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Das Wort „Treillis“ (Gitter/Matte) bezeichnet im Bauwesen zwei unterschiedliche Dinge: eine in Beton eingebettete Stahlgittermatte und eine tragende Fachwerkkonstruktion. Nachfolgend finden Sie die Definition beider Begriffe, die Arten von Baustahlmatten, ihre Verwendung in Decken oder Bodenplatten sowie die Punkte, die vor dem Betonieren zu prüfen sind.
Was ist eine Bewehrungsmatte im Bauwesen?
Auf einer Baustelle oder in einem Planungsbüro bezieht sich der Begriff auf zwei verschiedene Objekte. Das erste ist eine in den Beton integrierte Bewehrung. Das zweite ist eine tragende Geometrie aus Dreiecken. Beiden gemeinsam ist ein netzartiger Aufbau, sie nehmen Kräfte jedoch auf unterschiedliche Weise auf.
Die in Beton eingebettete Baustahlmatte
Eine Baustahlmatte ist ein Verbund aus Längs- und Querstäben aus Stahl, die an ihren Kreuzungspunkten verschweißt sind. Sie bildet eine ebene Matte, die als Bewehrung im Beton dient. Ihre Maschenstruktur wird mit zwei Begriffen beschrieben:
- Die Maschen: Das sind die leeren Räume zwischen den Stäben.
- Die Knotenpunkte: Das sind die verschweißten Kreuzungspunkte der Stäbe.
- Die Stahlstäbe: Sie verlaufen in der einen Richtung längs und in der anderen quer, wodurch das Netz entsteht.
Verwechseln Sie diese Bewehrungsmatte nicht mit einem Zaungeflecht: Letzteres dient der Abgrenzung oder dem Schutz eines Bereichs und übernimmt im Beton keinerlei tragende Funktion. Dasselbe Wort bezeichnet im Französischen auch eine militärische Uniform, wie die kaki-farbene M64-Feldhose, was jedoch nichts mit der Bewehrung zu tun hat.
Das Fachwerkgitter als tragende Struktur
Ein Fachwerkgitter ist eine Ansammlung von Stäben, die Dreiecke bilden. Die Gurte – also die langen Stäbe oben und unten – und die Diagonalen treffen sich in den Knotenpunkten. Die Lager verbinden dieses Fachwerk anschließend mit seiner Umgebung.
Dieses Fachwerksystem kann eben oder räumlich sein. Es wird vor allem aus Stahl, Aluminium oder Holz gefertigt: Dachbinder, Brücken, Stege oder Pylone, bei denen sich vertikale Stäbe und Diagonalen kreuzen. Ein Aussteifungsträger ist eine dreidimensionale Version aus Gurten und Diagonalen, die in einen Deckenträger integriert werden kann.
Wie nehmen diese beiden Gitterarten Kräfte auf?
Beim idealen Modell eines gelenkigen Fachwerks werden die Lasten an den Knotenpunkten eingeleitet. Jeder Stab arbeitet dann nur auf Zug oder Druck. In der Realität sind die Verbindungen keine perfekten Gelenke: Sie können auch Biegemomente übertragen.
Stellen Sie sich einen auf zwei Auflagern liegenden Fachwerkträger vor, der durch sein Eigengewicht und seine Auflast belastet wird. Der Obergurt wird in der Regel gedrückt, während der Untergurt auf Zug beansprucht wird. Die Diagonalen erfahren je nach Belastung und Geometrie Zug oder Druck.
Stahlbeton verteilt die Rollen anders: Der Beton nimmt vor allem den Druck auf, und der im Zugbereich platzierte Stahl nimmt die Zugkräfte auf. Die Haftung zwischen den beiden Materialien überträgt die Kräfte. Die Baustahlmatte kann die Rissbreite begrenzen, sie verhindert jedoch nicht das Schwinden des Betons.
Welche Arten von Baustahlmatten gibt es?
Die Arten von Baustahlmatten werden zunächst nach ihrer Funktion und dann nach ihrer kommerziellen Bezeichnung und Fertigungsnorm klassifiziert. Diese Einteilung ermöglicht es Ihnen, einen Plan oder eine Bestellung zu lesen, ohne eine Anti-Riss-Matte mit einer tragenden Matte zu verwechseln.
Flächenmatten und Strukturmatten
Baustahlmatten als Flächenbewehrung verwenden Stäbe mit geringem Durchmesser. Sie dienen dazu, die Rissbildung in bestimmten Druckplatten zu kontrollieren. So genannte PAF-Matten (Anti-Riss-Paneele) fallen unter diese Verwendung: Eine PAF-Matte ersetzt keine statisch wirksame ST-Strukturmatte.
Struktur-Baustahlmatten dienen der Bewehrung dicker Platten und Bodenplatten auf Erdreich. Jede Art von Baustahlmatte wird durch ihre Maschenweite (quadratisch oder rechteckig) sowie den Durchmesser und Abstand ihrer Stäbe definiert. Baustahlmatten gibt es meist als Platten, manchmal auf Rollen, wenn das Bauwerk dies zulässt. Laut AFCAB bietet eine werksseitig hergestellte Matte eine Gewährleistung für die Scherfestigkeit der Schweißpunkte, die eine vorgefertigte Bewehrungsmatte nicht in gleicher Weise bietet.
Einige Bezeichnungen zur Identifizierung der Platten
Bewehrungsmatten tragen eine Bezeichnung, die Maschenweite und Stabdurchmesser zusammenfasst. In den Spezifikationstabellen tauchen mehrere Referenzen immer wieder auf:
- ST25 C: Quadratische Masche von 150 × 150 mm und Stäbe von 7 mm Durchmesser. Diese Matte wird für Bodenplatten von Einfamilienhäusern genannt.
- ST25 CS: Gleiche Maschenweite und gleiche Stäbe, in einem kürzeren Format von 3 × 2,4 m.
- ST25: Rechteckige Masche von 150 × 300 mm. Ihr tragender Stahlquerschnitt beträgt ca. 2,57 cm²/m.
- ST10, ST15 C, ST35, ST50: 5,5 mm Stäbe für die ST10 und 6 mm für die ST15 C. Die ST35 und ST50 werden für bestimmte Industrieböden und Decken angeführt.
Eine Standard-ST25-Platte misst 6,00 × 2,40 m, was 14,40 m² abdeckt. Dieses Format dient als Grundlage zur Schätzung der Plattenanzahl für eine Fläche. Die Bezeichnung allein beweist jedoch nicht, dass die Platte für Ihr Bauwerk geeignet ist: Dies entscheidet allein die statische Bemessung.
| Bezeichnung | Masche | Stabdurchmesser | Standardplatte |
| ST25 | 150 × 300 mm | 7 mm | 6,00 × 2,40 m |
| ST25 C | 150 × 150 mm | 7 mm | 6 × 2,4 m |
| ST25 CS | 150 × 150 mm | 7 mm | 3 × 2,4 m |
| ST10 | — | 5,5 mm | — |
| ST15 C | — | 6 mm | — |
Normen unterscheiden ebenfalls nach Familien
Die NF A35-080-2, veröffentlicht im März 2022, regelt werksseitig hergestellte Bewehrungsmatten. Sie deckt Nenndurchmesser von 5 bis 16 mm ab. Die NF EN 10080 befasst sich allgemeiner mit schweißbarem Betonstahl zur Bewehrung.
Unter diesem Schwellenwert von 5 mm gilt die NF A35-024 für Flächenmatten. Sie wurde im Juli 2019 veröffentlicht und im Januar 2022 ergänzt. Die NF A35-028, veröffentlicht im März 2022, betrifft Aussteifungsmatten mit Nenndurchmessern von 3 bis 16 mm. Das gleiche Vokabular bei der Fertigung findet sich auch in der Textilbranche, wie im Datenblatt der CCE-Feldhose beschrieben, doch diese Normen gelten ausschließlich für Stahl.
Wozu dient die Baustahlmatte in einem Bauwerk?
Der Einsatz von Baustahlmatten erstreckt sich auf zahlreiche horizontale Betonbauteile sowie einen Teil der vertikalen Bauteile. Die richtige Wahl hängt vom Bauwerk ab, und eine sorgfältige Verlegung ist ebenso wichtig wie die gewählte Spezifikation.
Platten, Decken und andere Anwendungen
Bei einer Decke mit Trägern und Füllsteinen (auch Entrevous genannt) verteilt die Matte der Druckplatte die Kräfte und begrenzt die Rissbildung. Die Wahl hängt vom Deckensystem ab. Sie findet auch Verwendung in folgenden Bauteilen:
- Bodenplatten auf Erdreich: Dicker als eine Druckplatte, liegt sie auf einer Kiesschicht, dem sogenannten Sauberkeitsschicht-Kies.
- Industrieböden und Verkehrswege: Parkflächen oder bestimmte Verkehrswege, wo sie Rissbildung begrenzt.
- Fundamente: In einer Bodenplatte armiert sie die Fläche, die die Lasten auf den Boden verteilt.
- Wände, Stützmauern und Schwimmbecken: Wände aus Schalbeton, Boden und Wände eines Beckens.
Je nach Bauwerk spielt die Matte zwei unterschiedliche Rollen. Sie kann die Hauptbewehrung sein, die Kräfte aufnimmt, oder eine Oberflächenbewehrung, die nahe der Oberfläche platziert wird, um die Rissbildung in einer Wand zu kontrollieren.
Auswahl nach Bauwerk statt nur nach Dicke
Die Wahl einer Matte hängt von der Nutzung, den Lasten, dem Untergrund, der Betondicke und den Bemessungsregeln ab. Für eine 15 cm oder 20 cm dicke Betonplatte reicht die Dicke allein also nicht aus, um eine ST25 oder eine andere Referenz vorzugeben: Eine Terrasse und eine Lagerfläche haben nicht dieselben Anforderungen.
Unterscheiden Sie bei einem 5 cm starken Bauteil zunächst zwischen Estrich, dekorativem Element und tragendem Bauteil. Die erforderliche Betonüberdeckung kann eine klassische Strukturmatte für eine solche geringe Dicke ungeeignet machen. Umgekehrt wird die ST15 C für bestimmte 15 bis 20 cm dicke Bodenplatten angeführt, ersetzt jedoch keine statische Berechnung.
Betonfasern ersetzen nicht systematisch Strukturmatten. Einige zielen vor allem auf Rissbildung ab, während die Strukturmatte Zugkräfte aufnimmt. Auch das Hinzufügen von Stahl gleicht eine falsch platzierte Bewehrung nicht aus: Ihre Position bestimmt ihre Wirksamkeit. Dasselbe Prinzip der Auswahl nach Gebrauch gilt für Textilien, wie das Datenblatt der Félin-Kampfhose aus Ripstop veranschaulicht.
Positionierung und Kontrolle der Bewehrung vor dem Betonieren
Der Bewehrungsplan gibt Typ und Ausrichtung der Matte, Überlappungen, zusätzliche Bewehrung und die Betondeckung an – also den Beton, der den Stahl schützt. Abstandhalter halten die Matte auf der vorgesehenen Höhe; sie darf niemals direkt auf dem Boden oder der Schalung liegen. Eine Abstandshöhe von 3 bis 5 cm wird manchmal genannt, aber nur die Angabe im Plan ist maßgeblich.
An den Verbindungsstellen überlappen sich die Platten, um die Kontinuität der Bewehrung zu gewährleisten. Die Länge dieser Überlappung folgt dem Plan oder der Vorgabe des Systems, nicht einer allgemeinen Regel von zwei Maschen. In einem Beispiel für eine Balkendecke, veröffentlicht von FIB/CERIB, erreicht sie bei einer 4 bis 5 cm dicken Druckplatte 35 cm.
Prüfen Sie vor dem Gießen den Typ der Matte, ihre Ausrichtung, ihren Abstand zum Untergrund, die Überlappungen und die Betondeckung. Ein festgestellter Fehler wird korrigiert und vor dem Betonieren erneut kontrolliert. Die NF DTU 13.3 regelt Bodenplatten, die NF DTU 23.5 Balkendecken und der Eurocode 2 die Berechnung von Betonbauten.
Häufig gestellte Fragen
Welche Rolle spielt die Baustahlmatte im Beton?
Je nach Typ und Konstruktion trägt sie zur Festigkeit, zur Spannungsverteilung und zur Beherrschung der Rissbildung bei. In einer durchbiegenden Platte nimmt die Bewehrung im Zugbereich die Zugkräfte auf, insbesondere nach einer lokalen Rissbildung im Beton. Die Schweißpunkte halten die Geometrie des Stabnetzes aufrecht.
Was ist der Unterschied zwischen einer Baustahlmatte und profilierten Stäben?
Die Baustahlmatte bietet eine regelmäßige Geometrie und lässt sich schneller verlegen als einzelne profilierte Stäbe. Sie ist jedoch weniger anpassungsfähig an komplexe Formen, bei denen einzelne Stäbe flexibler in der Anwendung bleiben.
Kann man die Baustahlmatte während des Betonierens hochziehen?
Das Hochziehen der Matte mit einer Harke oder den Füßen garantiert nicht die statisch berechnete Position. Darauf zu laufen während des Betoniervorgangs kann sie verschieben oder eindrücken. Unterstützen Sie sie vor dem Betonieren: Eine Matte, die direkt auf der Unterlagsfolie liegt, bleibt zu niedrig und verliert einen Teil ihrer Wirksamkeit.