DE29713336U1

DE29713336U1 - Tragelement

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Publication number: DE29713336U1
Application number: DE29713336U
Authority: DE
Original assignee: NOELL STAHL und MASCHINENBAU G
Current assignee: NOELL STAHL und MASCHINENBAU G
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-07-26
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2007-07-27
Also published as: EP0878581A1

Description

Tragelement

Beschreibung

Die Neuerung betrifft ein Tragelement entsprechend dem Oberbegriff des 1. Schutzanspruches.

Die Neuerung ist überall dort anwendbar, wo Tragelemente, vorzugsweise &iacgr;&ogr; Träger für Magnetbahnzüge mit geringem Eigengewicht, geringer Bauhöhe, ohne zusätzlichen Schalaufwand und ohne Leergerüst, bei geringen Investitionskosten, langer Standzeit und hoher Sicherheit gegen den Versagenszustand sowie kurzen Bauzeiten und ohne Betonnachbehandiung erstellt werden.

Allgemein sind als Tragelemente beispielsweise Stahlbeton- bzw. Massivbrücken, Spannbetonbrücken, Stahlbrücken und Stahl-Beton-Verbundbrücken bekannt (F. Leonhardt, Vorlesung über Massivbau, Teil 6, Springer-Verlag 1979, und Teil 5, Springer-Verlag 1986; K. H. Holst, Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton, Verlag Ernst & Sohn 1985). Diese Brückenkonstruktionen haben folgende Nachteile:

Stahlbeton- bzw. Massivbrücken: hohes Eigengewicht, großer Schalaufwand und damit lange Bauzeiten, Rißbildung durch Hydratation, Schwinden und Kriechen des Betons, was Korrosion der Bewehrung zur Folge hat und damit die Standzeiten sehr begrenzt, wobei auch die Spannweiten, bedingt durch das Eigengewicht, begrenzt sind, die Betonoberfläche, die zum großen Teil freiliegt, sehr schnell austrocknet, was wiederum erhöhtes Schwinden zur Folge hat.

Auch Spannbetonbrücken haben durch ihr hohes Eigengewicht eine begrenzte Spannweite, wobei ein relativ hoher Aufwand bei der Herstellung vorhanden ist. Auch bei dieser Brückenart kommen Rißbildungen vor. Das Vorspannen gegen den erhärteten Beton ist ungenau und bringt Probleme beim Korrosionsschutz der Spannbewehrung mit sich.

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Bei Stahibrücken entsteht ein hoher Vorfertigungs- und Montageaufwand. Durch das schnelle Abkühlen des Werkstoffes besteht Vereisungsgefahr, insbesondere Korrosionsschutzmaßnahmen machen Stahlbrücken häufig teurer. Gleiches trifft bei Schallemissionsmaßnahmen , besonders bei Eisenbahnbrücken, zu.

Auch Stahl-Beton-Verbundbrücken können diese Nachteile nicht abstellen. Da diese feldweise betoniert werden müssen und die Längsverspannung fast ausschließlich durch Stützensenkung erzeugt werden kann, entstehen &iacgr;&ogr; lange und lohnintensive Bauzeiten.

Es ist daher Aufgabe der Neuerung, ein Tragelement zu entwickeln, das die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und bei geringem Eigengewicht gegenüber Massiv- und Spannbetonbrücken ohne is zusätzlichen Schalungsaufwand, kostensparend, bei langer Standzeit und hoher Sicherheit herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Trageiement nach den Merkmalen des 1. Schutzanspruches gelöst.

Unteransprüche geben die vorteilhafte Ausgestaltung der Neuerung wieder.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht ein Tragelement, vorzugsweise ausgebildet als Träger für Magnetbahnzüge, vor, der nach einem Spannbettverbundverfahren hergestellt wird, wobei zwischen nebeneinanderliegenden Hohlkörpern Querschotte angeordnet sind. Bei den Hohlkörpern handelt es sich um mindestens zwei lasttragende Stahlträger.

Diese Stahlträger können als Rohre mit größerem Durchmesser ausgebildet so sein, wobei ein rechteckiger Querschnitt von Vorteil sein kann.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß diese Rohre mit Öffnungen für das Befüllen und Entleeren von Flüssigkeiten versehen sind.

Es ist aber auch denkbar, die lasttragenden Stahlkörper als Doppel-T-Träger auszubilden.

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Die lasttragenden Stahlkörper sind mittels Querschotte miteinander verbunden, wobei die Querschotte mit Öffnungen versehen sind, durch die Spanndrähte verlaufen, die an beiden Enden der iasttragenden Stahlrohre befestigt sind.

Diese Spanndrähte müssen eine in der Füllmasse gut haftende Oberfläche aufweisen. Dazu ist es vorteilhaft, an den Spanndrähten oberflächenvergrößernde Elemente anzuordnen. Das können eine aufgerauhte Oberfläche, ein poröser Überzug oder auch von der Oberfläche &iacgr;&ogr; abstehende Elemente aller Art sein, die diese Aufgabe erfüllen.

Die Iasttragenden Stahlkörper sind mit den in regelmäßigen Abständen angeordneten Querschotten verschweißt. Weiterhin sind die Iasttragenden Stahlkörper untereinander mittels Schalungsprofii verbunden. Das is Schalungsprofil, welches in der Lage ist, eine Füllmasse aufzunehmen und zu tragen, kann mittels einer Schweißnaht mit den Iasttragenden Stahlkörpern verbunden werden.

Zwischen den Iasttragenden Stahlkörpern ist eine Bewehrung für die 0 Verfüllmasse angeordnet.

Erfindungswesentiich ist weiterhin, daß die Iasttragenden Stahlkörper in regelmäßigen oder unregelmäßigeen Abständen mittels Querträgern miteinander verbunden sind.

Dabei ist es vorteilhaft, diese Querträger als Doppel-T-Träger auszubilden.

Bei einer Nutzung des Tragelementes als Träger für Magnetbahnzüge ist es weiterhin vorteilhaft, die Statoren und die Seitenführungen an diesen Querträgern, die als Doppel-T-Träger ausgeführt sein können, anzuordnen. Bei anderen Tragelementen kann an der Stelle der Statoren auch ein anderes Element angeordnet sein. Das so entstandene Tragelement, welches vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, besteht, wird in der Weise fertiggestellt, daß die nun vorhandene Konstruktion mittels Spanndrähten vorgespannt wird, wonach der Raum zwischen den Iasttragenden Stahlkörpern und Querträgern, den Querschotten und dem Schalungsprofil mittels Verfüllmasse verfüllt wird. Als Verfüllmasse ist Beton

geeignet. Dieser Beton kann nach dem Stand der Technik mit unterschiedlichen Verfüligeräten eingebracht und verfestigt werden. Die eingebrachte Verfülimasse verfestigt sich dann in der dafür vorgegebenen Zeit. Für Beton beträgt diese Zeit 28 Tage. Nach dieser Verfestigungszeit können auf geeignete Weise, beispielsweise entsprechend einem Verfahren bei Spannbetonträgern, die Endverankerungskräfte der Spanndrähte freigesetzt werden.

Für die Trageiemente gibt es unterschiedliche Ausführungsformen, je nach &iacgr;&ogr; Einsatzfall (Spannweiten) und in Abhängigkeit davon, ob die Tragelemente auf zwei oder mehr Auflagepunkten gelagert werden sollen.

Bei der Lagerung auf zwei Auflagepunkten sind die Tragelemente so auszuführen, daß die Spanndrähte je nach Statik sowohl oben als auch is unten angeordnet sind, so daß sie jeweils in der Biege-Zug-Zone oder in der Normaikraftzone verlaufen.

Die Umlenkung der Spanndrähte erfolgt vorteilhafterweise direkt an den Querschotten.

Vorteilhaft ist es weiterhin, auf dem Tragelement eine Abdeckung anzuordnen.

Im folgenden wird die Neuerung an einem Ausführungsbeispiel und 8 Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 erfindungsgemäßes Tragelement im Querschnitt ohne Füllmasse und ohne Bewehrung,

Fig. 2 erfindungsgemäßes Tragelement ohne Füllmasse und mit Bewehrung,

Fig. 3 erfindungsgemäßes Tragelement mit Bewehrung und Füllmasse,

Fig. 4 erfindungsgemäßes Tragelement in Leichtbauweise ohne Bewehrung und ohne Füllmasse,

Fig. 5 erfindungsgemäßes Tragelement in Leichtbauweise mit Bewehrung und ohne Füllmasse,

Fig. 6 erfindungsgemäßes Tragelement in Leichtbauweise mit Füllmasse und Bewehrung,

Fig. 7 erfindungsgemäßes Tragelement mit schematischer Darstellung des Verlaufes der Zugdrähte bei einer Zweipunktauflage,

&iacgr;&ogr; Fig. 8 erfindungsgemäßes Tragelement mit Verlauf der Zugdrähte bei einer Vierpunktauflage.

Die Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Tragelement in einer Zusammenbauphase im Querschnitt, wobei die Stahlträger 1 als rechteckige

is Rohre ausgeführt sind, die mit den Querschotten 2 verschweißt sind, wobei die Querschotte 2 Durchbrüche 3 für die Spanndrähte aufweisen und die Stahlträger in regelmäßigen Abständen mit Querträgem 4, die als Doppel-T-Profile ausgeführt sind, miteinander verbunden sind. Stahlträger 1, Querträger 4 und Querschotte 2 sind miteinander verschweißt. Damit kommt 0 eine Konstruktion zustande, die in regelmäßigen Abständen nur Querverbindungen und keine Längsverbindungen entlang der Stahlträger 1 aufweisen. Das ist vorteilhaft, da die Längsträger 1 über ihre Länge biegbar sein sollen, ohne daß die Verbindung zwischen Querträger 4 und Querschott davon beeinträchtigt wird. Die auf diese Weise zustandegekommene 5 Stahlkonstruktion wird mit einer schlaffen Bewehrung versehen, die sowohl zwischen den Querträgern 4, den Stahlträgern 1 und den Querschotten 2 angeordnet ist. Weiterhin wird zwischen und unter den Stahlträgern 1 ein Schalungsprofil 10 angeordnet, weiches zur Aufnahme der Füllmasse dient.

0 Wie die Fig. 2 zeigt, werden weiterhin an den Querträgem 4 die Statoren 7 und die Seitenführung 8 angeordnet, die für Träger für Magnetbahnzüge erforderlich sind. Die Figur zeigt weiterhin neben der schlaffen Bewehrung 5 in Querrichtung auch eine schlaffe Bewehrung 6 in Längsrichtung.

Die Fig. 3 zeigt das Tragelement, nachdem es mit einer Füllmasse 11 aus Beton verfüllt worden ist. Diese Füllmasse wird in die freien Hohlräume verfüllt und verfestigt, wonach ein Aushärten des Betons innerhalb von 28

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Tagen erfolgt. Vorteilhafterweise ist das Tragelement mit einer Abdeckung 12 versehen. Nachdem das Aushärten des Tragelementes erfolgt ist, können die Spanndrähte 9 von den Enden der Stahlträger gelöst werden.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Ausführung des Trageiementes als Leichtbauelement für einen Träger für Magnetbahnzüge. Bei diesen Trageiementen weisen die Querschotte 2 zwischen den Stahlträgern 1 eine wesentlich geringere Fläche auf, wobei auf Durchführungen für die Spanndrähte 9 unterhalb der Querschotte 2 verzichtet wird, da, wie hier &iacgr;&ogr; ausgeführt, eine Aussparung in den Querschotten 2 vorgesehen ist. Die Querträger 4 sind wiederum oberhalb der Stahlträger 1 angeordnet.

Wie Fig. 5 zeigt sind an diese Querträger 4 wiederum Seitenführungen 8 und Statoren 7 angeordnet, wobei innerhalb und oberhalb der Querträger 4 schlaffe Bewehrung 5 und schlaffe Längsbewehrung 6 eingebracht sind. Eine schlaffe Bewehrung 5 ist dann nur noch zwischen den Stahlträgern erforderlich, zwischen denen auch das Schalungsprofil 10 angeordnet ist. Dieses Tragelement, welches mit Füllmasse 11 und Abdeckung 12 in Fig. dargestellt ist, bringt bei gleicher Funktion eine wesentliche Gewichtsersparnis gegenüber dem Trageiement, was in Fig. 3 dargestellt ist.

Alle nach diesem Prinzip hergestellten Träger sind nach üblichen Methoden der Spanngliedführung aufgebaut. Damit im Zusammenhang sind die Spanndrähte 9 auch in Abhängigkeit von den Auflagepunkten 13 zu führen.

Die Fig. 7 zeigt in Längsdarstellung ein Tragelement und den Verlauf der Spanndrähte (Spanngliedführung) innerhalb des Elementes bei einer Auflage mit zwei Auflagepunkten 13 nach dem Prinzip des Langer'schen Balkens. Die Umlenkung der Spanndrähte 9 erfolgt vorteilhaft an den 0 Querschotten 2.

Die Fig. 8 zeigt den Verlauf der Spanndrähte 9 (Spanngüedführung) bei einem Tragelement mit vier Auflagepunkten 13.

Das erfindungsgemäße Tragelement hat ein geringes Eigengewicht, geringe Bauhöhe, benötigt keinen zusätziichen Schalungsaufwand, keine Leergerüste, womit geringe Investitionskosten und geringe Unterhaitskosten

verbunden sind, wobei sich die Standzeit erhöht und erhöhte Sicherheit gegen den Versagenszustand bei kürzeren Bauzeiten gewährleistet ist. Eine Betonnachbehandlung muß nicht erfolgen, da die Betonaußenflächen nicht austrocknen können, was eine Aktivierung der Rißbiidung zur Folge hat.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1	Stahlkörper
2	Querschotte
3	Durchführungen für die Spanndrähte in den Schotten 2
4	Querträger als Doppel-T-Träger
5	schlaffe Bewehrung
6	schlaffe Längsbewehrung
7	Statoren
8	Seitenführung
9	Spanndrähte
10	Schalungsprofil
11	Füllmasse
12	Abdeckung
13	Auflagepunkt

Claims

Schutzansprüche

1. Trageiement, vorzugsweise ausgebildet als Träger für Magnetbahnzüge, hergestellt nach einem Spannbettverbundverfahren,auf der Basis von Reibeverbund, bestehend aus

mindestens 2 lasttragenden Stahikörpern (1), die durch &iacgr;&ogr; Querschotte (2) miteinander verbunden sind,

Spanndrähte (9), die vor Einfüllen einer Füllmasse (11) den lasttragenden Stahlkörper (1) spannen und an dessen Enden befestigt sind,

Bewehrung (5, 6) in einer Füllmasse (11), die mit den Spanndrähten (9) eine reibende Verbindung eingeht,

ein Schalungsprofii (10), welches die Füilmasse (11) aufnimmt und 0 trägt und lasttragenden Stahlkörper (1) miteinander verbindet,

die lasttragenden Stahikörper (1) mittels Querträgern (4) miteinander verbunden sind.

2. Tragelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig am Tragelement Statoren (7) und Seitenführung (8) angeordnet sind.

3. Tragelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Querträger (4) Doppel-T-Träger darstellen, die die lasttragenden Stahlkörper (1) miteinander verbinden.

4. Tragelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die lasttragenden Stahlkörper (1) Rohre mit größerem Durchmesser darstellen.

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5. Tragelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die !asttragenden Stahlkörper (1) Rohre mit rechteckigem Querschnitt darstellen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

an den Rohren Öffnungen zum Belüften und Entleeren von Flüssigkeit &iacgr;&ogr; angeordnet sind.

7. Tragelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lasttragenden Stahlkörper (1) Doppel-T-Träger darstellen.

8. Trageiement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Spanndrähten (9) oberflächenvergrößernde Elemente angeordnet sind.

9. Tragelement nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfüllmasse (11) Beton verwendet wird.

10. Tragelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (9) bei Tragelementen mit zwei Auflagepunkten (13) im Tragelement nach Statik jeweils in der Biege-Zug-Zone oder in der Normalkraftzone angeordnet sind.

11. Tragelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (9) im Tragelement mit mehr als zwei Auflagepunkten (13) unten und oben angeordnet sind.

12. Tragelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

die Querschotte (2) mit Durchführungen (3) versehen sind, die als Umienkpunkt für die Spanndrähte (9) dienen.

13. Tragelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

auf dem Tragelement eine Abdeckung (12) angeordnet ist.