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WO1999015744A1 - Verfahren und bandförmiges zugglied zur ertüchtigung und/oder sanierung von stahlbeton- oder spannbeton-tragwerken sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren und bandförmiges zugglied zur ertüchtigung und/oder sanierung von stahlbeton- oder spannbeton-tragwerken sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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Publication number
WO1999015744A1
WO1999015744A1 PCT/EP1998/006099 EP9806099W WO9915744A1 WO 1999015744 A1 WO1999015744 A1 WO 1999015744A1 EP 9806099 W EP9806099 W EP 9806099W WO 9915744 A1 WO9915744 A1 WO 9915744A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tension member
concrete surface
prestressed
concrete
force
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/006099
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter ANDRÄ
Markus Maier
Dieter Sandner
Original Assignee
Leonhardt, Andrä Und Partner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leonhardt, Andrä Und Partner filed Critical Leonhardt, Andrä Und Partner
Priority to DE59811116T priority Critical patent/DE59811116D1/de
Priority to DK98955408T priority patent/DK1025323T3/da
Priority to JP2000513026A priority patent/JP4152070B2/ja
Priority to US09/509,259 priority patent/US6385940B1/en
Priority to EP98955408A priority patent/EP1025323B1/de
Priority to AT98955408T priority patent/ATE263296T1/de
Publication of WO1999015744A1 publication Critical patent/WO1999015744A1/de

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    • E04—BUILDING
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    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04G2023/0255—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements whereby the fiber reinforced plastic elements are stressed
    • E04G2023/0259—Devices specifically adapted to stress the fiber reinforced plastic elements
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    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
    • E04G2023/0262—Devices specifically adapted for anchoring the fiber reinforced plastic elements, e.g. to avoid peeling off

Definitions

  • the invention relates to a method for upgrading and / or renovating reinforced concrete or prestressed concrete structures, wherein a prestressed band-shaped tension member is connected to the concrete surface of the structure by means of a composite.
  • brackets made of steel or reinforced concrete are anchored to the concrete surface, and the tension member is stretched between these brackets. Due to the offset between the axis of the tension member and the concrete surface, however, an unfavorable offset moment arises, which has to be recorded and forwarded in the bracket anchoring; in addition, a bond between the tension member and the concrete surface can not be made.
  • high-strength, thin and therefore comparatively light strips are preferably used as tension members.
  • These bands made of high-strength materials usually behave linearly elastic until they break; a flowing plateau, i.e. an area with constant force approximated by the expansion path does not appear with such high-strength materials.
  • an adhesive composite in areas where cracks have to be bridged, an adhesive composite can be selected which itself has a certain deformability, ie has a high modulus of deformation, so that in the event of a crack opening, expansion compensation in the tension member can take place over a length which is significantly greater than the increase in the crack width.
  • Such adhesive composite with a high deformation modulus are unsuitable as permanent anchoring because of the creep losses associated therewith.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned and to provide a method for retrofitting and / or renovating reinforced concrete or prestressed concrete structures in which the risk of breakage in the range of avoiding an offset moment when the band-shaped tension member is directly applied to the concrete surface Cracks avoided, but at the same time creep losses can be excluded.
  • the tension member is prestressed only in a central region of its length and is connected to the concrete surface by means of a first composite with a high deformation modulus and that the tension member is connected at its two end regions in the non-prestressed state to the concrete surface by means of a second compound with a low deformation modulus.
  • the first and the second composite means are preferably adhesive composite means.
  • the non-prestressed overhang in the two end regions of the tension member serves as anchoring and reinforcement. Since in this non-prestressed area an adhesive composite with a low deformation modulus, i.e. a largely rigid adhesive compound is used, the prestressing force is largely transmitted to the concrete without creeping losses.
  • the surface-flush arrangement of the band-shaped tension member prevents the occurrence of an offset torque.
  • a separate anchoring and reinforcement is not necessary, because these functions are particularly simple and can be achieved in a space-saving manner by the rigid adhesive connection of the non-prestressed end regions of the traction means to the concrete surface.
  • the invention further relates to a band-shaped tension member for upgrading and / or renovating reinforced concrete or prestressed concrete structures.
  • the tension member according to the invention is characterized in that the tension member is prestressed only in a central region of its length and to the concrete surface by means of a first composite means, preferably adhesive composite means is connected to a high deformation module and is connected at its two end regions in the non-prestressed state to the concrete surface by means of a second compound, preferably with a low deformation module.
  • the tension member can consist of steel, plastic or preferably carbon fibers.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method with a band-shaped tension member arranged on the concrete surface of the structure, tensioning devices acting thereon and end anchors.
  • this device is characterized in that the tensioning device has a force-transmitting body which is non-positively connected to the band-shaped traction means and which is m It is displaceable in the longitudinal direction of the traction mechanism that a tensioning drive can be used between the force-transmitting body and the base body and that at least one spacer can be used between mutually facing abutment surfaces of the base body and the force-transmission body.
  • This tensioning device which is arranged at one or preferably at both ends of the central, prestressed area of the tension member, creates in a structurally simple and space-saving manner the possibility of applying the required pretensioning force to the middle area of the tension member, the two end areas lying beyond the force introduction points of the tension member remain untensioned.
  • 1 is a simplified representation of a reinforced concrete or prestressed concrete structure with an attached tension member
  • FIG. 4 is a view of the tensioning device in the direction of arrow IV in FIG. 2,
  • FIG. 5 is a view of the tensioning device in the direction of arrow V in Fig. 3,
  • FIGS. 2-5 shows the clamping device according to FIGS. 2-5 in an exploded view
  • FIG. 7 in a representation corresponding to FIG. 1, a reinforced concrete or prestressed concrete structure with a tension member applied by a modified method
  • Fig. 8 in a schematic longitudinal section, the ends of several superimposed tension members.
  • a band-shaped tension member 3 which consists for example of carbon fibers, is applied to its concrete surface 2.
  • the central region 3a of the tension member 3 is prestressed between two force introduction points 4 by a prestressing force indicated by arrows 5 in FIG. 1.
  • the tension member 3 is not prestressed in its two end regions 3b located beyond the force introduction points 4.
  • the band-shaped tension member 3 is connected to the concrete surface 2 by means of a first adhesive compound which has a relatively high modulus of deformation.
  • the tension member 3 is connected to the concrete surface 2 by means of a second adhesive compound, which has a deformation module that is considerably lower than that; this second adhesive compound is largely rigid in the hardened state.
  • a tensioning device 7 is arranged at each of the two force introduction points 4, as shown in FIGS. 2-6.
  • Each tensioning device 7 has a plate-shaped base body 8 which is fastened to the base of a flat recess 9 of the concrete surface 2, preferably glued on.
  • a in plan T-shaped Kraftem effets 1969 10 is attached with its T-stem 10a on the underside of the band-shaped tension member 3, preferably glued and is so m a recess 11 of the base body 8 that the Kraftem effets crusher 10 also m of the recess 9 Concrete surface 2 is sunk.
  • the connecting surface connected to the connecting member 3, preferably by gluing, ie the upper side of the T-arm 10a of the force introduction body 10 lies in the plane of the concrete surface 2.
  • connection between the T-shaped force introduction body 0 and the band-shaped tension member 3 can alternatively also be carried out as follows:
  • the T-arm 10a can be made longer than shown;
  • a second T-shaped force introduction body (not shown) can on the first force introduction body
  • lamellae for example steel lamellae
  • the tension member 3 can be glued to the tension member 3 and connected to the force introduction body 10, for example also glued or positively connected.
  • a hydraulic or mechanical tensioning element of a tensioning drive 12 which is supported on the base body 8, acts on the two T-arms 10b of the force introduction body 10.
  • the tensioning drive 12 has two hydraulic tensioning cylinders 12a which are arranged on both sides of the T-arm 10a and which act on the two T-arms 10b.
  • An angular cover 13 is connected to the base body 8 and serves to fasten the tensioning drive 12. After application, the tension member 3 is prestressed in its central region 3a on the concrete surface 2 before the first adhesive composite has hardened between the tensioning drives 7 of the two force application points 5.
  • At least one spacer 14 is used between mutually facing abutment surfaces 10c of the force introduction body 10 and abutment surfaces 8a of the base body 8.
  • the spacers 14 consist of a plurality of pieces of sheet metal, with which the force transmission body 10 is wedged relative to the base body 8.
  • the tensioning drive 12 can be removed from the tensioning device 7 in order to be used for prestressing another tension member.
  • the force transmission body 10 is also provided on its underside with an adhesive compound which hardens to a largely rigid adhesive connection after the tensioning process.
  • the end regions 3b of the tension member 3 are fixed to the concrete surface 2 by means of an adhesive compound which is largely rigid after hardening.
  • the end regions 3b attached to the concrete surface 2 in this way form a reinforcement for the two ends of the tension member 3.
  • the pretensioning force for the central region 3a was introduced at two force introduction points 4 each lying between the central region 3a and the adjoining end region 3b. Deviating from this, it is shown in FIG. 7 that the pretensioning force 5 can be introduced via force introduction points 4 'located at the ends of the tension member 3 after the first adhesive composite has been applied only in the central region 3a.
  • the ends of the tension member 3 are detached, for example cut off, from the tensioning devices arranged at the force introduction points 4 '.
  • the end regions 3b of the tension member 3 are folded up, provided with the second adhesive compound and fixed to the concrete surface 2 with this.
  • a plurality of band-shaped tension members 3, 3 ' can be applied one above the other.
  • the lowest band-shaped tension member 3 m is applied to the concrete surface 2 in the manner already described.
  • a second band-shaped tension member 3 ' is again placed on the top of the first band-shaped tension member 3 with an adhesive composite with a high deformation modulus (represented by a wavy line).
  • the clamping devices 7 arranged at the two ends apply the required pretensioning force.
  • the end of the tension member 3' is separated from the tensioning device 7 in the manner described.
  • the end regions 3b ' are folded up, coated with the adhesive compound with a low deformation modulus and glued to the concrete surface 2.
  • This process can be repeated several times in order to apply a plurality of tension members one above the other, the end regions 3b, 3b '... being rigidly attached directly to the concrete surface 2.
  • the tensioning device 7 can be completely detached from the concrete surface 2; instead, only the base plate 8 can remain, while all other parts of the clamping device 7 are removed.

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Abstract

Zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken wird ein bandförmiges Zugglied (3) in seinem mittleren Bereich (3a) zwischen Krafteinleitungsstellen (4) vorgespannt und mit der Betonoberfläche (2) mittels eines ersten Klebeverbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden. Die beiden Endbereiche (3b) des Zuggliedes (3) werden mit der Betonoberfläche (2) mittels eines zweiten Klebeverbundmittels mit niedrigem Verformungsmodul verbunden und bilden jeweils eine Rückhängebewehrung für das Zugglied (3). Die Endbereiche (3b) des Zuggliedes (3) sind nicht vorgespannt.

Description

Verfahren und bandförmiges Zugglied zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton- Tragwerken, wobei ein vorgespanntes bandförmiges Zugglied über Verbundmittel mit der Betonoberfläche des Tragwerks verbunden wird.
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit (Ertüchtigung) oder zur Wiederherstellung der ursprünglichen Tragfähigkeit (Sanierung) von Tragwerken aus Stahlbeton oder Spannbeton ist es bekannt, nachträglich an der Außenseite der Tragwerke vorgespannte Zugglieder anzubringen. Zu deren Verankerung werden beispielsweise Konsolen aus Stahl oder Stahlbeton an die Betonoberfläche angedübelt, und das Zugglied wird zwischen diesen Konsolen gespannt. Durch den Versatz zwischen der Achse des Zuggliedes und der Betonoberfläche entsteht jedoch ein ungünstiges Versatzmoment, das in der Konsolenverankerung aufzunehmen und fortzuleiten ist; außerdem kann ein Verbund zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche nicht hergestellt werden.
Um diese durch den Versatz zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche bedingten Nachteile zu vermeiden, ist es bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung bekannt, zur Ertüchtigung und/oder zur Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken nachträglich bandförmige Zugglieder auf die Betonoberfläche aufzukleben. Ein solcher durchgehender Klebeverbund ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Risse im Beton vorhanden sind oder auftreten können und wenn die Öffnung dieser Risse behindert werden soll.
Wenn Zugglieder in gespanntem Zustand auf eine Betonoberfläche geklebt werden, so wird die Klebefuge auf Dauer durch die aus der Einleitung der Vorspannkraft resultierende Schubkraft beansprucht. Um Kriechverluste infolge dieser Schubbeanspruchung der Klebefuge zu vermeiden, werden Klebstoffe mit möglichst geringem Verformungsmodul verwendet, die eine im ausgehärteten Zustand weitestgehend starre Klebefuge ergeben.
Als Zugglieder werden aus Handhabungsgründen vorzugsweise hochfeste, dünne und damit vergleichsweise leichte Bänder eingesetzt. Diese Bänder aus hochfesten Materialien verhalten sich üblicherweise bis zum Bruch linear elastisch; ein Fließplateau, d.h. ein Bereich mit über den Dehnungsweg angenäherte gleichbleibender Kraft, stellt sich bei solchen hochfesten Materialien nicht ein.
Wenn so beschaffene bandförmige vorgespannte Zugglieder Risse in der Betonoberfläche überbrücken, die sich bei der Belastung des Tragwerks öffnen, so besteht bei dem beschriebenen starren Klebeverbund die Gefahr, daß das Zugglied jenseits der beiden Rißufer im Rißbereich so weit gedehnt wird, daß es zu einem plötzlichen Bruch kommt, ohne daß sich dieser in Form einer plastischen Verformung ankündigen würde.
Dieser Mangel an Duktilität ist nachteilig und schränkt den möglichen Ausnutzungsgrad der Zugglieder wesentlich ein. Daher muß in Bereichen, in denen Risse zu überbrücken sind, ein Klebeverbundmittel gewählt werden, das selbst eine bestimmte Verformbarkeit aufweist, d.h. einen hohen Verformungsmodul hat, so daß bei einer Rißöffnung ein Dehnungsausgleich im Zugglied über eine Länge stattfinden kann, die deutlich größer ist als der Zuwachs der Rißbreite. Derartige Klebeverbundmittel mit hohem Verformungsmodul sind aber wegen der damit verbundenen Kriechverluste als Dauerverankerung ungeeignet.
Darüber hinaus besteht das Problem, daß an den Enden vorgespannter Zugglieder die Zugkräfte in die Unterkonstruktion eingeleitet werden müssen. Bei herkömmlichen Spannbetonkonstruktionen wird hierfür eine sogenannte Rückhängebewehrung vorgesehen, die die Rißbildung unmittelbar hinter der Spanngliedverankerung verhindert. Auch bei nachträglich aufgebrachten vorgespannten Zuggliedern ist eine solche Rückhängebewehrung erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken zu schaffen, bei dem unter Vermeidung eines Versatzmomentes bei unmittelbarer Aufbringung des bandförmigen Zuggliedes an der Betonoberfläche die Bruchgefahr im Bereich von Rissen vermieden, gleichzeitig aber Kriechverluste ausgeschlossen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zugglied nur in einem mittleren Bereich seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche mittels eines ersten Verbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden wird und daß das Zugglied an seinen beiden Endbereichen m nichtvorgespanntem Zustand mit der Betonoberfläche mittels eines zweiten Verbundmittels mit niedrigem Verformungsmodul verbunden wird. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Verbundmittel Klebeverbundmittel .
Im vorgespannten, an sich über den größten Teil der Länge des Zuggliedes erstreckenden Bereich werden von Haus aus keine Schubkräfte zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche über das Verbundmittel übertragen. Nur wenn Dehnungen und insbesondere Rißbildungen im Beton auftreten, kommt es in örtlich eng begrenzten Bereichen zur Übertragung von Schubkräften zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche. Da m diesem mittleren Bereich des Zuggliedes jedoch ein vergleichsweise schubweiches Verbundmittel verwendet wird, erfolgt ein Dehnungsausgleich im Zugglied über die Rißbreite ninweg, so daß sich insgesamt ein duktiles Verfahren einstellt .
Der nicht vorgespannte Überstand m den beiden Endbereichen des Zuggliedes dient als Verankerung und Rückhängebewehrung. Da m diesem nicht-vorgespannten Bereich ein Klebeverbundmittel mit niedrigem Verformungsmodul, d.h. ein weitestgehend starres Klebeverbundmittel verwendet wird, wird die Vorspannkraft hier weitestgehend ohne Kriechverluste m den Beton übertragen.
Die oberflächenbündige Anordnung des bandförmigen Zuggliedes verhindert das Auftreten eines Versatzmomentes. Eine gesonderte Verankerung und Rückhängebewehrung ist nicht erforderlich, da diese Funktionen m besonders einfacher und platzsparender Weise durch die starre Klebeverbmdung der nicht vorgespannten Endbereiche des Zugmittels mit der Betonoberfläche erzielt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein bandförmiges Zugglied zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken. Ausgehend von einem bekannten bandförmigen Zugglied, das im vorgespannten Zustand mit der Betonoberfläche des Tragwerks über Verbundmittel verbunden ist, ist das erfindungsgemäße Zugglied dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied nur m einem mittleren Bereich seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche mittels eines ersten Verbundmittels, vorzugsweise Klebeverbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden ist und an seinen beiden Endbereichen m nicht-vorgespanntem Zustand an der Betonoberfläche mittels eines zweiten Verbundmittels, vorzugsweise mit niedrigem Verformungsmodul verbunden ist. Das Zugglied kann aus Stahl-, Kunststoff- oder vorzugsweise Kohlefasern bestehen.
Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem an der Betonoberfläche des Tragwerks angeordneten bandförmigen Zugglied, daran angreifenden Spannvorrichtungen und Endverankerungen. Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung einen mit dem bandförmigen Zugmittel kraftschlüssig verbundenen Kraftemleitungskörper aufweist, der gegenüber einem am Tragwerk befestigten Grundkörper m Längsrichtung des Zugmittels verschiebbar ist, daß zwischen dem Kraftemleitungskörper und dem Grundkörper ein Spannantrieb einsetzbar ist und daß zwischen einander zugekehrten Widerlagerflächen des Grundkörpers und des Kraftemleitungs- körpers mindestens ein Distanzstück einsetzbar ist.
Diese Spannvorrichtung, die an einem oder vorzugsweise an beiden Enden des mittleren, vorgespannten Bereichs des Zuggliedes angeordnet ist, schafft m konstruktiv einfacher und raumsparender Weise die Möglichkeit, die erforderliche Vorspannkraft auf den mittleren Bereich des Zuggliedes aufzubringen, wobei die beiden jenseits der Krafteinleitungsstellen liegenden Endbereiche des Zuggliedes unverspannt bleiben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das m der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigt:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellungsweise ein Stahlbetonoder Spannbeton-Tragwerk mit einem aufgebrachten Zugglied,
Fig. 2 m einer Ansicht in Richtung des Pfeiles II m Fig. 1 eine an der einen Kraftemleitungsstelle des Zuggliedes angeordnete Spannvorrichtung im Ausgangszustand, Fig. 3 die Spannvorrichtung nach Fig. 2 nach dem Vorspannvorgang,
Fig. 4 eine Ansicht der Spannvorrichtung in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine Ansicht der Spannvorrichtung in Richtung des Pfeiles V in Fig. 3,
Fig. 6 die Spannvorrichtung nach den Fig. 2-5 in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 7 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 1 ein Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerk mit einem nach einem abgewandelten Verfahren aufgebrachten Zugglied und
Fig. 8 in einem schematischen Längsschnitt die Enden mehrerer aufeinanderliegender Zugglieder.
Zur Ertüchtigung oder Sanierung eines Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerks 1 ist an dessen Betonoberfläche 2 ein bandförmiges Zugglied 3 aufgebracht, das beispielsweise aus Kohlefasern besteht. Der mittlere Bereich 3a des Zuggliedes 3 ist zwischen zwei Krafteinleitungsstellen 4 durch eine in Fig. 1 mit Pfeilen 5 angedeutete Vorspannkraft vorgespannt. In seinen beiden jenseits der Krafteinleitungsstellen 4 liegenden Endbereichen 3b ist das Zugglied 3 nicht vorgespannt . In seinem mittleren, vorgespannten Bereich 3a ist das bandförmige Zugglied 3 mit der Betonoberfläche 2 mittels eines ersten Klebeverbundmittels verbunden, das einen verhältnismäßig hohen Verformungsmodul aufweist. In seinen beiden Endbereichen 3b ist das Zugglied 3 mit der Betonoberfläche 2 mittels eines zweiten Klebeverbundmittels verbunden, das einen demgegenüber wesentlich niedrigeren Verformungsmodul aufweist; dieses zweite Klebeverbundmittel ist im ausgehärteten Zustand weitestgehend starr.
Wenn bei einer Belastung des Tragwerks 1 ein m der Betonoberfläche 3 vorhandener oder auftretender Riß 6 sich öffnet, so erfolgt infolge der Verformbarkeit des Klebeverbundmittels ein Dehnungsausgleich im Zugglied 3 beiderseits des Risses 6.
Zur Aufbringung der Vorspannkraft für den mittleren Bereich 3a des Zuggliedes 3 st an den beiden Krafteinleitungsstellen 4 jeweils eine Spannvorrichtung 7 angeordnet, wie diese in den Fig. 2-6 dargestellt ist.
Jede Spannvorrichtung 7 weist einen plattenförmigen Grundkörper 8 auf, der am Grund einer flachen Ausnehmung 9 der Betonoberfläche 2 befestigt, vorzugsweise angeklebt ist.
Ein im Grundriß T-förmiger Kraftemleitungskörper 10 ist mit seinem T-Stiel 10a an der Unterseite des bandförmigen Zuggliedes 3 befestigt, vorzugsweise angeklebt und ist so m einer Aussparung 11 des Grundkörpers 8 angeordnet, daß der Kraftemleitungskörper 10 ebenfalls m der Ausnehmung 9 der Betonoberfläche 2 versenkt ist. Die mit dem Zμgglied 3 vorzugsweise durch Klebung verbundene Verbindungsfläche, d.h. die Oberseite des T-Stiels 10a des Krafteinleitungskörpers 10 liegt in der Ebene der Betonoberfläche 2.
Die Verbindung zwischen dem T-förmigen Krafteinleitungskörper 0 und dem bandförmigen Zugglied 3 kann alternativ auch wie folgt ausgeführt werden:
1. Der T-Stiel 10a kann länger als dargestellt ausgeführt werden;
2. ein zweiter T-förmiger Krafteinleitungskörper (nicht dargestellt) kann auf der dem ersten Krafteinleitungskörper
10 gegenüberliegenden Seite angeordnet und mit dem Zugglied 3 sowie dem Krafteinleitungskörper 10 verbunden, vorzugsweise verklebt werden;
3. zur Verbesserung der Krafteinleitung in das bandförmige Zugglied 3 können Lamellen, beispielsweise Stahllamellen, mit dem Zugglied 3 verklebt und mit dem Krafteinleitungskörper 10 verbunden, beispielsweise ebenfalls verklebt oder formschlüssig verbunden werden.
An den beiden T-Armen 10b des Krafteinleitungskorpers 10 greift jeweils ein hydraulisches oder mechanisches Spanneelement eines Spannantriebs 12 an, der sich am Grundkörper 8 abstützt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Spannantrieb 12 zwei beiderseits des T-Stiels 10a angeordnete hydraulische Spannzylinder 12a auf, die an den beiden T-Armen 10b angreifen. Eine winkelförmige Abdeckung 13 ist mit dem Grundkörper 8 verbunden und dient zur Befestigung des Spannantriebs 12. Das Zugglied 3 wird nach der Applikation m seinen mittleren Bereich 3a an der Betonoberfläche 2 vor dem Aushärten des ersten Klebeverbundmittels zwischen den Spannantrieben 7 der beiden Kraftangriffsstellen 5 vorgespannt.
Um das Zugglied 3 an mindestens einer, vorzugsweise jedoch an den beiden Kraftangriffsstellen 4 nach dem Aufbringen der Vorspannkraft gegenüber der Betonoberfläche mechanisch formschlüssig festzulegen, wird zwischen einander zugekehrten Widerlagerflächen 10c des Krafteinleitungskorpers 10 und Widerlagerflächen 8a des Grundkörpers 8 jeweils mindestens ein Distanzstück 14 eingesetzt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Distanzstücke 14 aus mehreren Blechstücken, mit denen der Kraftemleitungskörper 10 gegenüber dem Grundkörper 8 verkeilt wird.
Nach dem Verkeilen kann der Spannantrieb 12 aus der Spannvorrichtung 7 herausgenommen werden, um zum Vorspannen eines anderen Zuggliedes eingesetzt zu werden.
Vorzugsweise ist der Kraftemleitungskörper 10 an seiner Unterseite ebenfalls mit einem Klebeverbundmittel versehen, das nach dem Spannvorgang zu einer weitestgehend starren Klebeverbindung aushärtet .
Die Endbereiche 3b des Zuggliedes 3 werden an der Betonoberfläche 2 mittels eines Klebeverbundmittels festgelegt, das nach dem Aushärten weitestgehend starr ist. Die so an der Betonoberfläche 2 angebrachten Endbereiche 3b bilden eine Rückhängebewehrung für die beiden Enden des Zuggliedes 3. Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wurde die Vorspannkraft für den mittleren Bereich 3a an zwei jeweils zwischen dem mittleren Bereich 3a und dem anschließenden Endbereich 3b liegenden Krafteinleitungsstellen 4 eingeleitet. Abweichend hiervon ist m Fig. 7 dargestellt, daß die Vorspannkraft 5 über an den Enden des Zuggliedes 3 liegenden Krafteinleitungsstellen 4' eingeleitet werden kann, nachdem das erste Klebeverbundmittel nur im mittleren Bereich 3a aufgetragen wurde. Nachdem dieses erste Klebeverbundmittel ausgehärtet ist, werden die Enden des Zuggliedes 3 von den an den Krafteinleitungsstellen 4 ' angeordneten Spannvorrichtungen gelöst, beispielsweise abgeschnitten. Die Endbereiche 3b des Zuggliedes 3 werden hochgeklappt, mit dem zweiten Klebeverbundmittel versehen und mit diesem an der Betonoberfläche 2 festgelegt.
In Fig. 8 ist gezeigt, daß nacheinander mehrere bandförmige Zugglieder 3, 3' übereinander appliziert werden können. Zunächst wird das unterste bandförmige Zugglied 3 m der schon beschriebenen Weise auf die Betonoberfläche 2 aufgebracht. Nach dem Aushärten der Klebeverbundmittel unter dem mittleren Bereich 3a und dem Endbereich 3b wird ein zweites bandförmiges Zugglied 3' auf der Oberseite des ersten bandförmigen Zuggliedes 3 wiederum mit einem Klebeverbundmittel mit hohem Verformungsmodul (dargestellt durch eine Wellenlinie) aufgelegt. Die an den beiden Enden angeordneten Spannvorrichtungen 7 bringen die erforderliche Vorspannkraft auf. Nachdem das Klebeverbundmittel unter dem mittleren Bereich 3a' ausgehärtet ist, wird das Ende des Zuggliedes 3' in der beschriebenen Weise von der Spannvorrichtung 7 getrennt . Die Endbereiche 3b' werden hochgeklappt, mit dem Klebeverbundmittel mit niedrigem Verformungsmodul bestrichen und an der Betonoberfläche 2 angeklebt.
Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, um nacheinander mehrere Zugglieder übereinander zu applizieren, wobei jeweils die Endbereiche 3b, 3b'... unmittelbar an der Betonoberfläche 2 starr befestigt werden.
Die Spannvorrichtung 7 kann nach dem Aufbringen aller Zugglieder 3, 3' ... vollständig von der Betonoberfläche 2 gelöst werden; stattdessen kann auch nur die Grundplatte 8 verbleiben, während alle anderen Teile der Spannvorrichtung 7 entfernt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken, wobei ein vorgespanntes bandförmiges Zugglied (3) über Verbundmittel mit der Betonoberfläche (2) des Tragwerks (1) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) nur in einem mittleren Bereich (3a) seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche (2) mittels eines ersten Verbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden wird und daß das Zugglied (3) an seinen beiden Endbereichen (3b) in nicht-vorgespanntem Zustand mit der Betonoberfläche (2) mittels eines zweiten Verbundmittels mit niedrigem Verformungsmodul verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Verbundmittel jeweils ein Klebeverbundmittel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) nach der Applikation seines mittleren Bereiches (3a) an der Betonoberfläche (2) vor dem Aushärten des ersten
Klebeverbundmittels zwischen den beiden Kraftangriffsstellen (4) vorgespannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft für den mittleren Bereich (3a) an zwei jeweils zwischen dem mittleren Bereich (3a) und dem anschließenden Endbereich (3b) liegenden Krafteinleitungsstellen (4) eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Klebeverbundmittel nur im mittleren Bereich (3a) aufgetragen wird, daß die Vorspannkraft über an den Enden des Zuggliedes (3) liegenden Krafteinleitungsstellen (4') eingeleitet wird, daß nach dem Aushärten des ersten Klebeverbundmittels die Enden des Zuggliedes (3) von den Krafteinleitungsstellen (4') gelöst werden und daß die Endbereiche (3b) des Zugglieds (3) mittels des zweiten Klebeverbundmittels an der Betonoberfläche (2) festgelegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) an mindestens einer der beiden Kraftangriffsstellen (4) nach dem Aufbringen der Vorspannkraft gegenüber der Betonoberfläche (2) mechanisch formschlüssig festgelegt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere bandförmige Zugglieder (3, 3') übereinander appliziert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) vor dem Vorspannen an der Kraftangriffsstelle (4) durch Klebung mit einem relativ zur Betonoberfläche (2) verschiebbaren Krafteinleitungskörper (10) verbunden wird.
9. Bandförmiges Zugglied (3) zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerken, das im vorgespannten Zustand mit der Betonoberfläche des Tragwerks über Verbundmittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (3) nur in einem mittleren Bereich (3a) seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche (2) mittels eines ersten Verbundmittels, vorzugsweise Klebeverbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden ist und an seinen beiden Endbereichen (3b) in nicht-vorgespanntem Zustand mit der Betonoberfläche (2) mittels eines zweiten Verbundmittels, vorzugsweise Klebeverbundmittels mit niedrigem Verformungsmodul verbunden ist .
10. Zugglied nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Stahl-, Kunststoff- oder vorzugsweise Kohlefasern besteht .
11. Vorrichung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7 mit einem an der Betonoberfläche des Tragwerks angeordneten bandförmigen Zugglied, daran angreifenden Spannvorrichtungen und Endverankerungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (7) einen mit dem bandförmigen Zugmittel (3) kraftschlüssig verbundenen Krafteinleitungskörper (10) aufweist, der gegenüber einem am Tragwerk (1) befestigten Grundkörper (8) in Längsrichtung des Zugmittels
(3) verschiebbar ist, daß zwischen dem Krafteinleitungskörper (10) und dem Grundkörper (8) ein Spannantrieb (12) einsetzbar ist, und daß zwischen einander zugekehrten Widerlagerflächen (8a, 10c) des Grundkörpers (8) und des Krafteinleitungskörpers (10) mindestens ein Distanzstück (14) einsetzbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (8) und der Krafteinleitungskörper (10) in der Weise in einer Ausnehmung (9) der Betonoberfläche (2) versenkt sind, daß eine mit dem Zugglied (3) vorzugsweise durch Klebung verbundene Verbindungsfläche in der Ebene der Betonoberfäche (2) liegt.
13. Vorrichung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Krafteinleitungskörper (10) im Grundriß T-förmig ist und mit seinem T-Stiel (10a) mit dem Zugglied (3) verbunden, vorzugsweise verklebt ist und daß an den beiden T- Armen (10b) jeweils ein hydraulisches oder mechanisches Spannelement des Spannantriebs (12) angreift.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die T-Arme (10b) die Widerlagerflächen (10c) für die einzulegenden Distanzstücke (14) bilden.
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