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DIN 4227-1 - Spannbeton - Bauteile aus Normalbeton mit beschränkter oder voller Vorspannung
Stand 07/1988
(AllMBl 1989 S. 253aufgehoben)
Veröffentlichung: AllMBl 1989 S. 253
Prestressed concrete; structural members made of normal-weight concrete, with limited concrete tensile stresses or with concrete tensile stresses
Béton précontraint; éléments structuraux en béton normal avec tension dans le béton ou avec tension limitée dans le béton
Ersatz für Ausgabe 12.79
Diese Norm wurde im Fachbereich VII Beton- und Stahlbetonbau/Deutscher Ausschuss für Stahlbeton des NABau ausgearbeitet.
Die Benennung "Last" wird für Kräfte verwendet, die von außen auf ein System einwirken; dies gilt auch für zusammengesetzte Wörter mit der Silbe "Last" (siehe DIN 1080 Teil 1).
Die Normen der Reihe DIN 4227 umfassen folgende Teile:
DIN 4227 Teil 1 | Spannbeton; Bauteile aus Normalbeton mit beschränkter oder voller Vorspannung |
DIN 4227 Teil 2 | Spannbeton; Bauteile mit teilweiser Vorspannung |
DIN 4227 Teil 3 | Spannbeton; Bauteile in Segmentbauart, Bemessung und Ausführung der Fugen |
DIN 4227 Teil 4 | Spannbeton; Bauteile aus Spannleichtbeton |
DIN 4227 Teil 5 | Spannbeton; Einpressen von Zementmörtel in Spannkanäle |
DIN 4227 Teil 6 | Spannbeton; Bauteile mit Vorspannung ohne Verbund |
Entwurf und Ausführung von baulichen Anlagen und Bauteilen aus Spannbeton erfordern eine gründliche Kenntnis und Erfahrung in dieser Bauart. Deshalb dürfen bauliche Anlagen und Bauteile aus Spannbeton nur von solchen Ingenieuren und Unternehmern entworfen und ausgeführt werden, die diese Kenntnis und Erfahrung haben, besonders zuverlässig sind und sicherstellen, dass derartige Bauwerke einwandfrei bemessen und ausgeführt werden.
1 Allgemeines
1.1 Anwendungsbereich und Zweck
(1) Diese Norm gilt für die Bemessung und Ausführung von Bauteilen aus Normalbeton, bei denen der Beton durch Spannglieder beschränkt oder voll vorgespannt wird und die Spannglieder im Endzustand im Verbund vorliegen.
(2) Die sinngemäße Anwendung dieser Norm auf Bauteile, bei denen die Vorspannung auf andere Art erzeugt wird, ist jeweils gesondert zu überprüfen.
(3) Vorgespannte Verbundträger werden in den Richtlinien für die Bemessung und Ausführung von Stahlverbundträgern (vorläufiger Ersatz für DIN 1078 und DIN 4239) behandelt.
1.2 Begriffe
1.2.1 Querschnittsteile
(1) Bei vorgespannten Bauteilen unterscheidet man:
(2) Druckzone. In der Druckzone liegen die Querschnittsteile, in denen ohne Vorspannung unter der gegebenen Belastung infolge von Längskraft und Biegemoment Druckspannungen entstehen würden. Werden durch die Vorspannung in der Druckzone Druckspannungen erzeugt, so liegt der Sonderfall einer vorgedrückten Druckzone vor (siehe Abschnitt 15.3).
(3) Vorgedrückte Zugzone. In der vorgedrückten Zugzone liegen die Querschnittsteile, in denen unter der gegebenen Belastung infolge von Längskraft und Biegemoment ohne Vorspannung Zugspannungen entstehen würden, die durch Vorspannung stark abgemindert oder ganz aufgehoben werden.
(4) Unter Einwirkung von Momenten mit wechselnden Vorzeichen kann eine Druckzone zur vorgedrückten Zugzone werden und umgekehrt.
(5) Spannglieder. Das sind die Zugglieder aus Spannstahl, die zur Erzeugung der Vorspannung dienen; hierunter sind auch Einzeldrähte, Einzelstäbe und Litzen zu verstehen. Fertigspannglieder sind Spannglieder, die nach Abschnitt 6.5.3 werkmäßig vorgefertigt werden.
(1) Bei voller Vorspannung treten rechnerisch im Beton im Gebrauchszustand (siehe Abschnitt 9.1), mit Ausnahme der in Abschnitt 10.1.1 angegebenen Fälle, keine Zugspannungen infolge von Längskraft und Biegemoment auf.
(2) Bei beschränkter Vorspannung treten dagegen rechnerisch im Gebrauchszustand (siehe Abschnitt 9.1) Zugspannungen infolge von Längskraft und Biegemoment im Beton bis zu den in den Abschnitten 10.1.2 und 15 angegebenen Grenzen auf.
1.2.3 Zeitpunkt des Spannens der Spannglieder
(1) Beim Spannen vor dem Erhärten des Betons werden die Spannglieder von festen Punkten aus gespannt und dann einbetoniert (Spannen im Spannbett).
(2) Beim Spannen nach dem Erhärten des Betons dienen die schon erhärteten Betonbauteile als Abstützung.
1.2.4 Art der Verbundwirkung von Spanngliedern 2)
(1) Bei Vorspannung mit sofortigem Verbund werden die Spannglieder nach dem Spannen im Spannbett so in den Beton eingebettet, dass gleichzeitig mit dem Erhärten des Betons eine Verbundwirkung entsteht.
(2) Bei Vorspannung mit nachträglichem Verbund wird der Beton zunächst ohne Verbund vorgespannt; später wird für alle nach diesem Zeitpunkt wirksamen Lastfälle eine Verbundwirkung erzeugt.
2 Bauaufsichtliche Zulassungen, Zustimmungen, bautechnische Unterlagen, Bauleitung und Fachpersonal
2.1 Bauaufsichtliche Zulassungen, Zustimmungen
(1) Entsprechend den allgemeinen bauaufsichtlichen Bestimmungen ist eine Zulassung bzw. eine Zustimmung im Einzelfall unter anderem erforderlich für:
(2) Die Bescheide müssen auf der Baustelle vorliegen.
2.2 Bautechnische Unterlagen, Bauleitung und Fachpersonal
2.2.1 Bautechnische Unterlagen
Zu den bautechnischen Unterlagen gehören neben den Anforderungen nach DIN 1045/07.88, Abschnitte 3 bis 5, die Angaben über Grad, Zeitpunkt und Art der Vorspannung, das Herstellungsverfahren sowie das Spannprogramm.
2.2.2 Bauleitung und Fachpersonal
Bei der Herstellung von Spannbeton dürfen auf Baustellen und in Werken nur solche Führungskräfte (Bauleiter, Werkleiter) eingesetzt werden, die über ausreichende Erfahrungen und Kenntnisse im Spannbetonbau verfügen. Bei der Ausführung von Spannarbeiten und Einpressarbeiten muss der hierfür zuständige Fachbauleiter stets anwesend sein.
3 Baustoffe
3.1 Beton
3.1.1 Vorspannung mit nachträglichem Verbund
(1) Bei Vorspannung mit nachträglichem Verbund ist Beton der Festigkeitsklassen B 25 bis B 55 nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 6.5 zu verwenden.
(2) Bei üblichen Hochbauten (Definition nach DIN 1045/ 07.88, Abschnitt 2.2.4) darf für die nachträgliche Ergänzung vorgespannter Fertigteile auch Ortbeton der Festigkeitsklasse B 15 verwendet werden.
(3) Der Chloridgehalt des Anmachwassers darf 600 mg Cl- je Liter nicht überschreiten. Die Verwendung von Meerwasser und anderem salzhaltigen Wasser ist unzulässig. Es darf nur solcher Betonzuschlag verwendet werden, der hinsichtlich des Gehaltes an wasserlöslichem Chlorid (berechnet als Chlor) den Anforderungen nach DIN 4226 Teil 1/04.83, Abschnitt 7.6.6b) genügt (Chlorgehalt mit einem Massenanteil ≤ 0,02 %).
(4) Betonzusatzmittel dürfen nur verwendet werden, wenn für sie ein Prüfbescheid (Prüfzeichen) erteilt ist, in dem die Anwendung für Spannbeton geregelt ist.
3.1.2 Vorspannung mit sofortigem Verbund
(1) Bei Vorspannung mit sofortigem Verbund gelten die Festlegungen nach Abschnitt 3.1.1; jedoch muss der Beton mindestens der Festigkeitsklasse B 35 entsprechen. Dabei ist nur werkmäßige Herstellung nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 5.3 zulässig.
(2) Alle Zemente der Normen der Reihe DIN 1164 der Festigkeitsklassen Z 45 und Z 55 sowie Portland- und Eisenportlandzement der Festigkeitsklasse Z 35 F dürfen verwendet werden.
(3) Betonzusatzstoffe dürfen nicht verwendet werden.
3.1.3 Verwendung von Transportbeton
Bei Verwendung von Transportbeton müssen aus dem Betonsortenverzeichnis (siehe DIN 1045/07.88, Abschnitt 5.4.4) die
hervorgehen.
3.2 Spannstahl
Spanndrähte müssen mindestens 5,0 mm Durchmesser oder bei nicht runden Querschnitten mindestens 30 mm2 Querschnittsfläche haben. Litzen müssen mindestens 30 mm2 Querschnittsfläche haben, wobei die einzelnen Drähte mindestens 3,0 mm Durchmesser aufweisen müssen. Für Sonderzwecke, z.B. für vorübergehend erforderliche Bewehrung oder Rohre aus Spannbeton, sind Einzeldrähte von mindestens 3,0 mm Durchmesser bzw. bei nicht runden Querschnitten von mindestens 20 mm2 Querschnittsfläche zulässig.
3.3 Hüllrohre
Es sind Hüllrohre nach DIN 18 553 zu verwenden.
3.4 Einpressmörtel
Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Einpreßmörtels müssen DIN 4227 Teil 5 entsprechen.
4 Nachweis der Güte der Baustoffe
(1) Für den Nachweis der Güte der Baustoffe gilt DIN 1045/ 07.88, Abschnitt 7. Darüber hinaus sind für den Spannstahl und das Spannverfahren die entsprechenden Abschnitte der Zulassungsbescheide zu beachten. Für die Güteüberwachung von Beton B II auf der Baustelle, von Fertigteilen und Transportbeton gelten DIN 1084 Teil 1 bis Teil 3.
(2) Im Rahmen der Eigenüberwachung auf Baustellen und in Werken sind zusätzlich die in Tabelle 1 enthaltenen Prüfungen vorzunehmen.
(3) Die Protokolle der Eigenüberwachung sind zu den Bauakten zu nehmen.
(4) Über die Lieferung des Spannstahles ist anhand der vom Lieferwerk angebrachten Anhänger Buch zu führen; außerdem ist festzuhalten, in welche Bauteile und Spannglieder der Stahl der jeweiligen Lieferung eingebaut wurde.
5 Aufbringen der Vorspannung
5.1 Zeitpunkt des Vorspannens
(1) Der Beton darf erst vorgespannt werden, wenn er fest genug ist, um die dabei auftretenden Spannungen einschließlich der Beanspruchungen an den Verankerungsstellen der Spannglieder aufnehmen zu können. Für die endgültige Vorspannung gilt dies als erfüllt, wenn durch Erhärtungsprüfung nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 7.4.4, nachgewiesen ist, dass die WürfeldruckfestigkeitβWm mindestens die Werte der Tabelle 2, Spalte 3, erreicht hat.
(2) Eine frühzeitige Teilvorspannung (z.B. zur Vermeidung von Schwind- und Temperaturrissen) ist zu empfehlen. Durch Erhärtungsprüfung ist dann nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 7.4.4, nachzuweisen, dass die WürfeldruckfestigkeitβWm des Betons die Werte nach Tabelle 2, Spalte 2, erreicht hat. In diesem Fall dürfen die Spannkräfte einzelner Spannglieder und die Betonspannungen im übrigen Bauteil nicht mehr als 30 % der für die Verankerung zugelassenen Spannkraft bzw. der nach Abschnitt 15 zulässigen Spannungen betragen. Liegt die durch Erhärtungsprüfung festgestellte Würfeldruckfestigkeit zwischen den Werten nach Tabelle 2, Spalten 2 und 3, so darf die zulässige Teilspannkraft linear interpoliert werden.
Tabelle 1. Eigenüberwachung
1 | 2 | 3 | 4 | |
Prüfgegenstand | Prüfart | Anforderungen | Häufigkeit | |
1a | Spannstahl | Überprüfung der Lieferung nach Sorte und Durchmesser nach der Zulassung | Kennzeichnung; Nachweis der Güteüberwachung; keine Beschädigung; kein unzulässiger Rostanfall |
Jede Lieferung |
1b | Überprüfung der Transportfahrzeuge | Abgedeckte trockene Ladung; keine Verunreinigungen | Jede Lieferung | |
1c | Überprüfung der Lagerung | Trockene, luftige Lagerung; keine Verunreinigung; keine Übertragung korrosionsfördernder Stoffe (siehe Abschnitt 6.5.1) |
Bei Bedarf | |
2 | Fertigspannglieder | Überprüfung der Lieferung | Einhalten der Bestimmungen von Abschnitt 6.5.3 | Jede Lieferung |
3 | Spannverfahren | - | Einhalten der Zulassung | Jede Anwendung |
4 | Vorrichtungen für das Spannen | Überprüfung der Spanneinrichtung | Einhalten der Toleranzen nach Abschnitt 5.2 | Halbjährlich |
5 | Vorspannen | Messungen laut Spannprogramm (siehe Abschnitt 5.3) | Einhalten des Spannprogramms | Jeder Spannvorgang |
6 | Einpressarbeiten | Überprüfung des Einpressens | Einhalten von DIN 4227 Teil 5 | Jedes Spannglied |
Tabelle 2. Mindestbetonfestigkeiten beim Vorspannen
1 | 2 | 3 | |
Zugeordnete Festigkeitsklasse | Würfeldruckfestigkeit βWm beim Teilvorspannen N/mm2 |
Würfeldruckfestigkeit βWm beim endgültigen Vorspannen N/mm2 |
|
1 | B 25 | 12 | 24 |
2 | B 35 | 16 | 32 |
3 | B 45 | 20 | 40 |
4 | B 55 | 24 | 48 |
Anmerkung: Die "zugeordnete Festigkeitsklasse" ist die laut Zulassung für das jeweilige Spannverfahren erforderliche Festigkeitsklasse des Betons. |
5.2 Vorrichtungen für das Spannen
(1) Vorrichtungen für das Spannen sind vor ihrer ersten Benutzung und später in der Regel halbjährlich mit kalibrierten Geräten darauf zu prüfen, welche Abweichungen vom Sollwert die Anzeigen der Spannvorrichtungen aufweisen. Soweit diese Abweichungen von äußeren Einflüssen abhängen (z.B. bei Öldruckpressen von der Temperatur), ist dies zu berücksichtigen.
(2) Vorrichtungen, deren Fehlergrenze der Anzeige im Bereich der endgültigen Vorspannkraft um mehr als 5 % vom Prüfdiagramm abweicht, dürfen nicht verwendet werden.
5.3 Verfahren und Messungen beim Spannen
(1) Die Vorspannung ist entsprechend einem Spannprogramm aufzubringen. Dieses muss für jedes Spannglied neben der zeitlichen Folge des Spannens Angaben über Spannkraft und Spannweg unter Berücksichtigung der Zusammendrückung des Betons, der Reibung, des Schlupfes und des Zeitpunktes des Lehrgerüstabsenkens enthalten. Im Falle von Teilvorspannung sind die bis zum endgültigen Vorspannen eingetretenen Spannkraftverluste zu berücksichtigen. Das Spannprogramm ist so aufzustellen, dass keine unzulässigen Beanspruchungen des Betons entstehen.
(2) Über das Spannen ist ein Spannprotokoll zu führen, in das alle beim Spannen durchgeführten Messungen einschließlich etwaiger Unregelmäßigkeiten einzutragen sind. Die Messungen müssen mindestens Spannkraft und Spannweg umfassen. Wenn die Summe aus den Absolutwerten der prozentualen Abweichung von der Sollspannkraft und der prozentualen Abweichung vom Sollspannweg bei einem einzelnen Spannglied mehr als 15 % beträgt, muss die zuständige Bauaufsicht unverzüglich verständigt werden. Ist die Abweichung von der Sollspannkraft oder vom Sollspannweg bei der Summe aller in einem Querschnitt liegenden Spannglieder größer als 5 %, so ist gleichfalls die Bauaufsicht zu verständigen.
(3) Schlagartige Übertragung der Vorspannkraft ist zu vermeiden.
6 Grundsätze für die bauliche Durchbildung und Bauausführung
6.1 Bewehrung aus Betonstahl
(1) Für die Bewehrung gilt DIN 1045/07.88, Abschnitte 13 und 18.
(2) Als glatter Betonstahl BSt 220 (Kennzeichen I) darf nur warmgewalzter Rundstahl nach DIN 1013 Teil 1 aus St 37-2 nach DIN 17 100 in den Nenndurchmessernds = 8,10, 12,14, 16, 20, 25 und 28 mm verwendet werden 3).
(3) Druckbeanspruchte Bewehrungsstäbe in der äußeren Lage sind je m2 Oberfläche an mindestens vier verteilt angeordneten Stellen gegen Ausknicken zu sichern (z.B. durch S-Haken oder Steckbügel), wenn unter Gebrauchslast die Betondruckspannung 0,2βWm überschritten wird. Die Sicherung kann bei höchstens 16 mm dicken Längsstäben entfallen, wenn die Betondeckung mindestens gleich der doppelten Stabdicke ist. Eine statisch erforderliche Druckbewehrung ist nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 25.2.2.2, zu verbügeln.
6.2 Spannglieder
6.2.1 Betondeckung von Hüllrohren
Die Betondeckung von Hüllrohren für Spannglieder muss mindestens gleich dem 0,6 fachen Hüllrohr-Innendurchmesser sein; sie darf 4 cm nicht unterschreiten.
6.2.2 Lichter Abstand der Hüllrohre
Der lichte Abstand der Hüllrohre muss mindestens gleich dem 0,8 fachen Hüllrohr-Innendurchmesser sein, er darf 2,5 cm nicht unterschreiten.
6.2.3 Betondeckung von Spanngliedern mit sofortigem Verbund
(1) Die Betondeckung von Spanngliedern mit sofortigem Verbund wird durch die Anforderungen an den Korrosionsschutz, an das ordnungsgemäße Einbringen des Betons und an die wirksame Verankerung bestimmt; der Höchstwert ist maßgebend.
(2) Der Korrosionsschutz ist im allgemeinen sichergestellt, wenn für die Spannglieder die Mindestmaße der Betondeckung nach DIN 1045/07.88, Tabelle 10, Spalte 3, um 1,0 cm erhöht werden.
(3) In den folgenden Fällen genügt es, für die Spannglieder die Mindestmaße der Betondeckung nach DIN 1045/07.88, Tabelle 10, Spalte 3, um 0,5 cm zu erhöhen:
(4) Mit Rücksicht auf das ordnungsgemäße Einbringen des Betons soll die Betondeckung größer als die Korngröße des überwiegenden Teils des Zuschlags sein.
(5) Für die wirksame Verankerung runder gerippter Einzeldrähte und Litzen mitdv ≤ 12 mm sowie nichtrunder gerippter Einzeldrähte mitdv ≤ 8 mm gelten folgende Mindestbetondeckungen:
c = 1,5dv | bei profilierten Drähten und bei Litzen aus glatten Einzeldrähten | (1) |
c = 2,5dv | bei gerippten Drähten | (2) |
Darin ist fürdv zu setzen:
6.2.4 Lichter Abstand der Spannglieder bei Vorspannung mit sofortigem Verbund
(1) Der lichte Abstand der Spannglieder bei Vorspannung mit sofortigem Verbund muß größer als die Korngröße des überwiegenden Teils des Zuschlags sein; er soll außerdem die aus den Gleichungen (1) und (2) sich ergebenden Werte nicht unterschreiten.
(2) Bei der Verteilung von Spanngliedern über die Breite eines Querschnitts dürfen innerhalb von Gruppen mit 2 oder 3 Spanngliedern mitdv ≤ 10 mm die lichten Abstände der einzelnen Spannglieder bis auf 1,0 cm verringert werden, wenn die Gesamtanzahl in einer Lage nicht größer ist als bei gleichmäßiger Verteilung zulässig.
6.2.5 Verzinkte Einbauteile
Zwischen Spanngliedern und verzinkten Einbauteilen muss mindestens 2,0 cm Beton vorhanden sein; außerdem darf keine metallische Verbindung bestehen.
6.2.6 Mindestanzahl
(1) In der vorgedrückten Zugzone tragender Spannbetonbauteile muss die Anzahl der Spannglieder bzw. bei Verwendung von Bündelspanngliedern die Gesamtanzahl der Drähte oder Stäbe mindestens den Werten der Tabelle 3, Spalte 2, entsprechen. Die Werte gelten unter der Voraussetzung, dass gleiche Stab- bzw. Drahtdurchmesser verwendet werden.
(2) Bei Verwendung von Stäben bzw. Drähten unterschiedlicher Querschnitte ist stets der Nachweis nach den Absätzen (3) und (4) zu führen.
Tabelle 3. Anzahl der Spannglieder
1 | 2 | 3 | |
Art der Spannglieder | Mindestanzahl nach Absatz (1) | Anzahl der rechnerisch ausfallenden Stäbe bzw. Drähte1) | |
1 | Einzelstäbe bzw. -drähte | 3 | 1 |
2 | Stäbe bzw. Drähte bei Bündelspanngliedern | 7 | 3 |
3 | 7 drähtige Litzen Einzeldrahtdurchmesser dv ≥ 4 mm 2) |
1 | - |
1) Bei Verwendung von Stäben bzw. Drähten unter schiedlicher Querschnitte sind die jeweils dicksten Stäbe bzw. Drähte in Ansatz zu bringen. | |||
2) Werden in Ausnahmefällen Litzen mit geringerem Drahtdurchmesser verwendet, so beträgt die Mindestanzahl 2. |
(3) Eine Unterschreitung der Werte nach Tabelle 3, von Spalte 2, Zeilen 1 und 2, ist zulässig, wenn der Nachweis geführt wird, dass bei Ausfall von Stäben bzw. Drähten entsprechend den Werten von Spalte 3 die Beanspruchung aus 1,0fachen Einwirkungen aus Last und Zwang aufgenommen werden können. Dieser Nachweis ist auf der Grundlage der für rechnerischen Bruchzustand getroffenen Festlegungen (siehe Abschnitte 11, 12.3, 12.4) zu führen, wobei anstelle vonγ = 1,75 jeweilsγ = 1,0 gesetzt werden darf.
(4) Tragreserven, z.B. aus Querabtragung der Lasten, sowie mögliche Umlagerungen der Schnittgrößen aus Änderungen des statischen Systems dürfen berücksichtigt werden. Werden bei diesem Nachweis auch Stahlbetonbauteile nach DIN 1045 in Rechnung gestellt, so darf anstelle der in DIN 1045/07.88, Abschnitt 17.2.2, genannten Sicherheitsbeiwerte einheitlichγ = 1,0 gesetzt werden. Bei der Bemessung für Querkraft und Torsion dürfen dabei die Grundwerte der Schubspannung nach DIN 1045/07.88, Abschnitt 17.5, auf das 1,75fache vergrößert werden.
6.3 Schweißen
(1) Für das Schweißen von Betonstahl gilt DIN 1045/07.88, Abschnitte 6.6 und 7.5.2 sowie DIN 4099. Das Schweißen an Spannstählen ist unzulässig; dagegen ist Brennschneiden hinter der Verankerung zulässig.
(2) Spannstahl und Verankerungen sind vor herunterfallendem Schweißgut zu schützen (z.B. durch widerstandsfähige Ummantelungen).
6.4 Einbau der Hüllrohre
(1) Hüllrohre dürfen keine Knicke, Eindrückungen oder andere Beschädigungen haben, die den Spann- oder Einpressvorgang behindern. Hierfür kann es erforderlich werden, z.B. in Hochpunkten Verstärkungen nach DIN 18 553, anzuordnen.
(2) Hüllrohre müssen so gelagert, transportiert und verarbeitet werden, dass kein Wasser oder andere für den Spannstahl schädliche Stoffe in das Innere eindringen können. Hüllrohrstöße und -anschlüsse sind durch besondere Maßnahmen, z.B. durch Umwicklung mit geeigneten Dichtungsbändern, abzudichten. Die Hüllrohre sind so zu befestigen, dass sie sich während des Betonierens nicht verschieben.
6.5 Herstellung, Lagerung und Einbau der Spannglieder
6.5.1 Allgemeines
(1) Der Spannstahl muss bei der Spanngliedherstellung sauber und frei von schädigendem Rost sein und darf hierbei nicht nass werden.
(2) Spannstähle mit leichtem Flugrost dürfen verwendet werden. Der Begriff "leichter Flugrost" gilt für einen gleichmäßigen Rostansatz, der noch nicht zur Bildung von mit bloßem Auge erkennbaren Korrosionsnarben geführt hat und sich im allgemeinen durch Abwischen mit einem trockenen Lappen entfernen lässt. Eine Entrostung braucht jedoch auf diese Weise nicht vorgenommen zu werden.
(3) Beim Ablängen und Einbau der Spannstähle sind Knicke und Verletzungen zu vermeiden. Fertige Spannglieder sind bis zum Einbau in das Bauwerk bodenfrei und trocken zu lagern und vor Berührung mit schädigenden Stoffen zu schützen. Spannstahl ist auch in der Zeitspanne zwischen dem Verlegen und der Herstellung des Verbundes vor Korrosion und Verschmutzung zu schützen.
(4) Die Spannstähle für ein Spannglied sollen im Regelfall aus einer Lieferposition (Schmelze) entnommen werden. Die Zuordnung von Spanngliedern zur Lieferposition ist in den Aufzeichnungen nach Abschnitt 4 zu vermerken.
(5) Ankerplatten und Ankerkörper müssen rechtwinklig zur Spanngliedachse liegen.
6.5.2 Korrosionsschutz bis zum Einpressen
(1) Die Zeitspanne zwischen Herstellen des Spanngliedes und Einpressen des Zementmörtels ist eng zu begrenzen. Im Regelfall ist nach dem Vorspannen unverzüglich Zementmörtel in die Spannkanäle einzupressen. Zulässige Zeitspannen sind unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten zu beurteilen.
(2) Wenn das Eindringen und Ansammeln von Feuchte (auch Kondenswasser) vermieden wird, dürfen ohne besonderen Nachweis folgende Zeitspannen als unschädlich für den Spannstahl angesehen werden:
bis zu 12 Wochen zwischen dem Herstellen des Spanngliedes und dem Einpressen,
davon bis zu 4 Wochen frei in der Schalung und bis zu etwa 2 Wochen in gespanntem Zustand. |
(3) Werden diese Bedingungen nicht eingehalten, so sind besondere Maßnahmen zum vorübergehenden Korrosionsschutz der Spannstähle vorzusehen; andernfalls ist der Nachweis zu führen, dass schädigende Korrosion nicht auftritt.
(4) Als besondere Schutzmaßnahme ist z.B. ein zeitweises Spülen der Spannkanäle mit vorgetrockneter und erforderlichenfalls gereinigter Luft geeignet.
(5) Die ausreichende Schutzwirkung und die Unschädlichkeit der Maßnahmen für den Spannstahl, für den Einpressmörtel und für den Verbund zwischen Spanngliedern und Einpressmörtel sind nachzuweisen.
6.5.3 Fertigspannglieder
(1) Die Fertigung muss in geschlossenen Hallen erfolgen.
(2) Die für den Spannstahl nach Zulassungsbescheid geltenden Bedingungen für Lagerung und Transport sind auch für die fertigen Spannglieder zu beachten; diese dürfen das Werk nur in abgedichteten Hüllrohren verlassen.
(3) Bei Auslieferung der Spannglieder sind folgende Unterlagen beizufügen:
(4) Die Spannglieder sind durch den Bauleiter des Unternehmens oder dessen fachkundigen Vertreter bei Anlieferung auf Transportschäden (sichtbare Schäden an Hüllrohren und Ankern) zu überprüfen.
6.6 Herstellen des nachträglichen Verbundes
(1) Das Einpressen von Zementmörtel in die Spannkanäle erfordert besondere Sorgfalt.
(2) Es gilt DIN 4227 Teil 5. Es muss sichergestellt sein, dass die Spannstähle mit Zementmörtel umhüllt sind.
(3) Das Einpressen in jeden einzelnen Spannkanal ist im Protokoll unter Angabe etwaiger Unregelmäßigkeiten zu vermerken. Die Protokolle sind zu den Bauakten zu nehmen.
6.7 Mindestbewehrung
6.7.1 Allgemeines
(1) Sofern sich nach der Bemessung oder aus konstruktiven Gründen keine größere Bewehrung ergibt, ist eine Mindestbewehrung nach den nachstehenden Grundsätzen anzuordnen. Dabei sollen die Stababstände 20 cm nicht überschreiten. Bei Vorspannung mit sofortigem Verbund dürfen die Spanndrähte als Betonstabstahl IV S auf die Mindestbewehrung angerechnet werden. In jedem Querschnitt ist nur der Höchstwert von Oberflächen- oder Längs- oder Schubbewehrung maßgebend. Eine Addition der verschiedenen Arten von Mindestbewehrung ist nicht erforderlich.
Tabelle 4. Mindestbewehrung und erhöhte Mindestbewehrung (Werte in Klammern)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Platten/Gurtplatten oder breite Balken (b0 >d0) |
Balken mitb0 ≤d0 Stege von Plattenbalken |
||||
Für alle Bauteile außer solchen von Brücken und vergleichbaren Bauwerken | Bei Brücken und vergleichbaren Bauwerken | Für alle Bauteile außer solchen von Brücken und vergleichbaren Bauwerken | Bei Brücken und vergleichbaren Bauwerken | ||
1a | Bewehrung je m an der Ober- und Unterseite (jede der 4 Lagen), siehe auch Abschnitt 6.7.2 | 0,5µd | 1,0µd | - | - |
1b | Längsbewehrung je m in Gurtplatten (obere und untere Lage je für sich) | 0,5µd | 1,0µd (5,0µd) |
_ | |
2a | Längsbewehrung je m bei Balken an jeder Seitenfläche, bei Platten an jedem gestützten oder nicht gestützten Rand | 0,5µd | 1,0µd | 0,5µb0 | 1,0µb0 |
2b | Längsbewehrung bei Balken jeweils oben und unten | - | - | 0,5µb0b0 | 1,0µ *b0d0
(2,5µ * b° d°) |
3 | Lotrechte Bewehrung je m an jedem gestützten oder nicht gestützten Rand (siehe auch DIN 1045/07.88, Abschnitt 18.9.1) | 1,0µd | 1,0µd | - | - |
4 | Schubbewehrung für Scheibenschub (Summe der Lagen) | a) 1,0µd (in Querrichtung vorgespannt)
b) 2,0µd (in Querrichtung nicht vorgespannt) |
2,0µd | - | - |
5 | Schubbewehrung von Balkenstegen (Summe der Bügel) | 2,0µb0 (nur bei breiten Balken, wennσ größer ist als die Werte der Tabelle 9, Zeile 51) | 2,0µb0 | 2,0µb0 |
Die Werte fürµ sind der Tabelle 5 zu entnehmen. | |
b0 | Stegbreite in Höhe der Schwerlinie des gesamten Querschnitts, bei Hohlplatten mit annähernd kreisförmiger
Aussparung die kleinste Stegbreite |
d0 | Balkendicke |
d | Plattendicke |
(2) Bei Brücken und vergleichbaren Bauwerken (das sind Bauwerke im Freien unter nicht vorwiegend ruhender Belastung) dürfen die Bewehrungsstäbe bei Verwendung von Betonstabstahl III S und Betonstabstahl IV S den Stabdurchmesser 10 mm und bei Betonstahlmatten IV M den Stabdurchmesser 8 mm bei 150 mm Maschenweite nicht unterschreiten.
(3) Bei Brücken und vergleichbaren Bauwerken ist eine erhöhte Mindestbewehrung in gezogenen bzw. weniger gedrückten Querschnittsteilen (siehe Tabelle 4, Zeilen 1b und 2b, Werte in Klammern) anzuordnen, wenn im Endzustand unter Haupt- und Zusatzlasten die nach Zustand 1 ermittelte Betondruckspannung am Rand dem Betrag nach kleiner als 2 N/mm2 ist. Dabei dürfen Spannglieder unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Verbundeigenschaften angerechnet werden 4). In Gurtplatten sind Stabdurchmesser ≤ 16 mm zu verwenden, sofern kein genauer Nachweis erfolgt 4).
________________
1) Teilweise Vorspannung; siehe DIN 4227 Teil 2.
2) Vorspannung ohne Verbund im Endzustand siehe DIN 4227 Teil 6.
3) Die bisherigen Regelungen der DIN 4227 Teil 1/12.79 für den Betonstahl 1 sind in das DAfStb-Heft 320 übernommen.
4) Nachweise siehe DAfStb-Heft 320
weiter . |
(Stand: 04.07.2022)
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