CH301364A - Verfahren zum Vorspannen von Stahlbetonbauteilen. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Vorspannen von     Stahlbetonbauteilen.       Die Erfindung bezieht sieh auf ein     Ver-          faleren    zum Vorspannen von     Stalilbetonbau-          teilen    unter Verwendung von     Bündeln    aus  zum Beispiel flachen oder     runden        Beweh-          run@gsstählen.    Die     Erfindung    besteht.

   darin,  dass die in einer röhrenförmigen Aussparung       ,--führten        Bewehrungsstähle    in einen starren       1Conuskopf        einzementiert.    werden, der in  einem an die röhrenförmige     Aussparung    an  schliessenden, um den Konus einen     Hohlrauen          bildenden        1'lundstück    verschiebbar angeordnet  ist,

   dass der Bonuskopf nach dein Erhärten  des Zementmörtels zur Durchführung der       Vorspannitn@g-    nach aussen     gezogen    und der       1lohlraum    zwischen     honuskopf        und.        1lund-          stüek        init    Zementmörtel     aus-efüllt.,    zum Bei  spiel     ausgepresst    wird.  



  Die     Erfindunu    wird     nachstehend    an     1iand          der        Zeichnung    beispielsweise näher erläutert.       Fig.    1 ist ein Schnitt durch einen Teil eines       @tahl'betonkörpers    vor     dein    Anspannen des       aeis        Plaelistählen    bestehenden     Bewehrungs-          bün    de     1s,          Fi;

  -.        ''    ist ein     Querschnitt    durch das     Be-          welii-ungsbündel    nach der Linie     C-D    in       Fi-.1.        Fig.3    ist ein Schnitt durch den Beton  körperteil der     Fig.    1 nach dein Anspannen des       l#')ewelirun-sbündels,          Fig.4    ist ein 'Schnitt durch den Beton  körperteil der     Fig.    1 unter Verwendung von  Rundstählen, vor dem Anspannen des     Beweh-          rungsbündels,

              Fig.5    ist ein     Querschnitt    durch das     Be-          wehrungsbündel    nach der Linie     E-P    in       Fig.    4,       Fig.    6 ist eine Draufsicht. von aussen auf  den Spannkopf,       Fig.    7 ist ein Längsschnitt durch die Vor  spannvorrichtung für eine andere Ausfüh  rungsart des Verfahrens,       Fig.    8 stellt. die Teile der     Fig.    7 nach     Fort-          nahme    der Presse im     Endzustand    dar, .

         Fig.    9 ist ein Querschnitt nach     dier        Linie          A-B,          Fig.    1'0 ist. ein Querschnitt nach der Linie       TC-L,    und       Fig.    11 ist ein     Querschnitt    nach der Linie       G-II    in     Fig.    7,       Fig.    h ist ein     Querschnitt    durch einen  eine Abbiegung bildenden Teil der     zur    Füh  rung eines     Stabbündels    dienenden Blechröhre.  



       Fig.    13 ist ein Querschnitt nach der Linie       P-Q    in     Fig.    12,       Fig.14    ist ein Längsschnitt durch eine       gegebenenfalls    auf der andern Seite des Bau  teils verwendbare Verankerung des     Stab-          bün:

  dels,          Fig.1'5    ist ein Querschnitt nach der Linie       R-S    in     Fig.    14,       Fig.16-18    veranschaulichen im Längs  schnitt die     Vorspannvorrichtung    für drei  Stufen einer weiteren     Ausführungsart    des       Verfahrens.     



       Bewehrungsstähle    1 geeigneten Materials       und    Querschnittes werden     bündelweise    zusam-           mengefasst    und mit geeigneten Abstands  haltern in     röhrenförmigen    Aussparungen des  erhärteten Betonkörpers 9 verlegt, wobei im  vorliegenden Falle die röhrenförmige Aus  sparung durch eine Blechröhre 2 gebildet ist.  



  Bei der Ausführungsart nach     Fig.    1  werden Flachstähle 1 (vergleiche     Fig.    2) ver  wendet., die zur Erhöhung der Haftfestigkeit  zweckmässig mit     Aufkerbungen,    Rillen oder  dergleichen versehen sind, wobei die Blech  röhre 2 zweckmässig einen rechteckigen Quer  schnitt. aufweist. An die Röhre 2 schliesst sich  ein -Mundstück 23 aus Blech an.

   Die     Beweh-          rüngsstähle    1 enden. in einem starren Konus  kopf 3 aus     Stahlguss    oder dergleichen, der in  dem Mundstück 23     versehiebbar    ist, Die  Enden der     Bewehrungsstähle    werden in dem       KOIius    3 mit Zementmörtel vergossen, wobei  die Länge des Konus so zu wählen ist., dass im       allgemeinen    die Haftfestigkeit allein aus  reicht, um die Stähle mit Sicherheit. festzu  legen.  



  Bei der     Ausführungsart    nach     Fig.        -I    und  werden für die     Bewehrungsbündel    Rund  stähle     verwendet.    Hierbei ist nach     Fig.    5 der  Querschnitt der     Röhre    2 durch Abschrägen  von Ecken etwas anders gewählt als in     Fig.    2.  Grundsätzlich ist es gleichgültig, welcher  Querschnitt der Röhre     bzw.    dem     Bewehrungs-          bündel    gegeben wird. Nur wird im allgemei  nen ein gewisser Mindestabstand von Stab zu  Stab gewählt, um später das Bündel mit  Zementmörtel vergiessen zu können.

   Wird  glatter Rundstahl verwendet, beidem also die  Haftfestigkeit nicht durch besondere     Aufker-          bungen    oder dergleichen erhöht ist, so kann  eine ausreichende     Verankerung    der Rund  drähte nach     Fig.    4 dadurch sichergestellt wer  den, dass     diese    an den Enden in Form einer  flachen     und,    weiten Spirale aufgebogen oder  dass statt -dessen oder ausserdem kleine Haken  an ihren Enden     angebogen    werden.  



  Bei beiden     Ausführungsformen    erfolgt die  Anspannung des     Bewehrungsbündels    nach  dem Erhärten des     Zementmörtels    im Konus  kopf 3 dadurch, dass dieser gemäss     Fig.    3  durch eine geeignete Vorrichtung nach aussen  gezogen wird. Dies kann zum Beispiel mittels    Schraubenbolzen     2-1        dureh    eine. Presse bekann  ter Art. erfolgen, die in einen Flansch 25 des  Konus 3 von aussen eingeschraubt werden.  



  Nach dem Herausziehen des     Konuskopfes    3  wird der Hohlraum 29 zwischen dem Konus  und dem Mundstück 23 mit Zementmörtel  ausgefüllt bzw. ausgepresst. Wird die Röhre 2  mit Mörtel     verrnossen    oder     nusgepresst,    so er  folgt das Ausfüllen bzw.     Auspressen    des     Zwi-          sehenraum.es    29 zwischen Konus 3 und     Mund-          stüek    zugleich damit. Die! Lage der Zufüh  rungsrohre kann ja nach Art. des Bauwerkes  sehr verschieden sein.

   Im vorliegenden Falle  sind gemäss     Fig.3        zwei    Rohre 26 an dem  Mundstück 23 längsgeführt, die den     einge-          pressten        Zementmörtel    durch Löcher 27, die  von dem Rohr 26     durch    das     Mundstück    23  hindurchgehen, an den Zwischenraum 29 ab  geben. Nach ausreichender Erhärtung des  Zementmörtels wird die     Vorspannvorriehtung,     mittels der der Konus 3 angezogen worden ist,       melöst.     



  Bei der     Ausführungsart    nach     Fig.7-1I     wird der starre     Konuskopf    3 nach Anspannen  der     Bewehrunosstäh.le    1 durch einen auf das  vorstellende Ende des     Konuskopfes        aufsetz-          baren    Teil gegen das Stirnende der Bauteile  abgestützt. Infolgedessen kann sofort. nach  der Abstützung des Spannkopfes die Presse  abgenommen und für das     Vorspannen    des  nächsten     Stabbündels    eingesetzt werden.

    Nach dem Abnehmen der Presse wird der  Hohlraum zwischen Spannkopf und     Mund-          stüclz    wie nach dem     vorbesehriebenen    Ver  fahren durch Zementmörtel ausgefüllt.  



  Die einzelnen     Bewehrungsstähle    1 werden  ebenfalls     zti    Bündeln vereinigt und zunächst  lose in einer Blechröhre 2 geführt, die später  nach     Durchführung    der     Vorspannung    mit       Zem.entinörtel    ausgepresst wird. Die Enden  jedes Bündels werden in dem     konusartigen     Spannkopf 3     ringförmigen    Querschnittes     -e-          fasst    und in diesem mit. bestem Mörtel bzw.

    Beton     vergossen.    Der Spannkopf ist      <  <       seinem     äussern    Ende mit einem Innengewinde       .1    zum Einschrauben des Zugbolzens 5 einer  Ringpresse 6 bekannter Art. und mit einem  Aussengewinde 7 zum Aufschrauben einer      Mutter 8 versehen.

   In der Stirnseite des  Betonbauteils 9 ist eine     Unterlagsplatte    10       einbetoniert.    Eine Lehre, die während des       Betoniervorgan.ges    den Spannkonus 3 und die       L7nterlagsplatte    10 miteinander verbindet  und deren     ;regenseitige    genaue Lage sichert,  kann nach     Erhärten    des     Bauwerkbetons    vor       1>ui-eh,führnng    der     Vorspannung    entfernt  werden.  



  Der Spannvorgang beginnt nach     dein        Ei,-          liärten    des Zementmörtels     ini    Spannkopf da  mit, dass in das innere Gewinde 4 des Spann  kopfes 3 der Zugbolzen 5     eingeseliraubt    wird.       (1)er    den Zugbolzen wird die Ringpresse 6       aufgeschoben    und     auf    die     Unterlagsplatte    1.0       aufgesetzt.    Durch den Zugbolzen ist. die ge  riane Lage der     Ringpresse    von vornherein       "-e;@eben.    Es kann dann sofort mit dem An  spannen begonnen werden.

   Die konische Form  des Spannkopfes 3, dessen Aussenfläche vor  dem Einbetonieren eingefettet werden kann,  ermöglicht ein leichtes Lösen von dem Beton.  Das äussere Gewinde 7 erhält vor dem Ein  betonieren eine provisorische Umwicklung,  damit es während des     Spannvorganges    an dem  umliegenden Beton bzw. der     Unterlagsplatte     10 nicht klemmen kann. Der Spannkopf 3  ist so tief in dem vorzuspannenden Bauteil 9       montiert    worden, dass er     beim    Anspannen der  Stähle 1 durch die Presse um ein solches  Stück über die Stirnwand des Bauteils 9 bzw.

         der        Unterlagsplatte    10 herausgezogen wird,  dass die Mutter 8 auf das Aussengewinde 7       aufgeschraubt    und nach Erreichen der     End-          stellung    festgestellt werden kann. Nachdem  die     Endstellung    erreicht und die     Mutter    fest  gestellt ist, wird die Ringpresse 6 entlastet  und abgenommen. Daran anschliessend wer  den der freigewordene Raum 29 uni und hin  ter      < lein        Spannkopf    3 und die     gesamte    Blech  röhre '' mit     Zementmörtel        ausgepresst.     



  Der beschriebene Spannvorgang     kann     ebenso wie auch bei dem Verfahren nach       Fi#-.1-6    auf beiden Seiten des     Stabsbündels          durchgeführt    werden.     Wenn    es, wie in vielen       Fällen,    namentlich bei kürzeren     Stabbündeln          lyenügt,    die     Vorspannung    nur an einer Seite  des     Stabbündels    vorzunehmen, so können die    Stäbe des Bündels an dein andern Ende von  vornherein fest     einbetoniert    werden.

   Hierzu  werden die Stäbe eines Bündels an ihren  Enden zweckmässig gemäss     Fig.    14 fächer  förmig ausgebreitet. Der so gebildete Fächer  wird ein oder mehrfach     schraubenlinienför-          niig    mit kräftigen Drahtspiralen 14, 14' um  geben und einbetoniert. Gegebenenfalls kann  die Sicherheit der auf diese Weise bewirkten  Verankerung noch dadurch erhöht werden,  dass die Enden der Stäbe zu einem kurzen  Haken 30 umgebogen werden.  



  Um die lichten Abstände zwischen den       Stabreihen    auf der ganzen Länge des     Stab-          bündels,        insbesondere    auch in den     Abbieb#-un.-          gen    einzuhalten, damit ein einwandfreies       Auspressen    der Röhre 2     gesichert    und jede  Rostgefahr auf die Dauer ausgeschlossen ist,  sind gemäss     Fi.g.12    auf der ganzen Länge der       Blechrähre    Abstandhalter in     Gestalt    von  flachen, leistenartigen Eisen 15     zwischen    den  einzelnen     Stabreihen    angeordnet,

   die gemäss       Fig.13    durch einen Steg 16     kammartig    zu  sammengefasst werden     könnnen.        Ferner    kann  man an     Krümmungsstellen    der Blechröhre die  erste Lage der Stäbe an einem losen     Gleit-          blech    20 anliegen lassen, das unter dem an  schliessenden     Deckblee-h    der Röhre 2 liegt.

   Die  Blechröhre besteht gemäss     Fig.    9     zweckmässi;;     aus     zwei    Teilen, und zwar einem Bodenstück  2', das an den beiden Längsseiten mit Falzen  versehen ist, und einem die Decke und die  beiden Seitenwände     bildenden    Stücke 2". Das       Bo.denstüc-k    2' wird zuerst verlegt, es     erfolgt     dann das Verlegen des Bündels, und über das  Bündel wird der Teil 2" verlegt, so dass       dessen    Seitenwände unten in die Falze des  Bodenstückes 2' greifen.

   In die Wandungen  der     Blechröhre    2 können     Vertiefungen,    Grate  (Vorsprünge) oder dergleichen     eingewalzt     sein, um den Haftwiderstand zu     erhöhen.     



  Eine weitere Steigerung der durch diese       Ausführungsart    erzielten Wirtschaftlichkeit,  die darauf beruht, dass die     Presse    nach der  Abstützung des vorgezogenen Spannkopfes  sofort für das Vorspannen eines andern Stab  bündels verwendet werden     kann,    wird bei der       Ausführungsart    nach     Fig.16-18    dadurch      erreicht, dass nach dem     Erhärten    des zum  Auspressen der Blechröhre und des zwischen  Spannkopf und -Mundstück     befindlichen     Hohlraumes     eingebraeliten    (injizierten)

   Mör  tels die     beispielsweise    aus der erwähnten  Mutter und     Unterlaäsplatte    bestehende Ab  stützung abgenommen wird. Infolgedessen  werden auch diese Teile zu anderer Verwen  dung wieder frei, so dass die     Kosten    des Ver  fahrens weiterhin herabgesetzt werden, da       auch    ohne diese     Abstützung    eine zuverlässige       Verankerung:    der Spannbündel einmal durch  den Verbund mit dem     Auspressmörtel    und       andermal    durch den     keilförmig        ausgebildeten     starren Spannkopf gewährleistet ist.  



  Wie bei -der     Ausführungsart    nach     Fig.    7  bis 10 werden die Enden der zunächst lose in  der Blechröhre     \?    geführten     Bewehrungsstähle     1 in dem zweckmässig aus Stahl bestehenden,       konusartigen    Spannkopf 3 in der Lage nach       Fig.16    mit. bestem Mörtel     bzw.    Beton ver  gossen.

   Es wird dann in das innere     Gewinde    4  des Spannkopfes 3 der     Zugbolzen    5 einer  Presse     eingeschraubt    und die Presse auf die       Unterlagsplatte    10     aufgesetzt.    Diese ist bei  der vorliegenden     Ausführungsart.        zweckmässig     nicht, wie bei     Abb.7,    in die Stirnwand des  Bauteils 9 eingelassen, sondern aussen auf die  Stirnwand aufgesetzt.

   Es     wird    alsdann     dureli     eine Presse nach Art der     Fig.7    der Spann  kopf 3 mit seinem Vorderende ein Stück über  die     Stirnseite    des Bauteils bzw. der     Unt.erlags-          pla.tte    10     hinaus        vorgezogen        und    in dieser  Stellung die     ;Mutter    auf das     Aussen:,rewinde     7 des     Spannkopfes    3     aufgeschraubt.,        vergleiche          Fil,-.    17.

   Hierauf wird die Presse entlastet und       abgenommen        und    es wird     nunmehr    der frei  gewordene     Rauni    ?9     uni    und hinter     dein     Spannkopf 3 und die gesamte Blechröhre  mit.

       Zementmörtel        ausgepresst.        Nachdem    der  Zementmörtel erhärtet ist, werden     aueli    die       Mutter    8 und die     Unterlagsplatte    10     abg.e-          nomnien    und weiter     veiivendet,    so dass die       Verankerung    des Spannbündels     nur    durch  den Verbund mit.

   dem     Attspressmörtel    in Ver  bindung mit dem     keilförmig    ausgebildeten  Spannkopf 3     erfolgt.        Gegebenenfalls,    können  die Seitenkräfte, die durch den Spannkopf    auf den Beton     ausgeübt     -erden, noch da  durch     aufgenommen    werden,     da.ss    der Hohl  raum     ?9    mit einer kräftigen, in den Bauteil  einbetonierten Drahtspirale     '_'?    aus Stahl oder  dergleichen     umgeben    wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Vorspannen von Sta'Übeton- bauteilen unter Verwendung von Bündeln aus Bewehrungsstählen, dadureli gekennzeichnet, class die in einer röhreilförmigen Ausspailtng geführten Bewehrungsstälile in einen starren Bonuskopf (3) einzementiert werden, der in einem an die röhrenförmige Aussparung an schliessenden, um den Konus einen Hohlraum bildenden Mundstück (?3)

   verschiebbar an geordnet ist, d-ass der Konuskopf liaeb dem Erhärten des Zementmörtels zur Durchfüh- rung der Vorspannun: nach aussen gezogen und der Hohlraum zwischen Konuskopf <B>(3)</B> und Mundstück (?3) mit Zementmörtel aus gefüllt wird.

   UNTERANSPRÜCHE: l.. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hohlraum zwischen Konus<B>(3)</B> und lIundstüek (?3) zu gleich mit der röhrenförmigen Aussparung mit Zementmörtel ausgefiillt wird.

   ?. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gel@ennzeichnet, dass .nach dem 1;#paii- nen das Mundstück (?3) durch an ihm längs geführte Rohre (?61 und Löcher (27) in Rohr- und 1Iundst.iiekwandung mit Zement mörtel ausgepresst wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gelz:#ennzeichnet, dass bei Verwendung, von Rundstählen diese vor dem Einzementie ren in den Konus (3) naell den Enden iii Form einer flachen Spirale aufgebogen werden. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass bei Verwendun!_ von Rundstählen diese vor dem Einzementie ren in den Konus (3) an den Enden haken artig angebogen werden.

   5. Verfahren nach Patentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass der Konuskopf (3), in weichem die Enden der zu spannen- den Drähte durch eine Zementmörtelfüllung verankert sind, mit. seinem Vorderende über clie Stirnseite des Betonbauteils hinaus vorge zogen und in dieser Stellung durch einen auf (las vorstehende Ende des Konuskopfes auf- .etzbaren Teil (8) gegen das Stirnende des Bauteils absuestützt wird. 6.

   Verfahren nach Unteranspi-ucl, 5, da durch @)-el:eniizeichnet, dass der Bonuskopf an sehiemVorderende mit einem Innengewinde (-l) zum Einschrauben des Zugbolzens der Presse und mit einem Aussengewinde (7<B>)</B> zum Aufschrauben. einer Mutter (8) versehen wird, -die gegen eine Unterlagsplatte (10)

   in der Stirnseite des Bauteils angezogen wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 6, da- durch gekennzeichnet, dass die Abstützung (8, 10) des Bonuskopfes (3) abgenommen 1vird, nachdem der zum Auspressen des hinter dem I%onuskopf entstandenen Hohlraumes ,''?9) und der zur Aufnahme des Starbündels dienenden röhrenförmigen Aussparung des Bauteils (9) eingebrachte Mörtel erhärtet ist.

   B. Verfahren nach Unteransprueli 7, da- dnreh ;ekemizeielinet, dass nm den Hohlraum <B>(</B>29) eine Drahtspirale (22) in den Bauteil einbetoniert wird. 9.

   Verfahren nach Patenanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Vorspannen; mittels des Konnskopfes (3) nur an einer Seite des Stabsbündels vorgenommen wird, während an der andern Seite des Stabbü ndels die hakenförmig umgebogenen Bewehrungs- stäbe (1) fächerföhnig ausgebreitet., schrau- benlin:

   ienförmiä mit Draht (1-I, 1.-t') umgeben und einbetoniert werden. 10. Verfahren nach Patientansprueli, da durch gekennzeichnet, dass die röhrenförmige Aussparung des Bauteils mit einer Blechröhre umgeben wird, indem zuerst ein an beiden Längsseiten gefalzte, Boclenstüek ('") der Blechröhre verlegt,

   dann auf diesem das Stab- bündel verlegt und alLseliliessend ein die Decke und die Seitenwände der Blechröhre bildendes Stück (?") über das Bündel in die Falze des Bodenstiäekes eingesetzt wird. 11. Verfahren nach rnteranspruell 10, da- durch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Bleehröhre mit Vertiefungen versehen werden. 12.

   Verfahren nach Unte_ranspraeh 10, da durch gekennzeiehilet, dass die Wandungen der Blechröhre mit ('Traten versehen werden.