EP0143101B1

EP0143101B1 - Bewehrung für Stahlbetonkonstruktionen

Info

Publication number: EP0143101B1
Application number: EP84890151A
Authority: EP
Inventors: Georgi Dipl.-Ing. Oroschakoff
Original assignee: Best - Baueisen- und Stahl-Bearbeitungsgesellschaft Mbh
Current assignee: Best - Baueisen- und Stahl-Bearbeitungsgesellschaft Mbh
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1991-03-27
Anticipated expiration: 2004-08-10
Also published as: EP0143101A2; DE3484341D1; ATE62043T1; EP0143101A3

Description

Zur Herstellung einer Bewehrung für Stahlbetonkonstruktionen, insbesondere für die Herstellung von beliebigen Wandbewehrungen, z.B. hohlkastenförmigen U-Bahnaschnitten, mußte man bisher bei einer Wand so vorgehen (zum leichteren Verständnis wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen eine Wandbewehrung in Seitenansicht und im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt ist):
Zunächst wurden an einer (nicht dargestellten) Schalungswand (ebenfalls nicht dargestellte) vertikal angeordnete Montagestäbe festgelegt und an diesen die horizontalen Stäbe 1 und an letzteren wiederum, und zwar quer zu ihnen, die vertikalen Stäbe 2 befestigt, wodurch man ein Gitterwerk an der einen Schalungswand erhält. Sodann müssen (nicht dargestellte) Füssel als Abstandhalter angefügt werden, und mit deren Hilfe wird ein zweites Gitterwerk aus den vertikalen Stäben 2 und den horiontalen Stäben 1 hergestellt. Schließlich werden als die äußeren Gitterwerke verbindende Glieder S-Haken 3 in horizontalen und vertikalen Reihen eingefädelt, wobei diese mit ihren Haken mindestens die vertikalen Stäbe 2 umfassen müssen, um mit einer Stückzahl von 4/m² die Knicksicherung zu bilden; der Abstand Z der S-Haken beträgt demnach etwa 50 cm in horizontaler und vertikaler Richtung. Schließlich wird vor dem Betonieren die andere Schalungswand aufgestellt. Es sind also bei diesem bekannten Herstellungsvorgang nicht weniger als neun Bewehrungsteile einzeln handzuhaben, was einen hohen Zeitaufwand und umständliche Manipulationen umfaßt.
Aus der DE-C-479 871 ist eine doppelte Metallbewehrung für Betonbauwerke aus vorbereiteten Gittergeflechten bekannt, wobei die Querstäbe der unteren Bewehrung gleichen Abstand voneinander haben und die der oberen Bewehrung in gruppengleichen Abständen zusammengefügt sind, zwischen denen größere Lücken von etwa dem doppelten bis dreifachen Abstand angeordnet sind. Beim Herstellen der endgültigen Be wehrung werden die Längsstäbe beider Lagen übereinander angeordnet und die Längsstäbe der oberen Bewehrung an den Stellen der großen Lücken zwischen Querstäben etwa in der Mitte zwischen den beiden nächstliegenden Verbindungsstellen durchschnitten. Die freien Enden der durchschnittenen Längsstäbe werden dann rechtwinkelig abgebogen und mit den unter ihnen liegenden Längsstäben der unteren Bewehrung im gewünschten Abstand verbunden. Damit müssen wichtige Arbeiten, wie das Herstellen und Ablängen der seitlichen Schenkel der U-Bügel unmittelbar an Ort und Stelle der herzustellenden Bewehrung vorgenommen werden, was komplizierte und zeitaufwendige Tätigkeiten von entsprechenden Fachleuten erfordert.
Eine Bewehrung für Stahlbetonkonstruktionen, insbesondere flächenartige Tragwerke, mit vorgefertigten, einzelnen Bewehrungselementen in Form einer Reihe von U-Bügeln, die durch eine Längsbewehrung bildende Stäbe miteinander verbunden sind, ist aus der DE-OS 1 609 855 bekannt. Bei einer solchen Bewehrung sind die Tragstäbe gegen Ausknicken nicht gesichert, ihre Abstände voneinander sind unterschiedlich und sie lassen sich nicht in einer Ebene anordnen; außerdem ist eine lückenlose Anordnung der Tragbewehrung nicht möglich.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Bewehrung zu schaffen, die, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile, aus weniger sowie leicht und rasch einzubauenden Bewehrungsteilen besteht, wobei ferner ihre Elemente maschinell herstellbar und stapelbar sein sollen. Außerdem sollen nach dem Einbau die Tragstäbe gleich beabstandet sein, in einer Ebene liegen und durch S-Hakenfunktion aufweisende Glieder umfaßt sein.
Gelöst wird dies durch eine Bewehrung für Stahlbetonkonstruktionen, insbesondere flächenartige Tragwerke, mit vorgefertigten, einzelnen Bewehrungselementen in Form einer Reihe von durch eine Längsbewehrung bildende Stäbe miteinanderverbundenen U-Bügeln, deren freie Schenkel, Längsstäbe aufnehmende bzw. umfassende Umbiegungen aufweisen, wobei die Bewehrungselemente in der zusammenge setzten Bewehrung paarweise gegengleich ineinander sowie unter Versetzung zueinander angeordnet sind, und quer zu den Längsstäben der Bewehrungselemente an deren Außenseiten als Querbewehrung dienende Stabscharelemente, Einzelstäbe oder Matten vorgesehen sind.
Durch eine solche Anordnung von Bewehrungselementen geben deren U-Bügel-Schenkel die benötigte Knicksicherung für die in ihren Umbiegungen liegenden Längsstäbe, und die Querbewehrung, z.B. Stabscharelemente, läßt sich dann an der Außenseite der U-Bügelelemente leicht und rasch anordnen. Die Querbewehrung kann dabei auch aus Einzelstäben oder Baustahlgewebematten bestehen. Die einzelnen Bewehrungselemente selbst sind damit leicht maschinell vorfertigbar und weisen auch für Transport und Lagerung ausreichende Handhabbarkeit und Stabilität auf. Bei der Herstellung der Bewehrung selbst müssen nur noch einfache Verbindungen der einzelnen Bewehrungselemente untereinander bzw. mit der Querbewehrung vorgenommen werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen an Hand weiterer Figuren der Zeichnung; es zeigen:
Fig. 3 einen Abschnitt eines Bewehrungselementes für eine erfindungsgemäße Bewehrung in Seitenansicht,
Fig. 4 dieses Element im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 4, jedoch eines Paares solcher Elemente, die eine erfindungsgemäße Bewehrung bilden, die
Fig. 6 - 10 Schnitte durch weitere, gegenüber Fig.4 abgeänderte Bewehrungselemente in Baukastenform zur Erstellung erfindungsgemäßer Bewehrungen, die
Fig. 11 - 14 die den Fig. 6 - 9 entsprechenden Elemente jeweils in Seitenansicht,
Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV der Fig. 16, die
Fig. 16 - 18 den Fig. 12 - 14 entsprechende Seitenansichten abgeänderter Elemente,
Fig. 19 ein mit den Paaren von Bewehrungselementen zu kombinierendes Stabscharelement in Seitenansicht,
Fig. 20 eine schematische Draufsicht auf eine Reihe von ineinander gestellten Paaren von Bewehrungselementen nach Fig. 6, mit den beiderseits zuzuordnenden Stabscharelementen,
Fig. 21 eine Darstellung ähnlich Fig. 20, jedoch mit Bewehrungselementen nach Fig. 17 und schalungsseitig angelegten Stabscharelementen,
Fig. 22 eine Draufsicht auf eine Reihe von Stabscharelementen zur Erstellung einer erfindungsgemäßen Bewehrung für eine Decke,
Fig. 23 die Fig. 22 zugeordnete Seitenansicht,
Fig. 24 eine Draufsicht auf die halbfertiggestellte Deckenbewehrung und
Fig. 25 die zugehörige Seitenansicht mit den auf die Bewehrungselemente noch aufzulegenden weiteren Stabscharelementen.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, besteht das Bewehrungselement 4 aus übereinander im Abstand Z, z.B. 50 cm, angeordneten U-Bügeln 5, die einen geraden Mittelteil 6, um 90° gegen den Mittelteil 6 abgebogene gerade Schenkel 7 und an deren freien Enden nach außen gerichtete Umbiegungen 8 über einen Winkel von etwa 180° aufweisen. Die U-Bügel 5 sind mit quer zu ihnen angeordneten, vertikalen Längsstäben 9 verbunden, z.B. durch Schweißung. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß nur ein Paar Stäbe 9 von den Umbiegungen 8 umfaßt wird.
Zur Herstellung eines Teiles der erfindungsgemäßen Bewehrung wird zunächst ein Paar von Bewehrungselementen 4 gegengleich und versetzt zueinander angeordnet (Fig.5), d.h. in das Element 4' wird ein (strichliert dargestelltes) Element 4" so eingeschoben, daß der Längsstab 9 des Elementes 4" in der Mitte des Mittelteiles 6 des Elemen tes 4' liegt. Dann liegen die in Fig. 5 linken Schenkel 7 des Elementes 4" etwa in der Symmetrieebene des Elementes 4' und zwangsläufig liegen umgekehrt die rechten Schenkel des Elementes 4' etwa in der Symmetrieebene des Elementes 4". Das Einschieben erfolgt solange, bis der Stab 9 in den Umbiegungen 8 der linken Schenkel 7 des Elementes 4" an die Mittelteile 6 der Elemente 4' anschlägt, und umgekehrt der Stab 9 in den Umbiegungen 8 der rechten Schenkel 7 der Elemente 4' an dem Mittelteil 6 der Elemente 4" anliegt. In dieser Weise liegen dann die Mittelteile 6 der Elemente 4', 4" in zwei zueinander parallelen Ebenen, ebenso wie die Stäbe 9 der Elemente 4', 4" in dazu benachbarten, parallelen Ebenen, u.zw. unter gleichen Abständen zueinander, liegen.
Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen, wie unter Verwendung eines Elementes nach den Fig. 3 und 4, das in Fig. 6 mit E1 bezeichnet und zusätzlich ein weiteres Paar Stäbe 9 an der Verbindungsstelle des Mittelteiles 6 mit den Schenkeln 7 aufweist, über einem Raster ein Baukastensystem gebildet werden kann. Bei dem Element E1 weist dabei, unter Zugrundelegung einer Rastereinheit X, der Abstand der beiden Stäbe 9 am Mittelteil 6 die Größe 2 X auf, wobei der Abstand vom Eckstab 9 am Mittelteil 6 zum Stab 9 in der anschließenden Umbiegung 8 den Abstand X 1 in der horizontalen Projektion und den Abstand Y in der vertikalen Projektion aufweist.
Erhöht man die Länge des Mittelteiles 6 um X und ordnet man in seinem Drittelpunkt einen weiteren Stab 9a zwischen den Endstäben 9 an, kommt man zum Bügelelement E2 nach Fig. 7; mit zwei weiteren Stäben 9a und 9b, je in der Hälfte und im Viertelpunkt des Mittelteiles 6, zum Element E3 nach Fig. 8 und schließlich mit drei weiteren Stäben 9a, 9b und 9c zum Element E4 nach Fig. 9. Die Abstände der Stäbe 9 am Mittelteil 6 betragen dann 3X in Fig. 7, 4X in Fig. 8 und 5X in Fig. 9. In dieser Weise kann der Bauksten beliebig erweitert werden.
Wesentlich bei dieser Ausbildung der Bewehrungselemente E1 bis E4 als Teile eines Baukastensystems ist, daß jeweils bei den dargestellten Beispielen, der vom Eckstab 9 am linken Ende des Mittelteiles 6 nach rechts um die Rastereinheit X entfernt liegende Platz frei bleibt, dort also kein Zusatzstab angeordnet wird; mit anderen Worten, der Abstand von jenem Eckstab 9 zum benachbarten Stab 9a ist jeweils 2 X, wie den Fig.7 bis 9 zu entnehmen ist.
Wünscht man gewisse, sich daraus ergebende, noch zu erläuternde Vorteile nicht zu beanspruchen, dann kann man auch eine Anordnung nach Fig. 10 treffen. In dieser Fig. 10 ist ein Element E5 dargestellt, bei dem am Mittelteil 6, den Eckstäben 9 benachbart, je zwei Stäbe 9d und 9e, jeweils im Abstand X zueinander, angeordnet sind, wogegen der Platz in der Mitte des Mittelteiles 6 unbesetzt bleibt.
Wenn man, wie in Fig. 5 gezeigt, die Elemente El bis E4 paarweise ineinandergeschoben anordnet, erhält man dann immer Stäbe 9, 9a, 9b usf., die an jedem Kreuzungspunkt des Rasters liegen (vgl. Fig. 2l, wo dies für ein gegenüber dem Element E3 nach Fig. 8 - in diesem Zusammenhang unwesentlich - abgeändertes Element E3.1 dargestellt ist: es liegen hier, wie bei Fig. 5, alle Stäbe 9 sowie die Zusatzstäbe 9a, 9b in zwei parallelen Ebenen, unter jeweils gleichen Abständen zueinander).
Damit wird erkenntlich, daß man sich durch Verändern der Zahl von Zusatzstäben 9a, 9b, 9c pro Element E1 bis E4 weiten Bereichen der notwendigen geforderten Vertikalbewehrung anzupassen vermag.
Verfährt man bei dem Element E5 nach Fig. 10 genau so, wie dies in strichlierten Linien dargestellt ist, erhält man Stellen F, an welchen Stäbe fehlen, obwohl die Stellen F Kreuzungspunkte des Rasters sind, u.zw. an den unterhalb der (in Fig. 10) linken Stäbe 9d und 9e liegenden Kreuzungspunkten, was in manchen Anwendungsfällen nicht zulässig sein mag.
Die Fig. 11 bis 14 veranschaulichen, ähnlich Fig. 3, die den Elementen E1 bis E4 nach den Fig. 6 bis 9 zugeordneten Seitenansichten, wobei die Bügel 5 wiederum den Abstand Z, vorzugsweise 50 cm, haben und Endteile der Stä be 9 mit den Längen Z1 und Z2 vorgesehen sind.
Eine Abänderung gegenüber den Elementen E2 bis E4 nach Fig. 7 bis 9 und 12 bis 14 besteht für die Elemente E2.1 bis E4.1 nach den Fig. 16 bis 18 darin, daß nur jeder zweite der Bügel 5 mit voller Länge (also zwei Schenkel 7 am Mittelteil 6 gemäß Fig. 4) ausgebildet ist; der dazwischenliegende Bügel 5' ist, wie in Fig. 15 gezeigt, nur als Halbbügel ausgebildet, bestehend aus einem Schenkel 7' mit der Umbiegung 8 für den Stab 9 einenends und einem kurzen Geradstück 6', das sozusagen einen verkürzten Mittelteil bildet. In dieser Konzeption entspricht der Halbbügel 5' in etwa dem S-Haken nach den Fig. 1 und 2. Natürlich könnte auch jeder dritte, vierte usw. Bügel 5 mit voller Länge und die dazwischenliegenden als Halbbügel 5' ausgebildet sein.
Diese Elemente E2-1 bis E4.1 lassen sich nicht nur genau so wie die Bewehrungselemente E2 bis E4 mit dem Element E1 kombinieren, sie weisen außerdem durch die Halbbügel 5' einen geringeren Stahlbedarf bei ihrer Herstellung auf, und dies unter Erfüllung der Forderung nach z.B. 4 Bügeln/m² als Knicksicherung.
Das andere, an sich bekannte, mit den Bewehrungselementen nach den Fig.3 bis 18 zu kombinierende Bewehrungsteil 10 besteht gemäß Fig. 19 z.b. aus einer Schar von horizontalen Stäben 11, die durch voneinander im Abstand liegende Querstäbe 12 gehalten, bevorzugt mit diesen verschweißt sind.
Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Bewehrung aus den Elementen 4 bzw. E1 und 10 ist in der bereits erläuterten Fig. 5 und der Fig. 20 erkenntlich.
Je nach der gewünschten Länge des herzustellenden Wandabschnittes werden die benötigte Zahl von Paaren der nach Fig. 5 angeordneten Elemente E1 der Reihe nach nebeneinander aufgestellt, u.zw. so, daß,wie aus Fig. 20 erkenntlich ist, die die Vertikalbewehrung bildenden Stäbe 9 zueinander im Raster und in im wesentlichen gleichem Abstand zu liegen kommen. Danach werden an die Außenseiten der so gebildetne Vertikalbewehrung die Stabschar elemente 10 übereinander angeordnet, wie es schematisch in Fig. 20 dargestellt ist, und dann in üblicher Weise daran festgelegt, z.B. durch Rödeln. Die so fertiggestellte Bewehrung, bei der dann natürlich die Stäbe 11 und die Mittelteile 6 jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen, ist nun, innerhalb einer (in Fig. 20 nicht dargestellten) Schalung, betonbereit.
Eine ähnliche Darstellung ist in Fig. 21 ersichtlich, mit dem Unterschied, daß hier, entlang der Schalung S, anstelle der Elemente E1 nach Fig. 6 die Elemente E3.1 nach Fig. 17 zum Einsatz gelangen. Zur Verdeutlichung sind hier die Bügel, deren Mittelteile unten liegen, in vollen Linien dargestellt. Man erkennt, wie gemäß der Ausbildung nach den Fig. 6 bis 9 (Freihaltung des dem Eckstab 9 am Mittelteil 6 benachbarten Kreuzungspunktes im Raster) sich hier ein geschlossenes System von Stäben 9, 9a,9b der Vertikalbewehrung ergibt, jeden Kreuzungspunkt des Rasters einnehmend, unter voller Aufrechterhaltung der Knicksicherung in den mit A-A bezeichneten Ebenen durch die Halbbügel 5'.
Vergleicht man die gemäß der Erfindung herstellbare Bewehrung nach den Fig. 20, 21 mit jener nach den Fig. 1 und 2 angefertigten, so erkennt man, daß hier mit einem Paar von untereinander gleichen Elementen 4, E1 bis E4 bzw. E1 und E2.1 bis E4.1 und weiteren, unter sich gleichen Bewehrungsteilen 10 die gewünschte Bewehrung erhältlich ist, wobei die Schenkel 7, 7' der Bügel 5 bzw. Halbbügel 5' die Funktion des bisherigen S-Hakens 3 (Fig. 1,2) als Knicksicherung übernehmen.
In den Fig. 22 bis 25 ist ersichtlich, wie eine Deckenbewehrung mit der erfindungsgemäßen Bewehrung herstellbar ist.
Ausgehend von einer ersten Reihe nebeneinander, dem Grundriß der Decke entsprechend angeordneten, ähnlich dem Element 10 in Fig. 19 ausgebildeten Stabscharelementen E, ebenfalls bestehend je aus Längsstäben 11 und Querstäben 12, wie in den Fig. 22 und 23 dargestellt, werden auf die den Querstäben 12 abgekehrte Seite dieser Elemente E paarweise erfindungsgemäß angeordnete Bewehrungselemente E2 aufgelegt und mit den Elementen E verbunden, wie aus dem rechten Teil der Fig. 25 hervorgeht. Die zugehörige Draufsicht in der Pfeilrichtung Pf der Fig. 25 stellt die Fig. 24 dar. Dann wird, wie im linken Teil dieser Fig. 25 dargestellt, eine zweite Reihe von Elementen E, mit ihren Längsstäben 11 parallel zu jener der ersten Reihe, angeordnet, im Pfeilsinne Pf der Fig. 25 an die Bewehrungselemente E2 angelegt und mit diesen verbunden, wodurch man die fertige Deckenbewehrung erhält.
Im Rahmen der Erfindung sind weitere Abänderungen an den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich.
So könnten z.B. an der Stelle der Stabscharelemente 10 nach Fig. 19 auch Einzelstäbe oder Baustahlgewebematten als Längsbewehrung vorgesehen werden, die dann mit den Bewehrungselementen zusammensetzbar sind.

Claims

Bewehrung für Stahlbetonkonstruktionen, insbesondere flächenartige Tragwerke, mit vorgefertigten, einzelnen Bewehrungselementen (4; E1-E4; E2.1-E4.1) in Form einer Reihe von durch eine Längsbewehrung bildende Stäbe (9) miteinander verbundenen U-Bügeln(5), deren freie Schenkel (7), Längsstäbe (9) aufnehmende bzw. umfassende Umbiegungen (8) aufweisen, wobei die Bewehrungselemente (4; E1-E4; E2.1-E4.1) in der zusammengesetzten Bewehrung paarweise gegengleich ineinander sowie unter Versetzung zueinander angeordnet sind, und quer zu den Längsstäben (9) der Bewehrungselemente (4; E1-E4; E2.1-E4.1) an deren Außenseiten als Querbewehrung dienende Stabscharelemente (10), Einzelstäbe oder Matten vorgesehen sind.
Bewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Längsstäbe (9) auch an den Verbindungsstellen der Schenkel (7) mit dem Mittelteil (6) der U-Bügel (5) vorgesehen sind.
Bewehrung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzstab (9a, 9b, 9c; 9d, 9e) am Mittelteil (6) der U-Bügel (5) angeordnet ist (Fig. 6 - 10).
Bewehrung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des Zusatzstabes bzw. der Zusatzstäbe (9a, 9b, 9c) bei paarweise ineinandergreifend angeordneten Bewehrungselementen (4', 4"; E1-E4; E2.1-E4.1) zwei parallel verlaufende Scharen von Stäben (9) an jedem Kreuzungspunkt eines über X aufgebauten Rasters ergibt, u.zw. dadurch, daß einem Längsstab (9) am Ende des Mittelteiles (6) ein Zusatzstab (9a) im Abstand 2 x zugeordnet ist (Fig. 6 - 9, 20, 21, 24, 25).
Bewehrung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umbiegungen (8) an den Schenkeln (7) nach außen gerichtet sind.
Bewehrung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite oder dritte der U-Bügel (5) je nach statischem Bedarf als Halbbügel (5') nur aus einem Schenkel (7') mit einer Umbiegung (8) und einem andernends anschließenden, als Geradstück (6') verkürzten Mittelteil besteht (Fig. 15 - 18).