УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АРМАТУРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ Российский патент 2016 года по МПК E04C5/03 

Изобретение относится к арматурным элементам железобетонных конструкций.

Известны арматурные стержни периодического профиля, у которых серповидные наклонные поперечные ребра чередуются с впадинами цилиндрического сердечника (ТУ 14-1-5254-2006 «Прокат периодического профиля для армирования железобетонных конструкций. Технические условия, с.4, рис.1»).

Недостатком данного решения является то, что за счет серповидности происходит снижение высоты поперечных ребер и как следствие уменьшение относительной площади смятия f_r и анкерующей способности арматуры в бетоне. При назначении шага поперечных ребер арматуры не учитываются физико-механические характеристики бетона и специфика работы опорных бетонных цилиндров между ними.

Наиболее близким к предлагаемому решению является арматурный стержень периодического профиля, который включает цилиндрический сердечник круглого сечения, продольные ребра и расположенные под углом к ним поперечные ребра постоянной высоты (ГОСТ 5781-94 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций». Технические условия, с.3, черт.1).

Недостатком данного стержня является установление геометрических размеров профиля вне зависимости от прочности бетона между поперечными ребрами арматуры или от величины характеристики прочности бетона между поперечными ребрами $${Б}_{Б}=\frac{R_b}{\mathrm{0,7}\cdot \sqrt{R_b\cdot }{R}_{bt}}+4.$$

Задачей изобретения является создание универсального арматурного стержня периодического профиля, обеспечивающего определенное напряженно-деформированное состояние опорных бетонных цилиндров и характер разрушения бетона между поперечными ребрами арматуры, когда нарушение сцепления арматуры с бетоном происходит при достижении бетоном под рабочими площадками поперечных ребер призменной прочности R_b, чем достигается единый характер разрушения анкеровки и максимальная прочность сцепления его с бетоном для всех классов бетонов, применяемых при изготовлении железобетонных конструкций.

Поставленная задача достигается тем, что в известном арматурном стержне периодического профиля для армирования железобетонных конструкций, включающем сердечник круглого сечения, продольные и поперечные ребра, согласно изобретению, поперечные ребра выполнены постоянной высоты и имеют отношение ширины верхней части ребра к его высоте как , размещены с шагом, равным t=10·h÷11·h, под углом наклона к продольной оси, равным при соотношении не менее 10, где t - шаг поперечных ребер, b - ширина верхней части поперечного ребра, h - высота поперечного ребра, d - диаметр стержня. Для дополнительного увеличения прочности сцепления продольные ребра выполнены наклонными к продольной оси стержня.

Достигаемый технический результат - геометрические размеры профиля обеспечивают нарушение сцепления арматуры с бетоном при достижении бетоном под рабочими площадками поперечных ребер призменной прочности R_b, чем обеспечивается единый характер разрушения анкеровки и максимальная прочность сцепления его с бетоном для всех классов бетонов, применяемых при изготовлении железобетонных конструкций.

Указанный технический результат достигается тем, что поперечные ребра выполнены постоянной высоты и имеют отношение ширины верхней части ребра к его высоте как , размещены с шагом, равным t=10·h÷11·h, под углом наклона к продольной оси, равным при соотношении не менее 10, где t - шаг поперечных ребер, b - ширина верхней части поперечного ребра, h - высота поперечного ребра, d - диаметр стержня. Для увеличения прочности сцепления продольные ребра выполнены наклонными к продольной оси стержня.

На чертежах изображен предлагаемый арматурный стержень, где на фиг.1 - общий вид, на фиг.2, 3 - вид А-А.

Арматурный стержень имеет сердечник 1 круглого сечения диаметром d, продольные ребра 2 и наклонные поперечные ребра 3, причем поперечные ребра 3 не пересекаются с продольными ребрами 2, имеющими серповидный профиль. Наклонные поперечные ребра 3 выполнены с углом охвата стержня 180°.

Для дополнительного увеличения прочности сцепления продольные ребра 2 выполнены наклонными к продольной оси стержня.

Геометрические размеры профиля рассчитываются на основании характеристики прочности бетона между поперечными ребрами арматуры $${Б}_{Б}=\frac{R_b}{\mathrm{0,7}\cdot \sqrt{R_b\cdot }{R}_{bt}}+\mathrm{4,}$$ вычисленной для бетона класса В 60, и при минимальном значении Б_Б=10 составляют:

- при отношении ширины поперечных ребер к высоте

;

- шаг поперечных ребер

t=10·h÷11·h;

- относительная площадь смятия

f_r=0,1÷0,0909;

- угол наклона поперечных ребер к продольной оси

.

Наклонные поперечные ребра выполнены с углом охвата стержня 180° и обеспечивают максимально возможную относительную площадь смятия f_r. Пример расчета геометрических размеров профиля для арматуры ⌀10 мм при

Б_Б=10.

Диаметр стержня d=10 мм.

Высота поперечного ребра h=1 мм.

Ширина поперечного ребра в верхней части b=0,8-1,0 мм.

Шаг поперечных ребер t=10,8-11 мм.

Относительная площадь смятия f_r=0,0926-0,0909.

Угол наклона поперечных ребер к продольной оси стержня β=65°45′-65°43,8′.

Предлагаемый универсальный арматурный стержень периодического профиля обладает такими геометрическими размерами, которые позволяют применять его при изготовлении железобетонных конструкций из бетонов всех классов, представленных в нормативных документах.

Изобретение относится к устройствам для армирования железобетонных конструкций. Арматурный стержень периодического профиля состоит из сердечника круглого поперечного сечения с наклонными поперечными ребрами постоянной высоты на поверхности. Геометрические размеры поперечных ребер в виде характеристики профиля устанавливаются на основании расчета характеристики прочности бетона между поперечными ребрами арматуры по формуле $${Б}_{Б}=\frac{R_b}{\mathrm{0,7}\cdot \sqrt{R_b\cdot }{R}_{bt}}+4$$ для наиболее высокого класса бетона В 60, и принимаемой не менее 10 для обеспечения разрушения бетона именно под рабочими площадками поперечных ребер при достижении бетоном призменной прочности R_b, где t - шаг поперечных ребер; b - ширина верхней части ребра; h - высота ребра; R_b - призменная прочность бетона класса В 60; R_bt - прочность бетона на осевое растяжение класса В 60. Технический результат - максимальная прочность сцепления арматуры с бетоном достигается за счет равенства характеристик профиля и прочности бетона между поперечными ребрами Б_А=Б_Б. Характеристика прочности бетона между поперечными ребрами определяется по приведенной выше формуле и принимается не менее 10, Б_Б≥10. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Арматурный стержень периодического профиля для армирования железобетонных конструкций, включающий сердечник круглого сечения, продольные и поперечные ребра, отличающийся тем, что поперечные ребра стержня выполнены постоянной высоты и имеют отношение ширины верхней части ребра к его высоте как , размещены с шагом, равным t=10·h÷11·h, под углом наклона к продольной оси, равным при соотношении не менее 10, где t - шаг поперечных ребер, b - ширина верхней части поперечного ребра, h - высота поперечного ребра, d - диаметр стержня.

2. Арматурный стержень по п.1, отличающийся тем, что продольные ребра выполнены наклонными к продольной оси.