EP0077952A1

EP0077952A1 - Verfahren zum kraftschlüssigen Verbinden von Bewehrungsstäben im Stahlbetonbau

Info

Publication number: EP0077952A1
Application number: EP82109318A
Authority: EP
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. Knodel
Original assignee: Wayss and Freytag AG
Current assignee: Wayss and Freytag AG
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1983-05-04
Also published as: EP0077952B1; DE3141928C2; DE3141928A1

Abstract

Damit bei einer Muffenverbindung mit auf die Stäbe (17) aufgerolltem Gewinde (18, 19), bei der die Stabendgewinde im Auslaufbereich (16) einen teilweise konischen Kern aufweisen, auch die kritischen ersten Gewindegänge unmittelbar am Beginn des aufgerollten Gewindes voll mit der Muffe zum Eingriff gelangen, wird vorgeschlagen, im Bereich (16) des Gewindeauslaufs bei dem vor dem Aufrollen des Gewindes notwendigen Schälvorgang den Schäldurchmesser konisch zunehmend auszubilden und das Gewinde mit gegen das Gewindeende konisch wachsendem Außendurchmesser aufzurollen, wobei die Konizität des Stabendgewindes so begrenzt ist, daß eine mit konstantem oder einem mit geringerer Konizität als der des Stabes auslaufenden Gewindeinnendurchmesser ausgebildete Muffe beim Aufdrehen nicht aufreißt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kraftschlüssigen Verbinden von Bewehrungsstäben im Stahlbetonbau mittels einer Schraubmuffe und Stäben mit Stabendgewinden mit teilweise konischem Kern im Auslaufbereich, sowie auslaufendem aufgerolltem Gewinde, wobei die Muffe mit Gewalt so auf den Stab geschraubt wird, daß eine plastische Verformung im auslaufenden Gewindebereich eintritt.
Bei Schraubmuffenverbindungen von Bewersungsstäben im Stahlbetonbau ist es bekannt, die bei der Gewindeherstellung verwendeten Rollen mit einem Anlauf zu versehen und die Muffe mit konstant ausgebildetem Gewinde mit Gewalt auf das auslaufende Gewinde der Stäbe zu drehen, um damit eine Steigerung der Tragfähigkeit der Muffenverbindung zu erzielen. Bei den sonst üblichen Schraubverbindungen von Stäben mit nicht auslaufendem Gewinde darf die Tragfähigkeit nur mit dem Kernquerschnitt des Stabgewindes errechnet werden. Da der^* Kernquerschnitt naturgemäß wesentlich kleiner als der Querschnitt des vollen Stabes ist, bedeutet dies, daß im Normalfall der gemuffte Stabquerschnitt nicht wirtschaftlich ausgenutzt werden kann. Beim eingangs beschriebenen Verfahren weist dagegen die Stabverbindung annähernd die gleiche Tragkraft auf wie der ungestoßene Stab. Während bei Belastung bis zum Bruch der Stahl außerhalb des gemufften Bereichs fließt, sich dabei längt und im gleichen Maße zusammenzieht, so daß der Stabquerschnitt immer kleiner wird, besteht im Gewindebereich ein Verbund zwischen Stab und Muffe, der das Fließen des Stabes unter der Muffe verhindert. Im Gewindebereich gibt es daher so lange keine Querschnittsverkleinerung des Stabes, wie der Verbund zwischen Muffe und Stab intakt bleibt. Versagt der Verbund im ersten Gewindegang der Muffe, setzt sich der Fließvorgang in den Gewindebereich hinein fort, weitere Gewindegänge geraten infolge der Querkontraktion des Stabes außer Eingriff und die Verbindung geht reißverschlußartig zu Bruch.
Die verschiedenen für Bewehrungsstäbe verwendeten Stahlsorten haben unterschiedliche.Fließeigenschaften. Will man Stahlsorten mit ungünstigem Fließverhalten für eine Muffung verwenden, muß dafür gesorgt werden, daß der erste Gewindegang der Muffe möglichst lange im Eingriff bleibt und der Fließvorgang am auslaufenden Gewinde des Stabes möglichst spät beginnt.
Bei dem bekannten Verfahren werden die Stäbe vor dem Aufrollen des Gewindes an ihren Enden mit konstantem Durchmesser geschält. Im Bereinh des auslaufenden Gewindes werden deshalb die Gewindespitzen beim Rollvorgang nicht voll ausgebildet. Damit sind jedoch die ersten Gewindegänge, denen eine überragende Bedeutung zukommt, nur unvollständig im Eingriff (Fig. 2).
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, den Gewindeauslauf der Stabendgewinde so auszubilden, daß auch die kritischen ersten Gewindegänge unmittelbar am Beginn des aufgerollten Gewindes voll mit der Muffe zum Eingriff gelangen, um so auch Stahl mit ungünstigem Fließverhalten ohne Minderung der Tragfähigkeit verbinden zu können.
Die Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst. Durch die konische Schälung im Gewindeauslauf bleibt in diesem Bereich mehr Material stehen, so daß beim nachfolgenden Rollvorgang auch die Gewindespitzen voll ausgebildet werden. Der konisch aufgeweitete Durchmesser des aufgerollten Gewindes im Stabendbereich bringt eine zusätzliche Verbesserung der Tragfähigkeit, wenn im nachfolgenden Arbeitsgang die Muffe unter Verformung in den Gewindegängen des Auslaufbereichs aufgedreht wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Rollenwerkzeug zur Herstellung des erfindungsgemäßen Stabendgewindes vorgeschlagen. Das Maß der Konizität des Außendurchmessers des Stabendgewindes wird durch die Dehnfähigkeit der Muffe begrenzt. Im Regelfall wird die Muffe ein konstantes Gewinde haben.
Die Tragfähigkeit der Muffenverbindung kann noch weiter verbessert werden, wenn die Konizität der Gewindeendes weiter vergrößert und das Muffengewinde an den Enden ebenfalls konisch ausgebildet wird. Der Gewinn an Tragfähigkeit muß bei dieser Lösung jedoch mit einer aufwendigeren Herstellung der Muffengewinde erkauft werden.
Zweckmäßig darf bei allen Muffenausführungen das Muffengewinde nur eine um so viel geringere Konizität besitzen, als es die Dehnfähigkeit der Muffe zuläßt, ohne aufzureißen.
Die Erfindung eröffnet vielfache Variationamöglichkeiten, die Schraubmuffenverbindung nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten den Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Stahlsorten anzupassen.
Die Erfindung wird durch 5 Figuren erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 ein Gewinderollwerkzeug 1 für ein Gewinde mit konstantem Durchmesser 2 und auslaufendem Gewindebereich 3,
Fig. 2 ein mit konstantem Durchmesser 4 geschältes Stabende 5, auf das mit einem Werkzeug 1 nach Fig. 1 ein Gewinde 6, 7 aufgerollt ist. Die Spitzen 8 der aufgerollten Gewindegänge im Auslaufbereich 7 sind nicht voll ausgebildet.
Fig. 3 ein mit konischer Aufweitung im Bereich 9 des auslaufenden Gewindes geschältes Stabende 10, auf das mit einem Werkzeug 1 nach Fig. 1 ein Gewinde 11, 12 aufgerollt ist. Die konische Aufweitung 9 ist so bestimmt, daß die Gewindespitzen im Bereich 12 voll ausgebildet sind.
Fig. 4 ein Gewinderollwerkzeug 13 mit nach Anspruch 2 auch konisch verjüngtem Rillenaujßendurchmesser 14 im Auslaufbereich 15.
Fig. 5 ein mit konischer Aufweitung im Bereich 16 des auslaufenden Gewindes geschältes Stabende 17, auf das mit einem Werkzeug 13 nach Fig. 4 ein Gewinde 18, 19 aufgerollt ist. Dem verjüngten Rillenaußendurchmesser 14 des Werkzeugs 13 entspricht ein Stabgewinde mit konisch wachsendem Außendurchmesser im Auslaufbereich 16.

Claims

1. Verfahren zum kraftschlüssigen Verbinden von Bewehrungsstäben im Stahlbetonbau mittels einer Schraubmuffe und Stäben mit Stabendgewinden mit teilweise konischem Kern im Auslaufbereich, sowie auslaufendem gerolltem Gewinde, wobei die Muffe mit Gewalt so auf den Stab geschraubt wird, daß eine plastische Verformung im auslaufenden Gewindebereich eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gewindeauslaufs bei dem vor dem Aufrollen des Gewindes notwendigen Schälvorgang der Schäldurchmesser konisch zunimmt und ein Gewinde mit gegen das Gewindeende konisch wachsendem Außendurchmesser aufgerollt wird, wobei die Konizität des Stabendgewindes auf ein solches Maß begrenzt ist, daß die mit konstantem Gewindeinnendurchmesser oder einem Gewinde geringerer Konizität im Auslaufbereich als der des Stabes ausgebildete Muffe beim Aufdrehen nicht aufreißt.

₂. Gewinderollwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rillenaußendurchmesser sich im Bereich des Gewindeauslaufs konisch verjüngt, so daß damit auf dem Stab ein Gewinde mit wachsendem Außendurchmesser aufrollbar ist.