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Die Wirkungsweise der Faktoren Anspannen und Nachlassen soll an einem Einzelspannglied St 1500/1770 mit Zulassung nach EC2 und Spannanker am Spanngliedanfang verdeutlicht werden.
Die zulässigen Spannkräfte sind definiert durch
Pmax = min(Ap · 0,80 fpk , Ap · 0,90 fp0,1k ) = 3591,0 kN
Pm0 = min(Ap · 0,75 fpk , Ap · 0,85 fp0,1k ) = 3391,5 kN
Der erste Spannkraftverlauf der nachfolgenden Abbildung ergibt sich nach Überspannen um 5% mit dem Faktor 1,05 bezogen auf Pm0, d.h. die maximale Vorspannkraft beträgt 3561,1 kN < Pmax .
Den zweiten Spannkraftverlauf erhält man nach Anspannen und Nachlassen mit den Faktoren 1,05 und 1,0, d.h. die nach dem Verankern maximal im Spannglied verbleibende Vorspannkraft beträgt 3389,3 kN < Pm0 .
Einzelspannglied, 10‑fach überhöht
Spannkraftverlauf nach dem 1. Anspannen mit Faktor 1,05
Spannkraftverlauf nach dem 1. Nachlassen mit Faktor 1,0
Ein eventuell vorhandener Ankerschlupf wurde hier zur Verdeutlichung der beschriebenen Effekte nicht berücksichtigt. Dieser würde eine zusätzliche Variation des Spannkraftverlaufs zur Folge haben. Ein zweiter Anspann‑ und Nachlassvorgang hätte analoge Auswirkungen. Entsprechendes gilt für Anspannen und Nachlassen am Spanngliedende.
Für Spannglieder mit Zulassung nach DIN 1045‑1 und EC2 wird die am Spannglied aufgebrachte Höchstkraft während des Spannvorgangs mit dem kleineren der folgenden Werte bestimmt:
Pmax = Ap · 0,80 fpk e‑μ γ (κ ‑ 1) bzw. Ap · 0,90 fp0,1k e‑μ γ (κ ‑ 1) |
DIN 1045‑1 bzw. Heft 525, Kap. 8.7.2 |
mit
| μ | Reibungsbeiwert nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung. |
| γ | Φ + k·x Φ = Summe der planmäßigen Umlenkwinkel über die Länge x, k = ungewollter Umlenkwinkel pro Längeneinheit (entspricht ß’ im Dialog), x = entspricht bei einseitigem Vorspannen dem Abstand zwischen Spannanker und Festanker, bei zweiseitiger Vorspannung der Einflusslänge des jeweiligen Ankers. |
| κ | Vorhaltemaß zur Sicherung einer Überspannreserve mit 1,5 ≤ κ ≤ 2 für Spannglieder mit nachträglichem Verbund nach deutscher Norm und κ = 1 für alle anderen Fälle. |
Das Programm ermittelt mit dem eingegebenen Vorhaltemaß κ den zulässigen Höchstwert Pmax. Für die Einflusslänge x wird bei einseitiger Vorspannung die Spanngliedlänge, bei zweiseitiger Vorspannung vereinfachend die halbe Spanngliedlänge angenommen.
Der Anspannfaktor bezieht sich bei dieser Einstellung auf Pmax, d.h. mit dem Wert 1,0 wird die nach deutscher Norm planmäßige Höchstkraft gewählt.
Der Nachlassfaktor bezieht sich weiterhin auf Pm0. Die Zulässigkeit der nach dem Verankern im Spannglied verbleibenden Kraft wird ebenfalls mit einem Wert von 1,0 sichergestellt.
Am Beispiel eines beidseitig angespannten Einzelspannglieds St 1500/1770 mit Zulassung nach EC2 soll der Spannkraftverlauf für κ = 1,5 verdeutlicht werden. Der Ankerschlupf wird dabei zur Vereinfachung vernachlässigt.
Das Programm ermittelt die zulässigen Spannkräfte zu
Pmax = e‑μ γ (κ ‑ 1) · min(Ap · 0,80 fpk , Ap · 0,90 fp0,1k ) = 0,9457 · 3591 = 3395,9 kN
Pm0 = min(Ap · 0,75 fpk , Ap · 0,85 fp0,1k ) = 3391,5 kN
Die Höchstkraft Pmax wird mit dem Anspannfaktor von 1,0 automatisch eingehalten. Wie aus dem nachfolgend abgebildeten Spannkraftverlauf ersichtlich ist, verbleiben nach dem Verankern 3391,2 kN im Spannglied. Damit wird die Grenze Pm0 ebenfalls eingehalten.
Einzelspannglied, 10‑fach überhöht
Spannkraftverlauf nach Anspannen und Nachlassen
Falls die beim Anspannen errechnete Kraft kleiner ist als der Wert beim Nachlassen, wird programmseitig sichergestellt, dass auch nach dem Verankern der kleinere Wert nicht überschritten wird.