DE1937052U - Bewehrungsmatte fuer stahlbeton. - Google Patents

Description

RA. 130 727*10.3.

PATENTANWÄLTE
DIPL. ING. C. STOEPEL · DIPL. ING. W. GOLLWITZlß LAMDAÜ/PFALZ · A.M SCHÜTZBNHOF

B 51 834/ 37b Gm

Bau - Stahlgewebe G. m. b. H. , Düsseldorf - Oberkassel

ewehrungsmatte für Stahlbetor

Dtese Unterlege (Beiehrolbim{) und Scäwizanspr,) ist die

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Die Neuerung betrifft eine Bewehrungsmatte aus sich recht winklig kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verbundenen Stahlstäben, bei der die. Längsstäbe über die gesamte Mattenbreite gleiche Durchmesser haben und die mit dem statisch erforderlichen Mindestmaß an Überdeckung so zu verlegen ist, daß die Längsstäbe der einzelnen Matten im Überdeckungsbereich Stab über Stab liegen.

Die zu bewehrenden Stahlbetonbauteile sind in der Regel breiter als die Breite vorgefertigter Bewehrungsmatten. Man muß daher mehrere Matten nebeneinander mit gegenseitiger Überdeckung anordnen. Dabei sind gewisse Mindestüberdeckungsmaße einzuhalten, um eine Überleitung

der Zugkräfte von den Stäben der einen Matte auf die der benachbarten Matte sicherzustellen. Das Maß dieser statisch erforderlichen Mindest überdeckungslängen ist in amtlichen Vorschriften niedergelegt. Es beträgt bei einem Verteilerstoß eine Masche jedoch mindestens 10 cm; bei einem Tragstoß ist dieses Maß drei Maschen, jedoch mindestens 30 cm.

Im Stoß- bzw. Überdeckungsbereich zweier Matten,, bei denen die Längsstäbe gleiche Abstände voneinander und gleiche Durchmesser haben, ist notwendigerweise die doppelte Anzahl von quer zu den gestoßenen Stäben verlaufenden Stäben vorhanden. Der Querschnitt der in dieser Richtung verlaufenden Stäbe ist somit doppelt so groß wie es aus statischen Gründen erforderlich wäre. Die parallel zum Stoß verlaufenden und nur der Verankerung der gestoßenen Stäbe dienenden Stäbe werden also statisch nicht voll genutzt und führen zu einem Mehraufwand an Stahl.

Man hat diesen Mehraufwand an Stahl im Überdeckungsbereich von Bewehrungsmatten schon in verschiedener Weise zu vermeiden versucht. So wurde z. B. vorgeschlagen, am Rand der Matte den Abstand der Längsstäbe anders zu gestalten als im inneren Mattenbereich und zwar doppelt so groß zu wählen wie den Abstand der Längsstäbe im inneren Mattenbereich. Die Verlegung der so ausgebildeten Matten sollte dabei so erfolgen, daß beim Stoß der Querstäbe in der Überdeckung jeweils ein Stab der einen Matte in die Mitte des Zwischenraumes zwischen den im Randbereich liegenden Stäben der benachbarten Matte gelegt wird. Da auf diese Weise die Längsstäbe in allen Bereichen der verlegten Bewehrung gleichen Abstand voneinander haben, ergab sich eine über die ganze Breite des zu bewehrenden Bauteiles querschnittsgleiche Bewehrung.

Damit werden zwar im Überdeckungsbereich alle Längsstäbe statisch genutzt, jedoch unter Einbuße an Stahl für die Querstäbe. Sind nämlich die Querstäbe Verteilerstäbe, dann müssen an den Rändern je zwei Maschen

mit dem doppelten Längsstababstand angeordnet werden. Sind Quer stäbe als tragende Stäbe vorgesehen, dann müssen an jedem Mattenrand sogar vier Maschen mit doppelten Stababständen vorhanden sein. Bei einer Verlegung solcher Matten entsprechend den statischen Er fordernissen, also bei einem Verteilerstoß mit mindestens einer Masche und bei einem tragenden Stoß mit mindestens drei Maschen Über deckung beträgt dann die Überdeckungsbreite bei einem Verteiler stoß 1,5 Maschen und bei einem tragenden Stoß 3,5 Maschen. Dabei ist noch zu bedenken, daß eine Masche der bekannten Matte doppelt so breit ist wie eine Grundmasche im mittleren Mattenbereich.

Die Verlegung der so ausgebildeten Bewehrungsmatten führt somit zu einem hohen Stahlverbrauch bei den Querstäben, da das statisch erforderliche Überdeckungsmaß weit überschritten wird. Dieser erhöhte Stahlverbrauch kann, wenn beispielsweise die Querstäbe tragende Stäbe sind, so groß werden, daß trotz der Einsparung an Stahl bei den Längsstäben infolge der großen Überdeckungslängen der Querstäbe insgesamt ein Mehrverbrauch an Stahl entsteht. Damit verliert der eigentliche Ge danke, durch die Nutzung aller im Überdeckungsbereich anfallenden Längsstäbe einen Vorteil zu erlangen, seinen Sinn.

Weiterhin ist eine Bewehrungsanordnung mit Matten bekannt geworden, deren Längsstäbe über die ganze Mattenbreite gleiche Abstände · voneinander haben. Besteht diese Matte nur aus Einfachstäben, dann sind an den Mattenrändern mindestens je zwei Stäbe vorgesehen, die dünner sind als die Stäbe im inneren Mattenbereich; der Querschnitt dieser dünnen Stäbe ist in der Regel halb so groß wie der der dickeren Stäbe im übrigen Mattenbereich. Bei der gewünschten Bewehrungsanordnung müssen die so ausgebildeten Matten mit dem statisch erforderlichen bzw. amtlich vorgeschriebenen Mindestüberdeckungsmaß derart verlegt werden, daß die jeweils übereinanderliegenden dünnen Stäbe benachbarter Matten sich zum Querschnitt des dickeren Einfachstabes im inneren Mattenbereich

ergänzen. Auch dabei wird ein über die gesamte Bewehrungsbreite gleicher Bewehrungsquerschnitt erzielt. Vorteilhaft ist bei diesem Vorschlag, daß die Überdeckungslängen der Querstäbe nicht größer sind als das statisch erforderliche Mindestmaß. Dadurch ist der Aufwand an Querstäben auf ein Minimum begrenzt.

Insbesondere bei Bauteilen geringer Dicke, wie sie neuerdings in erhöhtem Maße beim Einsatz-von Fertigbauteilen vorkommen, sind noch andere Gesichtspunkte zu beachten. Wenn Bewehrungsmatten zur Deckung eines Stahlquerschnittes beispielsweise in einer Betonplatte verwendet werden, dann verlegt man sie in der Regel so, daß die jeweils tragenden Stäbe der im Zugbereich liegenden Matte der Plattenünterkante zugekehrt sind und die sog. Verteilerstäbe in der zweiten Ebene über den tragenden Stäben liegen.

Werden nun in einem Mattenstoß zwei Matten überdeckt, dann liegen im Überdeckungsbereich die tragenden Stäbe der überdeckenden Matte in einer von den tragenden Stäben der überdeckten Matte durch die Dicke der Verteilerstäbe getrennten Ebene. Das bedeutet, daß der Gesamtschwerpunkt der Bewehrung in bezug auf die Unterkante der Platte im Überdeckungsbereich höher liegt als der Schwerpunkt der Bewehrung in den dazwischenliegenden Bereichen der Bewehrungsmatten. Dadurch tritt eine Verringerung der statischen Nutzhöhe ein, die bei Bauteilen größerer Dicke im allgemeinen vernachläßigt wird. Bei dünnen Bau körpern könnte sich aber eine solche Verringerung der statischen Nutzhöhe beim Einsatz von Matten,die über die ganze Bewehrungsbreite eine gleichbleibende Bewehrungsintensität aufweisen, so auswirken, daß im Stoßbereich Unterbewehrungen von 10% und darüber und damit Spannungsüberschreitangen auftreten.

Der Einfluß der Verringerung der statischen Nutzhöhe soll nachstehend an drei Beispielen erläutert werden, wobei angenommen wird, daß sich die Nutzhöhe um jeweils 0, 5 em verringert.

Beispiel 1 :

Deckendicke d = 15 cm bei Annahme einer einlagigen Bewehrung; Nutzhöhe im Bereich zwischen den Überdeckungen h = 15 - (1, 0 + 0, 3)

= 13,7 cm;

Nutzhöhe im Überdeckungsbereich h., = 15 - (1,0+0,8) = 13,2 cm;

Moment M= 1, 89 tm

a) fe =. ke·-^- = 40·-—? = 5,53 cm²/m (=100%)

1 OQ p

b) fe.. = 40-4^ = 5,73 cm /m (= 103%)

U 1 «J j L·

Beispiel 2 :

Deckendicke 10 cm; h =8,7 cm; h.. = 8,2 cm; M = 0,825 tm

= 3, 79 cm²/m ( = 100 %) = 4, 02 cm²/m ( = 106 %)

Beispiel 3 :

Deckendicke 7cm ; h =5,7cm;h =5,2 cm; M = 0, 352 tm

m ü

a)	fe m	= 40 ·	0,	{	o,	825
b)	fe.. u .	- 40 ·	8	3,7
825
. 2

0 ^S? ο

a) fe_m= 40 --^-y- = 2, 47 ein /m ( = 100%)

b) fe.. = 40- = 2,71 cm/m ( = 110%)

Wie Beispiel 1 zeigt, liegt bei normalen Plattendicken von etwa 15 cm die Erhöhung des erforderlichen Stahlquerschnittes durch die Verringerung der Nutzhöhe und damit die Spannungsüberschreitung für die Stäbe im Überdeckungsbereich im Rahmen einer Bewehrungstoleranz von - 3%, was gegebenenfalls noch als zulässig angesehen wird. Die Beispiele 2 und 3 zeigen jedoch., daß örtliche Spannungsüberschreitungen auftreten, die vermieden werden müssen. Sind höhere Stahlquerschnitte erforderlich und damit auch größere Stabdurchmesser in den Matten, so kann die Verringerung der Nutzhöhe auch Werte an- ' nehmen, die über den in den Beispielen berücksichtigten Wert von 0, 5 cm noch hinausgehen.

Die durch die verringerte Nutzhöhe auftretende Spannungsüberschreitung kann von einer verlegten Bewehrung aus Matten, mit denen ein gleicher Stahlquer schnitt je Breiteneinheit erzielt wird, nicht aufgenommen werden, da in der Überdeckung keine Überschüsse vorhanden sind.

Zwar wäre es möglich, auf Bewehrungsmatten zurückzugreifen, bei denen die Längsstäbe über die gesamte Mattenbreite gleiche Ab stände voneinander und gleiche Durchmesser haben. Dann ist aber der Stahlquerschnitt im Überdeckungsbereich immer genau doppelt so groß wie der Stahlquerschnitt im übrigen Bereich. Das bedeutet in jedem Fall eine Stahlverschwendung, da die Unterbewehrung infolge der verringerten Nutzhöhe, wie in den Beispielen gezeigt, im allgemeinen eine derartige Größenordnung nicht erreicht. Außerdem ist eine Anpassung an den jeweils in Abhängigkeit von der Verringerung der Nutzhöhe erforderlichen Mehrquerschnitt und eine Abstimmung dieses Mehrquerschnittes auf den Längsstabüberschuß beim Verlegen derartiger Be-' wehrungsmatten nicht möglich.

Durch die Neuerung soll eine Bewehrungsmatte geschaffen werden, die in Übereinstimmung mit den statisch erforderlichen Mindestüber deckungslängen verlegt werden kann und mit welcher sich weiterhin der

infolge der verringerten statischen Nutzhöhe im Überdeckungsbereich zweier Matten erforderlich werdende höhere Stahlquerschnitt decken läßt, und zwar in Abhängigkeit von dem jeweiligen Maß der Verringerung der Nutzhöhe.

Dies wird gemäß der vorliegenden Neuerung durch eine Be wehrungsmatte mit Stäben von gleichem Durchmesser erreicht, bei der an mindestens einem Rand der Matte der dem statisch erforderlichen Überdeckungsmaß entsprechende Abstand wenigstens der beiden äußersten Stäbe voneinander gegenüber dem Abstand der Stäbe im übrigen Mattenbereich derart verändert ist, daß in den zur gegenseitigen Überdeckung bestimmten Randbereichen der Bewehrungsmatte der Stahlquerschnitt der Längsstäbe je Breiteneinheit kleiner als der volle und größer als der halbe Stahlquerschnitt der Längsstäbe im übrigen Mattenbereich ist, und zwar so groß, daß der im Überdeckungsbereich zweier Matten infolge der verringerten statischen Nutzhöhe erforderlich werdende höhere Stahlquerschni'tt gedeckt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der Längs stäbe an beiden Mattenrändern größer als im übrigen Mattenbereich. Man kamrhierbei die Längsstababstände an beiden Mattenrändern einander gleich oder verschieden voneinander wählen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Neuerung dargestellt. Es zeigen im Schnitt

Fig. 1 eine Matte mit Einfachstäben und einer weiten Randmasche, Fig. 2 den Ausschnitt eines Stoßes von zwei Matten gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Matte, bei der sämtliche. Längs stäbe aus Doppelstäben

bestehen,
Fig. 4 eine Matte mit Einfachstäben und drei weiten Randmaschen

und
Fig. 5 den Ausschnitt eines Stoßes von zwei Matten gemäß Fig. 4.

Die in der Fig. 1 dargestellte Matte hat als Längsstäbe nur Einfachstäbe, die alle von gleichem Querschnitt sind. Die letzten beiden Stäbe 1, 2 und 3,4 an den Mattenrändern haben den gleichen Abstand b voneinander. Dieser Abstand ist größer als der Abstand a der Längsstäbe im inneren Mattenbereich.

Eine so gestaltete Matte wird bei einem Verteilerstoß mit einer Masche Überdeckung verlegt, wie Fig. 2 zeigt. Hier ent -' spricht also der Randbereich der Matte, in welchem sich die Stäbe mit dem größeren Abstand b befinden, dem Überdeckungsbereich.

Fig. 3 zeigt eine Matte, deren sämtliche Längsstäbe aus Doppelstäben gebildet sind. Eine so aufgebaute Matte ermöglicht es, größere Stahlquerschnitte je Breit en einheit zu verwirklichen, als das mit Matten nach Fig. 1 geschehen kann.

Für einen tragenden Stoß müssen die Matten mit mindestens drei Maschen überdeckt werden. Die in Fig. 4 abgebildete Matte eignet sich für derartige Fälle besonders gut. Bei ihr ist der Überdeckungsbereich so groß wie der Randbereich einer Matte; er entspricht auch hier dem Bereich mit den vergrößerten Stababständen b. In Fig. 5 ist der Ausschnitt eines Tragstoßes mit Matten nach der Fig. 4 dargestellt.

Bei der Verlegung der neuen Matte werden im Überdeckungsbereich alle Stäbe zweier Matten statisch voll genutzt. Die im Stoß anfallenden Stäbe, nämlich vier Stäbe bei einem Stoß nach Fig. 2 bzw. acht Stäbe bei einem Stoß nach Fig. 5 wirken nur auf die Breite B des Überdeckungsbereiches. In diesem Bereich B ist bei der Verlegung der erfindungsgemäßen Matten der Stahlquerschnitt der Längsstäbe je Breiteneinheit größer als im übrigen Mattenbereich. Somit wird eine Verringerung der statischen Nutzhöhe durch einen vergrößerten vorhandenen Stahlquerschniti

ausgeglichen, so daß Spannungsüberschreitungen nicht mehr auftreten können.

Zweckmäßig werden die Stababstände b bei Matten nach der Neuerung so bemessen, daß im Überdeckungsbereich ein beliebiges Mehr an Stahlquerschnitt erzielt wird; hierbei ist ein Vielfaches von b immer gleich der Überdeckungsbreite. Je kleiner die Abstände b · der Randstäbe voneinander werden, desto größer wird im Überdeckungsbereich die Querschnittsreserve. Die Grenzwerte für den Abstand b der Randstäbe liegen bei den neuen Matten zwischen b*^ a und b <£ 3 a. Der günstigste Stababstand der Randstäbe liegt bei Matten, die für den Verteilerstoß ausgebildet sind, etwa zwischen b = 2a und 3a (a = Abstand der Längsstäbe im mittleren Mattenbereich). Bei Matten, die für den tragenden Stoß vorgesehen sind, liegt dieser Wert zwischen b = 1, 7a und 7/3a = rd. 2, 3 a.

Beim oberen Grenzwert von 3 a (Verteilerstoß) bzw. _Z a

(tragender Stoß) ergibt sich gegenüber dem mittleren Mattenbereich kein Überschuß an Längsstabquerschnitt. Ebenso wie bei den vorbebekannten Matten stellt sich auch hier eine über die ganze Mattenbreite gleichmäßige Bewehrung ein.

Claims (4)

P.A. 130 727*10.3.66 . Schi.fi DIPIi. ING. C. STOBPBL · DIPL. ING. W. GOLLWITZBB LANDAU/PFALZ · AM S CHÜTZENH OB1 S chutzansprüche:

1. ) Bewehrungsmatte aus sich rechtwinklig kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verbundenen Stahlstäben, bei der die Längsstäbe über die gesamte Mattenbreite gleiche Durchmesser aufweisen und die mit dem statisch erforderlichen Mindestmaß an Überdeckung so zu verlegen ist, daß die Längsstäbe der einzelnen Matten im Überdeckungsbereich etwa Stab über Stab liegen, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Rand der'Matte der dem statisch erforderlichen Überdeckungsmaß entsprechende Abstand (b) wenigstens der beiden äußersten Stäbe voneinander gegenüber dem Abstand (a) der Stäbe im übrigen Mattenbereich derart verändert ist, daß in den zur gegenseitigen Überdeckung bestimmten Randbereichen der Bewehrungsmatte der Stahlquerschnitt der Längsstäbe je Breiteneinheit kleiner als der volle und größer als der halbe Stahlquer schnitt der Längsstäbe im übrigen Mattenbereich ist, und zwar so groß, daß der im Überdeckungsbereich zweier Matten infolge der verringerten statischen Nutzhöhe erforderlich werdende höhere Stahlquer schnitt gedeckt ist.

2.) Bewehrungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe an beiden Mattenrändern größere Abstände voneinander haben als die Stäbe im übrigen Bereich der Matte.

3. ) Bewehrungsmatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs stäbe an beiden Mattenrändern gleiche Abstände (b) voneinander haben.

4.) Bewehrungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstäbe an einem Mattenrand gleichen Abstand (a) und am anderen Mattenrand größeren Abstand (b) voneinander haben als die Stäbe im übrigen Bereich der Matte.