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Bewehrungselement für Stahlbetonkonstruktionen
Das Stammpatent betrifft ein Bewehrungselement für Stahlbetonkonstruktionen, das aus zwei paral- lelen Längsstäben aus einem Stahl mit hoher Streckgrenze besteht, welche in Abständen durch zwischen den Längsstäben eingeschweisste Querverbinder miteinander verbunden sind. Ferner betrifft das Stamm- patent ein aus solchen Bewehrungselementen aufgebautes Gitterwerk.
Im ersten Zusatzpatent Nr. 181066 wird vorgeschlagen, zur Sicherung guter Schweissung in Verbindung mit Längsstäben aus einem Stahl hoher Streckgrenze Querverbinder zu verwenden, die aus einem
Stahl mit niedrigem C-und/oder niedrigerem Mn-Gehalt bestehen als die Längsstäbe, vorzugsweise aus einem weichen, nicht härtbaren Stahl.
Im vierten Zusatzpatent Nr. 183933 wird eine spezielle Ausbildung des Bewehrungselementes vorgeschlagen, wonach die Längsstäbe im Querschnitt an den Ecken eines Rechteckes bzw. Quadrates angeordnet sind, so dass sie mit den zwischengeschweissten Querverbindern einräumliches Bewehrungselement bilden.
Bei einer bevorzugten, unter der Marke"bi-Stahl"im Handel erhältlichen AusfUhrungsform von Bewehrungselementen nach dem Stammpatent sind zwei Längsstäbe aus einem Stahl mit hoher Streckgrenze, etwa einer Streckgrenze von 4000 kg/cm oder mehr durch zwischengeschweisste Querverbinder, die aus einem Stahl mit niedrigerem C-und/oder Mn-Gehalt, vorzugsweise aus einem weichen, nicht härtbaren Stahl, bestehen, in Abständen miteinander derart verbunden, dass das gesamte Bewehrungselement einen Aufbau hat, der ähnlich einer Leiter ist.
Ein besonderer Vorteil von Bewehrungselementen dieser Art besteht darin, dass die Längsstäbe kaltgezogen werden können, wodurch eine hohe Streckgrenze erhalten wird ; die sich dabei ergebende glatte Oberfläche der Längsstäbe beeinträchtigt die Haftung im Beton normalerweise nicht, weil die Verankerung der Bewehrungselemente im Beton durch die Querverbinder erfolgt. Wie Versuche gezeigt haben, nimmt die durch diese Verankerung erzielte Haftung der Querstäbe im Beton mit ansteigender Stahlspannung zu. Diese vorteilhafte Art des Verbundes zwischen Stahl und Beton ergibt also umso bessere Ergebnisse, je höher die angewendete Stahlspannung ist.
Da jedoch die Längsstäbe infolge der die Streckgrenze erhöhenden Behandlung durch Kaltziehen eine sehr glatte Oberfläche haben und die Querverbinder infolge ihrer elastischen Eigenschaften erst bei Auftreten von Relativbewegungen zwischen Beton und Stahl zur Wirkung kommen, ist es unter Umständen erwünscht, dem geschilderten Bewehrungselement eine zweite Verankerungsmöglichkeit zu erteilen, deren Hafteigenschaften entgegengesetzt jenen sind, welche durch die Querverbinder erzielt werden.
Mit andern Worten soll diese zusätzliche Verankerung Hafteigenschaften haben, die mit ansteigender Stahlspannung abnehmen, so dass bei geringer Stahlspannung zuerst die erwlhnte zusätzliche Verankerung wirksam ist, wogegen bei mit einer Relativbewegung zwischen Beton und Stahl verbundener Zunahme der Stahlspannung die zusätzliche Verankerung unwirksam wird und die Verankerungswirkung auf die Querverbinder übergeht.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird zu diesem Zwecke vorgeschlagen, die Bewehrungselemente *1. Zusatzpatent Nr.181066.
* 2. Zusatzpatent Nr. 182028.
*3. Zusatzpatent Ne. 182513.
*4. Zusatzpatent ?. 183933.
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nach dem Stammpatent mit Längsstäben auszustatten, die eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen. Vorzugsweise sollen diese Aufrauhungen aus in Abständen in die Oberfläche der Längsstäbe eingearbeiteten Kerben bestehen.
Durch Versuche wurde erwiesen, dass die Haftwirkung derartiger Kerben, wenn sie nicht sehr tief sind, schon bei einer geringen Relativbewegung zwischen Stahl und Beton überwunden wird. Nur mit Kerben versehene einfache Längsstäbe wurden daher bei höheren Stahlspannungen keine ausreichende Sicherheit gegen Gleiten im Beton bilden, zumal sich schon bei geringfügigen Gleitbewegungen eine dünne Schicht zerstörten Betonmaterials am Umfang solcher Stäbe ausbildet, wodurch der Verbund zwischen Beton und Stahl verschlechtert wird bzw. gänzlich verlorengeht.
Die erfindungsgemässen Bewehrungselemente, die aus zwei oder mehr Längsstäben mit geringfü- gig aufgerauhter, insbesondere gekerbter Oberfläche bestehen, welche durch zwischengeschweisste Querverbinder zu einer Einheit verbunden sind, vermitteln bei geringen Stahlspannungen durch die Haftwir-
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kung der Aufrauhung bzw. Kerbung zurücktritt und dafür die Verankerungswirkung der Querverbinder voll zur Geltung kommt. Bewehrungen der erfindungsgemässen Art sind also Überall dort vorteilhaft, wo bei
Verwendung von Bewehrungselementen nach dem Stammpatent schon bei geringen Stahlspannungen eine starke Verbundwirkung gefordert wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es handelt sich hiebei um Bewehrungselemente, die aus zwei, beispielsweise im Abstand von etwa 20 mm parallel zueinander angeordneten kaltgezogenen Längsstäben 1 aus einem Stahl bestehen, dessen Streckgrenze etwa bei 4Q00 kg/cmz oder höher liegt. Quer zu diesen Längsstäben sind sprossenartig in gegenseitigen Abständen von etwa 40 bis 80 mm Querverbinder 2 angeordnet, deren Höhe ungefähr der Dicke der Längsstäbe entspricht und deren Querschnitt, wie bei 3 angedeutet worden ist, vorzugsweise die Form eines Rechteckes mit abgerundeten Ecken hat. Die Enden dieser Querverbinder sind an den Innenseiten der Längsstäbe angeschweisst.
Die durch das Kaltziehen geglättete Oberfläche der Längsstäbe 1 ist gemäss Fig. 2 auf der Ober- und Unterseite des so erhaltenen leiter- oder streifenförmigen Bewehrungselementes in Abständen durch Kerben 4 aufgerauht, die vorzugsweise eingewalzt werden.
Das Ausftihrungsbeispiel nach Fig. 2 ist ähnlich dem nach Fig. 1, nur sind hier die Kerben 4a an den Aussenseiten der Längsstäbe angeordnet.
Selbstverständlich können die Längsstäbe auch mit mehreren Kerbenreihen, beispielsweise einer Kombination der Kerbenreihe 4 nach Fig. l mit der Kerbenreihe 4a nach Fig. 2 oder mit andern Kerben, versehen werden. Die Kerben müssen nicht senkrecht zur Achse der Längsstäbe verlaufen, sondern können auch eine beliebige Schräglage zu dieser Achse haben. Beispielsweise können zwei oder mehrere Reihen von Kerben vorgesehen werden, die mit der Längsstabachse gegensinnige Winkel einschliessen und so ein fischgrätenahnliches Muster ergeben. Auch können die Winkel der Kerben innerhalb einer Reihe variieren. Schliesslich kann die Aufrauhung der Oberfläche der Längsstäbe auch auf andere Weise als durch Kerbung,' beispielsweise durch ein Sandstrahlgebläse oder durch chemische Behandlung der Längsstäbe, erzielt werden.
Die beschriebenen Massnahmen können auch bei Gitterwerken oder sonstigen Verbundsystemen mit Bewehrungselementen nach dem Stammpatent sowie insbesondere auch bei den Ausführungen nach den Zusatzpatenten Nr. 181066 und 183933 mit dem gleichen Erfolg angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bewehrungselement nach Patent Nr. 178716 für Stahlbetonkonstruktionen, bestehend aus Längsstäben mit hoher Streckgrenze und die Längsstäbe verbindenden, an diese angeschweissten Querverbin- dern, die vorzugsweise aus einem weichen, nicht härtbaren Stahl bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstäbe eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen.