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PATENTANSPRÜCHE
1. Bewehrungsstab für Stahlbeton mit mindestens einer Längsrippe (A) und mit Scharen von Schrägrippen (B), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundquerschnitt des Stabes und die Umhüllungskurve (2) mindestens der Schrägrippen (B) annähernd kreisförmig sind, dass der Übergang (3) der Längs- und Schrägrippen (A, B) in die Staboberfläche (1) stufenlos ist, und dass die Enden der Scharen von Schrägrippen (B) stufenlos in die Längsrippen (A) übergehen oder stufenlos in die Staboberfläche (1) auslaufen.
2. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (hi) der Längsrippe (A) und die Höhe (h2) der Schrägrippe (B) gleich gross sind.
3. Bewehrungsstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (hl bzw. h2) 0,04- bis 0,08mal den Durchmesser (D) des Grundquerschnittes betragen.
4. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (hl) der Längsrippe (A) verschieden ist von der Höhe (h2) der Schrägrippen (B).
5. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (A) am Fuss breiter ausgebildet sind als am Kopf, wobei die Fussbreite 0,1- bis 0,2mal den Durchmesser (D) des Grundquerschnittes beträgt.
6. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrippen (B) in allen Scharen (4) gleichgerichtet sind und den gleichen Winkel (a) zur Stabachse (5) sowie eine gleichmässige Teilung aufweisen.
7. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrippen (B) innerhalb einer Schar (4) gleich, aber in den verschiedenen Scharen (4) in Richtung und/oder Teilung unterschiedlich angeordnet sind.
8. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrippen (B) innerhalb einer Schar (4) in Richtung und/oder Teilung unterschiedlich angeordnet sind.
9. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (A) parallel zur Stabachse (5) verlaufen.
10. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippen (A) geneigt zur Stabachse (5) verlaufen.
11. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägrippen (B) einen Winkel (a) von 30 bis 60 zur Stabachse (5) aufweisen.
12. Bewehrungsstab nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge (3) der Rippen (A, B) in die Stab oberfläche (1) gerundet ausgebildet sind.
13. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er gewalzt oder gewalzt und kaltverfestigt ist, oder gewalzt, kaltverfestigt und warmbehandelt ist.
14. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrippe (A) unterbrochen ist.
Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstab für Stahlbeton mit mindestens einer Längsrippe und mit Scharen von Schrägrippen.
Es sind vor allem zwei Gründe, die Anlass geben, die herkömmlichen Betonstähle so weiterzuentwickeln, dass sie den neu auftretenden Anforderungen gerecht werden, nämlich:
Vielerorts wird infolge Mangels an geeigneten Roh- und Zuschlagstoffen für die Herstellung eines hochwertigen Betons auf weniger hochwertige Ersatz-Betonqualitäten ausgewichen. Der Verbund zwischen dem Stahl und dem Beton leidet darunter und muss durch geeignete Wahl der Oberflächengestaltung der Bewehrungsstäbe verbessert werden.
Andererseits werden, durch die Anwendung neuer Verfahrenstechniken bei der Verarbeitung von Betonstahl sowie durch das Auftreten neuer Baumethoden in bezug auf die Armierung, an die Betonstähle immer mehr und strengere Anforderungen gestellt.
Es sind zahlreiche Betonbewehrungsstäbe mit mehr oder weniger erhabenen Rippen und Riegeln bekannt geworden, die den Zweck verfolgen, die eine oder andere für den Bewehrungsstab geforderte Eigenschaft zu erfüllen. Diese Profile weisen aber den Nachteil auf, dass andere für den Bewehrungsstahl wesentliche Eigenschaften und Anforderungen, welche z. T. durch neue Baumethoden oder Verarbeitungsmethoden bedingt sind, vernachlässigt wurden, so dass sich diese Bewehrungsstäbe nicht in jeder Beziehung optimal verhalten bzw. den im Laufe der Zeit verschlechterten Betonqualitäten nicht genügend Rechnung tragen.
So werden z.B. zur Erreichung einer hohen Haftfestigkeit möglichst stark ausgeprägte Rippen und Riegel verlangt, welche aber die Ermüdungsfestigkeit sowie die Verarbeitbarkeit beim Schneiden, Biegen, Verlegen, usw. stark beeinträchtigen. Will man die letzteren Eigenschaften und Anforderungen höherzüchten, so müssten Stäbe mit möglichst glatter Oberfläche Verwendung finden. Die Beeinflussung der verschiedenen Eigenschaften, die an den Bewehrungsstab gestellt werden, lassen sich oft nur durch sich widersprechende Massnahmen erreichen. Es gilt also die optimalen Verhältnisse zu finden.
Alle bis anhin bekannten Bewehrungsstäbe erfüllen wohl mehr oder weniger die an sie gestellten mechanischen und technologischen Eigenschaften, wie Haftfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Kerbunempfindlichkeit, Verformbarkeit, usw., sind aber nicht ausgerichtet auf die Eignung bei der Verarbeitung durch Schneiden, Richten, Biegen und Korrigieren, Schweissen und Verlegen und eignen sich auch nicht für bestimmte Bau- und Verbindungsmethoden durch Pressen, Klemmen, usw.; ferner ist die Gefahr des Versagens bei der Anwendung dieser Stähle in Verbindung mit minderwertigen Betongüten gross.
So sind viele Bewehrungsstäbe mit zwei oder mehr Scharen von Quer- oder Schrägrippen ohne Längsrippen bekannt.
Infolge der bei diesen Stäben zwangsläufig bedingten unausgeglichenen Oberfläche durch die über den Umfang der Stäbe verschieden stark vorstehenden Rippenteile entstehen Schwierigkeiten beim Richten und Biegen, besonders auf automatischen Anlagen.
Wird durch Anpassung des Grundquerschnittes trotz unterschiedlicher Rippenhöhen ein Ausgleich an der Peripherie der Staboberfläche zu einem kreisrunden Stab erreicht, so verlässt man dadurch die für einen Bewehrungsstab anerkannte ideale Form des kreisrunden Grundquerschnittes und nimmt die sich ergebenden Nachteile in Kauf.
Solche Stäbe bieten beim Biegen Schwierigkeiten, da sie unterschiedliche Verformungswiderstände aufweisen, je nachdem wie der Stabquerschnitt zur Biegeachse zu liegen kommt.
Die Erfindung bezweckt, einen ausgeglichenen, profilierten Bewehrungsstab zu schaffen, der die an ihn gestellten Anforderungen optimal erfüllt und die vorerwähnten Nachteile vermeidet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch die in der Kennzeichnung des Patentanspruches 1 definierten Merkmale.
Die Längsrippe und die Schrägrippen sind so angeordnet, dass möglichst gute Verbundeigenschaften zwischen dem Stahl und dem Beton resultieren, ohne dass die Verformbarkeit und Ermüdungsfestigkeit stark beeinträchtigt werden.
Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Bewehrungsstab mit drei Längsrippen und drei Scharen von Schrägrippen, die in die Längsrippen stufenlos einmünden,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Bewehrungsstab mit vier Längsrippen und zwei Scharen von Schrägrippen, deren Umhüllungskurve konzentrisch zum Grundquerschnitt verläuft und die die gleiche Höhe aufweisen, wie zwei der Längsrippen AI, aber höher sind als die anderen beiden Längsrippen A2,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Bewehrungsstab mit vier Längsrippen und vier Scharen von Schrägrippen, die in die Längsrippen einmünden, wobei die Höhe der Schrägrippen geringer ist als diejenige der Längsrippen und
Fig.
4 die Ansicht eines Bewehrungsstabes in unverwundenem Zustand mit vier Längsrippen am Umfang und vier Scharen von Schrägrippen.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Bewehrungsstäbe haben einen kreisrunden Grundquerschnitt mit einem Durchmesser D. Sie weisen Längsrippen A und Schrägrippen B auf, die so ausgebildet sind, dass sie sanft in die Staboberfläche 1 einmünden. Dazu sind die Übergänge 3 zwischen den Rippen A, B gerundet. Die Schrägrippen B sind ferner so ausgebildet, dass ihre Umhüllung 2 nahezu kreisrund ist, und dass sie in die Längsrippen mehr oder weniger stufenlos sanft einmünden.
Es versteht sich auch, dass die Bewehrungsstäbe nach dem Walzen in bekannter Weise noch weiteren Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden können, z.B. durch Verwinden, Recken oder Verwinden und Recken oder Vergüten aus der Walzhitze, usw.
Die Ausbildung der Schrägrippen B in den verschiedenen, zwischen je zwei benachbarten Längsrippen A vorhandenen Feldern 4 kann gleichartig oder verschiedenartig bezüglich Abstand, Neigungswinkel a, Neigungsrichtung usw. vorgesehen werden.
Die beschriebenen Bedingungen bezüglich der Ausbildung der Höhe der Rippenteile über dem nahezu kreisrunden Grundquerschnitt bleiben dabei erhalten. Dem Umstand, dass die Höhe hl der Längsrippen A durch das Verwinden etwas reduziert wird und die Höhe h2 der Schrägrippen B durch das Verwinden je nach deren Neigung zur Verwinderichtung etwas erhöht oder erniedrigt wird sowie den entsprechenden Einflüssen von anderen Bearbeitungsvorgängen, kann beim Walzen des Profils entsprechend Rechnung getragen werden.
Der beschriebene Bewehrungsstab hat den Vorteil, dass er die gestellten Anforderungen optimal erfüllt, sowohl in bezug auf die mechanischen und technologischen Eigenschaften, auf die Verarbeitbarkeit und die Herstellungsbedingungen sowie auf die modernen Baumethoden bezüglich des Verbindens verschiedener Bewehrungsstäbe durch Pressen, Klemmen, Kleben, Schweissen usw.
Der Bewehrungsstab ist einfach in seiner Form und kann deshalb ohne besonderen Aufwand angefertigt werden. Er eignet sich auch besonders gut in Verbindung mit Betongüten, die auf der Basis von Ersatzstoffen gefertigt werden und bezüglich der Qualität minderwertiger sind gegenüber den bisher üblichen, hochwertigen Betonsorten.
Die nachfolgend aufgeführten Versuche bestätigen das günstige Verhalten der oben beschriebenen Betonstahltypen in bezug auf das Verhalten von Ermüdungsbeanspruchung, Haftfestigkeit zwischen Stahl und Beton, Verformbarkeit und Zähigkeit.
Es wurden vergleichende Versuche mit einem Betonstahl von 10 mm Durchmesser und folgenden Profilvarianten angestellt:
Variante 1: Zwei Längsrippen A und zwei Scharen von
Schrägrippen B, die nicht in die Längsrippen A einmünden.
Stab unverwunden (naturhart).
Variante 2: Zwei Längsrippen A und zwei Scharen von
Schrägrippen B, die nicht in die Längsrippen A einmünden.
Stab verwunden.
Variante 3: Vier Längsrippen A und zwei Scharen von
Schrägrippen B, die in die Längsrippen A einmünden. Stab unverwunden (naturhart).
Variante 4: Vier Längsrippen A und zwei Scharen von
Schrägrippen B, die in die Längsrippen A einmünden. Stab verwunden.
In Tabelle 1 sind die Profilmasse dargestellt. Alle Varianten wurden aus dem gleichen Grundmaterial gefertigt.
Die chemische Analyse beträgt: Kohlenstoff 0,18% Silizium 0,25% Mangan 0,88%
Die daraus gewonnenen Festigkeits- und Verformungswerte sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Die Verformungsund Zähigkeitswerte sind bei allen Varianten sehr günstig ausgefallen.
Die Varianten 3 und 4 mit ineinander einmündenden Rippen zeigen keine gesicherten Minderwerte gegenüber den entsprechenden Varianten 1 und 2 ohne ineinander einmündende Rippen.
Mit den Varianten 2 und 4 wurden ausserdem noch Dauerschwingversuche durchgeführt mit geraden, nicht einbetonierten Stäben. Dabei wurden bei 2 Mio. Lastwechsel folgende Schwingbreiten ermittelt: Variante 2: AG = 306 N/mm2 Variante 4: Aa = 300 N/mm2
Der Verbund mit dem Beton wurde anhand von Balkenversuchen und den daraus ermittelten Rissbreiten untersucht und verglichen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 zusammengestellt.
Diese umfassenden Versuchsergebnisse bestätigen, dass die guten Zähigkeits-, Verformungswerte und Ermüdungseigenschaften auch dann erreicht werden, wenn ineinander einmündende Rippen so ausgebildet sind, dass sie sanft ineinander auslaufen und sanft in die Staboberfläche einmünden. Die Ergebnisse bezüglich der Haftfestigkeit im Beton sind vergleichbar ausgefallen, obschon bei den Varianten 3 und 4 mit ineinander einmündenden Rippen die Rippenhöhe der Längsrippen deutlich niedriger gewählt wurde.
Infolge der optimalen Anordnung der Längs- und Querrippen können die Höhen derselben etwas geringer ausgebildet werden als bei bekannten Bewehrungsstäben. Sie betragen zweckmässigerweise 0,04- bis 0,08mal den Durchmesser des Grundquerschnittes des Bewehrungsstabes.
Werden im Walzenspalt Längsrippen angeordnet, so soll, der genauen Einhaltung der Höhe Rechnung tragend, die Breite dieser Längsrippen am Fusse zweckmässigerweise breiter als bisher üblich ausgebildet werden, nämlich ca. 0,1bis 0,2mal den Durchmesser D des Grundquerschnittes.
Werden die Schrägrippen mit einer Neigung zur Stabachse von ca. 30 bis 60 ausgebildet, so lassen sich bezüglich der an den Bewehrungsstab gestellten mechanischen und technolo gischen Eigenschaften, wie Haftfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Verformbarkeit, Kerbunempfindlichkeit, sowohl im unverwundenen wie im verwundenen Zustand die optimalsten Ergebnisse erzielen.
Die Schrägrippen B der Bewehrungsstäbe können in allen Scharen 4 gleichgerichtet sein und den gleichen Winkel a zur Stab achse 5 sowie eine gleichmässige Teilung aufweisen. Es ist aber auch möglich, die Schrägrippen so zu gestalten, dass sie innerhalb einer Schar gleich sind, aber in den verschiedenen Scharen in Richtung und/oder Teilung verschieden angeordnet sind. Ferner ist es auch möglich, die Schrägrippen innerhalb einer Schar 4 in Richtung und/oder Teilung verschieden anzubringen.
Die Längsrippen A können parallel zur Stab achse 5 oder in davon abweichenden Richtungen verlaufen. Es sind auch Ausführungsformen möglich mit unterbrochenen Längsrippen.
Tabelle 1 Profilmasse Zone/Variante 1 2 3 4 Einheit Längsrippen Höhe Mittel 1,3 1,3 0,95 0,95 mm Breite Mittel 1,8 1,8 1,2 1,2 mm Verwindegrad - 86 - 100 mm Rippenzahl 2 2 4 4 Stück Schrägrippen Höhe in der Mitte 0,75 0,75 0,75 0,75 mm Länge verwunden - 19 - 17,5 mm Länge unverwunden 21 (21) 20 (20) mm Neigungswinkel zur Längsachse 28 12 31 12 o Teilung 12,4 12,4 10,8 10,8 mm Anzahl Scharen 2 2 2 2 Stück
Tabelle 2 Festigkeits- und Verformungswerte Eigenschaft/Variante 1 2 3 4 Einheit Zugfestigkeit 520 600 510 610 N/mm2 Streckgrenze 295 530 295 520 N/mm2 Bruchdehnung As 31 19 36 21 Gleichmassdehnung AGI 19 4 17 4 Kontraktion 64 61 64 60 Biegeversuch n. Tetmajer Kz 100 100 100 100 Biegeversuch n. Tetmajer KD 68 70 76 69 Hin- und Her-Biegeversuch mit 11,4 7,6 11,5 6,8 Anzahl Biegeradius 25 mm Alterungsrückbiegeversuch mit nicht gepr. best.
nicht gepr. best.
Biegeradius 10 mm best. = ohne Anriss bestanden
Tabelle 3 Rissbreiten bei einer Stahlspannung von 245 N/mm2 aus Balkenversuchen Eigenschaft/Variante 1 2 3 4 Einheit Mittlere Rissbreiten Wm 0,059 0,061 0,055 0,065 mm Rissbreiten bis 84% aller Risse, W84 0,087 0,083 0,07 0,085 mm Rissbreiten bis 95% aller Risse, W95 0,097 0,096 0,1 0,097 mm
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PATENT CLAIMS
1.Reinforcing bar for reinforced concrete with at least one longitudinal rib (A) and with sheets of oblique ribs (B), characterized in that the basic cross section of the bar and the envelope curve (2) of at least the oblique ribs (B) are approximately circular, that the transition (3rd ) of the longitudinal and inclined ribs (A, B) in the rod surface (1) is stepless, and that the ends of the shares of inclined ribs (B) merge smoothly into the longitudinal ribs (A) or run continuously into the rod surface (1).
2. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the height (hi) of the longitudinal rib (A) and the height (h2) of the oblique rib (B) are the same size.
3. Reinforcing bar according to claim 2, characterized in that the height (hl or h2) is 0.04 to 0.08 times the diameter (D) of the basic cross section.
4. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the height (hl) of the longitudinal rib (A) is different from the height (h2) of the oblique ribs (B).
5. Reinforcement bar according to claim 1, characterized in that the longitudinal ribs (A) are wider at the foot than at the head, the foot width being 0.1 to 0.2 times the diameter (D) of the basic cross section.
6. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the oblique ribs (B) in all shares (4) are aligned and have the same angle (a) to the bar axis (5) and an even division.
7. Reinforcement bar according to claim 1, characterized in that the oblique ribs (B) within a coulter (4) are the same, but are arranged differently in the different coulters (4) in the direction and / or division.
8. Reinforcement bar according to claim 1, characterized in that the oblique ribs (B) within a coulter (4) are arranged differently in the direction and / or division.
9. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the longitudinal ribs (A) run parallel to the bar axis (5).
10. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the longitudinal ribs (A) are inclined to the bar axis (5).
11. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the oblique ribs (B) have an angle (a) of 30 to 60 to the bar axis (5).
12. Reinforcing bar according to claim 5, characterized in that the transitions (3) of the ribs (A, B) in the bar surface (1) are rounded.
13. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that it is rolled or rolled and strain hardened, or rolled, strain hardened and heat treated.
14. Reinforcing bar according to claim 1, characterized in that the longitudinal rib (A) is interrupted.
The invention relates to a reinforcement bar for reinforced concrete with at least one longitudinal rib and with droves of oblique ribs.
There are two main reasons for further developing the conventional reinforcing steel so that it meets the new requirements, namely:
In many places, due to a lack of suitable raw materials and aggregates for the production of high-quality concrete, there is a switch to less high-quality replacement concrete. The bond between the steel and the concrete suffers and has to be improved by a suitable choice of the surface design of the reinforcing bars.
On the other hand, due to the application of new process technologies in the processing of reinforcing steel as well as the emergence of new building methods with regard to reinforcement, the reinforcing steel is subject to more and more stringent requirements.
Numerous concrete reinforcing bars with more or less raised ribs and bars have become known, which have the purpose of fulfilling one or the other property required for the reinforcing bar. However, these profiles have the disadvantage that other properties and requirements essential for the reinforcing steel, which, for. T. caused by new construction methods or processing methods, were neglected, so that these reinforcing bars do not behave optimally in every respect or do not take sufficient account of the deteriorated concrete qualities over time.
For example, In order to achieve a high level of adhesive strength, the ribs and bars must be as pronounced as possible, but these have a major impact on fatigue strength and workability when cutting, bending, laying, etc. If you want to grow the latter properties and requirements higher, you should use rods with the smoothest possible surface. The influencing of the various properties that are placed on the reinforcement bar can often only be achieved by contradicting measures. So it is important to find the optimal conditions.
All previously known reinforcement bars more or less fulfill the mechanical and technological properties placed on them, such as adhesive strength, fatigue strength, insensitivity to notching, deformability, etc., but are not geared towards suitability for processing by cutting, straightening, bending and correcting, Welding and laying and are also not suitable for certain construction and connection methods by pressing, clamping, etc .; furthermore, the risk of failure when using these steels in connection with inferior concrete grades is great.
Many reinforcing bars with two or more sheets of transverse or inclined ribs without longitudinal ribs are known.
As a result of the inevitable surface of these bars caused by the rib parts projecting to different extents over the circumference of the bars, difficulties arise in straightening and bending, especially on automatic systems.
If, by adapting the basic cross-section, in spite of different rib heights, a compensation is achieved at the periphery of the bar surface to form a circular bar, this leaves the ideal shape of the circular basic cross-section recognized for a reinforcing bar and accepts the resulting disadvantages.
Such bars are difficult to bend because they have different deformation resistances, depending on how the cross-section of the bar lies with the axis of the bend.
The invention aims to provide a balanced, profiled reinforcing bar that optimally fulfills the requirements placed on it and avoids the aforementioned disadvantages.
This object is achieved according to the invention by the features defined in the characterizing part of patent claim 1.
The longitudinal rib and the oblique ribs are arranged in such a way that the best possible bond properties between the steel and the concrete result without the deformability and fatigue strength being significantly impaired.
Some embodiments of the subject matter of the invention,
which are shown in the drawings are explained in more detail below. Show it:
1 shows a cross section through a reinforcement bar with three longitudinal ribs and three sets of oblique ribs which open continuously into the longitudinal ribs,
2 shows a cross section through a reinforcement bar with four longitudinal ribs and two sets of oblique ribs, the envelope curve of which extends concentrically to the basic cross section and which have the same height as two of the longitudinal ribs AI, but are higher than the other two longitudinal ribs A2,
Fig. 3 shows a cross section through a reinforcement bar with four longitudinal ribs and four sets of oblique ribs which open into the longitudinal ribs, the height of the oblique ribs being less than that of the longitudinal ribs and
Fig.
4 the view of a reinforcing bar in the untwisted state with four longitudinal ribs on the circumference and four sets of oblique ribs.
The reinforcement bars shown in FIGS. 1 to 3 have a circular basic cross section with a diameter D. They have longitudinal ribs A and oblique ribs B, which are designed such that they open gently into the bar surface 1. For this purpose, the transitions 3 between the ribs A, B are rounded. The oblique ribs B are also designed so that their sheath 2 is almost circular and that they open more or less smoothly into the longitudinal ribs.
It is also understood that the reinforcing bars can be subjected to further processing operations in a known manner after rolling, e.g. by twisting, stretching or twisting and stretching or tempering from the rolling heat, etc.
The formation of the oblique ribs B in the different fields 4 present between each two adjacent longitudinal ribs A can be provided in the same or different manner with regard to distance, angle of inclination a, direction of inclination, etc.
The conditions described with regard to the formation of the height of the rib parts above the almost circular basic cross section are retained. The fact that the height hl of the longitudinal ribs A is somewhat reduced by twisting and the height h2 of the oblique ribs B is slightly increased or decreased by twisting depending on their tendency to twist, as well as the corresponding influences from other machining processes, can be used when rolling the profile be taken into account accordingly.
The reinforcement bar described has the advantage that it optimally fulfills the requirements, both in terms of the mechanical and technological properties, the workability and the manufacturing conditions, as well as the modern construction methods relating to the connection of various reinforcement bars by pressing, clamping, gluing, welding, etc .
The reinforcement bar is simple in shape and can therefore be made without any special effort. It is also particularly suitable in connection with concrete grades that are manufactured on the basis of substitute materials and are inferior in quality compared to the previously used, high-quality types of concrete.
The tests listed below confirm the favorable behavior of the reinforcing steel types described above in relation to the behavior of fatigue stress, adhesive strength between steel and concrete, deformability and toughness.
Comparative tests were carried out with a reinforcing steel with a diameter of 10 mm and the following profile variants:
Variant 1: Two longitudinal ribs A and two shares from
Oblique ribs B that do not open into the longitudinal ribs A.
Unwound rod (naturally hard).
Variant 2: Two longitudinal ribs A and two shares from
Oblique ribs B that do not open into the longitudinal ribs A.
Wounded staff.
Variant 3: Four longitudinal ribs A and two shares from
Oblique ribs B, which open into the longitudinal ribs A. Unwound rod (naturally hard).
Variant 4: Four longitudinal ribs A and two shares from
Oblique ribs B, which open into the longitudinal ribs A. Wounded staff.
The profile dimensions are shown in Table 1. All variants were made from the same basic material.
The chemical analysis is: carbon 0.18% silicon 0.25% manganese 0.88%
The strength and deformation values obtained from this are summarized in Table 2. The deformation and toughness values were very favorable for all variants.
Variants 3 and 4 with ribs that merge into one another show no secured lower values compared to corresponding variants 1 and 2 without ribs that merge into one another.
Variant 2 and 4 were also used to carry out fatigue tests with straight bars that had not been concreted in. The following vibration ranges were determined for 2 million load changes: Variant 2: AG = 306 N / mm2 Variant 4: Aa = 300 N / mm2
The bond with the concrete was examined and compared using beam tests and the crack widths determined from them. The results are summarized in Table 3.
These comprehensive test results confirm that the good toughness, deformation values and fatigue properties are achieved even if the ribs which merge into one another are designed such that they gently run into one another and gently merge into the rod surface. The results regarding the adhesive strength in the concrete turned out to be comparable, although in the case of variants 3 and 4 with intermeshing ribs, the rib height of the longitudinal ribs was chosen to be significantly lower.
As a result of the optimal arrangement of the longitudinal and transverse ribs, the heights of the same can be made somewhat lower than in the case of known reinforcement bars. They are expediently 0.04 to 0.08 times the diameter of the basic cross section of the reinforcing bar.
If longitudinal ribs are arranged in the nip, the width of these longitudinal ribs at the foot should expediently be made wider than previously customary, taking into account the exact observance of the height, namely approximately 0.1 to 0.2 times the diameter D of the basic cross section.
If the inclined ribs are formed with an inclination to the bar axis of approx. 30 to 60, the best results can be achieved with regard to the mechanical and technological properties placed on the reinforcing bar, such as adhesive strength, fatigue strength, deformability, notch sensitivity, both in the unwound and in the twisted state achieve.
The oblique ribs B of the reinforcing bars can be aligned in all shares 4 and have the same angle a to the bar axis 5 and have a uniform division. However, it is also possible to design the inclined ribs in such a way that they are the same within one share but are arranged differently in the direction and / or division in the different shares. Furthermore, it is also possible to apply the inclined ribs differently within a coulter 4 in the direction and / or division.
The longitudinal ribs A can run parallel to the rod axis 5 or in different directions. Embodiments with interrupted longitudinal ribs are also possible.
Table 1 Profile dimensions zone / variant 1 2 3 4 unit longitudinal ribs height average 1.3 1.3 0.95 0.95 mm width average 1.8 1.8 1.2 1.2 mm degree of torsion - 86 - 100 mm number of ribs 2 2 4 4 oblique ribs Height in the middle 0.75 0.75 0.75 0.75 mm length twisted - 19 - 17.5 mm length untwisted 21 (21) 20 (20) mm inclination angle to the longitudinal axis 28 12 31 12 o Pitch 12.4 12.4 10.8 10.8 mm Number of shares 2 2 2 2 pieces
Table 2 Strength and deformation values property / variant 1 2 3 4 unit tensile strength 520 600 510 610 N / mm2 yield strength 295 530 295 520 N / mm2 elongation at break As 31 19 36 21 uniform elongation AGI 19 4 17 4 contraction 64 61 64 60 bending test n. Tetmajer Kz 100 100 100 100 bending test acc. To Tetmajer KD 68 70 76 69 back and forth bending test with 11.4 7.6 11.5 6.8 number of bending radius 25 mm aging reverse bending test with not tested.
not checked best.
Bending radius 10 mm = passed without crack
Table 3 Crack widths with a steel tension of 245 N / mm2 from beam tests Property / variant 1 2 3 4 unit Average crack widths Wm 0.059 0.061 0.055 0.065 mm Crack widths up to 84% of all cracks, W84 0.087 0.083 0.07 0.085 mm Crack widths up to 95% of all cracks , W95 0.097 0.096 0.1 0.097 mm