[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Grundkörper zur Halterung von Bewehrungselementen
für Bauteile aus Stahlbeton, wobei der Grundkörper mindestens eine Aufnahme oder mindestens
eine Auflage für ein Bewehrungselement aufweist und bei der im Bereich des Grundkörpers
Aussparungen vorgesehen sind.
[0002] Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils
aus Stahlbeton, aufweisend mindestens eine Schalungsvorrichtung und mindestens eine
Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen.
[0003] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bauteil aus Stahlbeton, aufweisend mindestens
ein Bewehrungselement und mindestens eine Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen.
[0004] Ein vollständig aus Beton gefertigtes Bauteil kann grundsätzlich in hohem Maße Druckkräfte
aufnehmen, ist jedoch nur sehr begrenzt zur Aufnahme von Zugkräften geeignet. Zur
Erreichung einer verbesserten Belastbarkeit werden Betonteile daher häufig mit Bewehrungselementen
versehen. Die Bewehrungselemente bestehen typischerweise aus Stahl und sind häufig
stangenförmig gestaltet. Traditionell werden die stangenförmigen Bewehrungselemente
durch Drähte miteinander verbunden und in ihrer jeweiligen Position fixiert. Eine
derartige Arbeitsweise führt zum einen zu einem sehr hohen Arbeitsaufwand, darüber
hinaus lässt sich unter den Bedingungen einer Baustelle nur eine eingeschränkte Genauigkeit
und Reproduzierbarkeit hinsichtlich der Positionierung der Bewehrungselemente erreichen.
[0005] Zur Erreichung einer erhöhten Positionierungsgenauigkeit und zur Verminderung des
erforderlichen Arbeitsaufwandes ist deshalb bereits seit vielen Jahren die Verwendung
von speziellen Vorrichtungen zur Halterung und Positionierung der Bewehrungselemente
bekannt. Die entsprechenden Bauelemente sind typischerweise aus Kunststoff gefertigt
und besitzen eine oder mehrere Aufnahmen bzw. Auflagen, in bzw. auf die die Bewehrungselemente
eingesetzt oder aufgelegt werden können. Die Aufnahmen sind häufig ähnlich zu Clips
bzw. mit elastisch federnden Schenkel realisiert.
[0006] Klassische Anwendungsbereiche im Baugewerbe sind die Herstellung von Stützen, Wänden,
Balken, Decken oder Fundamenten aus Beton bzw. Stahlbeton.
[0007] Für die Verwendung derartiger auch Abstandhalter genannter Vorrichtungen zur Halterung
bestehen diverse Anforderungen, die auch in speziellen Normen, wie beispielsweise
in DIN, geregelt sind.
[0008] Die Grundanforderung an einen derartigen Abstandhalter ist es, einen definierten
Abstand zwischen den Bewehrungselementen, wie beispielsweise Bewehrungsdrähten / Bewehrungsstäben,
und der Schalung im Prozess der Fertigung eines Betonteils und somit auch den Abstand
zwischen den Bewehrungselementen und der Betonoberfläche nach der Fertigung des Betonteils
zu gewährleisten.
[0009] Der Abstand zwischen den Bewehrungselementen und der nächstgelegenen Betonoberfläche
wird Betondeckung genannt und ist durch eine basierend auf den Anforderungen normierte
Mindestbetondeckung, beispielsweise 10 mm, auf einen Mindestabstand begrenzt. Das
Nennmaß der Betondeckung ergibt sich dabei in der Praxis aus der Summe von Mindestbetondeckung
und einem Vorhaltemaß, das beispielsweise Maßabweichungen aus Biegen und Verlegen
der Bewehrung oder Art und Einbau der Bewehrung abdecken soll.
[0010] Basierend auf dem Verlegemaß, das aus den Nennmaßen der Querstäbe und Längsstäbe
der Bewehrung abgeleitet wird, besteht für die Abstandmaße eines Abstandhalters eine
zulässige Maßabweichung von +/- 1 mm (Verlegemaß kleiner/gleich 40 mm) bzw. von +/-
2 mm (Verlegemaß größer als 40 mm).
[0011] Generell bedeutet jedes Einbringen von Fremdmaterial in den Beton eine Schwächung
des Betonkörpers im Hinblick auf verschiedene Belastungen, die auf diesen wirken können.
Daraus ergibt sich als eine Anforderung, dass das mit den Abstandhaltern in den Beton
eingebrachte Material so gewählt und dimensioniert ist, dass der Beton eine möglichst
geringe Schwächung erfährt.
[0012] Neben dem eingebrachten Fremdmaterial kann eine Schwächung des Betons auch durch
einen mangelhaften Betonumfluss um die Abstandhalter beim Vergießen des Betonteils
erfolgen, da sich die Bestandteile des Betons beispielsweise trennen können und dadurch
Hohlräume oder Bereiche verringerter Festigkeit im Beton entstehen können.
[0013] Für verschiedene Anwendungsarten sind bereits verschiedene Ausbildungsformen von
Abstandhaltern bekannt. So existieren radförmige Abstandhalter, punktförmige Abstandhalter,
linienförmige Abstandhalter und flächenförmige Abstandhalter. Je nach Ausführungsform
weisen die Abstandhalter Befestigungseinrichtungen für Bewehrungselemente auf.
[0014] Radförmige Abstandhalter weisen eine radartig ausgebildete Auflagestruktur auf, deren
radiale Außenfläche als Auflagefläche an einer Schalung dient. Im Bereich des Mittelpunktes
des radförmigen Abstandhalters weist dieser eine Halterungsvorrichtung auf, die der
Aufnahme eines Bewehrungsstabes dient. Zur Aufnahme des Bewehrungsstabes in die Halterungsvorrichtung
weist ein entsprechender Abstandhalter in der Regel eine trichterförmig ausgebildete
Zuführstruktur auf, die die Auflagestruktur unterbricht.
[0015] Punktförmige Abstandhalter sind gerichtet wirkende Abstandhalter, da diese in der
Regel einen Abstand zwischen Schalung und Bewehrungselement nur in einer, durch den
Aufbau des Abstandhalters definierten Richtung gewährleisten.
[0016] Linienförmige Abstandhalter sind länglich ausgebildet und weisen an ihrer Unterseite
eine Aufstandsfläche zur Auflage auf einer Schalung und an ihrer Oberseite eine Auflagefläche
zur Auflage in der Regel mehrerer Bewehrungselemente oder eines Bewehrungselementes
an mehreren Punkten auf. Der Abstand zwischen Unter- und Oberseite ist die Höhe des
linienförmigen Abstandhalters und bestimmt die Stärke der Betondeckung.
[0017] Eine weitere Anforderung bezüglich der Abstandhalter ergibt sich bei linienförmig
ausgebildeten Abstandhaltern, die hauptsächlich beim Vergießen von horizontalen Betongeometrien,
wie beispielsweise Decken, verwendet werden. Je nach Ausrichtung der linienförmig
ausgebildeten Abstandhalter im Betonkörper ist eine Längenbegrenzung vorgesehen, die
grundsätzlich 350 mm beträgt oder in Abhängigkeit der Dimensionen von Breite und Höhe
des Bauteils auch geringer sein kann. Bei einem Einbau der Abstandhalter parallel
zur Hauptspannungsrichtung ist eine Längenbegrenzung jedoch in der Regel nicht erforderlich.
[0018] Bei einer Anwendung in Sichtbeton ergeben sich als zusätzliche Anforderungen eine
möglichst kleine Aufstandsfläche der Abstandhalter auf der Schalung und ein geringes
Eindrücken der Abstandhalter in die Schalung bzw. eine nur geringe Abzeichnung der
Abstandhalter an der Betonoberfläche.
[0019] Entsprechende Abstandhalter aus Kunststoff werden beispielsweise bereits in der
DE 20 2008 011 704 U1, der
DE 20 2010 012 953 U1, der
DE 20 2010 000 058 U1 sowie der
EP 3 002 380 A1 beschrieben. Die entsprechenden Abstandhalter sind als Einzelteil zwar äußerst preiswert,
bei größeren Bauteilen aus Beton wird aber eine große Menge der entsprechenden Abstandhalter
benötigt, so dass bei mindestens gleicher Funktionalität wie bisher verringerte Herstellungspreise
angestrebt werden. Darüber hinaus stellt das von dem bzw. den Abstandhaltern innerhalb
des Stahlbetons eingenommene Volumen potentielle Schwächungsstellen dar, so dass auch
aus statischen Gründen eine Verringerung der entsprechenden Materialmengen der Abstandhalter
angestrebt wird.
[0020] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend
genannten Art derart zu konstruieren, dass die Vorrichtung bei hoher Funktionalität
und Stabilität ein vermindertes Bauteilvolumen aufweist.
[0021] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abstandhalter ein im
Hinblick auf eine hohe Stabilität und ein geringes Bauteilvolumen optimierte Struktur
aufweisen.
[0022] Insbesondere ist daran gedacht, die jeweiligen Wandstärken derart zu dimensionieren,
dass die erforderlichen mechanischen Festigkeitswerte zwar erreicht, nicht jedoch
wie im Stand der Technik üblich mehrfach überschritten werden. Darüber hinaus sind
im Bereich der Körper der Abstandhalter Aussparungen vorgesehen, deren Größe erfindungsgemäß
derart dimensioniert ist, dass in diesen Bereichen möglichst viel Beton beim Gießen
der jeweiligen Bauteile angeordnet werden kann, damit das Bauteil aus Stahlbeton erhöhte
Festigkeitswerte erreicht.
[0023] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, linienförmige Abstandhalter der vorgenannten
Art anzugeben, die zu einem aus einer Mehrzahl von linienförmigen Abstandhaltern gebildeten
Abstandhalterverbund derart verbindbar sind, dass sich der Abstandhalterverbund statisch
in etwa wie ein einziges Teil verhält.
[0024] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass linienförmige Abstandhalter
angegeben werden, die eine Verbindungseinrichtungen aufweisen, die sowohl eine hohe
Belastbarkeit als auch eine einfache Verbindbarkeit realisieren.
[0025] In einer ersten erfindungsgemäßen Variante einer Vorrichtung zur Halterung ist diese
als ein linienförmiger Abstandhalter ausgebildet, dessen Grundkörper in einer Richtung
wellenförmig ausgebildet ist. Der linienförmige Abstandhalter weist eine Länge I,
eine Breite b sowie eine Höhe h auf, wobei die Höhe h die Stärke der Betondeckung
vorgibt. Die Auswölbungen der Wellenform sind in Richtung der Breite b angeordnet.
[0026] Im Grundkörper mit der Dicke d des erfindungsgemäßen linienförmigen Abstandhalters
sind regelmäßig verteilte Ausnehmungen angeordnet, die das Volumen des Abstandhalters
verringern und einen verbesserten Betonumfluss und dadurch eine geringere Schwächung
des Betons ermöglichen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Ausnehmungen kreisförmig ausgebildet.
[0027] Je nach Höhe h und Dicke d des Grundkörpers ist der erfindungsgemäße linienförmige
Abstandhalter für Traglasten von mindestens 250 N bis über 1000 N ausgelegt.
[0028] Der Grundkörper des Abstandhalters lässt sich zumindest im Bereich zwischen den Verbindungseinrichtungen
in drei, sich vorzugsweise mehrfach wiederholende, Formelemente gliedern. Das erste
Formelement ist der rechtsseitige Wellenkopf, das zweite Formelement ist die Wellenflanke
und das dritte Formelement ist der linksseitige Wellenkopf. Im Bereich der Wellenköpfe
sind die Umbiegungen des Grundkörpers angeordnet, während der Grundkörper im Bereich
der Wellenflanken überwiegend gerade verläuft. Vorzugsweise ist im Bereich jedes Formelementes
mindestens eine Ausnehmung im Grundkörper angeordnet.
[0029] Die Oberseite des Abstandhalters realisiert das Auflagerelement für mindestens ein
Bewehrungselement, beispielsweise einen Bewehrungsstab oder eine Bewehrungsmatte,
während durch die Unterseite das Auflager für das Positionieren des Abstandhalters
auf einer Schalung realisiert ist. Die Unterseite definiert die Aufstandsfläche des
linienförmigen Abstandhalters.
[0030] Im Bereich der Unterseite des erfindungsgemäßen Abstandhalters sind weitere Ausnehmungen
bzw. Aussparungen im Grundkörper angeordnet, die das Volumen des Abstandhalters weiter
reduzieren, den Betonumfluss verbessern und die Aufstandsfläche auf der Verschalung
verringern. Durch die verbleibende Struktur des Grundkörpers im Bereich der Unterseite
sind Aufstandselemente des Abstandhalters realisiert.
[0031] Im Bereich der Enden des Grundkörpers weist der erfindungsgemäße linienförmige Abstandhalter
vorteilhaft jeweils eine Verbindungseinrichtung auf, mit denen zwei oder mehr der
linienförmigen Abstandhalter zur einem linienförmigen Abstandhalterverbund verbindbar
sind.
[0032] Die Verbindungseinrichtungen sind erfindungsgemäß bevorzugt als Ausnehmungen im Grundkörper
des Abstandhalters realisiert, sodass die Grundkörper der zu verbindenden Abstandhalter
jeweils im Bereich mindestens einer ersten Welle ineinander steckbar sind.
[0033] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindungseinrichtung im
Bereich eines ersten Endes des Abstandhalters als zur Oberseite geöffnete Ausnehmungen
in den beiden ersten Wellenflanken ausgebildet und die Verbindungseinrichtung im Bereich
eines zweiten Endes des Abstandhalter als zur Unterseite geöffnete Ausnehmungen in
den ersten beiden Wellenflanken ausgebildet, sodass zwei erfindungsgemäße linienförmige
Abstandhalter im Bereich der Verbindungseinrichtungen durch ein Ineinandergreifen
der Verbindungsstrukturen verbindbar sind und eine zumindest in der Querrichtung belastbare
Verbindung realisierbar ist.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die unterseitigen Ausnehmungen
vorwiegend im Bereich der als Wellenflanken ausgebildeten Formelemente angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die unterseitigen
Ausnehmungen derart ausgebildet, dass die Auflageflächen des Abstandhalters auf der
Verschalung bzw. die Aufstandselemente ausschließlich im Bereich der Wellenköpfe und
ggf. zusätzlich im Bereich der Verbindungseinrichtungen angeordnet sind.
[0035] Insbesondere ist an eine symmetrische Anordnung der Aufstandselemente um den Scheitelpunkt
eines jeden Wellenkopfes gedacht.
[0036] Für eine insbesondere im Hinblick auf eine Rissbildung verringerte Schwächung des
Betons ist die Wellenform derart ausgebildet, dass sich die Verbindungsgeraden eines
Scheitelpunktes eines Wellenkopfes mit den benachbarten Scheitelpunkten der Wellenköpfe
auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers des erfindungsgemäßen linienförmigen
Abstandhalters in einem Winkel α in einem Bereich von 50° bis 70°, bevorzugt in einem
Winkel α von 55° bis 65°, besonders bevorzugt in einem Winkel α von etwa 60° schneiden.
[0037] Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten linearen Abstandhalter mit wellenförmigem
Grundkörper der Länge I von etwa 350 mm sind zu einer gleichmäßigen Abstützung des
mindestens einen Bewehrungselementes mindestens 4 Wellenköpfe ausgebildet. In einer
bevorzugten Ausführungsform sind auf der Länge I des linearen Abstandhalters mindestens
10 Wellenköpfe und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform 20 Wellenköpfe ausgebildet.
[0038] Die Breite b des erfindungsgemäßen linearen Abstandhalters liegt in vorteilhaften
Ausführungsform in einem Bereich zwischen 10 mm und 50 mm, in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in einem Bereich zwischen 20 mm und 40 mm, in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform in einem Bereich zwischen 25 mm und 35 mm.
[0039] Die durch die Wellenform offen ausgebildete Grundform des erfindungsgemäßen linienförmigen
Abstandhalters ermöglicht einen besonders guten Betonumfluss bei der Herstellung eines
Betonteils.
[0040] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der linienförmige
Abstandhalter in Querrichtung derart flexibel, dass ein Abstandhalter oder ein aus
mehreren Abstandhaltern gebildeter Abstandhalterverbund um eine etwaige Aussparung
in einem Betonteil herum biegbar ist.
[0041] Als Material des Grundkörpers ist insbesondere an Kunststoff gedacht. Vorzugsweise
ist der erfindungsgemäße linienförmige Abstandhalter mithilfe von Extrusion und Stanzen
fertigbar.
[0042] In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Halterung
als ein linienförmiger Abstandhalter ausgebildet, dessen Grundkörper rautenförmige
Formelemente aufweist.
[0043] Die Rautenform verschiedener Formelemente des Grundkörpers ermöglicht eine besonders
hohe mechanische Festigkeit des Abstandhalters bei vergleichsweise geringem Materialeinsatz
und dem damit korrespondierenden Bauteilvolumen.
[0044] In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Halterung
als ein punktförmiger Abstandhalter ausgebildet.
[0045] Ein erfindungsgemäßer punktförmiger Abstandhalter weist eine Halterungsvorrichtung
für ein Bewehrungselement, mindestens zwei als Arme ausgebildete Aufstandselemente
sowie eine Zuführstruktur auf, die ein Einführen des Bewehrungselementes in die Halterungsvorrichtung
erleichtert.
[0046] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführstruktur trichterförmig
ausgebildet.
[0047] Die Unterseiten der Arme realisieren die Aufstandsfläche des Abstandhalters auf bzw.
an der Schalung. Der Abstand zwischen der Unterseite der Arme und einem Auflagerelement
der Halterungsvorrichtung bestimmt somit die Stärke der Betondeckung bei der Verwendung
eines erfindungsgemäßen Abstandhalters.
[0048] Durch die Ausübung eines Druckes auf die gegenüberliegenden äußeren Flächen der Arme
ist die trichterförmige Zuführstruktur ähnlich dem Prinzip einer Wäscheklammer aufspreizbar,
sodass das Einführen eines Bewehrungselementes in die Halterungsvorrichtung weiter
unterstützbar ist.
[0049] Die Halterungsvorrichtung ist erfindungsgemäß als ein Auflagerelement, das in Richtung
der Schalung auszurichten ist, zu der die Betondeckung mit dem Abstandhalter eingestellt
werden soll, und eine Klemmvorrichtung realisiert, die eine Fixierung des Bewehrungselementes
in der Halterungsvorrichtung ermöglicht.
[0050] Die Geometrie der Klemmvorrichtung ist erfindungsgemäß auf bestimmte Durchmesser
von Bewehrungsstäben ausgelegt.
[0051] In einer bevorzugten Ausführungsform eines punktförmigen Abstandhalters weist dieser
zusätzlich im Bereich der trichterförmig ausgebildeten Zuführstruktur eine Verschlusseinrichtung
auf, durch die die Zuführstruktur verschließbar und die das Bewehrungselement in der
Halterungsvorrichtung fixierende Klemmkraft verstärkbar ist.
[0052] Darüber hinaus ist durch die Verschließbarkeit der erfindungsgemäßen Abstandhalter
eine höhere Verdrehsicherheit des Abstandhalters auf dem Bewehrungselement erreichbar.
[0053] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen punktförmigen
Abstandhalters weist dieser austauchbare Arme auf, sodass die Betondeckung durch Montage
entsprechend dimensionierter Arme an dem verbleibenden Grundkörper der Abstandhalter
anpassbar ist.
[0054] Die Verschlusseinrichtung ist bevorzugt als eine Raststruktur ausgebildet, die durch
gegenteilig ausgebildete Strukturen im Endbereich der Trichterarme der Zuführstruktur
realisiert ist.
[0055] Zur Reduktion des Materialeinsatzes bei der Herstellung der Abstandhalter sowie zur
Verminderung des in einen Betonkörper eingebrachten Fremdmaterials weist der erfindungsgemäße
punktförmige Abstandhalter eine im Wesentlichen auf die äußeren Wandungen und stegartige
Verbindungselemente zwischen den Funktionselementen reduzierte Struktur auf.
[0056] Für eine Verringerung der Aufstandsfläche weist ein erfindungsgemäßer punktförmiger
Abstandhalter in einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich der Arme nasenartige
Fortsätze auf.
[0057] In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Halterung
als ein radförmiger Abstandhalter ausgebildet.
[0058] Der erfindungsgemäße radförmige Abstandhalter weist einen Auflagekörper und einen
Halterungskörper auf, die miteinander verbindbar und ggf. voneinander separierbar
sind. Der radförmig ausgebildete Auflagekörper dient der Auflage des Abstandhalters
an einer Schalung und weist eine Verbindungseinrichtung auf, mit der sich ein Halterungskörper,
der zur Halterung eines Bewehrungselementes dient, mit dem Auflagekörper zu einem
Abstandhalter verbinden lässt.
[0059] An der radialen Außenfläche des radförmigen Abstandhalters ist eine Mehrzahl von
Aufstandselementen angeordnet.
[0060] Der erfindungsgemäße zweiteilige Aufbau des Abstandhalters ermöglicht eine individuelle
Materialkombination je nach Anforderung. Darüber hinaus ermöglicht der zweiteilige
Aufbau der erfindungsgemäßen Abstandhalter geringere durchschnittliche Herstellungskosten
der radförmigen Abstandhalter durch höhere Stückzahlen in der Produktion der Auflagekörper,
da diese unabhängig von Dimension der Bewehrungselemente produzierbar sind.
[0061] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Betonteils weist zumindest
eine Schalungsvorrichtung und mindestens eine Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen
für Bauteile aus Stahlbeton auf. Die Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen
für Bauteile aus Stahlbeton ist ausgebildet als ein Abstandhalter aufweisend einen
Grundkörper, wobei der Grundkörper mindestens eine als eine Aufnahme oder mindestens
eine Auflage für mindestens ein Bewehrungselement ausgebildete Halterungsvorrichtung
aufweist und wobei eine Betondeckung durch den Abstand zwischen einem Auflagerelement
für ein Bewehrungselement und mindestens einer Aufstandsfläche des Abstandhalters
bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Grundkörpers Aussparungen
angeordnet sind, durch die ein reduziertes Volumen des Abstandhalters und ein verbesserter
Betonumfluss bei einem Vergießen des Stahlbetonbauteils realisiert sind.
[0062] Ein erfindungsgemäßes Bauteil aus Stahlbeton weist zumindest ein Bewehrungselement
und mindestens eine Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen für Bauteile
aus Stahlbeton auf. Die Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen für Bauteile
aus Stahlbeton ist ausgebildet als ein Abstandhalter aufweisend einen Grundkörper,
wobei der Grundkörper mindestens eine als eine Aufnahme oder mindestens eine Auflage
für mindestens ein Bewehrungselement ausgebildete Halterungsvorrichtung aufweist und
wobei eine Betondeckung durch den Abstand zwischen einem Auflagerelement für ein Bewehrungselement
und mindestens einer Aufstandsfläche des Abstandhalters bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich des Grundkörpers Aussparungen angeordnet sind, durch die ein reduziertes
Volumen des Abstandhalters und ein verbesserter Betonumfluss bei einem Vergießen des
Stahlbetonbauteils realisiert sind.
[0063] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren in beispielhaften Ausführungsformen
erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines punktförmigen Abstandhalters mit optimierter,Wandungsstruktur,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des punktförmigen Abstandhalters gemäß Figur 1,
- Fig. 3
- eine gegenüber der Darstellung in Figur 1 abgewandelte Ausführungsform,
- Fig. 4
- eine weitere Ausführungsvariante des Abstandhalters,
- Fig. 5
- eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstandhalters in Radform,
- Fig. 6
- eine perspektivische Darstellung von Einzelteilen zum Abstandhalter gemäß Figur 5,
- Fig. 7
- eine perspektivische Seitenansicht eines linienförmigen Abstandhalters,
- Fig. 8
- eine Seitenansicht des Abstandhalters gemäß Figur 7,
- Fig. 9
- eine perspektivische Darstellung eines linienförmigen Abstandhalters mit wellenartiger
Wandungsstruktur,
- Fig. 10
- eine Seitenansicht des Abstandhalters gemäß Figur 9 und
- Fig. 11
- eine Seitenansicht in Längsrichtung des Abstandhalters gemäß Figur 9.
[0064] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Abstandhalter (1) mit einer optimierten Materialverteilung.
Der Abstandhalter (1) weist eine Halterungsvorrichtung (2) für ein nicht dargestelltes
Bewehrungselement auf. Die Halterungsvorrichtung (2) ist als eine Aufnahme ausgebildet
und bereichsweise von Klemmelementen (3) begrenzt. Die Klemmvorrichtung (3) weist
zwei Klemmelemente auf, die als Wandungsabschnitte des Abstandhalters (1) ausgebildet
sind. Die Positionierung eines Bewehrungselementes innerhalb der Halterungsvorrichtung
(2) erfolgt auf einem Auflagerelement (4). Zur Auflage im Bereich einer nicht dargestellten
Schalung dienen als Arme ausgebildete Aufstandselemente (5), deren Unterseite die
Aufstandsfläche (6) realisiert. Mithilfe einer trichterartig ausgebildeten Zuführstruktur
(7) wird ein Aufschieben des Abstandhalters (1) auf ein Bewehrungselement erleichtert
und eine Verdrehsicherheit erreicht.
[0065] Im Bereich des Grundkörpers des Abstandhalters (1) sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen
(8) angeordnet, die das Volumen des Abstandhalters (1) reduzieren und einen verbesserten
Betonumfluss ermöglichen.
[0066] Die wesentlichen Funktionselemente, wie beispielsweise Aufstandselemente (5), Auflagerelement
(4) und Klemmvorrichtung (3), sind über Verbindungsstege (10) miteinander verbunden,
sodass die erforderliche mechanische Stabilität des Abstandhalters (1) gewährleistet
ist.
[0067] Durch eine Kraftausübung auf die Druckflächen (11), die zumindest durch Bereiche
der gegenüberliegenden Außenflächen der als Arme ausgebildeten Aufstandselemente (5)
realisiert sind, ist die Zuführstruktur (7) aufspreizbar.
[0068] Durch die Seitenansicht in Figur 2 werden die geometrischen Verhältnisse nochmals
weiter verdeutlicht.
[0069] Figur 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen punktförmigen
Abstandhalters (1). Bei der Montage der Abstandhalter (1) auf einem Bewehrungselement
erfolgt auch hier ein Zusammendrücken der Druckflächen (11), wodurch die trichterförmige
Zuführstruktur (10) aufgespreizt wird. Der dargestellte Abstandhalter (1) unterstützt
eine präzise Einhaltung der Betondeckung da eine gerichtete Auflage bereitgestellt
wird.
[0070] Für eine weitere Verminderung der Aufstandsfläche (6) auf einer Schalung weist der
dargestellte Abstandhalter (1) im Bereich der Unterseite der Aufstandselemente (5)
nasenartige Fortsätze (12) auf.
[0071] Weiterhin weist der dargestellte Abstandhalter (1) im Endbereich der trichterförmigen
Zuführstruktur (7) eine Verschlusseinrichtung (13) auf, mit der die Zuführstruktur
(7) verschließbar ist.
[0072] Gemäß der Ausführungsform in Figur 4 sind in Figur 3 dargestellte, als Querstege
ausgebildete Verbindungsstege (10) im Bereich der Arme (5) weggelassen.
[0073] Die Verschlusseinrichtung (13) weist auf einer Seite der trichterförmigen Zuführstruktur
(7) ein erstes Verschlusselement (13a) und auf der anderen Seite der trichterförmigen
Zuführstruktur (7) ein zweites Verschlusselement (13b) auf, das als Gegenprofil zum
ersten Verschlusselement (13a) ausgebildet ist, sodass die Verschlusseinrichtung (13)
als eine Rastvorrichtung realisiert ist.
[0074] Gemäß der Ausführungsform in Figur 5 besitzt der radförmig ausgebildete erfindungsgemäße
Abstandhalter (1) eine näherungsweise gerundete Außenkontur, deren Aufstandsfläche
(6) in einer Richtung durch je zwei radial aus der gerundeten Außenkontur kragende
Aufstandselemente (5) definiert ist. Der dargestellte Abstandhalter (1) unterstützt
durch die Zuführstruktur (7) insbesondere ein leichtgängiges Aufschieben.
[0075] Weiterhin ist der Grundkörper des erfindungsgemäßen radförmigen Abstandhalters (1)
zweiteilig ausgeführt. Der erste Teil des Grundkörpers realisiert einen Auflagekörper
(14) und der zweite Teil des Grundkörpers einen Halterungskörper (15).
[0076] Der Auflagekörper (14) realisiert im Wesentlichen die Auflagestruktur des Abstandhalters
(1) auf einer Schalung und der Halterungskörper (15) weist eine Halterungsvorrichtung
(2) zur Halterung eines Bewehrungselementes auf.
[0077] Durch die realisierte Zweiteilung können die Auflagegeometrie und die Klemmgeometrie
nach unterschiedlichen Kriterien optimiert werden. Darüber hinaus kann durch eine
separate Fertigung der beiden Einzelteile eine Kosteneinsparung erreicht werden.
[0078] Figur 6 zeigt die beiden Einzelteile in einer perspektivischen Darstellung. Beispielhaft
sind ein Auflagekörper (14) und drei kompatible Halterungskörper (15) illustriert,
die durch die Kombination des Auflagekörpers (14) mit einem Halterungskörper (15)
zu einem Abstandhalter (1) verbindbar sind.
[0079] Die Halterungskörper (15) sind für verschiedene Durchmesser von Bewehrungselementen
ausgelegt. Insbesondere erfolgt die Auslegung eines Halterungskörpers (15) für einen
bestimmten Durchmesser eines Bewehrungselementes durch eine angepasste Klemmvorrichtung
und/oder ein angepasstes Auflagerlement.
[0080] Gemäß der Ausführungsform in Figur 7 ist der Abstandhalter (1) als ein langgestrecktes
Bauteil realisiert. Eine Mehrzahl derartiger linienförmiger Abstandhalter (1) sind
miteinander in Längsrichtung zu einem linienförmigen Abstandhalterverbund verbindbar.
[0081] Zur Verbindung mit mindestens einem weiteren Abstandhalter (1) weist der dargestellte
Abstandhalter an jedem der beiden Enden eine Verbindungseinrichtung (16) auf, wobei
die Strukturen der Verbindungseinrichtungen (16) gegensätzlich ausgebildet sind, sodass
diese ineinander steckbar sind.
[0082] Die Halterungsvorrichtung (2) für mindestens ein Bewehrungselement ist als eine Auflage
realisiert, die durch die Oberseite des Abstandhalters (1) gegeben ist. Die Oberseite
des Abstandhalters realisiert somit auch das Auflagerelement (4) des Abstandhalters
(1).
[0083] An der Unterseite des Grundkörpers des Abstandhalters (1) sind mehrere Aufstandselemente
(5) angeordnet.
[0084] Gemäß einer typischen Ausführungsform besitzt der Abstandhalter (1) eine Länge von
etwa 350 mm. Es werden minimale Auflagepunkte bereitgestellt, ein optimaler Betonumfluss
unterstützt und es kann eine optimale Belastbarkeit erreicht werden.
[0085] Der verbesserte Betonumfluss wird insbesondere durch eine Vielzahl von Ausnehmungen
(8) erreicht, die im Grundkörper des Abstandhalters (1) angeordnet sind.
[0086] In der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines linienförmigen Abstandhalters
(1) sind insbesondere rautenförmige Ausnehmungen (8) oder Formen, die aus Rautensegmenten
oder der Kombination von Rauten erzeugbar sind, verwendet. In der gezeigten Ausführungsform
sind insbesondere neben rautenförmigen Ausnehmungen (8) auch Ausnehmungen (8) mit
einer zwei bereichsweise überlappenden Rauten entsprechenden Form angeordnet.
[0087] Die Rautenform ermöglicht eine hohe mechanische Stabilität des Abstandhalters (1).
[0088] Entsprechende linienförmige (auch: lineare) Abstandhalter (1) können bei einem Vergießen
von Betongeometrien verwendet werden. Insbesondere erfolgt eine Anwendung bei horizontalen
Geometrien wie etwa Betondecken.
[0089] Bei einer Montage werden die Abstandhalter (1) auf der horizontalen Verschalung verteilt
und halten die Bewehrungselemente mit einem definierten Abstand zur Verschalung.
[0090] Aus der Seitenansicht in Figur 8 ist insbesondere die Detailgeometrie der Verbindungseinrichtungen
(16) zu erkennen. Vorzugsweise kann hierdurch ein einfaches und lösbares Zusammenstecken
erfolgen.
[0091] Weiterhin ist im Bereich der Aufstandselemente (5) eine Anordnung von Fortsätzen
(12) zur weiteren Verminderung der Aufstandsfläche (6) realisiert.
[0092] Gemäß der Ausführungsform in Figur 9 wird ein linearer Abstandhalter (1) mit einem
wellenartigen Wandungsverlauf bereitgestellt. Auch ein derartiger Abstandhalter (1)
kann bevorzugt mit einer Länge von etwa 350 mm realisiert werden. Auch dieser Abstandhalter
(1) führt zu einem optimalen Betonumfluss, insbesondere durch eine offene Grundform.
Es werden minimale Auflagepunkte auf der Verschalung erreicht und der Abstandhalter
(1) ermöglicht die Realisierung von sehr wenig Fremdmaterial im Beton.
[0093] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Abstandhalter (1) als extrudiertes
Bauteil realisiert. Eine entsprechende Ablängung erfolgt nach Bedarf.
[0094] Die Halterungsvorrichtung (2) des Abstandhalters (1) für mindestens ein Bewehrungselement
ist durch die Oberseite in Form einer Auflage realisiert. Darüber hinaus ist durch
die Oberseite des Abstandhalters (1) auch das Auflagerelement (4) realisiert.
[0095] Der Grundkörper des Abstandhalters (1) weist im Wesentlichen zwei Formelemente auf,
die durch Wellenkopf (17) und Wellenflanke (18) gegeben sind. Sowohl im Bereich der
Wellenflanken (18) als auch im Bereich der Wellenköpfe (17) ist jeweils eine kreisrunde
Ausnehmung (8) angeordnet.
[0096] An der Unterseite des Abstandhalters (1) sind weitere Aussparungen (8) angeordnet,
durch die die Aufstandselemente (5) als verbleibende Struktur herausgebildet sind.
[0097] Die Aufstandselemente (5) sind im Bereich der Wellenköpfe (17) angeordnet.
[0098] Im Bereich der ersten beiden Wellenflanken (18) an beiden Enden des Abstandhalters
(1) ist jeweils eine Verbindungseinrichtung (16) durch Aussparungen realisiert, die
sich etwa von der Mitte der Höhe des Grundkörpers an einem Ende zur Oberseite und
am anderen Ende zur Unterseite des Abstandhalters (1) erstrecken.
[0099] Durch derart realisierte Verbindungseinrichtungen (16) sind jeweils zwei Abstandhalter
(1) mit einem wellenförmig ausgebildeten Grundkörper durch ein Ineinanderstecken von
je einer Verbindungseinrichtung (16) zu einem Abstandhalterverbund verbindbar. Die
Verbindung weist durch eine Verschachtelung der Abstandhalter (1) im Bereich zumindest
einer Welle eine Stabilität in Quer- und Längsrichtung auf.
[0100] In Figur 10 ist der in Figur 9 gezeigte linienförmige Abstandhalter (1) in einer
Seitenansicht von einer Stirnseite dargestellt.
[0101] Auf der die Halterungsvorrichtung (2) realisierenden Oberseite des Abstandhalters
(1) liegt ein Bewehrungselement (30) auf.
[0102] Im Bereich der Aufstandselemente (5) steht der Abstandhalter (1) auf einem Schalungselement
(40) auf.
1. Vorrichtung zur Halterung von Bewehrungselementen für Bauteile aus Stahlbeton, ausgebildet
als ein Abstandhalter (1) aufweisend einen Grundkörper, wobei der Grundkörper mindestens
eine als eine Aufnahme oder mindestens eine Auflage für mindestens ein Bewehrungselement
ausgebildete Halterungsvorrichtung (2) aufweist und wobei eine Betondeckung des Bauteils
durch den Abstand zwischen einem Auflagerelement (4) für das mindestens eine Bewehrungselement
und mindestens einer Aufstandsfläche (6) des Abstandhalters (1) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Grundkörpers Aussparungen (8) angeordnet sind, durch die ein reduziertes
Volumen des Abstandhalters (1) und ein verbesserter Betonumfluss bei einem Vergießen
des Stahlbetonbauteils realisiert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als ein linienförmiger Abstandhalter (1) ausgebildet ist, der einen wellenförmig
ausgebildeten Grundkörper aufweist.
3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich aus der Verbindung eines Scheitelpunktes eines Wellenkopfes (17) mit den
Scheitelpunkten der benachbarten gegenüberliegenden Wellenköpfe (17) ergebenden Geraden
in einem Winkel α schneiden, wobei der Winkel α in einem Winkelbereich zwischen 50°
und 70° liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α in einem Winkelbereich zwischen 55° und 65° liegt
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α etwa 60° beträgt.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungseinrichtungen (16) aufweist, durch die mindestens zwei Abstandhalter
(1) zu einem linienförmigen Abstandhalterverbund verbindbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen (16) durch eine im Bereich eines ersten Endes des Abstandhalters
(1) angeordnete Verbindungseinrichtung (16) und eine im Bereich eines zweiten Endes
des Abstandhalters (1) angeordnete Verbindungseinrichtung (16) realisiert sind, wobei
die Verbindungseinrichtungen (16) im Bereich des ersten Endes des Abstandhalters (1)
als Gegenstück der Verbindungseinrichtung (16) im Bereich des zweiten Endes des Abstandhalters
(1) ausgebildet ist, sodass durch ein Ineinandergreifen der entsprechenden Verbindungseinrichtungen
(16) zweier Abstandhalter (1) eine Verbindung der Abstandhalter (1) realisiert ist.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch zusätzliche, im Bereich der Unterseite des Grundkörpers angeordnete Aussparungen
(8) die Aufstandsfläche (6) des Abstandhalters (1) verringert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als ein punktförmiger Abstandhalter (1) ausgebildet ist, der mindestens zwei
als Arme ausgebildete Aufstandselemente (5) und eine trichterförmige Zuführstruktur
(7) aufweist, wobei die trichterförmige Zuführstruktur (7) durch eine Kraftausübung
auf die durch die gegenüberliegenden Außenflächen der Arme ausgebildeten Druckflächen
(11) spreizbar ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese als ein punktförmiger Abstandhalter (1) ausgebildet ist, der im Bereich der
Zuführstruktur (7) eine Verschlusseinrichtung (13) aufweist, durch die die Zuführstruktur
(7) verschließbar und die Fixierung eines Bewehrungselementes in der Halterungsvorrichtung
(2) verstärkbar ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung (2) mindestens bereichsweise federnde Wandungsabschnitte
aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als ein radförmiger Abstandhalter (1) ausgebildet ist und dass der Abstandhalter
(1) einen Halterungskörper (15) und einen Auflagekörper (14) aufweist, die miteinander
verbindbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Halterungskörpers (15) und des Auflagekörpers (14) aus voneinander
verschiedenen Kunststoffmischungen besteht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als ein linienförmiger Abstandhalter (1) ausgebildet ist, der rautenförmige
Formelemente aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (1) Verbindungseinrichtungen (16) aufweist, durch die mindestens
zwei der Abstandhalter (1) zu einem linienförmigen Abstandhalterverbund verbindbar
sind.