AT344966B - Bauteil aus beton - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Bauteil aus Beton, der durch Fasern, insbesondere Glasfasern bewehrt ist, wobei die Fasern über den Querschnitt und/oder die Länge des Bauteiles   ungleichmässig   angeordnet sind. 



   Ein derartiger Verbundwerkstoff, der bei Verwendung von Glasfasern auch Glasfaserbeton genannt wird, zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Zug- und Biegezugfestigkeit, eine hohe   Schlagzähigkeit,   eine grosse Bruchdehnung und eine geringe Reissneigung aus. Bei den bekannten Bauteilen werden die Glasfasern je nach den gewünschten Eigenschaften durch Einmischen, Einrieseln, Einlegen und Eintauchen eingebracht. 



   Beim Einmischen werden Fasern mit einer Länge bis etwa 20 mm mit dem Beton vermischt, wobei eine annähernd dreidimensionale Faserverteilung entsteht. Das Einrieseln von Fasern bis etwa 50 mm Länge führt zu einer zweidimensionalen Verteilung der Fasern. Eine eindimensional Verteilung der Fasern ergibt sich beim Einlegen von Faserbündeln. Werden Gewebe, Matten, oder Vliese eingelegt, entsteht eine zweidimensionale Verteilung der Fasern. 



   Ein Nachteil des Glasfaserbetons sind dessen verhältnismässig hohe Kosten, die insbesondere durch die teuere Anschaffung der Fasern, aber auch durch die Art der Einbringung bedingt sind. Das Einmischen der Fasern ist einfacher und damit billiger durchzuführen als das Einrieseln und dieses ist wieder billiger als das Einlegen. Innerhalb der einzelnen Verfahrensarten sind die Kosten wieder von der Anzahl der eingebrachten Fasern abhängig. 



   Gemäss der CH-PS Nr. 564661 wird Faserbeton mit Stahlfasern nur in den niederer beanspruchten Teilen eines Trägers verwendet, wogegen in den höher beanspruchten Teilen, nämlich in der Zugzone, Bewehrungsstähle angeordnet sind. Das ist verhältnismässig teuer. 



   Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, einen Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Herstellungskosten geringer als die bekannter Bauteile sind, wobei jedoch die Belastungsfähigkeit des Bauteiles mindestens gleich sein soll. Dies wird dadurch erreicht, dass in Bereichen höherer Spannung eine stärkere Faserbewehrung und in Bereichen kleinerer Spannung eine schwächere Faserbewehrung angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann eine übliche Bewehrung in Form von Bewehrungsstählen, wie sie in der CH-PS Nr. 564661 in der Zugzone verwendet wird, eingespart oder mindestens wesentlich verbilligt werden. 



   Die Anpassung der Faserbewehrung an den Spannungsverlauf kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. So ist es möglich, dass die Fasern n-dimensional mit über den Querschnitt und/oder die Länge verschiedenem n angeordnet sind. Bei einem solchen Bauteil sind dann die Fasern in Bereichen höherer Spannung z. B. ein-oder zweidimensional, im Bereich kleinerer Spannung dreidimensional angeordnet. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Fasern in Bereichen höherer Spannung in Form von Bündeln, Geweben, Matten oder Vliesen, in Bereichen kleinerer Spannung eingerieselt oder eingemischt angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, dass die Fasern in Bereichen höherer Spannung eingerieselt, in Bereichen kleinerer Spannung eingemischt angeordnet sind. Ausser der Art der Anordnung der Fasern kann aber auch die Anzahl der eingebrachten Bewehrungsfasern verändert werden.

   Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind daher die Fasern über den Querschnitt und/oder die Länge des Bauteiles in verschiedener Anzahl angeordnet. 



   Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten einfachen Ausführungsbeispieles näher erläutert, selbstverständlich ohne auf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Die   Fig. 1   zeigt dabei schematisch einen Träger mit rechteckigem Querschnitt auf zwei Stützen und die Fig. 2 und 3 zeigen Schnitte nach den Linien II-II und   III-III.   



   Der   Träger--l-ist   auf statisch bestimmte Weise auf zwei Stützen gelagert und trägt   z. B.   eine gleichförmig verteilte Last. Der gefährliche Querschnitt II-II liegt demnach in der Mitte zwischen den beiden Auflagern, wobei sich über den Querschnitt die bekannte Spannungsverteilung mit Zugspannungen unten und Druckspannungen oben ergibt. 



   Im gezeichneten Beispiel sind gemäss Fig. 2 im Querschnitt II-II in der untersten Zugzone Faserbündel - eingelegt. In dem darüberliegenden Bereich bis zur neutralen Faser 0-0 sind die Fasern --3-eingerieselt, so dass sie im wesentlichen zweidimensional verteilt sind. Es ist dabei möglich, die in den einzelnen Schichten eingerieselten Fasern gegen die neutrale Faser 0-0 zu in ihrer Anzahl allmählich zu verringern. Die über der neutralen Faser liegende Zugzone ist durch eingemischt Fasern --4-- bewehrt, die sich in dieser Zone demnach in dreidimensionaler Verteilung befinden. 

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   Im Querschnitt III-III nahe dem Auflager (Fig. 3) ist die Zugzone überhaupt nicht bewehrt, wogegen in der Druckzone eingemischt   Fasern --5-- angeordnet   sind. 



   Der Übergang zwischen den beiden Querschnitten kann so erfolgen, dass vom Querschnitt   11-11   nach beiden Seiten ausgehend die   Faserbündel --2-- in   ihrer Anzahl allmählich verringert werden, wobei schliesslich auch die eingerieselten   Fasern --3-- durch eingemischte Fasern --5-- ersetzt   und die eingemischten Fasern --4-- weggelassen werden. 



   Das dargestellte Ausführungsbeispiel wurde gewählt, um an einem einfachen Bauteil möglichst viele Anwendungsformen der Erfindung darstellen zu können. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf eine solche Ausführungsform beschränkt. In vielen Fällen wird es aus Herstellungsgründen zweckmässig sein, die Anordnung der Fasern lediglich über den Querschnitt des Bauteiles zu variieren und über die Länge   gleichzulassen. Überhaupt   sind im Rahmen der Erfindung eine Unzahl von Ausführungen möglich.

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Bauteil aus Beton, der durch Fasern, insbesondere Glasfasern bewehrt ist, wobei die Fasern EMI2.1 n-dimensional mit über den Querschnitt und/oder die Länge verschiedenem n angeordnet sind.

   3. Bauteil nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fasern in Bereichen höherer Spannung in Form von Bündeln, Geweben, Matten oder Vliesen, in Bereichen kleinerer Spannung eingerieselt oder eingemischt angeordnet sind.

   4. Bauteil nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fasern in Bereichen höherer Spannung eingerieselt, in Bereichen kleinerer Spannung eingemischt angeordnet sind.

   5. Bauteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fasern über den Querschnitt und/oder die Länge des Bauteiles in verschiedener Anzahl angeordnet sind.