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Die
Erfindung betrifft ein Gitterelement zum Bilden eines Bewehrungselementes
für den
Stahlbetonbau nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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In
der Verbundbauweise im Stahlbetonbau werden den einzelnen Baustoffen
entsprechend ihren Eigenschaften unterschiedliche Beanspruchungen
zugewiesen. Dabei soll im Allgemeinen der Beton die Druckkräfte, der
Stahl die Zugkräfte
aufnehmen. Beim Bau im Wesentlichen flächiger Elemente, wie zum Beispiel
Boden-, Wand-, Zwischenwand- oder Deckenkonstruktionen werden als
Bewehrungselemente typischerweise Gitterelemente in den Beton eingebracht,
die als großflächige Matten
aus Längs-
und Querstreben unterschiedlicher Zahl gebildet sind. Die Anzahl
der Längs-
und Querstreben ist bei diesen Matten dabei in der Regel in etwa
gleich groß.
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Um
an ein im Wesentlichen flächiges
Element einen weiteren, in einem Winkel verlaufenden Bauabschnitt
(zum Beispiel eine Wand an einen Fußboden) biegesteif anbinden
zu können,
muss für
eine entsprechend zugfeste Anbindung der entsprechenden Bewehrung
Sorge getragen werden. Im heutigen Stahlbetonbau werden hier bisher
unterschiedliche Verfahrensweisen zur Anwendung gebracht. So ist es
bekannt, aus herkömmlichen,
wie oben beschriebenen Bewehrungsmatten Abschnitte heraus zu trennen
und diese L- oder U-förmig
zu biegen. Die so gebogenen Abschnitte werden dann ineinander gesteckt
und so gleichermaßen
verzahnt und durch entsprechende Ausrichtung an die Bewehrungen
der jeweiligen sich im Bau anschließenden Flächen angebunden. Um allerdings
die geboge nen Abschnitte ineinander stecken zu können, müssen zunächst von Hand an diversen Stellen
Abschnitte der Längs-
beziehungsweise Querstreben durchtrennt und entfernt werden. Diese
Arbeit ist zeit- und damit kostenaufwendig. Anschließend werden üblicherweise
die so ineinander gesteckten Mattenabschnitte mit Bindedraht verbunden.
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Eine
gewisse Reduzierung des Aufwandes zum Beschneiden der Querstreben
ist bei einer weiteren möglichen
Form der Anbindung gegeben. Hierbei werden aus herkömmlichen
Bewehrungsmatten gewonnene Mattenabschnitte in U-Form gebogenen nur
in einem der beiden in einem Winkel miteinander zu verbindenden
Flächenelemente
angeordnet, der Anschluss zu dem weiteren Element wird mittels einzelner
in U-Form gebogener Eisenstäbe
geschaffen, die in den zuvor gebogenen Mattenabschnitt eingefädelt und
mit den Stabenden in Richtung des Verlaufes des anzuschließenden Flächenelementes
ausgerichtet und anschließend
verrödelt
werden. Auch hier benötigt
die Vorbereitung des Mattenabschnittes durch Entfernen einzelner
Querstreben beziehungsweise Querstrebenabschnitte ein deutliches
Maß an Zeit.
Ebenso zeitaufwendig ist das Vorbereiten und Einfädeln der
Eisenstäbe.
Insbesondere dann, wenn der zu schaffende Anschluss von einer Bodenplatte in
Richtung von in einem Rastermaß mit
Querstegen versehenen, ansonsten hohl gebauten Kellerwandsteinen
erfolgt, ist in der Regel diese mühsamere und zeitaufwendigere
Methode des Anschlusses zu wählen.
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Eine
grundsätzlich
auch mögliche,
wegen des noch stärker
erhöhten
Zeit- und Arbeitsaufwandes allerdings seltener gewählte Methode
besteht darin, als Bewehrung in jede der im Winkel miteinander zu
verbindenden Flächenelemente
aus einzelnen Eisenstäben
durch Umbiegen geformte U-förmige Elemente
einzusetzen, die ineinander gesteckt und so verzahnt werden. Dies
erfolgt insgesamt in zeitaufwendiger Handarbeit, und auch hier ist
ein zeitaufwendiges Verrödeln
der Eisenstäbe
erforderlich ist.
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Diesen
Problemen widmet sich die Erfindung. Mit der Erfindung soll nämlich ein
neuartiges Gitterelemente zum Bilden eines Bewehrungselementes für den Stahlbetonbau
geschaffen werden, mit dem Anschluss- oder Übergangsbereiche mit in einem
Winkel geführt
verbundenen Bauelementen zuverlässig
und mit geringerem Arbeitsaufwand bewehrt und zugfest verbunden
werden können.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Gitterelement zum Bilden eines Bewehrungselementes mit den
Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen eines
solchen Elementes sind in den abhängigen Ansprüchen 2–15 angegeben.
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Erfindungsgemäß weist
ein neuartiges Gitterelement zum Bilden eines Bewehrungselementes für den Stahlbetonbau
für die
Bewehrung von Anschluss- oder Übergangsbereichen
bei in einem Winkel geführt
verbundenen Bauelementen oder Bauabschnitten Längs- und Querstreben auf, die
an Knotenpunkten miteinander verbunden sind. Für die Erfindung wesentlich
ist dabei zum einen, dass das Gitterelement mehr Quer- als Längsstreben
aufweist und dass ferner die Querstreben mit freien Enden um ein
deutliches Übermaß über die äußerste,
dem jeweiligen freien Ende nächste
Längsstrebe
hinausstehen.
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Durch
eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann das neuartige Gitterelement mit den Querstreben, beziehungsweise
deren freien Enden in L-Form oder in U-Form umgebogen werden, und es
können
zwei so gebildete Bewehrungselemente ineinander gesteckt und so
miteinander verzahnt werden, ohne dass hierfür etwa Abschnitte der Quer- oder
Längsstreben
manuell ab- oder heraus getrennt werden müssen. Es kann mit anderen Worten
auf einfache Weise durch bloßes
Umbiegen der Enden, zum Beispiel mithilfe einer Biegevorrichtung,
ein voll funktionsfähiges
Bewehrungselement gebildet werden, welches nicht mehr nachzubehandeln
ist. Damit ergibt sich hier gegenüber den bekannten Bewehrungstechniken
eine erhebliche Zeitersparnis, die beim Aufbau eines entsprechenden
Wandanschlusses mehrere Mannstunden betragen kann. Dass mit einer
solchen Ersparnis eine ebenfalls erhebliche Kosteneinsparung einhergeht,
dürfte
offensichtlich sein.
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Durch
die Tatsache, dass das erfindungsgemäße Gitterelement wesentlich
mehr Querstreben als Längsstreben
aufweist, kann es sowohl in L-Form als auch in U-Form gebogenen werden mit einem vergleichsweise
schmalen mit Längsstreben bewehrten
Abschnitt, der zum Beispiel im Bereich des Überganges zu einer Wand platziert
werden kann. Die abstehenden freien Enden der Querstreben liegen
frei und können
ineinander verschachtelt beziehungsweise miteinander verzahnt werden,
um einen zugfesten Anschluss der Bewehrung im Bereich des Überganges
zu gewährleisten.
Als Widerlager für
die zugfeste Verbindung sorgen dabei die Längsstreben, die an den quer
dazu verlaufenden Querstreben des jeweils anderen der ineinander
verzahnten Elemente angreifen und dadurch gegenüber auftretenden Zugkräften Halt
bieten.
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Bevorzugt
beträgt
die Zahl der Längsstreben zwei
bis zehn, insbesondere drei bis fünf, liegt insbesondere bei
vier Längsstreben.
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Die
Zahl der Querstreben, die deutlich größer gewählt ist als diejenige der Längsstreben,
liegt mit Vorteil zwischen zehn und dreißig, insbesondere zwischen
zwölf und
zwanzig, mit besonderem Vorteil bei sechzehn Querstreben.
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Eine
besondere Freiheit beim Bilden eines Bewehrungselementes aus dem
erfindungsgemäßen Gitterelement
ergibt sich, wenn die freien Enden der Querstreben um ein Übermaß über die äußerste, dem
jeweiligen freien Ende nächste
Längsstrebe
hinausstehen, das größer ist
als die in Richtung der Querstreben gemessene Breite des mit Längsstreben
versehenen Abschnittes des Gitterelementes. Der mit Längsstreben
versehene Abschnitt des Gitterelementes, der in dem fertigen Bewehrungselement
typischerweise eine Sohle beziehungsweise Basis bildet, muss erfahrungsgemäß weniger
breit ausfallen als die Länge
der Bewehrung, die in den jeweils bei aneinander anzuschließenden Bereichen der
miteinander zu verbinden Bauabschnitte hoch beziehungsweise in diese
hinein geführt
werden muss. Diesem Bedürfnis
kommt die zuletzt genannte vorteilhafte Ausgestaltung entgegen.
Das Übermaß kann dabei
insbesondere zwischen 50 cm und 100 cm liegen, besonders bevorzugt
zwischen 65 cm und 75 cm, insbesondere bei 70 cm.
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Für eine symmetrische
und flexible Gestaltung des erfindungsgemäßen Gitterelementes ist es von
Vorteil, wenn die Querstreben und die Längsstreben senkrecht zueinander
verlaufen.
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Ein
weiteres Maß an
Flexibilität,
das sich insbesondere beim Anschlussverbau von Kellerwandsteinen
oder ähnlichen
mit in einem bestimmten Abstand vorgesehenen massiven Stegen versehenen Elementen
als Vorteil erweist, ergibt sich, wenn die Querstreben einen vorgegebenen
Rasterabstand zueinander aufweisen. Eine besonders gute Vebaubarkeit
beziehungsweise ein gutes Vermögen
zum Anschließen
eines aus einem erfindungsgemäßen Gitterelement
gebildeten Bewehrungselementes an Kellerwandsteine ergibt sich,
wenn dieser Rasterabstand 12,5 cm beträgt. Dieser Abstand ist angepasst an
das Raster der Bemaßung
der Kellerwandsteine, bei denen der Abstand zwischen zwei festen
Verbindungsstegen oft 25 cm misst.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn, wie gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, auch die Längsstreben
einen vorgegebenen Rasterabstand zueinander aufweisen. Dieser kann
mit Vorteil zwischen 3 cm und 10 cm liegen, insbesondere bei 6 cm.
Ein Rasterabstand von 6 cm ermöglicht
die Ausgestaltung entsprechend schmaler Sohlen beziehungsweise Basisbereiche
von aus dem erfindungsgemäßen Gitterelement
durch Umbiegen hergestellten Bewehrungselementen.
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Ein
erfindungsgemäßes Gitterelement
weist typischerweise und mit Vorteil eine im Wesentlichen rechteckige
Grundform auf mit der längeren
Erstreckung in Richtung des Verlaufes der Längsstreben. Eine vorteilhafte
Bemaßung
eines solchen Gitterementes besteht in einer Länge von zwischen 1,5 m und
2,5 m und einer Breite von zwischen 1,25 m und 1,75 m. Solchermaßen bemaßte Gitterelemente
sind für
das Bilden von Bewehrungselementen noch einfach zu handhaben, erlauben
aber dennoch die Ausbildung von ausreichend großen Bewehrungselementen, die
ohne weiteres Indiz zu verbindenden Bereiche eingesetzt und miteinander
verbunden beziehungsweise verzahnt werden können.
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Das
erfindungsgemäße Gitterelemente
kann grundsätzlich
aus jedewedem geeigneten Material gebildet sein; bevorzugt werden
hier jedoch Eisen- oder Stahlstreben. Diese Eisen- oder Stahlstreben weisen
mit Vorteil einen kreisförmigen
Quer schnitt auf mit einem Durchmesser zwischen 5 mm und 10 mm, insbesondere
7 mm.
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Gegenstand
der Erfindung und dieses Schutzrechtes ist auch ein aus einem wie
oben beschriebenen Gitterelement geformtes Bewehrungselement. Das
Bewehrungselement wird mit Vorteil durch Umbiegen der Querstreben
entlang einer im wesentlichen parallel zu den Längsstreben verlaufenden Biegelinie
gebildet. Mit besonderem Vorteil sind bei dem so gebildeten Bewehrungselement
die Querstreben zu beiden Seiten um einen Winkel von jeweils im
Wesentlichen 90° gebogen,
es ist im wesentlichen U-förmig
gebildet.
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Weitere
Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Gitterelementes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
beigefügten
Figuren. Dabei zeigen:
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1 eine
Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Gitterelementes;
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2 in
einer Seitenansicht schematisch zwei aus Gitterelementen gemäß 1 durch
Umbiegen hergestellte, U-förmige
Bewehrungselemente in einer Position, in der diese zum Ausbilden
einer biegesteifen Eckverbindung ineinander geschoben werden können;
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3 in
einer geschnittenen Seitendarstellung eine Ansicht einer mit aus
dem Gitterelement gemäß 1 hergestellten
Bewehrungselementen bewehrten Eckverbindung im Betonbau;
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4 eine
Darstellung vergleichbar jener in 3 mit einem
Wandelement größerer Wandstärke;
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5 in
einer Aufsicht einen Kellerwandstein;
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6 den
Kellerwandstein aus 5 in einer Schnittdarstellung
genommen entlang der Schnittlinie A-A;
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7 in
Aufsicht eine mit aus Gitterelementen gemäß 1 hergestellten
Bewehrungselementen bewehrte, aus Kellerwandsteinen gemäß 5 und 6 errichtete
Wand;
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8 eine
Wand gemäß 7 in
einem Längsschnitt;
und
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9 eine
Schnittdarstellung durch die Anbindung einer Wand gemäß der Darstellung
in 7 und 8 in einer zu den 3 und 4 vergleichbaren
Ansicht.
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Die
Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und insbesondere
nicht maßstabsgerecht.
Sie sind insbesondere keine vollwertigen Konstruktionszeichnungen
und sollen lediglich der Erläuterung
und Veranschaulichung der Ausführungsbeispiele
dienen.
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In 1 ist
schematisch in einer Aufsicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gitterelementes
gezeigt und dort mit 1 bezeichnet. Das Gitterelement 1 ist
aufgebaut aus Längsstreben 2 und
im Wesentlichen rechtwinklig zu diesen verlaufenden Querstreben 3,
die an Knotenpunkten 4 miteinander verbunden sind. Sowohl
die Längsstreben 2 als
auch die Querstreben 3 bestehen vorliegend aus Eisenstäbe, die
an den Knotenpunkten 4 verschweißt sind. Die Eisenstäbe des Gitterelementes 1 in
diesem Ausführungsbeispiel
haben einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem
Durchmesser von 7 mm.
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Deutlich
zu erkennen ist in der Figur als erstes erfindungswesentliches Merkmal,
dass das Gitterelement 1 deutlich weniger Längsstreben 2 als Querstreben 3 aufweist.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist das Gitterelement 1 gebildet aus insgesamt vier Längsstreben 2 und
sechzehn Querstreben 3. Sowohl die Längsstreben 2 als auch
die Querstreben 3 weisen jeweils einen gleichbleibenden,
rasterartigen Abstand zueinander auf; der Abstand a zwischen den
Querstreben 3 beträgt
in diesem Ausführungsbeispiel
12,5 cm; der Abstand b zwischen den Längsstreben 2 bemisst
sich zu 6 cm.
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Auch
ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal
ist in 1 gut zu erkennen: Die Querstreben 3 stehen über die
jeweils äußerste Längsstrebe 4 beidseitig
um einen deutlichen Überstand über, der
die Länge
l aufweist, die in diesem Ausführungsbeispiel 70
cm beträgt.
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Die
Gesamtlänge
des erfindungsgemäßen, im
Wesentlichen rechteckig gebildeten Gitterelementes 1 beträgt in diesem
Ausführungsbeispiel
etwa 2,05 m; die Gesamtbreite beläuft sich auf etwa 1,58 m.
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Durch
Umbiegen der Querstreben 3 zu einer U-Form kann nun aus
einem wie in 1 gezeigten Gitterelementen 1 ein
Bewehrungselement gebildet werden, welches zum Bewehren von Eckbereichen beziehungsweise Übergangsbereichen
im Betonbau eingesetzt werden kann. Die Seitenansicht eines Paares
solcher Bewehrungselemente ist in 2 dargestellt.
Die dort gezeigten Bewehrungselemente sind mit 5 und 6 bezeichnet.
In 2 ist dabei eine Situation dargestellt, in der
die Bewehrungselemente 5 und 6 gezeigt sind, wie
sie ineinander verschoben und damit miteinander verzahnt werden
können. Dies
ist durch den Pfeil P angedeutet. Bei diesem ineinander Schieben
greifen die Querstreben 3 der beiden Bewehrungselemente 5 und 6 kammartig
ineinander, bis sie an die Längsstreben 2 des
jeweils anderen Bewehrungselementes 5 beziehungsweise 6 stoßen und
dort für
eine zugfeste Verbindung sorgen.
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Es
entsteht dann eine Situation, wie sie in 3 gezeigt
ist, die im Querschnitt den Übergang zwischen
einem aus Stahlbeton gefertigten Fundament 7 sowie einer
daran angeformten, im Verschalungsbau aus Stahlbeton hergestellten
Wand 8 zeigt. Hier ist gut zu erkennen, wie die aus erfindungsgemäßen Gitterelementen 1 gefertigten
Bewehrungselemente 5 und 6 ineinander verschoben
und verzahnt sind, so dass sie eine zugstabile Verbindung besorgen,
und wie diese Elemente ferner mit den freien Enden der Querstreben 3 jeweils
von der Verbindungsstelle weg in ausreichender Länge in das angrenzende, mit
Beton ausgegossene Element hineinragen und dort entsprechend verankert
sind.
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Bei
der Darstellung in 3 hat die Wand 8 eine
vergleichsweise geringe Stärke,
weshalb das Bewehrungselement 5 durch Umbiegen der Querstreben 3 im
Bereich der inneren Längsstreben 4 mit einer
schmalen Basis des U gebildet ist. Für den Bau von Wänden 8a mit
größerer Wandstärke kann
ein in der Basis ent sprechend breiter gebildetes Bewehrungselemente 5a gebildet
werden, indem die Biegepunkte, an denen die Querstreben um einen
Winkel von etwa 90° umgebogen
werden, weiter in Richtung der Enden der Querstreben 3 verlegt
werden, wie dies in 4 dargestellt ist.
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Bewehrungselemente
hergestellt aus erfindungsgemäßen Gitterelementen 1 können auch
für die
Anbindung des Aufbaus einer aus mit Beton ausgefüllten Kellerwandsteinen gebildeten
Wand verwendet werden. Ein Kellerwandstein ist einmal in 5 in
Aufsicht und in 6 in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie
A-A aus 5 gezeigt und allgemein mit 9 bezeichnet.
Der Kellerwandstein 9 zeichnet sich durch in einem regelmäßigen Abstand angeordnete
Stege 10 aus, zwischen denen jeweils Hohlräume 11 belassen
sind. Typischerweise betragen die Abstände zwischen den Stegen 10 25
cm, der Abstand zwischen einem Steg 10 und dem äußeren Rand
des Kellerwandsteines 9 beläuft sich auf 12,5 cm. Aus solchen
Kellerwandstein 9 wird, wie in den 7 und 8 dargestellt,
eine Wand aufgebaut, indem diese Kellerwandstein 9 versetzt
um jeweils eine halbe Länge
aufeinander gestellt und die Hohlräume 11 schließlich mit
Beton verfüllt
werden. Wie den 7 und 8 zu erkennen,
eignen sich Bewehrungselemente 5, hergestellt aus einem
wie in 1 gezeigten Gitterelement 1 ebenfalls
in hervorragender Weise, um ohne das Erfordernis einer weiteren
Bearbeitung aus solchen Kellerwandsteinen 9 gebildete Wandelemente
zugfest anzuschließen.
(In 8 ist die Bewehrung im Boden beziehungsweise Fundament 7 nicht
dargestellt.)
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In 9 schließlich ist
in einer vergleichbaren Darstellung wie in den 3 und 4 eine
Situation dargestellt, in der eine Wand 8b aus mit Beton verfüllten Kellerwandsteinen 9 mittels
zweier ineinander verschobener aus Gitterelementen 1 gemäß 1 hergestellten
Bewehrungselemente 5b und 6 angeschlossen ist.
Hier ist noch einmal bewusst eine größere Stärke der Wand 8b gewählt als
diejenige der in den 3 und 4 dargestellten
Wände 8 beziehungsweise 8a.
In dieser Darstellung wird also noch einmal deutlich, dass mit einem
erfindungsgemäßen Gitterelement 1 Bewehrungselemente
unterschiedlicher Breite an der Basis zur Anbindung von Wänden unterschiedlicher
Wandstärken
auf einfache Wei se durch entsprechende Wahl der Biegepunkte, an
denen die Querstreben 3 umgebogen werden, hergestellt werden
können.
Bei dem Bewehrungselement 5b sind die Querstreben 3 erst
jenseits der äußersten
Längsstreben 2 umgebogen,
so dass ein U mit einer Basis von der Breite 20 cm entsteht.
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Aus
den Darstellungen in den 7, 8 und 9 sowie
den Erläuterungen
zu der Darstellung eines Kellerwandsteines in den 5 und 6 ergibt
sich auch, warum die Wahl des Rasterabstandes a zwischen den Querstreben 3 von
12,5 cm so geeignet ist. Durch die Wahl dieses Abstandes können die
umgebogenen Querstreben 3 des Bewehrungselementes 5b in
die Hohlräume 11 der
Kellerwandsteine 9 hineinragen, ohne etwa gegen die Stege 10 zu
stoßen.
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Insgesamt
wird aus der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele noch einmal deutlich,
welchen wesentlichen Vorteil die Erfindung mit sich bringt. Durch
die besondere Ausgestaltung des Gitterelementes 1 ist es
insbesondere nämlich nicht
mehr erforderlich, bei der Bildung von Bewehrungselementen für Übergänge in Eckbereichen
Abschnitte von herkömmlichen
Gittermatten per Hand abzutrennen oder einzelne U-förmige Elemente
umständlich
zu verrödeln.
Stattdessen kann unter erheblicher Ersparnis von Zeit und damit
Kosten die Bewehrung in diesen Übergangsbereichen
zügig und mit
einfachen Mitteln ausgeführt
werden.
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- 1
- Gitterelement
- 2
- Längsstrebe
- 3
- Querstrebe
- 4
- Knotenpunkt
- 5
- Bewehrungselement
- 5a
- Bewehrungselement
- 5b
- Bewehrungselement
- 6
- Bewehrungselement
- 7
- Fundament
- 8
- Wand
- 8a
- Wand
- 8b
- Wand
- 9
- Kellerwandstein
- 10
- Steg
- 11
- Hohlraum
- a
- Abstand
- b
- Abstand
- l
- Länge
- P
- Pfeil