei Innenringen (20) fest verbunden sind und daß die nach außen zurückgebogenen Enden (7a, 8a; 11a, 12a) von Hauptbewehrungs- (7, 8, 9, 10) und Wendelstäben (11, 12) auf ihren Außen¬ seiten mit mindestens drei Außenringen (21) fest verbunden sind.
    15. Bewehrungselement nach Anspruch 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Bewehrungselement als vorgefertigtes Bauteil eine teilweise Vorspannung aufweist.
    16. Bewehrungselement nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Stahlmantel (5a) als Wellrohr ausgebildet ist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP0935034B1|2007-04-11|Verfahren zur Herstellung einer Verankerung, Verankerungsteil und Spannelement zu diesem Zweck
    US4773198A|1988-09-27|Post-tensioning anchorages for aggressive environments
    KR900008987B1|1990-12-17|조립식 건축모듈
    US8065845B1|2011-11-29|Anchorage with tendon sheathing lock and seal
    US4666326A|1987-05-19|Reinforcing bar coupling system
    US6098356A|2000-08-08|Method and apparatus for sealing an intermediate anchorage of a post-tension system
    US6532711B2|2003-03-18|Reinforcing bar splice and method
    US6176051B1|2001-01-23|Splice chuck for use in a post-tension anchor system
    US6843031B1|2005-01-18|Bonded monostrand post-tension system
    EP0606820B1|1997-03-12|Spannverankerung für mindestens ein innerhalb eines Hüllrohres verlaufendes Zugelement und Verfahren zum Herstellen der Spannverankerung
    RU2175702C2|2001-11-10|Строительная система, содержащая отдельные строительные элементы
    US6761002B1|2004-07-13|Connector assembly for intermediate post-tension anchorage system
    DE60102061T4|2009-10-22|Individuell geschützte Litze, deren Verwendung in der Bautechnik und Verfahren zu deren Herstellung
    US6151850A|2000-11-28|Intermediate anchorage system utilizing splice chuck
    US6631596B1|2003-10-14|Corrosion protection tube for use on an anchor of a post-tension anchor system
    US7950196B1|2011-05-31|Sealing trumpet for a post-tension anchorage system
    US4848052A|1989-07-18|Spacer for tension member
    JP2005518487A|2005-06-23|グラウトが注入された高強度のパイプ連結器
    US2371882A|1945-03-20|Tensioning and anchoring of cables in concrete or similar structures
    CA2008392C|1995-01-31|Apparatus for enhancing structural integrity of masonry structures
    CA2762051C|2017-01-03|High elongation fibre with good anchorage
    EP1029138B1|2003-03-19|Umlaufende bügel und binder zur verstärkung von bauelementen, durch umlaufenden bügel oder binder verstärkte bauelemente und verfahren zur konstruktion solcher bauelemente
    JP2009526928A|2009-07-23|組積構造物のためのユニット化されたポストテンションブロックシステム
    DE3507732C2|1987-12-10|
    US6658684B2|2003-12-09|Cable with parallel wires for building work structure, anchoring for said cable and anchoring method
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0181898A1|1986-05-28|
    AU4353185A|1985-12-13|
    DE3418318A1|1985-11-21|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    NL77015C|||||
    US2449276A|1943-09-30|1948-09-14|Chalos Marcel|Pretensioned reinforcement|
    FR1011419A|1949-02-03|1952-06-23||Perfectionnements aux câbles destinés à la réalisation de constructions en béton précontraint|
    GB711452A|1952-08-29|1954-06-30|Wladyslaw Marian Julian Ryzews|Improvements in reinforced concrete structures|
    FR2163382A1|1971-12-17|1973-07-27|Sonneville Roger||
    FR2318273A1|1975-07-17|1977-02-11|Freyssinet Int Stup|Element en beton precontraint par armatures tendues avant betonnage, notamment traverse de chemin de fer|
    FR2423605A1|1978-04-21|1979-11-16|Trouillard Sa|Procede de precontrainte avec armatures speciales d'un type unique pour les cas de precontrainte mixte|
    DE2944878A1|1979-11-07|1981-05-21|Dyckerhoff & Widmann Ag|Korrosionsgeschuetztes bewehrungselement fuer beton|EP0338388A2|1988-04-20|1989-10-25|Tgb Technogrundbau Gmbh|Spannbarer Erdanker|
    EP0393013A1|1989-04-12|1990-10-17|Vorspann-Technik Gesellschaft m.b.H.|Spannbündel aus mehreren Spanngliedern wie Litzen, Stäben oder Drähten|
    EP0505351A1|1991-03-19|1992-09-23|Vorspann-Technik Gesellschaft m.b.H.|Spannbündel für vorgespannte Tragwerke aus Beton|
    GB2314100A|1996-06-14|1997-12-17|Techbuild Composites Limited|Reinforcing bars or rock bolts|FR7337M|1968-01-11|1969-10-13|||
    GB1284753A|1969-06-11|1972-08-09|I C O S Impresa Costruzioni Op|Method of constructing earth-retaining walls|
    DE2118195A1|1971-04-08|1972-11-02|||AT407766B|1989-02-27|2001-06-25|Vorspann Technik Gmbh|Spannbündel|
    DE19711002C2|1997-03-17|1999-12-30|Suspa Spannbeton Gmbh|Vorgefertigtes Zugglied, insbesondere als Umfangsspannglied für Großbehälter aus Beton|
    DE19918438A1|1999-04-23|2000-11-09|Dyckerhoff & Widmann Ag|Korrosionsgeschütztes Stahlzugglied|
    DE20117382U1|2001-10-24|2002-01-03|Dwk Drahtwerk Koeln Gmbh|Ummantelter Spann- oder Armierungsstahl|
    法律状态:
    1985-12-05| AK| Designated states|Designated state(s): AU JP US |
    1985-12-05| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-01-14| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985902519 Country of ref document: EP |
    1986-05-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985902519 Country of ref document: EP |
    1988-06-15| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985902519 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]