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Spannstahl ist hochfester Stahl der vor allem im Spannbetonbau zum Vorspannen verwendet wird gehört meist zur Gruppe der

Spannstahl

Spannstahl ist hochfester Stahl, der vor allem im Spannbetonbau zum Vorspannen verwendet wird. Spannstahl gehört meist zur Gruppe der unlegierten Stähle. Seine hohen Festigkeitswerte ermöglichen eine große elastische Dehnung beim Vorspannen. Dadurch werden im Spannbetonbau die Spannkraftverluste infolge Kriechen und Schwinden des Betons reduziert, die die Vordehnung verringern und so die anfangs aufgebrachte Vorspannkraft abbauen.

Hüllrohre für Spannstahl in der Bodenplatte des Brückenüberbaus
Fertige Spannkabel mit Koppelanker

Eigenschaften und Formen Bearbeiten

Die Bezeichnung der Spannstähle erfolgt entsprechend ihrer Festigkeit:

  • In Deutschland beginnt die Bezeichnung mit St, gefolgt vom charakteristischen Wert der 0,2 %-Dehngrenze (fp0,2k), einem Schrägstrich / und dem charakteristischen Wert der Zugfestigkeit (fpk), jeweils in N/mm², für eine Spanndrahtlitze z. B. St1570/1770.
  • In Europa ist meist die Bezeichnung Y Zugfestigkeit in N/mm² üblich.

Der Elastizitätsmodul für Spannstahl darf für Litzen mit E = 195.000 N/mm² sowie für Stäbe und Drähte mit E = 205.000 N/mm² angesetzt werden. In Deutschland unterliegen Spannstähle der bauaufsichtlichen Zulassung.

Vorspannstahl wird in verschiedenen Erzeugnisformen und Festigkeiten eingesetzt. So gibt es ihn heute in Deutschland zum Beispiel:

  • als warmgewalzte Stäbe glatt, mit Gewinde oder Gewinderippen, Durchmessern von 26 bis 40 mm und Festigkeiten von 835/1030 bis 1080/1230 N/mm²
  • als vergütete runde Drähte (glatt oder gerippt) mit Durchmessern von 5,2 bis 14 mm. (Beim Vergüten wird ein leicht legierter warmgewalzter Draht durch mehrstufige Wärmebehandlung auf die gewünschte Eigenschaft gebracht.)
  • als kaltgezogene runde Drähte (glatt oder profiliert), mit Durchmessern von 4 bis 12,2 mm mit Festigkeiten von 1370/1570 bis 1660/1860 N/mm². (Die kaltgezogenen Drähte werden durch einen Mehrfachziehvorgang auf die gewünschte Eigenschaft gebracht.)

Der bekannteste Spannstahl ist die Spanndrahtlitze, die aus 3 oder 7 verseilten kaltgezogenen runden Einzeldrähten mit Durchmessern von 6,9 bis 18,3 mm eingesetzt wird.

Spannglied Bearbeiten

Ankerplatte mit Trompete des Hüllrohres und Spiralbewehrung

Erfolgt das Vorspannen gegen den erhärteten Beton, so wird der Spannstahl als gleitfähiges Spannglied im vorzuspannenden Bauteil eingebaut. Dazu erhält er eine Schutzhülle (Metall- oder Plastik-Wellrohr), die den Spannstahl vom Beton trennt. Zusätzlich wird der Spannstahl an seinen Enden mit Verankerungen versehen. Spannstahl, Hüllrohr und Verankerung zusammen bezeichnet man als Spannglied. Das Vorspannen geschieht mit hydraulischen Pressen.

Hüllrohr Bearbeiten

Die Spannglieder werden auf einer Kabeltrommel entweder als fertige Einheit geliefert und eingebaut oder vor Ort zusammengebaut. Dabei werden die einzelnen Spannstahldrähte oder -litzen nacheinander durch das Hüllrohr geschossen und anschließend in die Anker eingefädelt. Der Hohlraum in den profilierten Hüllrohren wird entweder mit Zementmörtel verpresst (nachträglicher Verbund) oder ist schon werksseitig mit einem Fett gefüllt (ohne Verbund), um den korrosionsempfindlichen Spannstahl zu schützen, wie bei der Monolitze.

Spannanker mit Ankerplatte, Ankerkopf und Keilverankerung der Spanndrahtlitzen

Spanngliedverankerung Bearbeiten

Die Verankerung hat die Aufgabe, die Kräfte des Spanngliedes auf den Beton zu übertragen. Dies geschieht meist mit Ankerplatten, auf die der Spannstahl die Kräfte durch Keilverankerung, aufgestauchte Köpfchen oder Muttern weiterleitet.

Man unterscheidet

  • spannbare (verschiebliche) Anker, die zugänglich sind und an denen vorgespannt wird, sowie
  • feste (unverschiebliche) Anker, an denen der Spannstahl schon beim Einbau verankert ist.

Literatur Bearbeiten

  • Manfred A. Hirt, Rolf Bez, Alain Nussbaumer: Stahlbau. Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne 2007, ISBN 978-2-88074-702-2.
  • Peter Marti, Orlando Monsch, Birgit Schilling: Ingenieur-Betonbau. 1. Auflage. Gesellschaft für Ingenieurbaukunst, Zürich 2005, ISBN 3-7281-2999-2.
  • Hans-Gustav Olshausen, VDI-Gesellschaft Bautechnik (Hrsg.): VDI-Lexikon Bauingenieurwesen. Zweite überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg 1997, ISBN 3-642-48098-5.
  • Klaus-Wolfgang Bieger, Jürgen Lierse, Jürgen Roth: Stahlbeton- und Spannbetontragwerke. 2. durchgesehene und korrigierte Auflage. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg 1995, ISBN 3-540-58799-3.

Siehe auch Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

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Spannstahl ist hochfester Stahl der vor allem im Spannbetonbau zum Vorspannen verwendet wird Spannstahl gehort meist zur Gruppe der unlegierten Stahle Seine hohen Festigkeitswerte ermoglichen eine grosse elastische Dehnung beim Vorspannen Dadurch werden im Spannbetonbau die Spannkraftverluste infolge Kriechen und Schwinden des Betons reduziert die die Vordehnung verringern und so die anfangs aufgebrachte Vorspannkraft abbauen Hullrohre fur Spannstahl in der Bodenplatte des BruckenuberbausFertige Spannkabel mit Koppelanker Inhaltsverzeichnis 1 Eigenschaften und Formen 2 Spannglied 2 1 Hullrohr 2 2 Spanngliedverankerung 3 Literatur 4 Siehe auch 5 WeblinksEigenschaften und Formen BearbeitenDie Bezeichnung der Spannstahle erfolgt entsprechend ihrer Festigkeit In Deutschland beginnt die Bezeichnung mit St gefolgt vom charakteristischen Wert der 0 2 Dehngrenze fp0 2k einem Schragstrich und dem charakteristischen Wert der Zugfestigkeit fpk jeweils in N mm fur eine Spanndrahtlitze z B St1570 1770 In Europa ist meist die Bezeichnung Y Zugfestigkeit in N mm ublich Der Elastizitatsmodul fur Spannstahl darf fur Litzen mit E 195 000 N mm sowie fur Stabe und Drahte mit E 205 000 N mm angesetzt werden In Deutschland unterliegen Spannstahle der bauaufsichtlichen Zulassung Vorspannstahl wird in verschiedenen Erzeugnisformen und Festigkeiten eingesetzt So gibt es ihn heute in Deutschland zum Beispiel als warmgewalzte Stabe glatt mit Gewinde oder Gewinderippen Durchmessern von 26 bis 40 mm und Festigkeiten von 835 1030 bis 1080 1230 N mm als vergutete runde Drahte glatt oder gerippt mit Durchmessern von 5 2 bis 14 mm Beim Verguten wird ein leicht legierter warmgewalzter Draht durch mehrstufige Warmebehandlung auf die gewunschte Eigenschaft gebracht als kaltgezogene runde Drahte glatt oder profiliert mit Durchmessern von 4 bis 12 2 mm mit Festigkeiten von 1370 1570 bis 1660 1860 N mm Die kaltgezogenen Drahte werden durch einen Mehrfachziehvorgang auf die gewunschte Eigenschaft gebracht Der bekannteste Spannstahl ist die Spanndrahtlitze die aus 3 oder 7 verseilten kaltgezogenen runden Einzeldrahten mit Durchmessern von 6 9 bis 18 3 mm eingesetzt wird Spannglied Bearbeiten nbsp Ankerplatte mit Trompete des Hullrohres und SpiralbewehrungErfolgt das Vorspannen gegen den erharteten Beton so wird der Spannstahl als gleitfahiges Spannglied im vorzuspannenden Bauteil eingebaut Dazu erhalt er eine Schutzhulle Metall oder Plastik Wellrohr die den Spannstahl vom Beton trennt Zusatzlich wird der Spannstahl an seinen Enden mit Verankerungen versehen Spannstahl Hullrohr und Verankerung zusammen bezeichnet man als Spannglied Das Vorspannen geschieht mit hydraulischen Pressen Hullrohr Bearbeiten Die Spannglieder werden auf einer Kabeltrommel entweder als fertige Einheit geliefert und eingebaut oder vor Ort zusammengebaut Dabei werden die einzelnen Spannstahldrahte oder litzen nacheinander durch das Hullrohr geschossen und anschliessend in die Anker eingefadelt Der Hohlraum in den profilierten Hullrohren wird entweder mit Zementmortel verpresst nachtraglicher Verbund oder ist schon werksseitig mit einem Fett gefullt ohne Verbund um den korrosionsempfindlichen Spannstahl zu schutzen wie bei der Monolitze nbsp Spannanker mit Ankerplatte Ankerkopf und Keilverankerung der SpanndrahtlitzenSpanngliedverankerung Bearbeiten Die Verankerung hat die Aufgabe die Krafte des Spanngliedes auf den Beton zu ubertragen Dies geschieht meist mit Ankerplatten auf die der Spannstahl die Krafte durch Keilverankerung aufgestauchte Kopfchen oder Muttern weiterleitet Man unterscheidet spannbare verschiebliche Anker die zuganglich sind und an denen vorgespannt wird sowie feste unverschiebliche Anker an denen der Spannstahl schon beim Einbau verankert ist Literatur BearbeitenManfred A Hirt Rolf Bez Alain Nussbaumer Stahlbau Presses polytechniques et universitaires romandes Lausanne 2007 ISBN 978 2 88074 702 2 Peter Marti Orlando Monsch Birgit Schilling Ingenieur Betonbau 1 Auflage Gesellschaft fur Ingenieurbaukunst Zurich 2005 ISBN 3 7281 2999 2 Hans Gustav Olshausen VDI Gesellschaft Bautechnik Hrsg VDI Lexikon Bauingenieurwesen Zweite uberarbeitete und erweiterte Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 1997 ISBN 3 642 48098 5 Klaus Wolfgang Bieger Jurgen Lierse Jurgen Roth Stahlbeton und Spannbetontragwerke 2 durchgesehene und korrigierte Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 1995 ISBN 3 540 58799 3 Siehe auch BearbeitenBetonstahl SpannstahlbruchortungWeblinks BearbeitenBetonstahl und Spannstahl PDF abgerufen am 9 Juni 2017 Zum Verbundverhalten von Spannstahl mit sofortigem Verbund unter Betriebsbeanspruchung PDF 27 MB abgerufen am 9 Juni 2017 Festigkeitswerte Betonstahl und Spannstahl PDF 2 7 MB abgerufen am 9 Juni 2017 Neue Zulassungen fur Spannstahl mit modifizierter Wohlerlinie PDF abgerufen am 9 Juni 2017 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Spannstahl amp oldid 230984661 Spannglied