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Verfahren zur Herstellung von Spannbetonträgern
Bei der Herstellung von Betonträgern mit vorgespannten Bewehrungsgliedern im Spannbett werden die Bewehrungsglieder in der Form gespannt und hierauf der Beton eingefüllt. Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden die Bewehrungsglieder bzw. Drähte üblicherweise geradlinig gespannt. Eine solche Ausbildung der Träger mit geradlinig gespannten Bewehrungsgliedern hat nun den Nachteil, dass die Bewehrungsglieder der Momentenlinie der äusseren Lasten nicht folgen und dass daher die Bewehrung nicht in der vorteilhaftesten Weise ausgenützt werden kann. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits versucht, die Bewehrungsglieder polygonal zu spannen, d. h. von der geraden Linie umzulenken. Auf diese Weise ist es möglich, Bewehrungen vorzusehen, welche der Momentenlinie folgen.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art wurden nun die Drähte an den Umlenkstellen durch am Spannbett befestigte Halterungen umgelenkt, welche die Umlenkkräfte aufnehmen und auf das Spannbett übertrugen. Diese bekannte Ausführungsform brachte nun aber den Nachteil mit sich, dass beim Spannen grosse Reibungsverluste an den Umlenkstellen auftreten. Das Spannbett war somit hochbeansprucht und musste entsprechend kräftig ausgebildet werden. Vor allem trat aber durch die Reibungsverluste eine ungleiche Spannung der Bewehrungsglieder in verschiedenen Abschnitten auf, da ja die Reibungskräfte überwunden werden mussten.
Eine solche ungleiche Spannung der Bewehrungsglieder in den einzelnen Abschnitten wirkt sich aber bei der Belastung der Träger ungünstig aus. Überdies aber war auch bei solchen Verfahren die Zahl der Umlenkstellen begrenzt, da bei oftmaliger Umlenkung eine Übertragung der Spannung auf die ganze Drahtlänge infolge der Reibungsverluste kaum mehr möglich war. Es ist bekannt, die Bewehrungselemente durch mehrere hintereinander am Spannbett angeordnete Formen hindurchzuführen, um mit einmaliger Spannung die Bewehrungselemente für mehrere Träger zu spannen. Eine solche Anordnung war bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Trägern mit polygonal verlaufenden vorgespannten Bewehrungsgliedern überhaupt nicht mehr möglich.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein solches Verfahren zur Herstellung von Spannbetonträgern im Spannbett mit von der geraden Linie abgelenkten Spanngliedern und zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass gleichzeitig wenigstens zwei Träger vorzugsweise spiegelbildlich nebeneinanderliegend hergestellt werden, deren Spannglieder sich an den ungefähr entgegengesetzt gerichtete Kraftresultierende aufweisenden Umlenkstellen gegeneinander abstützen, wobei die sich 1m Gleichgewicht haltenden Abstützstellen im Spannbett längsbeweglich angeordnet sind.
Dadurch, dass nun die Umlenkstellen der verschiedenen Spannglieder gegeneinander und nicht gegen das Spannbett abgestützt werden, sind diese Umlenkstellen im Spannbett längsverschiebbar und können der Verlängerung der Bewehrungselemente beim Spannen nachgeben. Es wird dadurch erreicht, dass an den Umlenkstellen Reibungsverluste überhaupt vermieden werden und daher die Spannung über die gesamte Länge der Bewehrungsglieder weitgehend gleichmässig gehalten werden kann.
Da die Träger im allgemeinen nur in einer Richtung belastet werden, sind in solchen Trägern die der Momentenlinie folgenden Bewehrungsglieder nicht symmetrisch angeordnet. Durch die spiegelbildliche Anordnung solcher Träger bei ihrer Herstellung werden die Umlenkstellen der Spannglieder zweier nebeneinander im Spannbett herzustellender Träger gegeneinander abgestützt, wobei die beiden Träger vorzugsweise etwa spiegelbildlich angeordnete Bewjhrungsglieder aufweisen. Die Bedingung, dass die Bewehrungen der beiden nebeneinander im Spannbett herzustellenden Träger spiegelbildlich angeordnet sein sollen, stellt in der weitaus überwiegenden Zahl der Fälle keinen Nachteil dar, da ja fast stets mehrere
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gleiche Träger hergestellt werden.
Die spiegelbildliche Anordnung ist jedoch nicht unbedingte Voraussetzung.
Es genügt, wenn an den Umlenkstellen, welche gegeneinander abgestützt werden, die Kraftresultierenden ungefähr entgegengesetzt gerichtet sind. Auch dann werden die Hauptkräfte der Umlenkung aufgehoben, während nur die Kraftdifferenz vom Spannbett aufgenommen werden muss. In diesem Falle können die
Halterungen, welche die Umlenkung bewirken, am Spannbett gleiten und die Reibungsverluste an den
Umlenkstellen sind immer noch wesentlich herabgesetzt.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist im wesentlichen gekennzeichnet durch zwei am Spannbett nebeneinander angeordnete Formen und aus einer Form in die andere rei- chende, in der Längsrichtung des Spannbettes bewegliche Umlenkkörper für die Abstützung der Bewehrungsglieder. Diese Umlenkkörper machen nun die Dehnung der Bewehrungsglieder bzw. Spanndrähte mit, so dass, sofeme keine Kraftdifferenzen vom Spannbett aufgenommen werden müssen, Reibungsverluste praktisch vermieden werden. Die Anordnung kann hiebei gemäss der Erfindung so getroffen werden, dass die auf Druck beanspruchten Umlenkkörper von zwischen den beiden Formen unterteilten und entweder unmittelbar oder unter Vermittlung eines in der Längsrichtung des Spannbettes beweglichen Formwandteiles gegeneinander abgestützt sind.
Diese Umlenkkörper, welche beispielsweise aus Beton bestehen können, werden mit einbetoniert und bilden einen Bestandteil des Trägers. Da jedoch diese Umlenkkörper zwischen den beiden Formen unterteilt sind, wird das Ausschalen der Träger durch diese Umlenkkörper in keiner Weise behindert. Bei der Ausführungsform, bei welcher diese Umlenkkörper unter Vermittlung eines in der Längsrichtung des Spannbettes beweglichen Formwandteiles gegeneinander abgestützt sind, liegen diese Umlenkkörper vollständig innerhalb des fertigen Trägers, so dass eine glatte Trägeroberfläche erzielt wird. Bei der andern Ausführungsform hingegen, bei welcher die Umlenkkörper unmittelbar gegeneinander abgestützt sind, ragen diese Umlenkkörper aus dem fertigen Träger hervor. Beide Ausführungsformen haben für verschiedene Zwecke-ihre Vorteile.
Die eine Ausführungsform wird dann gewählt werden, wenn eine glatte Trägeroberfläche gewünscht wird und die andere Ausführungsform weist Vorteile auf, wenn die Träger für eine Aufbetonschicht bestimmt sind, da dann die vorstehenden Umlenkkörper in ähnlicher Weise wie Bügel die Verbindung mit dem Aufbeton sichern. In beiden Fällen müssen die Umlenkkörper während des Spannens der Bewehrungsglieder in der Längsrichtung des Spannbettes beweglich sein. Es wird erst nach dem Spannen die Form ergänzt. Gemäss der Erfindung sind daher nach dem Verspannen einsetzbare Formwandteile zur Schliessung der für die Beweglichkeit der Umlenkkörper erforderlichen Lücken vorgesehen.
Gemäss der Erfindung können die Umlenkkörper aus mit dem Füllbeton sich verbindendem Material, insbesondere aus Fertigbetonteilen, bestehen und zweckmässig mit Anschlusseisen für die Verankerung mit dem Füllbeton ausgestattet sein.
Während im Bereich der Trägerlänge die Umlenkstellen beweglich sein sollen, ist es vorteilhaft, wenn die Umlenkstellen an den Trägerenden ortsfest angeordnet sind. Damit entstehen zwar an den Trägerenden wieder Reibungswiderstände, jedoch wird der Vorteil der grösseren Präzision der Verlegung der Bewehrungselemente erreicht. Die Ausführung kann hiebei so getroffen sein, dass die vorzugsweise auf Zug beanspruchten Umlenkkörper an den Enden der Träger für beide Träger aus einem Stück bestehen und die Endschalungen bilden. Wenn diese die Endschalungen bildenden Umlenkkörper für beide Träger aus einem Stück bestehen, so wird jedenfalls auch an diesen Umlenkstellen das Spannbett von den Umlenkkräften entlastet.
Die Erfindung ermöglicht auf diese Weise, die Bewehrungsglieder den statischen Erfordernissen entsprechend umgelenkt zu spannen und bietet wesentliche Vorteile für Träger und Fertigbetonteile verschiedener Art, wie z. B. für Träger mit anschliessenden Konsolen, Gerberträger, Durchlaufträger usw. Wegen der geringen Reibungsverluste erscheint es ohne weiteres auch möglich, mehrere Formen hintereinander Im Spannbett anzuordnen und die Bewehrungsglieder bzw. Drähte durch alle Formen hindurch gleichzeitig zu spannen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. l ; 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher zum Zwecke der Herstellung von Trägern mit vorgespannter Bewehrung je zwei Formen nebeneinander am Spannbett angeordnet sind. Hiebei zeigt Fig. l inen Grundriss im Schnitt nach Linie I - I der Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 1I - 11 der Fig. 1 rod Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III - III der Fig. l. Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform in der gleichen Darstellung wie Fig. 1.
Am Spannbett 1 sind je zwei Formen 2 und 3 für die Herstellung von je zwei Trägern mit spiegelbildlich angeordneter polygonal umgelenkter Bewehrung nebeneinander aufgebaut. 4 und 5 stellen die äusseren Seitenwände dieser beiden Formen dar. 6 sind für beide Formen 2 und 3 gemeinsame Endwände. Beide
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Formen sind durch eine gemeinsame Mittelwand getrennt, welche mit 7 angedeutet ist.
Die Bewehrungsglieder 8 und 9 sind entsprechend der Momentenlinie polygonal angeordnet, wobei die Umlenkstellen bzw. die Eckpunkte des Polygons mit 10 und 11 bezeichnet sind. Diese Umlenkstellen sind nun durch Umlenkkörper 12 und 13 unter Zwischenschaltung von in der Längsrichtung des Spannbettes 1 beweglichen Formwandteilen 7'gegeneinander abgestützt. Da die Anordnung spiegelbildlich getroffen ist, gleichen sich die Umlenkkräfte völlig aus, so dass die beweglichen Formwandteile 7'völlig entlastet sind. Diese beweglichen Formwandteile 7'können aber auch am Spannbett 1 in der Längsrichtung geführt sein. An den Endwänden 6 erfolgt die Umlenkung der Spannglieder 8,9 einfach in der Weise, dass diese Spannglieder durch Löcher 14 der Endwände hindurchgeführt sind.
Da diese Endwände für beide Formen 2 und 3 gemeinsam sind, werden die Umlenkkräfte durch die Endwände selbst aufgenommen, so dass das Spannbett entlastet bleibt.
Beim Spannen wandern nun die Umlenkkörper 12, 13 entsprechend der Verlängerung der Spanndrähte bzw. Bewehrungsglieder 8. 9. Diese Verschiebung in der Längsrichtung des Spannbettes 1 ist jedoch einer-
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körper 12, 13 Rechnung getragen werden. Dadurch, dass diese Umlenkkörper 12, 13 in der Längsrichtung wandern können, erfolgt die Umlenkung reibungsfrei. Um eine solche Verschiebung in der Längsrichtung zu ermöglichen, werden die strichliert angedeuteten Wandteile 7" zwischen den Wandteilen 7'erst nach dem Spannen eingesetzt.
Entsprechend den statischen Erfordernissen sind auch geradlinig verlaufende Drähte bzw. Bewehrungsglieder 15 vorgesehen, welche durch Löcher 16 in den Endwänden 6 in üblicher Weise hindurchgeführt werden. Nach dem Spannen wird in üblicher Weise der Beton in die Formen 2, 3 eingefüllt, wobei sich die Umlenkkörper 12, 13 mit dem eingefüllten Beton verbinden. Um diese Verbindung zu gewährleisten, können beispielsweise Bügel 17 vorgesehen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung sind mehrere Formen 2, 3 hintereinander angeordnet, wobei die Spannglieder durch diese Formen hindurchgeführt werden und in einem Zuge gespannt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 - 3 sind die Umlenkkörper 12, 13 unter Zwischenschaltung der Wandteile 7'gegeneinander abgestützt. Dies hat zur Folge, dass nach dem Ausschalen die Umlenkkörper aus den Trägern nicht vorragen, so dass eine glatte Oberfläche entsteht, wie dies für manche Fällen erforderlich ist.
Fig. 4 zeigt nun eine andere Ausführungsform, welche sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 - 3 lediglich dadurch unterscheidet, dass die Umlenkkörper 18 und 19 unmittelbar gegeneinander abgestützt sind. Auch hier sind die Umlenkkörper 18,19 in der Längsrichtung des Spannbettes 1 beim Spannen beweglich und es werden daher auch bei dieser Ausführungsform die Formwände 20 und 21 erst nach dem Spannen eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform ergibt es sich nun, dass im fertigen Träger die Umlenkkörper 18, 19 an der Trägeroberfläche vorstehen, was dann Vorteile bietet, wenn der Aufbeton mit dem Träger verbunden werden soll.
Um nun die Höhe, um welche diese Umlenkkörper über die Trägeroberfläche vorragen, zu vergrössern, ist zwischen den beiden Formen 2 und 3 nicht eine gemeinsame Zwischenwand vorgesehen, sondern es sind zwei Zwischenwände 20 und 21 in Abstand voneinander angeordnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Spannbetonträgern im Spannbett mit von der geraden Linie abgelenkten Spanngliedern, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig wenigstens zwei Träger vorzugsweise spiegelbildlich nebeneinanderliegend hergestellt werden, deren Spannglieder (8,9) sich an den ungefähr entgegengesetzt gerichtete Kraftresultierende aufweisenden Umlenkstellen gegeneinander abstützen, wobei die sich im Gleichgewicht haltenden Abstützstellen im Spannbett längsbeweglich angeordnet sind.
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Process for the production of prestressed concrete beams
When manufacturing concrete girders with pre-stressed reinforcement members in the prestressing bed, the reinforcement members are tensioned in the mold and the concrete is then poured in. In the known methods of this type, the reinforcement members or wires are usually stretched in a straight line. Such a design of the girders with straight reinforcement members now has the disadvantage that the reinforcement members do not follow the line of moments of the external loads and that therefore the reinforcement cannot be used in the most advantageous manner. In order to avoid this disadvantage, attempts have already been made to tension the reinforcement members polygonally, i. H. divert from the straight line. In this way, it is possible to provide reinforcements that follow the line of moments.
In the known method of this type, the wires were deflected at the deflection points by holders attached to the bed, which absorb the deflection forces and transfer them to the bed. However, this known embodiment now has the disadvantage that great friction losses occur at the deflection points during tensioning. The tension bed was therefore highly stressed and had to be made strong. Above all, however, the friction losses resulted in unequal tension of the reinforcement members in different sections, since the friction forces had to be overcome.
Such an unequal tension of the reinforcement members in the individual sections has an unfavorable effect on the load on the girders. In addition, however, the number of deflection points was also limited in such methods, since if the deflection was frequent, it was hardly possible to transfer the tension to the entire length of the wire due to the friction losses. It is known to pass the reinforcement elements through several molds arranged one behind the other on the clamping bed in order to tension the reinforcement elements for several carriers with a single tension. Such an arrangement was no longer possible at all in the known methods for producing girders with polygonally extending prestressed reinforcement members.
The invention now relates to such a method for the production of prestressed concrete beams in the prestressed bed with tendons deflected from the straight line and aims to avoid the disadvantages of the known methods. The invention essentially consists in that at least two beams are produced at the same time, preferably mirror-inverted next to each other, the tensioning members of which are supported against each other at the deflection points having approximately oppositely directed force resulting, the supporting points that maintain equilibrium being arranged longitudinally movable in the tensioning bed.
Because the deflection points of the various tendons are now supported against each other and not against the tensioning bed, these deflection points are longitudinally displaceable in the tensioning bed and can give way to the extension of the reinforcement elements during tensioning. The result is that frictional losses are avoided at all at the deflection points and therefore the tension can be kept largely uniform over the entire length of the reinforcement members.
Since the girders are generally only loaded in one direction, the reinforcement members following the line of moments are not arranged symmetrically in such girders. Due to the mirror-image arrangement of such girders during their manufacture, the deflection points of the tendons of two girders to be produced next to one another in the tensioning bed are supported against one another, the two girders preferably having reinforcement members arranged approximately in mirror image. The condition that the reinforcements of the two beams to be produced next to one another in the tensioning bed should be arranged in mirror image is not a disadvantage in the vast majority of cases, since there are almost always several
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same carrier can be produced.
However, the mirror-image arrangement is not an absolute requirement.
It is sufficient if at the deflection points, which are supported against one another, the resulting forces are directed approximately in opposite directions. Even then, the main forces of the deflection are canceled, while only the force difference has to be absorbed by the tension bed. In this case, the
Brackets that cause the deflection slide on the bed and the friction losses on the
Deflection points are still significantly reduced.
A device for carrying out the method according to the invention is essentially characterized by two molds arranged next to one another on the clamping bed and deflecting bodies which extend from one mold to the other and are movable in the longitudinal direction of the clamping bed for supporting the reinforcement members. These deflection bodies now take part in the expansion of the reinforcement members or tensioning wires, so that, as long as no force differences have to be absorbed by the tensioning bed, friction losses are practically avoided. According to the invention, the arrangement can be such that the pressure-loaded deflecting bodies are supported against one another by the mold wall part which is divided between the two molds and either directly or through the intermediary of a mold wall part movable in the longitudinal direction of the clamping bed.
These deflection bodies, which can consist of concrete, for example, are also concreted in and form part of the carrier. However, since these deflecting bodies are subdivided between the two forms, the stripping of the beams is in no way hindered by these deflecting bodies. In the embodiment in which these deflecting bodies are supported against one another by means of a mold wall part movable in the longitudinal direction of the tension bed, these deflecting bodies lie completely within the finished carrier, so that a smooth carrier surface is achieved. In the other embodiment, however, in which the deflecting bodies are supported directly against one another, these deflecting bodies protrude from the finished carrier. Both embodiments have their advantages for different purposes.
One embodiment is chosen when a smooth support surface is desired and the other embodiment has advantages when the supports are intended for a concrete layer, since then the projecting deflecting bodies secure the connection with the concrete in a manner similar to stirrups. In both cases, the deflection bodies must be movable in the longitudinal direction of the tension bed while the reinforcement members are being tensioned. The shape is only added after clamping. According to the invention, mold wall parts that can be inserted after the clamping are therefore provided for closing the gaps required for the mobility of the deflecting bodies.
According to the invention, the deflecting bodies can consist of material that connects to the filler concrete, in particular of precast concrete parts, and can expediently be equipped with connecting irons for anchoring to the filler concrete.
While the deflection points should be movable in the region of the carrier length, it is advantageous if the deflection points are arranged in a stationary manner on the carrier ends. This creates frictional resistance again at the beam ends, but the advantage of greater precision in laying the reinforcement elements is achieved. The design can be made in such a way that the deflection bodies, which are preferably subjected to tensile loading, are made of one piece at the ends of the supports for both supports and form the end formwork. If these deflection bodies, which form the end formwork, consist of one piece for both girders, the tensioning bed is relieved of the deflection forces at these deflection points.
The invention makes it possible in this way to tension the reinforcement members deflected according to the static requirements and offers significant advantages for beams and precast concrete parts of various types, such. B. for beams with connecting brackets, tannery beams, continuous beams, etc. Because of the low friction losses, it also seems possible to arrange several forms one behind the other in the clamping bed and to tension the reinforcement members or wires through all forms at the same time.
In the drawing, the invention is explained schematically on the basis of exemplary embodiments.
Fig. L; 2 and 3 show an embodiment in which, for the purpose of producing beams with prestressed reinforcement, two molds are arranged next to one another on the tensioning bed. FIG. 1 shows a plan view in section along line I - I in FIG. 2, FIG. 2 shows a cross section along line 1I - 11 in FIG. 1, and FIG. 3 shows a cross section along line III - III in FIG. FIG. 4 shows a modified embodiment in the same representation as FIG. 1.
On the clamping bed 1, two molds 2 and 3 are built up next to one another for the production of two girders each with mirror-inverted polygonally deflected reinforcement. 4 and 5 represent the outer side walls of these two shapes. 6 are common end walls for both shapes 2 and 3. Both
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Molds are separated by a common central wall, which is indicated by 7.
The reinforcement members 8 and 9 are arranged polygonally in accordance with the line of moments, the deflection points or the corner points of the polygon being denoted by 10 and 11. These deflection points are now supported against one another by deflection bodies 12 and 13 with the interposition of mold wall parts 7 ′ which are movable in the longitudinal direction of the tension bed 1. Since the arrangement is mirror-inverted, the deflection forces completely balance each other out, so that the movable mold wall parts 7 ′ are completely relieved. These movable mold wall parts 7 ′ can, however, also be guided in the longitudinal direction on the clamping bed 1. At the end walls 6, the tendons 8, 9 are simply deflected in such a way that these tendons are passed through holes 14 in the end walls.
Since these end walls are common for both forms 2 and 3, the deflection forces are absorbed by the end walls themselves, so that the tensioning bed remains relieved.
During tensioning, the deflection bodies 12, 13 now move in accordance with the extension of the tensioning wires or reinforcement members 8. 9. However, this shift in the longitudinal direction of the tensioning bed 1 is one-
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body 12, 13 are taken into account. Because these deflection bodies 12, 13 can migrate in the longitudinal direction, the deflection takes place without friction. In order to enable such a displacement in the longitudinal direction, the wall parts 7 ″ indicated by dashed lines are only inserted between the wall parts 7 ′ after clamping.
Corresponding to the static requirements, straight wires or reinforcement members 15 are also provided, which are passed through holes 16 in the end walls 6 in the usual way. After tensioning, the concrete is poured into the molds 2, 3 in the usual way, the deflecting bodies 12, 13 connecting with the poured concrete. To ensure this connection, brackets 17 can be provided, for example.
In the exemplary embodiment of the drawing, several molds 2, 3 are arranged one behind the other, the tensioning elements being passed through these molds and tensioned in one go.
In the embodiment according to FIGS. 1-3, the deflecting bodies 12, 13 are supported against one another with the interposition of the wall parts 7 '. As a result, after the formwork has been stripped, the deflecting bodies do not protrude from the carriers, so that a smooth surface is created, as is necessary in some cases.
FIG. 4 now shows another embodiment which differs from the embodiment according to FIGS. 1-3 only in that the deflecting bodies 18 and 19 are supported directly against one another. Here, too, the deflecting bodies 18, 19 are movable in the longitudinal direction of the tensioning bed 1 during tensioning and, therefore, in this embodiment too, the mold walls 20 and 21 are only inserted after tensioning. In this embodiment, the result is that the deflection bodies 18, 19 protrude from the carrier surface in the finished carrier, which then offers advantages when the concrete is to be connected to the carrier.
In order to increase the height by which these deflection bodies protrude above the support surface, a common partition is not provided between the two molds 2 and 3, but rather two partition walls 20 and 21 are arranged at a distance from one another.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of prestressed concrete girders in the prestressed bed with tendons deflected from the straight line, characterized in that at least two girders are produced at the same time, preferably in mirror image side-by-side, whose tendons (8,9) are supported against each other at the deflection points having approximately oppositely directed force resulting wherein the balanced support points in the tensioning bed are arranged to be longitudinally movable.