Zur Erhöhung der Tragfähigkeit (Ertüchtigung) oder zur Wiederherstellung der ursprünglichen Tragfähigkeit (Sanierung) von Tragwerken aus Stahlbeton oder Spannbeton ist es bekannt, nachträglich an der Außenseite der Tragwerke vorgespannte Zugglieder anzubringen. Zu deren Verankerung werden beispielsweise Konsolen aus Stahl oder Stahlbeton an die Betonoberfläche angedübelt, und das Zugglied wird zwischen diesen Konsolen gespannt. Durch den Versatz zwischen der Achse des Zuggliedes und der Betonoberfläche entsteht jedoch ein ungünstiges Versatzmoment, das in der Konsolenver- ankerung aufzunehmen und fortzuleiten ist ; außerdem kann ein Verbund zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche nicht hergestellt werden.

Um diese durch den Versatz zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche bedingten Nachteile zu vermeiden, ist es bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung bekannt, zur Ertüchtigung und/oder zur Sanierung von Stahlbeton-oder Spannbeton-Tragwerken nachträglich bandförmige Zugglieder auf die Betonoberfläche aufzukleben. Ein solcher durchgehender Klebeverbund ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Risse im Beton vorhanden sind oder auftreten können und wenn die Öffnung dieser Risse behindert werden soll.

Wenn Zugglieder in gespanntem Zustand auf eine Betonoberflä- che geklebt werden, so wird die Klebefuge auf Dauer durch die aus der Einleitung der Vorspannkraft resultierende Schubkraft beansprucht. Um Kriechverluste infolge dieser Schubbeanspru- chung der Klebefuge zu vermeiden, werden Klebstoffe mit möglichst geringem Verformungsmodul verwendet, die eine im ausgehärteten Zustand weitestgehend starre Klebefuge ergeben.

Als Zugglieder werden aus Handhabungsgründen vorzugsweise hochfeste, dünne und damit vergleichsweise leichte Bänder eingesetzt. Diese Bänder aus hochfesten Materialien verhalten sich üblicherweise bis zum Bruch linear elastisch ; ein Fließplateau, d. h. ein Bereich mit über den Dehnungsweg angenäherte gleichbleibender Kraft, stellt sich bei solchen hochfesten Materialien nicht ein.

Wenn so beschaffene bandförmige vorgespannte Zugglieder Risse in der Betonoberfläche überbrücken, die sich bei der Belastung des Tragwerks öffnen, so besteht bei dem beschrie- benen starren Klebeverbund die Gefahr, daß das Zugglied jenseits der beiden Rißufer im Rißbereich so weit gedehnt wird, daß es zu einem plötzlichen Bruch kommt, ohne daß sich dieser in Form einer plastischen Verformung ankündigen würde.

Dieser Mangel an Duktilität ist nachteilig und schränkt den möglichen Ausnutzungsgrad der Zugglieder wesentlich ein.

Daher muß in Bereichen, in denen Risse zu überbrücken sind, ein Klebeverbundmittel gewählt werden, das selbst eine bestimmte Verformbarkeit aufweist, d. h. einen hohen Verformungsmodul hat, so daß bei einer Rißöffnung ein Dehnungsausgleich im Zugglied über eine Länge stattfinden kann, die deutlich größer ist als der Zuwachs der Rißbreite.

Derartige Klebeverbundmittel mit hohem Verformungsmodul sind aber wegen der damit verbundenen Kriechverluste als Dauerverankerung ungeeignet.

Darüber hinaus besteht das Problem, daß an den Enden vorgespannter Zugglieder die Zugkräfte in die Unterkonstruk- tion eingeleitet werden müssen. Bei herkömmlichen Spannbeton- konstruktionen wird hierfür eine sogenannte Rückhängebeweh- rung vorgesehen, die die Rißbildung unmittelbar hinter der Spanngliedverankerung verhindert. Auch bei nachträglich aufgebrachten vorgespannten Zuggliedern ist eine solche Rückhängebewehrung erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton-oder Spannbeton-Tragwerken zu schaffen, bei dem unter Vermeidung eines Versatzmomentes bei unmittelbarer Aufbringung des bandförmigen Zuggliedes an der Betonoberfläche die Bruchgefahr im Bereich von Rissen vermieden, gleichzeitig aber Kriechverluste ausgeschlossen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zugglied nur in einem mittleren Bereich seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche mittels eines ersten Verbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden wird und daß das Zugglied an seinen beiden Endbereichen in nicht- vorgespanntem Zustand mit der Betonoberfläche mittels eines zweiten Verbundmittels mit niedrigem Verformungsmodul verbunden wird. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Verbundmittel Klebeverbundmittel.

Im vorgespannten, an sich über den größten Teil der Länge des Zuggliedes erstreckenden Bereich werden von Haus aus keine Schubkräfte zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche über das Verbundmittel übertragen. Nur wenn Dehnungen und insbesondere Rißbildungen im Beton auftreten, kommt es in örtlich eng begrenzten Bereichen zur Übertragung von Schubkräften zwischen dem Zugglied und der Betonoberfläche.

Da in diesem mittleren Bereich des Zuggliedes jedoch ein vergleichsweise schubweiches Verbundmittel verwendet wird, erfolgt ein Dehnungsausgleich im Zugglied über die Rißbreite hinweg, so daß sich insgesamt ein duktiles Verfahren einstellt.

Der nicht vorgespannte Überstand in den beiden Endbereichen des Zuggliedes dient als Verankerung und Rückhängebewehrung.

Da in diesem nicht-vorgespannten Bereich ein Klebeverbundmit- tel mit niedrigem Verformungsmodul, d. h. ein weitestgehend starres Klebeverbundmittel verwendet wird, wird die Vorspannkraft hier weitestgehend ohne Kriechverluste in den Beton übertragen.

Die oberflächenbündige Anordnung des bandförmigen Zuggliedes verhindert das Auftreten eines Versatzmomentes. Eine gesonderte Verankerung und Rückhängebewehrung ist nicht erforderlich, da diese Funktionen in besonders einfacher und platzsparender Weise durch die starre Klebeverbindung der nicht vorgespannten Endbereiche des Zugmittels mit der Betonoberfläche erzielt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein bandförmiges Zugglied zur Ertüchtigung und/oder Sanierung von Stahlbeton-oder Spannbeton-Tragwerken. Ausgehend von einem bekannten bandförmigen Zugglied, das im vorgespannten Zustand mit der Betonoberfläche des Tragwerks über Verbundmittel verbunden ist, ist das erfindungsgemäße Zugglied dadurch gekennzeich- net, daß das Zugglied nur in einem mittleren Bereich seiner Länge vorgespannt und mit der Betonoberfläche mittels eines ersten Verbundmittels, vorzugsweise Klebeverbundmittels mit hohem Verformungsmodul verbunden ist und an seinen beiden Endbereichen in nicht-vorgespanntem Zustand an der Betonober- fläche mittels eines zweiten Verbundmittels, vorzugsweise mit niedrigem Verformungsmodul verbunden ist.

Das Zugglied kann aus Stahl-, Kunststoff-oder vorzugsweise Kohlefasern bestehen.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem an der Betonoberfläche des Tragwerks angeordneten bandförmigen Zugglied, daran angreifenden Spannvorrichtungen und Endverankerungen. Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung einen mit dem bandförmigen Zugmittel kraftschlüssig verbundenen Krafteinleitungskörper aufweist, der gegenüber einem am Tragwerk befestigten Grundkörper in Längsrichtung des Zugmittels verschiebbar ist., daß zwischen dem Krafteinleitungskörper und dem Grundkörper ein Spannan- trieb einsetzbar ist und daß zwischen einander zugekehrten Widerlagerflächen des Grundkörpers und des Krafteinleitungs- körpers mindestens ein Distanzstück einsetzbar ist.

Diese Spannvorrichtung, die an einem oder vorzugsweise an beiden Enden des mittleren, vorgespannten Bereichs des Zuggliedes angeordnet ist, schafft in konstruktiv einfacher und raumsparender Weise die Möglichkeit, die erforderliche Vorspannkraft auf den mittleren Bereich des Zuggliedes aufzubringen, wobei die beiden jenseits der Krafteinleitungs- stellen liegenden Endbereiche des Zuggliedes unverspannt bleiben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrich- tung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt : Fig. 1 in vereinfachter Darstellungsweise ein Stahlbeton- oder Spannbeton-Tragwerk mit einem aufgebrachten Zugglied, Fig. 2 in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 eine an der einen Krafteinleitungsstelle des Zuggliedes angeordnete Spannvorrichtung im Ausgangszustand, Fig. 3 die Spannvorrichtung nach Fig. 2 nach dem Vorspannvor- gang, Fig. 4 eine Ansicht der Spannvorrichtung in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 2, Fig. 5 eine Ansicht der Spannvorrichtung in Richtung des Pfeiles V in Fig. 3, Fig. 6 die Spannvorrichtung nach den Fig. 2-5 in einer Explosionsdarstellung, Fig. 7 in einer Darstellung entsprechend der Fig. 1 ein Stahlbeton-oder Spannbeton-Tragwerk mit einem nach einem abgewandelten Verfahren aufgebrachten Zugglied und Fig. 8 in einem schematischen Längsschnitt die Enden mehrerer aufeinanderliegender Zugglieder.

Zur Ertüchtigung oder Sanierung eines Stahlbeton-oder Spannbeton-Tragwerks 1 ist an dessen Betonoberfläche 2 ein bandförmiges Zugglied 3 aufgebracht, das beispielsweise aus Kohlefasern besteht. Der mittlere Bereich 3a des Zuggliedes 3 ist zwischen zwei Krafteinleitungsstellen 4 durch eine in Fig. 1 mit Pfeilen 5 angedeutete Vorspannkraft vorgespannt.

In seinen beiden jenseits der Krafteinleitungsstellen 4 liegenden Endbereichen 3b ist das Zugglied 3 nicht vorge- spannt.

In seinem mittleren, vorgespannten Bereich 3a ist das bandförmige Zugglied 3 mit der Betonoberfläche 2 mittels eines ersten Klebeverbundmittels verbunden, das einen verhältnismäßig hohen Verformungsmodul aufweist. In seinen beiden Endbereichen 3b ist das Zugglied 3 mit der Betonober- fläche 2 mittels eines zweiten Klebeverbundmittels verbunden, das einen demgegenüber wesentlich niedrigeren Verformungsmo- dul aufweist ; dieses zweite Klebeverbundmittel ist im ausgehärteten Zustand weitestgehend starr.

Wenn bei einer Belastung des Tragwerks 1 ein in der Betonoberfläche 3 vorhandener oder auftretender Riß 6 sich öffnet, so erfolgt infolge der Verformbarkeit des Klebever- bundmittels ein Dehnungsausgleich im Zugglied 3 beiderseits des Risses 6.

Zur Aufbringung der Vorspannkraft für den mittleren Bereich 3a des Zuggliedes 3 ist an den beiden Krafteinleitungsstellen 4 jeweils eine Spannvorrichtung 7 angeordnet, wie diese in den Fig. 2-6 dargestellt ist.

Jede Spannvorrichtung 7 weist einen plattenförmigen Grundkörper 8 auf, der am Grund einer flachen Ausnehmung 9 der Betonoberfläche 2 befestigt, vorzugsweise angeklebt ist.

Ein im Grundriß T-förmiger Krafteinleitungskörper 10 ist mit seinem T-Stiel 10a an der Unterseite des bandförmigen Zuggliedes 3 befestigt, vorzugsweise angeklebt und ist so in einer Aussparung 11 des Grundkörpers 8 angeordnet, daß der Krafteinleitungskörper 10 ebenfalls in der Ausnehmung 9 der Betonoberfläche 2 versenkt ist. Die mit dem Zugglied 3 vorzugsweise durch Klebung verbundene Verbindungsfläche, d. h. die Oberseite des T-Stiels 10a des Krafteinleitungskörpers 10 liegt in der Ebene der Betonoberfläche 2.

Die Verbindung zwischen dem T-förmigen Krafteinleitungskörper 10 und dem bandförmigen Zugglied 3 kann alternativ auch wie folgt ausgeführt werden : 1. Der T-Stiel 10a kann länger als dargestellt ausgeführt werden ; 2. ein zweiter T-förmiger Krafteinleitungskörper (nicht dargestellt) kann auf der dem ersten Krafteinleitungskörper 10 gegenüberliegenden Seite angeordnet und mit dem Zugglied 3 sowie dem Krafteinleitungskörper 10 verbunden, vorzugsweise verklebt werden ; 3. zur Verbesserung der Krafteinleitung in das bandförmige Zugglied 3 können Lamellen, beispielsweise Stahllamellen, mit dem Zugglied 3 verklebt und mit dem Krafteinleitungskörper 10 verbunden, beispielsweise ebenfalls verklebt oder formschlüs- sig verbunden werden.

An den beiden T-Armen 10b des Krafteinleitungskörpers 10 greift jeweils ein hydraulisches oder mechanisches Spanneele- ment eines Spannantriebs 12 an, der sich am Grundkörper 8 abstützt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Spannantrieb 12 zwei beiderseits des T-Stiels 10a angeordnete hydraulische Spannzylinder 12a auf, die an den beiden T-Armen 10b angreifen. Eine winkelförmige Abdeckung 13 ist mit dem Grundkörper 8 verbunden und dient zur Befestigung des Spannantriebs 12.

Das Zugglied 3 wird nach der Applikation in seinen mittleren Bereich 3a an der Betonoberfläche 2 vor dem Aushärten des ersten Klebeverbundmittels zwischen den Spannantrieben 7 der beiden Kraftangriffsstellen 5 vorgespannt.

Um das Zugglied 3 an mindestens einer, vorzugsweise jedoch an den beiden Kraftangriffsstellen 4 nach dem Aufbringen der Vorspannkraft gegenüber der Betonoberfläche mechanisch formschlüssig festzulegen, wird zwischen einander zugekehrten Widerlagerflächen 10c des Krafteinleitungskörpers 10 und Widerlagerflächen 8a des Grundkörpers 8 jeweils mindestens ein Distanzstück 14 eingesetzt. Beim dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel bestehen die Distanzstücke 14 aus mehreren Blechstücken, mit denen der Krafteinleitungskörper 10 gegenüber dem Grundkörper 8 verkeilt wird.

Nach dem Verkeilen kann der Spannantrieb 12 aus der Spannvorrichtung 7 herausgenommen werden, um zum Vorspannen eines anderen Zuggliedes eingesetzt zu werden.

Vorzugsweise ist der Krafteinleitungskörper 10 an seiner Unterseite ebenfalls mit einem Klebeverbundmittel versehen, das nach dem Spannvorgang zu einer weitestgehend starren Klebeverbindung aushärtet.

Die Endbereiche 3b des Zuggliedes 3 werden an der Betonober- fläche 2 mittels eines Klebeverbundmittels festgelegt, das nach dem Aushärten weitestgehend starr ist. Die so an der Betonoberfläche 2 angebrachten Endbereiche 3b bilden eine Rückhängebewehrung für die beiden Enden des Zuggliedes 3.

Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wurde die Vorspannkraft für den mittleren Bereich 3a an zwei jeweils zwischen dem mittleren Bereich 3a und dem anschlie- ßenden Endbereich 3b liegenden Krafteinleitungsstellen 4 eingeleitet. Abweichend hiervon ist in Fig. 7 dargestellt, daß die Vorspannkraft 5 über an den Enden des Zuggliedes 3 liegenden Krafteinleitungsstellen 4'eingeleitet werden kann, nachdem das erste Klebeverbundmittel nur im mittleren Bereich 3a aufgetragen wurde. Nachdem dieses erste Klebeverbundmittel ausgehärtet ist, werden die Enden des Zuggliedes 3 von den an den Krafteinleitungsstellen 4'angeordneten Spannvorrichtun- gen gelöst, beispielsweise abgeschnitten. Die Endbereiche 3b des Zuggliedes 3 werden hochgeklappt, mit dem zweiten Klebeverbundmittel versehen und mit diesem an der Betonober- fläche 2 festgelegt.

In Fig. 8 ist gezeigt, daß nacheinander mehrere bandförmige Zugglieder 3,3'übereinander appliziert werden können.

Zunächst wird das unterste bandförmige Zugglied 3 in der schon beschriebenen Weise auf die Betonoberfläche 2 aufgebracht. Nach dem Aushärten der Klebeverbundmittel unter dem mittleren Bereich 3a und dem Endbereich 3b wird ein zweites bandförmiges Zugglied 3'auf der Oberseite des ersten bandförmigen Zuggliedes 3 wiederum mit einem Klebeverbundmit- tel mit hohem Verformungsmodul (dargestellt durch eine Wellenlinie) aufgelegt. Die an den beiden Enden angeordneten Spannvorrichtungen 7 bringen die erforderliche Vorspannkraft auf.

Nachdem das Klebeverbundmittel unter dem mittleren Bereich 3a'ausgehärtet ist, wird das Ende des Zuggliedes 3'in der beschriebenen Weise von der Spannvorrichtung 7 getrennt. Die Endbereiche 3b'werden hochgeklappt, mit dem Klebeverbundmit- tel mit niedrigem Verformungsmodul bestrichen und an der Betonoberfläche 2 angeklebt.

Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, um nacheinan- der mehrere Zugglieder übereinander zu applizieren, wobei jeweils die Endbereiche 3b, 3b'... unmittelbar an der Betonoberfläche 2 starr befestigt werden.

Die Spannvorrichtung 7 kann nach dem Aufbringen aller Zugglieder 3,3'... vollständig von der Betonoberfläche 2 gelöst werden ; stattdessen kann auch nur die Grundplatte 8 verbleiben, während alle anderen Teile der Spannvorrichtung 7 entfernt werden.