DE907587C

DE907587C - Insbesondere auf Biegung beanspruchtes Bauteil aus Beton od. dgl. mit Bewehrung

Info

Publication number: DE907587C
Application number: DEL949D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Ludowici
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-04-20
Filing date: 1939-04-20
Publication date: 1954-03-25

Description

Insbesondere auf Biegung beanspruchtes Bauteil aus Beton od. dgl. mit Bewehrung Es sind Bauteile aus Beton od. dgl. bekannt, die zur Aufnahme von Zugspannungen mit Stahleinlagen od. dgl. bewehrt sind. Entsprechend der größten in diesen Bauteilen auftretenden Spannung sind gegebenenfalls mehrere Bewehrungsstäbe eingelegt, die sich über die gesamte Länge des Bauteiles erstrecken, z. B. über die Stützweite eines auf zwei Stützen gelagerten Balkens. Da bei einem auf Biegung beanspruchten Balken die Spannungen eine Funktion des Biegungsmomentes sind und dieses im allgemeinen in der Mitte zwischen den Stützen am größten isst, ist eine der aus diesem Bdegungsmoment sich ergebenden Zugspannung angepaßte, über die ganze Länge des Trägers sich erstreckende Bewehrung nur an der Stelle des größten Momentes voll ausgenutzt, während an den anderen Stellen ein unnötiger Aufwand an Bewehrung getrieben wird. Eine volle Ausnutzung der Bewehrung auf ihrer ganzen Länge würde erst eintreten, wenn auf Grund mangelnder Haftung die Bewehrung sich ganz vom Beton abgelöst hat und hierdurch der Verbundbaustoffkörper schon zerstört ist. Deshalb wird gemäß der Erfindung die Bewehrung so ausgebildet, daß ihre Stärke den aus den Biegungsmomenten sich ergebenden, von Punkt zu Punkt des Bauteiles verschiedenen Zugspannungen angepaßt ist.
Was vorstehend für die Biegungsbeanspruchung ausgeführt ist, gilt sinngemäß in gleicher Weise auch für aus anderen Belastungsfällen sich ergebende Momente bzw. die daraus sich ergebenden Zugspannungen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Zeichnung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die übliche Bewehrung eines Balkens auf zwei Stützen.
Fig. 2 die Bewehrungsart gemäß der Erfindung, Fig. 3 die Aufteilung der Momentenfläche zur Ermittlung der Anzahl und Stärke der Bewehrungsstäbe, Fig..1 eine den sich verändernden Zugspannungen angepaßte Bewehrungseinlage in Ansicht. Fig. 5 eine Seitenansicht dazu, Fig. 6 die vorübergehende Festhaltung der nicht über die ganze Länge des Bauteiles sich erstreckenden Bewehrungsteile, Fig. 7 eine Bewehrung mit einer Oberflächenauflage, Fig.8 eine Vorrichtung zur Verbindung der Oberflächenauflage mit der eigentlichen Bewehrung. Fig. 9 eine umschnürte Bewehrung, Fig. io eine durch Wärme vorgespannte Bewehrung, Fig. i i eine Stirnansicht zu Fig. io, Fig. 12 besondere Bewehrungsglieder im Schaubild, Fig.13 die Einbringung dieser Bewehrungsglieder in einen Balken, Fig. 14 die Verbindung von Bewehrungen untereinander in Seitenansicht, Fig. 15 eine Stirnansicht dazu.
Der auf den Stützen i und 2 gelagerte Balken 3 aus Beton ist in üblicher Weise in der Zugzone mit Stahleinlagen 4. und 5 bewehrt, die über die ganze Länge des Balkens oder mindestens von Stütze zu Stütze durchlaufen und deren Anzahl und Stärke sich nach der größten, sich aus der Momentenfläche AI ergebenden Spannung s und der Haftfähigkeit der Bewehrung am Beton berechnet; es ist angenommen, daß der Balken mit einer Einzellast belastet ist. Wie oben bereits erläutert, ist hierbei ein erheblicher Teil der Stahleinlage statisch unausgenutzt.
Erfindungsgemäß wird, wie in Fig. 2 dargestellt, der gleiche, auf den Stiftzen i' und 2 gelagerte Balken 3' mit einerAnzahl von Bewehrungsgliedern 6, 7, 8 versehen, deren Zahl und Stärke sich aus der in Fig. 3 mit strichpunktierter Linie dargestellten Spannungsfläche des Längsschnitts ermitteln läßt. Bildet die Spannungsfläche beispielsweise ein Dreieck, so kann dieses Dreieck in Streifen 9, 1o, i i zerlegt werden. Die Ordinaten dieser Streifen können gleich groß gemacht werden, wodurch sich dann für jede der Einlagen 6, 7, 8 der gleiche Querschnitt ergibt. Die Einlage 6 hat dann den auf das Trapez g entfallenden Spannungsanteil aufzunehmen, die Einlage 7 den auf das Trapez io und die Einlage 8 den auf das Dreieck i i entfallenden Spannungsanteil. Die Länge der Einlagen ergibt sich aus der Basis der Trapeze bzw. des Dreiecks.
Bei dieser Art der Einlagen findet eine stufenweise Anpassung der Bewehrung an die jeweiligen Zugspannungen statt. Bei Verwendung einer in Fig.,4. und 5 dargestellten, beispielsweise T-förmigen Bewehrungseinlage 12 mit verjüngtem Steg kann man die Einlage den von Punkt zu Punkt des Bauteiles verschiedenen Zugspannungen auch stetig anpassen. Die Gestaltung einer solchen Einlage kann auch anders sein.
Wird das Betonbauteil, wie in Fig. 6 dargestellt, in einer Form oder Schalung 13 hergestellt, so können die nicht über die ganze Länge des Balkens hinweglaufenden Einlagen 7 und 8 durch Spanndrähte 13a od. dgl. vorübergehend in ihrer Stellung festgehalten werden, wobei die Spanndrähte an den V4'andungen der Form bzw. der Schalung befestigt und nach Abbinden des Betons abgetrennt werden können.
Um eine innige Verbindung der Einlagen mit dem sie umgebenden Beton herbeizuführen, kann man z. B. gemäß Fig. 7 rohrförmige Bewehrungseinlagen 14 verwenden, die mit einem schraubenlinig gewickelten Draht 15 umwunden sind. Dieser Draht kann durch Schweißung mit dem Rohr verbunden werden, wozu man sich einer Rollenelektrode 16 bedienen kann, die nach dem Prinzip eines Drehbanksupportes arbeitet.
Weiterhin kann man, wie in Fig. g dargestellt, eine rohrartige Einlage 17 mit einer im Abstand von ihr angeordneten schraubenlinienförmigen Drahtumschnürung 18 verbinden. Diese Umschnürung übt, besonders wenn sie unter Vorspannung gesetzt ist, einen Anpressungsdruck auf den die Einlage umgebenden Beton aus, so daß eine besonders innige Anhaftung des Betons an der Einlage stattfindet.
Die Oberfläche der Einlage kann zu diesem Zweck auch aufgerauht sein; dies empfiehlt sich besonders an Stellen erhöhter Zugspannungen.
Fig. io und ii zeigen eine aus einem Rohr 19 bestehende Einlage in einem Betonbalken 2o. Durch einen Rohrstutzen 21 wird ein durch die Leitung 22 zugeführtes gasförmiges oder flüssiges Heizmittel in das Rohr ig eingeführt, um dieses durch Wärme vorzuspannen.
Fig. 12 zeigt eine Reihe von Einlagen 23, die aus zylindrischen Teilen mit angesetzten Endscheiben bestehen. Werden diese Einlagen derart in einen Balken 24. eingelegt, daß sich die Scheiben an ihren Enden gegenseitig überdecken, wie es in Fig. 13 dargestellt ist, so bilden infolge des dazwischengeschalteten, druckübertragenden Betons die gesamten Bewehrungseinlagen in statischer Hinsicht eine zur Aufnahme von Zugspannungen fähige Bewehrung, deren Stärke ebenfalls den von Punkt zu Punkt des Bauteiles verschiedenen Zugspannungen angepaßt ist.
Fig. 14 und 15 zeigen eine andere Möglichkeit, die nicht über die ganze Länge des Bauteiles sich erstreckenden Bewehrungsglieder 6, 7, 8 in ihrer Lage zu sichern. Zu diesem Zweck ist die EinIage 7 .durch Stützstäbe 25 mnit der Einlage 6 und die Einlage 8 durch Stützstäbe 26 mit der Einlage 7 verbunden.
Es können auch noch, wie in Fig. 15 mit gestrichelten Linien angedeutet, Ouerverbindungsstäke 27 angeordnet sein. Die unterste Einlage 6 kann, wenn das Bauteil in einer Form oder einer Schalung hergestellt wird, in den Stirnwandungen der Schalung befestigt oder durch weitere, nicht dargestellte Stützen auf den Boden der Schalung aufgestellt werden, worauf dann der Beton eingebracht wird.

Claims

PATEN TA NS PR L CHE: i. Insbesondere auf Biegung beanspruchtes Bauteil aus Beton od. dgl. mit Bewehrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Bewehrung den aus dem Biegungsmoment sich ergebenden, von Punkt zu Punkt des Bauteiles verschiedenen Zugspannungen angepaßt ist. z. Bauteil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (12) an die Zugspannungen stetig angepaßt ist. 3. Bauteil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (6, 7, 8) stufenweise an die Zugspannungen angepaßt ist. 4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung in einzelne parallele Glieder (6. 7, 8) aufgeteilt ist, deren Länge und Stärke etwa der Basislänge und -breite von Streifen (9, io, i i) der Spannungsfläche des Längsschnitts entsprechen. 5. Bauteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungseinlagen (6, 7, 8) durch Abstandsstücke (25, 26, 27) derart miteinander verbunden sind, daß die Bewehrungseinlagen während des Einbringens des Betons in gewollten Abständen votleinander gehalten werden. 6. Bewehrungseinlage für Bauteile nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Mitteln versehen ist, welche die Haftung zwischen Beton und Bewehrung vergrößern. 7. Bewehrungseinlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in bekannter Weise an ihrer Oberfläche mit Rauhungen oder Ansätzen versehen ist. B. Bewehrungseinlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem schraubenlinienförmig gewundenen, durch Schweißung od. dgl. an ihr befestigten Draht (15) versehen ist. 9. Bewehrungseinlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Drahtumschnürung (18) in einem Abstand von der Bewehrung versehen ist. io. Bewehrungseinlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9 oder für Bauteile nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Rohr (i9) besteht, welches an einen Stutzen (21) für die Zuführung eines gasförmigen oder flüssigen Heizmittels angeschlossen ist. i i. Verfahren zum Herstellen von Bewehrungseinlagen nach Anspruch 8 oder io, dadurch gekennzeichnet, daß das Festschweißen des Drahtes (15) an dem Bewehrungskern mittels einer rollenförmigen Elektrode (16) erfolgt. 12. Verfahren zur Befestigung von Bewehrungseinlagen nach Anspruch 6, 7 oder io oder für Bauteile nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht über die ganze Länge des Bauteiles hinweglaufenden Bewehrungen (7, 8) mittels Spanndrähte (13a) od.d g1. vorübergehend an der Form oder Schalung befestigt werden. Angezogene Druckschriften: Zeitschriften »ArmierterBeton«, Mai 1918, S.82; »Beton und Eisen«, Heft 13, 1930, S.226 und 236; »Der Bauingenieur«, 1934, Sonderdruck des Aufsatzes »Das Verhalten von Eisenbeton-T-Balken«, S. 3, aus den Heften 13/14 und 17/18.