Die Erfindung betrifft einen Typenprogramm von Bewehrungsmatten für Stahlbeton, bestehend aus einander rechtwinkelig kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweißten Längs- und Querdrähten sowie einem Paar benachbarter Randlängsdrähte an jedem Mattenlängsrand und über diese überstehenden Quer drahtendteilen, die in der Mattenebene in Form einer Schlaufe zu den Randlängsdrähten zurück gebogen und mit den Randlängsdrähten verschweißt sind. Hierbei haben innerhalb einer Matte
Bewehrungsmatten der einleitend angegebenen Art dienen zur Bewehrung von ebenen Flächentragwerken, bei denen Kräfte in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen, d.h. in Längs- und Querrichtung entsprechend den einander kreuzenden Drahtscharen der Bewehrungsmatten, zu übertragen sind. Die Bewehrungsmatten sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausgestaltung bekannt, um an die große Vielfalt der zu bewehrenden Flächentragwerke mit unterschiedlichen Abmessungen und vor allem unterschiedlichen, auf die Bewehrungsrichtungen bezogenen erforderlichen Stahlquerschnitten möglichst gut angepaßt werden zu können. Da die zu bewehrenden Stahlbetonteile regelmäßig eine größere Breite haben als die Bewehrungsmatten, müssen die Bewehrungsmatten nebeneinander mit Überdeckung verlegt werden. Hierbei sind gewisse Mindestüberdeckungen aus statischen Gründen erforderlich, um den Kraftfluß von Bewehrungsmatte zu Bewehrungsmatte zu gewährleisten.
Aus der
Ein Typenprogramm solcher Bewehrungsmatten gleicher Gesamtbreite, mit einer zur Anpassung an die verschiedenen Belastungen variablen Anzahl von Längsdrähten mit im Zentralbereich gleichem Durchmesser ist beschrieben in
Zur Herstellung von Bewehrungsmatten wird immer häufiger warmgewalztes, aus der Walzhitze vergütetes Material verwendet, das eine hohe Duktilität aufweist und außerdem besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann, da der Verarbeitungsschritt der Kaltverformung eingespart wird. Dieses Material wird standardmäßig in ganzzahligen Durchmesserwerten hergestellt.
Ausgehend vom Stand der Technik der oben erwähnten österreichischen Patentschriften stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine feine Abstufung der Tragfähigkeit der verschiedenen Matten des Typenprogramms bei Einsatz möglichst weniger verschiedener Drahtdurchmesser unter Vermeidung der erwähnten Nachteile und mit geringem Materialaufwand zu erreichen.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Dabei ist zusätlich zu den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen,
Zur Lösung der Aufgabe tragen insbesondere die in der erwähnten britischen Patentschrift nicht beschriebenen erfindungsgemäßen Maßgaben (v) und (vi) betreffend den Abstand des inneren Randlängsdrahtes zum benachbarten Längsdraht des Zentralbereiches zusammen mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Schlaufen bei.
Vorteilhaft haben alle Matten des Typenprogramms eine konstante Gesamtbreite von 2400 mm, konstante Achsabstände der inneren Randlängsdrähte von ihren benachbarten Längsdrähten des Zentralbereiches von 200 mm, konstante Schlaufenüberstände von 50 mm und betragen die Achsabstände der Längsdrähte im Zentralbereich der Bewehrungsmatten 100, 120, 150, 180 mm und betragen die Durchmesser der Längs-, Randlängs- und Querdrähte 6, 8, 9, 10 oder 12 mm.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Längsdrähte, die Randlängsdrähte und die Querdrähte aus warmgewalztem Material hoher Duktilität mit ganzzahligen Drahtdurchmessern.
Vorzuasweise sind bei der Bewehrungsmatte die Querschnittsflächen der beiden Randlängsdrähte an jedem Mattenrand kleiner als die Querschnittsflächen der Längsdrähte im Zentralbereich der Bewehrungsmatte oder gleich groß wie die Querschnittsflächen der Längsdrähte.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Die in den
Die beiden Randlängsdrähte 3 und 4 sind in einem gegenseitigen Achsabstand c angeordnet, der wesentlich kleiner als der gegenseitige Achsabstand a der Längsdrähte 2 im Zentralbereich Z ist, wodurch die Randlängsdrähte 3, 4 ein Randlängsdrahtpaar bilden. Der Achsabstand c beträgt vorzugsweise 50 mm, kann im Rahmen der Erfindung jedoch auch im Bereich zwischen 20 und 50 mm liegen. Durch diesen engen Achsabstand c der beiden Randlängsdrähte 3 und 4 wird bei Anwendung mehrerer Bewehrungsmatten zur flächenüberdeckenden Bewehrung von Stahlbetonbauteilen die Strecke, längs welcher sich die Querdrähte 5 zweier benachbarten Bewehrungsmatten im Stoß überdecken, verkürzt und dadurch Querdrahtmaterial eingespart.
Die inneren Randlängsdrähte 3 sind von dem benachbarten Längsdraht 2 jeweils in einem Achsabstand b angeordnet, der größer als der gegenseitige Achsabstand a der Längsdrähte 2 im Zentralbereich z ist. Eine unerwünschte stahlhäufung im Überdekkungsbereich wird verringert, dadurch Material eingespart und der Randspareffekt voll ausgenutzt. Die vorgeschriebene Mindestüberdeckung im Stoßbereich beträgt 200 mm. Für alle Bewehrungsmatten 1 des erfindungsgemäßen Typenprogramms wird ein Achsabstand b von 200 mm gewählt, da einerseits ein Randspareffekt erzielt werden soll und sich andererseits keine Längsdrahtanhäufung ergeben soll.
Die über den äußeren Randlängsdraht 4 hinausragenden Endteile der Querdrähte 5 sind an jedem Mattenrand symmetrisch zur Längsachse der Bewehrungsmatte 1 zu Randschlaufen 7 zurückgebogen und in den Kreuzpunkten 8 mit dem zugeordneten äußeren Randlängsdraht 4 verschweißt. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Randschlaufen 7 an jedem Mattenrand gegensinnig zueinander zurück zu biegen. Es ist ferner im Rahmen der Erfindung möglich, die Randschlaufen 7 bis zum inneren Randlängsdraht 3 zu führen und sie zusätzlich mit diesem Randlängsdraht 3 im Kreuzungspunkt 9 mit dem inneren Randlängsdraht 3 zu verschweißen. Der Durchmesser der Randschlaufe 7 wird derart gewählt, daß beim Einbau in Stahlbeton die zulässigen Betonpressungen im Krümmungsbereich der Randschlaufe 7 nicht überschritten werden. Der Abstand d des äußeren Schlaufenrandes von der Mitte des äußeren Randlängsdrahtes 4 beträgt vorzugsweise 50 mm, zumindest jedoch das Vier- bis Sechsfache des Durchmessers des Querdrahtes 5.
Durch die Ausbildung der Randschlaufen 7 wird zusammen mit der engen Stellung der Randlängsdrähte 3, 4 erreicht, daß im Überdeckungsstoß zweier Bewehrungsmatten 1 die beiden Schweißpunkte des vor der Schlaufe liegenden Teile jedes Querdrahtes mit den beiden äußeren Randlängsdrähten 3, 4 infolge ihres kleinen gegenseitigen Abstandes c nahezu gleichmäßig an der Kraftübertragung mitwirken und daß somit die Belastung je Schweißpunkt vermindert wird. Die Randschlaufen 7 verbessern zusätzlich die Verankerung einander überlappender Bewehrungsmatten im Überdeckungsstoß und ermöglichen eine geringere Überdeckung. Da die Randschlaufen 7 die Lage der Bewehrungsmattenränder im Verbund von mehreren Bewehrungsmatten 1 sehr klar erkennen lassen, ist der tatsächliche Überdeckungsbereich genau definiert und auf der Baustelle die Verlegeanordnung der Bewehrungsmatten jederzeit leicht kontrollierbar.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß der
Das zweite, in der
Die Summe aus allen Achsabständen a, b und c und den Schlaufenüberständen d ergibt die Gesamtbreite B der Bewehrungsmatte 1. Üblicherweise wird die Mattenbreite B in möglichst wenigen Standardgrößen gewählt, wobei sich eine den Ladebreiten der Transportmittel für die Bewehrungsmatten angepaßte Gesamtbreite von 2400 mm weltweit als wirtschaftlich besonders vorteilhafter Standard eingebürgert hat. Die Bewehrungsmatten 1 werden aufgrund dieses Standards in einer konstanten Gesamtbreite B von 2400 mm hergestellt. Aufgrund der konstanten Achsabständen c von 50 mm, den konstanten Achsabständen b von 200 mm und den konstanten Schlaufenüberständen d von 50 mm ergeben sich konstant breite Randbereiche R von 300 mm, so daß der Zentralbereich Z der Bewehrungsmatte 1 eine konstante Breite von 1800 mm aufweist.
Die Durchmesser der Randlängsdrähte 3, 4 werden im Rahmen der Erfindung kleiner als der Durchmesser oder maximal gleich dem Durchmesser der Längsdrähte 2 im Zentralbereich Z gewählt, so daß die Querschnittsfläche f jedes Randlängsdrahtes 3; 4 kleiner oder gleich der Querschnittsfläche F der Längsdrähte 2 im Zentralbereich Z der Bewehrungsmatte 1 ist. Durch diese Maßnahme wird die Stahlanhäufung im Übergriffsbereich von zwei Bewehrungsmatten 1 vermindert. Die Durchmesser der Querdrähte 5 werden im Rahmen der Erfindung kleiner als der Durchmesser oder maximal gleich dem Durchmesser der Längsdrähte 2 im Zentralbereich z gewählt, so daß die Querschnittsfläche h der Querdrähte 5 kleiner oder gleich der Querschnittsfläche der Längsdrähte 2 im Zentralbereich Z der Bewehrungsmatte 1 ist.
Die Bewehrungsmatten können in jeder beliebigen Länge L hergestellt werden, wobei Standardlängen in Meterabstufungen bevorzugt werden. Eine weit verbreitete Länge L beträgt 6 m, so daß sich bei rechteckigen Maschen 10 aufgrund dieser Meterabstufungen standardmäßige Querdrahtteilungen e von 400, 330 und 200 mm ergeben.
Die Oberfläche der Drähte 2, 3, 4, 5 ist vorzugsweise mit einer Rippung versehen, um die Haftung der Bewehrungsmatte 1 im Beton zu erhöhen.
Alle Drähte 2, 3, 4, 5 der Bewehrungsmatte 1 des erfindungsgemäßen Typenprogramms bestehen aus warmgewalztem Material hoher Duktilität, die durch Vergütung des warmgewalzten Materials in der Walzhitze entsteht. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich die hohe Duktilität durch Mikrolegierung des Materials zu erhalten. Das warmgewalzte Material wird standardmäßig in ganzzahligen Durchmessern mit Werten von 6, 8, 9, 10 und 12 mm hergestellt.
Im Rahmen der Erfindung können alle Drähte 2, 3, 4, 5 der Bewehrungsmatte 1 auch aus warmgewalztem Material bestehen, das in einem weiteren Arbeitsschritt zusätzlich einer Kaltverformung unterworfen wird und dadurch bessere mechanisch-technologischen Eigenschaften erhält. Die Kaltverformung besteht vorzugsweise aus einer Reckung des warmgewalzten Materials. Im Rahmen der Erfindung kann die Kaltverformung alternativ auch aus einer Kaltverfestigung durch Walzen und/oder ziehen bestehen. Bei diesem Herstellungsverfahren wird der Draht vor der Kaltverformung entzundert, so daß die beim Verschweißen störende Zunderschicht entfernt wird. Die Kaltverformung kann alternativ auch aus einer Reckung des warmgewalzten Materials bestehen. Bei diesem Herstellungsverfahren wird der Draht vor der Reckung nicht entzundert, sondern die spröde Zunderschicht platzt erst während des Reckvorganges auf und fällt herunter. Auch bei diesem Herstellungsverfahren wird die beim Verschweißen störende Zunderschicht entfernt.
Um ein Programm aus verschiedenen Typen der Bewehrungsmatte 1 möglichst wirtschaftlich herstellen zu können, werden gemäß der Lehre der Erfindung einerseits nur Mattentypen mit konstanter Gesamtbreite B, konstant breiten und identisch aufgebauten Randbereichen R und damit konstant breitem Zentralbereich Z unter ausschließlicher Verwendung der standardmäßig zur Verfügung stehenden, oben angeführten ganzzahligen Durchmesser des warmgewalzten Drahtmaterials hergestellt und werden andererseits zum Erreichen einer vom Anwender geforderten, möglichst feinen Abstufung der Stahlnennquerschnitte bei den Mattentypen die Längsdrähte 2 im Zentralbereich Z der Bewehrungsmatte 1 gleichmäßig verteilt und die Achsabstände a in entsprechender Abstufung gewählt. Bei einer Gesamtbreite der Bewehrungsmatte von B = 2400 mm, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, einen Achsabstand von b = 200 mm, einen Achsabstand von c = 50 mm und einem Schlaufenüberstand von d = 50 mm zu wählen, wodurch sich eine daraus resultierende Breite des Zentralbereiches von Z = 1800 mm und damit die folgende Reihe von optimalen Längsdrahtteilungen a ergibt: a = 100; 120; 150; 180 mm. Zur Erfüllung der meisten Bewehrungsaufgaben reicht in diesem Fall eine ausgewählte Hauptreihe mit Werten von a = 100; 150 mm meistens aus. Die Änderung der Längsdrahtteilung a dieser Hauptreihe erfolgt in Schritten von 50 mm, die den gängigen Änderungen der Längsdrahtteilungen herkömmlicher Gitterschweißanlagen optimal entspricht. Im Prinzip wären im Rahmen der Erfindung bei diesem Beispiel auch kleinere und auch größere Längsdrahtteilungen möglich, die jedoch weder statisch noch fertigungstechnisch einen Sinn machen. Im Rahmen der Erfindung ergeben sich bei anderen Gesamtbreiten B und/oder anderen Achsabständen b andere optimale Reihen von Längsdrahtteilungen, wobei oftmals ein Kompromiß zwischen den optimalen, wirtschaftlichen Herstellungsverfahren und den statischen Anforderungen an das Mattentypenprogramm zu schließen ist.
Aufgrund der Ausgestaltung der Bewehrungsmatte 1 des erfindungsgemäßen Typenprogramms und der optimalen Abstufungen der Langsdrahtteilung a ist es möglich, bei konstanter Gesamtbreite B der Bewehrungsmatte 1 und bei Einhaltung der konstanten Ausbildung der linken und rechten Randbereiche R ein Mattentypenprogramm zu schaffen, das mit einer minimalen Anzahl von Längsdrahtdurchmessern das Auslangen findet; insbesondere ist es möglich, auf jeden Fall nur ganzzahlige Längsdrahtdurchmesser zu verwenden, um die gewünschte Feinabstufung der Stahlnennquerschnitte innerhalb des Mattentypenprogrammes zu ermöglichen.
Die Herstellung der Bewehrungsmatte 1 des erfindungsgemäßen Typenprogramms erfolgt in Vielpunkt-Gitterschweißanlagen, die nach der elektrischen Widerstandemethode arbeiten. Die Längsdrähte 2, 3, 4 können im Rahmen der Erfindung in Form von vorgefertigten, geraden Stäben der Gitterschweißmaschine zugeführt oder von einem endlosen Materialstrang abgezogen werden. Die Querdrähte 5 werden von einem endlosen Materialstrang abgezogen, der je nach Durchmesser und Materialeigenschaft der Querdrähte 5 in Form von gewickelten Spulen oder ringförmigen Bunden oder Ringen vorliegt. Die Querdrähte 5 werden anschließend gerade gerichtet und dann der Gitterschweißmaschine zugeführt. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die vom Materialstrang abgezogenen Querdrähte 5 zunächst gerade zu richten und auf Länge zu schneiden und dann diese abgelängten Querdrähte der Gitterschweißanlage zuzuführen.
Es versteht sich, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens verschiedentlich, insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung der Bewehrungsmatte abgewandelt werden kann; insbesondere ist es im Rahmen der Erfindung möglich, im Zentralbereich Z der Bewehrungsmatte 1 anstelle von Einzeldrähten auch Doppelstäbe zu verwenden.
Des weiteren ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Längs- und Randlängsdrähte 2; 3, 4 der Bewehrungsmatte 1 aus warmgewalztem Material ohne zusätzlicher Kaltverformung zu erzeugen, während die Querdrähte 5 aus warmgewalztem Material bestehen, das in einem weiteren Arbeitsschritt einer Kaltverformung unterworfen wird. Die Kaltverformung kann aus einer Kaltverfestigung durch Walzen und/oder Ziehen oder aus einer Reckung bestehen. Des weiteren ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Querdrähte 5 der Bewehrungsmatte 1 aus warmgewalztem Material ohne zusätzlicher Kaltverformung zu erzeugen, während die Längs- und Randlängsdrähte 2; 3, 4 aus warmgewalztem Material bestehen, das in einem weiteren Arbeitsschritt einer Kaltverformung unterworfen wird. Die Kaltverformung kann auch in diesem Fall aus einer Kaltverfestigung durch Walzen und/oder Ziehen oder aus einer Reckung bestehen.
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