DE102007027015A1

DE102007027015A1 - rebar

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Publication number: DE102007027015A1
Application number: DE102007027015A
Authority: DE
Original assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Current assignee: Schoeck Bauteile GmbH
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-11
Also published as: US20080302063A1; CA2633986C; CA2633986A1; EP2000609A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstab 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. Erfindungsgemäß weist der Bewehrungsstab Rippen mit unterschiedlichen geometrischen und/oder Materialeigenschaften auf.The invention relates to a reinforcing rod made of fiber-reinforced plastic, provided on its peripheral surface with a radially outwardly projecting profiling in the form of at least over part of the circumference extending ribs. According to the invention, the reinforcing bar has ribs with different geometric and / or material properties.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewehrungsstab 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.The The invention relates to a reinforcement bar made of fiber-reinforced Plastic, provided on its peripheral surface with a radially outwardly projecting profiling in the form of extending over at least part of the circumference Ribs.

Aus der DE-A-101 21 021 ist ein solcher Bewehrungsstab aus faserverstärktem Kunststoff bekannt, der von der Aufgabenstellung ausgeht, einen belastbaren Verbund mit dem den Kunststoffbewehrungsstab umgebenden Beton einzugehen. Hierbei kommen insbesondere zwei Versagensarten in Betracht, die es zu vermeiden gilt: Zum einen das Abscheren der Rippen in Folge zu hoher axialer Zugbelastungen und nicht ausreichender Übertragung der wirksamen Kräfte vom Beton in den Bewehrungsstab und umgekehrt; zum anderen die Gefahr des so genannten Spaltzugversagens bei zu fischen Rippen, durch die der den gerippten Bewehrungsstab umgebende Beton bei Zugbelastungen einem immer größer werdenden Stabumfang ausgesetzt wird und schließlich aufgesprengt wird. In der DE 101 21 021 wird demgemäß vorgeschlagen, dass die seitlichen Rippenflanken der Rippen des Bewehrungsstabs unter einem Winkel von mehr als 45° gegenüber der Stabachse geneigt angeordnet werden sollen und dass die axiale Breite der Rippen größer sein soll als der Abstand zwischen zwei benachbarten Rippen.From the DE-A-101 21 021 is such a reinforcing rod made of fiber-reinforced plastic known, which starts from the task of entering into a strong bond with the plastic reinforcing rod surrounding concrete. In particular, two types of failure come into consideration, which must be avoided: First, the shearing of the ribs in consequence to high axial tensile loads and insufficient transfer of effective forces from the concrete in the reinforcing bar and vice versa; on the other hand, the risk of so-called splitting tensile failure when fishing ribs through which the concrete surrounding the ribbed reinforcing bar is exposed to an ever-increasing bar circumference under tensile loads and finally blown up. In the DE 101 21 021 Accordingly, it is proposed that the lateral rib flanks of the ribs of the reinforcing bar should be inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the bar axis and that the axial width of the ribs should be greater than the distance between two adjacent ribs.

Hierdurch sollte sichergestellt werden, dass ein Aufsprengen des Betons durch zu flache Winkel der Rippenflanken verhindert wird und vor allem dass die Rip pen einen ausreichenden Verbund mit dem restlichen Bewehrungsstab aufweisen.hereby It should be ensured that the concrete bursts open too flat angle of the rib flanks is prevented and above all that the ribs have a sufficient bond with the rest of the reinforcing bar exhibit.

Dieser zweite Aspekt des verbesserten Verbundes wird bei anderen bekannten Bewehrungsstäben dadurch zu erreichen versucht, dass die Staboberfläche mit einer Besandung versehen ist, schraubengangförmige Umschnürungen oder Tordierungen aufweist. Eine gängige Maßnahme besteht jedoch im Einschneiden trapezförmiger Gewinde, durch die ebenfalls Rippen entstehen – oder vielmehr eine einzige schraubengangförmig umlaufende kontinuierliche Rippe – im zwischen den Vertiefungen benachbarter Gewindegänge belassenen Stabbereich.This second aspect of the improved composite is known in other Reinforcing rods trying to achieve that the Bar surface is provided with a sanding, helical Strapping or twisting. A common one However, measure is in the cutting trapezoidal Thread through which also ribs arise - or rather a single helical continuous Rib - in between the wells of adjacent threads left staff area.

Demgemäß wird nachfolgend auch dann von Rippen gesprochen, wenn diese nicht ausgehend von einer innen liegenden Mantelfläche mit kleinerem Durchmesser ausgehend radial vorstehen, sondern auch, wenn diese – wie im Fall des eingeschnittenen Gewindes – aus einem Teil der Stab-Mantelfläche bestehen und durch in die Mantelfläche eingebrachte Vertiefungen gebildet sind.Accordingly, becomes below also spoken of ribs, if not starting from an inner lateral surface with a smaller diameter projecting radially, but also, if these - like in the case of the cut thread - from a part consist of the rod-lateral surface and through into the lateral surface introduced depressions are formed.

Bei einer bekannten Ausführungsform wird eine Gewindegeometrie definiert, bei der die Betonkonsolen, also der den Stab im Bereich zwischen zwei benachbarten Rippen befindliche Beton, bis zu einer gewissen Betonfestigkeit zwischen den Rippen versagen. Nachteilig bei dieser Gewindeform ist, dass die Rippen bei einer höheren Betonfestigkeit vollständig abscheren und dabei die Restverbundspannung drastisch abfällt. Da sich Beton mit zunehmender Alterung immer mehr verfestigt, kann dies selbst nach längerer unbeschadeter Zeit bei Überschreiten eines Schwellwerts zu einem abrupten Versagen der Bewehrung führen.at a known embodiment is a thread geometry defined, where the concrete brackets, so the rod in the area Between two adjacent ribs located concrete, up to one certain concrete strength between the ribs fail. adversely in this thread form is that the ribs at a higher Shear concrete strength completely and at the same time the residual composite stress drops drastically. As concrete grows with aging solidified more and more, this can be even longer lasting undamaged Time when a threshold is exceeded to an abrupt one Failure of the reinforcement lead.

Üblicherweise wird in Betonkonstruktionen versucht, die Rissweite zu begrenzen, was nicht nur optische, sondern auch mechanische Gründe hat. Da Bewehrungsstäbe aus faserverstärktem Kunststoff (sog. GFK-Bewehrungsstäbe) einen niedrigeren Elastizitätsmodul als Stahl haben und dadurch breitere Risse in GFK-bewehrten Betonkonstruktionen zu erwarten sind verglichen mit Stahlbetonkonstruktionen mit gleichem Bewehrungsgehalt, setzt man auch derzeit noch in der Regel Bewehrungsstäbe aus Stahl ein.Usually in concrete constructions attempts are made to limit the crack width, which is not only optical, but also mechanical reasons Has. Since reinforcement bars made of fiber-reinforced plastic (so-called. GRP reinforcing bars) has a lower modulus of elasticity as steel and thus wider cracks in GRP-reinforced concrete structures are expected compared to reinforced concrete structures with the same Reinforcement content, one sets still at present still usually reinforcing bars made of steel.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bewehrungsstab aus faserverstärktem Kunststoff der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der sich durch verbesserte Eigenschaften auszeichnet und insbesondere zur Aufnahme höherer Belastungen geeignet ist. Es soll demnach ein Bewehrungsstab aus faserverstärktem Kunststoff zur Verfügung gestellt werden, der den Nachteil herkömmlicher GFK-Bewehrungsstäbe vermeidet und dabei insbesondere den Rissabstand und die Rissbreite im den Bewehrungsstab umgebenden Beton reduzieren hilft. Es sollen demnach statt einiger großer klaffender Risse im Beton besser mehrere kleinere Risse entstehen, die dann neben einem besseren optischen Eindruck auch eine verbesserte Duktilität des Betonbauteils bewirken.Of these, The present invention is based on the object, a rebar of fiber reinforced plastic the to provide the aforementioned type, which is characterized by characterized by improved properties and in particular for inclusion higher loads is suitable. It should therefore be a rebar fiber reinforced plastic provided be the disadvantage of conventional GRP reinforcing bars avoids and in particular the crack spacing and the crack width helping to reduce the concrete surrounding the reinforcing bar. It should therefore instead of some big gaping cracks in the concrete better several smaller cracks arise, which then next to a better one optical impression also improved ductility of the concrete component cause.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bewehrungsstab Rippen mit unterschiedlichen geometrischen und/oder Materialeigenschaften aufweist. Hierdurch kann ein Ordnungssystem unterschiedlicher Rippeneigenschaften gebildet werden, bei dem sich die Rippen unterschiedlicher Ordnung hinsichtlich der geometrischen Parameter wie Rippenbreite, Rippenabstand, Rippentiefe, Winkel der Rippenflanken, Rippenteilung etc. oder durch Variation des Glasfasergehalts, der Fasermaterialien, der Faserorientierungen etc. unterscheiden.These The object is achieved according to the invention that the rebar ribs with different geometric and / or material properties. This can be a classification system different rib properties are formed in which the ribs of different order with respect to the geometric parameters such as rib width, rib distance, rib depth, angle of the rib flanks, Rib division etc. or by varying the glass fiber content, the fiber materials, the fiber orientations etc. differ.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.Advantageous developments of the reinforcing rod according to the invention are the subject matter of subclaims, the wording of which is incorporated by reference into the description in order to avoid unnecessary text repetitions the.

Vorteilhafterweise werden die Rippen mit unterschiedlichen geometrischen und/oder Materialeigenschaften so ausgebildet, dass sie eine unterschiedliche Scherbeanspruchung am Rippengrund aufweisen. Hierdurch führt das genannte Ordnungssystem unterschiedlicher Rippeneigenschaften vorteilhafterweise zu einer Unterscheidung hinsichtlich der jeweiligen Rippenbelastbarkeiten.advantageously, become the ribs with different geometric and / or material properties designed so that they have a different shear stress have on the ribbed bottom. As a result, the aforementioned leads Arrangement system of different rib properties advantageously to a distinction regarding the respective rib loads.

Die Eigenschaften von Rippen höherer Ordnung werden zweckmäßigerweise so gewählt, dass die Scherbeanspruchung am Rippengrund der Rippe höherer Ordnung größer ist als die Scherbeanspruchung am Rippengrund der Rippe niedrigerer Ordnung.The Properties of higher-order ribs suitably become chosen so that the shear stress on the ribbed bottom the higher-order rib is larger lower than the shear stress at the ribbed bottom of the rib Order.

Die Rippen unterschiedlicher Rippengeometrien und/oder Rippenmaterialien können dabei nicht nur axial benachbart aneinander angrenzend oder voneinander beabstandet am Bewehrungsstab angeordnet sein, sondern sich auch gegenseitig überlappen.The Ribs of different rib geometries and / or rib materials can not only adjacent to each other axially adjacent or spaced from each other at the rebar, but also overlap each other.

So ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, dass man breite Rippen erster Ordnung mit schmäleren Rippen zweiter bzw. höheren Ordnung derart kombinieren kann, dass die schmäleren Rippen auf den breiteren Rippen auf deren radialer Außenseite angeordnet sind. Dadurch lässt sich erreichen, dass im Belastungsfall zunächst die schmäleren Rippen zweiter Ordnung abscheren, wenn die Spannung am Rippengrund dieser schmäleren Rippen deren Scherfestigkeit überschreitet. Durch das Abscheren dieser schmäleren Rippen wird die Kontaktfläche des Bewehrungsstabs im Bereich der verbleibenden breiteren Rippe erster Ordnung mit der den Bewehrungsstab umgebenden Betonkonsole verkleinert und somit die Beanspruchung auf dem Rippengrund dieser breiteren Rippe erster Ordnung zunächst reduziert. Damit kann die verbleibende Rippe erster Ordnung wieder solange zusätzliche Lasten aufnehmen, bis die Scherspannungen auch die Scherfestigkeit am Rippengrund der Rippen erster Ordnung überschreiten und zu deren Abscheren führen.So There is a particular advantage in that you have wide ribs first order with narrower ribs second or higher Order can combine so that the narrower ribs on the wider ribs on the radial outside are arranged. This can be achieved in that Loading case first the narrower ribs Shear second order, if the voltage at the bottom of this rib narrower ribs whose shear strength exceeds. By shearing off these narrower ribs becomes the contact surface of the reinforcing bar in the area of the remaining wider rib reduced first order with the surrounding the reinforcing bar concrete console and thus the stress on the ribbed bottom of this wider First order rib initially reduced. This can be the remaining rib first order again as long as additional Take loads until the shear stresses and the shear strength on the ribbed bottom of the first order ribs and lead to their shearing off.

Mithilfe der unterschiedlichen Rippeneigenschaften erhält man quasi einen „Zwiebelschaleneffekt": Gewisse Belastungen führen zunächst zu einer Beschädigung der „äußeren Zwiebelschale", d. h. der schmäleren bzw. äußeren Rippen höherer Ordnung. Diese abgescherten Rippen tragen nichts mehr dazu bei, dass der Bewehrungsstab Zugspannungen des Betons aufnehmen kann, sondern liegen stattdessen lose zwischen Bewehrungsstab und Beton, wobei die Spannungen von den verbliebenen Rippen (niedrigerer Ordnung) aufgenommen werden. Steigen die Belastungen, so führt dies bei Überschreiten des zugehörigen Schwellwerts zu einem Versagen der Rippen der nächst niedrigeren Ordnung usw. Zum Schluss bleibt dann trotz beschädigter, immer noch vorhandener loser „äußerer Zwiebelschalen", d. h. Rippen höherer Ordnung noch der Verbund des Betons mit der „innersten Zwiebelschale", d. h. den Rippen erster Ordnung.aid the different ribs properties are quasi an "onion peel effect": carry certain burdens initially to damage the "outer Onion skin ", ie the narrower or outer one Higher order ribs. Wear these sheared ribs nothing more to it that the reinforcing bar tensile stresses of the concrete Instead, lie loosely between rebar and concrete, the stresses from the remaining ribs (lower Order). If the loads rise, then leads this if the associated threshold is exceeded to a failure of the ribs of the next lower order etc. Finally, in spite of damaged, always remains still available loose "outer onion skins", d. H. Higher order ribs nor the composite of the concrete with the "innermost onion skin", that is the ribs of the first order.

Die Rippen unterschiedlicher Ordnung können nicht nur synchron, beispielsweise rotationssymmetrisch oder schraubengangförmig gleichmäßig verteilt über den Bewehrungsstab angeordnet sein, sondern sie können auch unterschiedlichen Anordnungsmustern folgen, beispielsweise mit gegenläufiger Steigung bis hin zu einer punktförmigen Verteilung der Rippen höchster Ordnung, die beispielsweise durch Besanden (bei Positivrippen) oder Sandstrahlen (bei Negativrippen) geformt werden können, was den Vorteil einer höheren Verbundaktivierung bei kleinen Schlupfwegen hat.The Ribs of different order can not only synchronously, For example, rotationally symmetrical or helical evenly distributed over the reinforcing bar but they can also be different Arrangement patterns follow, for example with opposite Gradient up to a punctiform distribution of Ribs of highest order, for example, by Besanden (in the case of positive ribs) or sandblasting (in the case of negative ribs) which has the advantage of higher composite activation has small tracks.

Durch das erfindungsgemäße Ordnungssystem verschiedener Rippeneigenschaften erfolgt – anders als bei den Stäben des Standes der Technik – bei Überschreiten bestimmter Belastungsschwellwerte kein plötzliches Abscheren aller Rippen und Versagen der gesamten durch den Bewehrungsstab zur Verfügung gestellten Bewehrung; vielmehr scheren zunächst nur die am wenigsten belastbaren Rippen höchster Ordnung ab. Dadurch reduziert sich die verbleibende Kontaktfläche des Bewehrungsstabs mit den Betonkonsolen, erhöht sich der Schlupf zwischen Stab und Beton und führt zu Traglastreserven. Erst wenn die Belastung steigt – beispielsweise wenn die Betonfestigkeit im Laufe der Zeit zunimmt – tritt bei Überschreiten des entsprechenden Schwellwertes ein Abscheren der Rippen mit der nächst niedrigeren Ordnung ein.By the order system according to the invention various Ribbed properties - unlike the bars of the prior art - when certain Load thresholds no sudden shearing off all Ribs and failure of the whole by the reinforcing bar available provided reinforcement; Rather, only the first scissors least resilient ribs of highest order. Thereby reduces the remaining contact surface of the reinforcing bar with the concrete brackets, the slip between bar increases and concrete and leads to load-bearing reserves. Only when the Load increases - for example, when the concrete strength increases over time - occurs when crossing the corresponding threshold, a shearing off of the ribs with the next lower order.

Des Weiteren kann eine Rippengeometrie für eine Hochlastrippe zur Verfügung gestellt werden, die auch bei Beton mit höchster Festigkeit verwendet werden kann und nicht zu einem Rippenversagen der Bewehrung führt, sondern allenfalls zu einem Versagen der Betonkonsole zwischen den Rippen. Während Rippen mit niedriger Festigkeit einen guten Verbund im normalen Beton gewährleisten, sorgen die Hochfestrippen auch bei stark nachhärtendem Beton oder Beton mit Überfestigkeit für eine Mindestverbundfestigkeit.Of Furthermore, a rib geometry for a high-load rib be made available, which is also the highest in concrete Strength can be used and not to a rib failure Reinforcement leads, but at best to a failure the concrete console between the ribs. While ripping with low strength ensure a good bond in normal concrete, The high-strength ribs also ensure a strong after-hardening Concrete or concrete with overstrength for a minimum composite strength.

Schließlich lassen sich Rippen verschiedener Ordnung in einer Mehrstufenrippe zusammenführen, die diskrete Winkelsprünge oder kontinuierliche Winkeländerungen aufweisen kann. Hierbei werden also unterschiedliche Rippenei genschaften miteinander kombiniert, wobei wiederum die Rippen höherer Ordnung eine geringere Scherfestigkeit aufweisen und früher versagen als die Rippen niedrigerer Ordnung.After all can be ribs of different order in a multi-stage rib merge, the discrete angle jumps or can have continuous angle changes. in this connection So different ribbed properties are combined, again, the higher-order ribs are less Shear strength and fail earlier than the ribs lower order.

Für die Herstellung eines solchen erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs bietet sich neben den herkömmlichen Verfahren (wie z. B. Einformen der Rippen während des Pultrusionsprozesses) auch ein Einfräsen der Rippengeometrie in die ausgehärteten Bewehrungsstäbe an, wodurch sich ohne großen Aufwand unterschiedlichste geometrische Eigenschaften erzielen lassen. Hierbei kann das Grundprofil des Bewehrungsstabs auch abweichend von einer Kreisform einen ovalen, viereckigen, sternförmigen etc. Querschnitt aufweisen. Ebenso kann der Fräsvorgang kreisförmig oder oval, zentrisch oder exzentrisch erfolgen. Durch Kombination aus Grundprofil des Bewehrungsstabs und Fräsvorgang lassen sich mit einfachsten Mitteln unterschiedliche geometrische Eigenschaften erzielen und damit verschiedene Rippenfestigkeiten darstellen.For the production of such an inventive Reinforcing bar is in addition to the conventional methods (such as shaping the ribs during the pultrusion process) also a milling of the rib geometry in the cured Reinforcing rods, resulting in no great effort can achieve a wide variety of geometric properties. in this connection the basic profile of the reinforcing rod can deviate from a Circular shape an oval, quadrangular, star-shaped etc. Have cross-section. Likewise, the milling process can be circular or oval, centric or eccentric. By combination from basic profile of the reinforcing bar and milling process different geometric properties with the simplest means achieve and thus represent different rib strengths.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung; hierbei zeigenFurther Features and advantages of the present invention will become apparent the following description of various embodiments based on the drawing; show here

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs
in Seitenansicht – in 1a),
im Vertikalschnitt – in 1b),
im Horizontalschnitt entlang A-A aus 1a) – in 1c),
im Horizontalschnitt entlang B-B aus 1a) – in 1d),
das Detail A aus 1b) – in 1e),
das Detail B aus 1b) – in 1f) und
in perspektivischer Seitenansicht – in 1g); 1 a first embodiment of a reinforcing rod according to the invention
in side view - in 1a) .
in vertical section - in 1b) .
in horizontal section along AA 1a) - in 1c) .
in horizontal section along BB 1a) - in 1d) .
the detail A off 1b) - in 1e) .
the detail B off 1b) - in 1f) and
in perspective side view - in 1g) ;

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs in Seitenansicht – in 2a) – und in perspektivischer Seitenansicht – in 2b); 2 a second embodiment of a reinforcing rod according to the invention in side view - in 2a) - and in perspective side view - in 2 B) ;

3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs in Seitenansicht – in 3a) – und in perspektivischer Seitenansicht – in 3b); 3 a third embodiment of a reinforcing rod according to the invention in side view - in 3a) - and in perspective side view - in 3b) ;

4 auszugsweise einen Vertikalschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs; 4 extracts a vertical section through a fourth embodiment of a reinforcing bar according to the invention;

5 auszugsweise einen Vertikalschnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs; 5 excerpts a vertical section through a fifth embodiment of a reinforcing rod according to the invention;

6 auszugsweise einen Vertikalschnitt durch eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs; und 6 excerpts a vertical section through a sixth embodiment of a reinforcing rod according to the invention; and

7 auszugsweise einen Vertikalschnitt durch eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs. 7 excerpts a vertical section through a seventh embodiment of a reinforcing rod according to the invention.

In den 1a) und 1b) ist ein Bewehrungsstab 1 zu erkennen mit zwei einander überlagerten Rippenarten. Hierbei besteht der Bewehrungsstab 1 aus einer zylinderförmigen Grundform mit kreisförmigem Querschnitt, von der sich ausgehend erste Vertiefungen 2 und zweite Vertiefungen 3 nach radial innen erstrecken, wodurch sie einander überlappende Rippen 4, 5 bilden. Die Vertiefungen 2, 3 sind gegenläufig zueinander angeordnet, das heißt, die eine Vertiefung läuft rechtsgängig und die andere Vertiefung linksgängig entlang des Bewehrungsstabs schraubengangförmig um diesen herum. Die Vertiefungen 2 sind dabei tiefer ausgebildet als die Vertiefungen 3. Die Vertiefungen 2 belassen zwischen sich jeweils Rippen 4 (vielmehr eine schraubengangförmig umlaufende zusammenhängende Rippe 4); in entsprechender Weise belassen die Vertiefungen 3 zwischen sich Vertiefungen 5, die sich aufgrund der gegenseitigen Überlappung der Vertiefungen teilweise auch mit den Rippen 4 überlappt.In the 1a) and 1b) is a rebar 1 recognizable with two superimposed ribs. Here is the reinforcing rod 1 from a cylindrical basic shape with a circular cross-section, starting from the first recesses 2 and second wells 3 extend radially inwards, creating overlapping ribs 4 . 5 form. The wells 2 . 3 are arranged in opposite directions to each other, that is, the one recess runs right-handed and the other recess left-handed along the reinforcing rod helically around it. The wells 2 are formed deeper than the depressions 3 , The wells 2 leave between each ribs 4 (rather, a helical circumferential contiguous rib 4 ); in a similar way leave the wells 3 between themselves depressions 5 , which partly due to the mutual overlap of the wells with the ribs 4 overlaps.

In 1b) ist die Oberfläche des erfindungsgemäßen Bewehrungsstabs aus dem Vertikalschnitt erkennbar mit dem Stabdurchmesser d₂ im Bereich der Vertiefung 2 und dem Stabdurchmesser d₃ im Bereich der Vertiefung 3. Auch zwei Details A, B, die in den 1e) und 1f) dargestellt sind, verdeutlichen die unterschiedlichen Rippen- bzw. Vertiefungsformen: Beide Vertiefungen weisen die gleichen Flankenwinkel α und die gleichen Krümmungsradien R₁ im Übergangsbereich zwischen Vertiefungsgrund 2a, 3a und Rippenflanken 2b, 3b auf. Lediglich die Rippentiefe t₂, t₃ und die Vertiefungsbreiten b₂, b₃ sind ebenso unterschiedlich wie die Rippenteilungen T₂, T₃ (siehe 1a)).In 1b) is the surface of the reinforcing rod according to the invention from the vertical section recognizable with the rod diameter d ₂ in the region of the recess 2 and the rod diameter d ₃ in the region of the depression 3 , Also two details A, B, which in the 1e) and 1f) The two different recesses have the same flank angles α and the same radii of curvature R ₁ in the transition region between recess bottom 2a . 3a and rib sides 2 B . 3b on. Only the rib depths t ₂ , t ₃ and the recess widths b ₂ , b ₃ are just as different as the rib pitches T ₂ , T ₃ (see FIG 1a) ).

Sieht man sich den Horizontalschnitt in den 1c) und 1d) an, so kann man erkennen, dass die Vertiefungen 2, 3 bzw. Rippen 4, 5 insgesamt eine inhomogene Oberfläche des Bewehrungsstabs 1 ergeben, die dafür verantwortlich ist, dass unterschiedliche Bereiche unterschiedliche Scherbelastbarkeiten aufweisen und somit insgesamt die Belastbarkeit des Bewehrungsstabs verbessert werden kann.If you look at the horizontal section in the 1c) and 1d) On, it can be seen that the wells 2 . 3 or ribs 4 . 5 Overall, an inhomogeneous surface of the reinforcing bar 1 which is responsible for the fact that different areas have different shear loads and thus overall resilience of the reinforcing bar can be improved.

Die 2a) und 2b) zeigen einen alternativen Bewehrungsstab 21 mit Vertiefungen 22, 23, die gleichsinnig schraubengangförmig entlang des Bewehrungsstabs 21 verlaufen und unterschiedliche Steigungen aufweisen. Auch hierdurch lassen sich Rippen mit unterschiedlichen geometrischen Eigenschaften herstellen, die unterschiedliche Scherbeanspruchungen am Rippengrund aufweisen.The 2a) and 2 B) show an alternative reinforcing bar 21 with depressions 22 . 23 in the same direction helical along the reinforcing bar 21 run and have different slopes. This also makes it possible to produce ribs with different geometric properties, which have different shear stresses on the ribbed bottom.

In den 3a) und 3b) ist ein Bewehrungsstab 31 gezeigt, bei dem Rippen mit unterschiedlichen geometrischen Eigenschaften ineinander übergehen: Während die Rippenteilung T₄, also der Abstand zwischen benachbarten Schraubengängen der schraubengangförmig umlaufenden Rippe über den gesamten Bewehrungsstab gleich ist, ändert sich jedoch die Tiefe t₄, t₅ der Vertiefung 22 über die axiale Länge des Stabs. Hierdurch gehen quasi Rippen 24, 25 mit unterschiedlichen geometrischen Eigenschaften kontinuierlich und stufenlos ineinander über und weisen aufgrund der unterschiedlichen Rippentiefe t₄, t₅ entsprechend unterschiedliche Belastbarkeiten auf.In the 3a) and 3b) is a rebar 31 shown in the ribs with different geometric properties into each other: While the rib pitch T ₄ , so the distance between adjacent Schraubengän However, the depth t ₄ , t _{5 of} the recess changes in the direction of the spiral-shaped circumferential rib over the entire reinforcing bar 22 over the axial length of the rod. This is almost ribs 24 . 25 with different geometric properties continuously and continuously into each other and have due to the different rib depth t ₄ , t ₅ correspondingly different load capacities.

Anhand der 4 bis 7 lässt sich die Systematik der Rippengestaltungen verdeutlichen: So zeigt 4 einen Bewehrungsstab 41 mit einer Rippe 42 erster Ordnung und eine Vertiefung 43 mit einer Rippentiefe t₄₂, einem Flankenneigungswinkel α, einer Teilung T₄₂, die sich zusammensetzt aus der Rippenbreite B₄₂ zuzüglich des Abstands b₄₂ zwischen zwei benachbarten Rippen.Based on 4 to 7 can illustrate the system of rib designs: So shows 4 a reinforcing bar 41 with a rib 42 first order and a deepening 43 with a rib depth t ₄₂ , a slope angle α, a pitch T ₄₂ , which is composed of the rib width B ₄₂ plus the distance b ₄₂ between two adjacent ribs.

In 5 ist nun bei einem Bewehrungsstab 51 einer der Rippe 42 erster Ordnung aus 4 entsprechenden Rippe sowie einer der Vertiefung 43 aus 4 entsprechenden Vertiefung eine schmalere Rippe 52 zweiter Ordnung sowie schmalere Vertiefungen 53 überlagert, die zusammen mit der Rippe erster Ordnung ein Ordnungssystem bilden aus schmalen Rippen höherer Ordnung 52, 54, 55, 56 und einer breiten Rippe 57 niedrigerer Ordnung, die die schmalen Rippen trägt. Es ist unschwer erkennbar, dass in einem Belastungs fall die schmalen Rippen schneller abscheren und dass aber bei deren Abscheren die breite Rippe 57 immer noch einen Verbund mit dem den Bewehrungsstab umgebenden Beton eingeht und somit der Stab 51 nicht plötzlich in allen Verankerungsabschnitten gleichzeitig versagt.In 5 is now at a rebar 51 one of the rib 42 first order 4 corresponding rib and one of the recess 43 out 4 corresponding recess a narrower rib 52 second order and narrower depressions 53 superimposed, which together with the first-order rib form an order system consisting of narrow ribs of higher order 52 . 54 . 55 . 56 and a broad rib 57 lower order, which carries the narrow ribs. It is easy to see that in a load case, the narrow ribs shave faster and but when they shearing the broad rib 57 still forms a bond with the concrete surrounding the reinforcing rod and thus the rod 51 not suddenly failed in all anchoring sections simultaneously.

6 und 7 zeigen schließlich noch bei Bewehrungsstäben 61, 71 Mehrstufenrippen 62, 72, die ebenfalls das Ergebnis der Überlagerung mehrerer Rippen sind, wobei die Rippenteilbereiche 62a, 62b, 62c unterschiedliche Flankenneigungen α₀, α₁ und α₂ und unterschiedliche Rippenbreiten B₀, B₁, B₂ aufweisen. Hingegen ist bei der Mehrstufenrippe 72 aus 7 der Übergang zwischen den Teilbereichen der Rippe kontinuierlich mit kontinuierlicher Breiten- und Winkeländerung. 6 and 7 finally show at rebars 61 . 71 Multistep ribs 62 . 72 , which are also the result of the superposition of several ribs, the rib sections 62a . 62b . 62c have different edge slopes α ₀ , α ₁ and α ₂ and different rib widths B ₀ , B ₁ , B ₂ . By contrast, the multi-stage rib is 72 out 7 the transition between the sections of the rib continuously with continuous width and angle change.

Auch die Mehrstufenrippen führen dazu, dass im Zweifel zunächst die schmalste Teilrippe 62c früher abschert als die breiteste Teilrippe 62a und somit ebenfalls für eine Verbesserung der Belastbarkeit des zugehörigen Bewehrungsstabs 61 sorgt.The multi-step ribs also lead to the narrowest part rib in case of doubt 62c shears earlier than the widest part rib 62a and thus also for an improvement in the load capacity of the associated rebar 61 provides.

Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, durch Ausbildung von Rippen mit unterschiedlichen geometrischen und/oder Materialeigenschaften das Verbundverhalten von faserverstärkten Kunststoffbewehrungsstäben zu verbessern, deren Anwendungsverhalten im Belastungsfall zu optimieren und somit solche Kunststoffbewehrungsstäbe weiteren Anwendungsmöglichkeiten zugänglich zu machen. Es wird demnach ein Bewehrungsstab aus faserverstärktem Kunststoff zur Verfügung gestellt, der den Rissabstand und die Rissbreite im den Bewehrungsstab umgebenden Beton reduzieren hilft, was zu den beschriebenen Vorteilen führt.In summary the present invention provides the advantage, by training of Ribs with different geometric and / or material properties the bonding behavior of fiber reinforced plastic rebars to improve their application behavior in case of load optimization and thus such plastic reinforcing rods further applications to make accessible. It will therefore be a rebar made of fiber-reinforced plastic available put the crack gap and the crack width in the reinforcing bar reducing surrounding concrete helps, leading to the advantages described leads.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10121021 A [0002]
- DE 10121021 [0002]

Claims

Reinforcing bar of fiber-reinforced plastic, provided on its peripheral surface with a radially outwardly projecting profiling in the form of at least over part of the circumference extending ribs, characterized in that the reinforcing rod ribs ( 4 . 5 . 42 . 52 . 54 . 55 . 56 . 57 . 62 . 72 ) having different geometric and / or material properties.

Reinforcing bar according to at least claim 1, characterized in that the ribs ( 4 . 5 . 42 . 52 . 54 . 55 . 56 . 57 . 62 . 72 ) are formed with different geometric and / or material properties so that they have a different shear stress on the ribbed bottom.

Reinforcing bar according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ribs ( 4 . 5 . 42 . 52 . 54 . 55 . 56 . 57 . 62 . 72 ) with different geometric and / or material properties adjacent to each other are arranged on the reinforcing bar, adjacent to each other and / or overlap each other.

Reinforcing bar according to at least one of the preceding claims, characterized in that the geometric and / or material properties of the ribs ( 4 . 5 . 42 . 52 . 54 . 55 . 56 . 57 . 62 . 72 ) over the axial length of the reinforcing bar ( 1 . 21 . 31 . 41 . 51 . 61 . 71 ) and / or its circumference are formed in several stages.

Reinforcing bar according to at least one of the preceding claims, characterized in that the different selectable geometric properties of the ribs ( 4 . 5 . 42 . 52 . 55 . 56 . 57 . 62 . 72 ) Rib height (t), rib distance (b), rib pitch (T), inclination angle (α) of the rib flanks and / or rib shape.

Reinforcing bar according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the different Material properties of the ribs different fiber content, different materials of reinforcing bar and / or fibers and / or different fiber orientations.

Reinforcing bar according to at least one of the preceding claims, characterized in that ribs ( 62a . 62b . 62c ) to a radially extending on each other multi-stage rib ( 62 ) are summarized.