混凝土結構用鋼筋制造技術

混凝土結構用鋼筋，其縱向截面形狀沿其軸向交替地和平滑地變化，帶有蜂和谷．（*該技術在2007年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及用于混凝土結構的鋼筋。特別地，本專利技術涉及埋入混凝土的變形鋼筋。為了增加混凝土的強度，各種建筑物中采用結構鋼和混凝土建造混凝土結構。在理想的混凝土結構中，結構鋼和混凝土相互緊密附著并整體地承受外力。因此，結構鋼和混凝土之間具有足夠高的附著強度是很重要的。為了增加結構鋼和混凝土之間的附著強度，常常使用變形鋼筋作為結構鋼。至今所用的變形鋼筋是圓鋼，其表面有不同形狀的凸起或凹陷。圖1A中表示出了一種這類變形鋼筋。如圖1A所示，傳統的變形鋼筋。由圓鋼1、在圓鋼1的軸線的徑向相對側平行于該軸線延伸的兩條肋2、以及交替地排列在圓鋼1的每一側面上的多個節結3組成，這些節結3在垂直于圓鋼軸線的方向上被肋2所分隔。圖1B是沿圖1A中的A-A線切取的變形鋼筋的剖面圖。圖2中所示形狀的變形鋼筋也有使用。在圖2中，變形鋼筋20的特征在于節結3和變形鋼筋20的軸線成斜交叉。使用這些變形鋼筋，可以增加結構鋼和混凝土之間的附著強度。結構鋼和混凝土之間的高附著強度對混凝土構件是有益的，如可以縮短結構鋼的重疊長度;因混凝土中的裂縫寬度被限制在一個很小的數量級而提高了抗腐蝕強度。圖3是混凝土結構30的縱向剖視圖，混凝土結構中埋入了圖1中所示的先有技術的變形鋼筋10。從圖3中可以看到，變形鋼筋10和周圍混凝土5的附著僅僅是通過有限的表面部分肋2和節結3實現的。其它平行于變形鋼筋10的軸線的表面部分，即平行部分4，對附著不起作用。當對混凝土結構30施以重復載荷時，混凝土中節結3附近就會出現裂縫7和7A，在變形鋼筋10的周圍形成破壞層6。因此，在包括有這類變形鋼筋的混凝土結構中，裂縫有迅速發展的危險，這會降低混凝土結構的抵抗性。如上所述，變形鋼筋的優點未能充分利用。在設計采用埋有變形鋼筋的混凝土構件的結構時，必須考慮上述缺陷。換句話說，在設計中應該估計到變形鋼筋和混凝土的附著強度的不足。本專利技術的一個目的是提供一種特殊形狀的變形鋼筋，這種特殊形狀的變形鋼筋能夠解決先有技術的變形鋼筋的上述問題。考慮到在采用先有技術的變形鋼筋的混凝土結構中，裂縫僅在肋和節結這樣的有限的部位出現，破壞層圍繞變形鋼筋形成，本專利技術人想出一種特殊形狀的變形鋼筋，這種特殊形狀的鋼筋能夠使重復載荷所造成的應力分散到很大的區域。本專利技術的混凝土用鋼筋可以達到本專利技術的上述和其它目的，本專利技術的混凝土用鋼筋的縱向截面形狀在其軸向上交替和平滑地變化，帶有峰和谷。峰和谷之間的輪廓脊線最好不包括不連續的臺階。根據本專利技術的一個實施例，每條峰部脊線圍繞鋼筋形成一個封閉的圓。更詳細地說，垂直于鋼筋軸線的谷部橫截面的相當直徑小于垂直于鋼筋軸線的峰部橫截面的相當直徑，鋼筋的形狀沿一個平滑曲面連續變化。上述本專利技術的變形鋼筋可以，例如，用Kaliber輥通過熱軋圓鋼生產出。但并不限于采用軋制方法。變形鋼筋的橫截面最好是圓形或多邊形，如接近于圓形的六邊形。其它形狀也可以，例如橢圓形。本說明書中的“相當直徑”指與所述橫截面的面積相同的圓的直徑。根據本專利技術的第一實施例，變形鋼筋峰部的相當直徑，即相對于最大橫截面積的相當直徑，最好在8～55mm之間。此外，峰部與谷部的相當直徑之比最好在1.05～1.5之間。比值超過1.5的變形鋼筋難以大量生產。另外，這樣大的比值對于提高變形鋼筋和混凝土之間的附著強度也是不必要的。而更不利的是，這將有造成局部不均勻和剪應力集中的危險。另一方面，相當直徑的比值小于1.05的變形鋼筋，因其表面幾乎是平的而不再被認為是變形鋼筋。這種鋼筋和混凝土之間的附著強度是不夠的。由沿變形鋼筋軸線方向的截面形狀所形成的脊線之間的角在峰部大于90度，最好大于120度。根據本專利技術的第二實施例，由峰部形成的脊線圍繞鋼筋成螺旋形延伸。平均相當直徑在8～55mm之間，峰部與谷部的半徑之比在1.05～1.5之間，與本專利技術的第一實施例相同。如上所述，根據本專利技術的變形鋼筋的軸向形狀沿一個接近連續的曲面變化，帶有峰部和谷部。因此，本專利技術的變形鋼筋不包括可從先有技術的變形鋼筋中看到的平行部分4。本專利技術的變形鋼筋不包括凸起的肋和節結，因而在變形鋼筋埋入混凝土結構時不會給周圍的混凝土造成剪應力集中。下文將參照附圖說明，當對混凝土結構施加重復載荷時，在本專利技術的變形鋼筋周圍產生幾乎均勻的壓應力。結果明顯地減少了裂縫出現的可能性。因此，當本專利技術的變形鋼筋埋入混凝土結構時，可以在鋼筋的整個長度上以及周圍獲得均勻的附著力，周圍的混凝土確實地附著在鋼筋上。即使對混凝土施以外加重復載荷，也不會出現局部剪應力，外力相當于壓力。因此，變形鋼筋周圍不會形成破壞層，鋼筋和混凝土之間達到了理想的結合。從下文中參照附圖對本專利技術的優選實施例的描述中可看出本專利技術的上述目的、特征和優點。圖1A是先有技術的變形鋼筋的平面圖;圖1B是沿圖1A中的A-A線切取的變形鋼筋的剖面圖;圖2是另一幅先有技術的變形鋼筋的平面圖;圖3表示混凝土結構中的裂縫，該混凝土結構中埋有根據先有技術的變形鋼筋;圖4是根據本專利技術的變形鋼筋的一個實施例的立體圖;圖5A是根據本專利技術的變形鋼筋的另一實施例的平面圖;圖5B是沿圖5A中的B-B線切取的變形鋼筋的剖面圖;圖6是表示混凝土結構中的載荷與剪應力情況的縱向剖視示意圖，該混凝土結構中埋入了先有技術的變形鋼筋;圖7是表示混凝土結構中的載荷與剪應力情況的縱向剖視示意圖，該混凝土結構中埋入了本專利技術的變形鋼筋;圖8和9分別是根據本專利技術的變形鋼筋的其它實施例的立體圖。圖4是根據本專利技術的變形鋼筋的一個實施例的立體圖。該變形鋼筋包括具有大直徑的大截面a1和具有小直徑的小截面a2。這些截面的圓周通過一個平滑曲面a3連接。圖4所示的本實施例的變形鋼筋系用Kaliber輥熱軋圓鋼生產出。因而平滑地加工出大截面a1和小截面a2的圓周。本實施例中，垂直于變形鋼筋軸線的橫截面始終是圓形。但也可以采用包括橢圓形和六邊形的任意形狀的變形鋼筋。圖5A是根據本專利技術的變形鋼筋的另一實施例的側視圖。圖5B是沿圖5A中的B-B線切取的變形鋼筋的剖面圖。圖5A和5B所示的變形鋼筋由多個截頭錐a4組成，每一截頭錐都有底面a1和頂面a2，底面a1具有第一直徑，頂面a2具有第二直徑。特別地，多個截頭錐a4相互成反向排列，即相鄰的截頭錐沿各截頭錐的公共回轉軸線頂與頂或底與底接觸。圖6是表示混凝土結構中的載荷與剪應力情況的縱向剖視示意圖，該混凝土結構中埋入了先有技術的變形鋼筋。在包括先有技術的變形鋼筋的混凝土結構30中，用于保持鋼筋和混凝土之間的良好附著的節結3會在施于混凝土結構30的重復載荷下產生局部剪應力11、12。該剪應力在節結3周圍造成裂縫。從而在變形鋼筋周圍的混凝土中形成破壞層。圖7是表示混凝土結構中的載荷與剪應力情況的縱向剖視示意圖，該混凝土結構中埋入了本專利技術的變形鋼筋。鋼筋40不包括對應于先有技術的變形鋼筋的肋的部分。峰部3A對應于先有技術的變形鋼筋的節結3。沿鋼筋40的全長，在峰部3A的兩側均勻地形成圓周面15、16。此外，也沒有與先有技術的變形鋼筋的平行部分4相對應的部分。因此，即使對混凝土結構施以重復載荷，載荷也不會集中在與先有技術的變形鋼筋的節結3相對應的峰部3A，而是均勻地作用于圓周面15、16。這樣，變形鋼筋對混凝土的應力只是變形鋼筋的圓周面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
混凝土結構用鋼筋，該鋼筋的特征在于：其縱向截面形狀沿其軸向交替地和平滑地變化，帶有峰和谷。

【技術特征摘要】
JP 1986-5-2 102296/86的范圍內可作出變更和改型。權利要求1.混凝土結構用鋼筋，該鋼筋的特征在于其縱向截面形狀沿其軸向交替地和平滑地變化，帶有峰和谷。2.根據權利要求1的混凝土結構用鋼筋，其中所述縱向截面形狀的脊線不包括不連續的臺階。3.根據權利要求2的混凝土結構用鋼筋，其中峰部的每條脊線形成圍繞所述軸向的封閉圓。4.根據權利要求3的混凝土結構用鋼筋，其中垂直于鋼筋軸線的谷部的橫截面的相當直徑小于垂直于該軸線的峰部的橫截面的相當直徑，鋼筋的形狀沿一個平滑曲面連續變化。5.根據權利要求4的混凝土結構用鋼筋，其中垂直于所述軸線的橫截面接近于圓形。6.根據權利要求5的混凝土結構用鋼筋，其中峰部的橫截面...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山田真人，臼井進，彼得埃丁頓埃倫，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，國際埃爾斯潘有限公司，
類型：發明
國別省市：JP[日本]