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Die Erfindung betrifft aus Bewehrungsstäben zusammengeschweißte Bügel
zur Schubsicherung von Stahlbetonbauteilen, wie Balken oder Stützen, die quer zur
Längsachse des Bauteils angeordnet sind und dessen Stabenden als Abstandhalter über
die Stabknoten hinausragen.
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Aus der USA-Patentschrift 1240 137 sind mehrschenklige
Schubsicherungsbügel bekanntgeworden, die von einem mehrfach zick-zack-förmig gebogenen
Draht gebildet werden. Sie haben die Aufgabe, die Zugbewehrungsstäbe zu tragen und
diese in ihrer Lage zu fixieren; sie können gleichzeitig dazu dienen, eine Übertragung
der Schubkräfte im Stahlbetonbauteil zu bewirken.
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Diese vorbekannten Bügel besitzen jedoch wesentliche Nachteile. Vor
allem erfüllen sie die Aufgabe der Schubsicherung dann nur sehr unvollkommen, wenn
nicht alle Schenkel des Bügels am oberen Ende ausreichend im Beton verankert sind.
Weiterhin bedingt die konstruktive Ausbildung dieser Bügel ein sehr leichtes Verbiegen
unter der Last der Längsbewehrungsstäbe, so daß deren exakter, vorbestimmter und
auch vorschriftsgemäßer Abstand von der Schalung nicht gewährleistet ist.
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Auch ist von Nachteil, daß nur die unteren Biegestellen der bekannten
Bügel geeignet sind, in der Zugzone Bewehrungsstäbe zu tragen. Schließlich sind,
will man mehrere Lagen von Bewehrungsstäben vorsehen, hierzu Bügel mit unterschiedlichen
Höhen erforderlich.
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In der USA-Patentschrift 1636 163 ist ein Schubsicherungsbügel
beschrieben und dargestellt, dessen zwei vertikale Schenkel durch einen angeschweißten
Steg miteinander verbunden sind, wobei die über die Knotenpunkte hinausragenden
Enden den Abstand von der Schalung bestimmen. Diese Bügel sind den zuvor erwähnten,
vorbekannten Bügeln äußerst ähnlich, so daß sie auch viele deren Mängel aufweisen.
Im übrigen ist die Verankerung der Bügel im Beton ungenügend bzw. unzureichend.
Weiterhin ist der Bewehrungskosb, bei dem die vorbeschriebenen Bügel Anwendung finden,
insbesondere in ihrem oberen Bereich äußerst instabil.
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Es ist auch bereits eine Bügelbewehrung bekanntgeworden, die aus vorgefertigten
Bügelmatten besteht, die längs paralleler Linien gebogen werden, um einen Bewehrungskorb
zu bilden, welcher einerseits die Längs- und andererseits auch die Schubbewehrung
enthält.
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Bei den bekannten Bewehrungsbügeln bzw. -körben aus entsprechend der
Form der Stahlbetonbauteile gebogenen Baustablstäben bzw. -matten ist es nicht ohne
Anwendung zusätzlicher Hilfsmittel möglich, eine weitere Lage von Bewehrungsstäben
im Untergurt eines Balkens unter Berücksichtigung der einschlägigen Vorschriften
einzulegen, nach welchen parallel zueinander verlaufende Stäbe einen bestimmten
Mindestabstand voneinander haben müssen. Schließlich müssen die bekannten Bewehrungsbügel
an ihren Enden hakenförmig umgebogen sein, um eine ausreichende Verankerung im Beton
zu gewährleisten. Diese Haken an den Bügeln sind jedoch ungünstig, da sie die Fertigung,
den Transport und die Montage der Bewehrung erschweren und damit verteuern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schubsicherungsbügel der
in Betracht kommenden Art zu schaffen, bei welchen eine ausreichende Verankerung
sowohl in der Druck- als auch in der Zugzone sichergestellt ist, und die die lagegerechte
Anordnung vonLängsbewehrungsstäben selbst in mehreren parallelen Ebenen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schubsicherungsbügel
aus wenigstens zwei parallelen sich von der Zugzone zur Druckzone des Bauteils erstreckenden
Schenkeln und aus wenigstens je zwei im Bereich der Zug- und der Druckzone
angeordneten, die Schenkel verbindenden Querstäben besteht.
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Die Querstäbe und die Verbindungsknoten an den Kreuzungsstellen der
Querstäbe und den senkrecht zu diesen verlaufenden Schenkeln der Bügel dienen hierbei
als Verankerungen, so daß Haken od. dgl. überflüssig sind.
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Da die Scherfestigkeit der Knotenpunkte zwischen den Querstäben und
den Schenkeln der Bügel geringer als die Zugfestigkeit der Stäbe selbst ist, ist
eine entsprechend größere Anzahl von Querstäben erforderlich, um die Schubkräfte
von den vertikalen Schenkeln derBügel auf deren horizonta1eQuerstäbe und damit auf
den Beton zu Übertragen. Setzt man z. B. eine Scherfestigkeit der Knotenpunkte von
50%
der Zugfestigkeit der Bewehrungsstäbe voraus, so sind sowohl imBereich
derDruck- als auch derZugzone je zwei Querstäbe anzuordnen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Schubsicherungsbügel
ist, daß auf dessen horizontale Querstäbe die senkrecht zu ihnen verlaufenden Stäbe
der Längsbewehrung des betreffenden Bauteils aufgelegt werden können, ohne zusätzliche
Abstandhalter vorsehen zu müssen; auch können die Längsbewehrungsstäbe weiterer
Lagen je nach der Anzahl der Bügelquerstäbe ohne jede zusätzliche Maßnahme
eingelegt werden, wobei sie von sich aus bereits im richtigen Abstand über der untersten
bzw. äußeren Lage liegen. In der Regel wird es genügen, die Längsbewehrungsstäbe
auf die Querstäbe der Schubbewegung aufzulegen, während diese bei der bisher bekannten
Bewehrung an jedem einzelnen Bügel mit Bindedraht od. dgl. befestigt werden mußten.
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Um die Lagefixierung der Längsbewehrung zu verbessern, wird ferner
vorgeschlagen, an den Querstäben wenigstens einiger Schubsicherungsbügel Klemmhalter
vorzusehen, welche jegliche seitliche Lageänderung der Bewehrung während des Betonierens
verhindern. Vorzugsweise kann für diesen Zweck auf den Querstäben der Bügel ein
zick-zackförmig oder schlangenlinienförmig gebogener Draht angeschweißt oder in
ähnlicher Weise befestigt sein, in dessen nach oben offene Drahtbögen die Längsstäbe
eingelegt bzw. eingeklemmt werden.
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Dient der erfindungsgemäße Schubsicherungsbügel der Bewehrung breiterer
bzw. auf Biegung hoch belasteter Stahlbetonbauteile, so sind nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung zwischen der Zug-und der Druckzone mehr als zwei, vorzugsweise
drei oder vier Bügelschenkel anzuordnen. Es können aber auch gegebenenfalls
je zwei Schenkel der Bewehrungsbügel durch einen Steg miteinander verbunden
und so als U-förmige Drahtbügel ausgebildet sein.
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Die Anzahl der Querstäbe richtet sich in jedem Fall nach der Festigkeit
der Knotenpunkte des Bügels. So sind im Bereich der Zug- und der Druckzone soviel
Querstäbe anzuordnen, als notwendig sind, um
die volle Kraft in
jedem Stab an den Knotenpunkten unter Berücksichtigung deren Festi keit auf die
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Ouerstäbe zu übertragen.
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Der Abstand der jeweils äußeren Schenkel der Bü el von der äußeren
Begrenzungslinie des Bau-9 e
teils bzw. von der Schalung ist so zu wählen,
daß auf jedenFall die vorgeschriebeneBetonüberdeckung gewährleistet ist. Um die
erforderliche Betonüberdeckung der Schubsicherungsbügel auf einfache Weise den jeweiligen
Erfordernissen anpassen zu können, -sollen gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung auf die Enden der Ouerstäbe bzw. Schenkel, insbesondere diejenigen,
die auf der Schalung aufstehen bzw. an dieser anliegen, Verlängerungshülsen aufgesetzt
werden. Diese Verlängerungshülsen bestehen vorzugsweise aus nicht korrodierendem
Werkstoff, insbesondere Kunststoff, und können zur Kennzeichnung ihrer spezifischen
Länge eine bestimmte Färbung aufweisen.
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In den F i g. 1 bis 9 der Zeichnung ist die Erfindung
an Hand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt, welche nachstehend
im einzelnen näher erläutert sind. Es zeigt F i g. 1 bis 5 Ansichten
von schematisch dargestellten Schubsicherungsbügeln in fünf Ausführungsformen, F
i g. 6 eine Ansicht eines vor allem für eine Stütze geeigneten Schubsicherungsbügels
in schematischer Darstellung, F i g. 7 eine Seitenansicht eines schematisch
dargestellten Stahlbetonbalkens mit Längs- und Schubbewehrung, F i g. 8 eine
als Kappe ausgeführte Verlängerungshülse für die freien Enden der Schenkel bzw.
Ouerstäbe des erfindungsgemäßen Schubsicherungsbügels, F i g. 9 einen Teil
eines erfindungsgemäßen Schubsicherungsbügels mit Klemmhaltern für die Längsbewehrungsstäbe.
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Die in den F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen dargestellten
erfindungsgemäßen Schubsicherungsbügel, die quer zur Längsachse der zu bewehrenden
Bauteile liegen, weisen zwei, drei bzw. vier zueinander parallele, sich von der
Zugzone Z zur Druckzone D
des gestrichelt angedeuteten Bauteils
11 erstreckende Schenkel 12 auf, die sowohl in der Zug- als auch der Druckzone
Z bzw. D mit den Querstäben 13 bzw. 14 durch Schweißung verbunden
sind. Die Anzahl der zwischen der Zug- und der Druckzone Z bzw. D befindlichen
Schenkel 12 richtet sich einerseits nach den Dimensionen des zu bewehrenden Bauteils
und andererseits nach der Größe der zu übertragenden Kräfte. Das gleiche gilt für
die Querstäbe, deren Anzahl jedoch in der Regel größer sein wird als die der Schenkel
12, da die Zugfestigkeit der Knotenpunkte, vorzugsweise der Schweißstellen der die
Schenkel 12 kreuzenden Ouerstäbe 13 bzw. 14 normalerweise geringer ist als
die Festigkeit der Schenkel 12 selbst.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den F i
g. 4 und 5 veranschaulicht, bei welchen jeweils zwei zwischen der
Zugzone Z und der Druckzone D
angeordnete Bewehrungsstäbe die Schenkel 15a
und 15b bzw. 16a bzw. 16b eines U-förmigen Drahtbügels 15 bzw.
16 bilden. Ähnlich wie bei den Schubsicherungsbügeln nach den F i
g. 1 bis 3 sind die Drahtbügel 15 bzw. 16 im Bereich
der Zug- bzw. der Druckzone Z bzw. D durch Querstäbe 17 bzw.
18
verbunden.
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Bei einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Schubsicherungsbügels
nach F i g. 5 sind die inneren Schenkel 19 und 20 im Bereich
der Zugzone Z durch den Quersteg 21 miteinander verbunden; im Bereich der Druckzone
D befinden sich die Verbindungsstege 22 bzw. 23 zwischen den äußeren
Schenkeln 24 und 25 und den inneren Schenkeln 19
und 20, so daß die
Schenkel 24, 19, 20 und 25 von einem einzigen, entsprechend gebogenen
Baustahlstab bzw. -draht gebildet werden; die Schenkel zwischen der Zugzone Z und
der Druckzone D sind außerdem in diesen Bereichen durch die Ouerstäbe
26 bzw. 27 miteinander verbunden.
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Ein insbesondere für Stützen geeigneter Schubsicherungsbügel ist in
Fig. 6 dargestellt. Er besteht aus einer jeweils gleichen Anzahl von parallel
zueinander und zu den gestrichelt angedeuteten Außenflächen der Stahlbetonstütze
28 angeordneten, sich im Bereich der Ecken der Stütze 28 kreuzenden
Schenkel 29, 30, 31 und 32, die an ihren Kreuzungspunkten miteinander
verbunden, vorzugsweise verschweißt sind.
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Die schematische Darstellung in F i g. 7 veranschaulicht die
Anordnung der erfindungsgemäß ausgebildeten Schubsicherungsbügel 33 in einem
armierten Stahlbetonbalken 34. Als Bewehrung dienen einerseits die sich in Längsrichtung
erstreckenden Zugbewehrungsstäbe 35, welche an den Schubsicherungsbügeln
33 befestigt bzw. festgeklemmt sind, wodurch diese in der Zugzone Z des Balkens
34 schon einmal festgelegt sind. Ein oder zwei Längsstäbe 36
halten die Schubsicherungsbügel
33 in der Druckzone D in ihrer Lage fest. Der Abstand e der Schubsicherungsbügel
hängt einerseits von den Festigkeitseigenschaften des Bewehrungsmaterials und andererseits
von den zu übertragenden Querkräften ab.
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In F i g. 8 der Zeichnung ist das freie Ende 41 eines Schenkels
eines erfindungsgemäßen Schubsicherungsbügels gezeigt, das mit einer aus einem nicht
korrodierenden Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, bestehenden Verlängerungshülse
42 versehen ist. Diese Hülse 42 ist an ihrem äußeren Ende mit dem Kopf 43 versehen,
welcher den vorbestimmten Abstand zwischen dem Schubsicherungsbügel und der
Oberfläche der gestrichelt angedeuteten Schalung 44 gewährleistet.
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Wie F i g. 9 erkennen läßt, können vorteilhafterweise an den
Querstäben 13 bzw. 14 usw., z. B. aus einem schlangenlinienförmig gebogenen
Draht 45 bestehende Klemmhalter für die Längsbewehrungsstäbe 35 befestigt
sein.