DE3034073A1 - METHOD FOR PRELOADING A CARRIER - Google Patents

METHOD FOR PRELOADING A CARRIER

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DE3034073A1 DE19803034073 DE3034073A DE3034073A1 DE 3034073 A1 DE3034073 A1 DE 3034073A1 DE 19803034073 DE19803034073 DE 19803034073 DE 3034073 A DE3034073 A DE 3034073A DE 3034073 A1 DE3034073 A1 DE 3034073A1
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Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHLEDIPL. ING. HEINZ BARDEHLE PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

Aktenzeichen:File number:

München, 10.September 1980 Mein Zeichen: P 3110Munich, September 10, 1980 My reference: P 3110

Anmelder:Applicant:

Branko Nikolic 175 Ivy Road, Norwood, Johannesburg Transvaal Republic of South AfricaBranko Nikolic 175 Ivy Road, Norwood, Johannesburg Transvaal Republic of South Africa

Verfahren zum Vorspannen eines TrägersMethod of prestressing a beam

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■ s-■ s-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vorspannen eines Trägers und betrifft einen nach diesem vorgespannten Träger zur Verwendung in lasttragenden Konstruktionen .
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The present invention relates to a method of prestressing a beam and relates to a beam prestressed thereafter for use in load-bearing structures.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mittels dessen ein Träger je nach seinem Verwendungszweck mit einer für diesen Verwendungszweck und einer damit verbundenen Biegelast mit einer passenden Vorspannung belastet werden kann.The invention is based on the object of creating a method by means of which a carrier depending on its intended use with one for this purpose and an associated bending load with a suitable preload can be charged.

Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zum Vorspannen eines Trägers vor, bei dem ein Schritt zum Einbringen von Spannelementen unter Spannung mit dem Träger vorgesehen ist.To solve this problem, the invention provides a method for prestressing a carrier, in which a step for Introduction of tensioning elements under tension with the carrier is provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente, vorzugsweise ein erstes Seil und ein zweites Seil, derart angeordnet und gespannt werden, daß sie im wesentlichen auf den Träger wirkende Biegekräfte, die den von außen auf den Träger wirkenden Biegekräften entgegenwirken, erzeugen.The method according to the invention is characterized in that that the tensioning elements, preferably a first rope and a second rope, are arranged and tensioned in such a way that they Bending forces acting essentially on the carrier, which counteract the bending forces acting on the carrier from the outside, produce.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß ein Träger mit einer in einem bestimmten Bereich frei wählbaren Vorspannung hergestellt werden kann.The invention offers the advantage that a carrier is produced with a pre-tension that can be freely selected in a certain range can be.

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Ferner enthält das Verfahren in Weiterbildung der vorliegenden Erfindung einen Schritt zum Einbringen eines ersten Spannelementes in den Träger in einer ersten Konfiguration, die sich zumindest längs eines Bereiches des Trägers in einer ersten Richtung und quer zu der ersten Richtung erstreckt. In a further development of the present invention, the method also contains a step for introducing a first step Tensioning element in the carrier in a first configuration, which extends at least along a region of the carrier in a first direction and transverse to the first direction.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann ein weiterer Schritt vorgesehen sein, bei dem ein zweites Spannelement unter Spannung in einer zweiten Konfiguration in den Träger eingebracht wird, welche zweite Konfiguration sich zumindest längs eines seitlichen Bereiches des Trägers erstreckt und im wesentlichen ein Ebenbild der ersten Konfiguration ist.According to another development of the invention, a further step can be provided in which a second clamping element is introduced into the carrier under tension in a second configuration, which second configuration extends along at least a lateral region of the carrier and is essentially a replica of the first configuration is.

In einem besonderen Anwendungsfall enthält der Träger zumindest zwei Trägerteile und Abstandsteile, die diese Trägerteile in einer Entfernung voneinander halten. Das erfindungsgemäße Verfahren enthält in einer anderen Weiterbildung der Erfindung einen Schritt zum Anordnen der Spannelemente derart, daß sich die erste Konfiguration bzw. die zweite Konfiguration derart ergibt, daß die Spannelemente jeweils über sich gegenüberliegende Enden von ausgewählten, abstandshaltenden Streben verlaufen.In a particular application, the carrier contains at least two carrier parts and spacer parts, which these carrier parts keep at a distance from each other. The method according to the invention contains in another development the invention a step for arranging the clamping elements such that the first configuration or the second Configuration such that the tensioning elements each over opposite ends of selected, spacing Striving run.

Die Erfindung sieht außerdem einen vorgespannten Träger vor, der Mittel enthält, die zumindest in einer Konfiguration unter Spannung mit dem Träger im Eingriff stehen, wobei sich die Konfiguration zumindest längs eines Bereiches des Trägers in einer ersten Richtung und quer zu der ersten Richtung erstreckt und eine im wesentlichen Biegekräften entgegenwirkende Kraft in dem Träger erzeugt.The invention also provides a pre-stressed beam containing means which, in at least one configuration, under Tensionly engaged with the carrier, the configuration extending along at least a portion of the carrier extends in a first direction and transverse to the first direction and has a substantially opposing bending forces Force generated in the carrier.

Die erste Konfiguration kann eine Zickzack-Form haben oder eine andere geeignete Konfiguration sein, die den Träger durch den von außen angreifenden Biegekräften entgegenwirkende Kräfte unter Druck vorspannt.The first configuration may or may not be in a zigzag shape be another suitable configuration that supports the carrier biases counteracting forces under pressure by the bending forces acting from the outside.

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In dem Träger kann unter Spannung mit diesem ein weiteres Spannelement in einer zweiten Konfiguration vorgesehen sein, die sich zumindest längs des genannten Bereiches des Trägers in der ersten Richtung und quer zu der ersten Richtung erstreckt und im wesentlichen ein Ebenbild der ersten Konfiguration ist.A further tensioning element in a second configuration can be provided in the carrier under tension with this, which extends at least along said region of the carrier in the first direction and transversely to the first direction and is substantially a replica of the first configuration.

Der Träger kann aus einem abbindenden Material bestehen. Alternativ dazu kann der Träger zumindest zwei Trägerteile und Abstandsmittel enthalten, die die Trägerteile in einem gegenseitigen Abstand voneinander halten, wobei sich die erste Konfiguration bzw. die zweite Konfiguration derart ergibt, daß die Spannelemente jeweils über sich gegenüberliegende Enden der Abstandsmittel verlaufen.The carrier can consist of a setting material. Alternatively, the carrier can have at least two carrier parts and spacing means which hold the carrier parts at a mutual distance from one another, the first configuration or the second configuration results in such a way that that the clamping elements each run over opposite ends of the spacing means.

Die Spannelemente können aus einer Vielzahl von Rundstäben, Spannschlössern oder dergl. bestehen, enthalten jedoch vorzugsweise zumindest ein flexibles Spannelement, beispielsweise ein Seil oder eine Kette.The clamping elements can consist of a large number of round bars, turnbuckles or the like, but preferably contain at least one flexible tensioning element, for example a rope or a chain.

Die vorliegende'Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer, Ausführungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert.The present invention is described below with reference to several, Exemplary embodiments of the figures relating to the invention are explained in detail.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für einen vorgespannten Träger gemäß der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 shows a side view of a first embodiment for a prestressed carrier according to the present one Invention.

Fig.2 zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen vorgespannten Träger gemäß der vorliegenden Erfindung.2 shows a side view of a second embodiment for a prestressed beam according to the present invention.

Wie erläutert, zeigt Fig.1 einen Träger gemäß der Erfindung, der aus zwei Trägerteilen 10, die sich über die gesamte Länge des Trägers erstrecken, aus einer Vielzahl von Streben 12, die daran befestigt sind und die Trägerteile 10 in ei-As explained, Figure 1 shows a carrier according to the invention, of two support parts 10, which extend over the entire length of the carrier, from a plurality of struts 12, which are attached to it and the carrier parts 10 in a

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■!■■! ■

nem Abstand voneinander halten, und aus zwei hochdehnbaren Seilen 14 und 16 besteht.Keep a distance from each other, and make two highly stretchable Consists of ropes 14 and 16.

Auf den Trägerteilen 10 sind Zugführungen 18 angeordnet, die sich außen an den Trägerteilen 10 und an den Enden der Streben 12 jeweils bei den Verbindungspunkten zwischen einer Strebe 12 und dem Trägerteil 10 befinden. Es sind außerdem geeignete Spannelementanker 20 an den Trägerteilen 10 bei den Enden der abschließenden Streben 12 des Trägers angeordnet. On the carrier parts 10, tension guides 18 are arranged, which are located on the outside of the carrier parts 10 and at the ends of the struts 12 are each located at the connection points between a strut 12 and the support part 10. There are also suitable tensioning element anchors 20 are arranged on the beam parts 10 at the ends of the terminating struts 12 of the beam.

Im Verlaufe des Verfahrens werden die Seile 14, 16 an dem einen oder dem anderen Ende des Trägers mit den Spannelementankern 20 verankert. Die Seile werden sodann lose und gleitbar über die Zugführungen 18 in einer in den Figuren gezeigten Zickzackanordnung gelegt, wobei jeweils ein Seil über eine Zugführung 18 an einem Ende einer Strebe 12 und das verbleibende Seil über die Zugführung 18 am anderen Ende dieser Strebe 12 verläuft. Wenn die Seile 14 und 16 in diesen Konfigurationen in dem Träger angeordnet sind, werden sie an ihren freien Enden gegen die Enden des Trägers angezogen, wodurch sie den Träger unter Spannung setzen. Wenn die Seile unter einer vorbestimmten Spannung angezogen sind, werden ihre freien Enden an dem Träger unter dieser vorbestimmten Spannung mittels der Spannelementanker 20 festgemacht. Die Abschnitte der Seile, die von jeder Zugführung ausgehen, stehen somit unter Spannung und üben somit Biegekräfte auf den Träger aus. Die Biegekräfte, die auf diesem Wege durch die Seile, die sich von jedem Paar von sich gegenüberliegenden Zugführungen 18 aus erstrecken, erzeugt werden, sind entgegengesetzt zueinander gerichtet und auf die Streben 12 zwischen den Zugführungen konzentriert. Dadurch werden die Streben unter Druck gesetzt. Die Trägerteile 10 sind ebenfalls durch die gespannten Seile unter Druck vorgespannt.In the course of the process, the ropes 14, 16 are attached to the one or the other end of the beam is anchored to the tensioning element anchors 20. The ropes are then loose and slidably placed over the cable guides 18 in a zigzag arrangement shown in the figures, with one rope in each case via a cable guide 18 at one end of a strut 12 and the remaining rope runs over the cable guide 18 at the other end of this strut 12. When ropes 14 and 16 are arranged in these configurations in the carrier, they are attracted at their free ends against the ends of the carrier, whereby they put the carrier under tension. When the ropes are tightened under a predetermined tension, their free ends are attached to the girder this predetermined tension is fixed by means of the tensioning element anchor 20. The sections of ropes used by each train guide go out, are thus under tension and thus exert bending forces on the carrier. The bending forces that in this way by the ropes extending from each pair of opposing pulling guides 18, are generated, are directed opposite to each other and concentrated on the struts 12 between the cable guides. This puts pressure on the struts. The support parts 10 are also underneath the tensioned ropes Pre-tensioned pressure.

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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 müssen die Trägerteile nicht notwendigerweise parallel zueinander verlaufen. Zusaätzlich kann, falls die Seile 14 und 16 auf einer Seite der Ebene des Trägers, wie oben beschrieben, angeordnet sind, ein zweites Paar von vorgespannten Seilen auf identische Weise wie das Paar von Seilen 14 und 16 auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers angeordnet und gespannt werden. Alternativ dazu könnte, um die Verwendung von vier Seilen zu vermeiden, ein einziges Paar von Seilen verwen-ο det werden, um die erforderliche Vorspannung herbeizuführen, vorausgesetzt, daß diese Seile in der Ebene des Trägers angeordnet sind. Dies könnte durch Hindurchführen der Seile durch die Streben 12 über geeignete Zugführungen, die in den Streben angeordnet sind, erreicht werden.In the embodiment according to Figure 1, the support parts do not necessarily run parallel to each other. In addition, if the ropes 14 and 16 are on one side the plane of the beam as described above, a second pair of pre-tensioned ropes on identical ones Way like the pair of ropes 14 and 16 on the opposite one Side of the carrier are arranged and tensioned. Alternatively, you could order to use four To avoid ropes, a single pair of ropes should be used to create the required pre-tensioning provided that these ropes are arranged in the plane of the beam. This could be done by passing the ropes through through the struts 12 via suitable cable guides that are shown in the struts are arranged, can be achieved.

In dem bis hier beschriebenen Träger sind alle Streben 12 jeweils durch die Seile unter Druck belastet.In the carrier described up to this point, all struts 12 are each loaded under pressure by the ropes.

Dies muß nicht notwendigerweise so sein. Es können auch Iediglich ausgewählte Streben abhängig von den Konstruktionsbedingungen für den Träger belastet werden. Es ist außerdem in einigen Anwendungsfällen so, daß beispielsweise dann, wenn der Träger von anderen Strukturen zwischen seinen Enden unterstützt wird, einige der Streben nur in einer Richtung, von einem ihrer Enden ausgehend, belastet werden müssen. This does not necessarily have to be the case. It can also only selected struts are loaded depending on the design conditions for the beam. It is also in some applications so that, for example, when the beam of other structures between its ends is supported, some of the struts only have to be loaded in one direction, starting from one of their ends.

Fig.2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Trägers 30, nämlich einen Betonbalken, der erfindungsgemäß vorgespannt ist. In diesen Betonbalken ist eine Anzahl von Führungen eingeschlossen. Mit diesen Führungen befinden sich zwei flexible Spannelemente 34 und 36 in zwei sich gegenüberliegenden Zickzackanordnungen im Eingriff, wobei jede dieser Konfigurationen im wesentlichen ein Ebenbild der anderen ist.2 shows a further embodiment of a carrier 30, namely a concrete beam which is prestressed according to the invention. In these concrete beams are a number of guides locked in. With these guides there are two flexible clamping elements 34 and 36 in two opposite one another Zigzag arrangements in engagement, each of these configurations being substantially an image of the other.

Die flexiblen Spannelemente, nämlich die Seile, werden gespannt und an dem Betonbalken oder Träger verankert. WieThe flexible tensioning elements, namely the ropes, are tensioned and anchored to the concrete beam or carrier. As

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zuvor beschrieben, sind die sich gegenüberliegenden, auseinanderlaufenden Seilabschnitte derart gespannt, daß sie von außen auf den Träger einwirkenden Biegekräften innerhalb des Trägers entgegenwirken. Die dazwischenliegenden
Teile des Trägers sind unter Druck vorbelastet, und der Träger ist zusätzlich unter Druck über seine Längsausdehnung vorgespannt.
As previously described, the opposing, diverging rope sections are tensioned in such a way that they counteract bending forces within the carrier which act on the carrier from the outside. The ones in between
Parts of the beam are preloaded under pressure, and the beam is additionally biased under pressure over its longitudinal extent.

Es ist noch zu bemerken, daß die entgegengerichteten Biegekräfte auch dann in einen Träger eingebracht werden, wenn die Spannelemente in einer einzigen Zickzack-Konfiguration angeordnet sind. Die Biegekräfte wirken dann nicht direkt gegeneinander, sondern wirken abwechselnd längs der Längsausdehnung des Trägers auf diesen ein. Ein derartiger Trägertyp liegt ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung. It should also be noted that the opposing bending forces can also be incorporated into a carrier when the tensioning elements are in a single zigzag configuration are arranged. The bending forces then do not act directly against each other, but act alternately along the longitudinal extension of the carrier on this one. Such a type of carrier is also within the scope of the present invention.

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Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Vorspannen eines Trägers, bei dem ein Schritt zum Einbringen von Spannelementen unter Spannung mit dem Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannelemente, vorzugsweise ein erstes Seil und ein zweites Seil (14 bzw. 16), derart angeordnet und gespannt werden, daß sie im wesentlichen auf den Träger wirkende Biegekräfte, die den auf den Träger von außen einwirkenden Biegekräften entgegenwirken, erzeugen.1. A method for prestressing a carrier, in which a step for introducing tensioning elements under tension with the carrier is provided, characterized in that the tensioning elements, preferably a first rope and a second rope (14 or 16), arranged and tensioned in such a way that they are essentially bending forces acting on the carrier, which counteract the bending forces acting on the carrier from the outside. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schritt zum Einbringen des ersten Seiles (14) in den Träger in einer ersten Konfiguration vorgesehen ist, welche erste Konfiguration sich zumindest längs eines Bereiches des Trägers in einer ersten Richtung und quer zu2. The method according to claim 1, characterized in that that a step for introducing the first rope (14) is provided in the carrier in a first configuration is which first configuration extends at least along a portion of the carrier in a first direction and across 15 der ersten Richtung erstreckt.15 extends in the first direction. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schritt zum Einbringen des zweiten Seiles (16) unter Spannung mit dem Träger in einer zweiten Konfiguration vorgesehen ist, welche zweite Konfiguration sich zumindest längs des Bereiches des Trägers erstreckt und welche zweite Konfiguration im wesentlichen ein Ebenbild der ersten Konfiguration ist.3. The method according to claim 2, characterized in that that a further step for introducing the second rope (16) under tension with the carrier in a second Configuration is provided which second configuration extends at least along the region of the carrier and which second configuration is essentially a replica of the first configuration is. 4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Träger vorzuspannen ist, der zumindest zwei Trägerteile und mehrere Streben enthält, die die Trägerteile in einem Abstand voneinander halten, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schritt vorgesehen ist, bei dem das erste Seil (14) und das zweite Seil (16) derart angeordnet werden, daß sich die erste Konfiguration bzw. die zweite Konfiguration derart ergibt, daß die Seile (14,16) jeweils über sich gegenüberliegende Enden von ausgewählten, abstandshaltenden Streben verlaufen.4. The method according to claim 3, wherein a beam is to be prestressed which contains at least two beam parts and a plurality of struts, which keep the carrier parts at a distance from one another, characterized in that a step is provided in which the first rope (14) and the second rope (16) are arranged such that the first configuration or the second configuration results in such a way that the ropes (14, 16) each have opposite ends run from selected, spacing struts. 130016/0600130016/0600 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei5. The method according to any one of the preceding claims, wherein als Spannelement zumindest ein flexibles Spannelement, beispielsweise das erste Seil (14), in den Träger einzubringen ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schritt zum Verankern eines ersten Endes des Spannelementes mittels eines Spannelementankers (20) an dem Träger, womit das Spannelement mit dem Träger im Eingriff steht, und zum Spannen des Spannelementes und Verankern eines zweiten Endes des Spannelementes mittels eines weiteren Spannelementankers (20) vorgesehen ist.
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as a tensioning element at least one flexible tensioning element, for example the first rope (14), is to be introduced into the carrier, characterized in that a step for anchoring a first end of the tensioning element by means of a tensioning element anchor (20) on the carrier, whereby the tensioning element with the carrier is in engagement, and is provided for tensioning the tensioning element and anchoring a second end of the tensioning element by means of a further tensioning element anchor (20).
10
6. Träger, der mittels des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorspannbar ist und zumindest ein Spannelement, beispielsweise das erste Seil, enthält, das unter Spannung mit dem Träger in einer ersten Konfiguration, die sich zumindest längs eines Bereiches des Trägers in einer ersten Richtung und quer zu der ersten Richtung erstreckt, im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement im wesentlichen den Biegekräften, die von außen auf den Träger wirken, entgegengerichtete Kräfte erzeugt.6. Carrier, which by means of the method according to one of the preceding Claims can be pre-tensioned and at least one tensioning element, for example the first rope, contains the under tension with the carrier in a first configuration extending along at least a portion of the carrier in extending in a first direction and transverse to the first direction, is engaged, characterized in, that the tensioning element essentially opposes the bending forces which act on the carrier from the outside Forces generated. 7. Träger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Spannelement, beispielsweise das zweite Seil (16), unter Spannung in einer zweiten Konfiguration in den Träger eingebracht ist, die sich zumindest längs des Bereiches des Trägers in der ersten Richtung und quer zu der ersten Richtung erstreckt und die im wesentlichen ein Ebenbild der ersten Konfiguration ist.7. Carrier according to claim 6, characterized in that that a second tensioning element, for example the second rope (16), under tension in a second configuration is introduced into the carrier, which extends at least along the area of the carrier in the first direction and extending transversely to the first direction and which is substantially a replica of the first configuration. 8. Träger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (30) insbesondere aus einem abbindenden Material hergestellt ist.8. A carrier according to claim 6 or 7, characterized in that the carrier (30) in particular consists of a setting material is made. 9. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-η e t , daß zumindest zwei Trägerteile (10) und mehrere Streben (12) vorgesehen sind, welche Streben (12) die Trä-9. Carrier according to claim 7, characterized in-η e t that at least two support parts (10) and several Struts (12) are provided, which struts (12) the Trä- 130016/06130016/06 ο _ο _ gerteile (10) in einem Abstand voneinander halten, und daß sich die erste Konfiguration bzw. die zweite Konfiguration derart ergibt, daß die Seile (14, 16) jeweils über sich gegenüberliegende Enden von ausgewählten, den Abstand der Trägerteile (10) voneinander haltenden Streben (12) verlaufen .keep gerteile (10) at a distance from each other, and that the first configuration or the second configuration results in such a way that the ropes (14, 16) each over opposite one another Ends of selected struts (12) which maintain the spacing of the carrier parts (10) from one another run . 10. Träger nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannelemente aus zumin- dest einem flexible Spannelement, (34, 36) oder beispielsweise dem ersten Seil (14) oder dem zweiten Seil (16) bestehen. 10. Carrier according to one of claims 6 - 9, characterized in that the clamping elements from at least at least one flexible tensioning element (34, 36) or, for example, the first rope (14) or the second rope (16). 11. Träger nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch g e 15kenn zeichnet , daß Spannmittel in zumindest zwei sich überlappenden Konfigurationen unter Spannung mit dem Träger (10, 30) im Eingriff stehen, wobei der Träger (10, 30) in zumindest zwei Richtungen unter Druck vorgespannt ist.11. Carrier according to one of claims 6-10, characterized g e 15kenn draws that clamping means in at least two overlapping configurations under tension with the Carrier (10, 30) are in engagement, wherein the carrier (10, 30) is biased under pressure in at least two directions. 130016/066Ö130016 / 066Ö
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WO2017211107A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 东南大学 Pre-stressed steel wire rope-based flexure- and shear-strengthening concrete t beam, and strengthening method thereof

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