Spannbeton

Spannbeton ist ein Stahlbeton mit vorgedehnten Spannstählen.

Durch die Vordehnung der Spannstähle wird die Konstruktion vorgespannt. Dadurch wird erreicht, dass die durch die Verkehrslasten verursachten Zugkräfte ausgeglichen werden und letztlich nur Druckkräfte auftreten.


Geschichte

Der Franzose Eugene Freyssinet untersuchte vor allem das Phänomen des Kriechens von Beton, worunter man die Durchbiegung unter dem Eigengewicht des Betons im oberen Teil des Balkens versteht, das zu Senkungen und Verformungen des erhärteten Betons unter dauernder Belastung führt.

Durch die Vorspannung des Eisens erzeugte er eine dem Eigengewicht entgegengesetzte Belastung, wodurch der Beton gleichmäßig im ganzen Balkenquerschnitt kriecht und sich nicht mehr durchbiegt. Dadurch konnten sowohl die Tragfähigkeit als auch die Spannweiten erhöht werden.

In Deutschland führt 1935 die Firma Wayss & Freytag die Bezeichnung "Spannbeton" ein. Die Spannbetonteile, die sie in Lizenz des Freyssinet-Verfahrens herstellt, zeichnen sich dadurch aus, dass der Beton durch Einleiten besonderer Kräfte derart vorgespannt ist, dass er unter der Gebrauchslast nicht - oder nur begrenzt - auf Zug beansprucht wird. Bereits ein Jahr später gelang Franz Dischinger der Nachweis, dass Balkenbrücken in Spannbeton bis zu einer Spannweite von rund 150 m gebaut werden können. Die Stahlbetonbauweise ermöglicht zu diesem Zeitpunkt lediglich die Überbrückung von 70 m.

Die ersten größeren Spannbetonbrücken im Nachkriegsdeutschland wurden von Fritz Leonhardt entworfen. Während die Spannweite der 1949 erbauten Elzbrücke in Emmendingen noch lediglich 30 m betrug, war die 1950 erichtete Neckar-Kanalbrücke in Heilbronn bereits 96 m weit gespannt. Schon ein Jahr später wurde wiederum in Heilbronn die erste Eisenbahnbrücke aus Spannbeton in Deutschland errichtet. Mit immer besseren Spannstählen und Spannpressen wuchsen Längen und Spannweiten der Stahlbetonbrücken.

Die 1959 erbaute Eisenbahnbrücke über den Neckar in Horb war die erste gekrümmte Spannbetonbrücke.


Technik

Spannverfahren im Verbund

Die Spannkabel verlaufen direkt im Beton (Vorspannen im sofortigen Verbund) oder in Hüllrohren innerhalb des Betons (Spannverfahren mit nachträglichen Verbund).

externe Vorspannung

Die Spannstähle verlaufen in Hüllrohren außerhalb des Betons.