АРМАТУРА СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2002 года по МПК E04C5/07 

Описание патента на изобретение RU2194135C2

Изобретение относится к строительству, а именно к стеклопластиковой арматуре, которая применяется для армирования термоизоляционных стеновых конструкций, монолитных железобетонных и сборных конструкций; для использования в конструктивных элементах зданий в виде отдельных стержней; для армирования грунта основания зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог; для анкеровки в грунте подпорных стен и сооружений.

Известен арматурный элемент, состоящий из стержня, выполненного на основе полимерных материалов. (Рекомендации по определению областей эффективного использования стеклопластиковой арматуры ИС и А Госстроя БССР, Минск, 1973, с. 12-13). Недостатком такого арматурного элемента является низкая степень сцепления его с бетоном.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является арматурный элемент, содержащий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами (Фролов В.П. Стеклопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции, Москва, Стройиздат, 1980, с. 20-27).

Устройству-прототипу присущи недостатки аналога.

Задачей создания изобретения является разработка конструкции стеклопластиковой арматуры с более высокой анкерующей способностью.

Указанная задача изобретения решается путем выполнения стеклопластиковой арматуры, содержащей несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, таким образом, что уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, а диаметр навивки жгута выполнен до 2d, где d - диаметр несущего стержня.

Согласно второму варианту изобретения арматура стеклопластиковая содержит несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, выполненными в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, а также чередующиеся на стержне с уступами спиральные углубления в виде канавок, при этом диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня. Согласно третьему варианту изобретения арматура стеклопластиковая содержит несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, которые выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, при этом стержень снабжен вторым жгутом нитей с противоположным направлением навивки первому, второй жгут нитей предпочтительно выполнен а диаметром меньше первого жгута, а диаметр навивки первого жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена арматура стеклопластиковая с уступами в виде жгута нитей, спирально нанесенных на поверхность стержня; сечения - общий вид фиг. 2; фиг.3 - уступы с натягом 1/2Д1; фиг.4 - уступы с натягом 1/10Д1; фиг.5 - арматура со спиральными углублениями; фиг. 6 - арматура с чередующимися уступами спиральных углублений; фиг.7 - сечение по А-А фиг.6; фиг.8 - арматура со вторым жгутом нитей, с противоположным направлением навивки первому.

Арматура стеклопластиковая (фиг.1) по первому варианту содержит несущий стержень 1 из высокопрочного полимерного материала (например, стекловолокно ГОСТ 17139-79, СВМ ТУ 6-06-1153-78) и обмотку с уступами 2. Уступы 2 выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим (например, эпоксидная смола ЭД= 20 ГОСТ 10587-84 или полиэфирные смолы). Уступы 2 нанесены спирально с натягом, равным 1/10 (фиг.4), 1/2 (фиг.3) диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня 1. Диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня 1.

По второму варианту изобретение (фиг.6) характеризуется тем, что арматура содержит несущий стержень 5, выполненный из материала, как в варианте 1, имеет обмотку с уступами 6 спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность стержня 5. На стержне 5 чередуются с уступами 6 в виде жгута нитей, спиральные углубления в виде канавок 7. Диаметр навивки жгута составляет 2d. Анкерующая поверхность стержня 5 Ff= F1+F2 (фиг.7).

По третьему варианту изобретение (фиг. 8) характеризуется тем, что на несущий стержень 8 нанесена обмотка из двух жгутов нитей, первый 9 нанесен на поверхность с натягом 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность стержня 8, а второй жгут нитей 10 нанесен на поверхность стержня 8 с противоположным направлением навивки первому 9. Второй жгут 10 выполнен диаметром меньше первого жгута 9. Диаметр навивки первого жгута 9 составляет до 2d, где d - диаметр стержня 8.

Арматуру изготавливают методом продольно-поперечной намотки из высокопрочного полимерного материала (стекловолокно), пропитанного эпоксидным компаундом на основе смолы ЭД-20 с отвердителем в соотношении, указанном в рецептуре (см. патент США 48297333, кл. 52-309.11, 1989 г.).

После отверждения, полученный стержень разрезают на отрезки необходимой длины. Способ получения арматуры прост, технологичен, не требует разработки специального оборудования и не требует дополнительных капитальных затрат.

Арматура предназначается в качестве связующих элементов в наружных ограждающих конструкциях жилых и общественных зданий и сооружений, выполненных из бетона, кирпича и естественного камня (кроме пустотелых), при устройстве наружной теплоизоляции с тонкой штукатуркой по утеплителю, а также для армирования бетонных изделий.

Пример конструкции стен со стеклопластиковой арматурой. Наружный слой стены, обычно 120 мм кладется из облицовочного керамического или силикатного кирпича. Теплоизоляционный слой, толщина которого 120-150 мм, выполняется из минераловатной плиты или пенополистирола. Внутренний, несущий слой делается из кирпича, а толщина его определяется расчетом на несущую способность. Облицовочный слой связывается с несущим с предложенной стеклопластиковой арматурой в виде стержней. Использование арматуры стеклопластиковой снижает затраты на общее утепление за счет уменьшения толщины утеплителя и в 2,5 раза дешевле, например, стоимости нержавеющей арматуры. Трехслойную монолитную стену возможно возводить из тяжелого бетона. Теплоизоляционный слой выполняют из пенополистирола, толщину которого определяют расчетом. Защитный слой крепят через утеплитель к несущему гибкими связями в виде арматуры стеклопластиковой. Арматура служит фиксатором пенополистирола в опалубке при бетонировании.

Использование изобретения в строительстве позволяет:
- снизить потери тепла в зданиях;
- снизить затраты на теплоизоляционный материал;
- уменьшить суммарную толщину, что снижает общие затраты на строительство и возведение стен, габариты и вес строительных конструкций и фундамента. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности "промышленная применимость".

Ниже приведен пример испытаний стеклопластиковых анкеров в кирпичной кладке. Цель испытаний - определение усилия выдергивания стеклопластиковых анкеров из кирпичной кладки. Изготовлен фрагмент кладки размером 380х510х500 мм из кирпича марки К100 и раствора марки М100. Толщина швов в кладке 15 мм. В швах кладки просверлили отверстия диаметром 10 мм и глубиной 100 мм. В отверстии на глубину 95 мм были установлены и замоноличены анкеры из стеклопластиковой арматуры Бийского завода (пат. РФ 2142039) диаметром 5,5 мм в количестве 3 штук и опытные образцы анкеров согласно изобретению, диаметром 5,5 мм со спиральной навивкой в количестве 6 штук. Заделку анкеров в швы кладки производили раствором М100 того же состава, который использовался при изготовлении кладки.

В возрасте 28 суток, с момента заделки анкеров, производили испытания на определение усилия вырывания из кладки установленных анкеров. При определении усилия выдергивания стеклопластиковых анкеров Бийского завода наблюдался рост до момента сдвига анкера, однако, полного выдергивания анкеров не произошло. При повторном нагружении усилие выдергивания достигало первоначального. При этом анкеры свободно выдергивались из кладки. Усилия выдергивания образцов Бийского завода составили 30-36 кгс.

Усилие выдергивания опытных образцов согласно изобретению производилось до момента сдвига анкера, причем при повторном нагружении усилие достигало первоначального или даже превышало его. Для опытных образцов показаны минимальные значения усилия вырывания. Усилия выдергивания опытных образцов составили 60-170 кгс (в среднем около 100 кгс).

По результатам испытаний можно сделать вывод, что опытные образцы анкеров имеют усилия выдергивания минимум в 2-3 раза больше, чем образцы Бийского завода. Причем усилие полного выдергивания опытных образцов гораздо больше.

Следовательно, анкерующая способность предлагаемой арматуры значительно выше, чем у применяемой в строительстве стеклопластиковой арматуры.

Похожие патенты RU2194135C2

название год авторы номер документа
АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Беленчук Валерий Васильевич
  • Буторин Петр Васильевич
  • Степанова Валентина Федоровна
  • Красовская Галина Михайловна
RU2287647C1
АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
  • Степанова Валентина Федоровна
RU2384676C1
АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
  • Сахарьяц Максим Викторович
RU2384677C2
КОМПОЗИТНАЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ АРМАТУРА (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Гетунов Александр Николаевич
  • Петров Геннадий Гурьевич
  • Харьковский Сергей Николаевич
RU2520542C1
АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ 2009
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
  • Степанова Валентина Федоровна
RU2388878C1
КОМПОЗИТНАЯ АРМАТУРА 2008
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
  • Степанова Валентина Федоровна
RU2405092C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ 2005
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Беленчук Валерий Васильевич
  • Буторин Петр Васильевич
  • Степанова Валентина Федоровна
  • Красовская Галина Михайловна
RU2287431C1
АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ 2010
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
  • Степанова Валентина Федоровна
  • Степанов Александр Юрьевич
RU2436910C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ 2008
  • Шахов Антон Сергеевич
  • Шабалин Семен Игоревич
  • Шабалин Станислав Игоревич
  • Лялин Евгений Викторович
RU2371312C1
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ 2005
  • Шахов Сергей Владимирович
  • Беленчук Валерий Васильевич
  • Буторин Петр Васильевич
  • Степанов Александр Юрьевич
  • Красовская Галина Михайловна
RU2287646C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 194 135 C2

Реферат патента 2002 года АРМАТУРА СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к строительству, а именно к стеклопластиковой арматуре, которая применяется для армирования термоизоляционных стеновых конструкций, монолитных железобетонных и сборных конструкций; для использования в конструктивных элементах зданий в виде отдельных стержней; для армирования грунта основания зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог; для анкеровки в грунте подпорных стен и сооружений. Арматура стеклопластиковая по первому варианту содержит несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами. Уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, причем диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стрежня. В арматуре, выполненной по второму варианту, уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, а также имеются на стержне чередующиеся с уступами спиральные углубления в виде канавок. Диаметр навивки жгута составляет до 2d. В арматуре стеклопластиковой, выполненной по третьему варианту, уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2-1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, при этом стержень снабжен вторым жгутом нитей с противоположным направлением навивки первому, и диаметр навивки первого жгута составляет до 2d. Указанное выполнение арматуры позволяет повысить ее анкерующую способность. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобретения RU 2 194 135 C2

1. Арматура стеклопластиковая, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, отличающаяся тем, что уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2÷1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня. 2. Арматура по п. 1 отличающаяся тем, что диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня. 3. Арматура стеклопластиковая, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, отличающаяся тем, что уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2÷1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, а также наличием на стержне чередующихся с уступами спиральных углублений в виде канавок. 4. Арматура по п. 3, отличающаяся тем, что диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня. 5. Арматура стеклопластиковая, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, отличающаяся тем, что уступы выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2÷1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, при этом стержень снабжен вторым жгутом нитей с противоположным направлением навивки первому, причем диаметр навивки первого жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2194135C2

ФРОЛОВ В.П
Стеклопластиковая арматура и стеклопластбетонные конструкции
- М.: Стройиздат, 1980, с.20-27
УПЛОТНЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ 0
  • Л. К. Грахов, Г. Г. Столпник, Ю. Т. Тисленко, И. П. Марй Сйй,
  • В. Ф. Михайлов Н. Ш. Рапопорт
SU199348A1
НАСАДОК К ТУРБОРЕАКТИВНОМУ ДВИГАТЕЛЮ ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА 0
  • А. П. Герман, М. В. Мовшович, В. В. Щербак В. И. Новицкий
SU363779A1
Способ увеличения сцепления железной арматуры с бетоном 1926
  • Добровольский К.И.
SU5970A1
Арматурный элемент 1986
  • Кулиш Владимир Иванович
  • Сакович Сергей Александрович
  • Данилевский Владимир Иванович
SU1325152A1

RU 2 194 135 C2

Авторы

Шахов С.В.

Семенцов А.А.

Филимонов Г.А.

Беленчук В.В.

Маковецкая Е.А.

Буторин П.В.

Даты

2002-12-10Публикация

2000-11-22Подача