EP0451798A2 - Betonrippenstahl mit kaltgewalzten Schrägrippen - Google Patents

Betonrippenstahl mit kaltgewalzten Schrägrippen Download PDF

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EP0451798A2
EP0451798A2 EP91105623A EP91105623A EP0451798A2 EP 0451798 A2 EP0451798 A2 EP 0451798A2 EP 91105623 A EP91105623 A EP 91105623A EP 91105623 A EP91105623 A EP 91105623A EP 0451798 A2 EP0451798 A2 EP 0451798A2
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EP
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rib
ribs
reinforced
steel according
steel
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Dieter Dr.-Ing. Inst. für Stahlbeton Russwurm
Horst Dr.-Ing. Inst. für Stahlbeton Martin
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AICHER, MAX, DIPL.-ING.
Original Assignee
INSTITUT fur STAHLBETON BEWEHRUNG EV
Aicher Max Dipl-Ing
INST STAHLBETON BEWEHRUNG EV
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/02—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance
    • E04C5/03—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance with indentations, projections, ribs, or the like, for augmenting the adherence to the concrete

Definitions

  • the invention relates to a reinforcing steel bar with a carbon content of 0.05 to 0.24% by weight and a manganese content of 0.2 to 1.2% by weight, which has cold-rolled helical ribs, without the formation of a longitudinal rib in the form of at least two , are arranged in the direction of the longitudinal axis of the rib rows.
  • the previously used ribbed reinforcing steels have as essential usage properties, in addition to the yield strength, the elongation at break A10 or A5 as well as a rib geometry which ensures a sufficient bond with the concrete.
  • the total twist corresponds to the curvatures in the broken state added up over the length of the beam and thus to the twists of the end cross-sections measured in tests on the single-span beam.
  • the beam is loaded up to the yield point and the curvatures are added up over the beam length.
  • the plastic twist includes the additional curvatures that occur after the yield point torque is exceeded until the beam breaks.
  • Fig. 1 the influence of the uniform expansion A g on the twistability is shown.
  • the length of a beam resting on the ends is plotted on the X axis and the curvature on the Y axis.
  • the dashed curve represents the conditions for a steel 1 with a uniform expansion A g of 2% and the solid line shows the conditions for a steel 2 with a uniform expansion A g of 5% is significantly increased.
  • the diagram also shows the rotation angles ⁇ of the joint rotation for the two cases.
  • Fig. 2 shows the influence of the steel characteristic on possible torque redistribution depending on the ratio of tensile strength / yield strength. It can also be seen here that if this ratio is increased, the sum of traffic and own load can be increased significantly.
  • Fig. 3 the elongation ⁇ of a rebar at a concrete crack is shown depending on the bond.
  • the solid line characterizes a hard bond, as is the case with high ribs, which run almost perpendicular to the rod axis and are at a large distance from one another, the elasticity of the reinforcing steel being limited to the area of the crack;
  • the dotted line characterizes a soft bond, in which the tensile strength and the deformation of the reinforcing steel are not limited to the area of the crack, since the concrete at the two cracks increases more easily from the steel. This creates a larger free expansion length.
  • the bond behavior of reinforcing steels is usually described by specifying a value for the related fin area f R. This value records the bond behavior only for the elastic range of the stress-strain line of the steel.
  • the influence of the height and spacing of the ribs on the explosive effect, ie on an early bond failure due to shifts between steel and concrete, is not taken into account.
  • the relative displacements between steel and concrete can no longer be ignored.
  • the rib geometry must be designed in such a way that the greatest possible relative displacements between steel and concrete can occur while avoiding an explosive effect.
  • the object of the invention is to make a ribbed steel available which is characterized by a higher uniform elongation, a greater ratio of tensile strength / yield strength and a softer bond than known cold-ribbed reinforcing steels.
  • the concrete should not be blown off.
  • the straightening ability of the rod by means of straightening rollers should be improved.
  • the concrete rib steel according to the invention is characterized by the features of claim 1. Advantageous configurations of this rebar are to be found in the subclaims.
  • the ribbed steel according to the invention is particularly suitable as a reinforcement element for reinforced concrete components which are dimensioned using local plastic deformations (joint rotation ⁇ ) of the reinforcement.
  • the rib spacings c and the angle of inclination ⁇ of the ribs with respect to the rod axis are reduced in comparison with known cold-rolled concrete rib steels.
  • the material flow during the application of the ribs is favored by cold deformation, so that the deformation effort for producing the final cross section can be reduced.
  • the result is an improvement in the elongation and the ratio of tensile strength / yield strength.
  • a softer bond is achieved due to this rib geometry and a maximum relative displacement between steel and concrete can be achieved without the concrete breaking off.
  • Reinforced ribs which are designed with 2.3 or more rows of ribs according to this rib geometry, have an almost circular envelope, which simplifies the straightening process customary for cold-rolled steels and also significantly reduces the noise level associated with straightening.
  • the reinforcing ribs according to the invention are preferably used as rods or wires of reinforcing steel mesh.
  • the cold-ribbed reinforcing steel 1 shown in FIGS. 4 to 6 has an approximately circular core cross-section 2 shown hatched in FIG. 5, as well as 3 rows of ribs 3, 4 and 5 distributed around the circumference, the parts of a thread for screwing on one with a counter thread provided anchoring or connecting body.
  • the rows of ribs run parallel to the bar axis 6.
  • the geometrical sizes of the ribs for rebars with a nominal diameter of 4 to 16 mm are:
  • the angle of inclination ⁇ of the rib flanks in old degrees is preferably in the range of 40 ° ⁇ ⁇ 60 °, the ratio of the base width b of the ribs to the rib height h should be in the range 1.5 ⁇ b / h ⁇ 3.3.
  • Fig. 7 the developments of a known and a concrete rib steel according to the invention for each row of ribs are shown schematically.
  • Rib steel on the left side is based on an inclination angle ⁇ of 50 ° and a rib spacing of c / d s based on the bar diameter of approximately 1.00.
  • the suitability for that Straightening of the rod is greater, the closer its outer contour approaches that of a cylindrical body.
  • the rib geometry of the steel according to the invention is optimally designed with regard to this requirement, namely by an angle of inclination of the inclined ribs to the rod axis in the range between 30 ° and 40 °. Also by reducing the fin height h and the fin spacing c compared to known cold rolled steels.
  • the steels have a yield strength ratio R m / R e of 1.06 to 1.08, the uniform elongation A g is between 2.8 and 3.6%.

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Abstract

Bei einem Betonrippenstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,24 Gewichts-% und einem Mangangehalt von 0,2 bis 1,2 Gewichts-%, der kaltgewalzte Schrägrippen aufweist, die ohne die Ausbildung einer Längsrippe in Form von wenigstens zwei in Richtung der Stablängsachse verlaufenden Rippenreihen angeordnet sind, werden durch die Rippengeometrie die Gleichmaßdehnung, das Streckgrenzenverhältnis und der Verbund so gestaltet, daß er sowohl bei linearen Bemessungen als auch bei nicht linearen Bemessungsverfahren eingesetzt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Betonrippenstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,24 Gewichts-% und einem Mangangehalt von 0,2 bis 1,2 Gewichts-%, der kaltgewalzte Schrägrippen aufweist, die ohne die Ausbildung einer Längsrippe in Form von wenigstens zwei, in Richtung der Stablängsachse verlaufenden Rippenreihen angeordnet sind.
  • Die bisher üblichen gerippten Betonstähle (Betonrippenstähle, DIN 488) haben als wesentliche Gebrauchseigenschaften neben der Streckgrenze die Bruchdehnung A₁₀ oder A₅ sowie eine Rippengeometrie die einen ausreichenden Verbund mit dem Beton sicherstellt.
  • In der Bundesrepublik Deutschland ist die Bemessung durch DIN 1045 festgelegt. Danach darf nur nach linearem Bemessungsverfahren gearbeitet werden. Lediglich in Sonderfällen ist eine sogenannte Momentenumlagerung bis zu maximal 15 % zulässig.
  • Im Rahmen der europäischen Harmonisierungsbestrebungen werden nunmehr Regelwerke für die Bemessung von Stahlbeton (Eurocode 2), für seismische Beanspruchung (Eurocode 9) und für Betonstähle EN 10080 erarbeitet bzw. liegen im Vorentwurf vor.
  • Bei den Bemessungsverfahren gestattet man neben den rein linearen Verfahren zusätzlich auch Verfahren, die mit erhöhter Momentenumlagerung oder gar weitgehender Plastizität arbeiten. Ein Maß für die Momentenumlagerung ist die "Gelenkrotation" plastischer Gelenke, die durch den Rotationswinkel Θ erfaßt wird (Literaturhinweis: Langer "Verdrehfähigkeit plastifizierter Tragwerksbereiche im Stahlbetonbau", Mitteilungen 1987/1, Institut für Werkstoffe im Bauwesen, Universität Stuttgart).
  • Wird im Bereich eines großen Momentes, z. B. an der Momentenspitze unter einer Einzellast oder über der Zwischenstütze eines Durchlaufträgers, die Fließgrenze im Stahl der Zuggurtbewehrung erreicht, dann nimmt die Krümmung bei steigender Last dort örtlich über eine kurze Länge bei fast gleichbleibendem Moment rasch zu. Es bildet sich ein plastisches Gelenk. Die Durchbiegung infolge der Gelenkrotation wird durch den Rotationswinkel im Bereich des plastischen Gelenkes erfaßt. Dieser Rotationswinkel, das heißt die Verdrehung an dieser Stelle setzt sich zusammen aus einer elastischen Verdrehung und einer plastischen Verdrehung. In Anlehnung an den CEB-Vorschlag (Literaturhinweis: Eurocode No. 2 "Design of Concrete Structure" Part 1, Final Draft (December 1988)) werden die Verdrehungsanteile wie folgt definiert:
    • Gesamtverdrehung Θ
  • Die Gesamtverdrehung entspricht den über die Trägerlänge aufsummierten Krümmungen im Bruchzustand und damit den in Versuchen am Einfeldträger gemessenen Verdrehungen der Endquerschnitte.
    • Elastische Verdrehung Θ el
  • Der Träger wird bis zum Streckgrenzmoment belastet und die Krümmungen über die Trägerlänge aufsummiert.
    • Plastische Verdrehung Θ pl
  • Die plastische Verdrehung umfaßt die zusätzlichen Krümmungen, die nach Überschreiten des Streckgrenzenmomentes bis zum Bruch des Trägers auftreten.
  • Bemessungsverfahren bei denen örtlich plastische Verformungen der Bewehrung, das heißt eine Gelenkrotation ausgenutzt werden, benötigen Gebrauchseigenschaften des Betonstahls die von den bisherigen Konzepten für lineare Bemessungsverfahren abweichen. Die Gebrauchsfähigkeit von Betonstählen bei denen örtlich plastische Verformungen in die Bemessung einbezogen werden, ist im wesentlichen bestimmt durch
    • die Gleichmaßdehnung Ag
    • das Streckgrenzenverhältnis Rm/Re und
    • den Verbund.
  • In Fig. 1 ist der Einfluß der Gleichmaßdehnung Ag auf die Verdrehfähigkeit dargestellt. Auf der X-Achse ist die Länge eines an den Enden aufliegenden Trägers und auf der Y-Achse die Krümmung aufgetragen. Die gestrichelte Kurve stellt die Verhältnisse für einen Stahl 1 mit einer Gleichmaßdehnung Ag von 2 % und die ausgezogenen Linie die Verhältnisse für einen Stahl 2 mit einer Gleichmaßdehnung Ag von 5 % dar. Es ist ersichtlich, daß bei einer Vergrößerung der Gleichmaßdehnung die Verdrehfähigkeit wesentlich erhöht wird. In das Diagramm sind auch die Rotationswinkel Θ der Gelenkrotation für die beiden Fälle eingetragen.
  • Fig. 2 stellt den Einfluß der Stahlkennlinie auf mögliche Momentenumlagerungen in Abhängigkeit vom Verhältnis Zugfestigkeit/Streckgrenze dar. Auch hier ist ersichtlich, daß bei einer Vergrößerung dieses Verhältnisses die Summe aus Verkehrs- und Eigenlast wesentlich vergrößert werden kann.
  • In Fig. 3 ist die Dehnung ε eines Betonrippenstahls an einem Betonriß in Abhängigkeit vom Verbund dargestellt. Die ausgezogenen Linie charakterisiert einen harten Verbund, wie er bei hohen Rippen, die nahezu senkrecht zur Stabachse verlaufen und einen großen Abstand voneinander aufweisen, vorliegt, wobei das Dehnvermögen des Betonrippenstahls auf den Bereich des Risses begrenzt ist; die punktierte Linie charakterisiert einen weichen Verbund, bei dem sich das Dehnvermögen und die Verformung des Betonstahls nicht auf den Bereich des Risses beschränkt, da sich bei Erhöhung der Spannung an den beiden Rißufern der Beton leichter vom Stahl löst. Hierdurch wird eine größere freie Dehnlänge geschaffen.
  • Das Verbundverhalten von Betonstählen wird üblicherweise durch die Festlegung eines Wertes für die bezogene Rippenfläche fR beschrieben. Dieser Wert erfaßt das Verbundverhalten nur für den elastischen Bereich der Spannungs-Dehnungslinie des Stahles. Hierbei wird der Einfluß von Rippenhöhe und Rippenabstand auf die Sprengwirkung, d.h. auf ein frühzeitiges Verbundversagen aufgrund auftretender Verschiebungen zwischen Stahl und Beton nicht berücksichtigt.
  • Bei einer Bemessung des Bewehrungselementes unter Ausnutzung örtlicher plastischer Verformungen können die Relativverschiebungen zwischen Stahl und Beton nicht mehr unberücksichtigt bleiben. Die Rippengeometrie muß im Hinblick auf das Verbundverhalten im plastischen Bereich der Spannungs-Dehnungslinie des Stahles so ausgebildet werden, daß unter Vermeidung einer Sprengwirkung möglichst groBe Relativverschiebungen zwischen Stahl und Beton auftreten können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betonrippenstahl verfügbar zu machen, der sich gegenüber bekannten kaltgerippten Betonstählen durch eine höhere Gleichmaßdehnung, ein größeres Verhältnis Zugfestigkeit/Streckgrenze und einen weicheren Verbund auszeichnet. Es soll auch bei den größeren Relativverschiebungen die bei nicht linearen Bemessungsverfahren unter Ausnutzung plastischer Verformungen der Bewehrung zwischen Beton und Stahl auftreten können, ein Absprengen des Betons vermieden werden. Die Richtfähigkeit des Stabes mittels Richtrollen soll verbessert werden.
  • Der erfindungsgemäße Betonrippenstahl ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Betonrippenstahls sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der erfindungsgemäße Rippenstahl ist insbesondere als Bewehrungselement für Stahlbetonbauteile geeignet, die unter Ausnutzung örtlicher plastischer Verformungen (Gelenkrotation Θ) der Bewehrung bemessen sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Betonrippenstahl sind im Vergleich zu bekannten kaltgewalzten Betonrippenstählen die Rippenabstände c und der Neigungswinkel β der Rippen gegenüber der Stabachse verkleinert. Hierdurch wird der Materialfluß beim Aufbringen der Rippen durch Kaltverformung begünstigt, so daß der Verformungsaufwand für die Erzeugung des Endquerschnittes reduziert werden kann. Die Folge ist eine Verbesserung des Dehnvermögens und des Verhältnisses Zugfestigkeit/Streckgrenze. Außerdem wird aufgrund dieser Rippengeometrie ein weicherer Verbund erzielt und es läßt sich eine maximale Relativverschiebung zwischen Stahl und Beton ohne Absprengen des Betons erreichen.
  • Betonrippenstähle, die mit 2,3 oder mehr Rippenreihen gemäß dieser Rippengeometrie ausgebildet sind, weisen eine nahezu kreisförmige Einhüllende auf, wodurch sich der bei kaltgewalzten Stählen übliche Richtvorgang vereinfacht und auch der mit dem Richten verbundene Geräuschpegel erheblich herabgesetzt werden kann.
  • Bildet man die Rippenreihen schraubenförmig aus, so erhält man einen über Muffen stoßbaren Stahl.
  • Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Betonrippenstähle als Stäbe oder Drähte von Betonstahlmatten eingesetzt.
  • Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 8 Figuren näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    den Verlauf der Krümmungen infolge Biegung bei einem Balken mit einer Einzellast in Feldmitte für zwei unterschiedliche Werte der Gleichmaßdehnung,
    Fig. 2
    die Summe aus Verkehrs- und Eigenlast in Abhängigkeit vom Verhältnis Zugspannung/Streckgrenze,
    Fig. 3
    ein Schaubild zur Veranschaulichung des Einflusses des Verbunds,
    Fig. 4
    einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Betonrippenstahles in einer Draufsicht,
    Fig. 5
    den Schnitt V-V von Fig. 4,
    Fig. 6
    in einer vergrößerten Darstellung den Schnitt VI-VI von Fig. 4,
    Fig. 7
    in schematischer Darstellung die Abwicklungen eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Betonrippenstahls,
    Fig. 8
    die Maximalwerte von ΔH/ΔFR in Abhängigkeit vom Neigungswinkel β für verschiedene Reibungswerte tang ρ.
  • Der in den Figuren 4 bis 6 dargestellte kaltgerippte Betonstahl 1 weist einen in Fig. 5 schraffiert dargestellten etwa kreisförmigen Kernquerschnitt 2, sowie 3 am Umfang verteilt angeordnete Reihen von Rippen 3, 4 und 5 auf, die Teile eines Gewindes zum Aufschrauben eines mit einem Gegengewinde versehenen Verankerungs- bzw. Verbindungskörper bilden. Die in gleicher Weise ausgebildeten Rippen 3, 4 und 5 erstrecken sich, wie Fig. 5 zeigt, in voller Höhe jeweils nahezu über ein Drittel des Stabumfangs.Die Rippenreihen verlaufen parallel zur Stabachse 6.
  • Zur Kennzeichnung der Rippenform und der Rippenanordnung dienen die folgenden in den Figuren 4 bis 6 eingetragenen Größen:
    • b
    = Fußbreite der Rippe
    ds
    = Nenndurchmesser des Betonstahls
    h
    = Rippenhöhe
    R
    = Ausrundungsradius am Rippenfuß in Millimetern
    α
    = Neigungswinkel der Rippenflanke in Altgrad
    β
    = Neigungswinkel der Rippe gegenüber der Längsachse 6 des Betonrippenstahls in Altgrad
    c
    = Abstand der Rippen, gemessen in Längsrichtung des Betonrippenstahls.
  • Für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel betragen die geometrischen Größen der Rippen für Betonrippenstähle eines Nenndurchmessers von 4 bis 16 mm:
    Figure imgb0001
    Der Neigungswinkel α der Rippenflanken in Altgrad liegt vorzugsweise im Bereich von 40°<α<60°, das Verhältnis Fußbreite b der Rippen zu Rippenhöhe h sollte im Bereich 1,5≦b/h≦3,3 liegen.
  • In Fig. 7 sind schematisch jeweils die Abwicklungen eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Betonrippenstahls für jeweils eine Rippenreihe dargestellt. Bei dem bekannten. Rippenstahl auf der linken Seite ist ein Neigungswinkel β von 50° und ein auf den Stabdurchmesser bezogener Rippenabstand von c/ds von etwa 1,00 zugrundegelegt. Bei dem anmeldungsgemäßen Stahl auf der rechten Seite von Fig. 7 betragen die Werte β = 35° und c/ds = 0,5. Die Eignung für das Richten des Stabes ist umso größer, je mehr sich dessen Außenkontur der eines zylindrischen Körpers nähert. Wird mit 1 die Rippenlänge bezogen auf die Längsrichtung des Stabes, d.h. bezogen auf die Richtung in der der Richtvorgang abläuft, bezeichnet, dann kann die Eignung für das Richten durch das Verhältnis
    Rippenlänge 1 / Rippenabstand c
    näherungsweise beschrieben werden. Je größer dieses Verhältnis ist, umso mehr wird als Anlagefläche für die Richtrollen die Form eines Rundstabes angenähert. Der Sachverhalt kann wie folgt erfaßt werden
    Figure imgb0002
    Diese Gleichung ist unmittelbar aus der Skizze nach Fig. 7 ableitbar. Das Verhältnis 1/c liegt für Stähle gemäß DIN 488 sowie Stähle gemäß vorliegender Erfindung innerhalb der folgenden Bereiche:
    Figure imgb0003
    Es ist ersichtlich, daß die Werte für 1/c bei dem erfindungsgemäßen Stahl im Mittel deutlich höher liegen als bei dem bekannten Stahl gemäß DIN 488.
  • Es ist bereits daraufhingewiesen worden, daß bei einer Bemessung des Bewehrungselements unter Ausnutzung örtlicher plastischer Verformungen örtlich größere Relativverschiebungen zwischen Stahl und Beton auftreten können, als bei einer linearen Bemessung. Trotzdem muß die Gefahr einer Sprengwirkung, die zu einem Verbundversagen führt, vermieden werden. Die Rippengeometrie des erfindungsgemäßen Stahls ist im Hinblick auf diese Forderung optimal ausgebildet, und zwar durch einen Neigungswinkel der Schrägrippen zur Stabachse im Bereich zwischen 30° und 40°. Ferner auch durch Verringerung der Rippenhöhe h und des Rippenabstandes c gegenüber bekannten kaltgewalzten Stählen.
  • Der Einfluß des Neigungswinkel β läßt sich formelmäßig wie folgt darstellen:
    Figure imgb0004
    wobei
    • ΔH:
    Umfangskraft, die für Relativverschiebungen maßgeblich ist
    ΔFR:
    Kraftanteil einer schrägen Rippe
    tan ρ:
    Werkstoffgröße, Reibungsbeiwert
    β:
    Neigungswinkel der Schrägripen gegenüber der Stabachse
  • In Fig. 8 sind für verschiedene vorgegebene Reibungsbeiwerte die Maximalwerte von ΔH/ΔFR, die ein Maß für die zulässige Verschiebung darstellen, eingezeichnet. Es ist ersichtlich, daß bei üblichen Reibungswerten diese Maximalwerte, d.h. die maximal zulässigen Verschiebungen, im Bereich von 30° und 40° des Neigungswinkels β liegen.
  • Im folgenden sind die chemische Analyse, Verfahrensparameter der Herstellung und die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Festigkeitskennwerte dreier Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
    • 1.) Rippenstahl mit einem Nenndurchmesser von 5 mm Walzdraht
    • Istquerschnitt
    = 24,98 mm²
    Zugfestigkeit  Rm
    = 432 N/mm²
    Figure imgb0005
     Gerippter Betonstahl
  • mechanisch entspannt
    gerichtet
    gealtert 100°, 60 min.
    • Endquerschnitt
    = 19,75 mm²
    Querschnittsabnahme
    = 20,9 %
    Streckgrenze  Re
    = 576 N/mm²
    Rm/Re
    = 1,076
    Gleichmaßdehnung Ag
    = 3,62 %
    c/ds
    = 0,76
    c/h
    = 13,5
  • Die angegebenen Zahlen sind Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen.
    • 2. Rippenstahl mit einem Nenndurchmesser von 8 mm Walzdraht
    • Istquerschnitt
    = 63,62 mm²
    Zugfestigkeit  Rm
    = 451 N/mm²
    Figure imgb0006
     Gerippter Betonstahl
  • mechanisch entspannt
    gerichtet
    gealtert 110°, 30 min.
    • Endquerschnitt
    = 50,14 mm²
    Querschnittsabnahme
    = 21,2 %
    Streckgrenze  Re
    = 575 N/mm²
    Rm/Re
    = 1,061
    Gleichmaßdehnung Ag
    = 2,8 %
    c/ds
    = 0,5
    c/h
    = 11
  • Die angegebenen Zahlen sind Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen.
    • 3. Rippenstahl mit einem Nenndurchmesser von 12 mm Walzdraht
    • Istquerschnitt
    = 145,90 mm²
    Zugfestigkeit  Rm
    = 431 N/mm²
    Figure imgb0007
     Gerippter Betonstahl
  • mechanisch entspannt
    gerichtet
    gealtert 100°, 60 min.
    • Endquerschnitt
    = 111,78 mm²
    Querschnittsabnahme
    = 23,4 %
    Streckgrenze  Re
    = 575N/mm²
    Rm/Re
    = 1,078
    Gleichmaßdehnung Ag
    = 3,25 %
    c/ds
    = 0,49
    c/h
    = 9,2
  • Die angegebenen Zahlen sind Mittelwerte aus 5 Einzelmessungen.
  • Die Stähle weisen ein Streckgrenzenverhältnis Rm/Re von 1,06 bis 1,08 auf, die Gleichmaßdehung Ag liegt zwischen 2,8 und 3,6 %.

Claims (10)

  1. Betonrippenstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,24 Gewichts-% und einem Mangangehalt von 0,2 bis 1,2 Gewichts-%, der kaltgewalzte Schrägrippen aufweist, die ohne die Ausbildung einer Längsrippe in Form von wenigstens zwei in Richtung der Stablängsachse verlaufenden Rippenreihen (3, 4, 5) angeordnet sind, und die folgende Geometrie aufweisen:
    a) Neigungswinkel β der Schrägrippen gegenüber der Stabachse (6)

    30° ≦ β ≦ 40°
    Figure imgb0008
    b) auf den Stabnenndurchmesser ds bezogener Rippenabstand c benachbarter Schrägrippen einer Reihe

    0,4 ≦ c/d s ≦ 1,0
    Figure imgb0009
    c) auf die Rippenhöhe h in Rippenmitte bezogener Rippenabstand c

    9,0 ≦ c/h ≦ 16.
    Figure imgb0010
  2. Betonrippenstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis c/ds abhängig vom Stabnenndurchmesser ds in Millimetern, die folgende Werte aufweist:
    Figure imgb0011
  3. Betonrippenstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis c/h abhängig vom Stabnenndurchmesser da in Millimetern die folgenden Werte aufweist:
    Figure imgb0012
  4. Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel α der Rippenflanken in Altgrad der Bedingung

    40° < α < 60°
    Figure imgb0013

    genügt.
  5. Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Fußbreite b der Rippen zu Rippenhöhe h der Bedingung

    1,5 ≦ b/h ≦ 3,3
    Figure imgb0014

    genügt.
  6. Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er drei Schrägrippenreihen (3, 4, 5) aufweist.
  7. Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl einen Gehalt von
    0,05 ≦   C ≦ 0,12
    0,35 ≦   Mn ≦ 0,65
    0,05 ≦   Si ≦ 0,35
    Cu ≦ 0,45
    P ≦ 0,04
    S ≦ 0,05
    Rest Eisen aufweist.
  8. Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen längs einer ein- oder mehrgängigen Schraubenlinie angeordnet sind.
  9. Verwendung eines Betonrippenstahls nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Bewehrungselement für Stahlbetonbauteile, die unter Ausnutzung örtlicher plastischer Verformungen (Gelenkrotation Θ) der Bewehrung bemessen sind.
  10. Stahlbetonbauteil mit einem Betonrippenstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Bewehrungselement, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung unter Einbeziehung einer plastischen Verdrehung von Θpl>0,02 rad bemessen ist.
EP91105623A 1990-04-09 1991-04-09 Betonrippenstahl mit kaltgewalzten Schrägrippen Expired - Lifetime EP0451798B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE4011486A DE4011486A1 (de) 1990-04-09 1990-04-09 Betonrippenstahl mit kaltgewalzten schraegrippen und dessen verwendung

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