DE4009986A1

DE4009986A1 - Stabfoermiges bewehrungselement

Info

Publication number: DE4009986A1
Application number: DE19904009986
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schoeck
Original assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Current assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-10-02

Description

Die Erfindung betrifft ein stabförmiges Be wehrungselement aus Stahl o. dgl. mit einem oder mehreren insbesondere kreisförmigen Biegungen.

Stabförmige Bewehrungselemente gehören insbesondere bei Stahlbeton zum seit langem weitverbreiteten Stand der Technik. Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff aus Beton und Rundstählen, bei dem ersterer vorwiegend die Druckspannungen, letztere vorwiegend die Zugspannungen aufnehmen. Diese Stahleinlagen, die man die Bewehrung nennt, liegen im wesentlichen in der Zugzone der Bau elemente.

Die Bemessung, d. h. die Berechnung von Tragwerken mit einem bestimmten Sicherheitsgrad, geschieht bei Stahl beton im allgemeinen nach dem sogenannten Stadium II, d. h., daß eine gerissene Zugzone im Bereich der Biege zugspannungen angenommen wird. Aus dieser Annahme, daß allein die Stahleinlagen die Zugkräfte übernehmen, kann dann die Dimensionierung der Bewehrungselemente vorge nommen werden.

Das Bewehrungselement unterstützt vielfach durch seine besondere Formgebung (Drall-, Knoten- oder Rippenstahl) die Verbundwirkung mit dem Beton, der Hauptanteil der Verbundwirkung wird jedoch durch eine Verankerung des Bewehrungselements im Druckbereich des Bauteils er zielt. Diese Verankerung wird häufig durch Umbiegen der Enden des Bewehrungselements erreicht. Auf diese oder eine ähnliche Art und Weise werden in vielen Fällen die Zugkräfte des Bewehrungselements als Druck kräfte in den Beton eingeleitet, wie dies bei spielsweise aus der DE-OS 35 09 890 bekannt ist.

Bei der Krafteinleitung von einem Bewehrungselement in Beton im Biegungsbereich des Bewehrungselements be stimmen sein Durchmesser d und ein Biegerollenradius R bzw. Biegerollendurchmesser D der Biegung, die zusammen in die Übertragungsfläche eingehen, bei einer gegebenen Zugkraft F die Druckspan nung im Beton. Je kleiner bei gleichbleibender Zugkraft F der Durchmesser d und der Biegerollenradius R sind, desto größer ist die Druckspan nung im Beton. Hieraus kann sich die Problematik er geben, daß das Bewehrungselement nicht so weit in den Ecken eines Bauteils angeordnet werden kann, wie dies für einen optimalen Kantenschutz wünschenswert wäre, da bei einem entsprechend kleinen Biegerollenradius die zulässige Druckspannung im Beton überschritten würde. Weiterhin werden bei einer Reihe von Stahlbetonbau teilen die Abmessungen und die äußere Formgebung durch den Einfluß des Biegerollenradius in nicht wünschens werter Weise beeinflußt. So wird beispielsweise bei dünnwandigen Stahlbetonbauteilen wie Brüstungsplatten o. dgl. die minimale Wanddicke mitunter durch den kleinstmöglichen Biegerollenradius der Bügel oder Haupt bewehrung begrenzt. Generell besteht im Biegebereich des Bewehrungselements eine lokale hohe Druckbelastung des Betons, die unter Umständen Ausgangspunkt für ein Bauteilversagen sein kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bewehrungsele ment der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Krafteinleitung in den Beton im Bereich der Biegungen verbessert und kleinere Biegerollradien ermöglicht wer den.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Durch das Abflachen des Bewehrungselements im Bereich der Biegungen wird die Übertragungsfläche für die Kraft einleitung des Bewehrungselements in den Beton im Be reich der Biegungen vergrößert und damit bei gleicher Zugkraft F die Druckspannung im Beton herabgesetzt. Somit können bei gleicher Druckspannung kleinere Biege rollenradien realisiert werden, wodurch eine verbesserte Anordnung des Bewehrungselements in einem Bauteil mög lich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbei spiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein in Beton eingegossenes, um 90° gebogenes Bewehrungselement nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Bewehrungselement nach Fig. 1,

Fig. 3 ein in Beton eingegossenes, um 90° gebogenes und im Bereich der Biegung abgeflachtes Be wehrungselement nach der Erfindung und

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Bewehrungselement nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt ein Bewehrungselement 1 aus Betonstahl, das in Beton 2 eingegossen ist. Das Bewehrungselement 1 hat den Durchmesser d und ist mit einem minimalen Biegerollendurchmesser D₁ um 90° gebogen. Für die Über tragung einer Zugkraft F von dem Bewehrungselement 1 auf den Beton 2 ergibt sich somit eine Übertragungs fläche, deren Größe bestimmt ist durch den Durchmesser d des Bewehrungselements 1 und den Biegerollendurchmesser D₁.

Diese Übertragungsfläche muß bei vorgegebener Zugkraft F eine bestimmte Mindestgröße aufweisen, damit eine durch die Materialeigenschaften des Betons 2 gegebene maximale Druckspannung nicht überschritten wird.

Aus diesem Zusammenhang ist ersichtlich, daß mit stei gendem Durchmesser d des Bewehrungselements der Biege rollendurchmesser D kleiner werden kann und zwar bei gleicher maximaler Druckspannung. Hierbei besteht allerdings der Nachteil, daß das Bewehrungselement 1 unnötig dick wäre.

Fig. 3 zeigt das Bewehrungselement 3 mit dem Durch messer d, das auf einer gewissen Länge, z. B. durch Walzen, auf eine Dicke h abgeflacht ist. Ein ursprüng lich runder Querschnitt 4 (Fig. 2) geht auf dieser Länge in einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt 5 (Fig. 4) über. Der Querschnitt 5 hat somit eine Dicke h, die kleiner ist als der Durchmesser d und eine Breite b, die größer ist als der Durchmesser d. Das Bewehrungselement 3 ist senkrecht zur Breite b mit einem Biegerollendurchmesser D₂ um 90° gebogen. Die Größe der Übertragungsfläche für die Übertragung der Zugkraft F von dem Bewehrungselement 3 auf den Beton 2 ist bestimmt durch die Breite b und den Biege rollendurchmesser D₂ (Fig. 3). Dieser kann kleiner sein als der Biegerollendurchmesser D₁ (Fig. 1), ohne daß die Übertragungsfläche ihre Mindestgröße unter schreitet, da die Breite b größer ist als der Durch messer d.

Durch das Abflachen des Bewehrungselements im Bereich der Biegungen kann somit entweder bei gleichem Biege rollenradius der Anpreßdruck zwischen Bewehrungselement und Beton vermindert oder aber bei gleichem Anpreßdruck ein kleinerer Biegerollenradius gewählt werden. Während die erste Möglichkeit eine Steigerung der Dauerhaltbar keit bietet, gestattet die zweite Möglichkeit in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eine Reduzierung und da mit Optimierung der Baugröße des das Bewehrungselement enthaltenden Bauteils.

So wird beispielsweise die minimale Dicke dünnwandiger Betonteile wie z. B. Brüstungsplatten durch die Radien für Bügel oder Hauptbewehrungen begrenzt. Mit erfin dungsgemäß im Biegebereich abgeflachten Bewehrungsele menten können diese Bauteile unter sonst gleichen Rand bedingungen dünnwandiger ausgeführt werden. Da das Be wehrungselement mindestens um Betondeckung unterhalb der Bauteil oberfläche angeordnet sein muß, besteht ein weiterer Vorteil eines im Bereich der Biegungen abgeflachten Bewehrungselements und damit minimierter Biegeradien darin, daß das Bewehrungselement in seinem Verlauf besser an die Außenkontur des Bauteils angepaßt werden kann und somit, beispielsweise bei einem rechten Winkel der Außenkontur, ein verbesserter Kantenschutz erzielt wird. Durch das Abflachen von Bewehrungselementen im Bereich von Biegungen lassen sich damit bei Stahlbeton bauelementen eine Vielzahl von Verbesserungen hinsicht lich Festigkeit und Gestaltgebung erzielen.

Claims

1. Stabförmiges Bewehrungselement (3) aus Stahl o. dgl. mit einem oder mehreren insbesondere kreisförmigen Biegungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Be wehrungselement (3) im Bereich der Biegungen so abgeflacht ist, daß seine Breite b senkrecht zur Biegeebene vergrößert ist.

2. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Be wehrungselements (3) außerhalb der Abflachungen oval, rund, quadratisch oder rechteckig gestaltet ist.

3. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (3) aus Kohlenstoffstahl besteht.

4. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (3) aus nichtrostenden Stählen besteht.

5. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (3) aus Kunststoff besteht.

6. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (3) aus beschichteten oder vergüteten Stählen besteht.

7. Stabförmiges Bewehrungselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Bewehrungselement (3) aus einem Faserwerkstoff besteht.