Арматурный стержень периодического профиля

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) АРМАТУРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ(21) Номер заявки 149-4947585 (71) Заявитель Белорусский металлургичеб 0) 13 4947585, 24.06.1991 ский завод (В)(73) Патентообладатель Белорусский металлургический завод(ВУ)1. Арматурный стержень периодического про- имеет на одной полуповерхности стержня прафшш, содержащий сердечшш с поперечным се- вый, а на другой - левый заходы. чением в форме эллипса и расположенными на (56) его поверхности наклош-тьпш серповиэдньцш ре- 1. А.с. СССР 181258, МКИ ЕО 4 С 5/03, 1964. брами, вершины которых ограничены окружит. 2. А.с. СССР 1609911, МКИ ЕО 4 С 5/03, 1988.стью диаметром, равным большой оси эллипса сечении сердечника, отношение к которой его малой оси составляет О,70,85 а отношение расстояния между фокусами эллипса к его большой оси составляет 0580,62 отличающийся тем, что наклонные ребра выполнены по многозаходной винтовой линии, сшагом,равным О 7.12 номинального диаметра про фшля, и ориентированы под углом 4 О 6 О к про дольной оси стержня, а их ширина составляет О, 090,1 1 номинального диаметра профиля.2. Арматурный стержень по п.1, отличаю ЩИИСЯ ТЕМ, ЧТО МНОГОЗЯХОДНЗЯ НИНТОВЭЯ ЛИНИЯИзобретение относится к арматурщик элеменТЗМ, ПрВДНаЗНаЧСПЕЬШ 1 ДЛЯ ЭРМИРОВЗНИЯ ЖЕЛЕзобетонньгх конструкций.Известен арматурный стержень периодического профиля, содержащий сердечник с поперечшям сечением в форме эллштса и расположенные на поверхности сердечника наклонные серповидные ребра, вершины которых ограничены окружностью диаметром, равным большой оси ЭЛЛИПСЭ ССЧСНИЯ ССрДСЧНРП ПРИЧЕМ ИМЕЕТСЯ определенное отношение малой оси эллипса и расстояние между фокусами эллтшса к его большой оси 1.Недостатком данного стержня является высокая распорность при взаимодействии с бетоном, а малая поверхность контура стержня не позволяет достичь требуемой степени прокаливания срединных слоев металла при термоупрочнении, особенно для стержней крупного диаметра. ЭТО сдерживает ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОкопрочной стержневой арматурной стали крупНЫХ ДИВМЕТРОВ.Наиболее близким к изобретентпо является арматурная сталь периодического профиля с плавно сопрягающимися с боковой поверхностыо наклонными ребрами, причем поперечное сечение арматурной стали образовано замкнутой кривой, составленной из дуг окружностей разных диаметров, расположенных симметрично, в четном количестве 2, Основным недостатком этого периодического профиля является надтигше концентраторов напряжешпй в местах пересечения продольных и поперечных ребер, что существенно сгнижает усталостную прогшосгь стержня, а также обуштаышвает низкую технологичность проката, повьшгенньш износ прокатных валков и др.Задачей изобретения является улучшение совместной работы стержня с бетоном, повышение усталостной прочности, а также условий термообработки и проката.Поставленная задача решается тем, что в армату-рвом стержне, содержащем сердечник и расположенные На его поверхности наклонные ребра,внешний контур которого в нормальном сечентш образован сочетаъшем четного кошгчесгва симметригшьгх кривых, кривые, образующие внешншй контур сердечтппса стержня вьптолнены в форме укорочеъшой типоциклоиды с четным числом ветвей, при этом максимашаное удаление текущей тогши гтшошжлоиды от внешнего контура наклонных ребер составляет 0,05-1 О от шага наклонных ребер и 0,03-0,3 от номинального диаметра стержня.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид арматурного стержня периодического профиля. На фиг. 2 - его нормальное сечение.Контур сердечника 1 имеет в поперечном сечении форму укороченной гштоцшслоиды с чет 10ным числом дветвей. Наклонные ребра имеют внешний контур, проекция которого в нормальном сечении стержня представляет замкнутую кривую, составленную из четного КОЛИЧЕСТВЕ сопрягающихся СИММБТРИЧНЫХ ВЫпуклых кривых. Соотношение между максимальным удалением текущей точки гипоциклоиды от внешнего контура наклонных ребер Ь ишагом 1 составляет 0,05-1,0 а ОТЧТОПВНИЕже ВЫП/БЛИНЫ К НОМИНДПЬНОМУ диаметру стержня ан Находится в пределах ода-од. , При отнощеншг 11/т и 11/ ан вне указанных пределов анкерующая способность арматурного стержня настолько снижается, что он становится неэффективным по сцеплению с бетоном.Общепринятой оцешсой эффективности периодического профиля по сцеплению с бетоном является использование, так называемого, критерия удельной погонной площади смятия бето НЗ ПОД ПОПВРСЧНЪПДИ выступами арматуры ИЛИ, Г лент где Рам - площадь смятия поперечных выступов профиля, равная площади проекции выступов на нормальное сечение стержня ан - номинальный диаметр стержня т - шаг поперечных ребер.Если в профиле диаметры 111 и 11/111 принимать ниже указанной в формуле нижней границы (соответственно ниже 0,05 и 0,03), значения критерия Й Существег-Шо падают. Такая арматура перестает удовлетворять как по прочности заделки, так и по другим рабочим признакам (не обеспечивается требуемая в расчете ширина раскрытия трещин, прогибы, надежность работы концевых анкеров преднапряженных конструкций и т.д.).В случае же назначения диаметров проф с превышешэгем верхней границы, указанной в формуле изобретения (1,О и 0,3), на поперечные выступы, не участвующие в основной работе стержня, на растяжениепотребуется затратить избыточное количество металла 60 и более),а прокат стержней со столь энергичным профилем становится технологически невозможг-гьш из-за невыитгма металла в высокие поперечные выступы. Эти/ш обоснованы указанные границы ограничений.Форма сердечника стержня в виде укороченной гипоциклоиды позволяет не только получить профиль с плавно сопрягающимися с основным телом стержня поперечными ребрами и достичь следующих дополнительных преимуществ й- за счет более развитой внешней поверхности сердечтпгка стержня (по сравнеъшю с крутом или эллипсом) увеличивается площадь контактастержня с бетоном, и тем самым улучшается сцепление его с бетоном- увешигчеште внешней поверхности стержня создает возможность для интенсивного прокаливания срединных слоев арматуры при ее закалке, чего не удается достичь при существующем обычном и серповидном профиле, особенно для крупных диаметров арматуры- снижается расклиннвающее действие арматуры на бетон за счет рассеивания распорных воздействий как минимум по четырем направлениям, а не по двум, как это имеет место для серповидного профиля- ПОВЫШЭЮТСЯ ПРОЧНОСТЬ И УДЛИНСНИЯ арма ТУрЫ ПРИ СТЗТИЧВСКОМ растяжении, ЧТО ПОДТВЕР ждается результатами вьшодгненвътх испытаний натуральных образцов опытною проката.Этот эффект может достигаться за счет более ПОЛНОТО УЧНСТИЯ МВТВЛЛЗ НЭКЛОННЪ 1 Х УТОПЛСНных ребер в работе стержня на осевое растяЖВНИС. ТЗКОЕ ПРВДПОЛОЖВНИВ ОСНОВЭНО на ТОМ,что стержень более компактен, а наклонные ребра слитно вписаны в основную массу металла, приближены к оси стержня. Кроме того,происходит более равномерная закалка сердечНЬЪХ СЛОЕВ МСТЕЪПЛЗ, равномерное УПРОЧНЕНИЕ его по всему поперечному сечению- повьппение предела вьшосгпавости арматуры предлагаемого профиля достигается Исключением основных очагов коъщентралии напряжений (узлов пересечения продольных и поперечных ребер), Чувствительность к которым возрастает с повышением протпаости арматурной стали.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.