EP1253259A2 - Bewehrungsstab aus faserverstärktem Kunststoff - Google Patents
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- EP1253259A2 EP1253259A2 EP02005823A EP02005823A EP1253259A2 EP 1253259 A2 EP1253259 A2 EP 1253259A2 EP 02005823 A EP02005823 A EP 02005823A EP 02005823 A EP02005823 A EP 02005823A EP 1253259 A2 EP1253259 A2 EP 1253259A2
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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
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
Definitions
- the invention relates to a reinforcement bar made of fiber-reinforced plastic its circumferential surface provided with a radially opposite the rod surface outwardly protruding profiling in the form of itself at least over part the circumferentially extending ribs and / or with respect to the rod surface radially inwardly extending recesses, in which case the radial external rod jacket areas that extend over at least part of the circumference form extending ribs.
- plastic reinforcement bars In the past, studies have been carried out time and again to find out for certain Applications an alternative to the conventional reinforcing steel or stainless steel to create existing metal bars.
- a major incentive for tests with plastic reinforcement bars lies in the lower thermal conductivity certain plastics (such as polyester, vinyl ester, etc.); also let different types of fibers such as glass, aramid and other fibers the tensile strength and thus the stability of the reinforcement bar very exactly that adapt the respective application.
- a major problem with the known plastic rods is that Profiling, which in contrast to the ribbed metal reinforcement bars, is not satisfactorily creates a resilient bond with the Plastic reinforcement bar to enter surrounding concrete. Because usually radially outwardly projecting ribs formed from the surface of the rod shear off even at relatively low axial tensile loads, since they themselves are not stable enough in the ribs with reinforcing fibers displaced into them, the forces acting on the axial reinforcement of the reinforcing bar surrounding concrete in the reinforcement bar or vice versa. Accordingly, the ribbed plastic reinforcing bars have none in practice sufficient bond properties.
- the present invention is based on the object to provide fiber reinforced plastic reinforcement bar, its ribs are sufficiently stable to shear them off under the usual rod loads to prevent and on the other hand, the effect of split tension failure avoids.
- the obtuse angle of the rib flanks prevents the rib flanks from being prevented and the ribs themselves act like a wedge and the reinforcing bar Detonate the surrounding concrete. Rather put the rib flanks in their obtuse-angled areas a support surface available, which is in axial Support tensile loads axially on the concrete without the radial gradient component can cause the damage mentioned.
- the second characteristic refers to the stability of the ribs: if with Put simply, the rib is wider than the concrete between two Ribs, then it can be assumed that the ribs are also sufficient are stable to withstand the usual tensile loads. Here is the Compound with the radially inner rebar on such a large area effective that the ribs cannot be sheared off.
- the rib base R is expedient, that is the axial width of a rib including the axial widths of the two lateral adjacent rib flanks, larger than the concrete bracket base B, that is the axial width of an unribbed one Rib base including the two laterally adjacent rib flanks.
- This assumption is also based on the knowledge that a large Bond area between rib and reinforcement bar with a smaller one at the same time Bonded area between the concrete bracket and the adjacent concrete the stability conditions fail to shear the ribs reliably can be prevented.
- a rib pitch T is recommended, which is comparable to a wavelength the axial width of a rib including the two laterally adjacent Rib flanks plus the axial width of an adjacent non-ribbed rib base, on the order of between 1/3 x D and 2 x D.
- the present invention can be applied to any plastic and fiber materials use, especially with glass fibers and / or carbon fibers.
- the reinforcing fibers are also shifted into the ribs so that the connection of the ribs with the reinforcement bar underneath in the sense of a greater tensile strength is improved.
- the ribs expediently run in a helical shape around the bar circumference, inclined to the bar axis and deviating from the perpendicular to the bar axis.
- the ribs to produce that is, an un-ribbed surface of the rod with local radial depressions to provide.
- the depressions each form the radial one inner rib base, while the radially outer rod jacket areas the ribs or the rib apex regions in the sense of the present invention represent.
- the ribbed reinforcing bar 1 shown in Figure 1 has several evenly Radially inner rib base sections 2, 12 distributed over the rod circumference on and relative to these sections radially outwardly projecting ribs 3, 13, the transition region between the outer rib apex regions with diameter D and the inside rib base sections with Diameter d are formed by lateral rib flanks 4, 14 which have an incline have in relation to the rod axis 5 in the form of an angle ⁇ , ⁇ of more than 45 °.
- the rib apex regions 3, 13 are made in both exemplary embodiments Figure 1 formed smooth cylindrical. But it would also be possible to form the rib apex areas curved and seamlessly into the adjacent To let rib flanks pass over.
- the rib height H is calculated from (D-d) / 2.
- A> B must be, whereby the stability conditions mentioned, in relation to the axial cut, a wider "rib tooth” than "concrete tooth” results.
- the rib base R that is the axial length of a radially outer rib apex region 13 and the two adjacent rib flanks 14 must be larger be than the concrete console base B, that's the axial width of an unribbed one Rib base 12 including the two laterally adjacent rib flanks 14th
- the rib height H which is calculated from (D-d) / 2
- the rib pitch T which is the axial width of an inner one Rib base 2, 12 plus the axial width of a rib flank 4, 14 plus the axial width of a rib apex area 3, 13 plus another Rib flank 4, 14, between D / 3 and 2 x D and in particular between 5 and 15 mm tall.
- the two rib shapes shown in FIG. 1 differ in that that the ribbing shown in the upper half of the ribs 4 with straight lines Show course, while the ribs 14 of the lower half of the image are sinusoidal are curved, the turning point of the slope of the flanks 14 den defines the maximum angle of inclination ⁇ , which must be greater than 45 °.
- the pitch angle In contrast, the upper rib is over the entire flank length equal.
- the present invention offers the advantage that it is stable for the first time fiber-reinforced plastic reinforcement bars can be proposed their ribs neither shear off under the usual tensile loads, nor due to the obtuse pitch angle to the effect of the so-called split tensile failure to lead.
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Abstract
Description
Claims (10)
- Bewehrungsstab (1), aus faserverstärktem Kunststoff, an seiner Umfangsfläche versehen mit einer radial nach außen vorstehenden Profilierung in Form von sich zumindest über einen Teil des Umfangs erstreckenden Rippen,
dadurch gekennzeichnet, dass die den Übergangsbereich zwischen innenliegendem Rippengrund (2, 12) mit Durchmesser d und außenliegendem Rippenscheitelbereich (3, 13) mit Durchmesser D bildenden seitlichen Rippenflanken (4, 14) zumindest in Teilbereichen eine Steigung mit einem Winkel (α, β) von mehr als 45° gegenüber der Stabachse (5) aufweisen, und dass die axiale Breite A der Rippenbereiche mit zumindest halber Rippenhöhe H/2 = ½ x (D-d)/2 größer ist als der axiale Abstand B zwischen den zumindest die halbe Rippenhöhe aufweisenden Rippenbereichen zweier benachbarter Rippen. - Bewehrungsstab nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite der von einer Rippe (3, 13) einschließlich der beiden seitlich benachbarten Rippenflanken (4, 14) gebildeten Rippenbasis R größer ist als die axiale Breite der von einem ungerippten Rippengrund (2, 12) einschließlich der beiden seitlich benachbarten Rippenflanken (4, 14) gebildeten Betonkonsolenbasis B. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen einen die Rippenhöhe H = (D-d)/2 bildenden radialen Abstand zwischen Rippengrund (2, 12) mit Durchmesser d und Rippenscheitelbereich (3, 13) mit Durchmesser D in der Größenordnung von zwischen D/30 und D/7 aufweisen. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenteilung T, das ist die Summe der axialen Breite der von einer Rippe (3, 13) einschließlich der beiden seitlich benachbarten Rippenflanken (4, 14) gebildeten Rippenbasis R und der axialen Breite des benachbarten ungerippten Rippengrundes (2, 12) in der Größenordnung von zwischen D/3 und 2 x D liegt. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Bewehrungsstabs (1) mit Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern verstärkt ist. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (3, 13) schraubengangförmig über den Stabumfang umlaufen. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (3, 13) geneigt zur Stabachse (5) und abweichend von der Senkrechten zur Stabachse verlaufen. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern mit in die Rippen (3, 13) verlagert sind. - Bewehrungsstab nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung des Bewehrungsstabes durch Einbringen von radialen Vertiefungen gebildet ist, wobei die Rippen und die radial außen liegenden Rippenscheitelbereiche von der Stabmantelfläche gebildet sind und wobei die radialen Vertiefungen jeweils den radial innenliegenden Rippengrund bilden. - Bewehrungsstab nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Vertiefungen lokal und insbesondere über den Umfang des Bewehrungsstabes verteilt eingebracht sind.
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