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Bewehrungseinlagen für Eisenbetonkonstruktionen Die Erfindung betrifft
Bewehrungseinlagen für Eisenbetonkonstruktionen, für die man bisher Stangen oder
Drähte aus Eisen bzw. Stahl verwendet hat. Nach der Erfindung bestehen die Bewehrungseinlagen
aus zweckmäßig stabförmigen, zugfesten, Druckspannun en aufweisenden Stahlsaitenbetonkörpern.
Diese neuen Bewehrungseinlagen, die genau so wie die üblichen Rundeisenbewehrungen
ohne Vorspannung eingelegt werden, enthalten nur einen Bruchteil der bei den Rundeisenbewehrungen
aufzuwendenden Eisenmenge.
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Vergleicht man anderseits die Erfindung mit den bekannten Spannbeton-
bzw. Stählsaitenbetonkonstruktioneäl, hei -denen die Bewehrungseinlagen unter Vorspannung
gesetzt werden; sö ergibt sich folgendes: Bei der Herstellung eines Bauteiles oder
Bauwerkes aus Stahlsaitenbeton werden vergütete Stahldrähte sehr hoher Festigkeit
unter eine hohe Vorspannung gesetzt; dann diese gespannten Bewehrungen in Beton
eingebettet, und erst nach dem vollständigen Erhärten des Betons wird die Spannung
von den Enden der Bewehrung entfernt. Bei diesem Herstellungsverfahren wird ein
bewehrter Beton mit- Betondruckspannungen erzielt. Bei der Herstellung von auf Biegung
beanspruchten Balken und Platten wird die beste Ausnutzung der gespannten Bewehrung
s- bzw. Stahldrähte dann erzielt, wenn diese Stahldrähte in der Zugzone möglichst
nahe der ßnteren Fläche des Balkens oder der Platte verlegt werden-Es hat sich aber
herausgestellt, daß bei dieser Anordnung in gewissen Fällen durch die Spannung der
Drähte, die sich auf den Beton überträgt, auf der Oberseite des unbelasteten Balkens
bzw. der Platte so große Zugspannungen entstehen, daß sich der Balken nach oben
durchbiegt und Risse auftreten.
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Diese Nachteile werden nun vermieden und die beste Ausnutzung- der
Stalildrahtbewehrungen (geringster Aufwand an Stahldrähten bei größter Festigkeit
der bewehrten Betonkörper gegen Biegung bzw. Zug) dadurch erreicht, daß als Bewehrungseinlagen
zugfeste. Druckspannungen aufweisende Stah-Isaitenbetonkörper verwendet werden.
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Es ist zwar bekannt, bei der Herstellung eines Eisenb:etontragwerkes
die später auf Zug beanspruchten Eisenbetonstäbe verhältnismäßig schwach zu bemessen
und dann diese
Konstruktion mit der höchst zulässigen Nutzlast zu
belasten, so daß die Eisenbetonzugstäbe weite Risse erhalten. In diesem Zustande
werden dann die Eisenbetonzugstäbe mit einer weiteren Umhüllung aus Beton versehen,
damit die durch die höchste Nutzlast absichtlich herbeigeführten Risse wieder abgedeckt
werden. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich also um die Herstellung von
Eisenbetonkonstruktionen mit normalen, nicht vorgespannten Rundeisenbewehrungen.
Bei der Erfindung dagegen handelt es sich um fabrikmäßig hergestellte Bewehrungen
für Eisenbeton, die ein Minimum an Eisen bzw. Stahl aufweisen und die an die Stelle
der bisher verwendeten Rundeisenbe-Wehrungen treten sollen.
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im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten
Diagrammen und Ausführungsbeispielen näher erläutert worden. Es zeigt Fig. i und
2 zwei Spannungsdiagramme von bekannten Stahlsaitenbetonkörpern, Fig.3 und ,l schaubildliche
Ansichten von Bewehrungseinlagen aus Stahlsaitenbeton, Fig.5 eine schaubildliche
Ansicht einer Platte mit Bewehrungseinlagen nach Fig..1, Fig. 6 eine Seitenansicht
eines Balkens mit den neuen Be wehrungseinlagen, Fig. ,~ einen Querschnitt durch
diesen Balken, Fig. 8 ein dazugehöriges Spannungsdiagramm, Fig.9 den Querschnitt
eines bewehrten Betonbalkens in anderer Ausführung.
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In Fig. i ist ein Spannungsdiagranun eines unbelasteten Balkens oder
einer Platte aus Stahlsaitenbeton gezeigt, wobei die vorgespannten Stahldrähte in
der unteren, später auf Zug beanspruchten Zone in der Lage des Pfeiles A angeordnet
sind. Die Stahldrähte erzeugen im Beton unterhalb der Nullinie Druckspannungen ßb"i
und oberhalb der Nulllinie Zugspannungen ab-.. Diese Zugspannungen sind so erheblich,
daß Risse im Beton entstehen können. Etwas günstigere Verhältnisse ergeben sich
gemäß Fig.2, wenn. die gespannten Stahldrähte nach der Nullinie zu etwa in Höhe
des Pfeiles B verlegt werden. Es ergibt sich dann ein Spannungsdiagramm gemäß Fig.2,
wonach auf der Oberseite des Balkens keine Zugspannungen auftreten und über den
ganzen Querschnitt des Balkens Druckspannungen 6b,1 auftreten. Bei dieser Anordnung
ist jedoch ein größerer Drahtquerschnitt bzw. eine größere Anzahl der Stahldrähte
als bei Fig. i erforderlich. Es liegt hier also eine geringere Ausnutzung der Stahldrähte
vor, wobei ztt berücksichtigen ist, daß .auch über der Nullinie bei dem unbelasteten
Balken Druckspannungen im Beton erzeugt werden, die ohne jeden Nutzen sind, ebenso
wie die erheblichen Druckspannungen, die unterhalb der Nullinie in der Nähe derselben
vorhanden sind. Diese Nachteile werden beseitigt, wenn man beispielsweise gemäß
Fig. 5 und ; als Bewehrung Stahlsaitenbetonkörper einlegt. Diese Stahlsaitenbetoneinlagen,
die gemäß Fig.3 und .l zweckmäßig Stabform haben, können beliebigen Querschnitt
aufweisen. So ist in Fig.3 eine Bewehrungseinlage i mit rundem und in Fig..f eine
solche . Bewehrungseinlage 2 mit rechteckigem Querschnitt bezeichnet. Diese Bewehrungseinlagen
sind gemäß dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Stahlsaitenbeton hergestellt,
wobei jedoch in einem verhältnismäßig kleinen Betonquerschnitt eine größere Zahl
von Stahldrähten 3 vorgesehen wird. Es entstehen so Bewehrungseinlagen, die sehr
hohe Betonvordruckspannungen aufweisen, die beispielsweise i 5o bis 6oo kg/cm= betragen
können.. Diese Bewehrungseinlagen können also mit den gleichen Werten auf Zug beansprucht
werden, wobei die zulässige Beanspruchung gegebenenfalls noch größer sein kann,
wenn man noch die natürliche Zugfestigkeit des bei solchen Stahlsaitenbetoneinlagen
hochwertigen Betons berücksichtigt, die bis zu i oo kg/cm= beträgt.
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Die Bewehrungseinlagen aus Stahlsaitenbeton werden in den später auf
Biegung bzw. Zug beanspruchten Zonen untergebracht. wie dieses beispielsweise in
Fit-, . 5 bei einer Platte und in Fig.6 und 7 bei einem Balken gezeigt worden ist.
Da diese Stahlsaitenbetonein.Iagen 2 keine Spannungen auf die unbelastete Platte
.l übertragen bzw. den Balken 5, so entstehen auch keine schädlichen Zugspannungen
bzw. Risse auf der Oberseite. - Andererseits werden die Stahldrähte in höchstem
Grade ausgenutzt, da die Stahldrähte in der äußersten Zugzone untergebracht werden
können. In Fig. 8 ist das Spannungsdiagramm für den auf Biegung beanspruchten Balken
nach Fig.6 und 7 dargestellt. Bei unbelasteten Balken sind genau wie bei Eisenbeon
in dem Betonquerschnitt 5 überhaupt keine- Spannungen vorhanden. Bei belastetem
Balken treten ähnlich wie bei Eisenbeton oberhalb der Nulllinie Betondruckspannungen
ßbd auf, während unterhalb der Nullinie die durch die Belastung auftretenden Zugspannungen
von den StahlsaitenbetoneinJagen 2 aufgenommen werden, was mit dem Pfeil C angedeutet
ist.
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In Fig. 9 . ist ein bewehrter Betonbalken gezeigt, bei dem Stahlsaitenbetoneinlagen
6 und 7 nicht nur als Bewehrung, sondern gleichzeitig auch als Schalung für den
Beton S benutzt sind. Um eine gute Querverbindung zu erzielen, sind in an sich bekannter
Weise Bügel i o in Abständen angeordnet vorgesehen.
Auch bei dem
Balken nach Fig.6 und 7 sind Bügel z i angeordnet, die bei der .gezeigten Ausführung
durch Öffnungen 12 in den Bew:ehrungseinlagen 2 hindurchgeführt sind.