AT522366A2 - Bewehrungselement, Betonbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Betonbauelements - Google Patents

Bewehrungselement, Betonbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Betonbauelements Download PDF

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AT522366A2 ATA50309/2020A AT503092020A AT522366A2 AT 522366 A2 AT522366 A2 AT 522366A2 AT 503092020 A AT503092020 A AT 503092020A AT 522366 A2 AT522366 A2 AT 522366A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bewehrungselement (10) zur Schubverstärkung in einem Betonbauelement im Bereich von mindestens einer linienförmigen Einlage in dem Betonbauelement. Das Bewehrungselement (10) umfasst wenigstens ein Segment (12',12''), wobei jedes Segment (12',12'') eine Querstrebe (14) und zwei jeweils hiervon in die gleiche Richtung angewinkelte Schenkel (16',16'') umfasst, die an ihrem Ende zur Ausbildung von Stützauflagen (18',18'') jeweils angewinkelt sind. An dem wenigstens einen Segment (12',12'') sind wenigstens zwei Quereisen (20) angebracht.

Description

Betonbauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines
Betonbauelements.
Betonbauelemente, wie insbesondere Decken, Wände, Böden, Fundamente, Träger, usw., übernehmen nicht nur statische Funktionen, sondern dienen ebenso zur Aufnahme von verschiedenen
linienförmigen Einlagen, wie Z.B., Rohre für Lüftung und/oder
Sanitär, Elektroleitungen oder sonstige Leitungen. Durch die
DD m
noderne Bauweise im Hinblick auf z.B. Ästhetik der Deckenunterseite, Ausnutzung der Raumhöhe und einem höheren Komfortanspruch in Hochbauten, nimmt die Anzahl der verbauten linienförmigen Einlagen stetig zu. Durch derartige linienförmige Einlagen wird jedoch die statische Tragfähigkeit der
konventionell bewehrten Betonbauelemente vermindert, Durch die
zunehmende Verdrängung von Beton, wobei der Beton durch
derartige Einlagen verdrängt wird, wird die Schub-Tragfähigkeit das D- N A A EA a Te Sa = 3 —_- De Da Ar h- LA des Bauteilquerschnitts verringert, sodass das Betonbauteil
nicht mehr als homogen betrachtet werden kann, Im Stand der
Technik ist dadurch die Tragfähigkeit eines Betonbauelements,
insbesondere dessen Schubtragfähigkeit, herabgesetzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die im Stand der Technik bekannten Nachteile zu 16ösen, Insbesondere
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die
1 Ta
Tragfähigkeit, insbesondere die Schubtragfähigkeit, von einem
Betonbauelement zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch ein Bewehrungselement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten sowie ein Betonbauelement und ein Verfahren
zum Herstellen eines Betonbauelements sind in weiteren
Ansprüchen angegeben.
mindestens einer linienförmigen Einlage in dem Betonbauelement.
Das Bewehrungselement umfasst wenigstens ein Segment, wobei jedes Segment eine Querstrebe und zwei jeweils hiervon in die
gleiche Richtung angewinkelte Schenkel umfasst, die an ihrem Ende zur Ausbildung von Stützauflagen jeweils angewinkelit sind,
wobei an dem wenigstens einen Segment wenigstens zwei Quereisen
angebracht sind.
Die statische Gestaltung einer Schubbewehrung im Bereich der
lLinienförmigen Einlage ist wichtig für das Tragverhalten eines
Betonbauelements bzw, Bauwerks. Das Schubtragverhalten wird positiv beeinflusst, indem die Vertikalbewehrung einen grossen Querschnitt aufweist und zusätzlich möglichst cptimal verankert ist, um hierdurch die Zugkraft über die Linienförmige Einlage zu
führen und in den Beton abzutragen.
Ta
Vorzugsweise sind die Schenkel jeweils an wenigstens einen
x
Abschnitt angewinkelt. Weiter vorzugsweise sind die Schenkel
derart angewinkelt, dass das Bewehrungselement in Richtung zur Querstrebe konisch zulaufend ausgebildet ist. Durch die sich hierdurch ergebende hutförmige Grundform der Segmente wird das
Tragverhalten eines Betonbauelements insgesamt verbessert,
Vorzugsweise haben die Quereisen eine Länge zwischen 2 und 15 cm. Durch die reduzierte Länge der Quereisen werden Platz eingespart und die Verlegearbeit reduziert, Gleichzeitig
verbleibt der Kraftfliuss innerhalb des Betonbauelements weiter
optimiert.
Vorzugsweise ist das Bewehrungselement derart ausgebildet, um
mittels der Stützauflagen auf eine Auflagefläche des
Betonbauelements aufgesetzt zu werden. Somit kann das
Bewehrungselement auf der Baustelle schnell und einfach verbaut
75 7 |
werden. Die Stützauflagen tragen zur Einhaltung der planmässig
vorgeschriebenen Betonüberdeckungen bei,
Vorzugsweise sind die Quereisen an dem wenigstens einen Segment
im Bereich der Querstrebe und/oder im Bereich der Stützauflagen
angebracht, Somit wird eine optimale Verankerung gewährleistet,
Vorzugsweise umfasst das Bewehrungselement ferner wenigstens
CS -
zwei Distanzhalter, welche im Bereich der Stützauflagen angebracht sind, Vorzugsweise sind die Distanzhalter ausgebildet zum Aufklipsen oder Verkleben im Bereich der Stützauflagen., In einem Beispiel können die Distanzhalter auf Abschnitte der Quereisen im Bereich der Stützauflagen aufgekl1ipst oder hiermit verklebt werden. Selbstverständlich sind weitere Verbindungen
vorsteilbar, wie Z.B. Verschweissen,
Vorzugsweise sind die Quereisen an das wenigstens eine Segment angeschweisst. In weiteren Beispielen können die Quereisen über andere Verbindungstechniken mit dem wenigstens einen Segment
57a ya Am 7 Am verbunden werden.
Vorzugsweise ist das Bewehrungselement derart dimensioniert,
dass die Stützauflagen durch Felder einer Bewehrungslage ragen,
73 +21 1 X
welche durch orthogonal zueinander verlaufende Längsarmierungen
und Querarmierungen der Bewehrungslilage gebildet sind. Durch
diese Anordnung stört sich das Bewehrungselement nicht mit den
Längsarmierungen und Querarmierungen der Bewehrungslage. In
einem Beispiel kann das Bewehrungselement derart auf die
Bewehrungslage aufgesetzt werden, dass das wenigstens eine
“
Segment zu wenigstens einer der Längsarmlierungen oder wenigstens
5
einer der Querarmierungen parallel verläuft, Somit können
mehrere Bewehrungselemente entlang der Linienförmigen Einlage
hintereinander aufgereiht werden, wobei die Aneinanderreihung in
Richtung der Längsarmierungen oder der Querarmlierungen verläuft.
In einem alternativen Beispiel kann das Bewehrungselement derart
auf die Bewehrungslage aufgesetzt werden, dass die Segmente in
Relation zu den Längsarmierungen und Querarmierungen angewinkelt
4“ 1
verlaufen, Somit können hintereinander aufgereihte Bewehrungselemente auch schräg zu den Längsarmierungen und
Querarmierungen verlaufen, z.B. in einem Winkel von 45°
Die Erfindung betrifft ebenso ein Betonbauelement, insbesondere
we 1
einen Boden, eine Decke oder Fundamentplatte, umfassend
wenigstens ein Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, Das erfindungsgemässe Betonbauelement zeigt ein verbessertes
Tragverhalten.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Betonbauelements, Das Verfahren umfasst die Schritte: Aufbringen einer unteren Bewehrungslage auf eine Auflagefläche, insbesondere ein Boden, eine Decke oder eine Fundamentplatte; Verlegen einer Linienförmigen Einlage oberhalb der Auflagefläche; Aufsetzen von zumindest einem Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10 über die linienförmige Einlage, Verfüllen der Auflagefläche mit einem Vergussmaterial,
insbesondere fliessbarer Beton; und Aushärten des
Vergussmaterials,
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Ausführungsvarianten beliebig kombinierbar sind. Lediglich diejenigen Kombinationen von Ausführungsvarianten sind ausgeschlossen, die durch die Kombination zu Widersprüchen führen würden.
a
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen weiter
erläutert, Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht von einem Bewehrungselement LS
gemäss der vorliegenden Erfindung in einer bevorzugten
Ausführungsfort AUSTUALUNGSLOLCM,
Fig. 2 eine Ansicht von einer Bewehrung im Grundriss und
Aufriss mit mehreren Bewehrungselementen,
m 1
Fig. 3a-c Teilansichten von einer Bewehrung mit jeweils einem
installierten Bewehrungselement und einer
linienförmigen Einlage in Perspektivansicht, und
Fig. 4 eine Perspektivansicht von einem Bewehrungselement gemäss der vorliegenden Erfindung in einer weiteren Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht von einem Bewehrungselilement
10 in einer bevorzugten Ausführungsform der voriiegenden
N A
Erfindung. Das Bewehrungselement 10 dient zur Schubverstärkung
in einem Betonbauelement im Bereich von mindestens einer
linienförmigen Einlage in dem Betonbauelement {beides nicht
gezeigt). Genauer gesagt, dient das Bewehrungselement 10 dazu,
x Ay Fa A Sa n day 14a EA m Sn Tina Sehr ea um Zugkräfte in dem von der linienförmigen Einlage geschwächten
Querschnitt aufzunehmen und in den Beton abzutragen,.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Bewehrungselement 10 zwei Segmente 12'°,12’' mit jeweils einer im Wesentiichen hutförmigen Grundform, Obwohl nicht gezeigt, kann das Bewehrungselement 10 nur ein Segment umfassen. Die Segmente
YO OFF
12'°,12 umfassen jeweils eine Querstrebe 14 und zwei Jeweils
hiervon in die gleiche Richtung angewinkelten Schenkel 16',16'", Die Schenkel. 16’',16’'* können in Relation zur Querstrebe 14 mit
3 7
einem Innenwinkel im Bereich zwischen 90-160° angewinkelt sein,
In der gezeigten Ausführungsform sind die Schenkel 16',16}*
jeweils an ihren Enden nach aussen halbkreisförmig umgebogen,
sodass die Enden nach oben ragen. Die Bogenabschnitte an der tiefsten Stelle bilden hierbei Stützauflagen 18',18*" aus. Das Bewehrungselement 10 kann mittels der Stützauflagen 18',187' auf
eine Auflagefläche des Betonbauelements aufgesetzt werden.
In der gezeigten Ausführungsform sind jeweils Distanzhalter
30',30’'' im Bereich der Stützauflagen 18',18'' angebracht, Aa zu ; Disatanoh: - ON YORN Y mit N Obwohl nicht gezeigt, können die Distanzhalter 30"',30'' mit den
im Bereich der Stützauflagen 18',18''* angebrachten Quereisen 20 verbunden sein. Die Distanzhalter 30’,30'' sind an die Stützauflagen 18',18'' angeklipst. Alternativ können die Distanzhalter 30',30'' an die Stützauflagen 18',18'' angeklebt
werden.
In der gezeigten Ausführungsform sind an den Segmenten 12’,12'' insgesamt vier Quereisen 20 angebracht. Hierdurch werden die
beiden Segmente 12’7,12’* miteinander verbunden. Die Quereisen 20
Oo SATA 3 x A £7 4 FO F7 wen 5 a Mat Bereich der Stützauflagen 18',16 der einzelnen Segmente
tragen ferner zum verbesserten Tragverhalten des Betonbauelements bei, Die Quereisen 20 haben eine Länge zwischen 2 und 15 cm. Durch die reduzierte Länge werden Platz eingespart und die Verlegearbeit vereinfacht, ohne Einschnitte im
Tragverhalten des Betonbauelements,.
In der gezeigten Ausführungsform ist jeweils ein Quereisen 20 im
12',12'° angebracht, Ferner sind zwei Quereisen 20 im Bereich der Querstreben 14 der einzelnen Segmente 12',12'' angebrach Die Quereisen 20 können mit den Segmenten 12',12'' verschweisst werden, Obwohl nicht gezeigt, können auch lediglich zwei Quereisen mit den Segmenten verbunden sein. In der gezeigten Ausführungsform sind beide Schenkel 16’',16’'' an einem Abschni derart angewinkelt, dass das Bewehrungselement in Richtung zur Querstrebe 14 konisch zuläuft. Obwohl nicht gezeigt, können beide Schenkel 16’,16'' gradlilinig verlaufen, sodass das
Bewehrungselement eine U-fFförmige Grundform annimmt.
Aufriss mit einer Bewehrungslage 22'', mehreren
Bewehrungselementen 10 und zwei schematisch dargestellten
I
linienförmigen Einlagen 32, wie z.B. ein Rohr für eine Lüftung,
Sanitäranlagen, Elektroleitungen, usw, Die Bewehrungselemente 10
sind im Bereich der linienförmigen Einlagen 32 platziert und
folgen deren Verlauf, Die Bewehrungselemente 10 erhöhen die
statische Tragfähigkeit von z.B. gegossenen Betondecken im (ausgesparten bzw. verdrängten) Bereich der linienförmigen Einlagen 32, indem sie Zugkräfte in dem von den linienförmigen Einlagen 32 geschwächten Querschnitt aufnehmen und in den Beton
abtragen.
MN
Die Bewehrungselemente 10 sind derart dimensioniert, dass sie
ä Ar
mittels der im Bereich der Stützauflagen 18',18'' angebrachten
Distanzhalter 30'°,30'' zwischen orthogonal zueinander
3
verlaufenden LängsarmiLerungen 24',24'' und Querarmierungen 26',26'" der Bewehrungslage 22'' auf die Auflagefläche des Betonbauelements aufgesetzt werden können. Mit anderen Worten,
sind die Bewehrungselemente 10 jeweils derart dimensioniert,
dass die Stützauflagen 18*,18** durch freie Felder der Bewehrungslage 22'' ragen. Durch die Distanzhalter 30',30''
71 £
lagert Jedes Bewehrungselement 10 zuverlässig auf der
Auflagefläche des Betonbauelements, unter Einhaltung des
planmässig vorgeschriebenen Betonbauelements,.
md Yan Daran 4dAawarlle in Aıs hnitt 7A ; 4 Die Figuren 3a-c ZELTEN jeweils einen Ausschnitt von einer
Bewehrung mit im Bereich von einer linienförmigen Einlage 32
installierten Bewehrungselementen 10 in unterschliediichen
5
Perspektivansichten., Die Bewehrungselemente 10 sind über
Distanzhalter auf eine Auflagefläche 28 des Betonbauelements
aufgesetzt und hierauf zuverlässig gelagert, Hierbei ragen die
Distanzhalter 30’,30’* durch freie Felder einer Bewehrung aus
7
Längsarmierungen 24’
‚„24'* und Querarmierungen 26’',26'",
Durch die hutförmige Grundform der Bewehrungselemente 10 und eine möglichst in die äussersten Lagen der bauseitigen Bewehrung reichenden Verankerung der Querstäbe (siehe Fig. 1) der Bewehrungselemente 10 wird die Tragfähigkeit, insbesondere die Schubtragfähigkeit, des Betonbauelements bzw, Bauwerks insgesamt verbessert. Um den Kraftfluss zu optimieren, sollten die Bewehrungselemente 10 möglichst nahe an der Betonoberfläche verankert werden. Dies wird durch die Bewehrungselemente 10 mit den kurzen und somit platzsparenden Querstäben sowie durch die
Abwinklung der Segmente {siehe Fig. 1) erzielt.
Fig. 4 zeigt eine Perspektivansicht von einem Bewehrungseliement 10 in einer weiteren Ausführungsfor Gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Schenkel 16',16'' jeweils an ihren Enden in einem Winkel von im Wesentlichen 90° nach aussen umgebogen. Die nach aussen ragenden Endabschnitte der Schenkel 16',16'* bilden hierbei die Stützauflagen 18',18'', Im Bereich dieser Stützauflagen 18',18''* können gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform mehr als ein Quereisen angebracht werden. Aufgrund der guten Zugänglichkeit ist in dieser Ausführungsform das Verbinden der Quereisen an die Segmente 12',12'' im Bereich der Stützauflagen 18',18’*'"' einfach und
zuverlässig.
In der hier gezeigten Ausführungsform sind jeweils im Bereich der Stützauflagen 18',18'' jeweils zwei Quereisen 20 mit den
aA
Segmenten 12',12'' verbunden. Auch hier können die Quereisen 20 eine Länge zwischen 2 und 15 cm haben, Cbwohl nicht gezeigt, kann pro Stützauflage 18*,18'" auch Lediglich ein Quereisen vorgesehen sein, In einem weiteren Beispiel können mehr als zwei Quereisen vorgesehen sein, Gleich der in Fig, 1 gezeigten Ausführungsform sind die Distanzhalter 30',30'' ebenfalls im
To Do Al I Do 7 + 1 7 1 7 - 7} Se a = 7} AA Bereich der Stützauflagen 18',18 angebracht. Ebenso sind beide
Schenkel 16',16’'' an einem Abschnitt derart angewinkelit, dass
das Bewehrungselement nach oben konisch zuläuft.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Bewehrungselement (10) zur Schubverstärkung in einem Betonbauelement im Bereich von mindestens einer linienförmigen Einlage (32) in dem Betonbauelement, wobei das Bewehrungselement (10) wenigstens ein Segment (12',12'”) umfasst, wobei jedes Segment (12',12'’') eine Querstrebe (14) und zwei jeweils hiervon in die gleiche Richtung angewinkelte Schenkel (16',16'’) umfasst, die an ihrem Ende zur Ausbildung von Stützauflagen (18',18'') jeweils angewinkelt sind, wobei an dem wenigstens einen Segment (12',12'') wenigstens zwei Quereisen (20) angebracht sind.
N
2. Bewehrungselement (10) ach Anspruch 1, wobei die Schenkel £
(16',16'') jeweils an wenigstens einem Abschnitt angewinkelt
. 3 ein SLINda.
3. Bewehrungseiement (10) nach Anspruch 2, wobei die Schenkel (16',16'’') derart angewinkelt sind, dass das Bewehrungselement (10) in Richtung zur Querstrebe (14) konisch zulaufend ausgebildet ist.
4, Bewehrungselement (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Quereisen (20) eine Länge zwischen 2 und
15 cm haben.
5, Bewehrungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bewehrungselement (10) derart ausgebildet ist, um mittels der Stützauflagen (18',18'") auf eine Auflagefläche (28) des Betonbauelements aufgesetzt zu werden.
6. Bewehrungselement (10) nach einem der vorhergehenden
I va. f DO = 3 u ni 34 «x Ansprüche, wobei die Quereisen (20) an dem wenigstens einen
7 ;
Segment (12',12'’') im Bereich der Querstrebe (14) und/oder im Bereich der Stützauflagen (18',18'') angebracht sind.
7, Bewehrungselement (10) nach Anspruch 6, ferner umfassend wenigstens zwei Distanzhalter (30*,30''), welche im Bereich
/
der Stützauflagen (18',18'') angebracht sind.
8. Bewehrungselement (10) nach Anspruch 7, wobei die Distanzhalter (30’,30'’') ausgebildet sind zum Aufklipsen oder
Verkleben im Bereich der Stützauflagen {(18’,18'7),
9. Bewehrungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Quereisen (20) an das wenigstens eine
Segment (12',12'’') angeschweisst sind.
10, Bewehrungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bewehrungselement (10) derart dimensioniert ist, dass die Stützauflagen (18’',18**) durch
Fr 1cer ilner Rewchrtrn Aal anne (2277) YTancan vwalch Ayırch eLlder ELNSL BEeWENLUNGSLAGE | ) Lagen, weLCc3he QUICH
orthogonal zueinander verlaufende Längsarmierungen (24’',24*")
und Querarmierungen (26’',26'') der Bewehrungslage (22'')
gebildet sind,
11. Betonbauelement, insbesondere ein Boden, eine Decke oder Fundamentplatte, umfassend wenigstens ein Bewehrungselement
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
12, Verfahren zum Herstellen eines Betonbauelements, umfassen
die Schritte:
—- Aufbringen einer unteren Bewehrungsliage (22'') auf eine Auflagefläche (28), insbesondere ein Boden, eine Decke cder eine Fundamentplatte,
- Verlegen einer Linienförmigen Einlage (32) oberhalb der
Auflagefläche (28),
Vergussma
Ve Aushärten
von zumindest
Ar Cr if Ss N ANSP üche
(32),
der Auflage
12
- Dt 1 bis
einem Bewehr
11 über die
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ATA50309/2020A 2019-04-12 2020-04-09 Bewehrungselement, Betonbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Betonbauelements AT522366B1 (de)

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