Vorgespannte Decken ohne schlaffe Bewehrung: Fid-Bau Portal

Vorgespannte Decken ohne schlaffe Bewehrung

Ambro, Sebastian Zoran / Burtscher, Stefan L. / Löffler, Veronika / Kollegger, Johann

Die Vorspannung von Bauwerken und Bauteilen wurde in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelt. Durch diese Bauweise werden die Beanspruchungen und Verformungen von Bauwerken gezielt beeinflußt. So wird durch das Vorspannen die Rißbildung im Beton reduziert bzw. vermieden. Diese Bauweise wurde besonders im Brückenbau mit großem Erfolg angewandt. Obwohl die Vorteile der Vorspannung im Hochbau in einigen Ländern sehr effizient genutzt werden, hat sich die Anwendung der Vorspannung im Hochbau in Europa bis jetzt noch nicht durchgesetzt. In Australien werden vorgespannte Decken ohne schlaffe Bewehrung schon seit längerem erfolgreich eingesetzt und die hierfür notwendigen Bemessungsregeln sind im AS 3600 (Australian Standard) festgehalten. Im Unterschied zu den USA, wo die Vorspannung ohne Verbund bevorzugt wird, werden in Australien nur Spannglieder mit Verbund verwendet. Dieser Beitrag zeigt, daß bei vorgespannten Decken auf die schlaffe Bewehrung verzichtet werden kann und beschreibt die Entwicklung einer Bauweise, die es ermöglicht, Betondecken im Hochbau effizienter und wirtschaftlicher zu bauen. Erwartungsgemäß konnte festgestellt werden, daß die Vorspannung eine günstige Wirkung auf das Durchbiegungsverhalten hat. Es wurde auch gezeigt, daß beim Einsatz von Vorspannung ohne weitere schlaffe Bewehrung ein duktiles Nachbruchverhalten erreicht wird und die mittleren Rißbreiten bei der rechnerischen Nutzlast im zulässigen Bereich liegen. Der Stahlverbrauch bei Vorspannung mit nachträglichem Verbund ohne zusätzliche schlaffe Bewehrung ist am geringsten und beträgt nur 32% des Stahlgewichts bei Bau ohne Vorspannung. Zudem reduzieren sich Herstellungsaufwand, Bauzeit und Kosten durch das Wegfallen der schlaffen Bewehrung, und es gibt geringere Durchbiegungen. Ein Prüfkörper wurde mit 30 kg/m³ Stahlfasern ausgeführt. Die Traglast war mit 75,1 kN geringfügig höher als die ohne Stahlfasern mit 72,5 kN. Das Last-Verformungsverhalten kann bis zu einer Durchbiegung von etwa 30 cm als nahezu gleich angesehen werden. Die Wirkung der Fasern konnte anhand der geringere Rißbreiten und größere Verformungen bei Totalversagen festgestellt werden. Allerdings wird der etwas doppelt so hohe Stahlverbrauch im Normalfall den Einsatz von Stahlfasern nicht rechtfertigen.

The method of pre-stressing concrete members was developed in the 1930's and the positive effect of pre-stressing on the reduction of deflections and cracks was recognised at the time. The impressive developments in bridge construction methods in the course of the 20th century could only be achieved by employing pre-stressing. The advantages of using the pre-stressing method in building constructions are exploited in a few countries, that means Australia and USA but not so much and not to the same extent in European countries. This paper shows, that it is feasible to build post-tensioned slabs without reinforcing steel and points out a method that makes the construction of concrete slabs more economical.