DE1812865B - Bewehrung für flächige Betonbauteile - Google Patents

Description

Die Frl'mihmg bezieht sich auf eine Bewehrung für flächige Betonbauteile, bestehend aus BewehruiH'MiKiiten und Zulagen.

Flächige Betonbauteile, wie z. B. Deckenplatten, können mit ein/einen Stahlstäben oder mit Bewehriingsmatlen bewehrt werden. Bei einer Bewehrung ims I in/elsiäben isl es mö>:lich. die in der statischen Berechnung ermittelten erforderlichen Stahk|iicr- »chnitte in der ganzen Vielfalt mit beliebiger Genauigkeit darzustellen. Zur Frziclung eines bc-timm-Ie η Stahkincrschnittcs brauchen nur die Abstände der einzelnen Stäbe gleichen Durchmessers verringert bzw. vergrößert zu weiden. Ist eine Verringerung oder Vergrößerung der Abslände nicht sinnvoll oder nicht möglich, dann können auch Stäbe unterschiedlichen Durchmessers angeordnet werden. Somit kann jedes Baul''il statisch und konstruktiv richtig bewehrt werden. Line Bewehrung aus Finzclstäbcn hat jetloch den Nachteil eines großen Arbeitsaufwandes, weil jeder einzelne Stab für sich vorbereitet und eingebaut werden muß.

Die zweite Möglichkeil zur Bewehrung von fläeliigen Bauteilen aus ßenm bestellt in der Verwendung von Bewehrungsmatten. Diese Matten besitzen zwei Scharen einander rechtwinklig kreuzender Stäbe — Längsstähe und Querstähe —. die an den Kreuzungspunkten meist durch Puiiktschweißung ni'teinander verbunden sind. Aus Gründen, die mit der Herstellung und dem Transport dieser Matten zusammenhängen, können sie nicht in beliebigen Abmessungen hergestellt werden. Sie müssen somit zur Bewehrung eines Bauteiles nebeneinander und mit einer zu Überleitung der Stabkräfte notwendigen gegenseitigen Überdeckung verlegt werden. Diese Überdeckung bezeichnet man als Stoß.

Der Vorteil dieser Bewehrungsart liegt darin. r>aß großflächige Bewehrungseinheiten maßgenau wirtschaftlich hergestellt werden können. Da die bei einer Bewehrung mit Einzelstäben notwendigen Arbeitsgänge, wie Biegen, genaues Auslegen und Verknüpfen, entfallen, können Bewehrungsmatten schnell und sicher eingebaut werden. Die starre Verbindung der Längs- und Querstäbe in den Schweißpunkten bewirkt außerdem einen ausgezeichneten Verbund zwischen Bewehrung und Beton.

Allerdings ist mit den genannten Vorteilen einer Bewehrung aus Matten eine gewisse Starrheit verbunden. Der Stahlquerschnitt der Längs- und Querstäbc je Breiteneinheit muß nämlich für die Vorfertigung vorbestimmt werden, und zwar sowohl hinsichtlich der Abstände der einzelnen Stäbe voneinander als auch hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Durchmesser. Unter Beachtung der von der Drahtindustrie angebotenen Stabdurchmesser hat sich im Laufe der Jahre hinsichtlich der Abstände eine Normung ergeben, derart, daß _t ir Abstände von 50 mm und einem Vielfachen hiervon sowie 75 mm und einem Vielfachen hiervon angewendet werden. Die Wahl der Abstände ist weiter dadurch eingeschränkt, daß tragende Stäbe nur einen größten Abstand von 200 mm voneinander und Qucrstäbc einen solchen von 333 mm voneinander haben dürfen.

Unter diesen Voraussetzungen läßt sich beispielsweise ein Oucrschnittsbercich von 0,84 bis 7,54 cm² pro Meter Breite durch IS verschiedene Matlcntypen darstellen. Um den Oucrschni'tsbercich zu vcrgrößern, wurden in der Vergangenheit auch aus zwei dicht nebeneinander angeordneten Stäben bestehende Doppelsläbc verwendet, wodurch der Qucrschnitlsbcreich bis 15,OS cm³ pro Meter Breite und die Typenλιι/.ΊιΙ auf 2-18 36 erweitert wurde.

Die Vielfalt der Mattentypen und die Vielzahl der zu deren Herstellung erforderlichen Stabdurehmesser beeinflussen die Herstellungskosten der Bcwehrungsmattcn ganz wesentlich. Weiterhin steht diese Vielzahl einer anzustrebenden Automation in der Fertigung entgegen. Auch der für die Lagerung und Vorratshaltung aufzuwendende Anteil an den Gcsamtkoslen ist beträchtlich.

Trotzdem reich! selbst die genannte Anzahl viii 36 unterschiedlichen Maltentypcn für die Konstruktion einer wirtschaftlichen Bewehrung in der Praxis in vielen Fällen nicht aus. Man verwendet deshalb oft zwei Lagen von Bewehrungsmatten übereinander, um die zur Verfügung stehenden Stahlqucrsclinittc

zu verdoppeln und durch Kombination unterschiedlicher Typen weiicie Querschnitte zu erzielen, um damit die Dill'erenzeii /wischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Oiiersehniiten zu verkleinern. Durch diese Maßnahmen weiden aber die Kosten l'iii" die Verlegung der Matten wesentlich erhöht.

Um dem Nachteil abzuhelfen, daß beispielsweise bei Stahlbetonplatte;) mit einer parabolischen Momenienverteilunu der in Feldmitte für this maximale Biegemoiivint erforderliche Stahlquersehnill auch in voller Ciröße bis zu den Plattenrändein durchgeführt werden muß, wo er in dieser Größe an sieh nich; mehr erforderlich wäre, hat man eine sogenannte gestall'elte Bewehrung verwendet. Dabei wird die jeweils zweite Lage von Bewehrungsmatte!! dem Monienlenverlauf entsprechend verkürzt angeordnet. Durch diese Maßnahme wird aber die Anzahl verschiedener Matlentypen und -größen weiterhin vergrößert, su daß der Arbeitsaufwand und der Mattenbedarf an der Baustelle sich erhöhen.

Ein weiteres Problem bei der Bewehrung mit Bev-ehiungsmallen liegt darin, daß diese zur Sicherung der Kraftübertragung mit einer gegenseitigen Überdeckung verlegt werden müssen. Besitzen die einzelnen Bewehrungsmatte!! bis zu ihren Rändern l.ängsstäbc gleichen Stahlquerschnittes, dann sind in den (jberdeckungsbereichen die Längsstäb^ zwangläufig doppelt vorhanden. Das führt zu einem gewissen Stahlüberschuß, der wegen des großen Abstandes dieser Bereiche voneinander, welcher der jeweiligen Mattenbreite entspricht, nicht über die ganze Bewehrungsbreite gleichmäßig verteilt gedacht werden kann.

Es sind auch schon verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, um den in den Überdeckungsbereichen vorhandenen Mchrquerschnitt zu vermeiden. Fin bekannter Vorschlag besteht darin, daß ir. den Randbereichen auf die Breite des Überdeckuri»sbcrt"ches nur Längsstäbe angeordnet sind, deren Querschnitt halb so gioß ist wie derjenige der Stabe im inneren Mattenbereich (deutsche Patentschrift 973 001). Damit wird durch zwei in einem Uberdcckungsstoß übercinanderlicgcndc Lüngsstäbc halben Querschnittes jeweils ein einem normalen Stabqucrschnitt entsprechender Querschnitt erreicht und eine über die ganze Bewehrungsbreite gleichmäßige Bewehrungsintensität erzielt.

Hin weiterer nicht vorveröiTentlichter Vorschlag (deutsclie Auslegcschrilt 1 290 322) besteht darin, daß zwischen den Uberdcckungsstößcn zweier Matten zur Erzielung von Bevvchrungsanhäufungen im inneren Mattenbereich, vorzugsweise in Matlenmitte, zusätzliche Maücnstrcifen angeordnet sind, deren S'.älie öxn überzähligen Stäben in den Übrrdcckungsbereicben entsprechen. Bei diesem Vorschlag dienen die schmalen Mattenslreifen lediglich dazu, eine über die ganze Mattenbreite gleichmäßige Bcwchrungsinlensität zu erreichen, die gleich dem erforderlichen Stahlquerschnitt ist.

Es ist weiterhin ein Verfahren zur Armierung von Beton unter Verwendung von Bcwehrungsmatten bekanntgeworden (österreichische Patentschrift 238 919), bei dem unterdimcnsionicrte BewcluungsmaUcn verwendet und der in Anpassung an den Momcntcnvcrlfcuf je Längeneinheit erforderliche Stahlquerschnitt durch loses Zulegen von Slahlstäben mit einer eine erhöhte Haftfestigkeit ll Oberfläche erreicht wird. Hier

handelt es sich im wesentlichen ebenlaüs um die bereits erwähnte |>esialfe|ie Bewehrung, wobei als zusätzlicher Nachteil hinzukommt, daß ein/eine U se Stahisläbe verlegt und an die Stäbe der liewehruiigsmallcn angerödelt weiden müssen, um ein Verschieben derselben beim Einbringen des Betons zu »'ermeiden. Du die lose zugelegten Stalilsiäbe nicht mit ikw anderen Stäben verschweißt sind, dürleii sie auch nicht mil d^n gleichen Siuhlspanni".i{ien

ίο ausgenutzt werden, was weitere Schwierigkeiten hinsichtlich der statischen Berechnung zur Folge hai.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schalten, um die Vorteile der vorgefertigten Matleribewehrung mit denjenigen der vielseitig variierbaren Einzelstabbewehrung zu verknüpfen und zugleich die diesen Bewehrungsformen eigenen Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer gat-Uingsgemäßen Bewehrung dadurch, daß als Zulagen schmale Mattenstreifen aus mindestens zwei durch Querdrähte verbundenen Längsstäben in solchen Abständen angeordnet sind, daß >.'ne über die ganze Bewehrungsbreite gleiche Bewehrungsintensität wirksam ist und daß der Bewehrungsanteil der Matten einsch'-i.ßlich der etwaigen als gleichmäßig verteilt genutz'^n Bewehrungsanhäufung ihrer Überlappungsbereichc geringer ist als die maximal erforderliche Bewehrung.

Die Bewehrungsmatten können am Rande wie in ihrem mittleren Teil ausgebildet sein. Sie können aber auch infolge Querschnittsverringerung an den Rändern nach der Verlegung einen über die ganze Bewehrungsbreite konstanten Stahlquerschnitt bilden, wobei zwischen zwei Überdeckungsbereichen mindestens zwei Mattenstreifen angeordnet sind und der Abstand der Längsmittellinien der jeweils äußersten Streifen von den Längsmittcllinien der Überdeckungsbereiche halb so groß ist wie der Mittenabstand der Streifen untereinander.

Die schmalen Mattcnstreifen können auch in beiden Tragrichtungen des zu bewehrenden Bauteils jeweils einander überkreuzend angeordnet sein.

Schließlich können die Abstände der Längsmittcllinien der Mattenstreifen ganzzahlige Vielfache der Abstände der Stäbe der Bewehrungsmatte!! sein.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Bewehrungsanordnung ist in erster Linie darin zu sehen, daß die in der unteren (ersten) Lage verlegten Bewehrungsmatten nur den die Grundbcvvchrung bildenden Querschnittsanteil enthalten, der zur Bewehrung eines Bauteiles von Auflager zu Auflager durchgehen muß, während mit der oberen (zweiten), aus den schmalen Mattcnstreifen gebildeten Lage der jeweils erforderliche Querschnitt erreicht wird. Mit der Anordnung der zweiten Lage aus schmalen Mattenstreifen kann je nach Anzahl und Absland derselben eine Vielzahl von Bewelirungsqucrschnitlcn bis zum doppelten Wert des Querschnittes der ersten Lage eines Grundmaltcnlyps erzielt werden.

Durch die Zweiteilung des Bewehrungr.querschnittes in eine Grundbewehrung und eine Zulagebewehrung aus schmalen Mattenstreifen wird nicht nur die Kombinationsmöglichkeit erweitert und damit die Anzahl der vorrätig zu haltenden Mattentypen vcr-

C5 ringcrt, sondern auch die Herstellung und Vorratshaltung der Matten vereinfacht. So kann mit einer geringen Anzahl von Mattentypen herkömmlicher Art und höchstens det gleichen geringen Anzahl von

Streifentypen ein Querschnittsbereich von etwa 1,0 bis 45,0 cm²/m gedeckt werden.

Die besonderen Vorteile der neuen Bewehrungsanordnung ergeben sich aus folgender Überlegung:

Wenn beispielsweise mit bekannten Bewehrungsmatten für einen Querschnittsbereich von 0.92 bis 22,62 cm'-Vm zur Bewehrung einachsig bewehrter Bauteile 24 verschiedene Mattentypen erforderlich sind, so besitzen diese 24 Mattentypen 24 verschiedene Querschnitte. Da die erforderlichen Stahlmierschnitte aber nur selten der vorbestimmten Querschnittsreihe gleich sind und Unterbewehrungen aus Gründen der Standsicherheit der Bauwerke nicht vertretbar sind, lassen sich Überbewehrungen nicht vermeiden. Dieser Mehrverbrauch durch Überbewehrung schwankt bei den heute bekannten Mattensystemen zwischen 10 und 2O°/o.

Nach der Erfindung sind zur Erzielung des gleichen Querschnittsbereiches nur 6 Mattentypen handelsüblicher Art und 5 Typen von Mattcnstrenen erforderlich. Mit diesen 6 Matten- und 5 Streifentypen, die beispielsweise in Abständen von 1,0; 0,90; 0,80; 0,70; 0,60 und 0,50 m auf die ganze Bevvehrungsbreite verteilt werden, können 6-6-5= 180 verschiedene Querschnitte erzielt werden. Während für das handelsübliche Mattenprogramm 18 verschiedene Stabdurchmesser erforderlich sind, werden bci der erfindungsgcmäßen Bewehrung nur 6 verschiedene Stabdurchmesser benötigt, da die Mattentypen der Grundbewehrung aus den gleichen Stäben bcstchen können wie die Streifentypen der Zulagebewehrung.

Ein weiterer Vorteil der Kombination einer geschlossencn Grundbewehrung herkömmlicher Art mil einer Zulagebewehrung in Form von schmalen Mattenstreifen liegt darin, daß die zugelegten Streifen sowohl wie bisher bei Mattenbewehrungen üblich, im Bereich von Zugspannungen enden können, wobei sie dem Verlauf der Biegemomente entsprechend verkürzt angeordnet sind, als auch, wie es bislang nur bei Einzelstabbcwchrungen möglich war, aufgebogen werden können. Damit wird die gestaffelte Bewehrung unter Verwendung von Bewehrungsmatten auch für alle die Bereiche anwendbar, in denen sie bislang wegen der Größe der zu ervvartenden und mit Bewehrungsmatten nicht aufnehmbaren Schubspannungen nicht möglich war. Es können nämlich so die im Zugspannungsbereich nicht mehr benötigten Bewehrungsanteile der Streifen durch Aufbiegen im Druckspannungsbcreich veranl-ΛΤ! inv.l bei über mehrere Felder durchlaufenden Planen zur Aufnahme der negativen Biegemomente im Siützenbcreich herangezogen werden.

Ein weiieres Problem liegt darin, daß. je nachdem, oli ein Bauteil einachsig oder zweiachsig zu bewehren ist. unterschiedliche Anteile an Verteilerbewegungen vorhanden sein müssen. Das Mindestmaß an Verteilerbewehrung beträgt bei einachsig gespannten Platten 20" η des Stahlquerschnittes der TraubewL-lirung. Um auch Zwischemvcrte bis zu zweiachsig gespannten Platten mit 100".Ό Verteilerbewehrung realisieren zu können, werden verschiedene MattenUpcn gefertigt, bei denen ungefähr 40. 60. 80 und 100" 0 des jeweiligen Stahlquerschnittes der Längsstäbe als Vertcilerbcwchrung vorgesehen sind. Dadurch wird die Vielfalt der vorrätig zu haltenden Mattentypen noch weiter gesteigert.

Mit der erfindungsgemäßen Bewehrung dagegen lassen sich mit den bereits genannten 6 verschiedenen Matten- und den 5 verschiedenen Streifentypen nicht nur in einer, sondern auch in zwei zueinander senkrechten Richtungen beliebige Stahlc|iierschnittc erzielen.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zxigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Bewehrung nach der Erfindung unter Verwendung von Bewehrungsmatten mit Quorschnitlsvcrringeriinten an den Rändern.

Fig. 2a bis 2f Querschnitte durch nach der Erfindung ausgebildete schmale Mattenstreifen.

Fig. 3 und 4 in schematischcr Darstellung verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung von schnialen Mattenstreifen bezüglich der Grundbcwchrung.
In Fig. 1 ist ein Anwendungsbcispiel der erfindungsgemäßen Bewehrung an Hand eines Ausschnittes aus einem Querschnitt durch eine Betonplatte dargestellt. Die Bewehrungsmatten 1 bestehen aus Querstäben 2 und Längsstäben 3; letztere haben über fast die ganze Mattenbreite gleiche Durchmesser und liegen in Abs'änden α voneinander.

In den Ranubereichcn der Matten 1 sind auf die Breite des jeweiligen Überdeckungsbereiches Längsstäbe 4 angeordnet, deren Querschnitt etwa halb se groß ist wie derjenige der Längsstäbe 3 im übrigen Mattenbercich. Auf diese Weise wird in der Grundbewehrung eine auch über den Stoßbereich hinweg gleichmäßige Bewehrungsintensität erreicht.

Zusätzlich zu der aus Matten 1 bestehender Grundbewehrung sind zwei Mattenstreifen 5 angeordnet. Dabei sind die Abstände der Längsmittellinien der Streifen 5 von der Längsmittellinie dei Stoßbereiche etwa halb so groß wie der Abstand dei Längsmittcllinicn der Mattenstreifen voneinander Dadurch sind die Querschnittsanhäufungen in retrelmäßigen Abständen voneinander angeordnet, so daC die rechnerische Verteilung des durch die Stahlanhäufungen erzeugten Zulagequerschnittes über dit ganze Bewehrungsbreitc gerechtfertigt ist.

In Fig. 2 sind verschiedene Ausführunssbeispick

von in der erfindungsgcmäßen Bewehrunesanord nung zu verwendenden Mattenstreifen aufsezeiet Der Streifen 6 in Fiß. 2a besteht aus zwei Länss stäben 8. die im Abstand b voneinander licsen. DU Längsstäbe 8 sind durch Querdrähte 9 miieinaiule verbunden. Diese Verbindime kann durch Punki schweißimg. durch Verklammeruns oder durcl Kunststoff erfolgen.

Wie die Fig. 2b und Zc zeilen, kann einer ode können beide I.äng--s;äbe 8 als Doppeltube ausee

bildet sein. .Schließlich können auf die deiche Brei'n des Mattenstreifens auch drei, vier oder fünf Läncs stäbe 8 vorfanden sein. Der Abstand der äußersici Längsstäbe 8 beträgt mindestens 200 mm (F is. 21 bis 2t).

In den Fig. 3 und 4 sind noch einise weiten Beispiele gezeigt, wie die Mattenstreifen' bezüdiel des sich aus der Breite der Bewchrunesmatten er gebenden Stoßabstandes angeordnet werden können F1 g. 3 a zeigt die Grundbewehrune aus Matten 11 bei denen im Stoß eine normalerweise nicht nutz bare Stahlanhäufung entsteht. Der Abstand de Mittellinien der .Stoßbereiche ist mit 5 be;xick.wi In Fig. 3b liegen im Bereich zwischen den Stöße:

zwei Mattenstreifen 12, die einen den Grundquerschnitt übersteigenden, über die ganze Bewehrungsbreite als gleichmäßig verteilt anzusehenden zusätzlichen Stahlquersclinitt erbringen. Die Abstände verändern sich mit wachsender Anzahl von Mattenstreifen jeweils aus Vi S bzw. Vr. -S' (F i g. 3 c und 3 d). Fig. 4 zc'i;,t eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung im Zusammenhang mit Matten, bei denen im Stoßbereich keine Stahlanhäufung enlsteht. Die Matten der Grundbewelming (Fig. 4a) sind hier /nit 13

bezeichnet. Zu der Grundbewehrung sind in Fi p. 4 b zwei Mattenstreifen 12 gelegt, die einen Abstand vom Stoßbereich haben, der halb so groß ist wie der Abstand der Streifen 12 untereinander. Dadurch liegen, bezogen auf die ganze Bewehrungsbreite, die allein durch die Streifen erzeugten Querschnittsanhäufungen in gleichen Abständen voneinander. Auch diese Anordnung läßt sich mit drei bzw. vier zugelegten Mattenstreifen noch variieren (Fig. 4c

ίο und4d).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 583/118

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bewehrung für flächige Betonbauteil, bestehend aus Bewehrungsmatte!! und Zvilagen, d a d u ich g e k e η η ζ e i c h η e t, daß als Zulagen schmale Mattenstreifen aus mindestens zwei durch Querdrähte verbundenen Längsstäben in solchen Abständen angeordnet sini!, daß eine über die ganze Bewehrungsbreite gleiche Bewehiungsiniensiläl wirksam ist und daß der Bewehrungsanteil der Matten einschließlich der etwaigen als gleichmäßig verteilt genutzten Bewehrunusanhäufung ihrer Überlappungsbereiche geringer is', als die maximal erforderliche Bewehrung.

2. Bewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsmatte!! am Rand wie in ihrem mittleren Teil ausgebildet sind.

3. Bewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsmatten infolge Randschwächung nach der Verlegung einen über die ganze Bewehrungsbreite konstanten Stahlquerschnitt bilden und daß zwischen zwei Üherdeckungsbereichen mindestens zwei Mattenstreifen angeordnet sind, wobei der Abstand der Längsmittellinien der jeweils äußersten Streifen von den LängsmiUellinicn der Übcrdcckungs bereiche halb so groL ist wie der Mittenabstand der Streifen voneinander.

4. Bewehrung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß dir schmalen Mattenstreifen in beiden Tragrichtungen des zu bewehrenden Bauteiles jeweils einander überkreuzend angeordnet sind.

5. Bewehrung nach einem der Ansprüche ] bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Längsmittellinien der Mattenstreifen ganzzahlige Vielfache der Stababständc der Bewchniiigsniatten sind.

6. Bewehrung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß aufgebogene Mattenstreifen verwendet sind.