DE3340887A1

DE3340887A1 - Betonrippenstahl

Info

Publication number: DE3340887A1
Application number: DE19833340887
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr.-Ing. 3150 Peine Ehl; Bernhard Dipl.-Ing. Hussy
Original assignee: Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Current assignee: Stahlwerke Pein Salzgitter AG
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-05-23

Description

Betonrippenstahl
Die Erfindung betrifft einen ßetonrippenstahl mit ovalförmigem Kernquerschnitt, auf dessen flachgewölbten, einander gegentiberliegenden Seilen sichelförmige Rippen angeordnet sind, deren äußere Umgrenzungslinien in Querschnitt einen Kreis bilden und dessen Durchmesser die Größe der größeren Achse des ovalen Kernquerschnitts hat für die Verwendung im Stahlbetonbau unter Dau ers chwingbelastung.
Aus der DE-PS 23 17 826 ist ein Betonrippenstahl mit der oben beschriebenen Ausbildung bekannt. ])ieser erbrachte die nach DIN 488 geforderten Werte für die Schwingbreite und Dauerschwingbeanspruchung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartig bekannten Betonrippenstahl so zu verbnssern, daß die Schwingbreite der Dauerschwingfestigkeit, also das einlaß für die Dauerschwingbelastung, deutlich erhöht wird.
Diese Auigabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die geometrischen Parameter des Iletonrippenstahles so gewählt werden, daß der Kennwert S, der ein Quotient aus dem Produkt von Nenndurchmesser, Rippenabstand und Etippenfußradius und dem Produkt von Schrägrippenhöhe, Schrägrippenkopfbreite und Schrägrippenfußbreite ist, für schweißbare, kohlenstoffarme Stähle einen Wert annimmt, der größer als 5 ist.
Für nichtschweißbare, höher kohlenstoffhaltige Stähle muß der Kennwert S einen Wert annehmen, der größer als 8 ist.
Zwar war bislang bereits bekannt, daß die Dauerschwingfestigkeit nicht nur von der Stahlqualität, sondern auch von den Übergang zwischen Querrippe und Stabkern abhängt, der nicht kerbenförmig, sondern sanft übergehend sein sol]te, um eine genügend hohe Schwingbreite und eine geforderte Lastspielzahl bei der Dauerschwingbeanspruchung zu gewährleisten. Eine Verbesserung der erreichten Dauerschwingfestigkeit konnte aber nicht erreicht werden.
Überraschenderweise zwigt es sich, daß bei geeigneter Wahl der geometrischen Parameter des Betonrippenstahles eine deutliche Verbesserung der Schwingbreiten erzielt wurde. Für die Auswahl der geometrischen Parameter wurde eine Gesetzmäßigkeit gefunden, die sich in dem Kennwert S, einem Maß für die Spannungskonzentration, nach folgender Formel ausdrückt: de . cs . rs S = as . bs . fs Hierbei bedeuten im einzelnen: d = Nenndurchmesser - mm e cs = Rippenabstand (Schrägrippenmittenabstand) [mm] r = Rippenfußradius (Radius am Fuß der Schrägrippen) [mm] as = Schrägrippen (-mitten) höhe [mm] bs = Schrägrippenkopfbreite [mm] fs = Schägrippenfußbreite [mm] Die Abhängigkeit der Schwingbreite von dieser Kennzahl S ist in dem Diagramm für die Ermittlung der Schwingbreite der Dauerschwingfestigkeit graphisch dargestellt. Hier wurden die ermittelten Ergebnisse von Dauerschwingversuchen, die zu einer Grenzlastpielzahl von 2 . 106 Lastwechseln ertragenen Schwingbreiten, in das Diagramm eingetragen. In die Darstellung sind die erhaltenen Wertegeraden für einen schweißbaren, kohlenstoffarmen und einen nichtschweißbaren, höher kohlenstoffhaltigen Stahl eingezeichnet. Hleraus läßt sich ableiten, daß bei den erfindungsgemäß zu wählenden Parametern und den daraus resultierenden Kennzahlen S von größer als 5 für den schweißbaren, kohlenstoffarmen bzw. größer als 8 für den nichtschweißbaren, höher kohlenstoffhaltigen Stahl, Schwingbreiten von mindestens 260 N/mm erreicht werden.
Durch die folgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.
Für einen Betonrippenstahl III S (schweißbarer, kohlenstoffarmer Stahl) mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 18 % und einem Vanadiumgehalt von 0,12 % wurden folgende Abmessungen gewählt: d = 16,0 mm e c = 12,5 mm 5 r5 - 0,32 mm a = 1,41 mm 5 b = 1,87 mm 5 f = 2,81 mm s.
llieraus errechnet sich ein Kennwert S = 8,64. Die Ergebnisse der Dauerschwingversuche erbrachten eine Schwingbreite von 290N/mm wie dies auch aus dem Diagramm nach der errechneten Kennzahl S abgelesen werden konnte.
Im zweiten Beispiel wurde ein Betonrippenstahl ITI U (nichtschweißbarer, höher kohlenstoffhaltiger Stahl) mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 35 O/o eingesetzt.
Für ihn wurden folgende geometrische Parameter gewählt: de = 16,0 mm c = 1295 mm 5 r = 0,32 mm 5 as = 1,38 mm bs = 1,91 mm fs = 2,87 mm Aus diesen Abmessungen errechnet sich ein Kennwert S = 8,46.
Versuchsergebnisse und Ablesung aus dem Diagramm ergaben eine Schwingbreite von 270 N/mm².
- L e e r s e i t e -

Claims

P a t e n t a n s p r ü-c h e 1. Betonrippenstahl mit ovalförmigen Kernquerschnitt, auf dessen flachgewölbten, einander gegenüberliegenden Seiten sichelförmige Rippen angeordnet sind, deren äußere Umgrenzungslinien im Querschnitt einen Kreis bilden und dessen Durchmesser die Größe der größeren Achse des ovalen Kernquerschnitts hat für die Verwendung im Stahlbetonbau unter Dauerschwingbelastung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zur Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit die geometrischen Parameter des Betonrippenstahles so gewählt werden, daß der Kennwert S, der ein Quotient aus dem Produkt von Nenndurchmesser, Rippenabstand und Rippenfußradius und dem Produkt von Schrägrippenhöhe, Schrägrippenkopfbreite und Schrägrippenfußbreite ist, für schweißbare, kohlenstoffarme Stähle einen Wert annimmt, der größer als 5 ist.
2. Betonrippenstahl nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Nennwert S für nichtschweißbare, höher kohlenstoffhaltige Stähle einen Wert annimmt, der größer als 8 ist.