DE2248472C3 - Verfahren zur Herstellung von Plattenbalken aus Spannbeton - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Plattenbalken aus Spannbeton, bei dem eine im wesentlichen rechteckige Tafel einstückig mit mindestens einem unterstützenden, sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Träger gegossen wird, bei dem in dem Träger die sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Bewehrungsstähle zwischen außerhalb der Trägerenden liegenden Verankerungen vorgespannt werden und bei dem die Oberfläche der Tafel auf der Seite der Träger vor dem Aushärten des Betons im wesentlichen eben ausgebildet ist. Typische Betonbauteile dieser Art können im Querschnitt T- oder TT-förmig oder in Form eines aufrechten oder umgekehrten U- oder kastenförmig ausgebildet sein. Derartige Plattenbalken aus Spannbeton sind als großformatige Dachplatten bekannt durch das DE-GM 17 52 576. Es sind ferner durch die DE-PS 64 134 Spannbetonplatten bekannt mit durchgehenden, geradlinig vorgespannten Bewehrungsstäben, bei denen die Auflagerquerschnitte gegenüber der Plattenmitte nach unten zu verstärkt sind, wodurch erreicht wird, daß sich an den Auflagerstellen keine unzulässig hohen Beanspruchungen ergeben.

Wenn derartige Bauteile horizontal angeordnet und mit ihren Enden auf unterstützende Unterlagen aufgesetzt werden, hat das Übergewicht des aus der Vorspannung resultierenden Momentes über das aus dem Eigengewicht resultierenden Moment zur Folge, daß das Bauteil in einem aufwärts gerichteten Bogen aufgewölbt wird, und auf diese Weise die ursprünglich ebene obere Oberfläche der Tafel eine Wölbung erhält, die zu groß ist, um annehmbar zu sein, wenn das Bauteil beispielsweise in einen Fußboden eingebaut werden soll. ]n diesem Fall ist es bisher notwendig gewesen, die unebene obere Oberfläche mit einer Eisenbetondecke zu überdecken, deren Dicke von der Mitte nach den Rändern jeder Platte zunehmen mußte, wenn eine

ίο ebene Fußbodenoberfläche gewünscht wurde. Als Beispiel mag darauf hingewiesen sein, daß der mittlere Bereich jedes den Fußboden bildenden Betonbauteils bis etwa 80 mm höher liegen kann als die Enden des Bauteils, und es ist daraus ersichtlich, daß das Gießen einer Decke einen beträchtlichen Arbeitsaufwand mit sich bringt In der folgenden Beschreibung wird bei »oben«, »unten« und »horizontal« stets von der Lage ausgegangen, die das Bauteil bei bestimmungsgemäßer Verwendung einnimmt

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, einen Plattenbalken aus Spannbeton zu schaffen, bei dem die Herstellung in solcher Weise erfolgt daß die Wölbung der oberen Oberfläche im wesentlichen kompensiert wird und dadurch die Notwendigkeit einer ausgleichenden Deckschicht nicht mehr besteht. Die Tafel wird dabei in der gewohnten ' Weise einstückig mit einem oder mehreren unterstützenden Trägern gegossen und in jeden Träger wird eine Armierung eingebettet und mit Hilfe von außerhalb der Trägerenden angeordneten Verankerungen vorgespannt. Die Oberfläche der Tafel auf der Seite der Träger wird, wie an sich bekannt, als ebene Fläche gegossen, in einer Ebene, die parallel zu der vorgespannten Armierung angeordnet ist. Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird die obere Oberfläche der Tafel, d. h. die Oberfläche auf der Seite, die den Trägern abgewandt ist, gemäß der Erfindung so gestaltet, daß die Dicke der Tafel von ihrer Mitte zu den Trägerenden hin zunimmt und daß nach dem Aushärten des Betons die den Trägern abgewandte Oberfläche der Tafel durch Vorspannung der Träger im wesentlichen eben wird. Diese den Trägern abgewandte Oberfläche der Tafel ist somit vor dem Aushärten im vertikalen Schnitt parallel zu den Trägern gesehen konkav ausgebildet, wobei die Tiefe der Konkavität unter Berücksichtigung des Vorspannungsmomentes und der vorgesehenen Belastung der Tafel so gewählt wird, daß die obere Oberfläche der Tafel im wesentlichen eben ist, wenn die Vorspannung auf das ausgehärtete Bauteil übertragen wird. Der Unterschied der Dicke der Tafel beträgt dabei mindestens 15 mm vorzugsweise 30 bis 50 mm bei einem Plattenbalken von 6 Meter bis 20 Meter Länge. Die auf der Platte gebildete konkave Oberfläche kann einen gekrümmten Kurvenverlauf haben, aber das Gießverfahren wird vereinfacht, wenn die Oberfläche sich aus einer Reihe von ebenen Oberflächenabschnitten zusammensetzt, die unter stumpfen Winkeln gegeneinander stehen. Vorzugsweise wird die unterschiedliche Dicke der Tafel gebildet aus einem mittleren, im wesentlichen ebenen, planparallelen Flächenabschnitt und ?wei geneigten, ebenen Flächenabschnitten, von denen jeder sich vom mittleren Flächenabschnitt bis zum Ende der Tafel erstreckt. Jeder dieser Endabschnitte kann eine Länge aufweisen, die ein Viertel bis ein Drittel der Gesamtlänge des Plattenbalkens beträgt. Eine derartige Ausbildung hat den Vorteil, daß sie bei der Serienfabrikation von Betonbauteilen sehr leicht zu reproduzieren ist.

Die verdickten Endteile der Tafel können so angeordnet sein, daß sie über die Enden des unterstützenden Trägers bzw. der Träger herausragen und auf diese Weise Schultern bilden, die auf horizontalen unterstützenden Trägen, ruhen können, wenn das Bauteil montiert ist Eine derartige Montage, die die strukturelle Tiefe, d. h. die Summe aus der Tiefe der Unterstützung und der Tiefe des zu unterstützenden Teils des gegossenen Betonbauteils verringert, wird ermöglicht durch die verdickten Tafeiendabsrhnitte, welche dick genug gemacht werden können, um die Last in die Zonen jenseits der Enden der Träger zu übertragen. Dies wird seinerseits dadurch ermöglicht, daß die Elimination einer ausgleichenden Deckschicht einen wirtschaftlichen Einsatz von mehr Material in den Endabschnitten der Tafel erlaubt.

Im folgenden werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert

F i g. 1 ist eine Seitenansicht eir es gegossenen Betonbauteiles, bevor die Vorspannung angelegt ist.

F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 1.

F i g. 3 zeigt das Betonbauteil gemäß F i g. 1 nach dem Anlegen der Vorspannung.

F i g. 4 ist eine Seitenansicht eines anderen Betonbauteils vor dem Anlegen der Vorspannung.

F i g. 5 zeigt eine Einzelheit einer Form zum Gießen des Bauteils nach F i g. 4.

F i g. 6 zeigt das Bauteil gemäß F i g. 4 nach dem Anlegen der Vorspannung und auf Unterstützungsträger aufgesetzt.

Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Betonbauteil setzt sich aus einer rechteckigen Tafel 7 und zwei unterstützenden Trägern 8 zusammen, die einstückig mit der Tafel zusammengegossen sind. Die unteren Oberflächen der Träger 8 sind eben und liegen auf einer Ebene des Gußbettes 9 auf. Die übrigen Teile der Form sind der besseren Übersicht wegen weggenommen. Die untere Oberfläche 10 der Tafel 7 ist ebenfalls eben ausgebildet und liegt in einer Ebene, die parallel zum Bett 9 angeordnet ist, während die obere Oberfläche 11 der Tafel konkav gebogen ausgeführt ist und zwar, wie aus den Figuren ersichtlich, in einem in der Zeichenebene liegenden Veriikalschnitt Wie bei der Herstellung von Spannbetonbauteilen dieser Art üblich, ist eine in Längsrichtung verlaufende Armierung 12 zwischen Verankerungen 13, die außerhalb der Enden jedes Trägers angeordnet sind, gespannt und diese Armierungen werden bei dem Gußverfahren in die Träger eingebettet. Die Verankerung der gespannten Armierungen wird aufrechterhalten, bis das Betonbauteil genügend ausgehärtet ist, um die Spannkräfte zu tragen. Die gespannten Armierungen 12, welche vorzugsweise in den unteren Abschnitten der Träger angeordnet sind, sind in den Figuren nur schemalisch angedeutet und es ist offensichtlich, daß jede von ihnen in bekannter Weise aus einem oder mehreren Kabein oder Bündeln von Draht bestehen kann, die mit den Verankerungen 13 unter Spannung verbunden sind. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können die Träger 8 ebenso wie die Tafel 7 auch andere übliche Armierungen enthalten, wie z. B. sich in Längsrichtung erstreckende Stäbe und senkrecht angeordnete Bügi-'l.

W£nn das gegossene Betonbauteil genügend ausgehärtet ist, werden die vorgespannten Armierungen 12 außerhalb der Enden der Träger 8 abgeschnitten und die angelegte Vorspannungskraft bewirkt dann, daß das Bauteil die in Fig.3 dargestellte Form annimmt, d.h.

daß die obere Oberßäche 11 im wesentlichen eben wird, während die untere Oberfläche 10 der Tafel 7 und auch die unteren Oberflächen der Träger 8 nach oben gebogen werden. Im aligemeinen wird diese Wölbung in etwa der gleichen Größenordnung liegen wie die ursprüngliche Konkavität der oberen Oberfläche 11. Wie bereits erwähnt, hängt eine gute Einstellung des Niveaus der oberen Oberfläche 11 von dem richtigen Ausgleich der Konkavität der ursprünglichen Oberfläche, den angelegten Vorspannungskräften und der auf das Bauteil wirkenden Belastung ab und diese Faktoren müssen in jedem einzelnen Falle bestimmt werden.

Das in den Fig.4 und 6 dargestellte Betonbauteil ist ebenfalls aus einer rechteckigen Tafel 14 und zwei oder mehr unterstützenden Trägern zusammengesetzt, aber die Tafel weist hier Endabschnitte 16 auf, die um ein kleines Stück über die Enden der Träger 15 hinausragen. Die Länge dieses Stückes kann beispielsweise 6 bis 15 cm betragen. Die herausragenden Endabschnitte 16 erstrecken sich quer über die ganze Breite der Tafel 14 und dienen als Schultern, welche dazu bestimmt sein können, auf unterstützenden Oberflächen aufzuliegen, wenn das Bauteil in horizontaler Lage montiert wird, in der gleichen Weise wie bei dem Bauteil nach Fig. 1 besitzen die Träger 15 ebene untere Oberflächen, die auf dem ebenen Bett 9 ruhen und die untere Oberfläche der Tafel ist ebenfalls eben ausgebildet Auch die zwischen die Verankerungen 13 eingespannten Armierungen 12 können in der gleichen Art ausgebildet sein. Die obere Oberfläche der Tafel 14 ist, wie gefordert, konkav ausgebildet, aber das gebogene Profil ist hier ersetzt durch eine Anzahl von geraden Linien, d. h. ein mittlerer Flächenabschnitt 17 liegt in einer horizontalen Ebene und grenzt an zwei geneigte, aber ebene Flächenabschnitte 18,19 an, die sich von dem mittleren Abschnitt bis zu den Enden der Tafel erstrecken. Selbstverständlich muß der Winkel zwischen dem mittleren Flächenabschnitt 17 und jedem der genannten geneigten Flächenabschnitte 18,19 im Hinblick auf die gewünschte Tiefe der Konkavität ausgewählt werden. V/ie bereits erwähnt, kann sich jeder der geneigten Flächenabschnitte über ein Drittel bis ein Viertel der gesamten Länge der Tafel 14 erstrecken. Die beschriebene Ausbildung der oberen Oberfläche hat den Vorteil, daß das Betonbauteil in einer üblichen Form gegossen werden kann, die lediglich durch zwei keilförmig ausgebildete Bretter an jedem Ende ergänzt worden ist. Solch ein Brett ist in F i g. 5 dargestellt.

In F i g. 6 ist das Bauteil gemäß F i g. 4 dargestellt, in dem Augenblick, in dem die Vorspannung an das ausgehärtete Bauteil angelegt ist welches sich dadurch in der gleichen Weise wie dies anhand von F i g. 3 dargestellt ist, nach oben wölbt Die Oberflächenabschnitte 17, 18 und 19 bilden zusammen die obere Oberfläche der Tafel 14 und haben jeweils Frofile erhalten, welche in Längsrichtung ein klein wenig konvex sind, wie dies in übertriebenem Maßstab in F i g. 6 dargestellt ist. In Wirklichkeit kann diese geringe Abweichung von einer exakten ebenen oberen Oberfläche im allgemeinen vernachlässigt werden oder es genügt die Anwendung eines einfachen langen Abdeckstreifens. Das mittlere Niveau der oberen Oberfläche der Tafel 14 ist in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien angezeigt.

In F i g. 6 ist dargestellt, wie die herausragenden Enden 16 der Tafel 14 auf unterstützenden Trägern 20 ruhen, zwischen denen die Tafelträger 15 herunterhängen. Die verdickten Endabschnitte 16 können so

dimensioniert sein, daß sie das Gewicht des Plattenbalkens und die auf diesen wirkende Last tragen und hierdurch wird die strukturelle Tiefe beträchtlich vermindert im Vergleich mit einer Montage, bei der die Enden der Träger auf den unterstützenden Trägern aufsitzen. Weiterhin wird die Last über die gesamte Breite des Betonbauteils wirksam verteilt.

Die unterstützenden Träger 20 weisen einen rechtekkigen Querschnitt auf und die Zwischenräume zwischen den Endoberflächen der Träger 15 und den gegenüber-

liegenden senkrechten Flächen der Träger 20 kann mit einer aushärtenden Masse, beispielsweise Zementmörtel, ausgefüllt werden, wodurch die Träger 15 in die Lage versetzt werden, an der lasttragenden Kapazität des Bauteils teilzunehmen. Oberhalb jedes der unterstützenden Träger 20, auf dem die Tafelenden aufsitzen, können die Tafelenden in bekannter Weise durch Armierungsstangen 21 miteinander verbunden werden und der Raum zwischen den Tafelenden kann mit Mörtel ausgefüllt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Plattenbalken aus Spannbeton, bei dem eine im wesentlichen rechteckige Tafel einstückig mit mindestens einem unterstützenden, sich in ihrer Längsrichtung erstrekkenden Träger gegossen wird, bei dem in dem Träger die sich in seiner Längsricntung erstreckenden Bewehrungsstähie zwischen außerhalb der Trägerenden liegenden Verankerungen vorgespannt werden und bei dem die Oberfläche der Tafel auf der Seite der Träger vor dem Aushärten des Betons im wesentlichen eben ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Tafel (7,14) von ihrer Mitte zu den Trägerenden hin zunimmt und daß nach dem Aushärten des Betons die den Trägern (8, 15) abgewandte Oberfläche (11) der Tafel durch Vorspunnung der Träger im wesentlichen eben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Dicke der Tafel mindestens 15 mm vorzugsweise 30 bis 50 mm, bei einem Plattenbalken von 6 Meter bis 20 Meter Länge beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Dicke der Tafel gebildet wird aus einem mittleren, im wesentlichen ebenen, planparallelen Flächenabschnitt (17) und zwei geneigten, ebenen Flächenabschnitten (18, 19), von denen jeder sich vom mittleren Flächenabschnitt bis zum Ende der Tafel erstreckt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der geneigten Flächenabschnitle (18, 19) sich über ein Viertel bis ein Drittel der Gesamtlänge des Plattenbalkens erstreckt.