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Gradientenbeton 2.0 – Ressourcenoptimierung durch Kombination von Hohlkörperbauweise und Trajektorienbewehrung

Sobek, Werner / Schmeer, Daniel

Mit Ausnahme der sog. Schubbügel folgt die Bewehrungsführung in Bauteilen aus Stahlbeton in der Regel der Geometrie der Bauteile, d. h., die Bewehrung wird entweder parallel zu den berandenden Oberflächen oder, seltener, senkrecht dazu verlegt. Obwohl bekannt ist, dass diese Art der Bewehrungsführung zu einem signifikanten Mehrverbrauch an Betonstahl führt, gilt sie auch heute noch als weltweiter Standard. Begründet wird dies mit der Einfachheit der Verlegung der Bewehrung, der hierdurch möglichen geringeren Fehlerquote auf der Baustelle und den durch beides erzielbaren Einsparungen an Lohnkosten. Aufgrund der weltweit erforderlichen Reduktion der Ressourcenverbräuche, des Energiebedarfs und der klimaschädlichen Emissionen gerade bei der Herstellung von Bauwerken kann davon ausgegangen werden, dass die Menge an eingebauter Bewehrung pro Bauteil zukünftig abnehmen wird. Aus den vorgenannten Gründen werden auch die Mengen an dem pro Bauteil eingebauten Beton abnehmen. Neben einer stärkeren Gliederung der Bauteiloberflächen werden dabei Hohlräume innerhalb der Bauteile sowie die Verwendung unterschiedlicher Betongüten innerhalb eines Bauteils zunehmend Verwendung finden. Im vorliegenden Beitrag wird eine Technologie vorgestellt, mit der im Stahlbetonbau deutliche Materialeinsparungen erzielt werden können. Sie besteht aus einer Hohlkörperbauweise in Kombination mit einer lastpfadgerechten Bewehrungsführung. Diese Technologie erlaubt die Umsetzung von gewichtsminimierten, materialeffizienten, emissionsreduzierten und sortenrein trennbaren Stahlbetonbauteilen.

Graded Concrete (2. Generation) – The Combination of Hollow‐Core Construction with Trajectory‐Based Reinforcement

With the exception of the so‐called shear stirrups, the reinforcement layout in reinforced concrete components usually follows the geometry of the components, i.e. the reinforcement is either laid parallel to the bounding surfaces or, more rarely, perpendicular to them. Although it is known that this type of reinforcement layout leads to significant additional consumption of reinforcing steel, it is still considered the global standard today. This is justified by the simplicity of laying the reinforcement, the possible lower error rate on the construction site and the savings in labour costs that can be achieved through both. Due to the worldwide need to reduce resource consumption, energy consumption and climate‐damaging emissions, especially in the production of buildings, it can be assumed that the amount of reinforcement installed per component will decrease in the future. For the aforementioned reasons, the quantities of concrete used per component will also decrease. In addition to a stronger structuring of the component surfaces, cavities within the components as well as the use of different concrete grades within a component will increasingly be used. In this article, a technology is presented with which significant material savings can be achieved in reinforced concrete construction. It consists of a hollow body construction method in combination with a load path‐oriented reinforcement. This technology allows the implementation of weight‐minimised, material‐efficient, emission‐reduced and separable reinforced concrete components.