DE7431083U - Bewehrungsmatte - Google Patents

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4. Oktober 1975

Fr

G 74 ^l 085.I

BAUSTAHLGEWEBE GMBH, 4000 Düsseldorf-Oberkassel

"Bewehrungsmatte"

Die Neuerung betrifft eine Bewehrungsmatte aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verbundenen, vorzugsweise verschweißten Längs- und Querstäben, wobei jeder der Längs- und Querstäbe einen über seinen jeweiligen Wirkungsbereich gleichmäßig verteilt gedachten Stahlquerschnitt je Breiten-bzw. Längeneinheit der Matte darstellt.

Bei der Bewehrung von plattenartigen, vorwiegend auf Biegung beanspruchten Stahlbetonbauteilen mit Bewehrungsmatten wird die Bewehrung in der Haupttragrichtung entsprechend der aus der Biegemomentenlinie errechneten Zugkraftlinie bzw. der sich daraus ergebenden fe-Linie oder Linie des erforderlichen Stahlquerschnitts angeordnet. Es

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ist bekannt, diese Bewehrung in ein- oder zweilagiger Ausführung entweder über den ganzen Zugkraftbereich, also z.B. bei Feldmomenten von Auflager zu Auflager oder bei Stützmomenten Über den gesamten oberen Zugkraftbereich voll durchzuführen, oder sie dem Zugkraftverlauf anzupassen. Diese Anpassung wird durch Staffelung der Längsstäbe der Länge nach erreicht.

Bei einer einlagigen Bewehrung läßt sich eine Staffelung dadurch erreichen, daß innerhalb einer Matte unterschiedlich lange Längsstäbe verwendet werden (DT'-GM 1 85O 580}. Bei zweilagiger Bewehrung verwendet man unterschiedlich lange Matten, die in Form einer verschränkten Staffelung oder Zulagestaffelung verlegt werden. Bei der verschränkten Staffelung werden z.B. zwei Bewehrungsmatten verwendet, deren Länge jeweils geringer ist als der Abstand der Auflager. Diese Matten werden so verlegt, daß sie jeweils an einem Auflager beginnen und sich im Feldbereich überdecken, Bei der Zulagestaffelung wird eine Matte verwendet, die von Auflager zu Auflager reicht, während im Feldbereich eine entsprechend kürzere Matte zugelegt wird. Bei der Abdeckung von Stützmomenten gilt dasselbe sinngemäß für den jeweils oberen Momentenbereich.

Neben Längsstäben enthalten Bewehrungsmatten noch Querstäbe oder Verteilerstäbe. Nach DIN 1045 muß die Querbewehrung in einachsig gespannten Bauteilen, in denen sie nicht eigens nachgewiesen zu werden braucht, mindestens ein Fünftel des in Längsrichtung erforderlichen Stahlquerschnitts betragen. Dieser Vorschrift wird bei Bewehrungsmatten dadurch Rechnung getragen, daß der Stahlquerschnitt der Querstäbe in diesem Verhältnis zum Stahlquerschnitt der Längsstäbe steht. Für die Verwendung in zweiachsig gespannten Bauteilen kennt man Bewehrungsmatten, in denen der Stahlquerschnitt der Querstäbe demjenigen der Längsstäbe angepaßt ist.

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Bewehrungsmatten haben, bedingt durch die in Mattenlängsrichtung orientierte Fertigung, in Querrichtung grundsätzlich Einfachstäbe mit gleichen Durchmessern, die im Sinne eines gleichmäßigen Vorschubes auch in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, wenngleich es auch schon bekannt geworden ist, die Querstäbe in den Randbereichen zur Verringerung der Überdeckungslänge oder Verstärkung des jeweiligen Randes in geringeren Abständen voneinander anzuordnen, als im inneren Mattenbereich (DT-GM 351).

Wenn die Grundfläche der zu bewehrenden Bauteile grosser ist als die Grundfläche der einzelnen Matten, dann müssen diese durch überdeckung gestoßen werden. Überdeckungsstöße sind sowohl bei den Querstäben möglich, wobei sich die Matten mit den Längsrändern überlappen, als auch bei den Längsstäben, wobei sich die Querränder der Matten überdecken. Die Breite der Überdeckungsbereiche richtet sich nach der statischen Beanspruchung; sie ist bei reinen Ver teilerstäben geringer als bei tragenden Stäben.

Um in dem jeweiligen Überdeckungsbereich eine Stahlanhäufung durch die in diesen Bereichen zwangsläufig doppelt vorhandenen parallel zum Rand verlaufenden Stäbe zu vermeiden, ist es bekannt, an den Längsrändern der Matten auf die Breite des jeweiligen Überdeckungsbereichs den Stahlquerschnitt so weit zu vermindern, dass der volle Stahlquer schnitt in Längsrichtung, wie er im inneren Mattenbereich vorhanden ist, erst durch die Überdeckung entsteht (DT-PS 973 001). Zur Herbeiführung einer Querschnittsverminderung an den Mattenlängsrändern ist es bekannt, dort dünnere Stäbe vorzusehen als im inneren Mattenbereich, Einfachstäbe anzuordnen, wenn im inneren Mattenbereich Doppelstäbe oder Stabpaare sind oder auch die StäBo am Rand in größeren Abständen voneinander vorzusehen als im inneren Mattenbereich.

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Dieser sogenannte "Randspareffekt" ist bisher ausschließlich an den Mattenlängsrändern vorgesehen worden. Eine Ausnahme bildet eine für einen spziellen Stoß der tragenden Längsstäbe vorgesehene Bewehrungsmatte, in der, da die Uberdeckungsbereiche der Längsstäbe dort sehr groß sind, den Querstäben in den zur Uberdeckung bestimmten Randbereichen ein geringerer, vorzugsweise halb so grosser Querschnitt gegeben wurde wie im übrigen Mattenbereitfit (DT-PS 1 659 049).

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um auch den Stahlquerschnitt der tragenden Querbewehrung und Verteilerbewehrung besser an die statischen Gegebenheiten und den jeweils erforderlichen Stahlquerschnitt anpassen zu können.

Die Neuerung löst diese Aufgabe bei einer Bewehrungsmatte der eingangs angegebenen Art dadurch, daß der auf die Längeneinheit der Matte bezogene Stahlquerschnitt der Querstäbe zur Anpassung an den im wesentlichen parabolischen Verlauf der Biegemomentenlinie einer im wesentlichen gleichmäßig belasteten Einfeldplatte vom inneren Mattenbereich zu den Mattenrändern hin abnehmend abgestuft ist, wobei die Abstufung durch Anordnung von Doppelstäben bzw. Stabpaaren und Einzelstäben, durch die Wahl unterschiedlicher Stabdurchmesser, durch Wahl unterschiedlicher Stababstände oder eine Kombination dieser Maßnahmen erreicht ist.

Der Stahlquerschnitt kann ein- oder mehrfach abgestuft sein. Die Abstufung kann sowohl hinsichtlich der Länge, als auch hinsichtlich der Größenordnung an beiden Mattenquerrändern unterschiedlich sein.

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Zweckmäßig ist der auf die Breiteneinheit der Matte bezogene Stahlquerschnitt der Längsstäbe in an sich bekannter Weise zur Vermeidung von Stahlanhäufungen im Stoß an den Mattenlängsrändern auf die Breite der Stoßüberdeckung geringer als im inneren Mattenbereich.

Der auf die Breiteneinheit der Matte bezogene Stahlquerschnitt der Längsstäbe kann in an sich bekannter Weise durch entsprechende Abstufung nach der Zugkraftlinie dem in Mattenlängsrichtung erforderlichen Stahlquerschnitt angepaßt sein.

Der Neuerung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die erforderliche Querbewehrung, die ja von den in Querrichtung des betreffenden Bauteils auftretenden Beanspruchungen abhängig ist, im Regelfall einen der Längsbewehrung analogen Verlauf zeigt. Der Grundgedanke der Neuerung besteht darin, den Stahlquerschnitt der Querstäbe einer Bewehrungsmatte dem Verlauf der Zugkraftlinie in Längsrichtung bzw. sonstigen Mindestforderungen anzupassen und den Querstabquerschnitt zu den Mattenrändern hin zu verringern. Die in Mattenlangsrichtung gemessene Breite des Bereichs verringerten Stahlquerschnitts wird bei sogenannten Listenmatten, die nach den Baumaßen hergestellt werden, den jeweiligen statischen Verhältnissen entsprechend gewählt werden können. Die Verringerung des Stahlquerschnitts kann in an sich bekannter Weise durch Veränderung der Anzahl der Querstäbe auf die Längeneinheit, durch Wahl unterschiedlicher Stahletab durchmesser oder unterschiedlicher Stababstände erfolgen.

Die durch Anpassung des Querstabquerschnitts an die sich veränderte Zugkraftlinie in Längsrichtung erzielte Einsparung an Stahl läßt sich aber auch bei Lagermatten anwenden, wenn man davon ausgeht, daß bei den meisten zu

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bewehrenden Betonbauteilen die Biegemomentenlinie von Maximalwert mehr oder weniger stetig auf Null abnimmt. Es wird also immer einen in einem bestimmten Verhältnis zur Mattenlänge stehenden Bereich geben, in dem der Querstabquerschnitt vermindert werden kann, wenn die Mattenlänge mit der abzudeckenden Länge des jeweiligen Zugkraftbereichs übereinstimmt, Wenn diese Länge die Mattenlänge übersteigt, die tragenden Längsstäbe also gestoßen werden müssen, dann wird durch die Verminderung des Querstahlquerschnitts in diesen Querrandbereichen eine etwaige Anhäufung von Stahl im Uberdeckungsbereich vermieden.

Die Ausbildung der Mattenquerrander ist unabhängig von der Ausbildung der Längsränder. So können die Mattenlängsränder, wenn die Matten zur gegenseitigen überdeckung bestimmt sind, nach dem an sich bekannten Randspareffekt ausgebildet sein. Damit läßt sich gewissermaßen eine vierseitige Randeinsparung erreichen.

Der Vorteil der Neuerung zeigt sich nicht nur bei einer einlagigen, sondern vor allem auch bei einer zweilagigen Bewehrung, bei der durch entsprechende Staffelung der Matten eine noch feinere Abstufung des vorhandenen Stahlquerschnitts in Querrichtung bewirkt werden kann, als bei Matten, die über die gesamte Länge einen konstanten Querstabquerschnitt aufweisen.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Eigenschaften der neuen Bewehrungsmatte ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der ir der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 den Verlauf der Zugkraft- bzw. fe-Linlen einer zu bewehrenden Betonplatte im Endfeld einer Durchlaufplatte,

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Fig. 2 bis 6 Ausführungsbeispiele von Bewehrungsmatten nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. ψ und £ weitere Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bewehrungsmatten.

Fig. 1 zeigt die statischen und bewehrungsmäßigen Verhältnisse einer Stahlbetonplatte im Endfeld einer Durchlaufplatte. Die aus der Zugkraftlinie ermittelte fe-Linie 1 für die Längsbewehrung im Feld wird in an sich bekannter Weise durch eine Bewehrungsmatte 4 gedeckt, in der die Längsstäbe über die gesamte Spannweite der Platte durchgehen. Damit ergibt sich die Linie 2 des vorhandenen Stahlquerschnitts, die gestrichelt angedeutet ist.

Wenn man unterstellt, daß es sich im dargestellten Beispiel um eine ein ichslg gespannte Platte handelt, dann ergibt sich die erforderliche Querbewehrung in jedem Querschnitt der Platte in prozentualer Abhängigkeit von dem entsprechenden Wert der fe-Linie für die Längsbewegung. Die Linie 3 stellt die Verteilung der erforderlichen Querbewehrung in der Längsrichtung dar. In der Bewehrungsmatte 4 aus Längsstäben 5 und Querstäben 6 sind demgemäß die Querstäbe 6 im inneren Mattenbereich als Stabpaare und in den äußeren Bereichen als Einfachstäbe angeordnet. De? Verlauf des nach dieser Stabanordnu^g tatsächlich vorhandenen Stahlquerschnitts in Querrichtung ist durch die gestrichelte Linie 7 angedeutet. Gegenüber der bekannten Ausführung mit über die gesamte Mattenlänge gleichmäßig angeordneten Querstäben 6 stellen sich die schraffierten Bereiche 8 im Bereich der Auflager 9 als Stahlersparnis dar.

Analoge Verhältnisse ergeben sich beim Stützmoment. Die aus der Zugkraftlinie abgeleitete fe-Linie 10 für das Stütz-

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moment ist hier durch entsprechende Staffelung der Längsstäbe 11 einer Matte 12 durch den vorhandenen Stahlquerschnitt 13 gedeckt. Wenn nach der Neuerung die fe-Linie 14 für die Querbewehrung durch entsprechende Anordnung der Querstäbe 15 als Einzelstäbe bzw. Stabpaare gedeckt wird, dann gelingt auch hier eine abgestufte Deckungslinie 16, welche die schraffierten Bereiche 17 als Ersparnis ausweist.

Die Pig. 2 und J> zeigen, wie die zur Deckung des Feldmoments vorgesehene Bewehrungsmatte 4 in der Draufsicht ausgebildet sein könnte. Die Längsstäbe 5 sind in beiden Darstellungen in gleichmäßigen Abständen voneinander über die gesamte Breite der Bewehrungsmatte vorgesehen. Die Querstäbe 6 sind im inneren Mattenbereich als Stabpaare im Abstand a voneinander angeordnet. An dem in der Darstellung rechten Mattenrand liegen fünf Einfachstäbe 6 im Abstand D und an dem in der Darstellung linken Mattenrand. zwei Einfachstäbe im Abstand c voneinander. Die Verteilung des Querstabquerschnitts fe_Q ist aus dem oberhalb der Matten angegebenen Diagramm ersichtlich.

In Fig. 3 sind zur Vermeidung von Stahlanhäufungen im Uberdeckungsbereich die Längsstäbe 5 im inneren Mattenbereich als Stabpaare und in den Randbereichen als Einfachstäbe ausgebildet. Der Stahlquerschnitt fe, der Längsstäbe weist demzufolge gegenüber der Matte nach Fig. 2 an den Längsrändei'n Verringerungen auf.

In den Fig. 4 bis 6 sind net tere AusfUhrungsbeispiele von Bewehrungsmatten dargestellt, die als Feldbewehrung zur Deckung des in Fig. 1 angedeuteten Biegemoments geeignet wären. Dabei sind bei der in Fig. 4 dargestellten Matte die Längsstäbe gestaffelt. Neben als Stabpaare ausgebildeten Längsstäben 21, die über die gesamte Länge der Matte reichen,

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sind Längsstäbe 22 vorgesehen, die sich lediglich über den Bereich des Maximalmoments erstrecken. Zur Vermeidung von Stahlanhäufungen im Uberdeckungsbereich sind an den Längsrändern der Matte Jeweils zwei Einzelstäbe 23 angeordnet. Die Querbewehrung besteht wie bei den Fig. 2 und 3 im inneren Mattenbereich aus Stabpaaren 24 und in den Randbereichen aus Sinzelstäben 25·

Der gleiche Effekt, der bei den Beispielen der Fig. 2 bis 4 dadurch herbeigeführt wird, daß die Querstäbe im inneren Mattenbereich als Stabpaare und in den Randbereichen als Einzelstäbe ausgebildet sind, kann auch dadurch erreicht werden, daß im inneren Mattenberfich dickere Stäbe 26 und in den Randbereichen entsprechend dünnere Stäbe 27 angeordnet werden. Ein solches Beispiel ist in Fig. 5 angedeutet.

Um eine noch feinere Differenzierung zu erreichen, können die Querstäbe 28 gemäß Fig. 6 über die gesamte Mattenlänge gleiche Durchmesser besitzen, aber in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sein. So sind die Abstände a : η inneren Mattenbereich am geringsten; sie werden zu den Mattenrändern hin langsam größer, wobei an dem in der Darstellung linken Rand ein gegenüber a größerer Abstand b gezeigt ist, während an dem in der Darstellung rechten Rand der Stababstand dreimal wechselt, nämlich von Abstand a zu den Abständen c, d und e.

Die anhand der Fig. 2 bis 6 beschriebenen Maßnahmen zur Abstufung des Querstabquerschnitts können selbstverständlich auch kombiniert angewendet werden, um eine möglichst gute Abstufung zu erreichen. Als besonders vorteilhaft wird aber etwa eine Ausführung nach Fig. 3 angesehen, bei der in Längsrichtung Doppelstäbe oder Stabpaare und Einfachstäbe und in Querrichtung Stabpaare und Einfachstäbe vorgesehen sind, die sich ohne Schwierigkeiten miteinander verschweißen

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lassen. Auch die Variation der Stabanzahl pro Querstabelement bereitet fertigungstechnisch keine Schwierigkeiten.

Bei Listenmatten, d.h. bei Bewehrungsmatten, die bereits von der Fertigung her einem bestimmten Bau angepaßt werden, wobei also der erforderliche Stahlquerschnitt von vorn herein bekannt ist, läßt sich die erfindungsgemäß bezweckte Einsparung naturgemäß optimal gestalten. Aber auch bei Lagermatten ist der Effekt durchaus mit Erfolg zu beobachten, da der Bewehrungsverlauf bei Massivplatten zwar in Abhängigkeit von der Belastung, im wesentlichen aber ähnlich verläuft.

In Fig. 7 ist wiederum anhand einer beliebig gewählten fe-Linie für ein Feldmoment und ein StUtzraoment angedeutet, wie durch einen Stoß von Matten unterschiedlichen Stahlquerschnitts in Längsrichtung und erfindungsgemäßer Querschnittsabstufung in Querrichtung eine gute Anpassung an den jeweils erforderlichen Stahlquerschnitt gelingt. Im Feldbereich ist die fe-Linie 31 durch die Linie 32 an vorhandenem Stahlquerschnitt in Längsrichtung gedeckt. Dabei ist der Stahlquerschnitt der Längsstäbe 33 der Bewehrungsmatte 3^ größer als derjenige der Längsstäbe 35 der Bewehrungsmatte 36, was sich durch einen Sprung in der Linie 32 bemerkbar macht.

Ähnlich der fe-Linie 31 für die Längsbewehrung verläuft die fe-Linie 37 für die Querbewehrung, deren Deokungslinie durch die Querstäbe der beiden Matten 3^ und 36 bei angedeutet ist. Durch entsprechende Wahl der Querschnitte der Querstäbe und Anordnung der Querstäbe auch im Uberdeckungs bereich gelingt auch hier wieder eine sehr gute Anpassung des vorhandenen Stahlquerschnitts in Querrichtung an die fe-Linie 37, wodurch gegenüber einer Bewehrungsmatte mit

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konstantem Stahlquerschnitt in Querrichtung die schraffiert ausgewiesenen Bereiche eingespart werden.

Im oberen Bereich der Fig. 7 sind die gleichen Verhältnisse für ein Stutzmoment dargestellt. Der fe-Linie 41 entspricht -£&*»· die Deckungslinie 42 für die Längsstäbe 4j5 bzw. 44 der Matten 45 bzw. 46. Ähnlich zur fe-Linie 41 für die Längsbewehrung verläuft wiederum die fe-Linie 47 für die Querbewehrung, die durch die Deckungslinie 48 angedeckt ist. Die Querstäbe 49 bzw. 50 der beiden Matten 45 und 4b sind so angeordnet, daß im Bereich der überdeckung der Matten 45 und 46 eine weitere Abstufung und die schraffiert angedeuteten Bereiche als Einsparung entstehen.

Fig. 8 zeigt schließlich noch am Beispiel einer fe-Linie in Längsrichtung die Möglichkeiten einer differenzierten Abstufung des Querstabquerschnitts bei einer zweilagigen Bewehrung. Die fe-Linie 51 -Ur die Längsbewehrung ist, wie die Deckungslinie 52 zeigt, in zwei Stufen durch die Längsstäbe 53 bzw. 5^ zweier Matten 55 bzw. 56 gedeckt. Die Querstäbe 57 bzw. 58 der beiden Matten 55 bzw. 56 sind so angeordnet, daß bei entsprechender Überlagerung die stufenweise Deckung 59 der Linie 60 für den Stahlquerschnitt in Querrichtung entsteht, wobei wiederum die schraffierten Bereiche als Ersparnis ausgewiesen sind.

Claims (5)

Schutzansprüche :

1.) Bewehrungsmatte aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verbundenen, vor zugsweise verschweißten, Längs- und Querstäben, wobei .leder der Längs- und Querstäbe einen über seinen jeweiligen Wirkungsbereich gleichmäßig verteilt gedach ten Stahlquerschnitt je Breiten- bzw. Längeneinheit der Matte darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Längeneinheit der Matte bezogene Stahlquer schnitt der Querstäbe zur Anpassung an den im wesent liehen parabolischen Verlauf der Biegemomentenlinie einer im wesentlichen gleichmäßig belasteten Einfeld platte vom inneren Mattenbereich zu den Mattenrändern hin abnehmend abgestuft ist, wobei die Abstufung durch Anordnung von Doppelstäben bzw. Stabpaaren und Einzel stäben, durch Wahl unterschiedlicher Stabdurchmesser, durch Wahl unterschiedlicher Stababstände oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen erreicht ist.

2.) Bewehrungsmatte nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Stahlquerschnitt ein- oder mehr fach abgestuft ist.

J>.) Bewehrungsmatte nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abstufung sowohl hinsichtlich der Länge, als auch hinsichtlich der Größenordnung an beiden Mattenquerrändern unterschiedlich vorgesehen ist.

4.) Bewehrungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die Breiten · einheit der Matte bezogene Stahlquerschnitt der Längs stäbe in an sich bekannter Weise zur Vermeidung von Stahlotnhäufungen im Stoß an den Mattenlängsrändern auf die Breite der Stoßüberdeckung geringer ist als im inneren Mattenbereich.

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-IJ-

5.) Bewehrungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die Breiten einheit der Matte bezogene Stahlquerschnitt der Längs stäbe in an sich bekannter Weise durch entsprechende Abstufung nach der Zugkraftlinie dem in Mattenlängs richtung erforderlichen Stahlquerschnitt angepaßt ist.

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