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Stahlbetonkonstruktion mit gitterartiger Bewehrung Die seit der Einführung
des Stahlbetonbaues bisher verwendete schlaffe Bewehrung, bei welcher die Stahleinlagen
am Ende umgebogen und' die sich kreuzenden Bewehrungseinlagen im Knotenpunkt mit
Bindedraht verschiebbar verbunden werden, hat man versucht, durch verschiedene andere
Bewehrungsarten zu ersetzen, um eine bessere Ausnutzung des Stahls und ein besseres
Zusammenwirken mit dem Beton zu erzielen. Dies geschah durch die Verwendung von
Knotenstahl verschiedener Art, von Bäustahlgewebe, durch eine steife gitterartige
Bewehrung usw. Die netz- und gitterartigen Bewehrungen werden im Knotenpunkt der
sich kreuzenden Stahleinlagen meist nur punktgeschweißt. Die SchweiBung erfolgt
in der Fabrik und ist im bauseitigen Stahlbetonbau wirtschaftlich nur begrenzt anwendbar;
sie kann ferner bauseitig nicht verändert werden und kann hierdurch auch als eine
Bewehrungskonstruktion nicht bezeichnet werden.
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In der erwähnten ersten Entwicklungsstufe des Stahlbetonbaues, die
mit der Verwendung von Stahl 37 und einer zulässigen Stahlspannung von i2oo
kg/cm2 begonnen -hat, findet die bauseitige
Ausführung der Stahlbetotikonstruktionen
bei Verwendung von Stahl 52 mit einer zulässigen Stahlspannung von i8oo bis 24oo
kg/cm2 ihre Begrenzung.
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Es wurde nun eine zweite Entwicklungsstufe begonnen, um eine weitere
Ausnutzung des Stahls und ein noch besseres Zusammenwirken des Stahls mit dem Beton
zu erzielen. Es wurde hier :der vorgespannte Beton und der Stahlsaitenbeton entwickelt,
worin nicht schweißbarer Stahl mit- einer höchsten zulässigen Stahlspannung von
etwa 12 ooo kg/cm2 verwendet werden kann. Die Vorzüge dieses Stahlbetonbauverfahrens
sind bekannt. Der Versuch, die Vorspannung bauseitig auszuführen, hat große Schwierigkeiten
und große Kosten verursacht; es wurde deshalb mit der Fertigteilfabrikation von
Stahlbetonbauelementen in der Fabrik begonnen, und es erfolgt deshalb bauseitig
nur. noch eine Montage der Fertigbauteile.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel der begrenzten ersten
Entwicklungsstufe des Stahlbetonbaues bei bauseitiger Ausführung zu beheben und
ein Bindeglied zwischen der ersten und der zweiten Entwicklungsstufe zu bilden.
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Erfindungsgegenstand ist eine neuartige Stahlbetonbauweise, bei welcher
die Verbindungselemente der Gitterbewehrung alle Knotenpunkte der Gitterbewehrung
durch Schraub- oder maschinelle Klemmpressung u. a. m. unverschiebbar verbinden,
zur Herstellung von Stahlbetonkonstruktionen aller Art.
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Mit Hilfe solcher Knotenpunktverbindungselemente, welche die Unverschiebbarkeit
bis zur Bruchlast beibehalten, ist es möglich, den in der vorbeschriebenen ersten
Entwicklungsstufe des Stahlbetonbaues begrenzten Wirkungsgrad der Stahlausnutzung
im bauseitigen Stahlbetonbau durch Verwendung festerer Stähle bedeutend zu erhöhen,
indem, wie nachfolgend beschrieben, ein besseres Zusammenwirken der Bewehrung mit
dem Beton erzielt wird.
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Es soll in der Gitterbewehrung speziell der zur Zeit im vorgespannten
Stahlbetonbau verwendete höchstwertige, nicht schweißbare Federstahldraht mit einer
zulässigen Stahlspannung bis zu 12 ooo kg/cm2 ohne jegliche Vorspannung verwendet
werden. Diese neuartige Gitterbewehrung soll ihre Begrenzung dadurch erhalten, daß
dieselbe in die Tabelle I der Stahlbetonbestimmungen Din io4i5 unter der Gruppe
V neu mit folgenden Eigerischaften eingegliedert wird. Sonderbetonstahl Klasse V
(Federstahldraht IV und V V 8 Din 2o76), Betongüte B i6o bis 300, Mindeststreckgrenze
i i 5oo bis 15 ooo kg/cm2, Zugfestigkeit 15 bis 20 ooo kg/cm2, Mindestbruchdehnung
50/0, zulässige Beanspruchung bis 12 ooo kg/cm2.
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Bei der verwendeten Gitterbewehrungskonstruktion nachderErfindung
mit ihrenunverschiebbären Knotenpunktverbindungselementen werden bei einer gleichmäßigen
Belastung des Stahlbetonbauelements alle auftretenden Zugkräfte auf die Knotenpunkte
der Bewehrungsnetzfelder übertragen; .es erfolgt hierdurch eine ,Biegung der Drähte,
die sich in den Knotenpunkten kreuzen, und es kann infolgedessen das zwischen zwei
Knotenpunkten liegende Drahtelement als voll eingespannt betrachtet werden.
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Diese Wirkungsart vergrößert auch die Rißlast, und es bietet hierdurch
auch der Beton in der Zugzone kein totes Gewicht mehr wie in einem bisherigen normalen
bauseitig hergestellten Stahlbetonträger.
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Die Netzfelder der Bewehrung verursachen auch eine gleichmäßige Verteilung
der auftretenden Spannungen im Bauelement und vermindern gleichzeitig das Kriechen
und Schwinden des Betons.
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Es ist auch von besonderer Bedeutung, daß durch dieVerwendung des
besonders hochwertigeniFederstahldrahts ohne Vorspannung in der Gitterbewehrung
bei der Entlastung des Bauelements eine Rückfederung desselben bis kurz vor den
Nullpunkt erfolgt, wodurch die Schließung der bei der Belastung entstandenen Risse.veranlaßt
wird.
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Es ist weiter von Bedeutung, daß durch die verwendeten Knotenpunktverbindungselemente
dieGitterbewehrung des Erfindungsgegenstandes in den Knotenpunkten der aneinanderstoßenden
Teile des Stahlbetonbauwerks durchgehend zu einer gemeinsamen Bewehrungskonstruktion
im gesamten Stahlbetonbauwerk statisch einwandfrei verbunden werden kann.
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Dnevorbeschriebenen fortschrittlichenWirkungsarten können bei der
statischen Berechnung als zusätzliche Sicherheit in Rechnung gestellt werden.
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Gegenüber den bekannten netz- und gitterartigen Bewehrungsarten mit
geschweißten Knotenpunkten ist noch von weiterer fortschrittlicher Bedeutung, daß
auf der Baustelle durch Schraubenlösung der Knotenpunktverbindungselemente die Form
der Gitterbewehrung geändert werden kann.
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Zur Bildung von Stahlbetonkonstruktionen aus hohlen Stahlbetonfertigteilen
wird die Gitterbewehrung in die Hohlräume der aneinandergereihten Fertigteilbauelemente
durchlaufend eingelegt und durch diie Knotenpunktverbindumgselemente zu einer Bewehrungskonstruktionseinheit
verbunden, wobei an den Verbindungsstellen der Fertigteile die Hohlräume derselben
ausbetoniert sind.
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Die Bewehrung wird maschinell in der Fabrik lagermäßighergestellt
und kann abLagervon jedem Bauunternehmer nach Querschnittstabellen bezogen werden.
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DieWirtschaftlichkeit derGitterbewehrung kann durch besonders konstruierte
;Spezialmaschinen zur Herstellung der Bewehrung in Massenfabrikation erhöht werden.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind durch Zeichnungen
dargestellt. .Im einzelnen zeigen Fig. i bis 14 verschiedene Knotenpunktverbindungselemente
mit Schraubklemmung als Beispiele der verschiedenartigsten Anwendung im Stahlbetonbau.
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Fig. i bis 6 sind drei verschiedene Drahtverbindungen, durch Klemmbackenpressung
dargestellt,
zur Verbindung zweier sich kreuzender Drähte sowie
zweier nebeneinanderliegender Drähte und zur Verbindung von acht sich kreuzenden
Drähten.
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In Fig. 7 und 8 werden zur Knotenpunktverbindung rohrartige Hülsen
verwendet, bei denen die zwei im Knotenpunkt sich kreuzenden Dränte mittels einer
Schraube in die Hülse fest aufeinander eingepreßt werden.
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Fig. 9 bis 12 zeigen Beispiele einer Knotenpunktverbindung, in welcher
Schellen verwendet werden, mittels welcher durch eine in der Schelle befindliche
Schraube in Fig.9 und io zwei parallel laufende Drähte zusammengepreßt und in Fig.
m und 12 zwei sich kreuzende Drähte zusammengepreßt und zugfest eingespannt werden.
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In Fig. 13 und 14 ist eine Knotenpunktverbindung dargestellt, bei
welcher vier nebeneinanderliegende Drähte in rechtwinklige Kerbeinschnitte eingelegt
sind, die sich in einer U-förmigen Blechprofiltraverse befinden, während auf der
anderen Seite der Drähte ein aus Bandstahl bestehendes Druckblech angebracht wird;
mittels Schrauben werden dann die Drähte durch die drei Druckbleche in die Kerbschnitte
der Blechtraverse zugfest eingepreßt; es werden hierdurch die vier Drähte zu einer
gemeinsamen Knotenpunktquerverbindung starr verbunden.
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In Fig. 15 ist ein Beispiel für die Verwendung des Bewehrungsgitters
bei Stahlbetonbalken dargestellt.
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Fig. 16 und 17 zeigen den Einbau der Gitterbewehrung in eine Stahlbetonrippendecke
und die Knotenpunktverbindung der in den Stahlbetonbalken und Stahlbetonrippen eingelegten
Gitterbewehrung in der Stütze, speziell in der bauseitigen Stahlbetonausführung.
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Fig. 18 bis 2o zeigen,das Anwendungsgebiet des Bewehrungsgitters im
Stahlbetonplattenbau und Beispiel dafür.
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In Fig. 21 soll entgegengesetzt zu der in Fig. 16 und 17 beschriebenen
Vollbetonausführung dargestellt werden, daß in einem aus hohlen Stahlbetonfertigteilen
gebildeten Stahlbetonskelett die in den Hohlraum der Fertigbauelemente eingelegten
gitterartig gebündelten Stahleinlagen vom Fundament bis zum Dach durch das ganze
Stahlbetons`kelett des Bauwerks hindurchgeführt eine zusammenhängende gemeinsame
Bewehrungskonstruktion und eine zugfeste Verbindung aller Fertigteilbauelemente
des Stahlbetonskeletts bilden.
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Fig. 23 und 25 zeigen einen durchlaufenden Balken auf drei Stützen
und Fig. 22 einen Dachbinder, der durch aneinandergereihte hohle Fertigteile gebildet
ist. Hier wird die gebündelte Gitterbewehrung in den Hohlraum der Jertigteile eingelegt
und durch Knotenpunktverbindungselemente in dem Knotenpunkt der aneinanderstoßenden
Fertigteile verbunden, wobei gleichzeitig die Hohlräume der Fertigteile an den Verbindungsstellen
und in der Mitte des Balkens ausbetoniert sind.
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Fig. 24 zeigt ein Knotenpunktverbindungselement, in dem die Bewehrungsstäbe
zu mehreren nebeneinanderliegend unter Verwendung von die Stäbe in Querrichtung
verbindenden Klemmbacken gebündelt sind.