DE19719578A1

DE19719578A1 - Prefabricated concrete reinforcing rod manufacturing method

Info

Publication number: DE19719578A1
Application number: DE1997119578
Authority: DE
Inventors: Alain Walroff
Original assignee: Davum Construction S A
Current assignee: Davum Construction S A
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-01-02
Also published as: CH692655A5

Abstract

The ends of the preformed reinforcing rods are cold formed e.g. upset, in one or more stages to form anchorings to accommodate tension forces, to manufacture tension or compression bars. The rod ends are enlarged to form rounded sections and the enlargement has a diameter which is larger by 10-60% preferably 12-30%, than the diameter of the non-upset part of the rod. Several formed rods are combined with conventional iron reinforcing bars to form reinforcement baskets for door/window lintels.

Description

Die Herstellung von Armierungsstäben aus Baustahl ist bekannt. Sie werden im Stahlwerk gewalzt und werden als Stäbe oder bei kleinerem Durchmesser auch gerollt in den Handel gebracht. Erst in einem weiteren Schritt erfolgt die Umformung der Armierungsstäbe zu Zugstäben. Für den Einsatz als Zug- oder Druckstäbe im Stahlbetonbau werden die Armierungsstäbe mit entsprechenden Haken als Verankerung versehen, womit auch eine Verkürzung der Armierung erzielbar ist.The production of reinforcing bars made of structural steel is known. They are rolled in the steel mill and are used as bars or at Smaller diameter also rolled onto the market. Only in a further step is the forming of the Reinforcing bars for tension bars. For use as a train or Reinforcing bars are also used in compression rods in reinforced concrete construction appropriate hooks as anchoring, which also a Shortening of the reinforcement can be achieved.

Bei den heute auf dem Markt erhältlichen Zug- oder Druckstäben hat man die Verankerungen in der Form von 90° oder 180° gebogenen Haken geformt. Diese an sich unproblematische Fertigung interessiert hier nicht, sondern nur die Herstellung von gerade verlaufenden Zug- oder Druckstäben, bei der die Verankerungen in der Verlängerung der Armierungsstäbe geformt sind. With the tension or compression rods available on the market today you have the anchorages in the form of 90 ° or 180 ° curved hook shaped. This in itself unproblematic Manufacturing is not of interest here, only manufacturing of straight tension or compression rods, in which the Anchors formed in the extension of the reinforcing bars are.

Solche Armierungsstäbe, die als Zug- oder Druckstäbe dienen, weisen endseitige Verdickungen oder Druckplatten auf. Deren Herstellung geschieht bis heute immer entweder durch eine Warmverformung oder durch Anschweißung einer entsprechenden, meist separat geformten Verankerung. Dies führt dazu, daß zwei Teile mit unterschiedlichem kristallinem Gefüge verbunden werden und das kristalline Gefüge im Übergangsbereich nochmals verändert wird. Dies hat Einfluß auf die physikali schen Eigenschaften und insbesondere auch auf das Korrosions verhalten und die Festigkeitswerte.Such reinforcing bars, which serve as tension or compression bars, have end-side thickening or pressure plates. Their To date, production is always done either by one Hot forming or by welding a corresponding, mostly separately shaped anchor. This leads to two parts connected with different crystalline structures and the crystalline structure in the transition area is changed again. This affects the physi properties and especially on corrosion behave and the strength values.

Teilweise werden die Verankerungsenden auch schmiedetechnisch angeformt, wozu aber der Armierungsstab auch vorher geglüht werden muß, wobei wiederum eine Veränderung des kristallinen Gefüges erfolgt.Sometimes the anchoring ends are also forged molded, but the reinforcing bar has also been previously annealed must be, again a change in the crystalline Structure takes place.

Zug- oder Druckstäbe mit rondellenförmigen Verankerungen wurden nur schweißtechnisch angeformt. Neben physikalischen Nachteilen waren solche Zug- oder Druckstäbe auch relativ teuer.Tension or compression bars with circular anchors were only molded on by welding. In addition to physical Disadvantages of this type of tension or compression bars were also relative expensive.

Für die Fertigung von statisch besonders beanspruchten Teilen, zum Beispiel von Unterzügen wurden folglich solche Zug- oder Druckstäbe nicht eingesetzt. Armierungsstäbe, die hakenförmige Endungen aufweisen, lassen sich manchmal wegen der Unsymmetrie und/oder aus Platzgründen nicht verwenden.For the production of statically particularly stressed parts, For example, beams have become such trains Pressure rods not used. Reinforcing bars, the hook-shaped Endings can sometimes be found due to the asymmetry and / or do not use due to lack of space.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines Zug- oder Druckstabes aus Armierungseisen zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile behebt.The present invention has therefore set itself the task a method for producing a tension or compression rod Reinforcing iron to create the above disadvantages fixes.

Die Erfindung zeigt ferner nach dem erfindungsgemäßen Verfah ren gefertigte Zug- oder Druckstäbe auf.The invention further shows according to the inventive method manufactured tension or compression rods.

In der beiliegenden Zeichnung sind Beispiele der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigten Zug- oder Druckstäbe dargestellt und deren Herstellung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:In the accompanying drawing are examples of the after inventive method manufactured tension or compression rods shown and their manufacture in the following Description explained. It shows:

Fig. 1a-d die verschiedenen Verfahrensschritte zur Her stellung eines Zug- oder Druckstabes mit Verankerung Fig. 1a-d the various process steps for the manufacture of a tension or compression rod with anchoring

Fig. 2a-c die verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Zug- oder Druckstabes mit einer Verankerung in der Form einer Verdickung. Fig. 2a-c the various process steps for producing a tension or compression rod with an anchorage in the form of a thickening.

Fig. 3 eine Variante eines Zug- oder Druckstabes. Fig. 3 shows a variant of a tension or compression rod.

Die Aufweitung eines Stabendes zur Vergrößerung des Durch messers durch Stauchung ist ein im Maschinenbau an sich bekanntes Verfahren. Dieses Kaltverformungsverfahren erfolgt mittels einer entsprechenden Presse bei einer relativ geringen Geschwindigkeit. Ausgegangen wird hierbei von einem markt üblichen Armierungsstab, wie er in der Fig. 1a dargestellt ist. Ein solcher Armierungsstab 1 weist einen Durchmesser d auf. Vorzugsweise wird hierbei ein Armierungsstab mit glatter Oberfläche verwendet. Prinzipiell ist es jedoch möglich, Armierungsstäbe jeglicher Art, also glatt oder profiliert, aus Baustahl oder rostfreiem Stahl gefertigt, zu verwenden. Die eigentliche Kaltumformung erfolgt als Stauchung. Hierbei erfolgen innerkristalline Verfestigungsvorgänge, jedoch die Art des kristallinen Gefüges bleibt erhalten. Dabei ist wesentlich, daß das zulässige Stauchverhältnis s = l₀/d₀ als Grenze gegen Ausknicken nicht überschritten wird. Hierbei gilt für Stahl S <= 2,3. In der obigen Formel bedeutet l₀ die freie Länge des zu stauchenden Stabes und d₀ der Ausgangsdurchmesser des Armierungsstabes. Wird eine größere Verformung erwünscht, so kann dies mittels zweistufiger Stauchung erfolgen. Bereits bei zweistufiger Stauchung beträgt das Stauchverhältnis s = 4,5. Der Stauchvorgang ist in der Fig. 1b symbolisch darge stellt. Mit der Bezugszahl 2 sind die Klemmbacken bezeichnet, die das Werkstück, hier den Armierungsstab, halten. Das Anstauchgesenk ist nur symbolisiert durch den Pfeil 3 ange deutet. Die auf zuwendende Kraft P nimmt bekanntlich mit der Verdichtung des Materials zu.The widening of a rod end to enlarge the diameter by compression is a method known per se in mechanical engineering. This cold forming process is carried out using a corresponding press at a relatively low speed. The starting point here is a reinforcing bar customary on the market, as shown in FIG. 1a. Such a reinforcing bar 1 has a diameter d. A reinforcing bar with a smooth surface is preferably used here. In principle, however, it is possible to use reinforcing bars of any kind, i.e. smooth or profiled, made of structural steel or stainless steel. The actual cold forming takes place as an upset. Inner-crystalline solidification processes take place here, but the type of crystalline structure is retained. It is essential that the permissible compression ratio s = l₀ / d₀ is not exceeded as a limit against buckling. The following applies to steel S <= 2.3. In the above formula, l₀ means the free length of the bar to be compressed and d₀ the initial diameter of the reinforcing bar. If a larger deformation is desired, this can be done by means of two-stage compression. Even with two-stage compression, the compression ratio is s = 4.5. The upsetting process is symbolically shown in FIG. 1b. The reference number 2 denotes the clamping jaws that hold the workpiece, here the reinforcing bar. The upsetting die is only symbolized by the arrow 3 . As is known, the force P to be applied increases with the compression of the material.

Bereits nach dieser ersten Stufe der Kaltumformung erhält man einen Zug- oder Druckstab 4, wie in der Fig. 1c dargestellt. Dieser Zug- oder Druckstab weist endseitig nun eine Veranke rung 5 in der Form eines verdickten Fußes auf. Für verschie dene Anwendungen ist diese Gestaltungsform bereits genügend.Already after this first stage of cold forming, a tension or compression rod 4 is obtained , as shown in FIG. 1c. This tension or compression rod now has an anchoring tion 5 in the form of a thickened foot. This design is already sufficient for various applications.

Um die Verankerungswirkung zu erhöhen, läßt sich beispiels weise in einem zweiten oder weiteren Kaltumformungsschritt die Verankerung 5 formlich so verändern, daß die Verankerung 5 die Gestalt eines Kopfes oder einer Rondelle 6 aufweist, wie dies aus der Fig. 1d ersichtlich ist.In order to increase the anchoring effect, the anchoring 5 can be changed in a second or further cold-forming step, for example, in such a way that the anchoring 5 has the shape of a head or a roundel 6 , as can be seen from FIG. 1d.

Unter Umständen sind auch Verankerungen an Zug- oder Druck stäben erwünscht, die eine größere Länge aufweisen. Auch solche Zug- oder Druckstäbe 4 lassen sich nach dem gleichen Verfahren herstellen. Dies zeigen die Fig. 2a-c. In der Fig. 2a ist wiederum der unverformte ursprüngliche Armie rungsstab 1 dargestellt. Die Fig. 2b zeigt einen von even tuell mehreren Kaltumformungsschritten, die erforderlich sein können, um einen Zug- oder Druckstab 4 mit einer Verankerung 5 in der Gestalt einer Verdickung 7 wie in der Fig. 2c darge stellt, zu erreichen.Under certain circumstances, anchorages on tensile or compression rods that are longer in length are also desirable. Such tension or compression rods 4 can also be produced using the same method. This is shown in FIGS. 2a-c. In Fig. 2a, the undeformed original Armie approximately rod 1 is shown. Fig. 2b shows one of possibly several cold forming steps that may be required to achieve a tension or compression rod 4 with an anchor 5 in the form of a thickening 7 as shown in Fig. 2c Darge.

Selbstverständlich ist das Kaltumformungsverfahren wie hier beschrieben in der Technik längstens bekannt. Auch sind Konstruktionselemente, die die äußere Gestalt wie hier dargestellt betreffen, durchaus bekannt. Jedoch sind Kaltumformungsverfahren in der Gestalt von Stauchung relativ teure Umformungsverfahren im Vergleich zu einer einfachen Biegung. Daher hat man bevorzugt im Betonbau Armierungsstäbe durch Biegung in die gewünschte Form umgestaltet. Lediglich in den scheinbar relativ selten vorkommenden Anwendungen, in denen dies aus geometrischen Gründen nicht möglich war, hat man behelfsmäßig solche Zug- oder Druckstäbe durch Anschweißen einer Verankerung gefertigt. Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, daß man sich überlegt hat, daß sowohl im Ortsbetonbau wie auch bei der Fertigung von vor gefertigten Betonelementen mit relativ kleinen Dimensionen insbesondere mit einer kleinen Querschnittsfläche, bei der jedoch relativ hohe Zugspannungen auftreten, es prinzipiell einfacher ist, statt mit gebogenen Zug- oder Druckstäben mit geraden Zug- oder Druckstäben zu arbeiten, wobei dann der Nachteil der Schweißverbindungen für das Anbringen der Verankerungen wegfällt, wenn man die Zug- oder Druckstäbe durch Kaltumformung, insbesondere durch Stauchung, anfertigt. Dabei wird zwar das kristalline Gefüge verformt, jedoch nicht zerstört. Neben einer verbesserten Zugfestigkeit wird hierdurch auch die Gefahr der Korrosion erheblich vermindert.Of course, the cold forming process is like this described in the art long known. Also are Construction elements that have the outer shape like here depicted concern, well known. However are Cold forming process in the form of relative compression expensive forming process compared to a simple one Bend. Therefore, reinforcement bars are preferred in concrete construction transformed into the desired shape by bending. Only in the apparently relatively rare applications, in for whom this was not possible for geometric reasons makeshift such tension or compression rods by welding anchoring. It is thanks to the present invention that it has been considered that both in in-situ concrete construction and in the manufacture of before manufactured concrete elements with relatively small dimensions especially with a small cross-sectional area in which however, relatively high tensile stresses occur in principle is easier than using curved tension or compression rods straight tension or compression rods to work, then the Disadvantage of welding connections for attaching the Anchors are eliminated when you pull or push the bars by cold forming, especially by upsetting. The crystalline structure is deformed, but not destroyed. In addition to improved tensile strength this also significantly reduces the risk of corrosion.

Versuche haben gezeigt, daß es vorteilhaft ist, die Ver dickung auf einen um mindestens 10% größeren Durchmesser als der ursprüngliche Durchmesser des unverformten Armierungs stabes zu stauchen. Bevorzugterweise erfolgt die Stauchung in einem Arbeitsgang auf weniger als 30% größeren Durchmesser als der ursprüngliche Durchmesser des Armierungsstabes. Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die Länge der Klemm backen in Abhängigkeit der Oberflächengestaltung der Armie rungsstäbe zu wählen. Die vorteilhafte Klemmlänge liegt zwischen 30 und 90 cm.Experiments have shown that it is advantageous to use the ver thickening to a diameter at least 10% larger than the original diameter of the undeformed reinforcement stab to crush. The compression preferably takes place in one pass to less than 30% larger diameter than the original diameter of the reinforcing bar. It has also proved to be advantageous, the length of the clamp bake depending on the surface design of the armie to choose. The advantageous clamping length is between 30 and 90 cm.

Die Verwendung von solcherart hergestellten Zug- oder Druck stäben ist prinzipiell vielseitig. Besonders bevorzugt werden diese jedoch eingesetzt zusammen mit herkömmlichen Armierungs stäben zur Gestaltung eines Armierungskorbes für Fenster- oder Türunterzüge. In gleicher Art lassen sich selbstverständlich auch vorgefertigte Stützelemente oder Säulen anfertigen, wobei wiederum entweder die erfindungsgemäßen Zug- oder Druckstäbe für sich allein oder mit anderen Armierungsstäben kombiniert zu entsprechenden Armierungskörben eingesetzt werden können.The use of such a train or pressure In principle, bars are versatile. Be particularly preferred however, these are used together with conventional reinforcement rods for the design of a reinforcement basket for window or Door frames. In the same way you can of course also produce prefabricated support elements or columns, whereby again either the tension or compression rods according to the invention alone or combined with other reinforcing bars can be used for corresponding reinforcement cages.

Auch bezüglich der Gestaltung der Verdickung sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Die Länge des verdickten Teiles, der die Verankerung darstellt, kann sich über eine Länge von mindestens 0,2 mal dem Stabdurchmesser oder mehr erstrecken. Bevorzugt sind Längen des verdickten Teiles, die etwa 0,5 bis 3 mal dem Stabdurchmesser entsprechen.The design of the thickening is also different Embodiments possible. The length of the thickened part, which represents the anchorage can extend over a length of extend at least 0.2 times the rod diameter or more. Lengths of the thickened part are preferred, which are approximately 0.5 to 3 times the rod diameter.

Letztlich ist in der Fig. 3 eine weitere Möglichkeit eines Zug- oder Druckstabes dargestellt. Der Stab 2 weist als Verankerung eine relativ geringe Verdickung von lediglich cirka 10% auf. Die Verankerung wird jedoch flächenmäßig vergrößert durch eine vom nicht verdickten Ende her auf geschobene Lochscheibe, die an der Verdickung verkeilt wird und so hält.Finally, another possibility of a tension or compression rod is shown in FIG. 3. The rod 2 has a relatively small thickening of only about 10% as anchoring. However, the anchoring is enlarged in terms of area by a perforated disc pushed from the non-thickened end, which is wedged on the thickening and thus holds.

Claims

1. A process for the production of straight tension or compression bars ( 4 ) for use in local and prefabricated concrete components, as well as in beams for window and door openings, characterized in that already formed reinforcing bars ( 1 ) at least on one side in the end area by cold forming in one or in several steps to form anchors ( 5 ) for absorbing tensile forces to tension or compression rods ( 4 ), the cold forming being a compression.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing bar (1) is compressed at least at one end to an end rondell shaped anchorage (6).

3. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing rod ( 1 ) is compressed at least at one end to a thickening ( 7 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that the thickening ( 7 ) to a 10-60%, but preferably 12-30%, larger diameter (d₁) is compressed than the diameter (d₀) of the undeformed reinforcing bar ( 1 ) .

5. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing bar to be deformed during compression is held clamped over a length of 30-90 cm.

6. Use of tension or compression rods manufactured according to Claim 1, characterized in that several such Bars together with conventional reinforcing iron bars a reinforcement basket for window or door beams be used.

7. Tension or compression rod manufactured according to the procedure Claim 1, characterized in that the shape a reinforcing bar with a seamless transition to one Rondelle has as an anchor.

8. Tension or compression rod manufactured according to the procedure Claim 1, characterized in that the shape a reinforcing bar with a seamless transition to one Has thickening.

9. tension or compression rod according to claim 8, characterized records that a ring or on the tension or compression rod a perforated disc is pushed on the or Flank of the thickening is wedged.