СПОСОБ ПРОКАТА ГОРЯЧЕКАТАНОЙ АРМАТУРЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ Российский патент 2012 года по МПК C21D8/08 B21H1/18 E04C5/03 

Описание патента на изобретение RU2467075C2

Предлагаемое изобретение относится к строительным и железобетонным конструкциям и их армированию.

Известна горячекатаная стержневая арматура периодического профиля, сталь легированная 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С. Эту арматуру снабжают гребнями (рифами) для увеличения сцепления ее с бетоном [1, с.36], [2, с.102], причем гребни образуют прокатом в горячем состоянии в продольном направлении. Известна также жесткая арматура из прокатных элементов и применение ее в монолитных конструкциях.

Примем известную арматуру за прототип. Недостаток прототипа заключается в том, что для стыковки арматуры приходится использовать ручную сварку, то есть процесс не технологичен. Процесс ручной стыковки арматурных каркасов имеет повышенную трудоемкость, и на строительной площадке автоматизация этого процесса осложнена. В зимних условиях ручная сварка значительно снижает качество и надежность соединений и, следовательно, всего сооружения. Арматура имеет избыточную гибкость, что сдерживает ее применение как жесткой, для поддерживания подвесной опалубки.

Известен патент: «Способ производства арматурного проката» RU 2306989 С2. В этом патенте описан способ производства арматурного проката, включающий многопроходное обжатие полосы в системе вытяжных калибров «овал-круг» с формированием в предчистовом проходе профиля в виде овала с вогнутыми длинными сторонами, в чистовом - профиля с винтовыми выступами, отличающийся тем, что отношение высоты овала к его ширине составляет 2,3…2,5, в чистовом проходе формируют профиль в виде двух симметричных дуг одной окружности с радиусом, равным радиусу при вершине овала, сопряженных между собой прямолинейными участками, причем в чистовом проходе полосу обжимают с вытяжкой 1,3…1,5.

На трех рисунках четко показано, что сечение не круглое и имеет прямолинейные участки, где выступов нет. В патенте RU 2306989 осуществляют продольную прокатку. Винтовые выступы прерываются с двух сторон прямолинейными участками сечения, что ослабляет работу винтового соединения при растяжении.

Известен патент: «Способ производства арматурного профиля» RU 2346991 С2. В изобретении и в его формуле приведены интервалы изменения химического состава: углерода 0.14-0.26%; кремния 0.05-0.30%; марганца не более 1.0%; хрома не более 0.3%;

никеля не более 0.3%; меди не более 0.4%; вредных примесей: серы не более 0.050%; фосфора не более 0.040%; азота не более 0.012%; железо - остальное. В патенте RU 234699 осуществляют продольную прокатку.

Известен патент на полезную модель RU 6714040 U1, который показывает эффективность применения трубчатых арматурных профилей.

Анализ этих источников информации показывает, что в них прокатку выполняют на стане продольной прокатки.

В нашем случае винтовую арматуру прокатывают трубчатого профиля, причем ее гребни накатывают (обкатывают) в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Очевидно, что надежность и технологичность соединений легко повысить при соединении арматуры гайками. Следовательно, гребни на поверхности трубчатых заготовок следует накатывать поперечной накаткой по винтовой спирали, а не хаотично.

Увеличивая внешнюю поверхность арматуры, контактирующей с бетоном, увеличиваем сцепление арматуры с бетоном и, следовательно, ее анкеровку. Также очевидно, что при увеличении диаметра арматуры, без увеличения площади поперечного сечения, увеличивается несущая способность арматуры при работе ее на сжатие и изгиб. Следовательно, для улучшения характеристик армированных железобетонных конструкций следует прокатывать арматуру из трубчатых заготовок с полостью внутри.

Кроме того, при возникновении пожара и повышении температуры арматуры до 600°С модуль упругости стальной арматуры стремится к нулю и происходит обрушение конструкции. Если же арматуру выполнить трубчатого профиля, то арматуру легко охладить прокачкой сквозь нее воды и тем самым исключить возможность обрушения конструкции при пожаре.

Кроме того, выполнение арматуры трубчатого профиля с гребнями, накатанными поперечной накаткой в горячем состоянии по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной - расширяет область применения ее для анкерных болтов колонн, станков и так далее.

Техническая задача изобретения - увеличение сцепления арматуры увеличением поверхности ее контакта с бетоном, увеличение несущей способности арматуры при работе на сжатие, увеличение технологичности стыкования и надежности стыков арматуры, повышение огнестойкости конструкции и расширения области применения.

Техническая задача по способу прокатки арматуры периодического профиля легированной стальной 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С для железобетонных конструкций и снабжения ее гребнями (рифами) решена следующим образом.

Отличие в том, что арматуру прокатывают трубчатого профиля. Причем гребни на ее поверхности накатывают (обкатывают) в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Повышение огнестойкости железобетонной конструкции, в случае возникновения пожара, достигают прокачкой воды через трубчатую арматуру. Сигнал на прокачку воды охлаждения поступает от датчиков температуры внутри помещения.

На фиг.1 показана горячекатаная трубчатого профиля арматура периодического профиля с правой или левой винтовой спиралью однозаходной или многозаходной; на фиг.2 - поперечный разрез ее.

Горячекатаная трубчатого профиля арматура 1 содержит внешние гребни 2, которые прокатывают поперечной накаткой в горячем состоянии по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Например, при замене стержневой арматуры диаметром ⌀60 мм, эквивалентной по площади сечения трубчатого профиля, момент инерции при изгибе увеличивается в 16,56 раза!

Диаметр ⌀ мм Площадь сечения, см2 Масса, кг/м Момент инерции Jx, см4 Радиус инерции ix, см Аналог 60 28,27 22,19 63,6 (100%) 1,5 Новая, трубчатого профиля 180×5 27,4 21,5 1053,3 (1656%) 5,06

Сопоставление с аналогом [1, с.36] показывает следующие существенные отличия:

- горячекатаную арматуру периодического профиля легированную стальную 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С снабжают гребнями по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной. Арматуру прокатывают трубчатого профиля, причем ее гребни накатывают (обкатывают) поперечной накаткой в горячем состоянии;

- сцепление арматуры увеличено пропорционально увеличению поверхности ее контакта с бетоном, то есть ≈ в 3 раза;

- несущая способность арматуры при работе на сжатие увеличена пропорционально уменьшению ее гибкости, а радиус инерции увеличился ≈в 3,37 раза;

- технологичность стыкования и надежность стыков арматуры увеличена, так как применены болтовые соединения с высоким ресурсом [5, с.138];

- повышена огнестойкость конструкции и расширена область применения новой трубчатого профиля арматуры с гребнями, накатанными поперечной накаткой по правой или левой винтовой спирали однозаходной или многозаходной.

Источники информации

1. Железобетонные конструкции. Общий курс / В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. - М.: Стройиздат, 1991, 767 с.

2. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для строительных специальностей вузов / В.М.Бондаренко, В.Г.Назаренко, В.И.Римшин; под редакцией В.М.Бондаренко - М.: Высшая школа, 2007, 887 с.

3. Большой энциклопедический словарь (БЭС). Главный редактор A.M.Прохоров. - М.: Научное издательство «БОЛЬШАЯ РОССИЙСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ», 1998, 1456 с.

4. Нежданов К.К, Туманов В.А., Нежданов А.К. Анкерное устройство. Патент России №2228405. Е02D 27/50, Е04В 1/38. Бюл. №.13. 10.05.2004.

5. Справочник по кранам: в 2 т.Т. I. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций // В.И.Брауде, М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.: Ред. М.М.Гохберг - М.: Машиностроение, 1988, 536 с.

Похожие патенты RU2467075C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ АРМИРОВАНИЯ МОНОЛИТНЫХ И СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 2018
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Артюшин Дмитрий Викторович
RU2716182C1
СПОСОБ ЖЁСТКОГО СОЕДИНЕНИЯ САМОНАПРЯГАЮЩЕЙСЯ СТАЛЕТРУБОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ, НЕ ИМЕЮЩЕЙ БАЗЫ, С ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ ФУНДАМЕНТОМ 2014
  • Антонов Сергей Анатольевич
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Нежданов Алексей Кириллович
RU2581063C2
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕСУРСА И СТОЙКОСТИ СТЕРЖНЕВОЙ И ТРУБЧАТОЙ АРМАТУРЫ 2014
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Расторгуев Сергей Игоревич
  • Нежданов Алексей Кириллович
RU2573304C9
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ ВИНТОВОГО АРМАТУРНОГО СТЕРЖНЯ 2016
  • Рааб Георгий Иосифович
  • Рааб Арсений Георгиевич
RU2640705C1
Жёсткое зубчатое соединение двухветвевых колонн с фундаментами 2018
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Еркин Дмитрий Валерьевич
RU2687830C1
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА С ТОЧНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ АНКЕРНЫХ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ С ЛЮБЫМ РЕЛЬЕФОМ ПОВЕРХНОСТИ 2014
  • Антонов Сергей Анатольевич
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Нежданов Алексей Кириллович
RU2583381C2
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ КАРКАСА СООРУЖЕНИЯ 2011
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Нежданов Алексей Кириллович
  • Игошин Алексей Александрович
RU2495987C2
АРМАТУРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ 2001
  • Стеблов Анвер Борисович
  • Тимошпольский Владимир Исаакович
  • Жучков Сергей Михайлович
  • Филипов Вадим Владимирович
  • Вашков Адам Семенович
  • Горбанев Аркадий Алексеевич
  • Бондаренко Александр Николаевич
  • Токмаков Вадим Анатольевич
  • Колосов Борис Николаевич
  • Терин Вячеслав Дмитриевич
  • Ленартович Дмитрий Владимирович
RU2201818C1
АРМАТУРНЫЙ ПРОКАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЕТОК И КАРКАСОВ 2015
  • Харитонов Виктор Александрович
  • Звездов Андрей Иванович
  • Снимщиков Сергей Валентинович
  • Суриков Игорь Николаевич
  • Саврасов Иван Петрович
  • Харитонов Алексей Викторович
RU2608927C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СБОРНОГО АМОРТИЗИРУЮЩЕГО РЕЛЬСА 2013
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Нежданов Алексей Кириллович
  • Игошин Алексей Александрович
RU2552584C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 467 075 C2

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПРОКАТА ГОРЯЧЕКАТАНОЙ АРМАТУРЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

Изобретение относится к строительным железобетонным конструкциям и их армированию. Для увеличения сцепления арматуры с бетоном, ее несущей способности при работе на сжатие, повышения огнестойкости конструкций осуществляют прокатку арматуры периодического профиля из легированной стали 25Г2С, 30ХГ2С, 35ГС для железобетонных конструкций из трубчатой заготовки и накатку гребней на ее поверхности в виде рифов, при этом гребни накатывают в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой однозаходной или многозаходной винтовой спирали. 1 табл., 2 ил.

Формула изобретения RU 2 467 075 C2

Способ прокатки арматуры периодического профиля из легированной стали 25Г2С, 30ХГ2С, 35ГС для железобетонных конструкций, включающий горячую прокатку арматуры из трубчатой заготовки и накатку гребней на ее поверхности в виде рифов, при этом гребни накатывают в горячем состоянии поперечной накаткой по правой или левой однозаходной или многозаходной винтовой спирали.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2467075C2

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРНОГО ПРОКАТА 2005
  • Луценко Андрей Николаевич
  • Монид Владимир Анатольевич
  • Никифоров Владислав Васильевич
  • Трайно Александр Иванович
RU2306989C2
Аппарат для получения глиоксиловой кислоты 1945
  • Млодзеевская Н.В.
SU67140A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРНОГО ПРОФИЛЯ 2007
  • Луценко Андрей Николаевич
  • Монид Владимир Анатольевич
  • Бенедечук Игорь Борисович
  • Федоричев Юрий Викторович
  • Никифоров Владислав Васильевич
  • Водовозова Галина Сергеевна
  • Горелик Павел Борисович
  • Копытова Наталья Владимировна
  • Трайно Александр Иванович
RU2346991C2
АРМАТУРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ 2001
  • Стеблов Анвер Борисович
  • Тимошпольский Владимир Исаакович
  • Жучков Сергей Михайлович
  • Филипов Вадим Владимирович
  • Вашков Адам Семенович
  • Горбанев Аркадий Алексеевич
  • Бондаренко Александр Николаевич
  • Токмаков Вадим Анатольевич
  • Колосов Борис Николаевич
  • Терин Вячеслав Дмитриевич
  • Ленартович Дмитрий Владимирович
RU2201818C1

RU 2 467 075 C2

Авторы

Нежданов Кирилл Константинович

Нежданов Алексей Кириллович

Артюшин Дмитрий Викторович

Даты

2012-11-20Публикация

2009-10-05Подача