[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewehren von Betonplatten, eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens sowie danach hergestellte Gitterträger.
[0002] Die Herstellung von Betonplatten als Fertigteile hat zunehmende Bedeutung erfahren.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden, mit denen Betonplatten
unterschiedlicher Abmessungen und mit hoher Taktgeschwindigkeit gefertigt werden können.
[0003] Betonplatten oder andere Betonfertigteile dieser Art werden im allgemeinen mit Bewehrungen
versehen. Diese Bewehrungen werden zunächst nach statischen Erfordernissen berechnet
und gefertigt und werden dann in die Vorrichtung eingeführt, die dann in den flüssigen
Beton vergossen und verdichtet wird. Abgesehen von einer Bewehrung mit Matten ist
auch eine Bewehrung mit Gitterträgern üblich. Gitterträger bestehen aus einem Obergurt
und zwei beabstandeten Untergurten sowie Diagonalen, meist parabel oder hyperbelförmig
gebogene Drahtstücke, deren Fußpunkte mit je einem der Untergurte und deren Scheitelpunkt
mit dem Obergurt fest verbunden, insbesondere verschweißt, sind. Derartige Gitterträger
werden von Spezialfirmen in Standardlängen von meistens 14 m hergestellt und einem
Betonwerk geliefert, das die Betonfertigteile fertigt. Im Betonwerk werden dann von
dem jeweils erforderlichen Trägertyp in den gelieferten Längen die für das jeweilige
Betonfertigteil nötigen Längen abgeschnitten. Dies hat zur Folge, daß zwangsläufig
erheblicher Verschnitt produziert wird. Außerdem sind Gitterträger unterschiedlicher
Statik auf Vorrat zu halten, was erhebliche Finanzierungs- und Lagerhaltungskosten
zur Folge hat. Ferner hat es zwangsläufig zur Folge, daß nur bestimmte Typen an Gitterträgern
zu Verfügung stehen und daher bei der Fertigung der Betonfertigteile Kompromisse zu
machen sind. Üblicherweise werden die tatsächlich verwendeten Gitterträger "auf der
sicheren Seite" gewählt, d.h. es wird überdimensioniert. Nur in sehr seltenen Fällen
werden längere Lierferzeiten für Sonderträger, also für Spezialfertigungen in Kauf
genommen. Dies ist offensichtlich kostspielig.
[0004] Darüber hinaus fordern die Vorschriften, daß am Ende eines Gitterträgers ein Fußpunkt
einer Diagonale vorgesehen sein muß. Dies hat zur Folge, daß entweder ebenfalls Überdimensionierungen
in Längenrichtung des Gitterträgers erforderlich sind, oder daß bei Nebeneinanderanordnung
mehrerer Gitterträger Überlappungen durchgeführt werden, um die Statik sicherzustellen.
Das hat zur Folge, daß mehr Eisen verwendet wird als unbedingt erforderlich, was die
Kosten wesentlich erhöht. Insbesondere die Anordnung mit Überlappung hat ferner zusätzlichen
Verschnitt zur Folge.
[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bewehrung
von Betonplatten so weiterzubilden, daß eine kostengünstige, insbesondere verschnittarme,
Fertigung von Betonplatten möglich ist. Ferner soll ein geeigneter Gitterträger angegeben
werden.
[0006] Die Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 9 weitergebildet.
[0008] Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich durch die Merkmale
der Ansprüche 10 bis 12.
[0009] Die Aufgabe wird durch Gitterträger gemäß den Ansprüchen 13 bis 15 gelöst.
[0010] Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß das Problem durch eine automatisierte
Fertigung vor Ort von Gitterträgern erreicht werden kann. Die Erfindung geht ferner
von der Erkenntnis aus, daß bei einer solchen automatisierten Fertigung die Diagonalen
im Laufe eines Gitterträgers unterschiedliche Form aufweisen aufweisen können, so
daß bei optimaler Länge des Gitterträgers stets gewährleistet werden kann, daß ein
Diagonalen-Pußpunkt am Ende des Gitterträger vorliegt. Darüber hinaus kann durch diese
Vorgehensweise, die weitgehend automatisierbar ist, eine hohe Fertigungsgeschwindigkeit
erzielt werden. Diese kann insbesondere für den Fall, daß die Drahtstäbe von einem
Drahtspulen-Lager abgezogen werden, außerordentlich niedrig gestaltet werden. Bei
Verwendung lediglich einer Auswahl an Drahtdurchmessern ist die Lagerhaltung außerdem
sehr einfach, platzsparend und damit kostengünstig. Dabei ist eine Überdimensionierung
der Gitterträger nicht erforderlich, da der Fußpunktabstand der Diagonalen bzw. auch
der Abstand benachbarter Diagonalen entsprechend den Vorgaben optimiert werden kann.
Darüber hinaus ermöglicht die Automatisierung bei der Fertigung der Bewehrung die
Verwendung von Arbeitskräften, die keine hohe Qualifikation erfordern. Von weiterem
Vorteil ist, daß der gefertigte Gitterträger auf einer Palette abgelegt werden kann
oder auf diese Palette selbst gefertigt werden kann und mit dieser sowie anderen Gitterträgern
in vorgegebener Anordnung in ein Zwischenlager abgesetzt werden kann. Durch dieses
Zwischenlager ist die Herstellung der Bewehrungen vergleichsweise unabhängig von der
jeweiligen gerade erforderlichen Taktzeit der Fertigungsvorrichtung. Ferner kann ein
solches Zwischenlager als Puffer zwischen mehreren Vorrichtungen zur Fertigung von
Bewehrungen und/oder mehreren Fertigungsvorrichtungen von Betonplatten dienen.
[0011] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungbeispiels
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fließbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 schematisch und perspektivisch den Aufbau eines Gitterträger gemäß der Erfidnung.
[0012] In einem Drahtlager sind Drähte unterschiedlicher Durchmesser, beim Ausführungsbeispiel
vier unterschiedliche Durchmesser 0̸ 1 bis 0̸ 4 gelagert. In einem ersten Schritt
wird aus dem Drahtlager nach Vorgabe Draht eines ausgewählten Durchmessers abgezogen
und gerichtet. In einem zweiten Schritt wird der gerichtete Drahtstab auf Länge geschnitten.
Ist der Drahtstab für einen Untergurt 3, 4 (Fig. 2) vorgesehen, so wird er auf die
Länge 1 abgeschnitten. Für einen Obergurt 2 (Fig. 2) kann eine etwas kürzere Länge
vorgesehen sein, es kann aber auch die gleiche Länge vorgegeben sein. Für Diagonalen
(5, 6) ergibt sich die abzulängende Länge aus dem Abstand h zwischen dem Obergurt
2 und den Untergurten 3, 4, dem Abstand b der Untergurte 3, 4 sowie dem Fußpunktabstand
a3 einer Diagonale. Ggfls. auch aus der Form der letztlich verwendeten Diagonale 5,
6, etwa dem Biegeradius, dem Verhältnis zur Symmetrie und dgl. In einem dritten Schritt
werden die auf Länge geschnittenen Drahtstäbe für die verschiedenen Gurte 2 bis 4
positioniert und in einem Puffer gespeichert. Ggfls., d.h. abhängig vom Aufbau einer
nachgeordneten Schweißstation, kann hier auf eine Positionierung verzichtet werden.
Für die Diagonalen 5, 6 erfolgt in einem dritten Schritt das Biegen gemäß Vorgabe
unter Berücksichtigung der Höhe h, des Fußpunktabstandes a3 sowie der vorgegebenen
Form (symmetrische Form, Art der Biegung gemäß Parabel, Hyperbel od. dgl., Assymetrie
usw.). Die gebogenen Diagonalen werden dann in derjenigen Reihenfolge sortiert wie
sie später benötigt werden und zwischengespeichert.
[0013] Je nach Anzahl der zu fertigenden Diagonalen 5, 6 sind die Gurte 1 bis 3 und die
Diagonalen 5, 6 unterschiedlich lang zwischenzuspeichern. Sind die Gurte 1 bis 3 und
Diagonalen 5, 6 gefertigt, werden sie einer Schweißstation zugeführt. Zunächst werden
der in der Schweißstation angelangte Obergurte 2 und die Untergurte 3 und 4 in einer
dem jeweiligen Gitterträger 1 entsprechenden Lage nach Höhe h und Untergurt-Abstand
b angeordnet. Hierzu weist die Schweißstation eine entsprechende nicht im einzelnen
erläuterte Höhenverstelleinrichtung auf. Dann werden aufeinanderfolgend zu beiden
Seiten des Obergurtes 2 und der beiden Untergurte 3 bzw. 4 die Diagonalen 5, 6 in
der vorgesehenen Reihenfolge und mit den vorgegebenen Abständen angeordnet. Und zwar
zunächst mit dem vorgesehenen Abstand al des endseitigen Fußpunktes 7 der endseitigen
Diagonale 5 zum Ende des Untergurtes 4 und dann daran anschließend die übrigen Untergurte
6 mit dem entsprechenden Abstand a2 zum dem Ende abgewandten Fußpunkt 8 der endseitigen
Diagonale 5 bzw. der dann endseitig nächstliegenden bereits befestigten Diagonale.
Nach Anlage der jeweiligen Diagonale 5, 6 am jeweiligen Untergurt 3, 4 erfolgt sogleich
ein Verschweißen, und zwar nicht nur am Fußpunkt 7, 8, sondern auch am jeweiligen
Scheitelpunkt 9. Werden symmetrische Diagonalen 5, 6 verwendet, kann es auch zweckmäßig
sein, den Scheitelpunktabstand a4 in der Schweißstation zu berücksichtigen. Insbesondere
ist dann eine Taktvorschubeinrichtung zweckmäßig, die einstellbare Vorschublänge pro
Takt aufweist, damit die einzelnen Fußpunkte 7, 8 bzw. Scheitelpunkte 9 stets sicher
den zum Verschweißen erforderlichen einzelnen Schweißvorrichtungen der Schweißstation
gegenüberliegen. Auf diese Art und Weise wird mittels der Taktvorschubeinrichtung
in jedem Takt ein Diagonalenpaar im statischer und konstruktiv notwendiger Lage (Abstand
a3, Abstände a1, a2) angebracht. Daraus folgt, daß auch die letzte Diagonale eines
zu fertigenden Gitterträger 1 in entsprechender vorgegebener Lage an Ober- und Untergurt
2 und 3 bzw. 2 und 4 anschweißbar ist, derart, daß stets ein Diagonalen-Fußpunkt am
Ende eines Gitterträger vorliegt, was nach statischen Grundsätzen erforderlich ist.
[0014] Hierbei ist zu bemerken, daß bei der Herstellung der einzelnen Diagonalen 5, 6 ferner
diese auch unterschiedliche Durchmesser im Laufe eines Gitterträgers aufweisen können.
[0015] Es ist ferner zu bemerken, daß mit dem Einbringen der Ober- und Untergurte 2 bis
4 in die Schweißstation bereits begonnen werden kann, bevor alle Diagonalen 5, 6 für
den jeweiligen Gitterträger 1 gefertigt und im Zwischenspeicher abgelegt sind.
[0016] Der jeweils gefertigte Gitterträger 1 wird dann entweder in ein Zwischenlager gebracht,
beispielsweise auf eine Palette abgelegt, oder direkt der Fertigungsvorrichtung zugeführt.
Die Ablage auf eine Palette hat den Vorteil, daß mehrere Gitterträger 1, die zusammen
eine Bewehrung für eine Betonplatte bilden, aufeinanderfolgend gefertigt werden und
in einer vorgegebenen Position auf der Palette fixiert werden können. Das Fixieren
kann auf mechanischem, elektromechanischem oder elektromagnetischem Wege erfolgen.
Falls erforderlich, kann die so gebildete Bewehrung noch durch andere Bewehrungsteile
wie Matten oder dgl. ergänzt werden. Ferner kann die Palette, auf der die Gitterträger
1 abgelegt sind, Teil der Fertigungsvorrichtung sein.
[0017] Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die Fertigung der Gitterträger ohne Verschnitt
erfolgen kann, wobei sämtliche statischen Erfordernisse berücksichtigt sind und eine
früher notwendige Überlappung sicher vermieden ist. Ferner ist eine Überdimensionierung
ebenfalls vermieden, andererseit wird eine optimale Gestaltung der Gitterträger erreicht
und damit auch eine optimale Bewehrung der Betonelemente, was auch für die Baustelle
zweckmäßig ist, da an den Baustellen die Kosten für die notwendige Unterstützung der
Elementdecken stark reduziert werden können. Durch die Optimierung der Fertigung der
Betonelemente aufgrund der Optimierung der Gitterträgerfertigung sind sogenannte
Schubträger nicht mehr erforderlich, was ebenfalls zu starken Einsparungen führt.
[0018] Ferner kann die gesamte Fertigung der Gitterträger weitestgehend automatisiert werden,
insbesondere kann dann, wenn die Statik mittels einer Programmsteuerung erstellt wird,
bereits ausgehend von dieser auch die Steuerung für die erfindungsgemäße Vorgehensweise
ausgelöst werden.
[0019] Es sei nochmals kurz die Figur 2 im Zusammenhang erläutert. Diese zeigt den grundsätzlichen
Aufbau eines Gitterträgers 1 gemäß der Erfindung mit zwei mit Abstand b voneinander
angeordneten Untergurten 3 und 4 sowie einem Obergurt 2 mit Abstand h von den beiden
Untergurten 3, 4, wobei der Obergurt 2 im allgemeinen symmetrisch zu den beiden Untergurten
3, 4 angeordnet ist. Die Untergurte 3, 4 haben eine Länge 1 und sind im wesentlichen
parallel zueinander sowie zum Obergurt 2 angeordnet. Der Obergurt 2 kann geringfügig
kürzer sein. Zwischen dem Obergurt 2 und den Untergurten 3, 4 befinden sich Diagonalen
5, 6. Diese sind an Fußpunkten 7, 8 mit dem jeweiligen Untergurt 3 bzw. 4 und an Scheitelpunkten
9 mit dem Obergurt 2 fest verbunden, im allgemeinen verschweißt. Die Diagonalen 5
und 6 bestehen aus gebogenen Drahtstücken. Je nach Biegeradius und Biegeform (etwa
gemäß Parabel- oder Hyperbelform) haben die Fußpunkte 7, 8 der Diagonalen 5, 6 unterschiedlichen
Fußpunktabstand a3. Der endseitige Fußpunkt 7 der endseitigen Diagonale 5 hat einen
Abstand al vom Ende des Untergurtes 4 (bzw. 3), während zwischen den benachbarten
Fußpunkten benachbarter Diagonalen 5, 6 ein Abstand a2 vorliegt. Der Abstand a2 und
der Fußpunktabstand a3 kann über die Länge des Gitterträgers 1 abhängig von der erforderlichen
Statik variieren. Bei symmetrischen Diagonalen 5, 6 kann für Bemessungszwecke auch
der Scheitelpunktabstand a4 berücksichtigt werden. Dieser kann über die Länge des
Obergurtes 2 ebenfalls variieren. Ferner kann der Durchmesser der für die verschiedenen
Diagonalen 5, 6 verwendeten Drahtstücke jeweils unterschiedlich sein. Auch kann der
Durchmesser des für den Obergurt 2 verwendeten Drahtstücks sich vom Durchmesser des
für die Untergurte 3, 4 verwendeten Drahtstücke unterscheiden.
[0020] Selbstverständlich sind noch andere Ausführungen möglich, um auf erfindungsgemäße
Weise in vergleichsweise kurzem Arbeitstakt eine feste und komplette Bewehrung aus
erfindungsgemäßen Gitterträgern herstellen zu können.
[0021] Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist ein erheblicher Rationalisierungseffekt
in Betonwerken erreichbar. Ferner ist eine erhebliche Stahleinsparung möglich, da
Abfälle praktisch vollständig vermieden werden können.
1. Verfahren zum Bewehren einer Betonplatte oder dgl., bei dem eine den der jeweiligen
Betonplatte zugeordneten statischen Erfordernissen entsprechende Gitterträger aufweisende
Bewehrung berechnet wird,
bei dem ein tatsächlicher Gitterträger aufgrund der berechneten Daten des jeweiligen
Gitterträgers gefertigt wird und bei dem die ausgehend hiervon gefertigte Bewehrung
einer Fertigungsvorrichtung für Betonplatten oder dgl. zugeführt wird,
wobei der Gitterträger (1) aus einem Obergurt (2), einem Paar von Untergurten (3,
4) und mehreren Diagonalen (5, 6) besteht und jede Diagonale über Fußpunkte mit einem
Untergurt und über einen Scheitelpunkt mit dem Obergurt fest verbunden, insbesondere
verschweißt, ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung des Obergurts und der Untergurte Drahtstäbe geeigneten Querschnitts
und jeweiliger Länge entsprechend der berechneten Bewehrung bereitgestellt und angeordnet
werden,
daß zur Bildung der Diagonalen Drahtstücke geeigneten Durchmessers mit jeweiliger
Länge entsprechend der berechneten Bewehrung bereitgestellt, gebogen und der Anordnung
aus Obergurt und Untergurten zugeordnet werden, daß die Diagonalen mit Obergurt und
Untergurten fest verbunden werden und
daß der so gebildete Gitterträger der Fertigungsvorrichtung zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
daß insbesondere für die Endbereiche des Gitterträgers (1) Diagonalen (5) bereitgestellt
werden, die anderen Drahtdurchmesser und/oder andere Biegeradien und damit andere
Fußpunktabstände (a3) besitzen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß entsprechend der berechneten Bewehrung die Abstände (a2) benachbarter Fußpunkte
(7, 8) benachbarter Diagonalen (5, 6) so gewählt sind, daß der außenliegende Fußpunkt
(7) der außenliegenden Diagonale (5) sicher mit dem jeweiligen Untergurt (4) verbindbar
ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet
daß zumindest einzelne der Diagonalen assymetrisch gebogen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet
, daß zur Bildung der Untergurte, des Obergurts und/oder der Diagonalen Drähte von
einem Drahtspulen-Lager abgezogen, gerichtet und vor Ort abgelängt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet
daß der gefertigte Gitterträger vor der Zufuhr zu einer Fertigungsvorrichtung zwischengelagert
und ggfls. zusammen mit anderen Gitterträgern nach Bedarf abgerufen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet
daß der mindestens eine Gitterträger auf einer Palette abgelegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet
daß zur unverrückbaren Anordnung mehrerer, insbesondere aller, Gitterträger der Bewehrung
diese entsprechend der berechneten Bewehrung auf der Palette mechanisch, elektromechanisch,
magnetisch oder in anderer Weise fixiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet
daß nur Drahtstäbe einer vorgegebenen Anzahl von Durchmessern, z.B. 3 bis 4 Durchmessern
für Obergurte, Untergurte bzw. Diagonalen verwendet werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet
daß eine Schweißstation zur festen Verbindung der Diagonalen (5, 6) und der Untergurte
(3, 4) sowie des Obergurts (2) eine Höhenverstelleinrichtung zum veränderbaren Festlegen
des Höhenabstandes (h) zwischen den Untergurten (3, 4) und dem Obergurt (2) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet
daß die Schweißstation eine Taktvorschubeinrichtung mit einstellbarer Vorschublänge
pro Takt aufweist, um Diagonalen (5, 6) unterschiedlichen Fußpunktabstandes (a3)
und/oder unterschiedlicher Form und/oder unterschiedlich beabstandete (a2, a4) Diagonalen
nach Maßgabe der berechneten Bewehrung bzw. der aufgrund der berechneten Bewehrung
bereitgestellten Diagonalen (5, 6) sicher mit den Untergurten (3, 4) und dem Obergurt
(2) zu verschweißen.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und
insbesondere nach Anspruch 10 oder 11,
gekennzeichnet durch
einen Diagonalen-Zwischenspeicher, in dem die bereitgestellten Diagonalen (5, 6)
zur Zufuhr zur Schweißstation in der Reihenfolge zwischengespeichert sind, in der
sie dann zur Verbindung mit dem Obergurt (2) und den Untergurten (3, 4) erforderlich
sind.
13. Gitterträger, bestehend aus zwei Untergurten und einem Obergurt sowie mehreren
Diagonalen zwischen je einem der Untergurte und dem Obergurt, die über Fußpunkte mit
dem Untergurt und über Scheitelpunkte mit dem Obergurt fest verbunden insbesondere
verschweißt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Längsrichtung des Gitterträgers (1) Diagonalen (5, 6) unterschiedlichen Fußpunktabstandes
(a3) angeordnet sind.
14. Gitterträger, bestehend aus zwei Untergurten und einem Obergurt sowie mehreren
Diagonalen zwischen je einem der Untergurte und dem Obergurt, die über Fußpunkte mit
dem Untergurt und über Scheitelpunkte mit dem Obergurt fest verbunden insbesondere
verschweißt sind,
insbesondere nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Längsrichtung des Gitterträger (1) Diagonalen (5, 6) unterschiedlichen Durchmessers
angeordnet sind.
15. Gitterträger, bestehend aus zwei Untergurten und einem Obergurt sowie mehreren
Diagonalen zwischen je einem der Untergurte und dem Obergurt, die über Fußpunkte mit
dem Untergurt und über Scheitelpunkte mit dem Obergurt fest verbunden insbesondere
verschweißt sind,
insbesondere nach Anspruch 13 oder Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Längsrichtung des Gitterträgers (1) benachbarte Fußpunkte benachbarter Diagonalen
(5, 6) unterschiedlichen Abstand (a2) voneinander aufweisen.