И ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОФИЛЕМ

Изобретение относится к прокатному производству и может быть исполь- зовано при производстве арматуры, предназначенной для рабочего, распреде- лительного и конструктивного армирования ненапряженных и преднапряжен- ных бетонных изделий и конструкций.

Известен арматурный стержень, имеющий сечение в форме круга, на по- »

верхности которого нанесен периодический профиль в виде поперечных ребер серповидной формы над цилиндрической образующей поверхности, при этом ребра расположены не менее чем двумя продольными рядами на противопо- ложных сторонах поверхности стержня (см. ГОСТ Р 52544-2006 «ПРОКАТ АРМАТУРНЫЙ СВАРИВАЕМЫЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ КЛАС- СОВ А500С И В500С ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТ- РУКЦИЙ»).

Недостатком известного арматурного стержня является ограниченное сцепление с бетоном, что обусловлено принципиальной схемой взаимодействия арматурного стержня с бетоном, при которой каждое поперечное ребро арма- турного стержня оказывает давление на дискретный выступ бетона, располо- женный между данным и предшествующим ему поперечными ребрами, таким образом нагружая не только выступ бетона нормальными напряжениями, но и основание этого выступа касательными напряжениями. Другим недостатком известного арматурного стержня является низкая технологичность укладки в бунты и разматывания с выпрямлением, заключающаяся в дополнительном ухудшении сцепления с бетоном данной арматуры в случае осуществления ука- занных операций. Данный фактор обусловлен выступающими над поверхно- стью стержня ребрами периодического профиля, которые при укладке арматур- ного стержня в бунт и последующей размотке со знакопеременным изгибом в роликовых устройствах подвергаются значительной пластической деформации с уменьшением высоты и площади поперечной проекции, снижая относитель- ную площадь смятия.

Наиболее близким аналогом арматурного стержня согласно настоящему изобретению является арматурный стержень с фасонным сечением и периоди- ческим профилем, 'имеющий поперечное фасонное сечение, непрерывно ме- няющее свое угловое положение по длине стержня с постоянным направлением и углом поворота, а на спирально закрученных гранях, образованных сторона- ми данного сечения, располагаются поперечные выступы периодического про- филя, при этом поперечное сечение имеет форму квадрата (см. патент Велико- британии N° 1378569).

Данная конструкция арматурного стержня имеет более высокое сцепле- ние с бетоном благодаря сочетанию наклонных граней, нагружающих бетон на расклинивание реакциями опоры, и периодического профиля, затрудняющего винтовое перемещение арматурного стержня по спирали вдоль собственного оттиска в бетоне, однако сцепление ее с бетоном все же ограничено из-за не- значительных объемов бетона, подвергающегося давлению между указанными наклонными гранями и цилиндрической внешней образующей поверхности ар- матурного стержня. Кроме того, недостатком данной конструкции является на- личие узких спиральных ребер, образованных углами между сторонами квад- ратного сечения, - эти ребра легко деформируются роликовым инструментом при укладке арматурного стержня в бунт, размотке из бунта и выпрямлении, повышая неравномерность площади сечения по длине арматурного элемента, снижая прочность арматурного стержня, затрудняя обеспечение прямолинейно- сти и снижая фактическое сцепление арматурного стержня с бетоном.

Задачей изобретения является разработка арматурного стержня, обеспе- чивающего одновременно максимально высокое сцепление с бетоном, в том числе механическое сцепление в любом потенциально возможном направлении смещения, и максимально однородное по площади и конфигурации равнопроч- ное сечение, а также сохранение постоянства сечения и формы по длине и за- данного уровня сцепления при укладке в бунты и последующем разматывании из бунта с выпрямлением.

Указанная задача решается тем, что арматурный стержень с фасонным сечением и периодическим профилем, имеющий поперечное фасонное сечение, непрерывно меняющее свое угловое положение по длине стержня с постоян- ным направлением и углом поворота и поперечные выступы периодического профиля на спиральных гранях, образованных сторонами данного сечения, со- гласно изобретению, поперечное сечение выполнено в форме круга со срезан- ными сегментами, при этом фрагменты окружности между срезанными сегмен- тами имеют угловой размер не менее 10 градусов, поперечные выступы перио- дического профиля расположены на гранях, образованных в пространстве ли- ниями сечения, отделяющими вышеуказанные сегменты, и находятся на удале- нии от оси стержня, не превышающем радиус вышеуказанного круга. При этом количество срезанных сегментов может быть равно трем, стороны сечения, об- разующие спиральные грани поверхности стержня, могут быть как прямыми, так и вогнутыми, поперечные выступы периодического профиля могут иметь наклон в направлении, противоположном направлению цилиндрической спира- ли, по которой расположены грани, а взаимоположение поперечных выступов может быть таким, что в перпендикулярном оси стержня сечении, где заканчи- вается один из поперечных выступов, на другой стороне спиральной грани на- чинается следующий поперечный выступ.

Такое выполнение арматурного стержня обеспечивает увеличение объема бетона под цилиндрической образующей арматурного стержня, подвергающе- гося расклиниванию наклонными гранями, при этом наличие фрагментов ци- линдрической поверхности и расположение элементов периодического профи- ля под образующей данной поверхности позволяет осуществлять изгиб и вы- прямление арматурного стержня роликовыми устройствами с тороидальными ручьями, поперечный радиус которых незначительно превышает радиус арма- турного стержня, без повреждения периодического профиля и самого фасонно- го сечения, а расположение поперечных выступов, при котором в одном и том же сечении начинается один выступ и заканчивается другой на разных сторонах спиральной грани, обеспечивает постоянство площади сечения арматурного стержня и его равнопрочность по длине.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен внешний вид арматурного стержня с фасонным сечением и периодическим профилем.

Арматурный стержень с фасонным сечением и периодическим профилем согласно одному из вариантов осуществления изобретения представлен на фиг. 1, 2. На поверхности стержня 1 по винтовой линии нанесены три линейчатые поверхности 2, разделенные между собой участками цилиндрической поверх- ности 3. На линейчатых поверхностях 2 расположены под наклоном в направ- лении, обратном направлению винтовой линии расположения самих линейча- тых поверхностей 2, трапецеидальные поперечные выступы 4.

Изготавливают арматурный стержень, например, следующим образом.

Предварительно изготавливают катаный стержень 1 круглого сечения. Далее стержень 1 в горячем или холодном состоянии подают через вращаю- щуюся вокруг него роликовую кассету с тремя наклонными роликами, имею- щими цилиндрические рабочие поверхности с вырезанными на них наклонны- ми канавками. При этом на поверхности стержня 1 под воздействием цилинд- рических роликов формируются по спирали линейчатые поверхности 2, а в местах, где на цилиндрической поверхности роликов выполнены канавки, на- против них образуются трапецеидальные поперечные выступы 4. На части по- верхности стержня 1, не деформируемой роликами, сохраняются участки ци- линдрической поверхности 3.

Помимо описанного способа, стержень 1 могут подавать с вращением от- носительно его продольной оси через стационарную клеть с наклонными роли- ками отрезками мерной длины, либо подавать стержень 1 через стационарную клеть с наклонными роликами разматыванием из бунта, находящегося на вра- щающейся опоре с последующей намоткой в бунт, также находящийся на вра- щающейся опоре, либо подавать стержень 1 через стационарную клеть с про- дольно расположенными приводными валками и вращающуюся кассету с на- клонно установлен ыми неприводными роликами, образующими идентичный калибр.

i

I