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Bewehrungskorb für Säulen, Balken od. dgl. aus Stahlbeton Die Erfindung
bezieht sich auf einen Bewehrungskerb für Säulen, Balken od.dgl. aus Stahlbeton,
also für Stahlbetonbauteile mit im wesentlichen nur einer Tragrichtung.
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Derartige Bewehrungskörbe bestehen üblicherweise aus meist vier parallelen
Längsbewehrungsstäben, welche die Hauptbewehrung bilden, wobei die Längsbewehrungsstäbe
im Querschnitt durch den Bewehrungskorb in den Eckpunkten eines Quadrates oder Rechteckes
angeordnet sind, und aus Bügeln, die quer zu den Längsbewehrungsstäben liegen und
die Aufgabe haben, die Längsbew.hrungsstäbe zu einem Bewehrungskorb zu verbinden.
Diese Bewehrungskörbe werden nach der noch imer vorherrschenden Methode im Bereich
der Ba@telle hergestellt, wobei die Bügel gebogen und einzeln von Hand aus mit Hilfe
von Drahtschlingen mit den Längsbewehrungsstäben verbunden werden. Diese Methode
ist
sehr zeitraubend und erfordert zudem geschulte Arbeitskräfte,
an denen Mangel herrscht Außerdem ist es ein Nachteil der erwähnten Methode, daß
die Bügel an den Längsbewegungsstäben verrutschen können, beispielsweise durch den
Schuttdruck des in den Schalungsrrum einer Säule einsutüllenden Betons, wodurch
sich die Lage und Abstände der Bügeln in einem Ausmaß verändern können, daß die
statischen Eigenschaften des Bauteils nicht mehr der zugrunde gelegten statischen
Berechnung entsprechen.
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Es wurden daher schon verschiedene Vorschläge gemacht, welche verschweißte,
mindestens teilweise vorgefertigte Bewehrungskörbe betreffen. Dabei sind auch bereits
Lösungsvorschläge zur Ermöglichung einer raumsparenden Stapelung bekannt geworden.
Danach besteht jeder Bewehrungskorb aus zwei raumsparend stapelbaren, sorgefertioten
verscherißten Elementen, die an der Baustelle miteinander durch Binden oder Schweißen
verbunden werden (USA-Patentschrift 1 688 957, österreichische Patentschrift 259
203).
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Diese Vorschläge haben jedoch in die Praxis nicht Eingang gefunden,
wofür verschiedene Gründe maßgeblich sind: In dem einen Fall (USA-Patentschrift
1 688 957) bestehen die einzelnen Elemente aus offenen C-iörmigen Querbügeln, welche
durch zwei gerade Längsstäbe verbunden sind. Diese Längsstäbe sind an der Außenseite
der Querbügel angeschweißt und üben keine nennenswerte tragende Funktion aus.
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Die Hauptbewehrungsstäbe werden im Inneren der Querbügel einzeln angebunden.
Dies ist jedoch ebenso zeitraubend wie die eingangs erwähnte praktisch getbte Methode
der Bewehrungskorbherstellung. Im anderen Fall (österreichische Patentschrift 259
205) sind zwar die die Hauptbewehrung bildenden Längsbewehrungsstäbe feste Bestandteile
der vorgefertigten Elemente, die aus zwei Längsbewehrungsstäben und einer Anzahl
von geschlossenen, rahmenartigen Querbügeln bestehen, doch sind die Längsbewehrungsstäbe
an den Querbügel@ außen angeschweißt, was den statischen Anforderungen
nicht
entspricht. Außerdem ist bei rahmenartig geschlossenen Bügeln der maschinelle Aufwand
für eine automatische Herstellung der Elemente erheblich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bewehrungskorb
für Säulen, Balken od.dgl. aus Stahlbeton zu schaffen, der aus zwei vorgefertigten,
verschweilten, aus Längsbewehrungsstäben und dazu im wesentlichen senkrechten Querverbindern
bestehenden Bewehrungselementen zusammensetzbar ist, wobei a) die Möglichkeit einer
automatischen Herstellung der Bewehrungselemente mit möglichst geringem maschinellem
Aufwand besteht; b) die verschweißten Bewehrungeelemente raumsparend stapelbar und
transportierbar sind; c) der Arbeitsaufwand an der Baustelle zur Vereinigung der
Bewehrungselemente zu einem Bewehrungskorb relativ gering ist; d) der fertige Bewehrungskorb
den statischen Anforderungen entspricht und einer Berechnung nach den Regeln der
Statik zugänglich ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Bewehrungselement
aus drei Längsstäben gebildet ist, welche im Querschnitt durch das Bewehrungselement
in den Eckpunkten eines Dreieckes liegen und daß zwei der Längsstäbe mit dem dritten
Längsstab durch Querstäbe verbunden sind, welche im wesentlichen senkrecht zu den
Längsstäben liegen und an die Längsstäbe außen angeschweißt sind.
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Die Erfindung wird nabdutehend anhand der Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele
näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Fig. 1 und 2 sind schaubildliche Darstellungen von
zwei
koiplementären Bewehrungselementen. Die Fig. 3 bis 6 sowie 8 und 10 zeigen im Querschnitt
aus je zwei Bewehrungselementen zusammengesetzte Bewehrungakörbe. Fig. 7 und 9 sind
Querschnitte von einzelnen Bewehrungselementen.
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Fig. 11 ist eine Drauisicht auf ein einzelnes Bewehrungselement.
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In Fig. 1 und 2 sind zwei komplementäre Bewehrungselemente dargestellt,
die zusammen einen Bewehrungskorb gesäß Querschnittsdarstellung nach Fig. 3 ergeben.
Das Bewehrungselement nach Fig. 1 besteht aus drei Längsbewehrungsstäben 1, 2, 3
mit untereinander gleich großen, sta tisch tragenden Querschnitten. Die Längsbewehrungsstäbe
2 und 3 sind mit dem Längsbewehrungsstab 1 durch zwei Reihen
von Querstäben 4 verbunden, wobei die Querstäbe 4 außen an die Längsbewehrungsstäbe
1, 2, 3 angeschweißt sind.
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Das Bewehrungselement nach Fig. 2 besteht aus einem Längsbewehrungsstab
1 mit großem (statisch tragendem) Querschnitt und zwei Längsstäben 2' und 5t, deren
Querschnitt wesentlich kleiner ist als jener des Längsbewehrungsstabes 1.
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Die beiden Längsstäbe 2', 3' sind mit dem Längsbewehrungsstab 1 durch
zwei Reihen von Querstäben 4 verbunden, wobei diese Querstäbe 4 an den Längsbewehrungsstab
1 und die schwächeren Längsstäbe 2', 3' außen angeschweißt sind. Die Querschnittsdurchmesser
der Längsbewehrungsstäbe 1, 2, 3 sind den Traglasten entsprechend zu wählen, wobei
auch die geltenden Vorschriften für Mindestdurchmesser - in Österreich derzeit 14
mm, in der Bundesrepublik Deutschland 12 mm -zu beachten sind. Die Längsstäbe 2',
3' und die Querstäbe 4 können z. B. Querschnittsdurchmesser von 6 mm aufweisen.
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Die Bewehrungselemente nach rig. 1 und 2 sind einer automatischen
Herstellung zugänglich, wobei Maschinen jener Art verwendet werden können, die bei
der automatischen Herstellung von Gitterträgern bekannt sind. Es sind lediglich
einzelne Teile dieser Maschinen den gegenüber einem Gitterträger unterschiedlichen
Merkmalen der erfindungsgemäßen
Bewehrungselemente anzupassen. Im
wesentlichen betrifft dies die Zuführeinrichtung für die Querstäbe, die bei den
erfindungsgemäßen Bewehrungßelementen senkrecht zu den Längsstäben liegen müssen,
während bei Gitterträgern die Querstäbe eine Schräglage einnehmen.
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Die Bewehrungselemente nach Fig. 1 und 2 lassen sich raumsparend
stapeln, was für die Lagerung und für den ransport su den Baustellen äußerst wichtig
ist.
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Aus je einen Bewehrungselement nach Fig. 1 und 2 kann, wie aus Pig.
3 ersichtlich ein Bewehrungskorb gebildet werden, wobei die beiden komplementären
Bewehrungselemente Mit Hilfe von Drahtschlingen 5 oder mit Klammern verbunden werden.
Die Ausreißfestigkeit der Drahtschlingen bzw. Klamiern soll etwa gleich der Festigkeit
der Schweißverbindung zwischen den Querstäben 4 und den Längsbewehrungsstäben 1,
2, 3 bzw. Längsstäben 2', 3' sein. Der statischen Berechnung des Bewehrungskorbes
nach Fig. 3 werden im wesentlichen die statisch tragenden Querschnitte der vier
Längsbewehrungsstäbe 1-2-3-1 zugrunde gelegt, während die Längsstäbe 2', 3' bei
der statischen Berechnung des Bewehrungskorbes unberücksichtigt bleiben. Da bei
den beiden komplementären Bewehrungselementen nach Fig. 1 und 2 Längsbewehrungsstäbe
bzw. Längsstäbe die Eckpunkte von gleichschenkligen und rechtwinkligen Dreiecken
bilden, ist der Bewehrungskorb nach Fig. 3 ii Querschnitt quadratisch und daher
als Bewehrung für eine quadratische Säule oder für einen quadratischen Balken bzw.
Unterzug geeignet.
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Es können auch, wie aus Fig. 4 ersichtlich, je zwei Bewehrungselemente
nach Fig. 1 zu einem Bewehrungskorb vereinigt werden, und zwar wiederum mit Hilie
von Drahtsohlingen 5 oder mit Klammern. In zwei gegenüberliegenden Ecken des quadratischen
Querschnittes des Bewehrungskorbes stoßen zwei Längsbewehrungsstäbe 2 bzw. 3 aneinander.
Trotzdem kann statisch auch für diese Ecken nur der einfache Querschnitt
eines
Längsbewehrungsstabes berechnet werden, weil für die zulässige Belastbarkeit einer
Säule oder eines Balkens nach den hiefür geltenden statischen Berechnungsgrundsätzen
die schwächeren Ecken des Bewehrung korbes, also Je mit nur einem Längsbewehrungsstab
1 maßgeblich sind. Der Bewehrungskorb nach Fig. 4 ist daher statisch nicht beseer
als der Bewehrungskorb nach Fig. 3.
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Der Materialaufwand ist aber beim Bewehrungskorb nach Fig. 3 geringer,
weshalb - aus Gründen der Materialersparnis -ein Bewehrungskorb nach Fig. 3 jenem
nach Pig. 4 sorsuziehen ist. Da jedoch ein Bewehrungskorb nach Fig. 4 aus zwei gleichen
Bewehrungselementen zusammengesetzt werden kann, genießt dieser Bewehrungskorb den
Vorzug der Typenvereinfachung bezüglich der den Bewehrungskorb bildenden einzelnen
Bewehrungselemente.
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Aus zwei gleichen Bewehrungselemnten, diesmal aus zwei Bewehrungselementen
nach Fig. 2, ist auch der Bewehrungskorb nach Fig. 5 zusammengesetzt. In den Eckpunkten,
in denen die gegenüber den Längsbewehrungsstäben 1 unterdimensionierten Längsstäbe
2' bzw. 3§ zweier Bewehrungselemente aufeinander treifen, sind noch Je zwei Längsstäbe
6 beigelegt, sodaß in diesen Ecken ein aus je zwei Längsstäben 2' bzw. 3t und zusätzlichen
zwei Längsstäben 6 gebildeter Längsbewehrungsstrang vorhanden ist, dessen Gesamtquerschnitt
gleich dem Querschnitt eines Längsbewehrungsatabes 1 ist. Die beiden Längsstäbe
2' bzw. 3' der vorgefertigten BewehrungseLemente und die je zwei beigelegten Längsstäbe
6 werden von einer Draht schlinge 5 oder einer Klammer zusammengehalten.
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Während, wie z.B. anhand der Fig. + erläutert, die Verdoppelung der
Querschnitte der Längsbewehrungsstäbe in nur zwei der vier Ecken des Bewehrungskorbes
statisch unbeachtlich bleibt, kann, wie aus Fig. 6 ersichtlich, eine Erhöhung der
statischen Werte durch Beilegen von zusätzlichen Lägsbewehrungsstäben 7 an alle
vier Reihen von
Querstäben 4 erfolgen. Die Bezugsziffern 1,2,3,2'
und 3t haben die anhand der Fig. 3 erläuterte Bedeutung. In Fig.
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6 sind die Drahtschlingen bzw. Klammern, mit welchen sowohl die beiden
vorgefertigten komplementären Bewehrunselemente (nach Fig. 1 und 2) zusammengeschlossen
als auch die zusätzlichen Längsbewehrungsstäbe 7 an die Querstäbe 4 befestigt werden,
der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
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Fig. 7 zeigt ein Bewehrungselement, welches aus zwei Längsbewehrungsstäben
1, 2 mit statisch tragendem Querschnitt und einem Iängsstab 3' von geringerem Querschnitt
besteht. Der Längsbewehrungsstab 2 und der Längsstab 3' sind über Querstäbe 4 mit
dem Längsbewehrungsstab 1 verbunden, wobei die Querstäbe 4 wiederum außen an den
Längsbewehrungsstäben 1, 2 und dem längsstab 3' angeschweißt sind.
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Zwei solche Bewehrungselemente können gemäß Fig. 8 iu einem Bewehrungskorb
zusammengefügt werden. Die die beiden Bewehrungselelente verbindenden Drahtschlingen
oder Klammern sind in Fig. 8 nicht dargestellt. Der besondere Torteil eines Bewehrungselementes
nach Fig. 7 besteht darin, daß zwei gleiche Bewehrungselemente einen Bewehrungskorb
ergeben, der sich s.B. gegenüber Fig. 4 durch Materialersparnis und gegenüber Fig.
5 durch geringeren Arbeitsaufwand auszeichnet, also die Vorteile des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 3 bestizt und darüberhinaus noch den Vorteil der Typenvereinfachung für
das Bewehrungselement.
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Bisher wurden lediglich solche Bewehrungselemente behandelt, deren
Längsstäbe bzw. Längsbewehrungsstäbe im Querschnitt durch das Bewehrungselement
die Eckpunkte eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks bilden. Zwei solche
flewehrungselemente bilden einen im Querschnitt quadratischen Bewehrungskorb.
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Fig. 9 zeigt ein Bewehrungselement dessen Stabquerschnitte die Eckpunkte
eines rechtwinkligen, ab ungleichschenkligen Dreiecks bilden. Wie bei Fig. 7 weist
das Bewehrungselement zwei Längsbewehrungsstäbe 1, 2 und einen Längsstab g' geringeren
Querschnitts auf. Das Bewehrungselement nach Fig. 9 weist eine Reihe kürzerer Querstäbe
4' und eine Reihe längerer Querstäbe 4'' auf, die außen an die Längsbewehrungsstäbe
1, 2 bzw. den Längsstab 3' angeschweißt sind. Zwei Bewehrungselemente nach Fig.
9 können, wie aus Fig. 10 ersichtlich, zu einem im Querschnitt rechteckigen Bewehrungskorb
zusammengefügt werden.
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Die die Längsbewehrungsstäbe 1, 2, 3 bzw. Längsstäbe 2a, 3t verbindenden
Querstäbe 4, 4', 4'' werden zweckmäßigerweise paarweise mit dem im Scheitel des
Querschnittsdreieckes liegenden Langsbewehrungsstab 1 verbunden, wobei - wie aus
Fig. 11 anhand einer Draufsicht auf ein Bewehrungselement nach Fig. 1 ersichtlich
- die Querstäbe 4 eines Paares von Querstäben gegeneinander um eine kurze Längsdistanz,
etwa im Ausmaß einer Querstabstärke, versetzt sein können, was aus schweißtechnischen
Gründen zweckmäßig ist.