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Bewehrungseinlage für Stahlbetontragwerke
Die Erfindung bezieht sich auf schlaffe bzw. vorgespannte Bewehrungseinlagen für Stahlbeton- bzw.
Spannbeton-Tragwerke aus einem oder mehreren Rundstäben bzw. Drähten (Zugglieder), die mit konstan- tem Querschnitt von Auflager zu Auflager gerade durchgehen, und Schubkräfte übertragenden Bügeln, die uber die ganze Länge des bzw. der Zugglieder verteilt angeordnet sind, welche einander zugeordnet, ohne vom Beton umhüllt zu sein, selbst keine Biegemomente aufnehmen können, nach Patent Nu.'207091 wobei die auf Zug beanspruchten, in einer senkrechten Ebene liegenden Bügel kraftschlüssig mit den Zug- gliedern verbunden sind.
Im Stammpatent wurden Bewehrungseinlagen für Stahlbetontragwerke beschrieben, die entweder aus einem oder mehreren schlaffen Rundstahl-Zuggliedern oder aus vorgespannten Zuggliedern, wie Drahten oder Stäben. bestehen, die von Auflager zu Auflager mit gleichbleibenden Querschnittengerade durchlaufen und denen diese umfassende, senkrechtstehende Einzelbügel zugeordnet sind, derenobere Endenbis nahe an die Begrenzungsfläche der Druckzone reichen und welche ohne Umhüllung mit Beton keine Biegesteifigkeit besitzen.
Soweit es sich um schlaffe Bewehrungsmittel handelt, wurde empfohlen, die zugund scherfest an die Zugglieder angeschlossenen Bügel od. dgl. zwecks Sicherung des Verbundes bis zum Bruch unabhängig von der Form der Momentenfläche, also unabhängig von der jeweiligen Belastung, gleichmässig über die ganze Tragwerkslänge zu verteilen und senkrechtstehend anzuordnen, während soweit es sich um vorgespannte Zugglieder handelt-empfohlen wurde, die nicht vorgespannten Bügel od. dgl. zwecks Sicherung des Verbundes bis zum Bruch zug-und scherfest, d. h. kraftschlüssig, an die vorgespannten Zugglieder anzuschliessen und stets über die ganze Tragwerkslänge gleichmässig verteilt anzuordnen.
Die Wirkung eines Zugelementes ist bekanntlich umso grösser, je grösser die Haftfläche ist, d. h. je kleiner die Querschnitte der einzelnen Stäbe und Drähte, die in ihrer Gesamtheit das Zugelement bilden, sind. Durch den zug- und scherfesten Anschluss der Bügel an Zugelemente, die aus einem einzigen Stab mit grossem Querschnitt bestehen, wird der Haftwiderstand wohl in einem ausreichenden Ausmass erhöht, trotzdem wird es aus konstruktiven Gründen oft notwendig sein, auch bei zug-und scherfest angeschlossenen Bügeln für die Stäbe oder Drähte des Zugelementes möglichst kleine Querschnitte zu wählen. Dies ist dann stets der Fall, wenn die Zug- oder Vorspannkräfte möglichst gleichmässig über die Querschnittsfläche des Betonzuggliedes verteilt werden sollen.
Werden die Zugelemente aus vielen Stäben oder Drähten mit möglichst kleinen Querschnitten zusam- mengesetzt und die Stahlquerschnitte gleichmässig über die Betonzugfläche verteilt, so ist es nicht mehr möglich, die Stäbe oder Drähte in einer Lage anzuordnen. Die Anordnung der einzelnen Stäbe oder Dräh- te in zwei oder mehr Lagen erschwert aber den unmittelbaren zug-und scherfesten Anschluss der Bügel zur Aufnahme der schrägen Hauptzugsspannung, weil auch die Querschnitte der Bügel entsprechend klein zu wählen sind, so dass recht viele zug- und scherfeste Verbindungen zwischen den Bügeln und den einzelnen Stäben oder Drähten hergestellt werden müssten, die einen erhöhten Lohn-und Materialaufwand mit sich bringen.
Um diesem Übelstand ohne Verminderung der Sicherheit des Verbundes der Konstruktion bis zum
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Bruch, die nur durch den zug-und scherfesten Anschluss der Bügel an die Zugelemente wirklich erreicht werden kann, abzuhelfen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, gleichgültig ob es sich um schlaffe oder vorgespannte Bewehrungen handelt, dass die Enden etwa haarnadelförmiger Bügel - zwecks Unterfassens
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te, diese gegeneinander festlegende Halteelemente vorgesehen sein können.
Als Mittel zur Verhinderung der Abstandsverringerung der in verschiedenen Ebenen liegenden Zug- glieder können-zug-und scherfest angeschlossene, etwa haarnadelförmige, in einer senkrechten Ebene liegende Bügel, deren Enden quer zu dieser Ebene nach verschiedenen Richtungen abgewinkelt sind, be- nutzt werden, wobei dann die beiden Enden jedes Bügels in der Richtung schräg abgebogen sind, in die die Schenkel des Bügels weisen. Selbstverständlich können auch zusätzlich zu derart gestalteten Bügeln
Stifte oder Nägel, deren spitze Enden abgebogen sind, vorgesehen sein.
Werden an Zugglieder zug- und scherfest angeschlossene, etwa haarnadelförmige, in einer senkrechten Ebene liegende Bügel vorgesehen, deren Enden in gleicher Richtung quer zu dieser Ebene abgewinkelt sind, wobei die Enden benachbarter Bügelnach verschiedenen Seiten zeigen und deren mindestens je eine nach der gleichen Richtung verlaufende Welle aufweisende Schenkel ein höher liegendes Zugglied abwechselnd von links und rechts teilweise umfassen, so wird vorgeschlagen, die Enden der Bügel in gleicher Richtung zweifach abzuwinkeln, wobei die ersten Abwinklungen ein if einer oberen Ebene liegendes Zugglied von unten, die zweite Abwinklung ein in einer unteren Ebene liegendes Zugglied von oben übergreifen, so dass dann die gleiche Wirkung erreicht wird, wie in den eingangs beschriebenen Fällen.
Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele schematisch erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 ein aus fünf Stäben oder Drähten gebildetes, durch Stifte und Bügel zusammengeschlossenes Bewehrungselement, in isometrischer Darstellung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Bügels, Fig. 3 ein Bewehrungselement, bestehend aus Zuggliedern, wellenförmig verformten Drähten und Bügeln, in isometrischer Perspektive, wobei die Bügel die in Fig. 2 dargestellte Gestalt aufweisen.
Die einzelnen Stäbe oder Drähte l, aus denen das Zugelement besteht und die in zwei oder mehr Lagen etwa symmetrisch zur gemeinsamen Schwerachse angeordnet sind, werden durch wellenförmig abgebogene Drahtstücke 2, die quer zur Schwerachse des Zugelementes so angeordnet werden, dass sie die Stäbe oder Drähte l der oberen Lage von oben her und die Stäbe oder Drähte 1 der unteren Lage von unten her. d. h. wechselweise, umfassen, gegen seitliche Verschiebungen gesichert.
Wird nun zwischen die Stäbe oder Drähte 1 der oberen und der unteren Lage, die von dem wellenförmig gebogenen Draht 2 umfasst
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kaler Richtung vergrössernd, eingeschoben, so werden auch die Stäbe oder Drähte 1 fest in die Einbuch- tungen 21 des Drahtes 2 eingedrückt und dadurch der wellenförmig gebogene Draht 2 sowie der Stift 3 mit den Stäben oder Drähten 1 auch in Richtung deren Achsen unverschieblich verklemmt.
Werden in gewissen Abständen entlang der Längsachse des Zugelementes mehrere derartige Querver- bindungsmittel 2 und 3, die je nach der Steifigkeit der Stäbe oder Drähte 1 nicht unbedingt beide zusammen und eng nebeneinanderliegend eingebaut zu werden brauchen, angeordnet, so entsteht ein Zugelement aus mehreren Stäben oder Drähten 1, deren Abstand untereinander für die ganze Länge des Zugelementes unveränderlich ist und die sich in Richtung der Längsachse auch dann nicht gegeneinander verschieben können, wenn nur an den Enden einzelner Stäbe oder Drähte 1 Zugkräfte angreifen.
Das Zugelement, das aus einer Vielzahl von Stäben oder Drähten l gebildet wird, die durch die Querverbindungsmittel 2 und 3 klemmend zusammengeschlossen sind, verhält sich unter dem Angriff von Längszugkräf- ten an einzelnen Stäben oder Drähten 1 genauso wie ein Zugelement, das nur aus einem Stab mit entsprechend grossem Querschnitt besteht.
Sollen an einem Zugelement, das aus einer Vielzahl von Stäben oder Drähten 1 besteht, die, wie vorbeschrieben, zu einem statisch einheitlich wirkenden Zugglied zusammengefasst werden. erfindungsgemäss Bügel 4 oder 5 zur Aufnahme der schrägen Hauptzugspannungen zug-und scherfest angeschlossen werden, so kann die Sicherung des Verbundes einer Stahlbeton-oder Spannbetonkonsttuktion, in dem ein solches Zugelement eingebaut ist, auch dann vollkommen sicher bis zum Bruch erreicht werden, wenn die Bügel 4 und 5 nur jeweils mit zwei oder drei der Stäbe oder Drähte 1 zug-und scherfest verbunden werden, an die weiteren Stäbe oder Drähte 1 des Zugelementes aber nur mittelbar über die Querverbindungsmittel 2 und 3 angeschlossen sind.
Fig. l zeigt ein aus fünf Stäben oder Drähten 1 gebildetes, durch die Querverbindungsmittel 2 und 3 zusammengeschlossenes und daher statisch einheitlich wirkendes Zugelement. Die Schenkel 42, die aus der Haupterstreckungsebene der Bügel. 4 wechselweise senkrecht herausgebogen sind, unterfassen den mitt-
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leren Stab oder Draht 1 der oberen Lage, wenn sie wechselweise von links bzw. rechts in der gleichen Weise wie ein Klemmstift 3 zwischen die Stäbe-oder Drähte 1 der beiden Lagen eingeschoben werden, und verbinden so den Bügel 4 zug- und scherfest mit drei Stäben oder Drähten 1, die wiederum an die übrigen Stäbe oder Drähte des Zugelementes durch die Querverbindungsmittel 2 und 3 zug-und scherfest ange- j schlossen sind.
Fig. 2 zeigt einen Bügel 5 in isometrischer Darstellung, der dann verwendet wird, wenn an das Zug- element, das aus mehreren Stäben oder Drähten 1, die durch Querverbindungsmittel 2 und a zug-und scherfest untereinander verbunden sind, besteht, noch ein weiterer Stab oder Draht 6 zug- und scherfest angeschlossen werden soll, der über den andern Zugelementen 1 in gleicher Richtung verläuft. Die BUgel 5 worden mit zwei quer zur Haupterstreckungsebene der Bügel verlaufenden Abwinklungen 53 versehen. Diese Abwinklungen 53 werden bei allen Bügeln gleich geformt, so dass ein wechselweiser Umfassen des Stabes oder Drahtes 1, durch das der von oben her eingelegte Stab oder Draht kraftschlüssig ange- schlossen wird, durch das Verschwenken der in Achsrichtung des Zugelementes aufeinanderfolgenden. 00gel 5 jeweils uil 1800 erreicht wird.
Die zug- und scherfeste Verbindung der Bügel 5 mit dem Zugelement, das aus mehreren durch Querverbindungsmittel 2 und 3 zusammengeschlossenen Stäben oder Drähten 1 basteht, erfolgt in einfacher Weise dadurch, dass der Bügel 5 mit den in gleicher Richtung um etwa 900 aus der Haupterstreckungsebene der Bügel 5 abgebogenen freien Enden 52 und den dazu entgegengesetzt ebenfalls um 900 abgebogenen Abwinklungen 51 in zwei Stäbe oder Drähte 1 eingehängt wird.
Der Bügel 5, dessen Ende 52 an der Abwinklung 53 einen Stab oder Draht 1 der oberen Lage des Zugelementes unterfasst und mit der um 900 entgegengesetzt abgebogenen Abwinklung 51 den seitlich benachbarten Stab oder Draht 1 der zweiten Lage des Zugelementes von oben her umfasst, wird dann In dieser Lage nicht nur festgehalten, sondern dadurch noch fester an die Stäbe oder Drähte I, die er mit den Abwinklungen 52 umfasst, angedrückt, wenn der weitere, als die Zugglieder 1 höherliegende Stab oder Draht 6 von oben her in eine der quer zur Haupterstreckungsebene der Bügel 5 geformten Welle 54, die entgegengesetzt zu der Ausbiegung der Abwinklung 53 verläuft, eingelegt wird und die in Längsrichtung des Zugelementes einander folgenden Bagel 5 jeweils um 1800 gegeneinander verschwenkt werden.
Diese Bewehrungseinlage zur Sicherung des Verbundes von Stahlbeton- und von Spannbetonkomruktionen bis zum Bruch bietet beachtliche wirtschaftliche Vorteile dadurch, dass sowohl die Querverbindungsmittel 2 und 3 in einfacher Weise mit einem äusserst geringen Lohnaufwand und auch die Bügel 4 und 5 infolge einer möglichen Normung maschinell, d. h. billig, hergestellt werden können.
Der wesentlichste wirtschaftliche Vorteil liegt aber darin, dass mit einem Minimum an Stahl für die Querverbindungsmittel 2 und 3 und auch für die Bügel 4 und 5 ein Maximum an Sicherheit erreicht wird und ausserdem auch der Zusammenbau. der Bewehrungseinlage auch dann mit einem geringeren Lohnaufwand, als ein solcher für die heute noch üblichen Bewehrungseinlagen notwendig ist, durchgeführt werden kann, wenn es sich jeweils um Einzelstücke handelt, weil jede vorbereitete Biegearbeit und jede Knüpfarbeit beim Flechten entfällt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Schlaffe bzw. vorgespannte Bewehrungseinlagen far Stahlbeton- bzw. Spannbeton-Tragwsrko aus einem oder mehreren Rundstäben bzw. Drähten (Zugglieder), die mit konstantem Querschnitt von Auflager zu Auflager gerade durchgehen, und Schubkräfte übertragenden Bügeln, die über die ganze Länge des bzw. der Zugglieder verteilt angeordnet sind, welche einander zugeordnet, ohne vom Beton umhallt zu sein, selbst keine Biegemomente aufnehmen können, nach Patent Nr.
207091, wobei die auf Zug beanspruchten, in einer senkrechten Ebene liegenden Bügel kraftschlüssig mit den Zuggliedern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden etwa haarnadelförmiger BUgel - zwecks Unterfassens wen1gltens eines der Zugglieder und zwecks Übergreifens wenigstens eines diesem benachbarten Zuggliedes - ge- krümmt ausgebildet sind, wobei zum Justieren der Zugglieder nach Höhe und'Seite an sich bekannte, diese gegeneinander festlegende Halteelemente vorgesehen sein können.