DE4240968C1

DE4240968C1 - Multi-part steel rod, in particular concrete reinforcement rod, tension rod or the like

Info

Publication number: DE4240968C1
Application number: DE4240968A
Authority: DE
Inventors: Max Dipl Ing Aicher
Original assignee: Stahlwerk Annahuette Max Aicher & Co Kg 83404 Ainring De GmbH
Current assignee: Stahlwerk Annahuette Max Aicher & Co Kg 83404 Ainring De GmbH
Priority date: 1992-12-05
Filing date: 1992-12-05
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2012-12-06
Also published as: HU9303455D0; SK136293A3; PL301222A1; CZ263493A3; EP0601426A1; ATE138441T1; DE59302684D1; HUT68318A; EP0601426B1

Abstract

A multipart steel bar, in particular a concrete-reinforcing bar, comprises two identical bar pieces (2, 3) which have an approximately oval cross-section and a thread-like, corrugated profiling (10) on the curved side surfaces. The bar pieces (2, 3) are arranged such that they are parallel to one another and make contact with one another in the longitudinal direction in such a manner that a corrugation peak of one bar piece (2) comes to lie in a corrugation valley of the other bar piece (3), said bar pieces (2, 3) forming an overall cross-section with a circular envelope. At least over sub-regions of their length, the bar pieces (2, 3) are fixed by an enclosing device (14) which prevents the bar pieces from separating from one another under loading and may exhibit a corresponding internal thread. The reinforcing bar thus forms a reinforcing element which, although it can be handled as a single-part system, is a multipart element, in the case of which the bar pieces, as a result of the profiling on their inner contact surface, undergo a mutual positively locking connection over their entire length, this permitting, in the installed state, a redundancy of the reinforcing elements which has been unknown in the building industry hitherto. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Stahlstab, insbesondere Betonbewehrungsstab, Spannstab oder dergleichen.The invention relates to a multi-part steel rod, especially concrete reinforcement bar, tie rod or the like.

Bewehrungselemente im Bauwesen, wie z. B. schlaffe Bewehrungen für Stahlbeton, Spannglieder für Spannbeton, Zugglieder für Erd- und Felsanker usw. bestehen aus ein- oder mehrteiligen Systemen, wie z. B. Einzelstäben oder Bündeln aus mehreren Einzelelementen. Üblicherweise werden diese Systeme je nach Verwendungszweck nebeneinander verwendet. Bewehrungselemente für Stahlbeton bestehen in der Regel aus einzelnen Stahlstäben. Spannglieder können beispielsweise aus jeweils einem warmgewalzten Stahlstab bestehen, der zur Sicherung seiner Längsbeweglichkeit zum Vorspannen gegen den erhärteten Beton in einem Hüllrohr angeordnet und nachträglich durch Injizieren von Zementleim in Verbund mit dem betreffenden Bauteil gebracht wird. Spannbündel aus mehreren Einzelelementen, wie z. B. Stahldrähten oder Stahldrahtlitzen werden ebenfalls in Hüllrohren verlegt, um ihre Längsbeweglichkeit zu sichern, die aus Gründen des Korrosionsschutzes nachträglich mit einer Korrosionsschutzmasse oder auch mit Zementmörtel injiziert werden.Reinforcement elements in construction, such as B. sagging Reinforcements for reinforced concrete, tendons for prestressed concrete, Tension members for ground and rock anchors etc. consist of or multi-part systems, such as. B. single bars or Bundle of several individual elements. Usually these systems side by side depending on the intended use used. Reinforcement elements for reinforced concrete exist in the Usually from individual steel bars. Tendons can for example from a hot-rolled steel rod exist to secure its longitudinal mobility to Prestressing against the hardened concrete in a cladding tube arranged and subsequently by injecting cement paste is brought together with the component in question. Tension bundle from several individual elements, such as. B. Steel wires or steel wire strands are also in Cladding tubes laid to ensure their longitudinal mobility, for reasons of corrosion protection a corrosion protection compound or with cement mortar be injected.

Einteilige Systeme, wie z. B. Stahlstäbe, haben den Vorteil, daß sie mit Schraubgewinde versehen und so durch Aufschrauben von Verankerungskörpern unmittelbar verankert oder durch Muffen verlängert werden können. Bei mehrteiligen Systemen, wie z. B. Litzenbündeln, werden zur Verankerung üblicherweise Keilverankerungen verwendet, wobei entweder jedes Element einzeln oder alle Elemente gemeinsam gespannt und verankert werden können.One-piece systems, such as B. steel rods have the advantage that they have screw threads and so through Screwing on anchor bodies anchored immediately or can be extended by sleeves. For multi-part Systems such as B. bundles of strands are used for anchoring commonly used wedge anchors, either each element individually or all elements clamped together and can be anchored.

Die Sicherheit von Bauwerken aus Stahl- oder Spannbeton hängt ganz wesentlich vom Bestand der Bewehrungselemente ab. Der die Bewehrungselemente umhüllende Beton, bei Spanngliedern der die Spannkanäle zur Herstellung eines nachträglichen Verbundes ausfüllende Zementmörtel, wirkt zwar korrosionsverhindernd. Gleichwohl liegen diese Bewehrungen unzugänglich und deshalb unkontrollierbar, wenn sie sich im Verbund mit dem betreffenden Bauteil befinden, auch nicht auswechselbar innerhalb des Bauwerks, so daß etwaige, den Bestand gefährdende Schäden, z. B. durch Korrosion, von außen nicht feststellbar sind. Zur Gewährleistung der Sicherheit behilft man sich deshalb damit, bei der Bemessung der Bewehrungseinlagen bzw. bei der Festsetzung der zulässigen Spannungen einen Sicherheitszuschlag in Ansatz zu bringen. Gleichwohl begegnen einteilige Systeme vor allem bei den Baubehörden immer stärkerer Skepsis, weil beim Versagen eines solchen Systems sofort das gesamte System ausfällt. Fällt demgegenüber bei mehrteiligen Systemen, z. B. einem Bündelspannglied, ein Element aus, können die übrigen Elemente die Sicherheit weiter gewährleisten.The security of structures made of reinforced or prestressed concrete depends essentially on the existence of the reinforcement elements. The concrete enveloping the reinforcement elements, at Tendons of the tension channels to produce a cement mortar filling afterwards, works to prevent corrosion. Nevertheless, these are Reinforcements inaccessible and therefore uncontrollable if they are connected to the component in question, also not interchangeable within the structure, so that any damage to the existence, e.g. B. by Corrosion that cannot be determined from the outside. For One therefore helps to ensure security with it, in the design of the reinforcement inserts or in the Setting the allowable voltages one Approach security surcharge. Nevertheless encounter one-piece systems especially with the building authorities increasing skepticism because of the failure of one Systems immediately the entire system fails. Falls in contrast with multi-part systems, e.g. B. one Bundle tendon, one element, the rest Elements that further ensure security.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem einteiligen System, wie es beispielsweise einem Stahlstab entspricht, eine größere Sicherheit gegen Versagen des gesamten Systems zu erreichen.Against this background, the object of the invention underlying a one-piece system like this for example corresponds to a steel rod, a larger one To achieve security against failure of the entire system.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination.To solve this problem, the im Claim 1 specified combination of features.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Subclaims.

Die Erfindung greift bei dieser Lösung teilweise zurück auf zwei an sich bekannte Gestaltungen. So ist einerseits ein warmgewalzter Betonbewehrungs- oder Ankerstab bekannt, der aus zwei oder mehr parallel zueinander verlaufenden und sich zu einem Gesamtquerschnitt mit kreisförmiger Umhüllender ergänzenden Teilstäben besteht, die auch ovalen Querschnitt haben können, und bei dem jeweils an der Außenfläche des Gesamtstabes eine für den Eingriff von Verankerungsmitteln geeignete gewindeartige Rippung angeordnet ist (DE-AS 18 13 627). Zwei oder mehr Einzelelemente sind so zu einem wie ein einteiliges System handhabbaren System verbunden. An den inneren Berührungsflächen der Teilstäbe sind Schrägrippen angeordnet; durch diese soll erreicht werden, daß die Teilstäbe beim nachträglichen Verpressen mit Mörtel vollständig von Verpreßmaterial umschlossen werden.In this solution, the invention partly takes up two designs known per se. So on the one hand hot-rolled concrete reinforcement or anchor rod known of two or more parallel and each other to a total cross section with a circular envelope complementary sub-bars, which also have an oval cross-section can have, and in each case on the outer surface of the Total rod one for the engagement of anchoring means suitable thread-like ribbing is arranged (DE-AS 18 13 627). Two or more individual elements are thus one connected like a one-piece system manageable system. At the inner contact surfaces of the partial rods Helical ribs arranged; through this should be achieved that the partial bars when grouting with mortar be completely enclosed by grouting material.

Weiterhin ist ein Betonbewehrungsstab mit warmgewalzten, schraubenlinienförmig verlaufenden Rippen bekannt, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Stabumfanges angeordnet sind und Teile eines Gewindes bilden, wobei der Längsschnitt des Stabes im Bereich der Rippen einen regelmäßigen glatten wellenförmigen Verlauf zeigt, in dem die Wellenberge die Rippen und die zwischen den Rippen gelegenen Wellentäler Mulden in dem ansonsten kreisförmigen Kernquerschnitt bilden (DE 35 17 638 C2). Die Vorteile dieses Bewehrungsstabes liegen vor allem im Herstellungsverfahren. Die flachen Mulden sollen beim Walzen als Druckstellen wirken, durch die die Gewinderippen leichter und vor allem gleichmäßiger mit Material ausgefüllt werden können. Das Auffüllen der Rippen beim Walzen soll außerdem durch die abgerundete Form der Rippen begünstigt werden; außerdem ist die Querschnittsfläche des Stabes über dessen Länge praktisch konstant, was für den Walzvorgang ebenfalls vorteilhaft ist.Furthermore, a concrete reinforcement bar with hot-rolled, helical ribs known to the two opposite sides of the rod circumference are arranged and form parts of a thread, the Longitudinal section of the rod in the area of the ribs shows regular smooth undulating course in which the wave crests the ribs and those between the ribs located valleys troughs in the otherwise circular Form core cross-section (DE 35 17 638 C2). The advantages of this Reinforcement bars are mainly in the manufacturing process. The flat troughs are intended as pressure points during rolling act through which the threaded ribs lighter and above all can be filled more evenly with material. The Filling the ribs during rolling should also be done by the rounded shape of the ribs are favored; is also the cross-sectional area of the rod over its length practically constant, which also applies to the rolling process is advantageous.

Mit der Erfindung wird ein zwar mehrteiliges, aber wie ein einteiliges System handhabbares Bewehrungselement vorgeschlagen, bei dem die Teilelemente infolge der gewindeartigen Profilierung an ihrer inneren Berührungsflache über ihre gesamte Länge eine formschlüssige Verbindung miteinander eingehen, die im eingebauten Zustand erstmals eine im Bauwesen bislang unbekannte Redundanz der Bewehrungselemente ermöglicht. Durch den gleichmäßig wellenförmigen Verlauf der Profilierung fügen sich die Teilstäbe exakt aneinander, so daß eine Kraftübertragung von einem Element auf das andere Element gewährleistet ist, sofern beide Elemente gegen eine Trennung voneinander fixiert sind.The invention is a multi-part, but like a one-piece system manageable reinforcement element proposed in which the sub-elements as a result of thread-like profiling on its inner Contact surface over its entire length a positive Establish connection with each other when installed for the first time a redundancy of the Reinforcement elements enabled. Because of the even the wavy profile of the profile fit together Partial rods to each other exactly, so that a power transmission from one element to the other element is guaranteed provided both elements oppose separation from one another are fixed.

Diese Fixierung ist bei einem einbetonierten Bewehrungselement ohne weiteres durch den das Bewehrungselement umgebenden Beton gegeben. Bei einem Spannglied kann die Fixierung im normalen Verlauf durch ein Hüllrohr erreicht werden, das seinerseits einbetoniert und mit Zementmörtel injiziert wird; im Verankerungsbereich kann die Fixierung durch einen Verankerungskörper, allgemein als Mutter bezeichnet; erreicht werden, der ein der Profilierung der Teilstäbe entsprechendes durchgehendes Innengewinde aufweist. Um das zum Aufschrauben der Mutter erforderliche Spiel zu schaffen ist, bei dem Innengewinde der Mutter zweckmäßig die Länge der Wellenberge etwas kürzer und die Länge der Wellentäler etwas länger ausgebildet als die jeweils gleiche Länge der Wellenberge und Wellentäler der Teilstäbe.This fixation is in a concrete Reinforcement element easily by the Reinforcement element given surrounding concrete. At a Tendon can be fixed by a normal course Cladding tube can be reached, which in turn is concreted and is injected with cement mortar; in the anchoring area the fixation by an anchoring body, generally as Designated mother; be achieved by profiling one corresponding continuous thread of the partial rods having. To do what is necessary to screw on the nut Clearance is created with the internal thread of the nut expediently the length of the wave crests somewhat shorter and the length of the troughs is somewhat longer than the same length of the wave crests and Wave valleys of the partial bars.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described with reference to the drawing explained. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen aus zwei Teilstäben bestehenden Stahlstab gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a cross section through a two-part rods steel rod according to the invention

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stahlstab im Bereich einer Mutter, Fig. 2 is a longitudinal section through the steel bar in the area of a nut,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 3 shows a cross section along the line III-III in Fig. 2 and

Fig. 4 den Profilverlauf an der Oberfläche eines Teilstabes und an der Innenseite der Mutter in auseinandergezogener vergrößerter Darstellung. Fig. 4 shows the profile profile on the surface of a partial rod and on the inside of the nut in an exploded enlarged view.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Stahlstab 1 besteht aus zwei Teilstäben 2 und 3, die jeweils gleich ausgebildet sind. Die Teilstäbe 2 und 3 besitzen, wie Fig. 1 erkennen läßt, im wesentlichen ovalen Querschnitt mit zwei einander gegenüberliegenden gekrümmten Außenflächen 4 und 5 bzw. 6 und 7 und geraden Stirnflächen 8 bzw. 9.The steel rod 1 shown in FIGS . 1 to 3 consists of two partial rods 2 and 3 , which are each of the same design. The part of the bars 2 and 3 have, as shown in FIG. 1 reveals substantially oval cross-section having two opposite curved outer surfaces 4 and 5 or 6 and 7 and straight end faces 8 and 9 respectively.

Im Bereich der gekrümmten Außenflächen 4 und 5 bzw. 6 und 7 sind die Teilstäbe 2 und 3 mit einer wellenförmigen Profilierung 10 versehen, die Wellenberge 11 und dazwischenliegende Wellentäter 12 bildet (Fig. 1 und Fig. 4). Die wellenförmige Profilierung 10 folgt zweckmäßig einer Sinuslinie, bei der sich die Wellenberge 11 über den - gestrichelt angedeuteten - ursprünglichen Umfang 13 des Stabkerns erheben und die Wellentäler 12 Mulden unterhalb des Umfangs 13 des Stabkerns bilden. Die Profilierung 10 ist gleichmäßig; die Länge l der Wellenberge 11 und der Wellentäler 12 ist gleich. Die Profilierung 10 folgt einer Schraubenlinie, so daß die Wellenberge 11 Rippen und die Wellentäler 12 Kehlen eines schraubbaren Gewindes bilden.In the region of the curved outer surfaces 4 and 5 or 6 and 7, the part rods are provided with a wave-shaped profile 10 2 and 3, the wave crests 11 and intermediate shaft 12 forms perpetrator (Fig. 1 and Fig. 4). The wave-shaped profiling 10 advantageously follows a sine curve, the wave peaks 11 in the via - indicated by dashed lines - initial circumference 13 raise the bar core and the wave valleys 12 form troughs beneath the perimeter 13 of the bar core. The profile 10 is uniform; the length l of the wave crests 11 and the wave troughs 12 is the same. The profiling 10 follows a helical line, so that the wave crests 11 ribs and the wave troughs 12 fillets of a screwable thread.

Die beiden Teilstäbe 2 und 3 sind, wie vor allem Fig. 2 erkennen läßt, mit ihren nach innen gerichteten Außenflächen 5 und 6 einander berührend dicht aneinander gelegt, so daß die Wellenberge 11 eines Teilstabes 2 bzw. 3 genau in die Wellentäler 12 des benachbarten Teilstabes 3 bzw. 2 passen und umgekehrt. Die beiden Teilstäbe 2 und 3 sind so in axialer Richtung formschlüssig miteinander verzahnt.The two partial bars 2 and 3 are, as can be seen above all from Fig. 2, with their inwardly facing outer surfaces 5 and 6 touching each other so that they lie close together, so that the crests 11 of a partial bar 2 or 3 exactly into the troughs 12 of the adjacent one Sub-bar 3 or 2 fit and vice versa. The two partial bars 2 and 3 are thus positively interlocked with one another in the axial direction.

Dieser Formschluß läßt sich allerdings nur aufrecht erhalten, solange gewährleistet ist, daß die Teilstäbe 2 und 3 sich zum Beispiel bei unterschiedlichen Axialkräften nicht aus dem Formschluß voneinander lösen können. Dies wird durch eine ringförmige Umschließung erreicht, die in dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Mutter 14 besteht, die ein der gewindeartigen Profilierung 10 der Stäbe 2 und 3 entsprechendes Innengewinde 15 aufweist. Die Mutter 14 steht hier beispielhaft für einen beispielsweise gegen eine Widerlagerplatte abstützbaren Verankerungskörper ebenso wie für ein an beliebigen Stellen entlang der Länge des Stahlstabes 1 angeordnetes Umschließungselement oder ein Verbindungselement, z. B. eine Muffe.However, this positive locking can only be maintained as long as it is ensured that the partial rods 2 and 3 cannot separate from the positive locking, for example with different axial forces. This is achieved by an annular enclosure which, in the embodiment shown in FIGS . 2 and 3, consists of a nut 14 which has an internal thread 15 corresponding to the thread-like profile 10 of the bars 2 and 3 . The nut 14 stands here, for example, for an anchoring body that can be supported, for example, against an abutment plate, as well as for an encircling element or a connecting element, for example, arranged at any point along the length of the steel rod 1 . B. a sleeve.

Die Profilierung des Innengewindes 15 der Mutter 14 besitzt die gleiche Steigung s wie die Profilierung 10 der Teilstäbe 2 und 3, nur ist infolge des unterschiedlichen Durchmessers des durch die Profilierungen 10 gebildeten Gewindes bzw. des Innengewindes 15 die Neigung der Gewindegänge zur Längsachse des Stahlstabes 1 bei den Teilstäben 2 und 3 größer als bei der Mutter 14.The profiling of the internal thread 15 of the nut 14 has the same pitch s as the profiling 10 of the partial rods 2 and 3 , only due to the different diameter of the thread formed by the profiling 10 or the internal thread 15, the inclination of the threads to the longitudinal axis of the steel rod 1 for the partial bars 2 and 3 larger than for the nut 14 .

Die Profilierung des Innengewindes 15 an der Innenseite der Mutter 14 folgt grundsätzlich der Profilierung 10 an den Außenflächen 4, 5 bzw. 6, 7 der Teilstäbe 2 und 3. Um genügend Spiel zum Aufschrauben der Mutter 14 zu erreichen, ist - bei gleicher Gewindetiefe - die zwischen den Wendepunkten gemessene Länge l₁ der Wellenberge 16 geringer und die Länge l₂ der Wellentäler 17 größer als die entsprechende, jeweils gleiche Länge l der Stäbe 2 und 3.The profiling of the internal thread 15 on the inside of the nut 14 basically follows the profiling 10 on the outer surfaces 4 , 5 and 6 , 7 of the partial rods 2 and 3 . In order to achieve sufficient play for screwing on the nut 14 , the length l _{1 of} the wave crests 16 measured between the turning points is less and the length l _{2 of} the wave troughs 17 is greater than the corresponding, corresponding length l of the rods 2 and, with the same thread depth 3rd

Claims

1. Multi-part steel rod, in particular concrete reinforcement rod, tie rod or the like, with the following features:

a) the steel rod ( 1 ) consists of two identically designed partial rods ( 2 , 3 ) with an approximately oval cross-section and thread-like profiling ( 10 ) on the curved outer surfaces ( 4 , 5 , 6 , 7 ),
b) the profiling ( 10 ) of the partial rods ( 2 , 3 ) shows in longitudinal section along an axial plane a uniform wave-like course, in which the wave crests ( 11 ) and the wave troughs ( 12 ) each have the same length ( 1 ),
c) the partial bars ( 2 , 3 ) are arranged parallel to each other and touching each other in the longitudinal direction so that a wave crest ( 11 ) of one partial bar ( 2 or 3 ) into a trough ( 12 ) of the other partial bar ( 3 or 2 ) comes to rest and that they form an overall cross-section with a circular envelope, whereby
d) the radius of curvature of the outer surfaces ( 4 , 5 , 6 , 7 ) of the partial rods ( 2 , 3 ) corresponds to the radius of the envelope and
e) the partial bars ( 2 , 3 ) are fixed at least over partial areas of their length by an enclosure preventing separation of the partial bars from one another.

2. Steel rod according to claim 1, characterized in that the wave crests ( 11 ) of the partial rods ( 2 , 3 ) threaded ribs and the troughs ( 12 ) form fillets and that the enclosure consists of a nut ( 14 ) provided with a corresponding internal thread ( 15 ). consists.

3. Steel rod according to claim 2, characterized in that the internal thread ( 15 ) of the nut ( 14 ) is designed such that, with the same pitch (s), the length (l ₁ ) of the wave crests ( 16 ) is shorter and the length (l ₂ ) the wave troughs ( 17 ) is longer than the same length (l) of the wave crests ( 11 ) and wave troughs ( 12 ) of the partial rods ( 2 or 3 ).