Vorspanntechnik

Bei der Vorspannung der Stahlbetonfertigteilen werden die Eigenschaften der grundlegenden Baustoffen optimal genutzt. Gegenüber den klassischen Betonfertigteilen ohne Vorspannung kann eine Ersparnis an Baustoffen in Höhe von 10–20 % erreicht werden.

Das Grundprinzip des Vorspannens von Stahlbetonfertigteilen besteht in der Eintragung der Spannkräfte in ein Bauteil, das dann bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Werden die Baustoffe in einem Spannbetonfertigteil optimal verwendet, kann seine Höhe/Dicke oder die Anzahl von erforderlichen Bauteilen erheblich reduziert werden.

Die Vorspanntechnik wird zum Beispiel für Spannbeton-Hohldecken, Stützen (I-, T-, TT-Querschnitt), Binder, Säulen oder Wände, Decken und Platten verwendet.

Bei der Herstellung von Fertigteilen aus Spannbeton werden Spannlitzen/-drähte aus hochfestem Stahl in die Schalungen für Betonfertigteile eingelegt. Diese Spannlitzen dienen auch als Bewehrung des Betonfertigteiles. Im Ausnahmefall wird eine nichtmetallische Bewehrung aus Kohlenstofffasern verwendet.

Die Vorspanntechnik wird an den Anfang und an das Ende der Formen, in denen die Prefa-Produkte hergestellt werden, angebracht.

Die Stahllitzen werden mit einer speziellen Vorrichtung (Spannpresse), die durch das Drucköl aus dem angeschlossenen Hydraulikaggregat gesteuert ist, gespannt.

Die gespannten Litzen werden durch zertifizierte, hochfeste Anker, mit denen die Stahllitze geklemmt wird und die sich gegen Querbalken aus Stahl stemmen, arretiert. Die Stahllitzen werden durch die Querbalken aus Stahl geführt.

Alle Zugkräfte, die in den Spannlitzen entstehen, werden über die Anker und Querbalken auf die Stahlträger übertragen.

Die Stahlträger sind im Fundament der umliegenden Konstruktionen der Prefa-Betonwerke verankert. Es wird immer ein Paar Stahlträger verwendet – am Anfang und am Ende der Spannstation (vor und hinter der Schalung für das Betonfertigteil).

Der Stahlträger muss fähig sein, die sämtliche Belastung der gespannten Litzen zu übertragen. Je nach dem hergestellten…

Das Grundprinzip des Vorspannens von Stahlbetonfertigteilen besteht in der Eintragung der Spannkräfte in ein Bauteil, das dann bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Werden die Baustoffe in einem Spannbetonfertigteil optimal verwendet, kann seine Höhe/Dicke oder die Anzahl von erforderlichen Bauteilen erheblich reduziert werden.
Die Vorspanntechnik wird zum Beispiel für Spannbeton-Hohldecken, Stützen (I-, T-, TT-Querschnitt), Binder, Säulen oder Wände, Decken und Platten verwendet.
Bei der Herstellung von Fertigteilen aus Spannbeton werden Spannlitzen/-drähte aus hochfestem Stahl in die Schalungen für Betonfertigteile eingelegt. Diese Spannlitzen dienen auch als Bewehrung des Betonfertigteiles. Im Ausnahmefall wird eine nichtmetallische Bewehrung aus Kohlenstofffasern verwendet.
Die Vorspanntechnik wird an den Anfang und an das Ende der Formen, in denen die Prefa-Produkte hergestellt werden, angebracht.
Die Stahllitzen werden mit einer speziellen Vorrichtung (Spannpresse), die durch das Drucköl aus dem angeschlossenen Hydraulikaggregat gesteuert ist, gespannt.
Die gespannten Litzen werden durch zertifizierte, hochfeste Anker, mit denen die Stahllitze geklemmt wird und die sich gegen Querbalken aus Stahl stemmen, arretiert. Die Stahllitzen werden durch die Querbalken aus Stahl geführt.
Alle Zugkräfte, die in den Spannlitzen entstehen, werden über die Anker und Querbalken auf die Stahlträger übertragen.
Die Stahlträger sind im Fundament der umliegenden Konstruktionen der Prefa-Betonwerke verankert. Es wird immer ein Paar Stahlträger verwendet – am Anfang und am Ende der Spannstation (vor und hinter der Schalung für das Betonfertigteil).
Der Stahlträger muss fähig sein, die sämtliche Belastung der gespannten Litzen zu übertragen. Je nach dem hergestellten Stahlbetonfertigteil können die Zugkräfte von 8000 kN normalerweise entstehen. Aus dieser Gesamtkraft ergibt sich das Biegemoment in Abhängigkeit von der Höhe des hergestellten Bauelements. Das Biegemoment wird durch die Stahlkonstruktion auf das Fundament der umliegenden Konstruktionen der Prefa-Betonwerke übertragen.
Die gespannten Litzen werden mit Frischbeton vergossen und werden zum Bestandteil der Stahlbewehrung des Betonfertigteils. Nachdem der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht hat, kann der sogenannte Entspannungsprozess angefangen werden.
Anmerkung: Das Entspannungsprozess verläuft innerhalb der Schalung für das Betonfertigteil. Während das Stahlbetonfertigteil an Festigkeit gewinnt, wird mit dem Stahlbetonfertigteil nicht umgegangen.
Infolge der Entspannung der Stahllitzen nimmt das Stahlbetonfertigteil die Spannung in den Spannlitzen auf, wodurch die erforderliche Vorspannung im Stahlbetonfertigteil entsteht. Das Stahlbetonfertigteil wird durch die Vorspannung "angeschwollen".
Der Entspannungsprozess wird durch Hydraulikzylinder (sog. Entspannungszylinder) gesteuert. Die Hydraulikzylinder ermöglichen, die sämtlichen Zugkräfte von Spannlitzen (je nach der Applikation, jedoch 4000 kN je Zylinder üblich) auf die Stahlträger zu übertragen.
Um die Restspannung der Stahllitzen zu eliminieren, müssen sie genügend gelöst werden. Das erforderliche Lösen der Spannlitzen erfolgt durch Ein-/Ausfahren der Hydraulikzylinder.
Anmerkung: Bevor die Stahllitzen gespannt werden, fährt der Bediener die Hydraulikzylinder auf den erforderlichen Wert aus und sichert die Stahllitzen mit Spreizstücken. Diese Spreizstücke verhindern das unerwünschte Einfahren der Hydraulikzylinder während des Spannprozesses. Vor dem Entspannungsprozess sind die Spreizstücke zu entfernen.
Die Hublänge der Hydraulikzylinder wird in Bezug auf die Länge des hergestellten Betonfertigteils im Verhältnis zu den freien Länge der Spannlitzen berechnet. Als Richtwert gilt 7 mm/1000 mm der freien Länge der Stahllitze, um den die Hydraulikzylinder wegen der Dehnung der Stahllitzen eingefahren werden müssen.
Beispiel: Für eine Spannstation mit eine Länge von 50 Meter, in der das Betonfertigteil mit einer Länge von 30 Meter hergestellt werden soll, beträgt die Hublänge der Hydraulikzylinder von mindestens 140 mm.
Unsere Lieferung umfasst: Beratung vor der Realisierung, komplettes Engineering, Produktion, Montage von Stahlbaugruppen und Lieferung sämtlicher Technologien (Spannpressen, Anker, Hydraulikaggregate, Entspannungszylinder, Ständer für Stahllitzen).
Unseren Kunden können wir auch Schalungen für Betonfertigteile in der Kombination mit der Vorspanntechnik anbieten. siehe Abschnitt Schalungen und Formen(Link zu unserer Website).
Die Vorspanntechnik kann auch in die sogenannte selbsttragende Schalung für das Betonfertigteil integriert werden. Sie selbsttragende Schalungen enthalten sämtliche technologische Ausstattung für die Eintragung der Spannkräfte in ein Betonfertigteil, wie oben beschrieben. Die Stahlträger werden durch einen steifen Rahmen, der ein Bestandteil der selbsttragenden Schalung ist, ersetzt. Die Schalung ist in umliegenden Konstruktionen der Prefa-Betonwerke verankert, ohne dass das Fundament für die Verteilung der Belastung von Stahlträgern gebaut werden müsste.
 
Stahllitzen
Die 7-drähtigen Spannstahllitzen aus hochfestem Stahl unterliegen der Norm EN 10138-3 Y177, bzw. EN 10138-3 Y1860 S7 für die Stahlbetonbewehrung. Nenndruckmesser der Spannstahllitzen:
<ul>
<li>12,5 mm oder 12,9 mm – Bezeichnung T13 oder T13S (für Spannstahllitze 12,9 mm)</li>
<li>15,3 mm oder 15,7 mm – Bezeichnung T15 oder T15S (für Spannstahllitze 15,7 mm)</li>
</ul>
Die Nennzugfestigkeit der Spannstahllitzen beträgt 1770 MPa oder 1860 MPa. Die Zugkräfte in der Stahllitze betragen 152–246 kN/Litze in Abhängigkeit von Durchmesser und Festigkeit der gewählten Stahllitze.

Technische Daten

Länge der Spannlinie: unbegrenzt (fertigungstechnisch) (bis zu 100 m üblich)
Axialkraft in Litzen: 8000 kN üblich (35 Spannlitzen × 225 kN)
Höhe des hergestellten Fertigteiles: ca. 100-2000 mm
Breite des hergestellten Bauelements: unbegrenzt
obere Vorspannung: JA

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