DE4009986A1

DE4009986A1 - Rod-shaped reinforcement component - has one or more circular bends flattened at bend point by rolling

Info

Publication number: DE4009986A1
Application number: DE19904009986
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schoeck
Original assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Current assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-10-02

Abstract

The steel rod-shaped reinforcement component (3) has a specific dia. (d) which over a defined length is flattened to a determined height (h) by rolling. accordingly, an original round cross-section is converted into a virtual rectangular form on this length. This rectangular cross-section therefore has a thickness (h) which is smaller than the original dia. (d), and a width which is greater than it. At right-angles to this width, the component is bent with a specified dia. (D2) through 90 deg. The size of the surface for transfer of tractive force (F) from the reinforcement component to the surrounding concrete is determined by the width and the rolled bend dia. (D2). USE - Concrete reinforcement rods flattened at regions of sharp bends.

Description

Die Erfindung betrifft ein stabförmiges Be wehrungselement aus Stahl o. dgl. mit einem oder mehreren insbesondere kreisförmigen Biegungen.The invention relates to a rod-shaped loading reinforcement element made of steel or the like with one or more especially circular bends.

Stabförmige Bewehrungselemente gehören insbesondere bei Stahlbeton zum seit langem weitverbreiteten Stand der Technik. Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff aus Beton und Rundstählen, bei dem ersterer vorwiegend die Druckspannungen, letztere vorwiegend die Zugspannungen aufnehmen. Diese Stahleinlagen, die man die Bewehrung nennt, liegen im wesentlichen in der Zugzone der Bau elemente.Rod-shaped reinforcement elements belong in particular for reinforced concrete to the long widespread state of the technique. Reinforced concrete is a composite building material Concrete and round steels, the former mainly the Compressive stresses, the latter mainly the tensile stresses record, tape. These steel inserts that you use the reinforcement called, are essentially in the train zone of construction elements.

Die Bemessung, d. h. die Berechnung von Tragwerken mit einem bestimmten Sicherheitsgrad, geschieht bei Stahl beton im allgemeinen nach dem sogenannten Stadium II, d. h., daß eine gerissene Zugzone im Bereich der Biege zugspannungen angenommen wird. Aus dieser Annahme, daß allein die Stahleinlagen die Zugkräfte übernehmen, kann dann die Dimensionierung der Bewehrungselemente vorge nommen werden.The dimensioning, d. H. the calculation of structures with a certain level of security happens with steel concrete generally after the so-called stage II, d. that is, a cracked tensile zone in the area of the bend tensile stresses is assumed. From this assumption that only the steel inserts can take over the tensile forces then the dimensioning of the reinforcement elements is pre-selected be taken.

Das Bewehrungselement unterstützt vielfach durch seine besondere Formgebung (Drall-, Knoten- oder Rippenstahl) die Verbundwirkung mit dem Beton, der Hauptanteil der Verbundwirkung wird jedoch durch eine Verankerung des Bewehrungselements im Druckbereich des Bauteils er zielt. Diese Verankerung wird häufig durch Umbiegen der Enden des Bewehrungselements erreicht. Auf diese oder eine ähnliche Art und Weise werden in vielen Fällen die Zugkräfte des Bewehrungselements als Druck kräfte in den Beton eingeleitet, wie dies bei spielsweise aus der DE-OS 35 09 890 bekannt ist. The reinforcement element supports in many ways with its special shape (swirl, knot or rib steel) the bond effect with the concrete, the main part of the However, anchoring the Reinforcement element in the pressure area of the component aims. This anchoring is often done by bending reached the ends of the reinforcement element. To this or a similar way in many If the tensile forces of the reinforcement element as pressure forces are introduced into the concrete, as is the case with is known for example from DE-OS 35 09 890.

Bei der Krafteinleitung von einem Bewehrungselement in Beton im Biegungsbereich des Bewehrungselements be stimmen sein Durchmesser d und ein Biegerollenradius R bzw. Biegerollendurchmesser D der Biegung, die zusammen in die Übertragungsfläche eingehen, bei einer gegebenen Zugkraft F die Druckspan nung im Beton. Je kleiner bei gleichbleibender Zugkraft F der Durchmesser d und der Biegerollenradius R sind, desto größer ist die Druckspan nung im Beton. Hieraus kann sich die Problematik er geben, daß das Bewehrungselement nicht so weit in den Ecken eines Bauteils angeordnet werden kann, wie dies für einen optimalen Kantenschutz wünschenswert wäre, da bei einem entsprechend kleinen Biegerollenradius die zulässige Druckspannung im Beton überschritten würde. Weiterhin werden bei einer Reihe von Stahlbetonbau teilen die Abmessungen und die äußere Formgebung durch den Einfluß des Biegerollenradius in nicht wünschens werter Weise beeinflußt. So wird beispielsweise bei dünnwandigen Stahlbetonbauteilen wie Brüstungsplatten o. dgl. die minimale Wanddicke mitunter durch den kleinstmöglichen Biegerollenradius der Bügel oder Haupt bewehrung begrenzt. Generell besteht im Biegebereich des Bewehrungselements eine lokale hohe Druckbelastung des Betons, die unter Umständen Ausgangspunkt für ein Bauteilversagen sein kann.When applying force from a reinforcement element in Concrete in the bending area of the reinforcement element its diameter d and a bending roller radius R or bending roller diameter D are correct the bend together in the transfer area enter, at a given tensile force F, the pressure chip concrete. The smaller the diameter d and the with the same tensile force F Bending roll radius R, the larger the pressure chip concrete. From this the problem can arise give that the reinforcement element not so far in the Corners of a component can be arranged like this would be desirable for optimal edge protection, because with a correspondingly small bending roller radius permissible compressive stress in the concrete would be exceeded. Furthermore, a number of reinforced concrete structures divide the dimensions and the external shape not want the influence of the bending roller radius valued way. For example, at thin-walled reinforced concrete components such as parapet panels or the like. The minimum wall thickness sometimes through the smallest possible bending roller radius of the bracket or main reinforcement limited. Generally there is in the bending area of the reinforcement element a local high pressure load of the concrete, which may be the starting point for a Component failure can be.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bewehrungsele ment der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Krafteinleitung in den Beton im Bereich der Biegungen verbessert und kleinere Biegerollradien ermöglicht wer den.The object of the invention is therefore a rebar ment of the type mentioned at the outset, in which the application of force to the concrete in the area of the bends improved and enables smaller bending roll radii the.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. This task is solved by the characteristic Features of claim 1.

Durch das Abflachen des Bewehrungselements im Bereich der Biegungen wird die Übertragungsfläche für die Kraft einleitung des Bewehrungselements in den Beton im Be reich der Biegungen vergrößert und damit bei gleicher Zugkraft F die Druckspannung im Beton herabgesetzt. Somit können bei gleicher Druckspannung kleinere Biege rollenradien realisiert werden, wodurch eine verbesserte Anordnung des Bewehrungselements in einem Bauteil mög lich ist.By flattening the reinforcement element in the area the bends becomes the transfer surface for the force introduction of the reinforcement element into the concrete in the loading range of bends enlarged and thus at the same Tensile force F reduces the compressive stress in the concrete. This allows smaller bends with the same compressive stress roller radii can be realized, resulting in an improved Arrangement of the reinforcement element possible in one component is.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbei spiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below in one embodiment game explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 ein in Beton eingegossenes, um 90° gebogenes Bewehrungselement nach dem Stand der Technik, Fig. 1 a cast in concrete, at 90 ° curved reinforcement element according to the prior art,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Bewehrungselement nach Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section through the reinforcing element according to Fig. 1,

Fig. 3 ein in Beton eingegossenes, um 90° gebogenes und im Bereich der Biegung abgeflachtes Be wehrungselement nach der Erfindung und Fig. 3 is a cast in concrete, bent by 90 ° and flattened in the bending Be reinforcement element according to the invention and

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Bewehrungselement nach Fig. 3. Fig. 4 shows a cross section through the reinforcing element of FIG. 3.

Fig. 1 zeigt ein Bewehrungselement 1 aus Betonstahl, das in Beton 2 eingegossen ist. Das Bewehrungselement 1 hat den Durchmesser d und ist mit einem minimalen Biegerollendurchmesser D₁ um 90° gebogen. Für die Über tragung einer Zugkraft F von dem Bewehrungselement 1 auf den Beton 2 ergibt sich somit eine Übertragungs fläche, deren Größe bestimmt ist durch den Durchmesser d des Bewehrungselements 1 und den Biegerollendurchmesser D₁. Fig. 1 shows a reinforcement element 1 made of reinforcing steel, which is poured into concrete 2 . The reinforcement element 1 has the diameter d and is bent by 90 ° with a minimum bending roller diameter D ₁ . For the transmission of a tensile force F from the reinforcement element 1 to the concrete 2 , there is thus a transmission surface, the size of which is determined by the diameter d of the reinforcement element 1 and the bending roller diameter D ₁ .

Diese Übertragungsfläche muß bei vorgegebener Zugkraft F eine bestimmte Mindestgröße aufweisen, damit eine durch die Materialeigenschaften des Betons 2 gegebene maximale Druckspannung nicht überschritten wird.For a given tensile force F, this transmission surface must have a certain minimum size so that a maximum compressive stress given by the material properties of the concrete 2 is not exceeded.

Aus diesem Zusammenhang ist ersichtlich, daß mit stei gendem Durchmesser d des Bewehrungselements der Biege rollendurchmesser D kleiner werden kann und zwar bei gleicher maximaler Druckspannung. Hierbei besteht allerdings der Nachteil, daß das Bewehrungselement 1 unnötig dick wäre.From this context, it can be seen that with increasing diameter d of the reinforcement element, the bending roll diameter D can become smaller, with the same maximum compressive stress. However, there is the disadvantage that the reinforcement element 1 would be unnecessarily thick.

Fig. 3 zeigt das Bewehrungselement 3 mit dem Durch messer d, das auf einer gewissen Länge, z. B. durch Walzen, auf eine Dicke h abgeflacht ist. Ein ursprüng lich runder Querschnitt 4 (Fig. 2) geht auf dieser Länge in einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt 5 (Fig. 4) über. Der Querschnitt 5 hat somit eine Dicke h, die kleiner ist als der Durchmesser d und eine Breite b, die größer ist als der Durchmesser d. Das Bewehrungselement 3 ist senkrecht zur Breite b mit einem Biegerollendurchmesser D₂ um 90° gebogen. Die Größe der Übertragungsfläche für die Übertragung der Zugkraft F von dem Bewehrungselement 3 auf den Beton 2 ist bestimmt durch die Breite b und den Biege rollendurchmesser D₂ (Fig. 3). Dieser kann kleiner sein als der Biegerollendurchmesser D₁ (Fig. 1), ohne daß die Übertragungsfläche ihre Mindestgröße unter schreitet, da die Breite b größer ist als der Durch messer d. Fig. 3 shows the reinforcement element 3 with the diameter d, which over a certain length, for. B. is flattened by rolling to a thickness h. An originally round cross section 4 ( FIG. 2) merges into an approximately rectangular cross section 5 ( FIG. 4) over this length. The cross section 5 thus has a thickness h which is smaller than the diameter d and a width b which is larger than the diameter d. The reinforcement element 3 is bent perpendicular to the width b with a bending roll diameter D ₂ by 90 °. The size of the transmission surface for the transmission of the tensile force F from the reinforcing element 3 to the concrete 2 is determined by the width b and the bending roll diameter D ₂ ( Fig. 3). This can be smaller than the bending roll diameter D ₁ ( FIG. 1) without the transmission area falling below its minimum size, since the width b is larger than the diameter d.

Durch das Abflachen des Bewehrungselements im Bereich der Biegungen kann somit entweder bei gleichem Biege rollenradius der Anpreßdruck zwischen Bewehrungselement und Beton vermindert oder aber bei gleichem Anpreßdruck ein kleinerer Biegerollenradius gewählt werden. Während die erste Möglichkeit eine Steigerung der Dauerhaltbar keit bietet, gestattet die zweite Möglichkeit in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eine Reduzierung und da mit Optimierung der Baugröße des das Bewehrungselement enthaltenden Bauteils.By flattening the reinforcement element in the area the bends can either be the same bend roll radius the contact pressure between the reinforcement element and concrete reduced or at the same contact pressure a smaller bending roller radius can be selected. While the first way to increase durability offers the second option in one Variety of use cases a reduction and there with optimization of the size of the reinforcement element containing component.

So wird beispielsweise die minimale Dicke dünnwandiger Betonteile wie z. B. Brüstungsplatten durch die Radien für Bügel oder Hauptbewehrungen begrenzt. Mit erfin dungsgemäß im Biegebereich abgeflachten Bewehrungsele menten können diese Bauteile unter sonst gleichen Rand bedingungen dünnwandiger ausgeführt werden. Da das Be wehrungselement mindestens um Betondeckung unterhalb der Bauteil oberfläche angeordnet sein muß, besteht ein weiterer Vorteil eines im Bereich der Biegungen abgeflachten Bewehrungselements und damit minimierter Biegeradien darin, daß das Bewehrungselement in seinem Verlauf besser an die Außenkontur des Bauteils angepaßt werden kann und somit, beispielsweise bei einem rechten Winkel der Außenkontur, ein verbesserter Kantenschutz erzielt wird. Durch das Abflachen von Bewehrungselementen im Bereich von Biegungen lassen sich damit bei Stahlbeton bauelementen eine Vielzahl von Verbesserungen hinsicht lich Festigkeit und Gestaltgebung erzielen.For example, the minimum thickness becomes thinner Concrete parts such as B. parapet panels through the radii limited to stirrups or main reinforcements. With invent according to the reinforcement element flattened in the bending area These components can have the same edge conditions are made thinner. Since the Be reinforcement element at least around concrete cover below the component there must be another surface Advantage of a flattened in the area of the bends Reinforcement element and thus minimized bending radii in that the reinforcement element in its course be better adapted to the outer contour of the component can and therefore, for example at a right angle the outer contour, an improved edge protection is achieved becomes. By flattening reinforcement elements in the This makes it possible to bend the area of reinforced concrete components with a multitude of improvements Achieve strength and shape.

Claims

1. Rod-shaped reinforcement element ( 3 ) made of steel or the like. With one or more particularly circular bends, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) is flattened in the region of the bends in such a way that its width b is increased perpendicular to the bending plane.

2. Rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the cross section of the reinforcement element Be ( 3 ) outside the flattened areas is oval, round, square or rectangular.

3. Rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) consists of carbon steel.

4. Rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) consists of stainless steels.

5. Rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) consists of plastic.

6. Rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) consists of coated or tempered steels.

7. rod-shaped reinforcement element according to claim 1, characterized in that the reinforcement element ( 3 ) consists of a fiber material.