DE1609638A1

DE1609638A1 - Bewehrungsstab fuer den Stahlbetonbau

Info

Publication number: DE1609638A1
Application number: DE19661609638
Authority: DE
Original assignee: FILITON AG
Current assignee: FILITON AG
Priority date: 1966-01-04
Filing date: 1966-06-04
Publication date: 1970-07-30

Description

Bewehrungsstab für den Stahlbetonbau

Die Erfindung betrifft Bewehrungsstäbe, wie sie im Stahlbetonbau- bzw. Spannbetonbau Verwendung finden.

Im Zusammenhang mit derartigen Bewehrungsstäben kommt es einmal darauf an, daß eine möglichst innige Verbindung des Stabes mit dem ihn umgebenden Beton erhalten werden kann. Das wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß die an sich glatte Oberfläche des Stabes mit Quer- und Längsrippen versehen wird, so daß eine unregelmäßige Oberfläche mit Vorsprüngen und Kanten entsteht, infolge derer die Haftfestigkeit des BewehrungsStabes im Verhältnis zur Betonmasse im Vergleich zu einem glatten Stab erheblich vergrößert wird» Das Anbringen derartiger Höftrippen hat im allgemeinen zunächst jedoch den Fachteil, daß die mechanischen Eigenschai'teB, des Stabes, insbesondere

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seine Kerbschlagfestigkeit !herabgesetzt und insofern auch mit zunehmender Haftfestigkeit die Kaltbiegefahigkeit des Stabes beeinträchtigt wird.

Es besteht somit bei Bewehrungsstäben das grundsätzliche Problem, einerseits für eine gute Haftfestigkeit zu sorgen, zum anderen zu gewährleisten, daß die übrigen mechanischen Eigenschaften des Stabes, wie Zugfestigkeit oder Kaltbiegefahigkeit, dadurch nicht ' in Mitleidenschaft gezogen werden und in jedem Fall den auf sie einwirkenden Beanspruchungen standzuhalten vermögen«

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, einen Bewehrungsstab für den Stahlbetonbau zu schaffen, der eine hohe Haftfestigkeit besitzt und daher, nachdem es einmal zur Verbindung mit dem Beton gekommen ist, unverrückbar in den Beton eingebettet ist, der gleichzeitig aber alle erforderlichen Festigkeitseigenschaften aufweist, darüber hinaus nicht zu Sprödigkeit neigt, gut biegbar ist und schließlich leicht verschweißt werden kann.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen kennzeichnet sich ein Bewehrungsstab mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt und schräg verlaufenden Haftrippen erfindungsgemäß dadurch, daß die Hauptachsen der einzelnen Schrägrippen jeweils einen Neigungswinkel von etwa 45° mit der Hauptachse des Bewehrungsstabes einschließen und zwischen eich jeweils gleichgroße Abstände einschließen, die mindesten« das O,6fache bis höchstens das 1,2facht

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des Stabdurchmessers betragen, und daß ferner der Stab aus einem Werkstoff wie Elektrostahl, SM-Stahl oder sauerstofferblasenem Stahl mit einem Gehalt von 0,15 - 0,38 % C, 0,45 - 1,55 $> Mn und 0,10 - 0,75 1» Si hergestellt ist.

Durch die besondere, erfindungsgemäße Ausbildung der Haftrippen wird dabei eine ausreichende Haftfestigkeit gewährleistet, während andererseits der besondere, erfindungsgemäß vorgesehene Werkstoff sicherstellt, daß trotz der Haftrippen, mit ihrem die mechanischen Eigenschaften des Stabes an sich herabsetzenden Einfluß, alle an die Festigkeitseigenschaften des Stabes zu stellenden Anforderungen erfüllt werden können.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung sollen nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Abschnittes eines Bewehrungsstabes mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägrippen}

!ig. 2 eine Seitenansicht des um 90° verdrehten Abschnittes der Pig. 1\ '

Fig. 3 einen Querschnitt durch Fig. 1 oder 2;

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Pig. 4 einen Teilquerschnitt durch eine der an den Bewehrungsstäben nach den Pig. 1 und 2 vorgesehenen Längsrippen;

Fig. 5 einen mittigen Teilquerschnitt durch eine der schräglaufenden Haftrippen;

Fig. 6 die Seitenansicht eines Abschnittes eines Bewehrungsstabes nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig. 7 eine Seitenansicht des um 90° um seine Längsachse verdrehten Bewehrungsstabes der Pig. 6;

Pig. 8 die Seitenansicht eines Teilstückes eines Bewehrungsstabes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig. 9 die Seitenansicht des um 180 um seine Längsachse verdrehten Bewehrungsstabes nach Pig. 8;

Pig. 10 die Seitenansicht eines Abschnittes eines gemäß den Pig. 8 und 9 ausgebildeten Bewehrungsstabes nach einer zum Zwecke der Kaltverformung vorgenommenen Verdrehung um seine Längsachse.

Im einzelnen ist in den Pig. 1 und 2 mit 10 der Bewehrungsstab bezeichnet. Man erkennt, daß sich unter einem Winkel w von etwa

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45 Schrägrippen 12 über dessen Umfang erstrecken, die, wie insbesondere aus Pig. 3 ersichtlich, eine Bogenlänge 1 von ca. 170° überspannen. Zwischen den beiden Reihen von Schrägrippen, die sich in den gegenüberliegenden Mantelhälften des in seinem Querschnitt im wesentlichen runden Bewehrungsstabes befinden, verlaufen jeweils die Längsrippen 14, die jedoch auch fehlen können.

Der Durchmesser des Bewehrungsstabes ist, wie in Mg. 3 angegeben, mit d bezeichnet. Der Abstand D zwischen gleichen Punkten benachbarter Rippen 12 beträgt dann erfindungsgemäß mindestens das O,6faehe, höchstens aber das 1,2fache des Durchmessers d.

In Fig. 4 ist - ebenso wie in Fig. 3 - das Profil einer Längsrippe 14 zu erkennen. Die Scheitelbreite 16 soll dabei kleiner oder höchstens gleich dem 0,Ifachen des Durehmessers d sein, während die Scheitelhöhe 18 das 0,08fache des Durchmessers d nicht übersteigen soll.

Ähnlich ist' in Fig. 5 das Profil einer Schrägrippe 12 wieder gegeben, das die Rippe an der Stelle ihrer halben Länge, d, h. also an ihrer höchsten Stelle aufweist. Die Scheitelbreite 20 soll auch hierbei das 0,Ifache des Durchmessers d, die Scheitelhöhe 22 dagegen das O,O?fache des Durchmessers d betragen»

Der Abstand 23 zwischen den Enden auf derselben Höhe gegenüber-

Schrägrippen 12 beträgt daa ü_f2±*aehe des Durchmessers d. 009821/0474 ^?

In fig. 6 und 7 ist ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Bewehrungsstabes nach der Erfindung gezeigt. Die Rippen sind an dem hier mit 10· bezeichneten Bewehrungsstab nach Art eines liegenden X ausgebildet. Die Neigungswinkeloider beiden einander kreuzenden Rippenstege sind jedoch wieder dieselben, wie schon bei dem Bewehrungsstab 10, d. h. also 45°, ebenso liegt der Abstand D zwischen gleichen Punkten aufeinanderfolgender Schrägrippen in denselben Grenzen, wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Querschnitt des Bewehrungsstabes 10' entspricht im übrigen dem Querschnitt des Bewehrungsstabes 10, ebenso entsprechen die Profile der Längs- und Schrägrippen den im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnten entsprechenden Rippenprofilen.

Die 3?ig. 8-10 geben schließlich noch ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem Bewehrungsstab 10" wieder. Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispieles gegenüber den beiden zuvor erläuterten besteht darin, daß hier der Stab zunächst mit zwei verschiedenen Arten von Schrägrippen 36 und 38 versehen wird.

Die Hauptachsen der Schrägrippen 36 schließen dabei mit der Längsachse des Stabes 10" einen Winkel^ ein, der erfindungsgemäü 34°30^f beträgt, d. h. also kleiner als der Winkel «■=» 45° iBt. Die zweite Schrägrippengruppe 38- schließt dagegen

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mit der Längsachse des Stabes 10" einen Winkel Γ ein, der erfindungsgemäß eine G-röße von 52°30^! hat.

Abgesehen davon, daß die beiden Rippenreihen 36 und 38 sich in ihrem jeweiligen Neigungswinkel unterscheiden, sind auch die Abstände sswischen gleichen Punkten aufeinanderfolgender Rippen hier unterschiedlich groß. Der Abstand D-. zwischen aufeinanderfolgenden Rippen 36 ist dabei im wesentlichen gleich dem Durchmesser d des Bewehrungsstabes, während der Abstand D₂ zwischen gleichen Punkten aufeinanderfolgender Rippen 38 erfindungsgemäß kleiner als der halbe Durchmesser d oder höchstens gleich dem halben Durchmesser d des Stabes 10" ist.

Die Neigungswinkel β und "t sowie die Abstände D und Dp sind für die beiden Rippenreihen 36 und 38 deswegen so unterschiedlieh gewählt, damit nach einer späteren Kaltverformung des so ausgebildeten Bewehrungsstabes 10", die einfach durch eine Verdrehung des Stabes herbeigeführt wird, beide Rippenreihen mit der Längsachse gerade den erfindungsgemäß für den fertigen Stab gewünschten Winkel Of einschließen, ferner jeweils zwischen sich am fertigen Stab wieder etwa den Abstand D aufweisen.

Diese Verhältnisse sind in Pig. 10 wiedergegeben. Man erkennt, daß die gemäß den Fig. 8 und 9 zunächst geradlinig verlaufenden

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Iiängsrippen 40 nunmehr zu den Rippen 40· geworden sind und -einen leicht schraubenlinienartig gewundenen Verlauf angenommen haben. Die Rippen 56 und 38 sind dabei zu Rippen 36' und 38" geworden, die, wie in der Zeichnung gezeigt, jeweils den Winkel (K mit der Stablängsachse gemeinsam haben und aufeinander jeweils im Abstand D folgen.

Wie eingangs schon angedeutet, ist es jedoch erforderlich, bei den Bewehrungsstäben durch das Anbringen der Schrägrippen nicht nur für eine hohe Haftfestigkeit zu sorgen, sondern gleichzeitig auch sicherzustellen, daß der Stab dadurch keine Verringerung seiner Festigkeitseigenschaften erfährt. Dazu sind einmal - wie auch die Schnitte entsprechend den Fig. 4 und 5 zeigen - die Übergänge zwischen den Flanken der Haftrippen und der Oberfläche des Stabes weich und stetig ausgebildet, um das Auftreten von Kerbspannungen soweit wie möglich auszuschalten.

Insbesondere ermöglicht die Erfindung es aber, dem Bewehrungsstab die gewünschten Festigkeitseigenschaften trotz der Rippen dadurch zu erhalten, daß zu seiner Herstellung Elektro-, SM- oder sauerstofferblasener Stahl als Werkstoff verwendet wird, der einen Legierungsanteil von 0,33 - 0,38 °/> C, 1,15 - 1,35 f<> Mn und ,0,^,6^^^»j^i^l^- aufweist. Dabei kommen die angegebenen Legierungsbereiche insbesondere für die beiden Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 bzw. 6 und 7 in Frage, die keiner-

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lei zusätzliche Behandlung erfahren. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den I¹Ig. 8 - 10, bei dem der Bewehrungsstab nachträglich noch verdreht und dadurch kaltverfestigt wird, sind die Legierungsanteile jeweils etwas geringer und betragen 0,15 - 0,25 i> 0, 0,45 - 0_T70 fo Mn und 0,10 - 0,15 $ Si. Die Verdrehung des Stabes selbst entspricht im übrigen etwa dem 8- bis IHfachen des Durchmessers d.

Obwohl ein mit Schrägrippen in der angegebenen Weise versehener und unter Verwendung der genannten Stähle hergestellter Bewehrungsstab grundsätzlich bereits allen an ihn zu stellenden Forderungen gerecht wird, kann eine weitere Verbesserung der Kaltbiegefähigkeit, eine Erhöhung der Kerbschlagzähigkeit, außerdem auch eine geringere Bostanfälligkeit dadurch herbeigeführt werden, daß anstelle eines Anteiles des Mn- und Si-Gehalts ein Anteil an Feiro-Kiob vorgesehen wird, wobei der Gehalt an Kb zwischen 0*02 - 0*04 Gewichtsprozent liegt»

Eine Verringerung des Si~$ehältSj insbesondere auf einen Wert unter 0,2 $ wirkt steh günstig auf die Schweißbarkeit aus und vermindert außerdem die Gefahr von Spannungsrißsen an den Wärmeüb*rgangB8t«llen.

Bewehrungöstäbe gemäß der Erfindung laftsen sieh um 18O^Ö biegin und, nach anöGhli*ß#iider künstlicher Alterung, ohne Brueh um 90° zurückbiegen» wobei für die Durchmeese2? d von 6 - 20 xm #in Biegedorn von 5d und für Durchraeeser großer als 20 mm «in Biege-

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Claims

- το -

Patentansprüche

1. Bewehrungsstab mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt und sehragverlaufenden Haftrippen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen der Rippen (I2j 24» 36», 38^r) jeweils einen Neigungswinkel ( <X ) von etwa 45° mit der Stabaehse einschließen und daß in Stabrichtung der Abstand (D) zwischen entsprechenden Punkten zweier benachbarter Rippen (12$ 24i 36', 38·) jeweils gleich ist und mindestens das 0,6fache bis höchstens das 1,2fache des Stabdurchmessers (d) beträgt, und daß ferner der Stab (10; 10*; 10") aus einem Werkstoff wie Elektrostahl, Siemens-Martin-Stahl oder säuerst offerblasenem Stahl mit einem Gehalt von 0,15 - 0,38 <fc C, 0,45 - 1,35 36 Mn und 0,10 - 0,75 S* Si hergestellt ist.

2. Bewehrungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an G 0,33 - 0,38 #_t an Mn 1,15 - 1,35 # und aii Si 0,60 ~ 0,75 # beträgt.

*)
3« Bewahrungestab nach Anspruch 1, bei dem der Gehalt an Mn und Si teilweise durch einen Anteil an Nb ersetzt ist und daß der Gehalt an Si dabei weniger als 0,2 Gewichtsprozent ausmacht.

*) oder 2 ■

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4. Bewehrungsstab nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, aaß der Gehalt an Fb 0,02 - 0,04 % beträgt.

5. Bewehrungsstab nach Anspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägrippen als einzelne, im wesentlichen geradlinige Stege ausgebildet sind (Fig.. 1, Fig.2; Fig. 8 Fig. 10). .

6. Bewehrungsstab nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägrippen (24) im wesentlichen kreuzartig ausgebildet sind (Fig. 6, ?).

7. Bewehrungsstab nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reihen von Schrägrippen (12; 24; 36·, 38¹) Längsrippen (H; 26$ 40') verlauf en;

8. Verfahren zur Herstellung eines Bewehrungsstäbes nach einem der Ansprüche "l,-5» 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (10") aus einem Werkstoff wie Elektrostahl, SM-Stahl oder sauerstofferblasenem Stahl mit einem Gehalt von 0,15 0,25 1o C, 0,45 - 0,70 £ Mn und 0,10 - 0,15 # Si hergestellt und anschließend zunächst mit mindestens einer Eeihe erster Schrägrippen (36), die mit-der Stabachs©·einen Winkel β von 34°3O' einschließen sowie mit einer· Eeihe zweiter Schrägrippen (38), die mit der Längsachse des Stabes (10") einen Winkel Jf von 52^Ο30· einschließen, versehen wird, und

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daß der Stab (10") dann anschließend unter Vergrößerung des Winkels β auf ca. 45° und unter Verkleinerung des Winkels fauf ca. 45 durch Verdrehung um seine Längsachse kaltverformt wird.

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