WO2021052718A1 - Method of reinforcing a reinforced concrete component - Google Patents

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WO2021052718A1
WO2021052718A1 PCT/EP2020/073661 EP2020073661W WO2021052718A1 WO 2021052718 A1 WO2021052718 A1 WO 2021052718A1 EP 2020073661 W EP2020073661 W EP 2020073661W WO 2021052718 A1 WO2021052718 A1 WO 2021052718A1
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reinforcement
reinforcing steel
individual
steel bars
elements
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PCT/EP2020/073661
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Franz HÄUSSLER
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Häussler Innovation GmbH
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    • E04C5/16—Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an individual reinforcement of a future reinforced concrete component from prefabricated reinforcement elements.
  • a structural engineer creates a reinforcement plan for a reinforced concrete component, ideally with optimized steel quantities and product-neutral, often already electronically in 3D with the help of a round steel module within a CAD program.
  • this reinforcement plan the reinforcement of a reinforced concrete component is created on site or in the precast plant and then the reinforced concrete component is manufactured.
  • Such a reinforcement plan contains the position and quantity of the reinforcing steel bars to be laid in the upper and lower planar basic reinforcement as well as the additional reinforcement elements such as spacers, hooks, curved bars, baskets and the like arranged in between.
  • Such a reinforcement plan which is already electronically available in three dimensions, is often converted into 2D plans and printed out on paper.
  • the applicant also knows individualized reinforcement elements in the form of uniaxial, roll-out reinforcing steel rod mats, in which a large number of parallel reinforcing steel rods are connected to one another over their length at several points by means of statically non-acting bands and rolled up into a roll, transported and placed in the resulting component where they just have to be rolled out.
  • This object is achieved in a method for generating an individual reinforcement of a reinforced concrete component from predominantly prefabricated reinforcement elements in that it has at least the following steps: reading in a first reinforcement plan, based on reinforcing steel bars, of the future reinforced concrete component having a flat basic reinforcement; - Conversion of the two-dimensional basic reinforcement into a modified basic reinforcement, which has reinforcing steel bars that are not limited in length in such a way that there are no overlaps of bars within the basic reinforcement; - Calculation of a plurality of individual reinforcement elements from the modified basic reinforcement and the first reinforcement plan, also changing the individual reinforcing steel bars with regard to their number, shape, length, diameter, position, steel quality and as well specifying a laying sequence for creating an individual reinforcement plan.
  • the conversion according to the invention is initially carried out via the step of a computational determination of a modified basic reinforcement of the component, in which the reinforcing steel bars provided by the planner are converted into those that extend continuously from one side of the future component to the opposite.
  • the modified basic reinforcement of the respective reinforcement layers of the future reinforced concrete component thus has reinforcing steel bars of any length parallel to one another without overlapping.
  • the reinforcing steel bars can therefore also be selected as long as desired, regardless of whether such extremely long bars are actually available.
  • the other reinforcement parts of the first reinforcement plan between the two basic reinforcements are initially not changed.
  • a plurality of individual reinforcement elements is calculated from this modified basic reinforcement and the other reinforcement parts of the first reinforcement plan.
  • the reinforcing steel bars determined for these may differ in terms of number, shape, length, diameter, position, steel quality from those of the first reinforcement plan in that a laying sequence is specified or additional or other welding points are provided. They may also contain the other reinforcement parts, provided that this also makes it easier and faster to lay them.
  • the method according to the invention increases the ability to lay the reinforcement with great advantage at the expense of a higher amount of material. This is done in particular by the fact that the method determines structurally undisturbed areas that are easy to reinforce and provides these areas with reinforcement elements that can be laid easily, quickly and as uncomplicatedly as possible, which are extended into the disturbed areas with additional reinforcement elements if necessary, which increases the use of material.
  • This method can be used with great advantage, in particular, for so-called BIM (building information modeling) components, i.e. for those that represent a building or its parts in digital form. This is especially true when an IFC format is used.
  • BIM building information modeling
  • an implementation-optimized reinforcement solution is created from a quantity-optimized reinforcement solution, with computational effort.
  • the implementation-optimized reinforcement solution is implemented, in particular, in reinforcement bodies produced on a site-specific basis.
  • the method according to the invention can contain the following additional steps, with all steps of the method preferably being carried out with the aid of a computer, if possible: minimizing the number of reinforcement elements in the individual reinforcement plan, fixing an individual reinforcement element with regard to the type and arrangement of the reinforcing steel bars in the individual reinforcement plan; - Generation of a machine data set for the production of at least one calculated individual reinforcement element; - Transfer of the machine data set to a production machine and production of at least one individual reinforcement element; - Creation of the individual reinforcement on site at a construction site.
  • the last three steps are not a mandatory part of the process.
  • the method preferably also carries out a collision check of the bars, so that the changes with regard to number, shape, length, position and laying sequence cannot lead to problems.
  • the method selects the type of reinforcement elements to be manufactured or used from the uniaxial reinforcement meshes, in particular the roll-out uniaxial reinforcement steel rod mats, the biaxial reinforcement mats, the edge cages, the connection cages, the welded reinforcement cages and the individual reinforcement steel bars.
  • This also makes it possible to use plate reinforcement.
  • These are static reinforcement solutions that consist of a large number of different bars in terms of diameter, length and spacing combined in a plate-like concrete casing. Spacers and other additional reinforcements located between the two basic reinforcement layers can also be integrated, but this is not mandatory.
  • each of the upper and lower basic reinforcement has two layers of meshes which are oriented orthogonally to one another.
  • Biaxial or drawing mats are used if they are at the respective Construction site can be used more advantageously.
  • Edge and connection cages are used to connect the individual reinforcement elements or to connect plate reinforcements and wall reinforcements, which enable significant time savings compared to laying and bending individual connecting steel bars.
  • these baskets are not standardized, but are individually calculated and manufactured for each construction site and which optimally correspond to the local connection and boundary conditions.
  • additional reinforcements are in particular spacers, but also non-changeable, steel-optimized reinforcing steel bars of the original calculation.
  • the method according to the invention solves the question of overlaps or joints, as described below, in particular by means of changes.
  • the modified basic reinforcement for generating the individual reinforcement elements is changed according to the invention in particular by extending at least one reinforcing steel bar compared to the original reinforcement plan by adding sacrificial or purely constructive additional material.
  • Sacrificial material refers to additional material not included in the calculations of the original reinforcement plan.
  • an extension of Reinforcing steel bars are provided in order to be able to connect reinforcement meshes with the edge or connection cages or to guide a reinforcing steel bar to the next assembly line or to the next assembly rod in order to enable attachment to at least two assembly elements without the need for additional individual connecting steel rods.
  • Reinforcement elements that have to ensure sufficient overlap of a reinforcement joint after an obstacle to be overcome also have an extension.
  • such an extended reinforcement element is one that is the extension itself, i.e. two individual reinforcement elements such as uniaxial roll mats, which cannot be rolled out together because they are separated by an obstacle, to be connected to one another by overlapping.
  • the offset takes place in particular by the diameter of a reinforcing steel bar, whereby two adjacent mats (reinforcing elements) can be laid overlapping without the reinforcing steel bars coming to rest on top of one another.
  • overlap reinforcement elements in particular in the form of correspondingly short axially designed overlap meshes made of parallel reinforcing steel bars, which are connected with assembly elements and which are each placed overlapping between adjacent butting reinforcement meshes.
  • Assembly elements are statically ineffective strips in the case of single-axis reinforcement meshes, statically effective or ineffective assembly rods in the case of one-axis or two-axis mats.
  • two or more reinforcement elements can also be produced and transported connected to one another by means of continuous assembly elements, which are separated by severing the assembly elements only when they are laid on site in, in particular, appropriately marked areas.
  • the method according to the invention provides for moving reinforcing steel bars and / or adding additional reinforcing steel bars, possibly with a reduction in the Diameter of the reinforcing steel bars concerned, provided that they are otherwise too far apart for safe access by a worker, for example when concreting the reinforced concrete component.
  • the basic principle of the invention is used to simplify and accelerate the installation of the reinforcement elements using additional material by generating a planning optimized for installation from a planning that is optimized in terms of quantity. This is preferably done electronically.
  • elongated reinforcing steel bars are connected in the area of the sacrificial material to an optionally also elongated assembly element such as a band or a rod. If the original ends of the extended reinforcing steel bars are in areas where welding is not permitted, it is not possible to weld the connecting assembly straps in the area concerned. Accordingly, the ends of the reinforcing steel bars would disadvantageously end unconnected and loose.
  • An extension of the reinforcing steel bars by a purely constructive and statically not to be considered length enables welding in this area and thus the attachment of assembly elements connecting the reinforcing steel bars to one another.
  • the individual reinforcement elements are also calculated with cutouts, with additional individual reinforcing steel bars being inserted by calculation for the irons that are omitted in the area of the cutout. If necessary, these are extended in order to be attached to two mounting elements. Recesses may be necessary because of holes or depressions or wall connections or the like that protrude vertically into the reinforcement layer. At these points only the assembly tapes are rolled out, the reinforcing steel bars additionally provided according to the invention then ensure that forces are passed on around these obstacles. The required addition of material is in turn compensated for by a considerable saving of time during construction.
  • the method according to the invention also provides that the length of the reinforcing steel bars is calculated so that reinforcement meshes and edge cages can be connected by reinforcing steel bars of the reinforcement mat overlapping into the edge cages. In this way, reinforcement mats and edge cages can be connected to one another without the need to use additional reinforcing steel bars.
  • individual additional bars for reinforcement elements that are not or cannot be integrated into them are also possible.
  • the reinforcement elements can also be prefabricated if a reinforcing steel bar cannot be integrated into a prefabricated reinforcement element for production or reinforcement reasons.
  • the manual addition of the corresponding reinforcing steel bar ensures that the reinforcement required from a static point of view continues to be ensured.
  • the method according to the invention also provides that individual reinforcement elements are fixed in type, shape, position or configuration when they are generated from the modified basic reinforcement.
  • the actual conditions on the construction site are sometimes different than previously calculated.
  • the resulting need to change parts of the reinforcement is done by regenerating the reinforcement elements from the modified basic reinforcement and the other reinforcements from the first reinforcement plan, although the fixed reinforcement elements can no longer be changed. This prevents changes in a large number of reinforcement elements due to a local change with great advantage.
  • Fig. 1 in three sub-figures a), b) and c) a schematic
  • Fig. 2a-d Details of re-planned individual reinforcement elements.
  • Fig. 1 shows, in three partial figures, schematically a reinforcement plan for a component before and after application of the method according to the invention.
  • Partial figure a shows the original, preferably quantity-optimized and product-neutral reinforcement plan of a reinforced concrete component 1, which is indicated in outlines and is based on reinforcing steel bars 3 and which has a number of overlaps 6. These are arbitrarily arranged depending on the length of the underlying reinforcing steel bars 2 used. Spacers and other parts of the reinforcement lying below or above the plane of the drawing are not shown.
  • Sub-figure b) shows the modified basic reinforcement generated mathematically from the original, first reinforcement plan in the first step of the method according to the invention, in which reinforcing steel bars 3 of unlimited length are used mathematically, so that a completely overlap-free modified basic reinforcement is calculated.
  • Partial figure c) again shows schematically a plurality of reinforcement elements calculated individually for each construction site, here two reinforcement elements 4, 4 ', generated according to the invention using the method from the modified basic reinforcement. In the context of the invention, these are easier to lay at the expense of a larger amount of material. In the actual case, of course, significantly more than the two reinforcement elements 4, 4 'shown are calculated.
  • the reinforcing elements 4, 4 ′ calculated in this way each have reinforcing steel bars 3 arranged at certain intervals and linked by assembly elements 5.
  • additional material 7 in the form of extensions of the reinforcing steel rods 3 was inserted into the end areas of a further reinforcing element 4 'adjacent to the reinforcing element 4, whereby overlaps 6 of the reinforcing steel rods of the two reinforcing elements 4, 4' were created.
  • the assembly straps 5 ensure a stable spacing of the reinforcing steel bars 3 of the reinforcing elements 4, 4 'and at the same time prevent the ends of the reinforcing steel bars 3 from spreading, which would result in undesirable lateral or vertical forces.
  • the band 5 'of the first reinforcing element 4 has been offset along the longitudinal axis of the reinforcing steel rods 3 away from the end area so that there is no vertical stacking of the two elements 4, 4 ' .
  • the laying sequence is thus also determined, since element 4 ' must first be rolled out, followed by element 4 in an overlapping manner.
  • reinforcing steel bars 3 of element 4 are offset by one bar diameter compared to those of element 4' so that there is no collision situation. The method according to the invention carries out this automatically.
  • the reinforcing steel bars 3 of the element 4 have also been lengthened in order to produce an overlap 6. This overlap did not exist in the original reinforcement plan according to part a); instead of a continuous, orderly joint, there were a number of "wild" joints.
  • Fig. 2 shows in the detailed figures 2a) to 2d) details of re-planned individual reinforcement elements.
  • the rescheduling takes place in particular in such a way that undisturbed spatial areas are identified from the modified basic reinforcement 2 and suitable reinforcement elements are generated for this, which can be rolled out or undisturbed can be laid and the reinforcements created and laid separately are supplemented in the structurally disturbed areas.
  • FIG. 2a an exemplary reinforcement plan for a reinforced concrete component 1 generated with the method according to the invention is shown schematically in FIG. 2a.
  • the reinforcement was implemented on the basis of a reinforcement element 4 in the form of a uniaxial reinforcement mat, which has reinforcing steel bars 3 at intervals that are linked to one another by assembly straps 5.
  • a disruption 9 is taken into account in such a way that a strip 5 'was shifted from an original relative position shown in dashed lines to the position shown in solid lines in order to shorten the free ends 3' of the reinforcing steel rods 3 and thus ensure the relocability.
  • the upper two reinforcing steel bars 3 were also shortened in order to leave out an area disturbed by the area 9 and to maintain the roll-out.
  • FIG. 2b shows schematically a further reinforcement element 4 with assembly bars 5 and reinforcement steel bars 3.
  • the otherwise free ends 10 of shorter bars 3 are extended by the additional material 7 in order to be attached to the next assembly bar 5 and thus to at least two assembly elements 5.
  • Fig. 2c shows part of a prefabricated, roll-out reinforcement element 4.
  • the reinforcement element 4 is intended for laying in areas in which welding is not permitted due to non-static loads, or in which a welded reinforcing steel rod 3 from the welding point is no longer for the statics can be evaluated effectively.
  • a weld line 11 cuts the reinforcing steel bars 3, which therefore end there according to the modified basic reinforcement.
  • an additional material 7, shown in dashed lines is added to enable welding on the closest assembly line 5.
  • this weld is statically irrelevant, since the statically effective areas, shown in solid lines, of the rods 3 are not impaired.
  • the mounting element 5 was therefore also extended in this area.
  • Fig. 2d shows schematically a section from a prefabricated reinforcement element 4, which has a recess 12 within its area spanned by it, for example a ceiling hole.
  • the reinforcement bars 3 are shortened in its area.
  • additional material 7 in the form of additional reinforcing steel rods 3 ' has been inserted in order to pass on forces in the region of the recess 12 and has been extended in addition to being attached to the assembly straps 5.
  • reinforcement based on a prefabricated reinforcement element 4 is again made possible.

Abstract

The present invention relates to a method of producing an individual reinforcement of a future reinforced concrete component.

Description

Verfahren zur Bewehrung eines Stahlbetonbauteils Method for the reinforcement of a reinforced concrete component
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer individuellen Bewehrung eines zukünftigen Stahlbetonbauteils aus vorgefertigten Bewehrungselementen. The invention relates to a method for producing an individual reinforcement of a future reinforced concrete component from prefabricated reinforcement elements.
Üblicherweise fertigt ein Tragwerksplaner einen Bewehrungsplan für ein Stahlbetonbauteil an, optimalerweise stahlmengenoptimiert und produktneutral, oftmals bereits elektronisch in 3D mithilfe eines Rundstahlmoduls innerhalb eines CAD-Programms. Anhand dieses Bewehrungsplans werden die Bewehrungen eines Stahlbetonbauteils vor Ort oder im Fertigteilwerk erstellt und anschließend das Stahlbetonbauteil gefertigt. Ein solcher Bewehrungsplan enthält Lage und Menge der zu verlegenden Betonstahlstäbe in der oberen und unteren flächigen Grundbewehrung sowie die dazwischen angeordneten, weiteren Bewehrungselemente wie Abstandshalter, Haken, gebogene Stäbe, Körbe und dergleichen mehr. Ein solcher, bereits dreidimensional elektronisch vorhandener, Bewehrungsplan wird oftmals in 2D-Pläne umgewandelt und ausgedruckt auf Papier benutzt. Usually, a structural engineer creates a reinforcement plan for a reinforced concrete component, ideally with optimized steel quantities and product-neutral, often already electronically in 3D with the help of a round steel module within a CAD program. Using this reinforcement plan, the reinforcement of a reinforced concrete component is created on site or in the precast plant and then the reinforced concrete component is manufactured. Such a reinforcement plan contains the position and quantity of the reinforcing steel bars to be laid in the upper and lower planar basic reinforcement as well as the additional reinforcement elements such as spacers, hooks, curved bars, baskets and the like arranged in between. Such a reinforcement plan, which is already electronically available in three dimensions, is often converted into 2D plans and printed out on paper.
Die praktische Umsetzung des Bewehrungsplans auf der Baustelle passiert im Wesentlichen durch händische Verlegung der einzelnen geschnittenen und gebogenen Bewehrungsstahlstäbe, die von Hand mittels Bindedraht miteinander verbunden werden müssen. Dieses Verfahren ist umständlich und bedeutet erheblichen Aufwand an Arbeitszeit und ist insbesondere bei wachsendem Arbeitskräftemangel unwirtschaftlich und insbesondere auch fehleranfällig. Es ist daher grundsätzlich anzustreben, für die Umsetzung des Bewehrungsplans standartisierte Bewehrungselemente beispielsweise in Form von Lagermatten, Listenmatten, Mattenkörben o.ä. zu verwenden, die vorgefertigt und gelagert und damit schnell auf der Baustelle eingesetzt werden können. The practical implementation of the reinforcement plan on the construction site essentially takes place by manually laying the individual cut and bent reinforcing steel bars, which have to be connected to one another by hand using binding wire. This method is cumbersome and means a considerable expenditure of working time and is uneconomical and in particular also prone to errors, especially when there is a growing shortage of workers. It is therefore generally desirable to use standardized reinforcement elements for the implementation of the reinforcement plan, for example in the form of stock meshes, list meshes, mesh baskets or the like prefabricated and stored and can therefore be used quickly on the construction site.
Von der Anmelderin sind auch individualisierte Bewehrungselemente in Form einachsiger, ausrollbarer Bewehrungsstahlstabmatten bekannt, bei denen eine Vielzahl an parallelen Bewehrungsstahlstäben über ihre Länge an mehreren Stellen mittels statisch nicht wirkender Bänder miteinander verbunden und zu einer Rolle aufgerollt hergestellt, transportiert und in das entstehende Bauteil verbracht werden, wo sie nur noch auszurollen sind. The applicant also knows individualized reinforcement elements in the form of uniaxial, roll-out reinforcing steel rod mats, in which a large number of parallel reinforcing steel rods are connected to one another over their length at several points by means of statically non-acting bands and rolled up into a roll, transported and placed in the resulting component where they just have to be rolled out.
Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass individuelle Gegebenheiten der einzelnen Baustelle nicht in ausreichendem Maße erfasst sein können und daher oftmals weiterhin ein händisches Einbinden von Stahlstäben erforderlich ist. The disadvantage of this procedure is that the individual conditions of the individual construction site cannot be adequately covered and therefore manual integration of steel rods is often still required.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden. It is therefore the object of the invention to avoid this disadvantage.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Erzeugung einer individuellen Bewehrung eines Stahlbetonbauteils aus überwiegend vorgefertigten Bewehrungselementen dadurch gelöst, dass dieses mindestens die folgenden Schritte aufweist: - Einlesen eines auf Bewehrungsstahlstäben basierenden, ersten Bewehrungsplans des zukünftigen Stahlbetonbauteils aufweisend eine flächige Grundbewehrung; - Umrechnung der flächigen Grundbewehrung in eine modifizierte Grundbewehrung, der in ihrer Länge nicht beschränkte Bewehrungstahlstäbe derart aufweist, dass sich keine Überlappungen von Stäben innerhalb der Grundbewehrung ergeben; - Berechnung einer Mehrzahl von individuellen Bewehrungselementen aus der modifizierten Grundbewehrung und des ersten Bewehrungsplans, auch unter Veränderung der einzelnen Bewehrungsstahlstäbe hinsichtlich ihrer Anzahl, Form, Länge, Durchmesser, Lage, Stahlgüte und sowie auch unter Vorgabe einer Verlegereihenfolge zur Erstellung eines individuellen Bewehrungsplans. This object is achieved in a method for generating an individual reinforcement of a reinforced concrete component from predominantly prefabricated reinforcement elements in that it has at least the following steps: reading in a first reinforcement plan, based on reinforcing steel bars, of the future reinforced concrete component having a flat basic reinforcement; - Conversion of the two-dimensional basic reinforcement into a modified basic reinforcement, which has reinforcing steel bars that are not limited in length in such a way that there are no overlaps of bars within the basic reinforcement; - Calculation of a plurality of individual reinforcement elements from the modified basic reinforcement and the first reinforcement plan, also changing the individual reinforcing steel bars with regard to their number, shape, length, diameter, position, steel quality and as well specifying a laying sequence for creating an individual reinforcement plan.
Die erfindungsgemäße Umwandlung erfolgt zunächst über die Stufe einer rechnerischen ermittlung einer modifizierten Grundbewehrung des Bauteils, bei der die vom Planer vorgesehenen Bewehrungsstahlstäbe in solche umgewandelt werden, die sich von einer Seite des zukünftigen Bauteils durchgängig auf die gegenüberliegende erstrecken. Die modifzierte Grundbewehrung der jeweiligen Bewehrungslagen des zukünftigen Stahlbetonbauteils weist also zueinander parallele Bewehrungsstahlstäbe beliebiger Länge ohne Übergreifungen auf. Die Bewehrungsstahlstäbe können daher erfindungsgemäß auch beliebig lang gewählt werden, unabhängig von einer tatsächlichen Bezugsmöglichkeit solcher extrem langer Stäbe. Die weiteren Bewehrungsteile des ersten Bewehrungsplans zwischen den beiden Grundbewehrungen werden hierbei zunächst nicht verändert. In einem weiteren Schritt wird aus dieser modifizierten Grundbewehrung und den weiteren Bewehrungsteilen des ersten Bewehrungsplans eine Mehrzahl an individuellen Bewehrungselementen berechnet. Die für diese bestimmten Bewehrungsstahlstäbe dürfen sich erfindungsgemäß hinsichtlich Anzahl, Form, Länge, Durchmesser, Lage, Stahlqualität von denjenigen des ersten Bewehrungsplans unterscheiden auch darin, dass eine Verlegereihenfolge vorgegeben wird oder zusätzliche oder andere Verschweißpunkte vorgesehen werden. Ebenso dürfen sie die weiteren Bewehrungsteile enthalten, sofern hierdurch ebenalls eine einfacherere und schnellere Verlegbarkeit erreicht wird. The conversion according to the invention is initially carried out via the step of a computational determination of a modified basic reinforcement of the component, in which the reinforcing steel bars provided by the planner are converted into those that extend continuously from one side of the future component to the opposite. The modified basic reinforcement of the respective reinforcement layers of the future reinforced concrete component thus has reinforcing steel bars of any length parallel to one another without overlapping. According to the invention, the reinforcing steel bars can therefore also be selected as long as desired, regardless of whether such extremely long bars are actually available. The other reinforcement parts of the first reinforcement plan between the two basic reinforcements are initially not changed. In a further step, a plurality of individual reinforcement elements is calculated from this modified basic reinforcement and the other reinforcement parts of the first reinforcement plan. According to the invention, the reinforcing steel bars determined for these may differ in terms of number, shape, length, diameter, position, steel quality from those of the first reinforcement plan in that a laying sequence is specified or additional or other welding points are provided. They may also contain the other reinforcement parts, provided that this also makes it easier and faster to lay them.
Das erfindungsgemäße Verfahren erhöht mit großem Vorteil die Verlegbarkeit der Bewehrung auf Kosten eines durchaus auch höheren Materialeinsatzes. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass das Verfahren baulich ungestörte, einfach zu bewehrende Bereiche ermittelt und diese Bereiche mit einfach, schnell und möglichst unkompliziert verlegbaren Bewehrungselementen versieht, die mit ggf. auch zusätzlichen, weiteren Bewehrungselementen in die gestörten Bereiche erstreckt werden, was den Materialeinsatz erhöht. Mit großem Vorteil ist dieses Verfahren insbesondere bei sogenannten BIM (building Information modelling) - Bauteilen einsetzbar, also bei solchen, die in digitaler Form ein Gebäude oder dessen Teile abbilden. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein IFC-Format verwendet wird. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß aus einer mengenoptimierten Bewehrungslösung eine ausführungsoptimierte Bewehrungslösung erstellt, unter rechnerischem Aufwand. Hierbei ist die ausführungsoptimierte Bewehrungslösung insbesondere in baustellenindividuell hergestellten Bewehrungskörpern verwirklicht. The method according to the invention increases the ability to lay the reinforcement with great advantage at the expense of a higher amount of material. This is done in particular by the fact that the method determines structurally undisturbed areas that are easy to reinforce and provides these areas with reinforcement elements that can be laid easily, quickly and as uncomplicatedly as possible, which are extended into the disturbed areas with additional reinforcement elements if necessary, which increases the use of material. This method can be used with great advantage, in particular, for so-called BIM (building information modeling) components, i.e. for those that represent a building or its parts in digital form. This is especially true when an IFC format is used. In other words, according to the invention, an implementation-optimized reinforcement solution is created from a quantity-optimized reinforcement solution, with computational effort. Here, the implementation-optimized reinforcement solution is implemented, in particular, in reinforcement bodies produced on a site-specific basis.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann die nachfolgenden, weiteren Schritte enthalten, wobei alle Schritte des Verfahrens bevorzugt computergestützt durchgeführt werden, sofern sinnvoll möglich: - Minimierung der Anzahl der Bewehrungselemente des individuellen Bewehrungsplans, Fixierung eines individuellen Bewehrungselements hinsichtlich Art und Anordnung der Bewehrungsstahlstäbe im individuellen Bewehrungsplan; - Erzeugung eines Maschinendatensatzes zur Fertigung wenigstens eines berechneten individuellen Bewehrungselemente; - Übergabe des Maschinendatensatzes an eine Fertigungsmaschine sowie Fertigung wenigstens eines individuellen Bewehrungselements; - Erzeugung der individuellen Bewehrung vor Ort an einer Baustelle. Die letzten drei Schritte sind nicht zwingender Bestandteil des Verfahrens. Mit großem Vorteil müssen so keine einzelnen Bewehrungsstahlstäbe mehr händisch verlegt und mit Bindedraht miteinander verbunden werden, vielmehr sind erfindungsgemäß überwiegend bis ausschließlich vorgefertigte Bewehrungselemente einsetzbar, die jeweils eine Vielzahl der ursprünglichen einzelnen Bewehrungsstahlstäbe ersetzen und die individuell für jede Baustelle einzeln berechnet werden. Auf diese Weise wird die zur Erstellung der Bewehrung vor Ort benötigte Arbeitszeit deutlich verkürzt. Auch ist die Wahrscheinlichkeit von Verlegefehlern aufgrund der deutlich geringeren Anzahl der zu verlegenden und verbindenden Teile mit großem Vorteil minimiert. Aufgrund der verfahrensmäßig vorgesehen Minimierung werden die einzelnen Bewehrungselemente in ihrer Größe und Form so optimiert, dass so wenig wie möglich davon benötigt werden. Hierdurch wird die zur Verbindung der Elemente benötigte Arbeitszeit weiter minimiert. The method according to the invention can contain the following additional steps, with all steps of the method preferably being carried out with the aid of a computer, if possible: minimizing the number of reinforcement elements in the individual reinforcement plan, fixing an individual reinforcement element with regard to the type and arrangement of the reinforcing steel bars in the individual reinforcement plan; - Generation of a machine data set for the production of at least one calculated individual reinforcement element; - Transfer of the machine data set to a production machine and production of at least one individual reinforcement element; - Creation of the individual reinforcement on site at a construction site. The last three steps are not a mandatory part of the process. With great advantage, individual reinforcing steel bars no longer have to be laid by hand and connected to one another with binding wire; instead, according to the invention, predominantly to exclusively prefabricated reinforcing elements can be used, each of which replaces a large number of the original individual reinforcing steel bars and the can be calculated individually for each construction site. In this way, the working time required to create the reinforcement on site is significantly reduced. The probability of laying errors is also minimized to a great advantage due to the significantly lower number of parts to be laid and connected. Due to the minimization provided by the process, the size and shape of the individual reinforcement elements are optimized so that as little of them as possible are required. This further minimizes the working time required to connect the elements.
Bevorzugt weist das Verfahren auch die Durchführung einer Kollisionskontrolle der Stäbe durch, so dass die Änderungen hinsichtlich Anzahl, Form, Länge, Lage und Verlegereihenfolge nicht zu Problemen führen können. The method preferably also carries out a collision check of the bars, so that the changes with regard to number, shape, length, position and laying sequence cannot lead to problems.
Das Verfahren wählt dabei die Art der zu fertigenden oder zu verwendenden Bewehrungselemente aus den einachsigen Bewehrungsmatten, insbesondere den ausrollbaren einachsigen Bewehrungsstahlstabmatten, den zweiachsigen Bewehrungsmatten, den Randkörben, den Anschlußkörben, den geschweißten Bewehrungskörben und den einzelnen Bewehrungsstahlstäben. Auch die Verwendung von Plattenbewehrungen ist hierdurch mögich. Diese sind statische Bewehrungslösungen, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Stäbe hinsichtlich Durchmesser, Länge, Abstand zusammengefasst in einer plattenartigen Betonummantelung bestehen. Ergänzend können Abstandshalter und andere, zwischen den beiden Grundbewehrungslagen befindliche Zusatzbewehrungen integriert sein, dies ist jedoch nicht zwingend. Im Falle von einachsigen Bewehrungsmatten weist jede der oberenb und unteren Grundbewehrung zwei Lagen von Matten auf, die orthogonal zueinander orientiert sind. Zweiachsige oder Zeichnungsmatten werden verwendet, sofern diese an der jeweiligen Baustelle vorteilhafter einsetzbar sind. Rand- und Anschlusskörbe dienen zum Anschluss der einzelnen Bewehrungselemente bzw. zum Verbinden von Plattenbewehrungen und Wandbewehrungen, die im Vergleich zum Verlegen und Biegen einzelner Verbindungsstahlstäbe eine deutliche Zeitersparnis ermöglichen. Diese Körbe sind erfindungsgemäß jedoch keine standardisierten, sondern individuell für jede Baustelle berechnete und gefertigte Körbe, die den örtlichen Anschluß- und Randbedingungen optimal entsprechen. Zusatzbewehrungen sind erfindungsgemäß insbesondere Abstandshalter aber auch nicht veränderbare, stahloptimierte Bewehrungsstahlstäbe der ursprünglichen Berechnung.The method selects the type of reinforcement elements to be manufactured or used from the uniaxial reinforcement meshes, in particular the roll-out uniaxial reinforcement steel rod mats, the biaxial reinforcement mats, the edge cages, the connection cages, the welded reinforcement cages and the individual reinforcement steel bars. This also makes it possible to use plate reinforcement. These are static reinforcement solutions that consist of a large number of different bars in terms of diameter, length and spacing combined in a plate-like concrete casing. Spacers and other additional reinforcements located between the two basic reinforcement layers can also be integrated, but this is not mandatory. In the case of uniaxial reinforcement meshes, each of the upper and lower basic reinforcement has two layers of meshes which are oriented orthogonally to one another. Biaxial or drawing mats are used if they are at the respective Construction site can be used more advantageously. Edge and connection cages are used to connect the individual reinforcement elements or to connect plate reinforcements and wall reinforcements, which enable significant time savings compared to laying and bending individual connecting steel bars. According to the invention, however, these baskets are not standardized, but are individually calculated and manufactured for each construction site and which optimally correspond to the local connection and boundary conditions. According to the invention, additional reinforcements are in particular spacers, but also non-changeable, steel-optimized reinforcing steel bars of the original calculation.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst dabei die Frage der Überlappungen oder Stöße wie nachfolgend beschrieben insbesondere durch Veränderungen. The method according to the invention solves the question of overlaps or joints, as described below, in particular by means of changes.
Zu diesen Veränderungen zählen solche hinsichtlich des Vorhandenseins, der Anordnung, der Länge und des Durchmessers wenigstens eines Bewehrungsstahlstabes, insbesondere unter Zugabe von Opfer- oder Zusatzmaterial. Die Veränderung der modifizierten Grundbewehrung zur Erzeugung der einzelnen Bewehrungselemente erfolgt dabei erfindungsgemäß insbesondere durch Verlängerung wenigstens eines Bewehrungsstahlstabes im Vergleich zum ursprünglichen Bewehrungsplan durch Zugabe von Opfer- oder rein konstruktivem Zusatzmaterial. Opfermaterial bezeichnet hier ein in den Berechnungen des ursprünglichen Bewehrungsplans nicht vorgesehenes Zusatzmaterial. Eine solche Zugabe von Opfermaterial, die grundsätzlich kostenerhöhend wirkt und daher vermieden werden sollte, hat jedoch insbesondere Vorteile bei Bereichen mit nicht überwiegend ruhender Belastung, in denen ein Schweißen nicht zulässig ist und daher Enden von Bewehrungsstahlstäben nicht mit Bändern miteinander verbunden sein können. Auch ist erfindungsgemäß eine Verlängerung von Bewehrungsstahlstäben vorgesehen, um Bewehrungsmatten mit Rand oder Anschlusskörben verbinden zu können oder um einen Bewehrungsstahlstab bis auf das nächste Montageband oder auf den nächsten Montagestab zu führen, um eine Befestigung an mindestens zwei Montageelementen zu ermöglichen, ohne dass zusätzliche einzelne Verbindungsstahlstäbe benötigt würden. Ebenfalls eine Verlängerung weisen solche Bewehrungselemente auf, die nach einem zu überwindenden Hindernis eine ausreichende Übergreifung eines Bewehrungsstoßes sicherstellen müssen. Alternativ ist ein solches verlängertes Bewehrungselement eines, dass die Verlängerung selber ist, also zwei individuelle Bewehrungselemente wie einachsige Rollmatten, die nicht zusammen ausgerollt werden können, weil sie durch ein Hindernis getrennt sind, miteinander durch Übergreifung zu verbinden. Die erfindungsgemäße Verlängerung von Bewehrungsstahlstäben über das ursprünglich berechnete und für die Statik benötigte Maß hinaus ist zwar teurer, jedoch wird durch die so ermöglichte einfachere und schnellere Verlegbarkeit eine deutliche Zeitersparnis beim Bewehrungsaufbau erreicht. Dies ist besonders vorteilhaft, da Personalkosten einen hohen Anteil an den Gesamtkosten eines Bewehrungsaufbaus haben. These changes include those with regard to the presence, the arrangement, the length and the diameter of at least one reinforcing steel bar, in particular with the addition of sacrificial or additional material. The modified basic reinforcement for generating the individual reinforcement elements is changed according to the invention in particular by extending at least one reinforcing steel bar compared to the original reinforcement plan by adding sacrificial or purely constructive additional material. Sacrificial material refers to additional material not included in the calculations of the original reinforcement plan. Such an addition of sacrificial material, which basically increases costs and should therefore be avoided, has particular advantages in areas with not predominantly static loads, in which welding is not permitted and therefore ends of reinforcing steel bars cannot be connected to one another with tapes. Also according to the invention is an extension of Reinforcing steel bars are provided in order to be able to connect reinforcement meshes with the edge or connection cages or to guide a reinforcing steel bar to the next assembly line or to the next assembly rod in order to enable attachment to at least two assembly elements without the need for additional individual connecting steel rods. Reinforcement elements that have to ensure sufficient overlap of a reinforcement joint after an obstacle to be overcome also have an extension. Alternatively, such an extended reinforcement element is one that is the extension itself, i.e. two individual reinforcement elements such as uniaxial roll mats, which cannot be rolled out together because they are separated by an obstacle, to be connected to one another by overlapping. The extension of the reinforcing steel bars according to the invention beyond the amount originally calculated and required for the statics is more expensive, but the simpler and faster installation made possible in this way saves a significant amount of time in the construction of the reinforcement. This is particularly advantageous since personnel costs make up a large proportion of the total costs of a reinforcement structure.
Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, bei aneinandergrenzenden Stößen der Bewehrungselemente Übergreifungen mithilfe verlängerter Bewehrungsstahlstäbe eines Bewehrungselementes vorzusehen. Erfindungsgemäß ist daher das Versetzen der Bewehrungsstahlstäbe eines Bewehrungselements zu denjenigen der beiden benachbarten Bewehrungselemente und damit ein Abweichen der Lage dieser versetzten Bewehrungselemente zu der berechneten modifzierten Grundbewehrung. Die Versetzung erfolgt dabei insbesondere um den Durchmesser eines Bewehrungsstahlstabes, wodurch zwei benachbarten Matten (Bewehrungselemente) überlappend verlegt werden können, ohne dass die Bewehrungsstahlstäbe aufeinander zu liegen kämen. In diesem Zusammenhang ist es auch erfindungsgemäß, bei der Fertigung von Bewehrungselementen in Form einachsiger, rollbarer Bewehrungsmatten das oder die im späteren Überlappungsbereich liegenden Bändern als Montageelemente der Stäbe einer Matte entlang der Längsachse der Bewehrungstahlstäbe zu verschieben, so dass eine Höhenkollision vermieden ist und die Ebene der Bewehrungslage gewahrt bleibt. Zu den Veränderungen gehört auch ein automatisches Versetzen von Bewehrungsstahlstäben aufgrund von maschinellen Vorgaben im Produktionsprozess, beispielsweise einem durch die Produktionsanlage bedingten Mindestabstand der Bewehrungsstahlstäbe. According to the invention, it is provided in this case to provide overlaps with the aid of extended reinforcing steel bars of a reinforcing element when the reinforcement elements abut one another. According to the invention, therefore, the offset of the reinforcing steel bars of a reinforcement element to those of the two adjacent reinforcement elements and thus a deviation of the position of these offset reinforcement elements from the calculated modified basic reinforcement. The offset takes place in particular by the diameter of a reinforcing steel bar, whereby two adjacent mats (reinforcing elements) can be laid overlapping without the reinforcing steel bars coming to rest on top of one another. In this In connection with this, it is also according to the invention, in the manufacture of reinforcement elements in the form of uniaxial, rollable reinforcement mats, to move the strip or strips as assembly elements of the bars of a mat along the longitudinal axis of the reinforcing steel bars, so that a height collision is avoided and the level of the reinforcement layer is preserved. The changes also include an automatic relocation of reinforcing steel bars based on machine specifications in the production process, for example a minimum distance between the reinforcing steel bars due to the production system.
Neben der Veränderung gehört auch das zusätzliche Berechnen und Erstellen von Übergreifungsbewehrungselementen, insbesondere in Form entsprechend axial kurz ausgebildeter Übergreifungsmatten aus parallelen Bewehrungsstahlstäben, die mit Montageelementen verbunden ausgebildet sind und die jeweils überlappend zwischen benachbarte aneinanderstoßende Bewehrungsmatten gelegt werden. Montagelemente sind dabei statisch nicht wirksame Bänder bei einachsigen Bewehrungsmatten, statisch wirksame oder nicht wirksame Montagestäbe bei ein- oder zweiachsigen Matten. In addition to the change, the additional calculation and creation of overlap reinforcement elements, in particular in the form of correspondingly short axially designed overlap meshes made of parallel reinforcing steel bars, which are connected with assembly elements and which are each placed overlapping between adjacent butting reinforcement meshes. Assembly elements are statically ineffective strips in the case of single-axis reinforcement meshes, statically effective or ineffective assembly rods in the case of one-axis or two-axis mats.
Erfindungsgemäß können auch zwei oder mehr Bewehrungselemente mittels durchlaufender Montageelemtene miteinander verbunden hergestellt und transportiert werden, die erst bei der Verlegung vor Ort an insbesondere entsprechend markierten Bereichen durch Durchtrennen der Montageelemente vereinzelt werden. According to the invention, two or more reinforcement elements can also be produced and transported connected to one another by means of continuous assembly elements, which are separated by severing the assembly elements only when they are laid on site in, in particular, appropriately marked areas.
Insbesondere bei den Bewehrungselementen, die die obere Lage einer Grundbewehrung bilden, sieht das erfindungsgemäße Verfahren ein Versetzen von Bewehrungsstahlstäben und/oder ein Hinzufügen von zusätzlichen Bewehrungsstahlstäben, ggf. unter Verminderung der Durchmesser der betroffenen Bewehrungsstahlstäbe, vor, sofern diese ansonsten einen zu großen Abstand zueinander für eine sichere Begehung durch einen Arbeiter haben, beispielsweise beim Betonieren des Stahlbetonbauteils. Auch bei dieser Ausgestaltung wird das Grundprinzip der Erfindung angewandt, unter Einsatz zusätzlichen Materials die Verlegbarkeit der Bewehrungselemente zu vereinfachen und zu beschleunigen, indem aus einer mengenoptimierten Planung eine verlegeoptimierte Planung erzeugt wird. Dies erfolgt bevorzugt elektronisch. In particular in the case of the reinforcement elements that form the upper layer of a basic reinforcement, the method according to the invention provides for moving reinforcing steel bars and / or adding additional reinforcing steel bars, possibly with a reduction in the Diameter of the reinforcing steel bars concerned, provided that they are otherwise too far apart for safe access by a worker, for example when concreting the reinforced concrete component. In this embodiment, too, the basic principle of the invention is used to simplify and accelerate the installation of the reinforcement elements using additional material by generating a planning optimized for installation from a planning that is optimized in terms of quantity. This is preferably done electronically.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass verlängerte Bewehrungsstahlstäbe im Bereich des Opfermaterials an einem ggf. auch verlängerten Montageelement wie einem Band oder einem Stab verbunden werden. Befinden sich ursprüngliche Enden der verlängerten Bewehrungsstahlstäbe in Bereichen, in denen nicht geschweißt werden darf, ist es nicht möglich, im betreffenden Bereich die verbindenden Montagebänder anzuschweißen. Entsprechend würden die Enden der Bewehrungsstahlstäbe nachteilig unverbunden und lose enden. Eine Verlängerung der Bewehrungsstahlstäbe um eine rein konstruktive und statisch nicht zu berücksichtigende Länge ermöglicht das Schweißen in diesem Bereich und damit das Anbringen von die Bewehrungsstahlstäbe miteinander verbindenden Montageelementen.In an embodiment of the method according to the invention, it is provided that elongated reinforcing steel bars are connected in the area of the sacrificial material to an optionally also elongated assembly element such as a band or a rod. If the original ends of the extended reinforcing steel bars are in areas where welding is not permitted, it is not possible to weld the connecting assembly straps in the area concerned. Accordingly, the ends of the reinforcing steel bars would disadvantageously end unconnected and loose. An extension of the reinforcing steel bars by a purely constructive and statically not to be considered length enables welding in this area and thus the attachment of assembly elements connecting the reinforcing steel bars to one another.
Dies resultiert in einer Lagestabilisierung der Bewehrungsstahlstäbe. This results in a stabilization of the position of the reinforcing steel bars.
In Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, zusätzliche Bewehrungsstäbe für Randbereiche der Bewehrungsstahlstabmatten in der Bewehrung zu erzeugen, in denen die Bewehrungsstahlstäbe gekürzt wurden. Mit anderen Worten werden beim Vorliegen von Ausnehmungen in Randbereichen der Bewehrungsmatten von der Ausnehmung geschnittene Bewehrungsstahlstäbe an ihren an die Ausnehmung angrenzenden Enden durch zusätzliche berechnete Bewehrungsstahlstäbe verstärkt. Auf diese Weise wird eine Weiterleitung von Druck- und Zugkräften zwischen den Bewehrungsstahlstäben kürzerer Länge und den Bewehrungsstahlstäben im Bereich der Ausnehmungen sichergestellt, ohne dass ein einfaches Ausrollen oder Auslegebn der Bewehrungsmatte über die Ausnehmung hinaus be- oder verhindert würde. Dies bedeutet erneut eine deutliche Zeitersparnis im Aufbau, die im Sinne einer Prozessoptimierung dem Umstand des einzusetzenden Zusatzmaterials aufwiegt. In a further development of the method, provision is made to produce additional reinforcing bars for edge areas of the reinforcing steel bar mats in the reinforcement in which the reinforcing steel bars have been shortened. In other words, if there are recesses in the edge regions of the reinforcement mats, reinforcing steel bars cut from the recess are calculated by additional bars at their ends adjoining the recess Reinforcing steel bars reinforced. In this way, the transmission of compressive and tensile forces between the reinforcing steel bars of shorter length and the reinforcing steel bars in the area of the recesses is ensured without the reinforcement mat being simply rolled out or laid out beyond the recess. This again means a significant time saving in the construction, which, in terms of process optimization, outweighs the fact of the additional material to be used.
Die individuellen Bewehrungselemente werden erfindungsgemäß auch mit Aussparungen berechnet, wobei für die im Bereich der Aussparung entfallenden Eisen zusätzliche einzelne Bewehrungsstahlstäbe rechnerisch eingefügt werden. Diese werden falls erforderlich verlängert, um auf zwei Montagelementen befestigt zu werden. Aussparungen können wegen Löchern oder Vertiefungen oder in die Bewehrungslage vertikal hineinragende Maueranschlüsse oder dergleichen mehr erforderlich sein. An diesen Stellen werden nur die Montagebänder ausgerollt, die erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehenen Bewehrungsstahlstäbe sichern dann ein Weiterleiten von Kräften um diese Hindernisse herum. Der erforderliche Materialzusatz wird wiederum durch eine erhebliche Zeitersparnis beim Aufbau ausgeglichen. According to the invention, the individual reinforcement elements are also calculated with cutouts, with additional individual reinforcing steel bars being inserted by calculation for the irons that are omitted in the area of the cutout. If necessary, these are extended in order to be attached to two mounting elements. Recesses may be necessary because of holes or depressions or wall connections or the like that protrude vertically into the reinforcement layer. At these points only the assembly tapes are rolled out, the reinforcing steel bars additionally provided according to the invention then ensure that forces are passed on around these obstacles. The required addition of material is in turn compensated for by a considerable saving of time during construction.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht auch vor, die dass die Bewehrungsstahlstäbe so in der Länge zu berechnen, dass Bewehrungsmatten und Randkörbe verbunden werden können, indem Bewehrungsstahlstäbe der Bewehrungsmatte in die Randkörbe übergreifen. Auf diese Weise sind Bewehrungsmatten und Randkörbe miteinander verbindbar, ohne dass zusätzliche Bewehrungsstahlstäbe verwendet werden müssen. Bei der rechnerischen Erstellung der Bewehrungselemente aus der Grundbewehrung sind erfindungsgemäß auch einzelne Zulagestäbe für Bewehrungselemente möglich, die nicht in diese integriert oder integrierbar sind. Auf diese Weise kann das Vorfertigen der Bewehrungselemente auch dann erfolgen, wenn aus produktions- oder bewehrungstechnischen Gründen ein Bewehrungsstahlstab nicht in ein vorgefertigtes Bewehrungselement integrierbar ist. Die manuelle Zulage des entsprechenden Bewehrungsstahlstabes stellt die aus statischer Hinsicht erforderliche Bewehrung weiterhin sicher. The method according to the invention also provides that the length of the reinforcing steel bars is calculated so that reinforcement meshes and edge cages can be connected by reinforcing steel bars of the reinforcement mat overlapping into the edge cages. In this way, reinforcement mats and edge cages can be connected to one another without the need to use additional reinforcing steel bars. In the computational creation of the reinforcement elements from the basic reinforcement, according to the invention, individual additional bars for reinforcement elements that are not or cannot be integrated into them are also possible. In this way, the reinforcement elements can also be prefabricated if a reinforcing steel bar cannot be integrated into a prefabricated reinforcement element for production or reinforcement reasons. The manual addition of the corresponding reinforcing steel bar ensures that the reinforcement required from a static point of view continues to be ensured.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht außerdem noch vor, dass einzelne Bewehrungselemente in Art, Form, Lage oder Ausgestaltung bei ihrer Erzeugung aus der modifzierten Grundbewehrung fixiert werden. Die tatsächlichen Bedingungen auf der Baustelle sind mitunter andere als zuvor berechnet. Die sich so ergebende Notwendigkeit von Änderungen von Teilen der Bewehrung erfolgt durch erneutes Erzeugen der Bewehrungselemente aus der modifizierten Grundbewehrung und den weiteren Bewehrungen des ersten Bewehrungsplans, wobei jedoch die fixierten Bewehrungselemente nicht mehr verändert werden können. Dies verhindert mit großem Vorteil Änderungen in einer größeren Anzahl von Bewehrungselementen aufgrund einer nur lokalen Änderung. The method according to the invention also provides that individual reinforcement elements are fixed in type, shape, position or configuration when they are generated from the modified basic reinforcement. The actual conditions on the construction site are sometimes different than previously calculated. The resulting need to change parts of the reinforcement is done by regenerating the reinforcement elements from the modified basic reinforcement and the other reinforcements from the first reinforcement plan, although the fixed reinforcement elements can no longer be changed. This prevents changes in a large number of reinforcement elements due to a local change with great advantage.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren erörtert, wobei die Figuren im Einzelnen zeigen: An embodiment of the invention is discussed below with reference to several figures, the figures showing in detail:
Fig. 1 : in drei Teilfiguren a), b) und c) einen schematischenFig. 1: in three sub-figures a), b) and c) a schematic
Bewehrungsplan vor und nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Reinforcement plan before and after application of the method according to the invention and
Fig. 2a-d: Details umgeplanter individueller Bewehrungselemente. Fig. 1 zeigt in drei Teilfiguren schematisch einen Bewehrungsplan für ein Bauteil vor und nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 2a-d: Details of re-planned individual reinforcement elements. Fig. 1 shows, in three partial figures, schematically a reinforcement plan for a component before and after application of the method according to the invention.
Teilfigur a) zeigt den ursprünglichen, vom Statiker kommenden, vorzugsweise mengenoptimierten und produktneutralen Bewehrungsplan eines in Umrissen angedeuteten Stahlbetonbauteils 1, der auf Bewehrungsstahlstäben 3 basiert und der eine ganze Reihe von Überlappungen 6 aufweist. Diese sind willkürlich in Abhängigkeit der verwendeten Länge der zugrundegelegten Bewehrungsstahlstäbe 2 angeordnet. Nicht dargestellt sind Abstandshalter und andere unterhalb oder oberhalb der Zeichenebene liegende Teile der Bewehrung. Partial figure a) shows the original, preferably quantity-optimized and product-neutral reinforcement plan of a reinforced concrete component 1, which is indicated in outlines and is based on reinforcing steel bars 3 and which has a number of overlaps 6. These are arbitrarily arranged depending on the length of the underlying reinforcing steel bars 2 used. Spacers and other parts of the reinforcement lying below or above the plane of the drawing are not shown.
Dargestellt ist allein eine Lage der flächigen Grundbewehrung, die oftmals in stärkerem Maße durch das erfindungsgemäße Verfahren verändert wird als die erwähnten, nicht dargestellten Teile der Bewehrung. Only one position of the flat basic reinforcement is shown, which is often changed to a greater extent by the method according to the invention than the mentioned, not shown parts of the reinforcement.
Teilfigur b) gibt die im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens rechnerisch aus dem ursprünglichen, ersten Bewehrungsplans erzeugte modifizierte Grundbewehrung wieder, bei der unbegrenzt lange Bewehrungsstahlstäbe 3 rechnerisch verwendet werden, so dass eine komplett überlappungsfreie modifzierte Grundbewehrung berechnet wird.Sub-figure b) shows the modified basic reinforcement generated mathematically from the original, first reinforcement plan in the first step of the method according to the invention, in which reinforcing steel bars 3 of unlimited length are used mathematically, so that a completely overlap-free modified basic reinforcement is calculated.
Teilfigur c) zeigt schematisch einen erfindungsgemäß über das Verfahren aus der modifizierten Grundbewehrung erzeugte Mehrzahl von baustellenindividuell berechneten Bewehrungselementen wieder, hier zwei Bewehrungselemente 4, 4'. Bei diesen ist im erfindungsgemäßen Sinne eine einfachere Verlegbarkeit auf Kosten einer größeren Materialmenge erreicht. Im tatsächlichen Fall sind selbstverständlich deutlich mehr als die dargestellten zwei Bewehrungselemente 4, 4' berechnet. Partial figure c) again shows schematically a plurality of reinforcement elements calculated individually for each construction site, here two reinforcement elements 4, 4 ', generated according to the invention using the method from the modified basic reinforcement. In the context of the invention, these are easier to lay at the expense of a larger amount of material. In the actual case, of course, significantly more than the two reinforcement elements 4, 4 'shown are calculated.
Die so berechneten Bewehrungselemente 4,4‘ weisen jeweils auf in gewissen Abständen angeordneten und durch Montageelemente 5 verknüpfte Bewehrungsstahlstäben 3 auf. Um trotz der Auftrennung eine ausreichende statische Wirkung zu erzielen, wurde in an das Bewehrungselement 4 angrenzenden Endbereichen eines weiteren Bewehrungselementes 4‘ Zusatzmaterial 7 in Form von Verlängerungen der Bewehrungsstahlstäbe 3 eingefügt, wodurch Übergreifungen 6 der Bewehrungsstahlstäbe der beiden Bewehrungselemente 4,4' entstanden sind. Die Montagebänder 5 sichern einen stabilen Abstand der Bewehrungsstahlstäbe 3 der Bewehrungselemente 4,4' und verhindern gleichzeitig ein Abspreizen von Enden von Bewehrungsstahlstäben 3, was unerwünschte seitliche oder vertikale Kräfte zur Folge hätte. Zu erkennen ist auch, dass das Band 5' des ersten Bewehrungselements 4 entlang der Längsachse der Bewehrungsstahlstäbe 3 vom Endbereich weg versetzt wurde, damit sich keine vertikale Aufstapelung der beiden Elemente 4, 4' ergibt. Im dargestellten Beispiel ist damit auch die Verlegereihenfolge festgelegt, da zunächst das Element 4' ausgerollt werden muß, überlappend gefolgt vom Element 4. Zu erkennen ist auch, dass die Bewehrungsstahlstäbe 3 des Elements 4 im Vergleich zu denjenigen des Element 4' um einen Stabdurchmesser versetzt wurden, damit sich keine Kollisionslage ergibt. Eine solche führt das erfindungsgemäße Verfahren automatisch aus. Weiter ist zu erkennen, dass darüberhinaus auch die Bewehrungsstahlstäbe 3 des Elements 4 verlängert wurden, um eine Überlappung 6 zu erzeugen. Diese Überlappung war im ursprünglichen Bewehrungsplan gemäß Teilfigur a) nicht vorhanden, anstelle eines durchgehenden, geordneten Stoßes gab es eine Vielzahl „wild“ verteilter Stöße. The reinforcing elements 4, 4 ′ calculated in this way each have reinforcing steel bars 3 arranged at certain intervals and linked by assembly elements 5. To get a To achieve a sufficient static effect, additional material 7 in the form of extensions of the reinforcing steel rods 3 was inserted into the end areas of a further reinforcing element 4 'adjacent to the reinforcing element 4, whereby overlaps 6 of the reinforcing steel rods of the two reinforcing elements 4, 4' were created. The assembly straps 5 ensure a stable spacing of the reinforcing steel bars 3 of the reinforcing elements 4, 4 'and at the same time prevent the ends of the reinforcing steel bars 3 from spreading, which would result in undesirable lateral or vertical forces. It can also be seen that the band 5 'of the first reinforcing element 4 has been offset along the longitudinal axis of the reinforcing steel rods 3 away from the end area so that there is no vertical stacking of the two elements 4, 4 ' . In the example shown, the laying sequence is thus also determined, since element 4 ' must first be rolled out, followed by element 4 in an overlapping manner. It can also be seen that reinforcing steel bars 3 of element 4 are offset by one bar diameter compared to those of element 4' so that there is no collision situation. The method according to the invention carries out this automatically. It can also be seen that the reinforcing steel bars 3 of the element 4 have also been lengthened in order to produce an overlap 6. This overlap did not exist in the original reinforcement plan according to part a); instead of a continuous, orderly joint, there were a number of "wild" joints.
Fig. 2 zeigt in den Detailfiguren 2a) bis 2d) Details umgeplanter individueller Bewehrungselemente. Die Umplanung erfolgt dabei insbesondere so, dass aus der modifizierten Grundbewehrung 2 ungestörte räumliche Bereiche identifiziert und hierfür passende Bewehrungselemente erzeugt werden, die ungestört ausrollbar oder verlegbar sind und die mit ergänzend erzeugten und gesondert verlegten Bewehrungen in die baulich gestörten Bereiche ergänzt werden. Fig. 2 shows in the detailed figures 2a) to 2d) details of re-planned individual reinforcement elements. The rescheduling takes place in particular in such a way that undisturbed spatial areas are identified from the modified basic reinforcement 2 and suitable reinforcement elements are generated for this, which can be rolled out or undisturbed can be laid and the reinforcements created and laid separately are supplemented in the structurally disturbed areas.
Dabei ist in Fig. 2a ein beispielhafter, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugter Bewehrungsplan für ein Stahlbetonbauteil 1 schematisch dargestellt. Die Bewehrung wurde auf Basis eines Bewehrungselements 4 in Form einer einachsigen Bewehrungsmatte realisiert, die in Abständen Bewehrungsstahlstäbe 3 aufweist, die durch Montagebänder 5 miteinander verknüpft sind. Eine Störung 9 ist dabei so berücksichtigt, dass ein Band 5' von einer ursprünglichen, gestrichelt dargestellten relativen Lage zu der durchgezogen dargestellten Lage verschoben wurde, um die freien Ende 3' der Bewehrungsstahlstäbe 3 zu verkürzen und damit die Verlegbarkeit zu gewährleisten. Die oberen beiden Bewehrungsstahlstäbe 3 wurden ebenfalls gekürzt, um ein durch den Bereich 9 gestörten Bereich auszusparen und die Ausrollbarkeit zu erhalten. In this case, an exemplary reinforcement plan for a reinforced concrete component 1 generated with the method according to the invention is shown schematically in FIG. 2a. The reinforcement was implemented on the basis of a reinforcement element 4 in the form of a uniaxial reinforcement mat, which has reinforcing steel bars 3 at intervals that are linked to one another by assembly straps 5. A disruption 9 is taken into account in such a way that a strip 5 'was shifted from an original relative position shown in dashed lines to the position shown in solid lines in order to shorten the free ends 3' of the reinforcing steel rods 3 and thus ensure the relocability. The upper two reinforcing steel bars 3 were also shortened in order to leave out an area disturbed by the area 9 and to maintain the roll-out.
Fig. 2b zeigt schematisch ein weiteres Bewehrungselement 4 mit Montagestäben 5 und Bewehrungsstahlstäben 3. Die ansonsten freien Enden 10 von kürzeren Stäben 3 sind um das Zugabematerial 7 verlängert, um am nächsten Montagestab 5 und damit an mindestens zwei Montageelementen 5 befestigt zu sein. 2b shows schematically a further reinforcement element 4 with assembly bars 5 and reinforcement steel bars 3. The otherwise free ends 10 of shorter bars 3 are extended by the additional material 7 in order to be attached to the next assembly bar 5 and thus to at least two assembly elements 5.
Fig. 2c zeigt einen Teil eines vorgefertigten, ausrollbaren Bewehrungselementes 4. Das Bewehrungselement 4 ist für die Verlegung in Bereichen vorgesehen, in denen aufgrund nicht ausschließlich ruhender Belastung nicht geschweißt werden darf, bzw. in denen ein geschweißter Bewehrungsstahlstab 3 ab dem Schweißpunkt nicht mehr für die Statik wirksam gewertet werden darf. Eine Schweißgrenze 11 schneidet die Bewehrungsstahlstäbe 3, die daher gemäß der modifizierten Grundbewehrung dort enden. Um diese freien Enden 10 verlegbar zu halten, ist ein gestrichelt dargestelltes Zugabematerial 7 zugefügt, um eine Schweißung am nächstliegenden Montageband 5 zu ermöglichen. Diese Schweißung ist jedoch statisch nicht relevant, da die statisch wirksamen Bereiche, durchgezogen dargestellt, der Stäbe 3 nicht beeinträchtigt ist. Das Montageelement 5 wurde daher ebenfalls in diesen Bereich verlängert. Fig. 2c shows part of a prefabricated, roll-out reinforcement element 4. The reinforcement element 4 is intended for laying in areas in which welding is not permitted due to non-static loads, or in which a welded reinforcing steel rod 3 from the welding point is no longer for the statics can be evaluated effectively. A weld line 11 cuts the reinforcing steel bars 3, which therefore end there according to the modified basic reinforcement. To these free ends 10 can be relocated hold, an additional material 7, shown in dashed lines, is added to enable welding on the closest assembly line 5. However, this weld is statically irrelevant, since the statically effective areas, shown in solid lines, of the rods 3 are not impaired. The mounting element 5 was therefore also extended in this area.
Fig. 2d stellt schematisch einen Ausschnitt aus einem vorgefertigten Bewehrungselement 4 dar, welches innerhalb seiner von ihm aufgespannten Fläche eine Aussparung 12 aufweist, beispielsweise ein Deckenloch. Um das Bewehrungselement 4 über diese Störung verlegen zu können, sind die Bewehrungsstäbe 3 in dessen Bereich gekürzt. Erfindungsgemäß ist zur Weiterleitung von Kräften im Bereich der Aussparung 12 Zusatzmaterial 7 in Form zusätzlicher Bewehrungsstahlstäbe 3‘ eingefügt und zusätzlich zur Befestigung auf den Montagebändern 5 verlängert worden. Damit ist erfindungsgemäß durch Zugabe von Zusatzmaterial 7 wiederum eine Bewehrung auf Grundlage eines vorgefertigten Bewehrungselementes 4 ermöglicht. Fig. 2d shows schematically a section from a prefabricated reinforcement element 4, which has a recess 12 within its area spanned by it, for example a ceiling hole. In order to be able to lay the reinforcement element 4 over this disturbance, the reinforcement bars 3 are shortened in its area. According to the invention, additional material 7 in the form of additional reinforcing steel rods 3 'has been inserted in order to pass on forces in the region of the recess 12 and has been extended in addition to being attached to the assembly straps 5. Thus, according to the invention, by adding additional material 7, reinforcement based on a prefabricated reinforcement element 4 is again made possible.
Nicht dargestellt ist ein Bewehrungselement, bei dem der Durchmesser von Bewehrungsstahlstäben verkleinert und deren Abstand verringert wurde, genausowenig wie eines, bei dem der Durchmesser von Bewehrungsstahlstäben vergrößert und der Abstand der Bewehrungsstahlstäbe erhöht wurde. Derartige Anpassungen sind ebenfalls erfindungsgemäß, genauso, wie eine Anpassung der Stahlqualität. BEZUGSZEICHEN Stahlbetonbauteil Modifizierte Grundbewehrung Bewehrungsstahlstab ‘ zusätzlicher Bewehrungsstahlstab Bewehrungselement ‘ weiteres Bewehrungselement Montageelement (Montageband) Übergreifung Zusatzmaterial Umfang Ausnehmung 0 freies Ende 1 Schweißgrenze 2 Aussparung What is not shown is a reinforcement element in which the diameter of reinforcing steel bars has been reduced and their spacing has been reduced, as is one in which the diameter of reinforcing steel bars has been increased and the spacing of the reinforcing steel bars has been increased. Such adjustments are also according to the invention, as is an adjustment of the steel quality. REFERENCE SIGN Reinforced concrete component Modified basic reinforcement Reinforcing steel bar 'Additional reinforcing steel bar reinforcing element' Additional reinforcing element Mounting element (assembly tape) Overlapping Additional material Circumference recess 0 free end 1 welding line 2 recess

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Erzeugung einer individuellen Bewehrung eines Stahlbetonbauteils (1) aus überwiegend vorgefertigten Bewehrungselementen (4) mindestens aufweisend folgende Schritte:1. A method for generating an individual reinforcement of a reinforced concrete component (1) from predominantly prefabricated reinforcement elements (4) comprising at least the following steps:
- Einlesen eines auf Bewehrungsstahlstäben (3) basierenden, ersten Bewehrungsplans des zukünftigen Stahlbetonbauteils (1) aufweisend eine flächige Grundbewehrung; - Reading in a first reinforcement plan, based on reinforcing steel bars (3), of the future reinforced concrete component (1) having a flat basic reinforcement;
- Umrechnung der flächigen Grundbewehrung in eine modifizierte Grundbewehrung (2), der in ihrer Länge nicht beschränkte Bewehrungstahlstäbe derart aufweist, dass sich keine Überlappungen von Stäben innerhalb der Grundbewehrung ergeben; - Conversion of the flat basic reinforcement into a modified basic reinforcement (2), which has reinforcing steel bars that are not limited in length in such a way that there are no overlaps of bars within the basic reinforcement;
- Berechnung einer Mehrzahl von individuellen Bewehrungselementen (4) aus der modifizierten Grundbewehrung (2) und des ersten Bewehrungsplans, auch unter Veränderung der einzelnen Bewehrungsstahlstäbe (3) hinsichtlich ihrer Anzahl,- Calculation of a plurality of individual reinforcement elements (4) from the modified basic reinforcement (2) and the first reinforcement plan, also with changing the number of the individual reinforcing steel bars (3),
Form, Länge, Durchmesser, Lage Stahlgüte und sowie unter Vorgabe einer Verlegereihenfolge zur Erstellung eines individuellen Bewehrungsplans; Shape, length, diameter, position of steel quality and as well as specifying a laying sequence for the creation of an individual reinforcement plan;
Verfahren gemäß Anspruch 1 , weiter aufweisend einen oder mehrere der folgenden Schritte: The method of claim 1, further comprising one or more of the following steps:
- Minimierung der Anzahl der Bewehrungselemente (4) des individuellen Bewehrungsplans; - Minimizing the number of reinforcement elements (4) of the individual reinforcement plan;
- Fixierung eines individuellen Bewehrungselements (4) hinsichtlich Art und Anordnung der Bewehrungsstahlstäbe (3) im individuellen Bewehrungsplan; - Erzeugung eines Maschinendatensatzes zur Fertigung wenigstens eines berechneten individuellen Bewehrungselemente (4); - Fixing of an individual reinforcement element (4) with regard to the type and arrangement of the reinforcing steel bars (3) in the individual reinforcement plan; - Generation of a machine data set for the production of at least one calculated individual reinforcement element (4);
- Übergabe des Maschinendatensatzes an eine Fertigungsmaschine sowie Fertigung wenigstens eines individuellen Bewehrungselements (4); - Transfer of the machine data set to a production machine and production of at least one individual reinforcement element (4);
- Erzeugung der individuellen Bewehrung vor Ort an einer Baustelle. - Creation of the individual reinforcement on site at a construction site.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die individuellen Bewehrungselemente (4) gewählt sind aus den einachsigen Bewehrungsmatten, insbesondere den ausrollbaren einachsigen Bewehrungsstahlstabmatten, den zweiachsigen Bewehrungsmatten, den Randkörben, den Anschlußkörben, den geschweißten Bewehrungskörben und den einzelnen Bewehrungsstahlstäben.2. The method according to claim 1 or 2, in which the individual reinforcement elements (4) are selected from the uniaxial reinforcement mats, in particular the roll-out uniaxial reinforcing steel bar mats, the biaxial reinforcement mats, the edge cages, the connection cages, the welded reinforcing cages and the individual reinforcing steel bars.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, bei dem wenigstens ein Bewehrungselement (4) im Vergleich zur modifzierten Grundbewehrung hinsichtlich Vorhandenseins, Anordnung, Länge und Durchmesser wenigstens eines Bewehrungsstahlstabes (3) verändert wird, insbesondere unter Zugabe von Opfer- oder Zusatzmaterial (7). 3. The method according to claim 1, 2 or 3, in which at least one reinforcement element (4) is changed compared to the modified basic reinforcement with regard to the presence, arrangement, length and diameter of at least one reinforcing steel bar (3), in particular with the addition of sacrificial or additional material ( 7).
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Anordnung eines Montagelements (5) des Bewehrungselements (4) innerhalb des Bewehrungselements (4) verändert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, in which the arrangement of a mounting element (5) of the reinforcement element (4) within the reinforcement element (4) is changed.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Einlesen des ersten Bewehrungsplans elektronisch erfolgt, wobei dieser insbesondere ein mengenoptimierten und produktneutraler erster Bewehrungsplan ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, in which the reading in of the first reinforcement plan takes place electronically, this being in particular a quantity-optimized and product-neutral first reinforcement plan.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem innerhalb eines ausrollbaren Bewehrungselements Aussparungen (12) vorgesehen sind, wobei in an die Aussparungen (12) grenzenden Randbereichen der Bewehrungsmatten zusätzliche Bewehrungsstahlstäbe (3‘) rechnerisch eingefügt werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, in which recesses (12) are provided within a roll-out reinforcement element, additional reinforcing steel bars (3 ‘) being inserted arithmetically in edge regions of the reinforcement meshes bordering the recesses (12).
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem Bewehrungsmatten und Randkörbe bei der Montage derart verbunden werden, dass Bewehrungsstahlstäbe (3) von Bewehrungsmatten in die Randkörbe übergreifen. 7. The method according to any one of the preceding claims, in which reinforcement mats and edge cages are connected during assembly in such a way that reinforcing steel bars (3) of reinforcement mats overlap into the edge cages.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem Montageelemente (5) der Bewehrungsmatten bei der Montage an markierten Punkten getrennt werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, in which the assembly elements (5) of the reinforcement meshes are separated during assembly at marked points.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem Zulagestäbe für Stäbe der Grundbewehrung (2) hinzugefügt werden, die nicht in vorgefertigte Bewehrungselemente (4) integrierbar sind. 9. The method according to any one of the preceding claims, in which additional bars for bars of the basic reinforcement (2) are added which cannot be integrated into prefabricated reinforcement elements (4).
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