Bewehrungsstahl

Zwei Bündel von Bewehrungsstäben. Falls erforderlich, wird der Bewehrungsstab vor dem Einbau geschnitten oder gebogen. ⓘ

Bewehrungsstahl (kurz für "reinforcing bar"), auch bekannt als Betonstahl oder Armierungsstahl, ist ein Stahlstab, der als Zugvorrichtung in Stahlbeton und Stahlmauerwerk verwendet wird, um den Beton unter Spannung zu verstärken und zu unterstützen. Beton ist stark unter Druck, hat aber eine geringe Zugfestigkeit. Bewehrungsstahl erhöht die Zugfestigkeit des Bauwerks erheblich. Die Oberfläche des Bewehrungsstahls weist eine kontinuierliche Reihe von Rippen, Nasen oder Vertiefungen auf, um eine bessere Verbindung mit dem Beton zu fördern und die Gefahr des Abrutschens zu verringern. ⓘ

Die gängigste Art von Bewehrungsstahl ist Kohlenstoffstahl, der in der Regel aus warmgewalzten Rundstäben besteht, in deren Oberfläche Verformungsmuster eingeprägt sind. Stahl und Beton haben ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, so dass ein mit Stahl bewehrtes Betonbauteil bei Temperaturschwankungen nur minimalen Spannungsunterschieden ausgesetzt ist. ⓘ

Andere verfügbare Arten von Bewehrungsstäben werden aus rostfreiem Stahl und Verbundstäben aus Glasfaser, Kohlefaser oder Basaltfaser hergestellt. Die Bewehrungsstäbe aus Kohlenstoffstahl können auch mit einem Epoxidharz beschichtet werden, das gegen die Auswirkungen von Korrosion schützt, insbesondere beim Einsatz in Salzwasserumgebungen. Es hat sich gezeigt, dass Bambus eine brauchbare Alternative zu Bewehrungsstahl im Betonbau ist. Diese alternativen Typen sind in der Regel teurer oder haben geringere mechanische Eigenschaften und werden daher häufiger in Spezialkonstruktionen verwendet, wo ihre physikalischen Eigenschaften eine bestimmte Leistungsanforderung erfüllen, die Kohlenstoffstahl nicht erfüllen kann. ⓘ

Betonstabstahl BSt500 – links zwei Stäbe mit den eingewalzten Rippen beider Seiten ⓘ

Betonstabstahl in einem Fundament ⓘ

Bewehrungsstahl für Bohrpfähle ⓘ

Bewehrungsstahl, Betonstahl oder Armierungseisen, früher auch Moniereisen, dient als Bewehrung (Verstärkung) von Stahlbetonbauteilen und wird nach dem Einbau in die Schalung mit Beton vergossen. ⓘ

Geschichte

Eine frühe Version von Bewehrungsstäben im Inneren des schiefen Turms von Nevyansk ⓘ

Bewehrungsstäbe im Mauerwerksbau werden seit der Antike verwendet. In Rom wurden Eisen- oder Holzstäbe für den Bau von Bögen verwendet, später wurden im mittelalterlichen Europa Eisenanker und Ankerplatten zur Verstärkung von Bögen, Gewölben und Kuppeln eingesetzt. Im Château de Vincennes aus dem 14. Jahrhundert wurden 2 500 Meter Betonstahl verwendet. ⓘ

Im 18. Jahrhundert wurde Bewehrungsstahl für den Rohbau des schiefen Turms von Nevyansk in Russland verwendet, der im Auftrag des Industriellen Akinfiy Demidov errichtet wurde. Das für den Bewehrungsstahl verwendete Gusseisen war von hoher Qualität, und die Stäbe weisen bis heute keine Korrosion auf. Der Rohbau des Turms war mit einem gusseisernen Zeltdach verbunden, das mit einem der ersten bekannten Blitzableiter gekrönt war. ⓘ

Doch erst in der Mitte des 19. Jahrhunderts entfaltete der Bewehrungsstahl seine größte Stärke, als er in den Beton eingebettet wurde, wodurch der moderne Stahlbeton entstand. In den 1850er Jahren entwickelten mehrere Personen in Europa und Nordamerika Stahlbeton. Dazu gehören Joseph-Louis Lambot aus Frankreich, der 1854 in Paris Boote aus Stahlbeton baute, und Thaddeus Hyatt aus den Vereinigten Staaten, der Stahlbetonbalken herstellte und testete. Joseph Monier aus Frankreich ist eine der bedeutendsten Persönlichkeiten, die für die Erfindung und Verbreitung von Stahlbeton verantwortlich sind. Als französischer Gärtner ließ Monier 1867 Blumentöpfe aus Stahlbeton patentieren, bevor er sich an den Bau von Wassertanks und Brücken aus Stahlbeton machte. ⓘ

Die Alvord Lake Bridge im Golden Gate Park von San Francisco, die erste in den Vereinigten Staaten gebaute Stahlbetonbrücke ⓘ

Ernest L. Ransome, ein englischer Ingenieur und Architekt, der in den Vereinigten Staaten arbeitete, leistete einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von Bewehrungsstäben im Betonbau. Er erfand den gedrehten Bewehrungsstahl, auf den er ursprünglich bei der Konstruktion selbsttragender Bürgersteige für die Masonic Hall in Stockton, Kalifornien, kam. Sein gedrehter Bewehrungsstab wurde jedoch zunächst nicht geschätzt und sogar von der Technischen Gesellschaft von Kalifornien verspottet, da die Mitglieder behaupteten, die Verdrehung würde das Eisen schwächen. 1889 arbeitete Ransome an der Westküste und entwarf hauptsächlich Brücken. Eine davon, die Alvord Lake Bridge im Golden Gate Park von San Francisco, war die erste in den Vereinigten Staaten gebaute Stahlbetonbrücke. Bei diesem Bauwerk verwendete er gedrehte Bewehrungsstäbe. ⓘ

Zur gleichen Zeit, als Ernest L. Ransome den verdrillten Bewehrungsstahl erfand, entwarf C.A.P. Turner sein "Pilzsystem" für bewehrte Betonbodenplatten mit glatten Rundstäben, und Julius Kahn experimentierte mit einem innovativen gerollten, rautenförmigen Bewehrungsstab mit Flachplattenflanschen, die in einem Winkel von 45° nach oben gerichtet waren (1902 patentiert). Kahn prognostizierte, dass sich Betonbalken mit diesem Bewehrungssystem wie ein Warren-Fachwerk biegen würden, und sah diesen Bewehrungsstab auch als Scherbewehrung an. Kahns Bewehrungssystem wurde in Betonbalken, Unterzüge und Säulen eingebaut. Das System wurde von Kahns technischen Zeitgenossen sowohl gelobt als auch kritisiert: C.A.P. Turner äußerte starke Einwände gegen dieses System, da es bei Betonkonstruktionen zu katastrophalem Versagen führen könnte. Er lehnte die Vorstellung ab, dass Kahns Bewehrungssystem in den Betonträgern wie ein Warren-Fachwerk wirken würde, und wies auch darauf hin, dass dieses System an den Enden der einfach gestützten Träger, also an den Stellen, an denen die Scherspannung am größten ist, keine ausreichende Bewehrung für die Scherspannung vorsehen würde. Außerdem warnte Turner, dass Kahns System zu einem spröden Versagen führen könnte, da es keine Längsbewehrung in den Trägern an den Stützen aufwies. Diese Art von Versagen zeigte sich beim teilweisen Einsturz des Bixby Hotels in Long Beach, Kalifornien, und beim vollständigen Einsturz des Eastman Kodak Building in Rochester, New York, beide während des Baus im Jahr 1906. Man kam jedoch zu dem Schluss, dass beide Zusammenbrüche die Folge von minderwertiger Arbeit waren. Mit der zunehmenden Forderung nach einer Standardisierung des Bauwesens wurden innovative Bewehrungssysteme wie das von Kahn zugunsten der heute üblichen Betonbewehrungssysteme verdrängt. ⓘ

Die Anforderungen an die Verformungen der Stahlbewehrung waren im amerikanischen Bauwesen bis etwa 1950 nicht genormt. Moderne Anforderungen an Verformungen wurden in den "Tentative Specifications for the Deformations of Deformed Steel Bars for Concrete Reinforcement", ASTM A305-47T, festgelegt. Später wurden Änderungen vorgenommen, die die Rippenhöhe vergrößerten und die Rippenabstände für bestimmte Stabgrößen verringerten, und die Bezeichnung "vorläufig" wurde bei der Veröffentlichung der aktualisierten Norm ASTM A305-49 im Jahr 1949 entfernt. Die Anforderungen an Verformungen in den aktuellen Spezifikationen für Bewehrungsstahl, wie z. B. ASTM A615 und ASTM A706, entsprechen denen in ASTM A305-49. ⓘ

Patentzeichnung 1878 ⓘ

Erfinder der Eisenbewehrung war der Franzose Joseph Monier, nach ihm nennt man die Bewehrung (Monierung) auch Moniereisen (im Bau-Jargon häufig wie das Verb „monieren“ ausgesprochen). Monier war Gärtner und ärgerte sich, dass die Pflanzkästen aus Beton für die transportablen Orangenbäumchen in den von ihm betreuten herrschaftlichen Gärten zu oft brachen. Andere ältere, aber auch heute noch gebräuchliche Bezeichnungen sind Armierungsstahl (im Gegensatz zu Konstruktionsstahl) oder Schlaffstahl (im Gegensatz zu Spannstahl). ⓘ

Durch Torsion kaltverformte Bewehrungsstähle weisen eine erhöhte Festigkeit auf. Sie werden als TOR-Stahl bezeichnet und waren lange Zeit durch eine verdrillte Längsrippe aus den Walzüberständen gekennzeichnet, die sich günstig auf den Verbund mit dem Beton auswirkt. TOR-Stahl wurde vom Österreicher Rudolf Schmidt im Jahr 1936/1937 erfunden. Die Bezeichnung ist in Österreich noch gebräuchlich. ⓘ

Bewehrungsstahl wird heute zum Erreichen der genormten mechanischen Eigenschaften meist über das in den 1970er Jahren entwickelte Tempcore-Verfahren direkt aus der Walzhitze gehärtet oder als Draht kaltgereckt. Seltener wird auch nur über Legierungen die Festigkeit erreicht. ⓘ

Die in Stahlbetonbauteile einzubauende Bewehrung wird auf Zeichnungen (Verlegeplänen) bezüglich Anzahl, Durchmesser, Form und Lage dargestellt und vermaßt. Für die Bestellung der Bewehrung können auch separate Stahllisten erstellt werden. ⓘ

Entwicklung in Deutschland

Bis Mitte der 1930er-Jahre wurden keine speziellen Betonstähle als Bewehrung verwendet, sondern Stäbe, Flacheisen und Profile mit einer glatten Oberfläche und einer Streckgrenze um oder über 250 N/mm². Die Aktivierung der Tragfähigkeit des glatten Stahls erfolgte dabei weniger durch den Verbund zwischen Beton und Stahl als vor allem durch die Verankerung mit Haken und Schlaufe. Der Isteg-Stahl, bestehend aus zwei Drähten aus glattem Baustahl, die zu einer 2-drähtigen Litze verseilt wurden, war ab 1933 der erste spezielle deutsche Betonstahl mit verbesserten Verbundeigenschaften. Zur gleichen Zeit wurde in Deutschland das Baustahlgewebe zugelassen, bestehend aus Matten oder Rollen (bis 6 mm). Ab 1935 wurden zwecks Materialersparnis durch Verwinden (Tordieren) von Rundstählen hochfeste Betonstähle entwickelt, anfangs ohne Querrippen. 1937 wurden die Bewehrungsstähle in Gruppen eingeteilt. Die Gruppe I umfasste den BSt 22/34 mit einer Mindeststreckgrenze von 220 N/mm², die Gruppe II den BSt 34/50 mit einer Mindeststreckgrenze von 340 N/mm², die Gruppe III den BSt 42/50 mit einer Mindeststreckgrenze von 420 N/mm², und die Gruppe IV entspricht den heutigen Betonstählen. Bei Nachrechnungen oder Verstärkungen alter Bauwerke sind die Festigkeiten der alten Stahlsorten in statischen Berechnungen zu berücksichtigen. ⓘ

Ab 1959 wurde der hochwertige schräg gerippte Rippentorstahl als Betonstahl IIIb bauaufsichtlich zugelassen. Dieser wurde festigkeitssteigernd zusätzlich noch (im Werk) durch Verdrehen (Tordieren von Torsion – daher das „Tor“ im Namen) kaltverformt. Die heutige Rippenform wurde schließlich ab 1961 für eine bessere Dauerschwingfestigkeit des Betonstahls IV entwickelt. ⓘ

Gruppe	Bezeichnung	Durchmesser [mm]	min. Streckgrenze [N/mm²]	Zugfestigkeit [N/mm²]	min. Bruchdehnung [%] ⓘ
I	BSt 22/34	–	220	340–500	18
IIa	BSt 34/50 (naturhart)	≤ 18 18	360 340	500–620 500–640	20 18
IIb	Sonderbetonstahl BSt 34/50 (kaltgereckt)	≤ 18 18	360 340	≥ 500	14
IIIa	BSt 42/50	<18 >18	420 400	≥ 500	18 8
IIIb	Torstahl BSt 42/50	<18 >18	420 400	≥ 500	18 8
IVa	BSt 500A	–	500	–	16
IVb	BSt 500B Betonstahlmatten	–	500	–	8

Verwendung in Beton und Mauerwerk

Der Bewehrungsstab wurde vor dem Gießen des Betons auf einer provisorischen Holzschalung angebracht. Die großen horizontalen Bewehrungskörbe" werden von einem Balken umschlossen, während mehrere dicke vertikale Bewehrungsstäbe aus dem Guss herausragen und die Basis einer zukünftigen Säule bilden. ⓘ

Beton ist ein Material, das bei Druck sehr stark, bei Zug jedoch relativ schwach ist. Um dieses Ungleichgewicht im Verhalten des Betons auszugleichen, wird Bewehrungsstahl eingegossen, um die Zuglasten zu tragen. Die meisten Stahlbewehrungen werden in Primär- und Sekundärbewehrung unterteilt:

• Die Primärbewehrung bezieht sich auf den Stahl, der verwendet wird, um den Widerstand zu gewährleisten, den das Bauwerk als Ganzes benötigt, um die Bemessungslasten zu tragen.
• Die Sekundärbewehrung, die auch als Verteilungs- oder thermische Bewehrung bezeichnet wird, wird aus Gründen der Dauerhaftigkeit und der Ästhetik eingesetzt, indem sie einen ausreichenden lokalen Widerstand bietet, um die Rissbildung zu begrenzen und Spannungen zu widerstehen, die durch Einflüsse wie Temperaturschwankungen und Schrumpfung entstehen. ⓘ

Zu den sekundären Anwendungen gehören in Mauerwerk eingebettete Bewehrungsstäbe, die sowohl horizontal in einer Mörtelfuge (jede vierte oder fünfte Steinschicht) als auch vertikal (in den horizontalen Hohlräumen von Zementblöcken und Kernsteinen) verlegt und dann mit Mörtel fixiert werden. Mit Mörtel zusammengehaltene Mauerwerkskonstruktionen haben ähnliche Eigenschaften wie Beton - hohe Druckfestigkeit, aber eine begrenzte Fähigkeit, Zuglasten zu tragen. Wenn Bewehrungsstäbe hinzugefügt werden, spricht man von "bewehrtem Mauerwerk". ⓘ

Ein ähnlicher Ansatz (vertikale Einbettung von Bewehrungsstäben in die vorgesehenen Hohlräume von Betonblöcken) wird auch bei trocken verlegten Landschaftsmauern angewandt, wobei zumindest die unterste Schicht im Erdreich verankert wird, und auch bei Mauern aus Beton oder hölzernen Landschaftspfählen zur Sicherung der untersten Schicht und/oder des Mauerwerks. ⓘ

In ungewöhnlichen Fällen kann die Stahlbewehrung eingebettet und teilweise freiliegend sein, wie bei den Stahlstäben, die den gemauerten Nevyansk-Turm oder antike Bauwerke in Rom und im Vatikan einschränken und verstärken. ⓘ

Physikalische Merkmale

Stahl hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der fast dem des modernen Betons entspricht. Wäre dies nicht der Fall, würde er durch zusätzliche Längs- und Querspannungen bei Temperaturen, die von der Temperatur des Abbindens abweichen, Probleme verursachen. Obwohl die Bewehrungsstäbe mit Rippen versehen sind, die sie mechanisch mit dem Beton verbinden, können sie bei hohen Spannungen aus dem Beton herausgezogen werden, was häufig mit einem größeren Einsturz des Bauwerks einhergeht. Um ein solches Versagen zu verhindern, werden die Bewehrungsstäbe entweder tief in die angrenzenden Bauteile eingebettet (40-60-facher Durchmesser) oder an den Enden gebogen und mit Haken versehen, um sie um den Beton und andere Bewehrungsstäbe zu legen. Die erste Methode erhöht die Reibung, die den Stab an Ort und Stelle hält, während die zweite die hohe Druckfestigkeit des Betons ausnutzt. ⓘ

Herkömmliche Bewehrungsstäbe bestehen aus unbearbeitetem, gehärtetem Stahl und sind daher anfällig für Rost. Normalerweise ist die Betondeckung in der Lage, einen pH-Wert von mehr als 12 zu gewährleisten, um die Korrosionsreaktion zu verhindern. Eine zu geringe Betondeckung kann diesen Schutz durch Karbonatisierung an der Oberfläche und Eindringen von Salz beeinträchtigen. Eine zu hohe Betondeckung kann zu größeren Rissbreiten führen, was ebenfalls den lokalen Schutz beeinträchtigt. Da Rost ein größeres Volumen einnimmt als der Stahl, aus dem er gebildet wurde, verursacht er einen starken inneren Druck auf den umgebenden Beton, was zu Rissen, Abplatzungen und schließlich zum Versagen der Struktur führt. Dieses Phänomen wird als Oxidationsdruck bezeichnet. Dies ist ein besonderes Problem, wenn der Beton Salzwasser ausgesetzt ist, wie bei Brücken, auf denen im Winter Salz auf die Fahrbahnen gestreut wird, oder bei Anwendungen im Schiffsbau. Unbeschichtete, korrosionsbeständige Bewehrungsstäbe aus kohlenstoffarmem Chrom (Mikroverbundwerkstoff), Siliziumbronze, epoxidbeschichtetem, verzinktem oder rostfreiem Stahl können in diesen Situationen verwendet werden, was zwar zu einem höheren Anfangsaufwand führt, aber über die Lebensdauer des Projekts hinweg deutlich weniger Kosten verursacht. Bei der Verwendung von epoxidbeschichteten Bewehrungsstäben ist während des Transports, der Herstellung, der Handhabung, des Einbaus und des Einbringens des Betons besondere Vorsicht geboten, da Beschädigungen die langfristige Korrosionsbeständigkeit dieser Stäbe verringern. Selbst beschädigte epoxidbeschichtete Stäbe haben sich als leistungsfähiger erwiesen als unbeschichtete Bewehrungsstäbe, obwohl über Probleme mit der Ablösung der Epoxidbeschichtung von den Stäben und Korrosion unter dem Epoxidfilm berichtet wurde. Diese epoxidbeschichteten Stäbe werden in über 70.000 Brückendecks in den USA verwendet, aber diese Technologie wurde 2005 aufgrund ihrer schlechten Leistung langsam zugunsten von Bewehrungsstäben aus Edelstahl eingestellt. ⓘ

Die Anforderungen an die Verformung sind in den US-Standardproduktspezifikationen für Bewehrungsstahl wie ASTM A615 und ASTM A706 enthalten und schreiben den Abstand und die Höhe der Laschen vor. ⓘ

Faserverstärkte Kunststoffbewehrung wird auch in Umgebungen mit hoher Korrosionsbelastung eingesetzt. Er ist in vielen Formen erhältlich, z. B. als Spirale zur Verstärkung von Säulen, als gewöhnliche Stäbe und als Matten. Die meisten im Handel erhältlichen Bewehrungsstäbe bestehen aus unidirektionalen Fasern, die in ein duroplastisches Harz eingebettet sind, und werden oft als FRP bezeichnet. ⓘ

Einige Spezialkonstruktionen, wie Forschungs- und Produktionsanlagen mit sehr empfindlicher Elektronik, können die Verwendung von Bewehrung erfordern, die nicht elektrisch leitend ist, und Räume für medizinische Bildgebungsgeräte können unmagnetische Eigenschaften erfordern, um Störungen zu vermeiden. FRP-Bewehrungseisen, insbesondere Glasfasertypen, haben eine geringe elektrische Leitfähigkeit und sind nicht magnetisch, was häufig für derartige Anforderungen verwendet wird. Bewehrungsstahl aus rostfreiem Stahl mit geringer magnetischer Permeabilität ist ebenfalls erhältlich und wird manchmal verwendet, um magnetische Interferenzen zu vermeiden. ⓘ

Bewehrungsstahl kann auch durch Erschütterungen wie Erdbeben verschoben werden, was zu einem Versagen der Struktur führt. Das beste Beispiel hierfür ist der Einsturz des Cypress Street Viaduct in Oakland, Kalifornien, als Folge des Loma-Prieta-Erdbebens von 1989, das 42 Todesopfer forderte. Die Erschütterungen des Erdbebens führten dazu, dass Bewehrungsstäbe aus dem Beton herausbrachen und sich verformten. Aktualisierte Baukonstruktionen, die mehr umlaufende Bewehrungsstäbe enthalten, können dieser Art von Versagen entgegenwirken. ⓘ

Größen und Güteklassen

US-Größen

Die US-amerikanischen/imperialen Stabgrößen geben den Durchmesser in Einheiten von 1⁄8 Zoll (3,2 mm) für die Stabgrößen #2 bis #8 an, d. h. #8 = 8⁄8 Zoll = 1 Zoll (25 mm) Durchmesser. ⓘ

In diesem System gibt es keine Bruchteile von Stabgrößen. Das "#"-Symbol steht für das Zahlenzeichen, so dass "#6" als "Nummer sechs" gelesen wird. Die Verwendung des "#"-Zeichens ist für US-Größen üblich, manchmal wird jedoch stattdessen "No." verwendet. In der Fachwelt wird für Bewehrungsstahl eine Kurzbezeichnung verwendet, die den Stabdurchmesser als Deskriptor nutzt, z. B. "four-bar" für einen Stab, der vier Achtel (oder einen halben) Zoll groß ist. ⓘ

Die Querschnittsfläche eines Stabes, die durch πr² angegeben wird, beträgt (Stabgröße/9,027)², was in etwa (Stabgröße/9)² Quadratzoll entspricht. Zum Beispiel beträgt die Fläche von Stab Nr. 8 (8/9)² = 0,79 Quadratzoll. ⓘ

Stabgrößen größer als #8 folgen der 1⁄8-Zoll-Regel nur unvollkommen und lassen die Größen #12-13 und #15-17 aufgrund historischer Konventionen aus. In den Anfängen des Betonbaus waren Stäbe mit einem Durchmesser von 1 Zoll und mehr nur in quadratischen Querschnitten erhältlich. Als um 1957 großformatige verformte Rundstäbe auf den Markt kamen, stellte die Industrie diese her, um die Querschnittsfläche der früher verwendeten quadratischen Standardstangengrößen zu erreichen. Der Durchmesser der entsprechenden großformatigen runden Form wird auf die nächsten 1⁄8 Zoll gerundet, um die Stangengröße zu erhalten. Die Stange Nr. 9 hat zum Beispiel einen Querschnitt von 6,5 cm² (1,00 Quadratzoll) und daher einen Durchmesser von 28,7 mm (1,128 Zoll). Die Größen #10, #11, #14 und #18 entsprechen 11⁄8 Zoll, 11⁄4, 11⁄2 bzw. 2 Zoll großen Vierkantstäben. ⓘ

Größen kleiner als #3 sind nicht mehr als Standardgrößen anerkannt. Sie werden meist als glatter, unverformter Stabstahl hergestellt, können aber auch mit Verformungen gefertigt werden. Größen kleiner als Nr. 3 werden in der Regel als "Draht" und nicht als "Stab" bezeichnet und entweder mit ihrem Nenndurchmesser oder ihrer Drahtstärke angegeben. #Stäbe der Größe 2 werden oft informell als "Bleistiftstangen" bezeichnet, da sie ungefähr die Größe eines Bleistifts haben. ⓘ

Wenn Bewehrungsstäbe in US-amerikanischen/zölligen Abmessungen in Projekten mit metrischen Einheiten verwendet werden, wird die entsprechende metrische Größe in der Regel als der auf den nächsten Millimeter gerundete Nenndurchmesser angegeben. Diese Größen gelten nicht als metrische Standardgrößen und werden daher oft als weiche Umrechnung oder als "weiche metrische" Größe bezeichnet. Das US-amerikanische/imperiale Stangengrößensystem erkennt die Verwendung echter metrischer Stangengrößen (insbesondere Nr. 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 50 und 60), die den nominalen Stangendurchmesser in Millimetern angeben, als "alternative Größenangabe" an. Die Ersetzung einer US-amerikanischen/zölligen Größe durch eine echte metrische Größe wird als harte Umrechnung bezeichnet und führt manchmal dazu, dass ein Stab mit einer anderen Größe verwendet wird. ⓘ

Stahlbewehrungsstäbe mit Farbcodes, die die Güteklasse angeben ⓘ

Größentabelle für US-Bewehrungsstäbe ⓘ

Imperial Stabgröße	Metrischer Stab Größe (weich)	Lineare Massendichte		Nomineller Durchmesser		Nominale Fläche
		lb⁄ft	kg⁄m	(in)	(mm)	(in²)	(mm²)
#2	Nr.6	0.167	0.249	0.250 = 2⁄8 = 1⁄4	6.35	0.05	32
#3	Nr.10	0.376	0.560	0.375 = 3⁄8	9.53	0.11	71
#4	Nr.13	0.668	0.994	0.500 = 4⁄8 = 1⁄2	12.7	0.20	129
#5	Nr.16	1.043	1.552	0.625 = 5⁄8	15.9	0.31	200
#6	Nr.19	1.502	2.235	0.750 = 6⁄8 = 3⁄4	19.1	0.44	284
#7	Nr.22	2.044	3.042	0.875 = 7⁄8	22.2	0.60	387
#8	Nr.25	2.670	3.973	1.000 = 8⁄8	25.4	0.79	510
#9	Nr.29	3.400	5.060	1.128 ≈ 9⁄8	28.7	1.00	645
#10	Nr.32	4.303	6.404	1.270 ≈ 10⁄8	32.3	1.27	819
#11	Nr.36	5.313	7.907	1.410 ≈ 11⁄8	35.8	1.56	1,006
#14	Nr.43	7.650	11.384	1.693 ≈ 14⁄8	43.0	2.25	1,452
#18	Nr. 57	13.60	20.239	2.257 ≈ 18⁄8	57.3	4.00	2,581

Kanadische Größen

Korrodierter Beton und Bewehrungsstäbe an der Brücke des Queen Elizabeth Way über den Welland River in Niagara Falls, Ontario, Kanada. ⓘ

Die metrischen Stabbezeichnungen geben den Nenndurchmesser des Stabes in Millimetern an, gerundet auf die nächsten 5 mm. ⓘ

Metrisch Stabgröße	Linear Masse Dichte (kg/m)	Nenndurchmesser (mm)	Querschnitt Fläche (mm²) ⓘ
10M	0.785	11.3	100
15M	1.570	16.0	200
20M	2.355	19.5	300
25M	3.925	25.2	500
30M	5.495	29.9	700
35M	7.850	35.7	1000
45M	11.775	43.7	1500
55M	19.625	56.4	2500

Europäische Größen

Metrische Stabbezeichnungen geben den nominalen Stabdurchmesser in Millimetern an. Die bevorzugten Stabgrößen in Europa entsprechen der Tabelle 6 der Norm EN 10080, obwohl verschiedene nationale Normen weiterhin in Kraft sind (z. B. BS 4449 im Vereinigten Königreich). In der Schweiz weichen einige Abmessungen von der europäischen Norm ab. ⓘ

Stahlbewehrung im Lager ⓘ

Metrisch Stabgröße	Lineare Masse Dichte (kg/m)	Nennwert durchmesser (mm)	Querschnittsfläche fläche (mm²) ⓘ
6,0	0.222	6	28.3
8,0	0.395	8	50.3
10,0	0.617	10	78.5
12,0	0.888	12	113
14,0	1.21	14	154
16,0	1.58	16	201
20,0	2.47	20	314
25,0	3.85	25	491
28,0	4.83	28	616
32,0	6.31	32	804
40,0	9.86	40	1257
50,0	15.4	50	1963

Australische Größen

Bewehrung zur Verwendung im Betonbau unterliegt den Anforderungen der australischen Normen AS3600-2009 (Concrete Structures) und AS/NZS4671-2001 (Steel Reinforcing for Concrete). Weitere Normen gelten für die Prüfung, das Schweißen und die Verzinkung. ⓘ

Die Bezeichnung der Bewehrung wird in AS/NZS4671-2001 durch die folgenden Formate definiert:

Bewehrungsstahl Stabstahl Güteklasse 500 Klasse N

Nenndurchmesser (mm)	Querschnittsfläche (mm²)	Masse pro Meter Länge, kg/m ⓘ
12	113	0.888
16	201	1.58
20	314	2.47
24	452	3.55
28	616	4.83
32	804	6.31
36	1020	7.99

Form/ Querschnitt ⓘ

D- verformter gerippter Stab, R- runder / glatter Stab, I- verformter geprägter Stab ⓘ

Duktilitätsklasse ⓘ

L- geringe Duktilität, N- normale Duktilität, E- seismische Duktilität (Erdbeben) ⓘ

Standardgüten (MPa) ⓘ

250N, 300E, 500L, 500N, 500E ⓘ

Beispiele:

D500N12 ist ein verformter Stab mit 500 MPa Festigkeit, normaler Duktilität und 12 mm Nenndurchmesser - auch bekannt als "N12". ⓘ

Stäbe werden in der Regel einfach mit "N" (warmgewalzter verformter Stab), "R" (warmgewalzter Rundstab), "RW" (kaltgezogener gerippter Draht) oder "W" (kaltgezogener Runddraht) abgekürzt, da die Streckgrenze und die Duktilitätsklasse aus der Form abgeleitet werden können. So haben beispielsweise alle handelsüblichen Drähte eine Streckgrenze von 500 MPa und eine geringe Duktilität, während Rundstäbe eine Streckgrenze von 250 MPa und eine normale Duktilität aufweisen. ⓘ

Neuseeland

Bewehrung zur Verwendung im Betonbau unterliegt den Anforderungen von AS/NZS4671-2001 (Steel Reinforcing for Concrete). Für die Prüfung, das Schweißen und die Verzinkung gibt es weitere Normen. ⓘ

Bewehrungsstahl der Güteklassen 300 und 500, Klasse E ⓘ

Nenndurchmesser (mm)	Querschnittsfläche (mm²)	Masse pro Meter Länge, kg/m ⓘ
6	28.3	0.222
10	78.5	0.617
12	113	0.888
16	201	1.58
20	314	2.47
25	491	3.85
32	804	6.31
40	1260	9.86

Indien

Bewehrungsstäbe sind in den folgenden Güteklassen gemäß IS:1786-2008 erhältlich: FE 415/FE 415D/FE 415S/FE 500/FE 500D/FE 500S/FE 550, FE550D, FE 600. Die Bewehrungsstäbe werden mit Wasser unter hohem Druck abgeschreckt, so dass die äußere Oberfläche gehärtet wird, während der innere Kern weich bleibt. Die Bewehrungsstäbe sind gerippt, damit der Beton besser greifen kann. In Küstenregionen werden verzinkte Bewehrungsstäbe verwendet, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Die BIS-Stabgrößen sind 10, 12, 16, 20, 25, 28, 32, 36, 40 und 50 Millimeter. ⓘ

Jumbo- und Gewindestangenformate

Sehr großformatige Bewehrungsstäbe sind weit verbreitet und werden von Spezialherstellern produziert. In der Turm- und Schilderindustrie werden häufig Jumbo"-Stäbe als Ankerstangen für große Strukturen verwendet, die aus leicht überdimensionierten Rohlingen hergestellt werden, so dass an den Enden Gewinde geschnitten werden können, um Standardankermuttern aufzunehmen. Bewehrungsstäbe mit Vollgewinde werden auch mit sehr groben Gewinden hergestellt, die die Normen für die Verformung von Bewehrungsstäben erfüllen und die Verwendung von kundenspezifischen Muttern und Muffen ermöglichen. Beachten Sie, dass diese handelsüblichen Größen zwar häufig verwendet werden, aber nicht mit einheitlichen Normen verbunden sind, und dass die tatsächlichen Eigenschaften je nach Hersteller variieren können. ⓘ

Größentabelle für Jumbo-Bewehrungsstäbe ⓘ

Imperial Stabgröße	Metrischer Stab Größe (weich)	Lineare Massendichte		Nenndurchmesser (außerhalb der Gewindebereich)		Nominale Fläche (außerhalb der Gewindebereich)
		lb⁄ft	(kg/m)	(in)	(mm)	(in²)	(mm²)
#14J	-	9.48	14.14	1.88	47.8	2.78	1794
#18J	-	14.60	21.78	2.34	59.4	4.29	2768

Größentabelle für Gewindestahl ⓘ

Imperial Stabgröße	Metrischer Stab Größe (weich)	Lineare Massendichte		Maximaler Durchmesser		Nominale Fläche
		lb⁄ft	(kg/m)	(in)	(mm)	(in²)	(mm²)
(#18 und kleiner entsprechen den US/Imperial-Größen)
#20	Nr.63	16.70	24.85	2.72	69	4.91	3168
#24	Nr.75	24.09	35.85	3.18	81	7.06	4555
#28	Nr.90	32.79	48.80	3.68	94	9.62	6207
1"	Nr.26	3.01	4.48	1.25	32	0.85	548
1 1⁄4"	Nr.32	4.39	6.53	1.45	37	1.25	806
1 3⁄8"	Nr.36	5.56	8.27	1.63	41	1.58	1019
1 3⁄4"	Nr.46	9.23	13.73	2.01	51	2.58	1665
2 1⁄2"	Nr.65	18.20	27.08	2.80	71	5.16	3329
3"	Nr.75	24.09	35.85	3.15	80	6.85	4419

Güten

Bewehrungsstahl ist in verschiedenen Güteklassen und Spezifikationen erhältlich, die sich in Bezug auf die Streckgrenze, die Zugfestigkeit, die chemische Zusammensetzung und den prozentualen Anteil der Dehnung unterscheiden. ⓘ

Die Verwendung einer Güteklasse allein gibt nur die minimal zulässige Streckgrenze an. Sie muss im Zusammenhang mit einer Werkstoffspezifikation verwendet werden, um die Produktanforderungen für Bewehrungsstahl vollständig zu beschreiben. In den Werkstoffspezifikationen werden die Anforderungen an die Güteklassen sowie zusätzliche Eigenschaften wie die chemische Zusammensetzung, die Mindestdehnung, physikalische Toleranzen usw. festgelegt. Der hergestellte Bewehrungsstahl muss die Mindeststreckgrenze der Sorte und alle anderen Anforderungen der Werkstoffspezifikation bei der Inspektion und Prüfung übertreffen. ⓘ

In den USA entspricht die Güteklassenbezeichnung der Mindeststreckgrenze des Stabes in ksi (1000 psi), z. B. hat Betonstahl der Güteklasse 60 eine Mindeststreckgrenze von 60 ksi. Bewehrungsstahl wird meist in den Güteklassen 40, 60 und 75 hergestellt, wobei höhere Festigkeiten in den Güteklassen 80, 100, 120 und 150 leicht erhältlich sind. Die Sorte 60 (420 MPa) ist die am häufigsten verwendete Stahlsorte im modernen US-Bau. Zu den historischen Sorten gehören 30, 33, 35, 36, 50 und 55, die heute nicht mehr gebräuchlich sind. ⓘ

Einige Güten werden nur für bestimmte Stabgrößen hergestellt, z. B. wird die Güte 40 (280 MPa) nach ASTM A615 nur für die US-Stabgrößen 3 bis 6 (weiche metrische Nr. 10 bis 19) geliefert. Manchmal hängt die Einschränkung der verfügbaren Materialgüten für bestimmte Stangengrößen mit dem verwendeten Herstellungsverfahren und der Verfügbarkeit von Rohmaterialien mit kontrollierter Qualität zusammen. ⓘ

Einige Materialspezifikationen umfassen mehrere Güteklassen, und in solchen Fällen ist es notwendig, sowohl die Materialspezifikation als auch die Güteklasse anzugeben. In solchen Fällen ist es notwendig, sowohl die Materialspezifikation als auch die Güteklasse anzugeben. Die Güteklassen werden üblicherweise in den technischen Unterlagen angegeben, auch wenn es keine anderen Güteklassenoptionen innerhalb der Materialspezifikation gibt, um Verwechslungen zu vermeiden und potenzielle Qualitätsprobleme zu verhindern, wie sie bei einer Materialsubstitution auftreten können. Beachten Sie, dass "Gr." die in der Technik übliche Abkürzung für "Güteklasse" ist, mit Variationen bei der Großschreibung der Buchstaben und der Verwendung eines Punktes. ⓘ

In bestimmten Fällen, wie z. B. bei der Erdbeben- und Sprengwirkungsanalyse, bei denen ein Verhalten nach der Streckgrenze zu erwarten ist, ist es wichtig, Eigenschaften wie die maximale Streckgrenze und das Mindestverhältnis von Zugfestigkeit zu Streckgrenze vorhersagen und kontrollieren zu können. ASTM A706 Gr. 60 ist ein Beispiel für eine Materialspezifikation mit kontrolliertem Eigenschaftsbereich, die eine Mindeststreckgrenze von 60 ksi (420 MPa), eine maximale Streckgrenze von 78 ksi (540 MPa), eine Mindestzugfestigkeit von 80 ksi (550 MPa) und nicht weniger als das 1,25-fache der tatsächlichen Streckgrenze sowie Mindestanforderungen an die Dehnung enthält, die je nach Stabgröße variieren. ⓘ

In Ländern, die das metrische System verwenden, ist die Gütebezeichnung in der Regel die Streckgrenze in Megapascal (MPa), z. B. Güte 400 (ähnlich wie die US-Güteklasse 60, allerdings ist die metrische Güteklasse 420 die exakte Substitution der US-Güteklasse). ⓘ

Übliche US-Spezifikationen, die von ACI und ASTM veröffentlicht werden, sind:

• American Concrete Institute: "ACI 318-14 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary", ISBN 978-0-87031-930-3 (2014)
• ASTM A82: Spezifikation für glatten Stahldraht zur Betonbewehrung
• ASTM A184/A184M: Spezifikation für verformte Stahlmatten für die Betonbewehrung
• ASTM A185: Spezifikation für geschweißtes glattes Stahldrahtgewebe zur Betonbewehrung
• ASTM A496: Spezifikation für verformten Stahldraht für die Betonbewehrung
• ASTM A497: Spezifikation für geschweißtes verformtes Stahldrahtgewebe für die Betonbewehrung
• ASTM A615/A615M: Verformte und glatte Stäbe aus Kohlenstoffstahl für die Betonbewehrung
• ASTM A616/A616M: Spezifikation für verformte und glatte Stäbe aus Schienenstahl für die Betonbewehrung
• ASTM A617/A617M: Spezifikation für verformte und glatte Stäbe aus Achsenstahl für die Bewehrung von Beton
• ASTM A706/A706M: Verformter und glatter Stabstahl aus niedriglegiertem Stahl für die Betonbewehrung
• ASTM A722/A722M: Standard-Spezifikation für hochfeste Stahlstäbe für vorgespannten Beton
• ASTM A767/A767M: Spezifikation für verzinkten Stabstahl für die Betonbewehrung
• ASTM A775/A775M: Spezifikation für epoxidbeschichtete Bewehrungsstähle
• ASTM A934/A934M: Spezifikation für epoxidbeschichtete vorgefertigte Bewehrungsstäbe aus Stahl
• ASTM A955: Verformte und glatte Stäbe aus rostfreiem Stahl für die Betonbewehrung (Zusatzanforderung S1 wird verwendet, wenn die Prüfung der magnetischen Permeabilität spezifiziert wird)
• ASTM A996: Schienen- und Achsenstahl, verformt, für die Betonbewehrung
• ASTM A1035: Standard Specification for Deformed and Plain, Low-carbon, Chromium, Steel Bars for Concrete Reinforcement ⓘ

Die ASTM-Bezeichnungen sind:

• S" Knüppel A615
• I' Schiene A616 ("ASTM A616 / A616M - 96a Standard Specification for Rail Steel Deformed and Plain Bars for Concrete Reinforcement (Zurückgezogen 1999, ersetzt durch A996)". Astm.org. Abgerufen am 2012-08-24.)
• IR"-Schiene, die die zusätzlichen Anforderungen S1 A616 erfüllt "ASTM A616 / A616M - 96a Standard Specification for Rail Steel Deformed and Plain Bars for Concrete Reinforcement (Withdrawn 1999, superseded by A996)". Astm.org. Abgerufen am 2012-08-24.)
• A-Achse A617 "ASTM A617 / A617M - 96a Standard Specification for Axle Steel Deformed and Plain Bars for Concrete Reinforcement (Zurückgezogen 1999, ersetzt durch A996)". Astm.org. Abgerufen am 2012-08-24.)
• W" Niedrig legiert - A706 ⓘ

Historisch gesehen besteht Bewehrungsstahl in Europa aus Weichstahl mit einer Streckgrenze von etwa 250 MPa (36 ksi). Moderne Bewehrungsstäbe bestehen aus hochfestem Stahl mit einer Streckgrenze von normalerweise 500 MPa (72,5 ksi). Bewehrungsstahl kann mit verschiedenen Duktilitätsgraden geliefert werden. Der duktilere Stahl ist in der Lage, bei seiner Verformung wesentlich mehr Energie zu absorbieren - ein Verhalten, das den Erdbebenkräften widersteht und bei der Konstruktion genutzt wird. Diese duktilen Stähle mit hoher Streckgrenze werden in der Regel nach dem TEMPCORE-Verfahren hergestellt, einer Methode der thermomechanischen Verarbeitung. Die Herstellung von Betonstahl durch Wiederauswalzen von Fertigprodukten (z. B. Bleche oder Schienen) ist nicht zulässig. Im Gegensatz zum Baustahl sind die Betonstahlsorten in Europa noch nicht harmonisiert, da jedes Land seine eigenen nationalen Normen hat. Allerdings gibt es eine gewisse Standardisierung der Spezifikationen und Prüfverfahren im Rahmen von EN 10080 und EN ISO 15630:

• BS EN 10080: Stahl für die Bewehrung von Beton. Schweißbarer Bewehrungsstahl. Allgemeines. (2005)
• BS 4449: Stahl für die Bewehrung von Beton. Schweißbarer Bewehrungsstahl. Stab, Coil und abgewickeltes Produkt. Spezifikation. (2005/2009)
• BS 4482: Stahldraht für die Bewehrung von Betonprodukten. Spezifikation (2005)
• BS 4483: Stahlgewebe für die Bewehrung von Beton. Spezifikation (2005)
• BS 6744: Stabstahl aus nichtrostendem Stahl für die Bewehrung von und die Verwendung in Beton. Anforderungen und Prüfverfahren. (2001/2009)
• DIN 488-1: Bewehrungsstähle - Teil 1: Güten, Eigenschaften, Kennzeichnung (2009)
• DIN 488-2: Betonstähle - Teil 2: Betonstabstahl (2009)
• DIN 488-3: Betonstähle - Teil 3: Betonstahl in Ringen, Stahldraht (2009)
• DIN 488-4: Betonstähle - Teil 4: Geschweißtes Gewebe (2009)
• DIN 488-5: Bewehrungsstähle - Teil 5: Gitterträger (2009)
• DIN 488-6: Betonstahl - Teil 6: Konformitätsbewertung (2010)
• BS EN ISO 15630-1: Stahl für die Bewehrung und Vorspannung von Beton. Prüfverfahren. Bewehrungsstäbe, Walzdraht und Draht. (2010)
• BS EN ISO 15630-2: Stahl für die Bewehrung und das Vorspannen von Beton. Prüfverfahren. Geschweißtes Gewebe. (2010) ⓘ

Der Wärmeausdehnungskoeffizient für Stahl ist im Mittel wie bei Beton $10^{-5}$ [1/K], die Wärmeleitfähigkeit mit 50 [W/(m · K)] unterscheidet sich dagegen von Beton. Die heutigen Betonstähle sind alle schweißgeeignet. ⓘ

Betonstahl einbetoniert ⓘ

Eine wichtige Eigenschaft des Betonstahls ist dessen Verbund mit dem umgebenden Beton. Zur Verbesserung des Verbunds werden Rippen aufgerollt oder aufgewalzt. Die Rippen haben eine maximale Höhe von 4,5 % und einen Abstand von 60 % des Stabdurchmessers. Durch die Rippen wird eine lokale Verzahnung zwischen dem Beton und dem Stahl erreicht, was eine optimale Kraftübertragung über eine kurze Verbundlänge ermöglicht. ⓘ

Einbringen von Bewehrungsstahl

Stahldraht, der zur Befestigung von Bewehrungsstäben verwendet wird, bevor der Beton darüber gegossen wird. Zur Größenangabe ist eine Skala in Zentimetern angegeben. ⓘ

Bewehrungskörbe werden entweder auf der Baustelle oder außerhalb der Baustelle hergestellt, in der Regel mit Hilfe von hydraulischen Biegemaschinen und Scheren. Für kleine oder kundenspezifische Arbeiten reicht jedoch ein Werkzeug, das als Hickey oder Handbiegegerät bekannt ist. Die Bewehrungsstäbe werden von Stahlbefestigern (Rodbusters") oder Betonstahlarbeitern verlegt, wobei Stabstützen und Abstandhalter aus Beton oder Kunststoff die Bewehrungsstäbe von der Betonschalung trennen, um die Betondeckung herzustellen und sicherzustellen, dass die Bewehrung ordnungsgemäß verlegt wird. Die Bewehrungsstäbe in den Käfigen werden durch Punktschweißen, Binden von Stahldraht, manchmal unter Verwendung eines elektrischen Bewehrungsständers, oder durch mechanische Verbindungen verbunden. Zum Verbinden von epoxidbeschichteten oder verzinkten Bewehrungsstäben wird normalerweise epoxidbeschichteter bzw. verzinkter Draht verwendet. ⓘ

Bügel

Muster eines Bügels ⓘ

Bügel bilden den äußeren Teil eines Bewehrungskorbs. Bügel sind in der Regel rechteckig bei Trägern und rund Sie werden in regelmäßigen Abständen entlang einer Säule oder eines Trägers angebracht, um den Bewehrungsstahl zu sichern und zu verhindern, dass er beim Einbringen des Betons aus seiner Position gerät. Der Hauptzweck der Bügel oder Anker besteht darin, die Scherkapazität des Stahlbetonbauteils, in das sie eingebaut sind, zu erhöhen. ⓘ

Schweißen

Die American Welding Society (AWS) D 1.4 legt die Praktiken für das Schweißen von Bewehrungsstahl in den USA fest. Ohne besondere Berücksichtigung ist nur Bewehrungsstahl der Güteklasse W (niedrig legiert - A706) zum Schweißen geeignet. Bewehrungsstahl, der nicht nach der ASTM A706-Spezifikation hergestellt wird, ist im Allgemeinen nicht zum Schweißen geeignet, ohne dass das "Kohlenstoffäquivalent" berechnet wird. Material mit einem Kohlenstoffäquivalent von weniger als 0,55 kann geschweißt werden. ⓘ

ASTM A 616 & ASTM A 617 (jetzt ersetzt durch die kombinierte Norm A996) Betonstahl ist wiedergewalzter Schienenstahl und wiedergewalzter Schienenachsstahl mit unkontrolliertem Chemie-, Phosphor- und Kohlenstoffgehalt. Diese Materialien sind nicht üblich. ⓘ

Die Bewehrungskörbe werden in der Regel mit Draht zusammengebunden, obwohl das Punktschweißen der Körbe in Europa seit vielen Jahren die Norm ist und in den Vereinigten Staaten zunehmend üblich wird. Hochfeste Stähle für Spannbeton können nicht geschweißt werden. ⓘ

Verlegung der Bewehrung in Rollen

Die Rollenbewehrung ist eine bemerkenswert schnelle und kosteneffiziente Methode, um eine große Menge an Bewehrung in kurzer Zeit zu verlegen. Die Rollenbewehrung wird normalerweise außerhalb der Baustelle vorbereitet und kann auf der Baustelle leicht abgerollt werden. Das Verlegen von Bewehrungsrollen wurde bereits erfolgreich bei Platten (Decks, Fundamente), Fundamenten von Windkraftanlagen, Wänden, Rampen usw. eingesetzt. ⓘ

Mechanische Verbindungen

Mechanische Verbindungen werden auch als "mechanische Kupplungen" oder "mechanische Spleiße" bezeichnet und dienen dazu, Bewehrungsstäbe miteinander zu verbinden. Mechanische Kupplungen sind ein wirksames Mittel zur Reduzierung von Bewehrungsstaus in stark bewehrten Bereichen des Ortbetonbaus. Diese Kupplungen werden auch im Betonfertigteilbau an den Fugen zwischen den Bauteilen eingesetzt. ⓘ

Die strukturellen Leistungskriterien für mechanische Verbindungen variieren zwischen Ländern, Normen und Branchen. Als Mindestanforderung schreiben die Normen in der Regel vor, dass die Verbindung zwischen Bewehrungsstahl und Spleiß 125 % der angegebenen Streckgrenze des Bewehrungsstahls erreichen oder überschreiten muss. Strengere Kriterien verlangen auch die Entwicklung der spezifizierten Bruchfestigkeit des Bewehrungsstahls. ACI 318 schreibt beispielsweise entweder Typ 1 (125 % Fy) oder Typ 2 (125 % Fy und 100 % Fu) als Leistungskriterien vor. ⓘ

Bewehrungsstäbe mit Sicherheitskappen zur Vermeidung von Verletzungen ⓘ

Bei Betonkonstruktionen, die auf Duktilität ausgelegt sind, wird empfohlen, dass die mechanischen Verbindungen auch auf duktile Weise versagen können, was in der Betonstahlindustrie typischerweise als "Stabbruch" bezeichnet wird. Caltrans beispielsweise schreibt eine bestimmte Art des Versagens vor (z. B. "Einschnürung des Stabes"). ⓘ

Sicherheit

Um Verletzungen zu vermeiden, werden die überstehenden Enden von Bewehrungsstäben oft umgebogen oder mit speziellen stahlverstärkten Kunststoffkappen abgedeckt. ⓘ

Bezeichnungen

Die Bewehrung wird in der Regel in einem "Bewehrungsplan" auf den Konstruktionszeichnungen aufgeführt. Dadurch werden Unklarheiten bei den weltweit verwendeten Bezeichnungen beseitigt. Die folgende Liste enthält Beispiele für die in der Architektur-, Ingenieur- und Bauindustrie verwendeten Bezeichnungen. ⓘ

Neuseeland ⓘ

Bezeichnung	Erläuterung
HD-16-300, T&B, EW	Hochfeste (500 MPa) Bewehrungsstäbe mit einem Durchmesser von 16 mm, die in einem Abstand von 300 mm (Achsabstand) sowohl auf der Ober- und Unterseite als auch in beide Richtungen (d. h. längs und quer) angeordnet sind.
3-D12	Drei Bewehrungsstäbe mit 12 mm Durchmesser und geringer Festigkeit (300 MPa)
R8 Bügel @ 225 MAX	Bügel aus glatten Stäben der Güteklasse D (300 MPa) mit einem Abstand von 225 mm zueinander. In der neuseeländischen Praxis werden alle Bügel in der Regel als volle, geschlossene Schlaufen interpretiert. Dies ist eine Detailanforderung für die Duktilität des Betons in seismischen Zonen. Wenn ein einzelner Bügelstrang mit einem Haken an jedem Ende erforderlich wäre, würde dies normalerweise sowohl spezifiziert als auch illustriert werden.

Vereinigte Staaten ⓘ

Bezeichnung	Erläuterung
#4 @ 12 OC, T&B, EW	Bewehrungsstäbe der Nummer 4 im Abstand von 12 Zoll (Achsabstand) sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite und in jeder Richtung, d. h. in Längs- und Querrichtung.
(3) #4	Drei Bewehrungsstäbe der Nummer 4 (normalerweise verwendet, wenn die Bewehrungsstäbe senkrecht zum Detail liegen)
#3 Anker @ 9 OC, (2) pro Satz	Bewehrungsstäbe Nr. 3, die als Bügel verwendet werden, mit einem Abstand von 9 Zoll in der Mitte. Jeder Satz besteht aus zwei Ankern, die normalerweise abgebildet sind.
#7 @ 12" EW, EF	Bewehrungseisen Nr. 7 im Abstand von 12 Zoll in jeder Richtung (in jede Richtung) und auf jeder Seite.

Wiederverwendung und Recycling

Arbeiter bei der Gewinnung von Bewehrungsstahl aus Abbruchschutt in China ⓘ

Bewehrungsstahl wird häufig recycelt, und oft wird er vollständig aus recyceltem Stahl hergestellt. Nucor, der größte Stahlhersteller der Vereinigten Staaten, behauptet, dass seine Stabstahlprodukte zu 97 % aus recyceltem Stahl hergestellt werden. ⓘ

Korrosionsschutz

Parkhaus-Decke mit feuerverzinktem Betonstahl ⓘ

Mögliche Ursachen für die Korrosion des Bewehrungsstahls sind Fehlstellen im Beton durch Risse, Kiesnester oder unzureichende Betonüberdeckung, die das Einwirken von Chloriden durch Tausalzbelastung oder Meeresatmosphäre ermöglichen. Der im Beton enthaltene Zementstein schützt den Bewehrungsstahl durch sein alkalisches Milieu mit einem pH-Wert von 12–14 vor Korrosion. Bei einem Wert < 10 ist dieser Schutz, die sogenannte Passivierung, nicht mehr sichergestellt. Da der Beton mit der Zeit von außen nach innen karbonatisiert (Reaktion des im Beton enthaltenen alkalischen Kalkhydrats mit Luft-Kohlendioxid zu Kalkstein (Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O)) und dabei in seinem pH-Wert absinkt, muss der Bewehrungsstahl vollständig und mit einer ausreichenden Betondeckung umschlossen sein. Das Zusammenbinden der einzelnen Bewehrungselemente mittels Draht (Rödeln) und der Einbau von Abstandshaltern (z. B. aufgeklemmte Räder aus Kunststoff oder Blöckchen aus Beton) zwischen Schalung und Bewehrung gewährleistet, dass der Bewehrungsstahl an der voraus geplanten Position im Bauteil mit ausreichender Betondeckung liegt. ⓘ

Feuerverzinkter Betonstahl mit Ü-Zeichen für die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. ⓘ

Für einen verbesserten Korrosionsschutz oder als Schutz vor Rostläufern bei dünnwandigen Sichtbetonbauteilen kann Betonstahl feuerverzinkt oder mit Epoxid beschichtet werden. Nichtrostender Stahl ist eine weitere Möglichkeit. Relativ neu ist die Glasfaser-Bewehrung. Für kleinere Querschnitte kommen zusätzlich textile Bewehrungen, insbesondere aus Glasfasergelegen, zur Anwendung. ⓘ

Zum Schutz gegen Korrosion des Bewehrungsstahles infolge Karbonatisierung oder Chlorideindringung kann auch ein Kathodischer Korrosionsschutz mit einer Fremdstromanode, die über Gleichrichter mit einem Schutzstrom (eigentlich nur eine Polarisierung) gesteuert werden, angewendet werden. Dies kann beispielsweise im Brückenbau zur Anwendung kommen. ⓘ

Alle Varianten unterliegen in Deutschland der Bauaufsicht. Das heißt, abweichend von der Norm hergestellte Tragwerke benötigen eine bauaufsichtliche Zulassung für die eingesetzten Komponenten oder eine Zustimmung im Einzelfall für das spezielle Bauvorhaben durch die Landesbaubehörde. Eine Liste bauaufsichtlich zugelassener Bewehrungselemente führt das Deutsche Institut für Bautechnik. ⓘ

Oberflächenschutzsysteme, wie die Imprägnierung der Betonoberflächen mit einem Hydrophobierungsmittel oder das Aufbringen von Beschichtungen, dienen ebenfalls dem verbesserten Korrosionsschutz des Betonstahls, insbesondere, wenn der Beton bereits bis zur Tiefe des Stahls karbonatisiert ist (z. B. im Zuge der Instandsetzung). ⓘ

Kennzeichnung

Kennzeichnung von Betonstabstahl BSt500 ⓘ

Betonstabstahl

Die heutigen Betonstabstähle weisen zwei Rippenflächen auf. Eine der Flächen kennzeichnet durch eine besondere Anordnung der Schrägrippen die Betonstahlsorte. Die andere Fläche trägt die Kennzeichen des produzierenden Werkes, welche einander mindestens auf jedem laufenden Meter folgen. Diese beginnen mit zwei verbreiterten Schrägrippen, es folgt jeweils zwischen verbreiterten Schrägrippen zunächst das Land und anschließend das betreffende Werk. Das Feld für das Werk kann in Zehner- und Einerstellen unterteilt sein. ⓘ

Land	Kennzeichen ⓘ
Deutschland	1
Belgien, Luxemburg, Niederlande, Schweiz	2
Frankreich	3
Italien	4
Großbritannien, Irland	5
Schweden, Norwegen, Dänemark, Finnland	6
Spanien, Portugal	7
Griechenland, Lettland, Moldawien, Österreich, Polen, Tschechische Republik, Türkei, Ungarn	8
Bulgarien, China, Kroatien, Moldawien, Polen, Rumänien, Türkei, Ukraine, Weißrussland	9

Anmerkungen: Es gibt sowohl in der Ländergruppe 8 wie in der 9 polnische, türkische und moldawische Betonstabstahlhersteller. ⓘ

Weitere Bewehrungselemente

Gewindestahl ist ein Beton- oder Spannstahl mit Schrägrippen, die gewindeartig ausgebildet sind und von verschiedenen Unternehmen hergestellt wird. Er wurde für die Bewehrungstechnik entwickelt, um damit eine mechanische Verbindung über Schraubmuffen zu ermöglichen. Heute wird der Gewindestahl zusätzlich in der Geotechnik als Verpresspfahl und Erdanker eingesetzt. ⓘ

Als Ersatz für Querkraftbewehrung gibt es Doppelkopfanker und Dübelleisten. ⓘ

In Bauteilen mit besonderen Anforderungen an Korrosion, Zerspanung oder elektrisch/magnetische Eigenschaften kann auch zugelassene nichtmetallische GFK-Bewehrung zum Einsatz kommen. ⓘ