EP0307680B1 - Concrete reinforcing rod, particularly a concrete ribbed bar - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Betonrippenstahl gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a reinforcing steel bar according to the preamble of
Den Rippen eines Betonbewehrungsstabes wird neben der Aufgabe, einen ausreichenden Verbund im Beton zu gewährleisten ― ein Maß für den Verbund ist die sogenannte bezogene Rippenfläche ― auch die Aufgabe zugewiesen, das Erzeugnis hinsichtlich Stahlsorte und Herkunft zu kennzeichnen.In addition to the task of ensuring a sufficient bond in the concrete - a measure of the bond is the so-called related rib area - the ribs of a concrete reinforcement bar are also assigned the task of identifying the product with regard to the steel grade and origin.
So schreibt die Euronorm 80-85 vor, zur Kennzeichnung der Stahlsorte Fe B 400 zwei einander gegenüberliegende Reihen paralleler Schrägrippen vorzusehen, wobei die Schrägrippen auf den beiden Umfangshälften unterschiedliche Abstände aufweisen müssen. Die Stahlsorte Fe B 500 ist durch zwei Reihen von Schrägrippen zu kennzeichnen, von denen eine Reihe parallele Schrägrippen und die andere Reihe zur Stabachse alternierend geneigte Schrägrippen aufweist. Erzeugerland und Herstellerwerk werden durch eine bestimmte Anzahl von normalen Schrägrippen zwischen verbreiterten Schrägrippen gekennzeichnet. Es wird somit durch unterschiedliche charakteristische Rippenanordnungen eine Kennzeichnung des Betonbewehrungsstabes vorgenommen.For example, the Euronorm 80-85 stipulates that two rows of parallel oblique ribs, which are opposite each other, must be provided for the identification of the steel grade Fe B 400, whereby the oblique ribs on the two circumferential halves must have different distances. The steel grade Fe B 500 is characterized by two rows of inclined ribs, one of which has parallel inclined ribs and the other row of alternating inclined ribs to the bar axis. The country of origin and the manufacturing plant are identified by a certain number of normal diagonal ribs between widened diagonal ribs. The concrete reinforcement bar is thus identified by means of different characteristic rib arrangements.
Ein Betonbewehrungsstab gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist durch die DE-A-2622524 bekanntgeworden. Zur Verminderung der Sprengwirkung und Erzielung einer geringen Kerbempfindlichkeit sind bei dem bekannten Betonbewehrungsstab zwischen zwei hohen Schrägrippen eine Anzahl niedrigerer Schrägrippen derart angeordnet, daß die bezogenen Rippenflächen der niedrigeren und der hohen Rippen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Um ein Herausdrehen des Stabes aus dem Beton zu verhindern, weisen in Stablängsrichtung aufeinanderfolgende Schrägrippen unterschiedlicher Neigung auf, oder es ist neben den Schrägrippen mindestens eine Längsrippe vorgesehen. Die Wahl der Schrägrippenneigungen wird durch die Gesichtspunkte Verbundwirkung, Walztechnik und Stabkennzeichnung bestimmt. Bei einem Ausführungsbeispiel sind niedrigere Rippen längs eines zweigängigen Gewindes angeorndet.A concrete reinforcement bar according to the preamble of
Durch die DE-Z Beton- und Stahlbetonbau 2/1973, Seiten 25 bis 35, sind als GEWI-Stahl bezeichnete, schraubbare Betonbewehrungsstäbe bekanntgeworden, bei denen die Rippen längs wenigstens einer Schraubenlinie angeordnet sind und Teile eines ein- oder mehrgängigen Gewindes zum Aufschrauben eines mit einem entsprechenden Gegengewinde versehenen Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers bilden. Um bei einer vorgegebenen Belastung die Gewindeverbindung, das heißt den Verankerungs- bzw. Verbindungskörper möglichst kurz halten zu können, wird angestrebt, daß der Längsschnitt des Betonbewehrungsstabes in einer Axialebene im Bereich der Rippen einen regelmäßigen glatten wellenförmigen Verlauf zeigt (DE-OS 3517638). Der lichte Abstand zwischen den Rippen entspricht dann etwa der Rippenbreite.From DE-Z concrete and reinforced
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Betonrippenstahl gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei dem die Rippenanordnung und Rippenform zur Identifizierung der Stahlsorte und/oder der Herkunft dient, die Rippen so anzuordnen und auszubilden, daß an beliebigen Schnittstellen dieses Betonbewehrungsstabes ein Verankerungs- bzw. Verbindungskörper aufschraubbar ist.The object of the invention is to arrange and design the ribs in a ribbed steel according to the preamble of
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the features of
Bei dem erfindungsgemäßen Betonbewehrungsstab besitzen Rippen, die eine außerhalb der Schraubenlinie eines eingängigen Gewindes bzw. der Schraubenlinien eines zwei- oder mehrgängigen Gewindes liegende Position aufweisen oder verbreitert sind, eine so weit verringerte Rippenhöhe, daß durch sie das Aufschrauben des zugehörigen Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers nicht behindert wird. Diese Rippen können sich damit allerdings nicht an der Tragfunktion der Gewindeverbindung beteiligen, so daß bei gleicher mechanischer Beanspruchung die Länge des Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers vergrößert werden muß.In the concrete reinforcement bar according to the invention, ribs which have a position lying outside the helical line of a single-threaded thread or the helical lines of a two-thread or multi-threaded thread or are widened have a rib height which is reduced to such an extent that they unscrew the associated anchoring or connecting body is not hindered. However, these ribs cannot participate in the load-bearing function of the threaded connection, so that the length of the anchoring or connecting body must be increased for the same mechanical stress.
Dies kann dadurch vermieden werden, daß die Scherfestigkeit des Betonbewehrungsstabes im Rippenbereich entsprechend vergrößert wird, so daß die Rippen, die für die Kraftübertragung herangezogen werden können, eine höhere Kraft übertragen können. Im Hinblick auf die dynamische Beanspruchbarkeit der Gewindeverbindung wird ergänzend zu der beschriebenen Form und Anordnung der Rippen vorzugsweise ein Betonstahl verwendet, der im Rand- und Rippenbereich eine gegenüber dem Kern erhöhte Festigkeit besitzt, also zum Beispiel ein Betonstahl, wie er unter dem Handelsnamen Tempcore-Stahl (als Warenzeichen eingetragen) bekanntgeworden ist. Solche Stähle werden dadurch hergestellt, daß sie beim Austritt aus dem letzten Walzgerüst einer Warmwalzanlage in der Randzone durch eine Wasserkühlstrecke derart intensiv abgekühlt werden, daß es in dieser Zone zu einem Härtegefüge kommt und die gehärtete Randzone nach Austritt des Stabes aus der Wasserkühlstrecke durch den Wärmeinhalt der Kernzone angelassen wird. Sie weisen nicht nur eine gegenüber dem Kern erhöhte Festigkeit, sondern auch einen im Vergleich zu anderen warmgewalzten Betonbewehrungsstäben erhöhten Reibwert an ihrer Oberfläche und damit im Rippenbereich auf. Ein erhöhter Reibwert ist im Hinblick auf die Selbsthemmung der Gewindeverbindung erwünscht.This can be avoided by correspondingly increasing the shear strength of the concrete reinforcement bar in the area of the ribs, so that the ribs are responsible for the power transmission can be used to transmit a higher force. In view of the dynamic load-bearing capacity of the threaded connection, in addition to the shape and arrangement of the ribs described, a reinforcing steel is preferably used which has increased strength in the edge and rib area compared to the core, for example a reinforcing steel as described under the trade name Tempcore- Steel (registered as a trademark) has become known. Such steels are produced in such a way that they are so intensely cooled by a water cooling section when they emerge from the last rolling stand of a hot rolling mill in the edge zone that there is a hardness structure in this zone and the hardened edge zone after the rod emerges from the water cooling section due to the heat content the core zone is started. They not only have increased strength compared to the core, but also a higher coefficient of friction on their surface and thus in the rib area compared to other hot-rolled concrete reinforcement bars. An increased coefficient of friction is desirable with regard to the self-locking of the threaded connection.
Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele anhand zweier Figuren erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Abschnitt eines schraubbaren Betonbewehrungsstabes mit einer für die Stahlsorte Fe B 400 charakteristischen Rippenanordnung,
- Fig. 2
- einen Abschnitt eines schraubbaren Betonbewehrungsstabes mit einer für die Stahlsorte Fe B 500 charakteristischen Rippenanordnung.
The invention is explained by two exemplary embodiments with reference to two figures. Show it:
- Fig. 1
- a section of a screwable concrete reinforcement bar with a rib arrangement characteristic of the steel grade Fe B 400,
- Fig. 2
- a section of a screwable concrete reinforcement bar with a rib arrangement characteristic of the steel grade Fe B 500.
Der in Fig. 1 dargestellte Betonbewehrungsstab 1 weist einen kreisförmigen Kernquerschnitt sowie zwei einander gegenüberliegende Reihen von Rippen 2 bzw. 3 auf. Diese Rippen sind längs einer ersten Schraubenlinie eines eingängigen Gewindes angeordnet. Zwischen den Rippen 2 befinden sich Zusatzrippen 4, die längs einer gegenüber der ersten Schraubenlinie um 180° versetzten zweiten Schraubenlinie angeordnet sind, so daß auf der in Fig. 1 oben dargestellten Stabhälfte eine Rippenanordnung entsprechend einem zweigängigen Gewinde realisiert ist, während die Rippenanordnung auf der unteren Stabhälfte nur einem eingängigen Gewinde entspricht. Im dargestellten Fall weisen die Zusatzrippen 4 eine gegenüber den Rippen 2 bzw. 3 so weit verringerte Rippenhöhe auf, daß durch sie das Aufschrauben eines zugehörigen eingängigen Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers nicht behindert wird. Damit können über diese Zusatzrippen 4 auch keine Kräfte in den Verankerungs- bzw. Verbindungskörper eingetragen werden. Dies wird bei der in Fig. 1 dargestellten Rippenanordnung jedoch möglich, wenn die Rippen 4 in gleicher Höhe wie die Rippen 2 ausgebildet werden und der zugehörige Verankerungs- bzw. Verbindungskörper ein zweigängiges Innengewinde aufweist.The
Auf der unteren Stabhälfte sind einzelne gegenüber den Rippen 3 bzw. 2 verbreiterte Rippen 5 vorgesehen. Diese müssen eine so weit gegenüber den Rippen 3 bzw. 2 verringerte Rippenhöhe aufweisen, daß durch sie das Aufschrauben des zugehörigen Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers nicht behindert wird.On the lower half of the bar,
Selbst wenn die Zusatzrippen 4 als tragende Rippen einer zweigängigen Gewindeverbindung ausgebildet werden, ist wegen der auf der unteren Stabhälfte fehlenden Zusatzrippen und wegen der verbreiterten Rippen 5 die Tragfähigkeit gegenüber einer üblichen zweigängigen Gewindeverbindung der gleichen Steigung vermindert. Wenn gleich große Kräfte übertragen werden sollen, müßte deshalb die Länge des Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers erhöht werden. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden, daß in dem für die Belastung der Gewindeverbindung kritischen Bereich, das heißt im Rand- und Rippenbereich des Betonbewehrungsstabes die Festigkeit erhöht wird. Vorzugsweise wird ein Stahl eingesetzt, bei dem mittels einer Abschreck- und Anlaßbehandlung aus der Walzhitze eine gegenüber dem Kern erhöhte Festigkeit im Rand- und Rippenbereich des Betonbewehrungsstabes gebildet ist.Even if the additional ribs 4 are designed as supporting ribs of a two-start threaded connection, because of the lack of additional ribs on the lower half of the rod and because of the widened
Bei dem schraubbaren Betonbewehrungsstab nach Fig. 2 entspricht die Anordnung der Rippen 2 und 3 der der gleich bezifferten Rippen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Die Zusatzrippen 4 sind hier jedoch nicht längs einer um 180° versetzten Schraubenlinie zur Bildung eines zweigängigen Gewindes angeordnet, sondern besitzen eine gegenüber den Rippen 2 unterschiedliche Neigung. Die obere Stabhälfte von Fig. 2 weist in der Draufsicht eine Rippenreihe aus zur Stabachse alternierend geneigten Schrägrippen 2 und 4 auf. Damit müssen die Zusatzrippen 4 eine gegenüber den Rippen 2 so weit verringerte Rippenhöhe aufweisen, daß durch sie das Aufschrauben des zugehörigen Verankerungs- bzw. Verbindungskörpers nicht behindert wird. Der in Fig. 2 dargestellte Durchmesser D der zylindrischen Umhüllenden der Zusatzrippen 4 muß kleiner sein als der Innendurchmesser des Gewindes des auf den Betonbewehrungsstab aufzuschraubenden Verankerungs- bzw. Verbindungs-körpers.2, the arrangement of the
Auch bei diesem Stab ist es vorteilhaft, wenn die Festigkeit im Rand- und Rippenbereich des Betonbewehrungsstabes erhöht ist, da hier durch den Platzbedarf für die Zusatzrippen 4 die für die Gewindeverbindung heranziehbaren Rippen 2 und 3 verhältnismäßig schmal ausgebildet sein müssen bzw. die Steigung der Schraubenlinie, längs deren diese Rippen angeordnet sind, verhältnismäßig steil sein muß. Damit wird aber auch die für das Tragverhalten der Gewindeverbindung maßgebende Scherfläche pro Längeneinheit verhältnismäßig klein.It is also advantageous with this rod if the strength in the edge and rib area of the concrete reinforcement rod is increased, since here the
Durch die Zusatzrippen 4 oder auch in anderer Weise ausgebildete Vorsprünge wird bei beiden Ausführungsbeispielen der Verbund erhöht. Wenn die Zusatzrippen 4 eine wesentlich geringere Höhe als die Rippen 2 bzw. 3 aufweisen, wird ein besonders weicher Verbund erzielt. Gegebenenfalls können zwischen den Rippen 2 bzw. 3 weitere Zusatzrippen 4 von entsprechend geringer Höhe vorgesehen sein. Desgleichen können in dem Betonbewehrungsstab auch Einschnitte bzw. Einprägungen 6 vorgesehen werden, um die Verbundwirkung des Stabes im Beton zu verbessern und gleichzeitig weitere Kennzeichnungsmittel verfügbar zu haben.The bond is increased in both exemplary embodiments by the additional ribs 4 or projections formed in another way. If the additional ribs 4 have a significantly lower height than the
Im Hinblick auf eine ausreichende bezogene Rippenfläche ist es vorteilhaft, wenn sich die Rippen in voller Höhe jeweils nahezu über den halben Stabumfang erstrecken.With regard to a sufficient covered rib surface, it is advantageous if the ribs each extend almost over half the rod circumference at full height.
Claims (9)
b = base width of the rib
ds = nominal diameter of the concrete reinforcing steel member
h = rib height
β = angle of inclination of the rib flank in degrees of angle satisfies the following conditions:
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