EP0025436B1

EP0025436B1 - Bewehrungselement und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: EP0025436B1
Application number: EP80900186A
Authority: EP
Inventors: Franz Bucher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1982-12-15
Also published as: DE3061288D1; US4393639A; WO1980001818A1; CA1163457A; JPS56500022A; AT359253B; ATA148479A; EP0025436A1; BE881958A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bewehrungselement für die Bewehrung der Zugzone von auf Biegung beanspruchten Stahlbetonbauteilen, mit mindestens zwei parallel verlaufenden Bewehrungsstäben, deren Längen und Anordnung auf den Momentenverlauf abgestimmt sind, wobei jeder kürzere Bewehrungsstab zumindest einen längeren Bewehrungsstab über die gesamte Länge unmittelbar berührt, und mit ihm zumindest in Abschnitten kraftüberleitend verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Der derzeitige Stand der Stahlbetonwissenschaft sieht in der klassischen Bemessungstheorie für auf Biegung beanspruchte Bauteile eine Wechselbeziehung zwischen Zug- und Druckkräften über die Schubaufnahmefähigkeit des Betons vor. Diese Annahme setzt voraus, daß der in der Zugzone des auf Biegung beanspruchten Bauteiles die Zugkräfte übernehmende Bewehrungsstahl verankernde Haftfähigkeit besitzt. Erst dann, wenn diese Haftfähigkeit gewährleistet ist, gibt der Bewehrungsstahl seine Kräft an den ihn umschließenden Beton ab, der sie über seine Schubbeanspruchbarkeit an die Betondruckzone weiterleitet.
Beispielsweise zeigt die NL-C-67478 ein derartiges Bewehrungselement aus mehreren in beliebiger Weise zu einem Bündel zusammengefaßten Rundstäben, die unterschiedliche Längen aufweist, wobei der längste Stab in der Mitte des Bündels verläuft. Die kürzeren Stäbe weisen beidseitig jeweils die volle Haftlänge auf.
Die Verankerungsfähigkeit des auf Zug beanspruchten Bewehrungsstabes im Beton ist ein wesentlicher, kostenintensiver Schwachpunkt, dessen zumindest teilweise Lösung durch Verdrillung der Stäbe (GB-A-15.946/1908), durch Profilierungen, Aufwalzungen, Verseilungen, verschweißte leiterartige Zwischenstücke (DE-C-907.587), aufgeschweißte Knotenpunktstücke, Aufstauchungen, aufgesetzte Manschetten (DE-A-1.609.910) usw. versucht wurde. Dadurch ist es auch gelungen, die Haftlänge zu verkürzen.
Ein Bewehrungselement der eingangs genannten Art zeigt die FR-A-22 68 916. Dessen unterschiedlich lange Stäbe sind durch Verbindungsmittel, wie Draht, Kunststoffhülsen oder durch Verschweißung miteinander verbunden, wobei sie zur Verringerung der Haftlänge an den Enden auf- bzw. zu Haken umgebogen sein können. Die Verbindungsmittel bzw. die Verschweißung dienen dabei in erster Linie der Herstellung einer lager-, transportier- und verlegbaren Einheit aus den gebündelten Stäben.
Auch die AT-B-309.757 beschäftigt sich damit, die Haftlänge zu verkürzen, wozu sie bei Bewehrungsmatten vorschlägt, Querstäbe innerhalb der am Ende der Längsstäbe angewandten Hälfte der Haftlänge anzuordnen.
Eine Möglichkeit, auf die Haftlängen der kürzeren Bewehrungsstäbe vollständig zu verzichten und auf diese Weise hochwertigen Bewehrungsstahl einzusparen, zeigt die AT-B-310.397. Danach werden Kurzbewehrungen, die aus Stahl minderer Qualität hergestellt werden können, zumindest an den Enden der Bewehrungsstäbe aufgeschweißt. Es verbleibt jedoch die Notwendigkeit, diese Kurzbewehrungen zu erzeugen und anzuschweißen.
Es ist auch bereits bekannt, Bewehrungsstäbe durch Bündel von zumindest drei gleich langen dünneren Bewehrungsstäben zu ersetzen (AT-B-230.074), wobei die Stäbe des Bündels einander berühren und auch hier eine Verbindung, beispielsweise als Verschweißung, an einigen Stellen oder über die gesamte Länge vorgesehen ist.
Die Aufteilung des Einzelstabes in verschweißte Bündel aus gleich langen Stäben bringt verschiedene Vorteile mit sich : Oberflächenvergrößerung, Knickfestigkeitserhöhung, günstigeres Trägheits- und Widerstandsmoment, Beschränkung auf wenige Durchmesser, sowie, beim Ersatz von Stäben mit großen Durchmessern, auch geringere Gestehungskosten, da diese gegenüber mehreren Stäben des mittleren Durchmesserbereiches beträchtliche Preiszuschläge aufweisen. Der letztgenannte Vorteil tritt bei Bewehrungsstäben mit hoher Stahlqualität besonders in Erscheinung. Die aus der AT-B-230.074 bekannte Lehre der Bündelung drei oder mehr gleich langer Stäbe kann jedoch nicht unmittelbar auf das Problem der Haftlängenverkürzung übertragen werden, da deren Verbindung im wesentlichen nur dem einfachen Zusammenhalt dient.

Aufgabe der Erfindung

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, ein Bewehrungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf jegliches zusätzliche Verankerungsmittel verzichtet werden kann und somit eine weitere Einsparung vorgenommen werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Bewehrungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Verbindungen zwischen je zwei Bewehrungsstäben so bemessen sind, daß die auf die kürzeren Bewehrungsstäbe einwirkenden Zugkräfte jeweils vollständig in den nächstlängeren Bewehrungsstab eingeleitet werden, so daß im Endpunkt jedes Bewehrungsstabes die Zugkraft gleich Null ist.
Ein derartiges Bewehrungselement unterscheidet sich somit auch wesentlich von bekannten Gitterträgern, Bewehrungsmatten od. dgl., bei denen die zur Momentenabdeckung erforderlichen Zusatzbewehrungsstäbe mit dem vorschriftsmäßigen Mindestabstand zu den Längsbewehrungsstäben angeordnet und mit den Bügeln bzw. Querstäben verschweißt sind, die untereinander, ebenfalls nur mit einem Mindestabstand zueinander, vorgesehen sein können. Die Verbindung zwischen Längs- und Zusatzstäben beschränkt sich daher - geometrisch gesehen - nur auf Schweißpunkte an den Querstäben.
Die für die vollständige Kraftüberleitung aus den zu entlastenden Bewehrungsstäben erforderliche Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungen ist jedoch in jedem Fall größer als bei Punktverbindungen zwischen Längs- und Querstäben, bei denen zudem der Weg des Kraftflusses über Querstäbe noch verlängert wird, sodaß auch noch nicht zu vernachlässigende Momentenbeanspruchungen aus exzentrischer Zugkrafteinwirkung hinzuzuzählen sind.
Beim erfindungsgemäßen Bewehrungselement wird durch die unmittelbare Berührung der Bewehrungsstäbe die Möglichkeit geschaffen, Verbindungen zu erzielen, die der einzutragenden Zugkraft zumindest äquivalent sind, da die Länge und Anzahl der Verbindungen beliebig gewählt werden können.
Weiters wird der Kraftfluß fließend in den weiterleitenden Bewehrungsstab eingebunden, wobei die Querkomponente auf das Mindestmaß, nämlich die Summe der Halbmesser der beiden Bewehrungsstäbe, und damit auch die Momentenbeanspruchungen aus der exzentrischen Zugkrafteinwirkung reduziert sind.
Wesentlich ist auch, daß bei einem Bewehrungselement, das aus mehr als zwei Bewehrungsstäben besteht, die Querschnittsflächen der Verbindungen zwischen einem Bewehrungsstab, der bereits mit mindestens einem kürzeren Bewehrungsstab verbunden ist, und einem längeren Bewehrungsstab größer sein müssen als bei einem zweistabigen Bewehrungselement. In diesem Fall muß nicht nur die Kraft aus einem Bewehrungsstab übergeleitet werden, sondern auch die Kraft, die von dem bzw. den kürzeren Bewehrungsstäben bereits aufgenommen worden ist, das heißt, daß die Zugkraft- übernahmsfähigkeit der Verbindungen sich nach der Gesamtquerschnittsfläche dieser kürzeren Bewehrungsstäbe richten muß. Eine einfache Kraftüberleitung findet bei mehrstabigen Bewehrungselementen in diesem Fall nur jeweils in den Endbereichen eines mittleren Bewehrungsstabes statt.
Da das Ausmaß der Zugkraftüberleitung von der Stelle des größten Momentes zu den beiden Enden des Bewehrungsstabes hin zunimmt, kann in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, entweder den Abstand zwischen gleich langen Verbindungsabschnitten im Endbereich kleiner oder bei gleichem Abstand deren Längen und damit deren Zugkraftübernahmefähigkeit größer auszubilden.
Aus Herstellungsgründen ist jedoch der Wechsel zwischen jeweils gleich langen Verbindungsabschnitten und jeweils gleich langen Abständen, in denen einander die Stäbe nur berühren, vorzuziehen, wobei von den Endbereichen aus zur Stelle des größten Momentes die Mindesterfordernisse zunehmend übersteigende Querschnittsflächen der Verbindungsabschnitte erhalten werden. Die Verbindungen können bevorzugt, wie erwähnt, durch Verschweißen erzeugt werden. In einer Ausführung ist dabei vorgesehen, daß an jeder Schweißstelle zumindest eine Schweißperle erstarrt ist, die aus einem vor der Widerstandsschweißung zwischen die Bewehrungsstäbe in an sich bekannter Weise eingeführten Draht geschmolzen ist, dessen Durchmesser unter dem der Bewehrungsstäbe liegt. Die Anzahl der Schweißperlen und damit der eingeführten Drähte richtet sich nach dem Ausmaß der gewünschten Kraftüberleitung. Reicht die Verbindung über eine Schweißperle nicht aus, so können auch zwei oder mehr Schweißperlen in Längsrichtung des Bewehrungselementes hintereinander vorgesehen sein, von denen jede aus einem Draht geschmolzen und erstarrt ist.
Zur Herstellung jeder Verbindung werden dabei, in der Stromdurchflußrichtung gesehen, insgesamt drei Stäbe - die beiden Bewehrungsstäbe und der dazwischenliegende Draht - miteinander verschweißt, zwischen denen jeweils nur eine Punktberührung stattfindet, wobei die dadurch und auf Grund seines geringeren Durchmessers extrem hohe Stromdichte im mittleren Draht dessen völlige Aufschmelzung zu einer Schweißperle bewirkt. Je nach Durchmesser der beiden Bewehrungsstäbe werden diese während des Schweißvorganges im Umgebungsbereich höchstens geringfügig erweicht, und die Schweißperle verfließt in den beiden Hohlkehlen längs der Berührungslinie der beiden Bewehrungsstäbe. Die höchstens geringe Aufschmelzung der Bewehrungsstäbe selbst hat weiters auch nur einen höchstens geringen Einfluß auf die Eigenschaften des Bewehrungsstahles, sodaß vor allem hochwertige Stähle verarbeitbar sind, deren Verschweißung auch bei Baustahlmatten immer schon mit Problemen verbunden war.
Dadurch können auch Bewehrungselemente erzeugt werden, bei denen zumindest einer der eingeführten Drähte zumindest einseitig über die Bewehrungsstäbe vorsteht. Dies wird dadurch erreicht, daß der Draht um einen das für die Herstellung der Schweißverbindung benötigte Ausmaß übersteigenden Betrag zwischen die Bewehrungsstäbe eingeschoben wird, der sich nach dem gewünschten Abstand des Bewehrungselementes zur Betonschalung richtet. Weisen die Bewehrungsstäbe verschiedene Durchmesser auf, so beträgt der Durchmesser des eingeführten Drahtes das 0,2-bis 0,9-fache des Durchmessers des dünnsten Bewehrungsstabes, vorzugsweise das 0,4-0,5-fache. Läßt man den Draht einseitig vorstehen, kann dadurch vor allem ein Abstandhalter, beispielsweise zu einer Betonschalung, gebildet werden. Läßt man den Draht beidseitig vorstehen, so können die vorstehenden Teile zur Verbesserung der Verankerung im Beton verwendet werden.
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bewehrungselementes, bei dem zwischen zwei einander gegenüberliegenden Schweißelektroden zwei Bewehrungsstäbe mit Abstand zueinander hindurchgeführt werden, und bei dem zwischen die Bewehrungsstäbe zumindest ein Draht eingeführt und anschließend die Verschweißung durchgeführt wird, wobei jeder Draht zu einer Schweißperle schmilzt, und die beiden Bewehrungsstäbe durch den Preßdruck der Elektroden zueinander bewegt und durch die erstarrende(n) Schweißperle(n) einander berührend fixiert werden, läßt sich besonders vorteilhaft in automatischen Fertigungsanlagen mit taktweisem Vorschub anwenden, wie sie bisher für die Matten- oder Gitterträgerherstellung verwendet werden. In diesem Fall wird jeder eine Schweißperle bildende Draht von einer Rolle abgezogen und diskontinuierlich senkrecht zu den Bewehrungsstäben zwischen diese eingeführt, wobei unmittelbar nach dem Schweißvorgang durch den Vorschub des Bewehrungselementes jede erstarrende Schweißperle vom zugeführten Draht abgebrochen wird, soferne der Draht höchstens einseitig über die Bewehrungsstäbe vorsteht. Soll der Draht beidseitig vorstehen, wird er vor Beginn des Vorschubtaktes abgetrennt. Insbesondere für die Verwendung des vorstehenden Drahtes als Abstandhalter ist vorgesehen, daß der eingeführte Draht aus einem nicht rostenden Material besteht, um eine Nachbehandlung zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Bewehrungselement ist nicht nur als Einzelelement, sondern auch als Teil eines Bewehrungsgebildes einsetzbar. Beispielsweise ergibt sich dadurch die Möglichkeit, Bewehrungsmatten herzustellen, bei denen die Länge der zusätzlichen, kürzeren Bewehrungsstäbe nicht wie bisher von der Maschenweite der Querstäbe abhängig gemacht werden muß, da an den Enden ein Schweißknoten erforderlich ist, sondern tatsächlich dem Momentenverlauf angepaßt werden kann.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Es zeigen :

Figur 1 einen auf Biegung beanspruchten und auf zwei Endauflagern liegenden Stahlbetonbauteil mit einem schematisch eingezeichneten erfindungsgemäßen Bewehrungselement und mit dem Momentenverlauf ;
Figur 2 einen Schnitt durch das Bewehrungselement nach Fig. 1 ;
Figur 3 den Abschnitt A des Bewehrungselementes nach Fig. 1 ;
Figur 4a bis 4d weitere Ausführungsbeispiele von Bewehrungselementen ;
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel ;
Figur 6 Stirnansichten von räumlichen Bewehrungselementen mit einem (Fig. 6a) bzw. zwei (Fig. 6b) erfindungsgemäßen Bewehrungselementen ;
Figur 7 die Draufsicht auf eine Bewehrungsmatte mit zwei erfindungsgemäßen Bewehrungselementen ;
Figur 8 eine Draufsicht auf ein Bewehrungselement nach Fig. 4a bei der Herstellung mit zwei Schweißstellen, von denen eine vor und eine nach dem Schweißvorgang dargestellt ist ;
Figur 9 vergrößert eine Schweißstelle im Augenblick des Schweißvorganges mit eingezeichnetem Stromwege;
Fig. 10 eine Seitenansicht der Fig. 8 mit schematischer Zuführeinrichtung für den Draht ; und
Figur 11 eine vergrößerte Darstellung des Gitterträgers von Fig. 6b mit Abstandhalter zur Betonschalung.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen

Ein durch Auflager 11 gestützter Stahlbetonbauteil nach Fig. 1 weist ein der Anschaulichkeit halber nur schematisch und in Draufsicht dargestelltes Bewehrungselement 10 mit Bewehrungsstäben 1, 2, 3, 4, 5 auf, die in der Zugzone des Stahlbetonbauteiles angeordnet sind.
Die Bewehrungsstäbe 2 bis 5 sind dabei entsprechend den gegen die Auflager 11 abnehmenden Momenten M in der Länge abgemindert, sodaß Bewehrungsstahl eingespart wird. Die Bewehrungsstäbe 2 bis 5 berühren zumindest einen längeren Bewehrungsstab 1 bis 4 in der gesamten Länge. Um auf Endverankerungsmittel verzichten zu können, werden die auf die kürzeren Bewehrungsstäbe 2 bis 5 einwirkenden Kräfte jeweils vollständig in den nächstlängeren Bewehrungsstab 1 bis 4 eingeleitet.
Für die Kraftüberleitung sind Abschnitte 6 zweier Bewehrungsstäbe 1 bis 5 miteinander verschweißt. Die Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungen 7 zwischen zwei Bewehrungsstäben weist eine zur vollständigen Kraftüberleitung zumindest ausreichende Größe auf, sodaß in den Endpunkten jedes kürzeren Bewehrungsstabes 2 bis 5 die Zugkraft abgebaut und daher Null ist. Beispielsweise können die Gesamtquerschnittsflächen der Verbindungen zwischen zwei Bewehrungsstäben proportional zur Querschnittsfläche des bzw. der zu entlastenden kürzeren Bewehrungsstäbe 2 bis 5 sein. Besteht das Bewehrungselement 10 nur aus zwei Bewehrungsstäben 1, 2, so richtet sich die Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungen nach der Querschnittsfläche des kürzeren Bewehrungsstabes 2. Besteht das Bewehrungselement 10 jedoch aus mehr als zwei Bewehrungsstäben, so gilt die vorstehende Beziehung nur für den kürzesten und die Endabschnitte der längeren Bewehrungsstäbe, während in jedem mittleren Abschnitt der längeren Bewehrungsstäbe die Gesamtquerschnittsflächen der Verbindung entsprechend der Summe der Querschnittsflächen aller jener kürzeren Bewehrungsstäbe sind, aus denen die fortlaufende Kraftüberleitung auf den längeren Bewehrungsstab erfolgt.
Am Beispiel der Fig. 2 und 3 wird diese Beziehung näher erläutert. In Fig. 3 (Abschnitt A aus Fig.1) sind die Endabschnitte von drei Bewehrungsstäben 2, 3, 4, sowie der diese überragende längste Bewehrungsstab 1 dargestellt, Verbindungsabschnitte 6 wechseln mit unverbundenen Abschnitten 8. Die Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungen 7 zwischen den äußersten Bewehrungsstäben 3 bzw. 4 und inneren Bewehrungsstäben 1 bzw. 2 richtet sich nach den Querschnittsflächen der Bewehrungsstäbe 3 bzw. 4, während die Verbindungen 7 zwischen den beiden inneren Bewehrungsstäben 1, 2 in dem Bereich, der von dem äußeren, kürzeren Bewehrungsstab 4 überdeckt wird, zur überleitung der Kräfte nicht nur aus dem Bewehrungsstab 2, sondern auch aus dem Bewehrungsstab 4 geeignet ausgebildet sein müssen. Die Gesamtquerschnittsfläche der Verbindungen 7 zwischen den Bewehrungsstäben 1, 2 richten sich daher in diesem Bereich nach der Summe der Querschnittsflächen der beiden zu entlastenden Bewehrungsstäbe 2 und 4, im Endabschnitt hingegen müßten sie nur mehr der Querschnittsfläche des Bewehrungsstabes 2 entsprechen. Da jedoch eine Überdimensionierung der Querschnittsflächen der Verbindungen 7 keine Nachteile mit sich bringt, können aus vereinfachten Herstellungsgründen die Querschnittsflächen aller Verbindungen 7 glaich und zumindest entsprechend der größten Beanspruchung bemessen sein.
Die Bewehrungsstäbe 1 bis 5 bestehen aus Bewehrungsstahl insbesondere mit hoher Zugfestigkeit. Die Verbindungen 7 der Bewehrungsstäbe 1 bis 5 untereinander wird vorzugsweise durch eine Preß-Widerstandsschweißung bewirkt. Schematisch ist dies in den Fig. bis 10 dargestellt. Pro Schweißebene werden zwei Bewehrungsstäbe 1, 2 gleichen oder verschiedenen Durchmessers zwischen einem Elektrodenpaar 20 mit Abstand zueinander hindurchgeführt. Die Elektroden können in Richtung der Pfeile P bewegt werden. Nach Fig.8 wird zwischen die beiden Bewehrungsstäbe 1, 2 vor dem Schweißvorgang zumindest ein Draht 18 zugeführt, dessen Durchmesser geringer als der des dünneren Bewehrungsstabes 2, vorzugsweise etwa nur das 0,4-bis 0,5-fache beträgt. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, wird der Draht 18 in dieser Ausführung so weit zwischen die Bewehrungsstäbe 1, 2 eingeführt, daß sein Ende nicht nach der anderen Seite vorsteht. Er kann jedoch bevorzugt, wie Fig. 5 oder 11 zu entnehmen ist, auch um ein bestimmtes Ausmaß über die Bewehrungsstäbe vorstehen, sodaß due vorstehenden Teile als Abstandhalter 19 zu einer Betonschalung 15, wodurch sich daher die Anordnung eigener Abstandhalter erübrigt, und/oder als Verankerungsteile 24 zur Verbesserung der Verankerung im Beton dienen. Beim Schweißvorgang verschmilzt jeder zwischen den Bewehrungsstäben 1, 2 eingeführte Draht 18 zu einer Schweißperle 12 (Fig. 3, 5, 8), die unter Einwirkung des Elektrodenpreßdruckes in die beiden Berührung der Stäbe sich bildenden Hohlkehlen 14 fließt und nach der Erstarrung die beiden Stäbe verbindet. In Fig. 9 ist schematisch der Stromfluß 17 dargestellt. Zwischen den Elektroden 20 und den Stäben 1, 2 liegt eine Linienberührung vor. Die schematisch angedeuteten Stromflußlinien verlaufen in den Bewehrungsstäben 1, 2 etwa tonnenförmig, werden jedoch jeweils am Übergang zum Draht 18 auf einen Punkt 16 konzentriert. Da der Widerstand in den beiden Stäben 1, 2 im Vergleich zum Widerstand im Draht 18 relativ gering ist, werden die Stäbe 1, 2 wesentlich weniger erwärmt, bzw. der Draht 18 wird so hoch erhitzt, daß er zur Schweißperle 12 verschmilzt. Dies wird außerdem noch durch den hohen Übergangswiderstand in den Punkten 16 beschleunigt, sodaß die Stäbe 1, 2 nur im unmittelbaren Umgebungsbereich der Punkte 16 erweicht werden. Die derart erzeugte Schweißverbindung beeinflußt daher die Stahlqualität der Bewehrungsstäbe 1, 2 in einem höchstens geringen, in jedem Fall jedoch vernachlässigbaren Ausmaß. Pro Schweißstelle kann auch mehr als ein Draht 18 zugeführt werden, wenn die überzuleitende Kraft die Aufnahmefähigkeit einer erstarrten Schweißperle übersteigt, so etwa, wie in Fig. 3 strichliert dargestellt, zwei weitere Drähte 18. Dadurch ist es auch möglich, die Kraftüberleitungsfähigkeit einzelner Verbindungen 7 unterschiedlich zu gestalten, indem nicht alle Drähte 18 bei jedem Arbeitstakt vorgeschoben und in Schweißperlen 12 verschmolzen werden. Die verschweißte Stelle in Fig. 8 zeigt beispielsweise nur zwei Schweißperlen 12. Auf diese Art und Weise kann etwa die früher erwähnte Anpassung der Festigkeit der Schweißverbindung in Bewehrungselementen 10 erfolgen, bei denen an den Enden der kürzeren Stäbe höhere Zugkräfte überzuleiten sind als im Mittelbereich. Jeder Draht 18 kann, wie in Fig. 10 dargestellt, von einer Rolle 21 abgezogen werden.
Die Fig. 4 zeigt weitere Ausbildungsvarianten des Bewehrungselementes'10 in Stirnansichten. Die Fig. 4a stellt ein zweistabiges Bewehrungselement dar, bei dem ein dickerer Bewehrungsstab 1 mit einem dünneren und kürzeren Bewehrungsstab 2 kombiniert ist. Nach Fig. 4b ist ein weiterer Bewehrungsstab 3 angeschlossen. Fig.4c zeigt ein Bewehrungselement aus vier gleich dicken Bewehrungsstäben, wobei zwei längste Stäbe 1 mit kürzeren Stäben 2 und 3 verbunden sind, und in Fig. 4d sind fünf Bewehrungsstäbe 1 bis 5, von denen der längste Stab 1 einen größeren Durchmesser aufweist, L-förmig angeordnet.
In Fig. 5 sind vier Bewehrungsstäbe 1, 2, 3, 4 und zwei einander kreuzende Drähte 18 gezeigt, die während des Schweißvorganges zu Schweißperlen 12 verschmelzen. Die Drähte 18 können dabei an allen vier Seiten über die Bewehrungsstäbe vorstehen, wobei die vorstehenden Teile Abstandhalter 19 oder Verankerungsteile 24 bilden können.
Die Fig. 6, 7, 11 zeigen weitere Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bewehrungselementes 10. In Fig. 6a und 6b sind räumliche Bewehrungsgebilde 13, etwa Gitterträger, dargestellt, wobei in Fig. 6a ein einzelnes dreistabiges Bewehrungselement 10, in Fig. 6b zwei zweistabige Bewehrungselemente 10 als Untergurt dienen. Als besonderer Vorteil tritt dabei in Erscheinung, daß jeder Bewehrungsstab 2, 3 entsprechend der Momentenlinie enden kann und nicht an die Bügel des Gitterträgers gebunden ist, da an seinen Enden bereits alle Kräfte abgeleitet sind.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6b zeigt vergrößert Fig. 11. Hier sind erfindungsgemäße Bewehrungselemente 10 in einen Gitterträger 13 eingesetzt, in denen sie die Untergurtbewehrung bilden. Wie erwähnt, bilden die vorstehenden Teile des Drahtes 18, die nicht zu Schweißperlen verschmolzen sind, Abstandhalter 19.
Ein weiteres Beispiel für Bewehrungselemente, deren Bewehrungsstäbe in Anpassung an einem Momentenverlauf abgelängt sind, zeigt Fig. 7, in der eine Bewehrungsmatte 22 dargestellt ist, bei der zwei Längsstäbe 1 zu erfindungsgemäßen Bewehrungselementen ergänzt sind. Diese Bewehrungselemente weisen durchgehende Längsstäbe 1 und kürzere Zusatzstäbe 2 und 3 auf. Hieraus wird besonders deutlich, daß das Ende jedes kürzeren Bewehrungsstabes 2, 3 nicht mit einem Querstab der Matte zusammenfallen muß.
Vorzugsweise ist der längste Bewehrungsstab 1 zumindest annähernd zentral angeordnet (Fig. 1 bis 3, 4d, und 7).
Das erfindungsgemäße Verfahren der Zuführung von Drähten 18 zwischen die Bewehrungsstäbe und deren Verschmelzung zu Schweißperlen 12 bei gleichzeitiger Annäherung der Bewehrungsstäbe 1, 2 durch den Preßdruck der Elektroden 20 läßt sich in einer automatischen Fertigungsanlage besonders leicht und rationell bewerkstelligen. Die Abtrennung jedes Drahtes 18 erfolgt, soferne er höchstens einseitig übersteht, in einfacher Weise durch den Vorschub des Bewehrungselementes durch die Fertigungsanlage, da der in Vorschubrichtung unbewegliche Draht 18 dabei von der in Erstarrung begriffenen Schweißperle 12 gelöst wird. Werden erfindungsgemäße Bewehrungselemente in einer automatischen Fertigungsanlage in Bewehrungsmatten 22 oder Gitterträger 13 eingearbeitet, erfolgt diesvorteilhaft in der Weise, daß zusätzliche Bewehrungsstäbe 2, 3 parallel zugeführt und an einem Längsbewehrungsstab 1 der bereits verschweißten Matte 22 bzw. des bereits verschweißten Trägers 13 befestigt werden. Hiezu ist etwa am Ende der Fertigungsanlage ein zusätzliches Elektrodenpaar sowie eine Zuführung für jeden Draht 18 angeordnet. Weiters ist zur Anpassung an den Momentenverlauf noch eine eigene Verschubeinrichtung sowie eine Schneideeinrichtung für jeden Stab 2, 3 vorgesehen, die den jeweiligen Anforderungen entsprechend steuerbar sind.

Claims

1. Bewehrungselement für die Bewehrung der Zugzone von auf Biegung beanspruchten Stahlbetonbauteilen, mit mindestens zwei parallel verlaufenden Bewehrungsstäben (1-5), deren Längen und Anordnung auf den Momentenverlauf abgestimmt sind, wobei jeder kürzere Bewehrungsstab (2-5) zumindest einen längeren Bewehrungsstab (1-4) über die gesamte Länge unmittelbar berührt, und mit ihm zumindest in Abschnitten kraftüberleitend verbunden, vorzugsweise verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (7) zwischen je zwei Bewehrungsstäben (1-5) so bemessen sind, daß die auf die kürzeren Bewehrungsstäbe (2-5) einwirkenden Zugkräfte jeweils vollständig in den nächstlängeren Bewehrungsstab (1-4) eingeleitet werden, so daß im Endpunkt jedes Bewehrungsstabes die Zugkraft gleich Null ist.

2. Bewehrungselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jeweils gleich lange Verbindungsabschnitte (6) und jeweils gleich lange unverbundene Abschnitte (8) aneinander abwechseln.

3. Bewehrungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei miteinander verbundenen Bewehrungsstäben (1, 2, 3, 4, 5) der längste Bewehrungsstab (1) zumindest annähernd zentral angeordnet ist.

4. Bewehrungselement nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Verbindungsabschnitt (6) zumindest eine Schweißperle (12) erstarrt ist, die aus einem vor der Verschweißung zwischen die Bewehrungsstäbe (1, 2, 3, 4, 5) eingeführten Draht (18) geschmolzen ist, dessen Durchmesser unter dem der Bewehrungsstäbe (1, 2, 3, 4, 5) liegt.

5. Bewehrungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der eingeführten Drähte (18) zumindest einseitig über die Bewehrungsstäbe vorsteht.

6. Bewehrungselement nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Bewehrungsstäbe verschiedene Durchmesser aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jedes eingeführtes Drahtes (18) das 0,2- bis 0,9-fache des Durchmessers des dünnsten Bewehrungsstabes beträgt.

7. Bewehrungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeführte Draht (18) aus einem nicht rostenden Material besteht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Bewehrungselementes nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß .zwischen zwei einander gegenüberliegenden Schweißelektroden (20) Bewehrungsstäbe (1, 2 ...) mit Abstand zueinander hindurchgeführt werden, daß zwischen die Bewehrungsstäbe (1, 2 ...) zumindest ein Draht (18) eingeführt und anschließend die Verschweißung durchgeführt wird, wobei jeder Draht (18) zu einer Schweißperle (12) schmilzt, und die Bewehrungsstäbe (1, 2 ...) durch den Preßdruck (P) der Elektroden (20) zueinander bewegt und durch jede erstarrende Schweißperle (12) einander berührend fixiert werden.