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Ausbildung und Anordnung punktgeschweißter Bewehrungsmatten Punktgeschweißte
Matten als Bewehrung von flächenartigen Bauteilen aus Stahlbeton sind trotz vieler
Vorzüge - vor allem in arbeitstechnischer Hinsicht - mit dem Nachteil behaftet,
daß sie nicht in voller Größe der zu bewehrenden Decke, Platte usw. gefertigt werden
können. Sie sind im Vergleich zu solchen Bauteilen auf Grund ihrer für den Transport
begrenzten Abmessungen verhältnismäßig schmal und müssen in entsprechend zahlreichen
Einzelstücken nebeneinander über den ganzen Bauteil ausgelegt werden. Zur Sicherung
des Kraftflusses in Richtung der an jedem Mattenrand unterbrochenen Stäbe sind Stöße
der Matten erforderlich, die vorzugsweise durch schuppenförmige Überdeckung um bestimmte,
den jeweiligen statischen Bedingungen angepaßte Maße ausgeführt werden.
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In solchen Überdeckungen fallen bei Matten mit durchweg gleich dicken
Längsstäben, die in gleichbleibenden Abständen voneinander angeordnet sind, in den
Überdeckungsbereichen mehr Längsstäbe an, als die Matte in ihrem übrigen Bereich
je Breiteneinheit aufweist. Ein Teil der Stäbe bzw. des Stahlgewichtes wird damit
statisch nichtgenutzt, was einenwirtschaftlichen Nachteilbedeutet.
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Unter gewissen Voraussetzungen - z. B. wenn die Matten in vergleichsweise
schmalen Streifen verwendet und mit Überdeckung gestoßen angeordnet werden -kann
man diese zusätzlichen Längsstäbe als einen über die ganzeMattenbreite gleichmäßig
verteiltenBewehrungsanteil auffassen und dem Grundquerschnitt der einzelnen Matte
hinzurechnen, womit die sonst nicht genutzten Längsstäbe nutzbar gemacht werden.
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Der gleiche Vorteil läßt sich nach einem Vorschlag aus neuerer Zeit
mit Hilfe von Matten handelsüblicher Breite verwirklichen, wenn diese an den Längsrändern
so viel dünnere Längsstäbe aufweisen, als im Überdeckungsbereich zur Sicherung der
Kraftübertragung der gestoßenen Querstäbe liegen müssen. Dabei bilden die im Überdeckungsbereich
übereinanderliegenden dünneren Stäbe beider Matten zusammengenommen den gleichen
Stahlquerschnitt je Breiteneinheit wie die dickeren Stäbe im inneren Bereich jeder
Matte.
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Eine weitere bekannte Lösung verwendet im mittleren Bereich der Matte
Doppelstäbe und an den Längsrändern Einfachstäbe von gleicher Dicke, wie sie der
einzelne Stab der Doppelstäbe hat.
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Beide Verfahren ergeben die volle Nutzung der im Stoßbereich liegenden
zusätzlichen Längsstäbe. Kennzeichnend für die hier behandelten vorbekannten Vorschläge
ist die Tatsache, daß alle Stabelemente gleichbleibende Abstände voneinander haben.
Trotzdem ist die Herstellung solcher Matten mit Nachteilen--verbunden, für die Längsstäbe
sind nämlich zwei Stabsorten statt nur einer einzigen notwendig, bei den Matten
mit Doppelstäben hingegen ist eine größere Anzahl von Längsstäben zu schweißen.
In anderem Zusammenhang, nämlich bei Bewehrungs= matten für Betonstraßen, ist allerdings
bereits vorgeschlagen worden, unter Benutzung von Längsstäben eines einheitlichen
Durchmessers, die Abstände der Stäbe an den Längsrändern der Matten zu vergrößern
und die Matten so zu verlegen, daß in den Überdeckungsbereichen die Längsstäbe der
einen Matte sich in die Stablücken der anderen Matte einfügen, so daß durchgehend
der gleiche Bewehrungsquerschnitt je Breiteneinheit entsteht. Im Bereich der Überdeckung
sollen bei diesen Matten die Abstände der Längsstäbe doppelt so- groß sein wie im
übrigen Mattenbereich. Dies bedeutet z. B. für eine Matte, deren Längsstäbe im inneren
Bereich den Abstand a aufweisen, daß die Randstäbe einen Abstand von 2ä besitzen.
Weiterhin wird die Stoßüberdeckung um jeweils einen halben Abstand der Randstäbe
größer als die Mindestüberdeckung. Beträgt beispielsweise für eine Bevehrungsaufgabe
das Mindestüberdeckungsmaß eine Masche, so muß die Stoßüberdeckung bei solchen bekannten
Matten 1,5 - 2a = 3a groß sein, während sie bei der üblichen Mattenausbildung nur
die Größe a besitzt. In entsprechender Weise ergibt sich für eine Bewehrungsaufgabe,
bei der die zu stoßenden Stäbe mit drei Maschen überdeckt werden müssen, an Stelle
der Stoßbreite von 3a
ein Überdeckungsmaß von 3,5 - 2a = ?a. Entsprechend
der breiteren Überdeckungszone sind bei diesem Verfahren die Querstäbe zwangsweise
auf einer mehrfach längeren Strecke gedoppelt, so daß dem Vorzug der (möglichen)
Verwendung gleich dicker Längsstäbe ein bedeutender Nachteil gegenübersteht, insbesondere
wenn die Querstäbe einen beachtlichen Teil des Gesamtgewichts der Matte ausmachen.
Aus diesem Grunde hat der ältere Vorschlag nicht einmal für Bewehrungen von Betonstraßen
Anwendung gefunden.
Die Aufgabe besteht also darin, Bewehrungsmatten
so auszubilden und zu verlegen, daß ohne Vergrößerung der Anzahl der Stäbe und mit
einer einzigen Drahtsorte sowohl in den Überdeckungsbereichen wie im inneren Bereich
der Matte der gleiche Stahlquerschnitt je Breiteneinheit entsteht, wobei die weitere
Forderung erfüllt werden soll, daß auch die Querstäbe sich gegenseitig nur so viel
überdecken, wie es zur Lösung der jeweils vorliegenden Aufgabe unumgänglich notwendig
ist.
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Dies wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Bewehrungsmatte erreicht,
bei welcher zwischen dem inneren Bereich der Matte, in welchem die Längsstäbe in
gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und dem Überdeckungsbereich, in welchem
die Längsstäbe entweder den gleichen oder einen anderen (größeren oder kleineren)
Abstand voneinander haben wie im inneren Mattenbereich, eine als Ausgleichs- oder
Übergangszone bezeichnete Zone vorhanden ist, in welcher Längsstäbe mit anderen,
und zwar vornehmlich größeren Abständen vorgesehen sind als im infieren Mattenbereich.
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Zweckmäßig gibt man den Längsstäben sowohl im inneren Mattenbereich
wie auch in der Randzone der Matte und auch in der erwähnten Ausgleichszone den
gleichen Durchmesser. Die erfindungsgemäßen Vorteile können sowohl bei Verwendung
von Einfachstäben wie auch dann verwirklicht werden, wenn man die Längsstäbe in
bekannter Weise als Mehrfachstäbe, z. B. als Doppelstäbe, ausbildet.
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Die Hauptvorteile der Erfindung liegen in einer wirtschaftlichen Ausnutzung
des für die Bewehrung aufzuwendenden Stahles, indem sichergestellt ist, daß kein
überzähliger Stahl für Längsstäbe benötigt wird. Ferner wird die im Stoß der Querstäbe
erforderliche Mehrlänge an Querstäben auf ein Minimum beschränkt, wobei herstellungsmäßig
die einfachste Ausführungsform, nämlich eine Matte mit Längsstäben von durchweg
gleichem Durchmesser ermöglicht wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der erzielten Vorteile
ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
der neuen Bewehrungsmatte und der mit Hilfe derselben möglichen Bewehrungsanordnungen.
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Die Ausbildung der Matten ist in Abb. 1 und 2 - beispielsweise für
Überdeckungen mit drei Maschen - dargestellt. Es bedeuten x und y die Längs- bzw.
Querstäbe der Matten. Im inneren Bereich der Matten ist a der Abstand der Längsstäbe
x.
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Im Überdeckungsbereich sind die Längsstäbe x - von beispielsweise
gleichem Durchmesser wie im inneren Mattenbereich - im Abstand b voneinander angeordnet.
Der Abstand b ist so groß, daß sich mit ihm für die zu lösende Bewehrungsaufgabe
die geringste Überdeckungslänge der Querstäbe y mit geringster Anzahl von Längsstäben
im Überdeckungsbereich ergibt. Nach den geltenden Vorschriften ist für den Abstand
b heute das Maß 10 cm allen anderen vorzuziehen.
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Zwischen den Stäben mit dem Abstand b und denen mit dem normalen Abstand
a in der Matte sind größere Maschen c angeordnet, und zwar in Abb. 1 je eine und
in Abb.2 je zwei Maschen.
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Die Gleichheit der Bewehrungsintensität über die ganze Bewehrungsbreite
wird dadurch erzielt, daß die Bereiche s durch Anfügung der Maschen c an den Überdeckungsbereich
so groß werden, daß die Summe der Stahlquerschnittsflächen aus den im Bereich s
liegenden Stäben x je Breiteneinheit gleich der im inneren Bereich der Matte ist.
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Wie die Abbildungen zeigen, ist der Bereich s gleich der Summe aller
Stababstände c beidseitig des Überdeckungsbereichs und des Überdeckungsmaßes selbst
- hier drei Abstände b - vermindert um 1/z Stababstand a an jeder Seite.
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Bezeichnet man die im Überdeckungsbereich angeordnete Anzahl der Stababstände
b (Maschen) mit n,
so folgt die für den erfindungsgemäßen Zweck erforderliche
Größe der Stababstände c allgemein aus folgenden Formeln Bei einem einzigen Abstand
c in der Ausgleichszone (Abb. 1)
bei zwei Abständen c in der Ausgleichszone (Abb.2)
USW.
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Ist beispielsweise der Abstand der Längsstäbe x - die in den Abb.
1 und 2 von gleichem Durchmesser in der ganzen Matte sind - a = 10 cm und
ist n = 3, so ist mit dem Vorzugsmaß b = 10 cm die Ausgleichszone aus Stababständen
von
in Abb. 1 und
in Abb. 2 gebildet.
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In Abb.3 ist eine andere beispielhafte Ausführung dargestellt. Die
Anzahl n der Stababstände im Überdeckungsbereich ist nur n = 1. Im Überdeckungsbereich
sind Längsstäbe x' angeordnet, deren Durchmesser von dem der Längsstäbe x in den
übrigen Bereichen der Matte abweichen. In der Ausgleichszone zwischen dem Überdeckungsbereich
und dem inneren Bereich, in dem die Längsstäbe x den Abstand a voneinander haben,
sind beispielsweise wieder zwei Maschen c (wie in Abb.2) angeordnet. Die im Bereich
s liegenden Stäbe erbringen, mit der Summe ihrer Stabquerschnittsflächen über die
Strecke s gleichmäßig verteilt, den gleichen Stahlquerschnitt je Breiteneinheit,
wie er im inneren Bereich der Matte von den Längsstäben x im Abstand
a gebildet wird, da c die Größe
besitzt. Dabei soll der Einzelstab die Querschnittsfläche F,
bzw. F"' aufweisen.
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Soll in einem besonderen Fall der Abstand b ebenso groß sein wie die
Abstände c, so ist
Sind z. B. a = 7,5 cm, n = 1 und die Stäbe x vom fö 7,0 mm, die Stäbe x' vom 0 6,5
mm, so ist
Legt man b mit 10 cm vorweg fest, dann ist entsprechend der ersten Formel in der
Ausgleichszone ein abweichendes Maß.
vorhanden.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind
die Stababstände c in der Ausgleichszone untereinander gleich. Aus fertigungstechnischen
Gründen kann es jedoch zweckmäßig sein, sie ungleich zu wählen. Zum Beispiel kann
es zweckmäßiger sein, statt den Abstand c = 12,5 cm zweimal anzuordnen, zwei verschiedene
Abstände, und zwar c' = 10 cm und c" = 15 cm anzuwenden.