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Reihe von hinsichtlich der Belastbarkeit auSeinanderfolgenden einachsig
tragenden flächigen Bewehrungselementen Es ist bekannt, für die Bewehrung von Flächentragwerken
Bewehrungsmatten zu verwenden, die aus einander kreuzenden Längs- und Querstäben
dadurch gebildet werden, daß die beiden Stabscharen an den Kreuzungspunkten durch
geeignete Verbindungsmethoden, insbesondere durch Schweißung, miteinander kraftschlüssig
verbunden werden.
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Solche satten werden entweder nach Angaben, die auf Grund von Bauplänen
zusammengestellt werden, direkt für ein bestimmtes Bauwerk gefertigt (sog. Listenmatten),
oder sie werden in festgelegten Abmessungen und mit festgelegten, auf den Meter
Mattenbreite bezogenen Stahlquerschnittsflächen hergestellt und in'lagern zum Abverkauf
bereitgestellt (sog. Lagermatten).
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Entsprechend dem unterschiedlichen Herstellungsvorgang ist auch die
Verwendung beider.Mattentypen verschieden. Listenmatten sind nur für ein bestimmtes
Bauwerk oder sogar nur für einen bestimmten Bauteil eines gegebenen Bauwerkes
verwendbar,
dafür kann aber der verarbeitete Stahl optimal ausgenützt werden, so daß hinsichtlich
des Stahlbedarfes angenähert die gleiche Wirtschaftlichkeit erreichbar ist wie wenn
mit Einzelstäben gearbeitet wird. Dabei ist für das Verlegen der Bewehrung nur ein
Bruchteil jener Zeit erforderlich, die für das Verlegen einer gleich wirtschaftlichen
Bewehrung aus Einzelstäben erforderlich wäre.
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Diesen Vorteilen steht der Nachteil gegenüber, daß mit der Herstellung
der Bewehrung erst begonnen werden kann, nachdem die genauen erforderlichen abmessungen
und Stahlquerschnittsflächen dem Hersteller bekannt gegeben worden sind und daß
bereits hergestellte Matten im Falle von Änderungen der Baupläne wertlos werden.
ür den Hersteller der Satten ergeben sich dabei insoferne Schwierigkeiten, als sein
Auftragsstand saisongemäß sehr starken Schwankungen unterworfen ist.
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Im Falle von Lagermatten, die auf Vorrat hergestellt wer~ den, sind
die Bedingungen für den Erzeuger wesentlich günstiger, da er seine Werkskapazität
stets gleichmäßig auslasten kann, und der Verbraucher hat die auf Lager liegenden
Matten stets prompt greifbar. Hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit im Bauwerk sind
jedoch Lagermatten wesentlich weniger wirtschaftlich als Listenmatten, da der Bauingenieur
die geforderten Bemessungswerte mit Hilfe einer begrenzten zahl vorhandener luiattentypen
erfüllen muß, was meist nur näherungsweise, das heißt unter Hinnahme gewisser Stahlverluste
geschehen kann.
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Da es sich bei mit Matten bewehrten Bauteilen stets um zweidimensionale
Gebilde handelt, welche in zwei orthogonalen RichtungenX d.h. in Längs- und Querrichtung,
bewehrt werden müssen, werden bei den bekannten Mattentypen beide Stabscharen aus
Stahl gleicher Qualität, also mit
gleichen technologischen Eigenschaften,
hergestellt.
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Weil es ferner auch unmöglich ist, die Matten so groß zu machen, daß
für jeden zu bewehrenden Bauteil eine einzige Matte ausreicht, werden stets mehrere
Matten so zusammengesetzt, daß sich ihre benachbarten Ränder übergreifen, so daß
die Kräfte auch in Mattenquerrichtung kontinuierlich übertragen werden können.
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Durch diese Vorgangsweise ergeben sich Verluste, weil in den sic übergreifenden
Bereichen sowohl die Längs- als auch die Querstäbe doppelt liegen, somit also mehr
Stahl vorhanden ist, als für die Bewehrung auf Grund der statisehen Berechnung erforderlich
wäre, und dies nur zu dem Zweck, um die Kraftübertragung in Mattenquerrichtung zu
sichern.
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Darüber ilinaus können bei Verwendung von Lagermatten noch zusätzliche
Verluste entstehen, weil die Abmessungen der Satten es nur in seltenen Fällen gestatten,
die zu bewehrende Fläche in Längsrichtung und unter vorschriftsmäßiger bberlappung
der Matten genau um das vorschriftsmäßige Mindestmaß in Querrichtung exakt abzudecken.
In den meisten Bällen ist es erforderlich, die Matten mit mehr Überdeckung an den
Rändern anzuordnen, als dies auf Grund der Bauvorschriften notwendig.wäre, bzw.
in Längsrichtung zuzuschneiden.
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Hier setzt die Erfindung ein, wobei von der Überlegung ausgegangen
wird, daß die wirtschaftlichste Bewehrung dann erhalten wird, werden im Gegensatz
zu der bisher üblichen Vorgangsweise anstelle von zweiachsig tragenden Bewehrungsmatten
einachsig tragende flächige Bewehrungselemente, die lediglich aus durch Distanzhalter
in ihrer gegenseitigen Lage fixierten Gruppen paralleler stäbe gebildet sind, verwendet
werden und diese Elemente ohne Übergriff ihrer
Ränder, vollkommen
unabhängig voneinander, in den jeweils zu bewehrenden orthogonalen Richtungen des
Flächentragwerkes verlegt werden. Als Distanzhalter kann dabei jedes beliebige,
für diese Aufgabe geeignete Material verwendet werden, da an die technologischen
Eigenschaften dieses Materials im Bauwerk keinerlei Anforderungen gestellt werden.
Insbesondere können als Distanzhalter relativ dünne kuerdrähte verwendet werden,
die mit den Längsstäben verschweißt sind.
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Um allen Anforderungen, die durch die Verschiedenartigkeit der Belastungen
und Abmessungen unterschiedlicher Bauobjekte an solche Bewehrungselemente gestellt
werden, gerecht zu würden, wird erfindungsgemäß eine Reihe von hinsichtlich der
Belastbarkeit aufeinanderfolgenden, einachsig tragenden flächigen Bewehrungselementen
für Stahlbeton in Form von parallelen, durch nicht mittragende Distanzhalter miteinander
verbundenen Längsstäben vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß alle Bewehrungselemente
der Reihe gleiche Breite haben und aus Längsstäben gleicher Querschnittsfläche gebildet
sind, wobei die Anzahl der Längsstäbe von Bewehrungselement zu Bewehrungselement
um jeweils einen Stab zunimmt und die Abstände der Längsstäbe innerhalb eines- Bewehrungselementes
gleich groß sind, so daß sich bei lückenloser Nebeneinanderanordnung von Bewehrungselementen
mit vorbestimmter Längsstabanzahl im wesentlichen der gleiche bezogene Stahlquerschnitt
ergibt wie bei Nebeneinanderanordnung von Bewehrungselementen mit der um einen Stab
vermehrten Längsstabanzahl unter Anwendung eines dem Längsstababstand entsprechenden
Abstandes zwischen den benachbarten Bewehrungselementen.
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Aus dieser gegenseitigen Abstimmung der in der Reihe aufeinanderfolgenden
Bewehrungselemente ergibt sich die Möglichkeit, die Elemente entweder dicht nebeneinander
oder in wählbaren Abständen zu verlegen, die zwischen dem Wert
IsTull
und dem Wert des Abstandes zwischen den Längs stäben in den Bewehrungselementen
variieren können, und dadurch eine kontinuierliche Variation des bezogenen Stahlquerschnittes
zu erzielen.
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Dies bringt einen zweifachen Vorteil: zunächst ist es möglich, in
einem weiten Bereich jede beliebige erforderliche bezogene StahlquerschnittsSläche
exakt, d.h. ohne jeden Verlust, zu realisieren, da sich der auf den Meter Breite
bezogene Stahlquerschnitt im Verhältnis zu der unterschiedlichen Fläche, die ein
Element unter Berücksichtigung seines abstandes vom Nachbarelement deckt, stetig
zwischen zwei Grenzwerten ändert. Darüber hinaus deckt aber auch ein Element, je
nach dem gewählten Abstand zum Nachbarelement, verschieden große Flächen,so daß
die Bewehrung den vorgegebenen Abmessungen eines Bauteiles-bedeutend besser angepaßt
werden kann, als dies bisher der Fall war.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden für die
Bewehrungselemente als Längsstäbe Zwillingsstäbe mit zwischengeschweißten Querverbindern
(wie sie unter der i'arkenbezeichnung "bi-Stahl" im Handel erhältlich und in der
österr.Patentschrift Nr. 178.716 beschrieben sind) oder durch Kaltverformung profilierte
Stäbe vorgesehen, um optimale Hafteigenschaften im Beton und damit eine günstige
Rißbildung sicherzustellen.
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Um den bei Flächentragwerken im Hochbau auftretenden Gegebenheiten
Rechnung tragen zu können, ist es zweckmäßig,-innerhalb einer Reihe als Mindestanzahl
vier und als A imalanzahl etwa neun parallele Längsstäbe vorzusehen.
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Bei einer handlichen Breite von etwa 1 m beträgt dann der größte Stababstand
33 cm, ein durch die Vorschrift festgelegtes Maß für die Querbewehrung in einachsig
tragenaen Platten, und der. Mindestabstand 12,5 cm, entsprechend dem erforderlichen
geringsten Stababstand bei dünnen Platten.
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Für benachbarte Reihen werden gemäß der Erfindung vorzu£sweise die
Stabdurchmesser so gevrählti daß die Längsstäbe innerhalb jeder Reihe gleiche Querschnittsfläche,
von Reihe zu Reihe aber in solchem Maße zunehmende Querschnittsflächen haben, daß
sich die Variationsbereiche der bezogenen otahlquerschnitte in benachbarten Reihen
der Gruppe überlappen.
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Hierdurch wird erreicht, daß sich in verschiedenen Reihen der durch
die Gesamtheit der Reihen gebildeten Gruppe von J5ewehrungselementen, Elemente mit
gleicher oder nahezu gleicher bezogener Querschnittsfläche, aber unterschidlicher
Stabanzahl ergeben. Es stehen demnach für eine bestimmte bezogene Stahlquerschnittsfläche
stets mindestens zwei hinsichtlich ihres Stababstandes unterschiedlich Elemente
zur Verfügung. Infolgedessen ist es leicht möglich, einen der Dicke der herzustellenden
Betonplatte entsprechenden Stababstand zu erzielen. Überdies haben Bewehrungselemente
mit unterschiedlichen Stababständen auch unterschiedliche maximale Deckungsbereiche,
wodurch die Bewehrung auch den Tragwerksabmessungen besser angepaßt werden kann,
als dies mit den bisher üblichen, mit Uberdeclcung verlegten Matten der Fall war.
Günstige Uberlappungen benachbarter Reihen ergeben sich, wenn die Querschnittsflächen
entsprechender Elemente dieser Reihen etwa in den Grenzen von 1; (1,2 bis 1,5) gewählt
werden. Dabei ist es ausreichend, wenn etwa sechs verschiedene Reihen von Eewehrungselementen
vorgesehen werden.
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Hinsichtlich der Vermeidung von Stahlverlusten ist es auch günstig,
wenn die Bewehrungselemente, wie an sich bekannt, in Richtung ihrer Tragstäbe zu
Rollen aufgewickelt werden, von welchen Stücke erforderlicher Länge abgetrennt und
für den Gebrauch gerade gerichtet werden.