DE863993C

DE863993C - Reinforcement insert for concrete

Info

Publication number: DE863993C
Application number: DEK9142A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schmidt
Original assignee: FRANZ KOEHLER DIPL ING
Current assignee: FRANZ KOEHLER DIPL ING
Priority date: 1950-03-06
Filing date: 1951-02-28
Publication date: 1953-01-22
Also published as: CH289923A; FR1033352A

Description

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer wirtschaftlich besonders günstigen Bewehrungseinlage, die bei höchster physikalischer Wertigkeit eine Form besitzt, zufolge welcher Rissebildungen und Verbundwirkung im Beton in möglichst günstigen Grenzen gehalten werden.The invention aims to create an economically particularly favorable reinforcement insert, which, with the highest physical value, has a shape according to which cracks are formed and the bond effect in the concrete are kept within the most favorable limits possible.

Erfindungsgemäß besitzen die Rippen von Bewehrungseinlagen, die aus einem mit einer oder mehreren Längsrippen versehenen, um seine Längsachse verwundenen Stab bestehen, trapezförmigen Querschnitt mit am Stabquerschnitt anliegender kürzerer Parallelseite.According to the invention have the ribs of reinforcement inserts, which consist of a with one or several longitudinal ribs, twisted around its longitudinal axis rod, trapezoidal Cross-section with a shorter parallel side adjacent to the rod cross-section.

Verfahren zur Steigerung der physikalischen Wertigkeit, vor allem der Festigkeitseigenschaften, sind in verschiedensten Arten bekannt, wobei sich die Richtlinien kaltverfestigt und naturhart deutlich abzeichnen. Hingegen konnten bisher die Probleme des Haftens im Beton, der Rissebildung des Betons und seiner Ursachen sowie der Sprengwirkung der Bewehrungseinlage im Beton, trotzdem ihnen viel Beachtung geschenkt wurde, nicht in einer Weise gelöst werden, die eine eindeutige Höchstleistung des Stahles im Beton ermöglicht hätte. Dabei muß auch auf die Wirtschaftlichkeit Rücksicht genommen werden, die durch die besondere Ausbildung der Bewehrungsstäbe erzielt werden soll. So sei hier darauf verwiesen, daß auch höchstwertige Stähle, d. h. solche, die unter stärk-Process to increase the physical value, especially the strength properties, are known in a wide variety of ways, with the guidelines being work-hardened and naturally hard sign off. On the other hand, the problems of sticking in concrete, cracking of the Concrete and its causes as well as the explosive effect of the reinforcement insert in the concrete, anyway Much attention has been paid to them, not resolved in a way that is unambiguous High performance of steel in concrete would have made possible. At the same time, the economy must also be considered Consideration must be given to those achieved by the special design of the reinforcing bars target. It should be pointed out here that even the highest quality steels, i. H. those who are under strong-

sten Beanspruchungen im Beton arbeiten, keine Endverankerungen besitzen und ohne solche verwendet werden sollen.work under most stresses in concrete, have no end anchors and are used without them should be.

Versuche, die dem Studium der oben angeführten Probleme gewidmet waren, haben ergeben, daß die Überwindung der haftenden Kraft des Stahlstabes im Beton weitgehend, wenn nicht nahezu ausschließlich von der äußeren Form des Stabes abhängt. Diese soll so gewählt werden, daß der ίο Stab beim Herausziehen in seiner Längsrichtung aus dem Beton keine sprengende Wirkung auf letzteren ausübt; der Stab soll aber auch keine Möglichkeit haben, sich aus dem Beton herauszudrehen. Durch Anordnung von senkrecht zur Längsachse des Stabes liegenden Rippen wäre die Möglichkeit gegeben, dem Stab erhöhte Haftkraft zu verleihen. Wird diesen Rippen ein trapezförmiger Querschnitt mit an den Stabquerschnitt anschließender größerer Parallelseite gegeben, so entsteht bei Belastung eine Kraftkomponente senkrecht zur Stabachse, die Sprengwirkung zur Folge hat. Diese Komponente kann durch Anwendung eines rechteckigen Querschnittes der Rippen ausgeschaltet werden, doch ist es unmöglich,-Stäbe mit solchen rechteckigen Querrippen herzustellen, da die Querrippen nicht aus den Walzen heraustreten.Experiments devoted to the study of the above problems have shown that the overcoming of the adhesive force of the steel rod in the concrete largely, if not nearly solely on the outer shape of the rod depends. This should be chosen so that the ίο rod when pulled out in its longitudinal direction from the concrete has no explosive effect on the latter; the staff should also not be a possibility have to twist out of the concrete. By arranging perpendicular to the longitudinal axis The ribs lying on the rod would be able to give the rod increased adhesive force. If these ribs have a trapezoidal cross-section with a larger one adjoining the rod cross-section Given the parallel side, a force component perpendicular to the rod axis arises under load, the Has explosive effect. This component can be made by using a rectangular cross-section of the ribs are eliminated, but it is impossible to use rods with such rectangular transverse ribs to produce, since the transverse ribs do not protrude from the rollers.

Jis hat sich ergeben, daß Rippen von im Längsschnitt des Stabes rechteckiger Form nur durch die Verwindung eines mit Längsrippen versehenen Stabes um seine Achse erzielt werden können. Solchen Rippen kann sogar durch Kalibrieren des Rippenprofils ' eine solche Form gegeben werden, daß durch eine längs gerichtete Kraft eine Komponente auftritt, die eine der Sprengwirkung entgegengesetzte Wirkung hervorruft. Dies wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Querschnittsform der Rippe erreicht. Vorteilhaft werden dabei die äußeren Rippenkanten und die Übergänge des Stabes in die nicht parallelen Trapezseiten der Rippe abgerundet.Jis has found that ribs of rectangular shape in the longitudinal section of the rod only through the Twisting of a rod provided with longitudinal ribs about its axis can be achieved. Such ribs can even be given such a shape by calibrating the rib profile, that a component occurs through a longitudinally directed force which is opposite to the explosive effect Effect. This is due to the inventive design of the cross-sectional shape reached the rib. The outer rib edges and the transitions are advantageous of the rod rounded into the non-parallel trapezoidal sides of the rib.

Durch die erfindungsgemäße Formgebung der Rippen wird die Sprengwirkung derselben im Beton weitestgehend ausgeschaltet. Alle bekannten Rippenausführungen zeigen im Längsschnitt des Stabes Keilflächen, die beim Hindurchziehen in der Richtung seiner Längsachse trachten, den Beton aufzusprengen.The inventive design of the ribs, the explosive effect of the same in Concrete largely switched off. All known rib designs show in the longitudinal section of the Rod wedge surfaces that seek when pulled through in the direction of its longitudinal axis, the concrete to blow open.

Es hat sich gezeigt, daß die Überwindung der Haftkraft mit hochfesten, verwundenen Bewehrungsstäben, die Rippen der erfindungsgemäßen Form besitzen, nicht mehr wie bisher durch Absprengen des Betons erfolgen muß; sie kann vielmehr auch dadurch geschehen, daß sich die Bewehrungseinlage nach Art einer Schraube aus dem umgebenden Beton herausschraubt. Um dies zu verhindern, muß die Ganghöhe der Verwindung des mit Rippen versehenen Stabes so gewählt werden, daß die Bewehrungseinlage als . selbstsperrende Schraube wirkt. Das Maß ■ der Ganghöhe wird zweckmäßig empirisch ermittelt, da eine Berechnung angesichts der nicht eindeutig feststehenden Reibungskoeffizienten zwischen Stahl und Beton nur mangelhafte Resultate ergeben würde. Auch hängt die Steigung der Schraubenlinie, die notwendigerweise die Bedingung des Selbstsperrens erfüllt, vom Durchmesser des Stabes ab. Als vorteilhaft hat sich eine Ganghöhe der Rippenverwindung ergeben, die kleiner ist als der achtfache Stabdurchmesser. It has been shown that overcoming the adhesive force with high-strength, twisted reinforcing bars, the ribs have the shape according to the invention, no longer has to be done by blasting the concrete as before; rather, it can also happen that the reinforcement insert in the manner of a screw from the unscrewed surrounding concrete. To prevent this, the pitch of the twisting of the ribbed bar can be chosen so that the reinforcement insert as. self-locking Screw works. The measure ■ of the pitch becomes expediently determined empirically, since a calculation in view of the not clearly established Coefficients of friction between steel and concrete would only give poor results. Even depends on the slope of the helix, which necessarily is the condition of self-locking fulfilled, depends on the diameter of the rod. A pitch of the torsion in the ribs has proven to be advantageous result, which is smaller than eight times the rod diameter.

Die eingangs erwähnte Rissebildung in Betonelementen sowie die Verbund wirkung werden durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Stäbe infolge der weitgehenden Steigerung der Haftkraft bei gleichzeitigem Ausschalten der Sprengwirkung und der Schraubwirkung günstigst beeinflußt.The aforementioned crack formation in concrete elements and the composite effect are through the inventive design of the rods due to the extensive increase in the adhesive force at the same time turning off the explosive effect and the screwing effect favorably influenced.

-In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen von mit Rippen versehenen Bewehrungsstäben dargestellt, von denen die der Fig. τ und 2 nur theoretische Möglichkeiten aufzeigen, die dem Erfindungsgedanken gegenübergestellt sind. Es zeigt Fig. 1 einen Bewehrungsstab mit Querrippen von trapezförmigem Querschnitt im Schnitt entlang der Stabachse, Fig. 2 einen gleichen Stab mit Querrippen von rechteckigem Querschnitt entlang der Stabachse; Fig. 3 zeigt dagegen einen verwundenen Stab mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Längsrippe im Schnitt entlang der Stabachse und Fig. 4 die Art des Walzens von Stäben nach Fig. 3.-In the drawing are different embodiments of ribbed reinforcing bars, of which those of Fig. τ and 2 show only theoretical possibilities that are opposed to the idea of the invention. 1 shows a reinforcing bar with transverse ribs of trapezoidal cross-section in section along the rod axis, FIG. 2 shows the same rod with transverse ribs of rectangular cross section the rod axis; 3 shows a twisted rod with an embodiment according to the invention a longitudinal rib in section along the rod axis and FIG. 4 shows the type of rolling of Rods according to Fig. 3.

Durch die Stabausbildung nach den Fig. 1 und 2 könnte bei Verwendung der Querrippen 1 bzw. 2 (oder Warzen) eine erhöhte Haftkraft erzielt werden. Bei der Ausführung nach Fig. 1 würde bei Auftreten einer Längskraft eine Kraftkomponente 6* auftreten, die Sprengwirkung im Beton hervorruft. Beim Stab nach Fig. 2 würde diese Sprengwirkung entfallen; seine Ausbildung wäre also günstig. Doch ist das Walzen solcher Stäbe mit quer zur Stabachse stehenden Rippen 2 von rechteckigem Querschnitt unmöglich und auch bisher nicht bekanntgeworden. Solche Rippen würden aus den Walzen njcht heraustreten.The rod formation according to FIGS. 1 and 2, when using the transverse ribs 1 and 2 (or warts) an increased adhesive force can be achieved. In the embodiment of FIG. 1 would be at If a longitudinal force occurs, a force component 6 * occurs, the explosive effect in the concrete evokes. In the case of the rod according to FIG. 2, this explosive effect would be omitted; his education would be so cheap. However, the rolling of such bars with ribs 2 transverse to the bar axis is of rectangular cross-section impossible and not yet known. Such ribs would do not step out of the rollers.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Stab mit Längsrippen versehen und in sich verwunden. Die Längsrippe bzw. die Längsrippen 3 haben ein trapezförmiges Profil, wobei die kürzere Parallelseite 4 des Trapezes am Stabquerschnitt anliegt. Bei Auftreten einer längs gerichteten Kraft tritt eine nach der Stabmitte gerichtete Komponente S' auf, die der Sprengwirkung erzeugenden Komponente 5 in Fig. 1 entgegengerichtet ist. Die Rippenkanten 5 sowie die Übergangsstellen 6 der Trapezseiten in dem Stabquerschnitt werden vorteilhaft abgerundet.In the embodiment according to the invention according to FIG. 3, the rod is provided with longitudinal ribs and is twisted. The longitudinal rib or the longitudinal ribs 3 have a trapezoidal profile, the shorter parallel side 4 of the trapezoid resting against the rod cross-section. When a longitudinally directed force occurs, a component S ′ directed towards the center of the rod occurs, which is directed in the opposite direction to the component 5 in FIG. 1 which generates the explosive effect. The rib edges 5 and the transition points 6 of the trapezoidal sides in the rod cross-section are advantageously rounded.

In Fig. 4 ist die Kalibrierung des Profils nach Fig. 3 schematisch dargestellt. 7 ist die Oberwalze, die Unterwalze und 9 das in einem einzigen Durchgang gewalzte Profil mit den trapezförmigen Rippen 3, die nach beendetem Walzen, wie in Fig. 3 ersichtlich, beim Verwinden um die Stabachse nach einer Schraubenlinie verlaufen.In FIG. 4, the calibration of the profile according to FIG. 3 is shown schematically. 7 is the top roller, the lower roll and 9 the profile rolled in a single pass with the trapezoidal Ribs 3, which after rolling, as can be seen in Fig. 3, after twisting around the rod axis run in a helix.

Claims

Patent claims:

i. Reinforcement insert for concrete, consisting of one with one or more longitudinal ribs provided, twisted about its longitudinal axis

Rod, characterized in that the ribs trapezoidal cross-section with the rod cross-section have adjacent shorter parallel side.

2. Reinforcement insert according to claim i, characterized in that the pitch of the Rib twist is so small that the reinforcing bar with that formed by the surrounding concrete Nut thread forms a self-locking screw.

3. Reinforcement insert according to claim 2, characterized in that the pitch of the Rib twist is less than eight times the rod diameter.

1 sheet of drawings