NO801776L

NO801776L - CONCRETE ALARM, SPECIAL ANCHOR, AND PROCEDURE FOR THIS MANUFACTURING

Info

Publication number: NO801776L
Application number: NO801776A
Authority: NO
Inventors: Rudolf Gruber
Original assignee: Rudolf Gruber
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1980-12-16
Also published as: GB2054695A; DE3022085A1; CA1143962A; JPS563745A; BR8003693A; ATA425879A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en betongarmeringsstang, spesielt en ankerstang, med skruelinjeformede ribber som danner partsielle stykker av en skruegjenging, som et ankerleg-éme som er forsynt med en tilsvarende gjenging, kan skrues inn .på., så vel som en fremgangsmåte for fremstilling, av stangen. The present invention relates to a concrete reinforcing bar, in particular an anchor bar, with helical ribs which form partial pieces of a screw thread, into which an anchor body provided with a corresponding thread can be screwed, as well as a method of manufacturing, of the rod.

Fra US-PS 1.151.947 er det kjent en armeringsstang som påFrom US-PS 1,151,947 a reinforcing bar is known which on

sin overflate er forsynt med ribber som forløper i en steil vinkel med stangens lengdeakse. Disse ribber er anordnet i grupper, idet ribbene.i påfølgende, grupper er rettet mot hverandre og' overlapper delvis. Bortsett fra at ribbene har for stor stigning, kan effekten av en skruegjenging ikke oppnås, ikke engang tilnærmelsesvis, på grunn av den motsatte' orien-tering av ribbene. I en armeringsstang ifølge DE-PS 1.077.854 er ribbeformede profiler, som vanligvis har til hensikt å forbedre festet i betongen, slik anordnet at de ligger på en skruelinje og danner deler av en skruegjenging.. Ved hjelp av denne ble det ikke lenger nødvendig med sponavskillende arbeid såsom dreiing, eller ikke-skjærende forming såsom kaldrulling av gjenger på endene av stengene for å kunne installere påskrubare forbindelses- og/éller ankerlegemer. its surface is provided with ribs that run at a steep angle to the rod's longitudinal axis. These ribs are arranged in groups, the ribs in successive groups being directed towards each other and partially overlapping. Apart from the ribs being too steep, the effect of a screw thread cannot be achieved, not even approximately, due to the opposite orientation of the ribs. In a reinforcing bar according to DE-PS 1,077,854, rib-shaped profiles, which are usually intended to improve the fixing in the concrete, are arranged in such a way that they lie on a screw line and form parts of a screw thread. With this, it was no longer necessary with chip removal work such as turning, or non-cutting forming such as cold rolling of threads on the ends of the rods to be able to install screw-on connection and/or anchor bodies.

Armeringsstenger av denne type er blitt fremstilt på en slik måte at ribbene, som danner en partsiell gjenging, lå kun på den ene side av stangen, mens den motsatte side av stangen forble glatt. Den'ensidige overføring av kraft som resulter-te av dette hadde en uheldig innflytelse på stangens' utmatt-ningsstyrke. En ytterligere ulempe ved denne type armeringsstang ligger i det faktum at på grunn av den motsatte glatte side av stangen, kan den ikke benyttes som kamstål i vanlige armerte betongkonstruksjoner. Reinforcing bars of this type have been produced in such a way that the ribs, which form a partial thread, were only on one side of the bar, while the opposite side of the bar remained smooth. The one-sided transfer of force that resulted from this had an adverse influence on the rod's fatigue strength. A further disadvantage of this type of reinforcing bar lies in the fact that, due to the opposite smooth side of the bar, it cannot be used as cam steel in normal reinforced concrete structures.

Armeringsstangen ifølge DE-PS 1.199.470 unngår noen av disse ulemper. På den side av stangen som befinner seg motsatt-ribbene har den fordypninger som likeledes er dannet i en varmerullingsprosess, mellom hvilke fordypninger det forblir stående ribber som er slik anordnet at deres ytre grenser ligger på forlengelsen av den sirkulære'sylinderflate for den andre side av stangen som danner kjernen av stangen. Disse ribber mellom fordypningene er plassert slik i forhold til ribbene på motstående side ay stangen og som danner en partsiell gjenging, at et påskrudd forbindelses- eller ankerlegeme ligger med sin innerflate an mot den ytre begrensning av disse ribber. Imidlertid resulterer dette ikke i en feilfri for-bindelse.. Denne stålstang, som riktignok er egnet for bruk som en vanlig armeringsstang fordi den har profilering på begge sider, er ikke tilfredsstillende ved' bruk av anker-eller forbindelseslegemer på grunn av den ensidige kraftinn-føring. På grunn av sin asymmetriske tverrsnittsfasong er stangen også vanskelig å rette i såkalte rette-maskiner. Videre er dens fremstilling vanskelig fordi de flater som skal valses på motsatte sider av stangen har forskjellig av-stand fra stangens akse og nødvendiggjør forskjellig over-flatehas.tighet på valsene.. Et ytterligere problem ved fremstilling av betongarmeringsstenger med varmvalsede ribber som danner en partsial gjenging, ligger i variasjonene'i stålets struktur som oppstår ved valsing av ribbene og som resulterer i forskjeller i strekkstyrke. Disse forskjeller i strekkstyrke opptrer primært på de punkter hvor de indivi-duelle ribber rager ut fra stangens overflate. Spenningskonsentrasjoner oppstår på disse punkter, noe som fører til begrensning av stangens svingningsbredde. The reinforcing bar according to DE-PS 1,199,470 avoids some of these disadvantages. On the side of the bar which is opposite the ribs, it has recesses which are likewise formed in a hot-rolling process, between which recesses remain standing ribs arranged so that their outer limits lie on the extension of the circular'cylindrical surface for the other side of the bar that forms the core of the bar. These ribs between the recesses are placed in such a way in relation to the ribs on the opposite side of the rod and which form a partial thread, that a screwed-on connection or anchor body lies with its inner surface against the outer limit of these ribs. However, this does not result in a flawless connection. This steel bar, although suitable for use as a regular reinforcing bar because it has profiling on both sides, is not satisfactory when using anchors or connecting bodies because of the one-sided force input -guidance. Due to its asymmetrical cross-sectional shape, the bar is also difficult to straighten in so-called straightening machines. Furthermore, its production is difficult because the surfaces to be rolled on opposite sides of the bar have different distances from the bar's axis and necessitate different surface speeds on the rollers. A further problem in the production of concrete reinforcing bars with hot-rolled ribs that form a partial threading, lies in the variations' in the structure of the steel which occur when rolling the ribs and which result in differences in tensile strength. These differences in tensile strength occur primarily at the points where the individual ribs protrude from the bar's surface. Stress concentrations occur at these points, which leads to a limitation of the rod's swing width.

Disse spenningskonsentrasjoner virker sterkest når ribbene forløper perpendikulært på. stangens lengderetning, dvs. når deres festeeffekt er på sitt høyeste. I dette tilfelle må materialet i ribbene betraktes som dødvekt fordi dette tverr-snittet perpendikulært på stangens akse ikke nødvendigvis skjærer en ribbe. Ingen spenningskonsentrasjon oppstår når ribbene forløper i stangens lengderetning, og i dette tilfelle kan ribbenes materiale legges til stangens tverrsnitt i sin helhet. Imidlertid vil det i- dette tilfelle ikke skje noen forbedring a<y>stangens feste fordi det ikke foreligger noen direkte understøttelse mot betongen. Av disse grunner er det vanlig å anordne ribbene på skrå i forhold til stangens lengdeakse når det gjelder armeringsjern. Vanligvis ut-gjør denne hellning mellom 40 og 60 grader. Dermed kan pro-jeksjonen av ribbenes tverrsnitt påregnes til å gi en feste- forbedrende effekt samtidig med at spenningskonsentrasjoner holdes innen rimelige grenser.. These stress concentrations are strongest when the ribs run perpendicular to the rod's longitudinal direction, i.e. when their fastening effect is at its highest. In this case, the material in the ribs must be regarded as dead weight because this cross-section perpendicular to the rod's axis does not necessarily cut a rib. No stress concentration occurs when the ribs extend in the lengthwise direction of the bar, and in this case the material of the ribs can be added to the bar's cross-section in its entirety. However, in this case there will be no improvement in the rod's attachment because there is no direct support against the concrete. For these reasons, it is common to arrange the ribs at an angle in relation to the longitudinal axis of the bar in the case of rebar. Usually, this incline is between 40 and 60 degrees. Thus, the projection of the cross-section of the ribs can be expected to provide a fastening-improving effect at the same time that stress concentrations are kept within reasonable limits.

Dersom ribbene ligger på en skruelinje og er beregnet til åIf the ribs lie on a helical line and are intended to

gi en gjenging, kan hellningen av ribbene i forhold til stangens lengdeakse ikke være større enn at et ankerlegeme med tilsvarende innvendig gjenging låses på pålitelig måte. Imidlertid er stigningen av g jeng.eribber som gjør dette mulig så liten at spénningskonsentrasjoner ikke kan unngås, og materialet i ribbene kan ikke tillegges stangens effektive tverrsnitt. Resultatet er mindre svingningsbredde for stangen og dårligere materialutnyttelse. Man hår forsøkt å redusere de uheldige virkninger av spenningskonsentrasjonene på sving-ningsbredden ved å avrunde ribbenes profil, men dette har ikke ført til de forønskede.resultater. Videre er det nød-vendig, med spesielt utformede fremstillingsverktøy, dg val-senes levetid blir meget kort når man skal oppretteholde en nøyaktig profil, noe som betyr øket verktøybehov. provide a threading, the inclination of the ribs in relation to the rod's longitudinal axis cannot be greater than that an anchor body with a corresponding internal threading is reliably locked. However, the pitch of g chain ribs which make this possible is so small that stress concentrations cannot be avoided, and the material in the ribs cannot be added to the bar's effective cross-section. The result is less swing width for the rod and poorer material utilization. Attempts have been made to reduce the adverse effects of the stress concentrations on the oscillation width by rounding the profile of the ribs, but this has not led to the desired results. Furthermore, specially designed manufacturing tools are necessary, as the lifetime of the rollers becomes very short when creating and maintaining an accurate profile, which means an increased need for tools.

Ifølge DE-PS 1.659.067. er de skruelin j eplasserte ribber anordnet i form av en dobbelt gjenging på to motsatte sider av stangens omkrets. Den dobbelte gjenging gjør det mulig å gi gjengingen en steilere stigning, og derfor kan stangen valse-teknisk lettere fremstilles. En ulempe er imidlertid liten og utilstrekkelig høyde av gjengingen i forhold til stangens omkrets. Slik.det vil fremgå ved sammenligning av. figurene 2 og 3 i dette påtent, avhenger ribbenes høyde av vinkelen med lengdeaksen. Jo flatere vinkel den valsede ribbe danner, desto flatere, lavere og mindre utpreget kan denne valses. Dertil kommer den ytterligere ulempe at kraftoverføringen til gjengene i mutteren skjer i'utilstrekkelig grad på grunn av de korte gjengesegmenter som ligger bak hverandre i lengde-retningen og som har relativt liten høyde. På grunn av de uunngåelige valsetoleranser, som også må tas i betraktning i dé tilsvarende innvendige gjenger, blir den lille, nyttige overflate av gjengesegmentene ytterligere forringet. According to DE-PS 1,659,067. the helically positioned ribs are arranged in the form of a double thread on two opposite sides of the rod's circumference. The double threading makes it possible to give the threading a steeper rise, and therefore the rod can be manufactured more easily in rolling technology. A disadvantage, however, is the small and insufficient height of the thread in relation to the circumference of the rod. Thus. it will appear by comparison of. figures 2 and 3 herein, the height of the ribs depends on the angle with the longitudinal axis. The flatter the angle the rolled rib forms, the flatter, lower and less pronounced it can be rolled. There is also the further disadvantage that the power transmission to the threads in the nut is insufficient due to the short thread segments which lie behind each other in the longitudinal direction and which have a relatively small height. Due to the inevitable rolling tolerances, which must also be taken into account in the corresponding internal threads, the small useful surface of the thread segments is further degraded.

Den armeringsstang som er kjent fra US-PS 4.137.686 oppviserThe reinforcing bar known from US-PS 4,137,686 exhibits

de samme mangler når det gjelder relativt liten høyde på gjeng- the same lacks when it comes to the relatively small height of gang-

ene i forhold til stangens omkrets og gjengesegmenter som ligger bak hverandre i stangens lengdeakse. one in relation to the rod's circumference and thread segments that lie behind each other in the rod's longitudinal axis.

Oppfinnelsens hensikt er å unngå disse mangler og ulemper. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en armeringsstang eller ankerstang av den innledningsvis nevnte type hvor délstykkene av påfølgende gjenger, som fortrinnsvis strekker seg over mer enn stangens halve omkrets, er forskjøvet.i forhold til hverandre og hvor hver åpning mellom gjengedelstykkene dekkes i det minste delvis av et delstykke av den følgende gjenge, slik at gjengedelstykkene, som danner en sélvlåsende gjenging, henholdsvis åpningene, forløper skruelinjeformet rundt stangen. Fremstillingen av en slik stang skjer på det vis at et stangemne med skrått i forhold til stangens lengdeakse forløpende, valsede ribber som er orientert i én retning og fortrinnsvis danner en vinkel på 40 til 60 grader med stangens lengdeakse, underkastes én vridning for dannelse av den av delstykker bestående sélvlåsende gjenging. The purpose of the invention is to avoid these shortcomings and disadvantages. This is achieved according to the invention by a reinforcing rod or anchor rod of the type mentioned at the outset where the parts of successive threads, which preferably extend over more than half the circumference of the rod, are offset in relation to each other and where each opening between the threaded parts is at least partially covered by a part of the following thread, so that the thread parts, which form a self-locking thread, respectively the openings, extend helically around the rod. The production of such a rod takes place in such a way that a rod blank with rolling ribs running obliquely in relation to the longitudinal axis of the rod, which are oriented in one direction and preferably form an angle of 40 to 60 degrees with the longitudinal axis of the rod, is subjected to one twist to form the of parts consisting of self-locking threads.

I det første fremgangsmåtetrinn varmvalses et stangemne med ribber. Ribbene som befinner seg på de to motsatte sider er'imidlertid ikke anordnet som på kjent måte i motsatt vinkel, men.snor seg slangeformet rundt stangen. På grunn av den skrå vinkel med lengdeaksen kan ribbene ikke bare valses svært lange, men også relativt høye og utpregede, uten at det oppstår nevneverdige spenningskonsentrasjoner i stangen. I det andre og vesentlige fremgangsmåtetrinn blir ribbestålet vridd i samme retning som ribbene skrår. Dermed blir ribbenes vinkel flatere ved tiltagende vridning, slik at det av den opprinnelig slangeformede anordning av ribbene oppstår en funksjonsdyktig, sélvlåsende gjenging. Det er også fordelak-tig at de allerede opprinnelig lange ribber blir enda lengre på grunn av forlengelsen av stålet som forårsakes av vridningen og strekker seg over mer ,enn halvparten av stangens omkrets. Dertil forløper denne således formede gjenging skruelinjeformet rundt stangen. På denne måte blir hvert delstykke av gjengingen forskjøvet eller forskutt i retning med urviserne (ved høyregjenger) i forhold til den neste slik at hver enkelt gjengeåpning dekkes av det påfølgende gjengestykke. Gjengestigningen er trinnløst fremstillbar alt etter vridningen.. Høyre- eller venstregjenger er mulig, alt etter ribbenes stilling og vridningsretning. In the first method step, a rod blank with ribs is hot-rolled. The ribs which are located on the two opposite sides are, however, not arranged as is known in the opposite angle, but snake-shaped around the rod. Due to the oblique angle with the longitudinal axis, the ribs can not only be rolled very long, but also relatively high and pronounced, without significant stress concentrations occurring in the bar. In the second and essential method step, the rib steel is twisted in the same direction as the ribs are inclined. Thus, the angle of the ribs becomes flatter with increasing twisting, so that the originally snake-shaped arrangement of the ribs results in a functional, self-locking threading. It is also advantageous that the already initially long ribs become even longer due to the elongation of the steel caused by the twisting and extend over more than half of the bar's circumference. In addition, this thus shaped threading runs helically around the rod. In this way, each sub-piece of the threading is offset or displaced in a clockwise direction (in the case of right-hand threads) in relation to the next one so that each individual thread opening is covered by the following thread piece. The thread pitch can be produced steplessly depending on the twist. Right- or left-hand threads are possible, depending on the position of the ribs and the direction of twist.

Til bedre forståelse av oppfinnelsen skal den beskrives nær-mere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på tegningene. Fig. 1 viser en del av en ankerstang før vridningsbehandling, For a better understanding of the invention, it shall be described in more detail with reference to the design examples shown in the drawings. Fig. 1 shows part of an anchor rod before twisting treatment,

Fig. 2 viser samme stang etter vridningen, ogFig. 2 shows the same rod after the twist, and

Fig. 3 viser en rekke mulige ribbeformer.Fig. 3 shows a number of possible rib shapes.

Stangen 1 vist på fig. 1 oppviser ribber 2 som ligger på motsatte sider av stangoverflaten. Ribbene 2 danner en vinkel på omtrent 4 5° med stangens lengdeakse. De er fremstilt ved varmvalsing. Ribbene 2 er forholdsmessig lange på grunn av sin skråstilling, men på grunn av åpninger 3 mellom ribbene,'omslutter ribbene 2 mindre enn halvparten av stangens omkrets. Åpningene 3 mellom ribbene ligger diametralt på stangens omkrets på generatriser for den sylinder som danner stangen 1.. Stangen 1 på fig. 1 kan fremstilles med enhver forøn-sket ribbeform med utpreget høyde uten problemer ved valsing. The rod 1 shown in fig. 1 shows ribs 2 which lie on opposite sides of the bar surface. The ribs 2 form an angle of approximately 45° with the rod's longitudinal axis. They are produced by hot rolling. The ribs 2 are proportionately long due to their slanting position, but due to openings 3 between the ribs, the ribs 2 enclose less than half the circumference of the bar. The openings 3 between the ribs lie diametrically on the circumference of the rod on generatrices for the cylinder that forms the rod 1. The rod 1 in fig. 1 can be produced with any desired rib shape with pronounced height without problems during rolling.

Stangen 1 blir vridd slik at det inntrer en forskyvning av overflateelementene, og dermed skjer det også en styrkelse av stålet og en samtidig retting av stangen. Som et resultat av fremgangsmåten foreligger det således en stang 4 som vist på fig. 2, hvis ribber ligger tett inntil hverandre og danner flate gjengestykker 5. Åpningene 6 ligger ikke lenger, som på fig. 1 langs generatriser, men er anordnet forskjøvet langs en skruelinje på stangen. Gjengestykkene. 5 dannet av ribbene 2 (fig. 1) omslutter på grunn av forlengelsen ved vridningen mer enn halvparten av.stangens omkrets. Nabogjengestykker The rod 1 is twisted so that a displacement of the surface elements occurs, and thus also a strengthening of the steel and a simultaneous straightening of the rod. As a result of the method, there is thus a rod 4 as shown in fig. 2, whose ribs lie close to each other and form flat threaded pieces 5. The openings 6 are no longer, as in fig. 1 along generatrices, but is arranged offset along a helical line on the rod. The threaded pieces. 5 formed by the ribs 2 (fig. 1) encloses, due to the extension during the twisting, more than half of the rod's circumference. Neighborhood gang pieces

5 i neste gjenge er slik forskutt at gjengestykkene i aksial projeksjon overlapper, slik'at en mutter står i inngrep med en stor del av sin gjenging med stangen 4. Først ved vridningen oppstår det av de opprinnelige skrå ribber, som ikke hadde noen som helst gjengefunksjon, en gjenging som er sélvlåsende og som har tilstrekkelig styrke. 5 in the next thread is offset in such a way that the thread pieces in axial projection overlap, so that a nut engages with a large part of its threading with the rod 4. Only during the twisting do the original oblique ribs, which had none at all, arise thread function, a thread that is self-locking and has sufficient strength.

På fig. 3 er det vist eksempler på tverrsnittsformer for gjenger som egner seg spesielt for fremstilling av armeringsstenger. In fig. 3 shows examples of cross-sectional shapes for threads that are particularly suitable for the production of reinforcing bars.

Claims

1J Concrete reinforcing bar, especially anchor bar, with spiral-shaped continuous ribs forming parts of a

threading, on which an anchoring body with corresponding threading can be screwed in, characterized by .

that the threaded parts (5), which preferably extend over more than half the circumference of the rod, are arranged in successive threads continuously offset in relation to each other and that each opening (6) between the threaded parts (5) is at least partially covered by a threaded part in the following thread, so that the threaded parts, which form a self-locking thread, or the openings (6), extend helically around the rod.

2. Method for producing a concrete reinforcement bar, in particular an anchor bar, according to claim 1, characterized in that a bar blank with continuous, rolled ribs inclined in relation to the axis of the bar, which are oriented in one direction and preferably form an angle of 40 to 60° with the rod's longitudinal axis, is subjected to a twist to form a self-locking thread consisting of threaded parts.

3. Method according to claim 2, characterized in that the rod is twisted depending on the desired pitch angle.