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Spannbeton

„Spannbeton ist eine Variante des Stahlbetons mit einer zusätzlichen äußeren Längskraft. Diese wird durch gespannte Stahleinlagen aus hochfestem Spannstahl aufgebracht, welche den Beton „zusammendrücken“. Die Bauweise ermöglicht bei gleichen Konstruktionshöhen im Vergleich zu Stahlbeton größere Stützweiten.“ (Wikipedia“

Wirkungsweise

Der Spannbeton unterscheidet sich vom Stahlbetonbau durch eine planmäßige Vorspannung (=Vordehnung) der Stahleinlagen, der Spannglieder. Dabei stützen sich die gedehnten Spannglieder durch ihre Anker oder direkt durch Verbund mit dem Beton auf den Beton ab, wodurch dieser eine Druckbelastung sowie durch eine etwaige Exzentrizität der Verankerung gegenüber der Querschnittsschwerelinie eine Momentenbelastung erhält.

Spannverfahren

Sofortiger Verbund (Spannbettvorspannung) Nachträglicher Verbund

KorrosionsschutzDa Kriechen und Schwinden des Betons die Vorspannkräfte der Spannglieder abbauen, sind besonders hohe Vordehnungen des Spannstahls erforderlich.

Bei einer vorgegebenen Spannkraft soll die Querschnittsfläche des Spannglieds möglichst klein sein.

Der Korrosionsschutz durch Einpressmörtel, Beton ist daher besonders sorgfältig auszuführen.

Bei Vorspannung ohne Verbund wird der Korrosionsschutz üblicherweise durch eine werksmäßige Fettverpressung des Kunststoffrohrs erreicht, in dem der Spannstahl liegt.

ProblemeDurch mangelnde Erfahrung mit der neuen Technik und Unterschätzung der Umwelteinflüsse kam es in der Nachkriegszeit zu Einstürzen, notwendigen Abbrüchen oder kostspieligen Instandsetzungen verschiedener Spannbetonbauwerke.

Dabei spielten z. B. auch Probleme mit Spannungsrisskorrosion bei Spannstählen (z. B. Neptunstahl), Unkenntnis von Baustoffeigenschaften (unterschiedliche E-Moduln von Beton je nach verwendeten Gesteinszuschlägen) und Imperfektionen der Berechnungsverfahren (Vernachlässigung von Temperaturgradienten im Querschnitt) eine wichtige Rolle.

Durch die Verwendung der austauschbaren externen Vorspannung soll im Brückenbau eine weitere Verbesserung der Robustheit und damit Verlängerung der Lebensdauer erreicht werden. Außerdem ist es möglich, durch das Verfahren der Spanndrahtbruchortung auch in den bereits vorhandenen, möglicherweise kritischen, Konstruktionen Risse der Spannstähle zu erkennen.

Halbschalenelemente mit Verstärkung der Zugzone:

typische Spannbetonelemente in der DDR

Typisches Beispiel:

Der erste Vorschlag, Beton vorzuspannen wurde 1886 von dem Amerikaner Jackson gemacht.

Gesichte

1888 meldete W. Döhring aus

Berlin ein Patent an, welches

zur Rissminimierung im

Spannbett gespannte

Drahteinlagen in Platten,

Latten und Bälkchen vorsah.

Gesichte 2

Die erste Spannbetonbrücke

Deutschlands war die Bahnhofsbrücke Aue.

Erste Erfolge

Die erste Spannbetonbrücke

Deutschlands war die Bahnhofsbrücke Aue.

Erste Erfolge

Die erste Spannbetonbrücke Deutschlands war die Bahnhofsbrücke Aue.(Hier in grösserer Auflösung)

{Für das weitere Vertiefen im Selbststudium

Literatur

Andrej Albert, Heiko Denk, Martin Mertens, Andreas Nitsch: Spannbeton. Grundlagen und Anwendungsbeispiele. Werner Verlag, Köln 2007, ISBN 3-8041-1090-8Günter Rombach: Spannbetonbau. Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2003, ISBN 3-433-02535-5

DA N K E F Ü R D I E A U F M E R K S A M K E I T !

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