Арматура композитная (варианты)

 

Полезная модель относится к строительству, а именно к композитной арматуре. Арматура композитная содержит несущий стержень 1 из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами 2 и 3. Обмотки 2 и 3 выполнены из обмоточного жгута или ленты, пропитанных полимерным связующим. Вторая обмотка противоположного направления 3 имеет площадь поперечного сечения по отношению к первой обмотке 2 в соотношении 1 и 150 и угол спиральной навивки от 92 до 150°. Угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута. Референт Шахов А.С..

Полезная модель относится к строительству, а именно к композитной арматуре, которая применяется в строительных конструкциях: для армирования монолитных бетонных и сборных зданий; для использования в конструктивных элементах зданий в виде отдельных стержней; для изготовления термоизоляционных стеновых панелей; для армирования бетонных изделий (плиты, фундаменты), работающих на упругом основании; для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог; для армирования асфальтобетонного покрытия дорог; для анкеровки в грунте подпорных стен и сооружений.

Известен арматурный элемент, содержащий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами (Фролов В.П. Стеклопластиковая арматура и стеклобетонные конструкции. М., Стройиздат, 1980, с.20-27).

Недостатком такого арматурного элемента является низкая степень сцепления с бетоном.

Известна арматура стеклопластиковая по патенту RU 2194135 (опубл. 10.12.2002), содержащая 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, причем диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня, при этом стержень может быть снабжен вторым жгутом нитей с противоположным направлением навивки первому, а также может быть выполнен со спиральными канавками, чередующимися с уступами.

Недостатком такой арматуры является низкая прочность на разрыв и изгиб изделия, а также малая адгезия обмотки к несущему стержню.

Для достижения указанного технического результата в арматуре композитной, содержащей несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, по 1 варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°, по

2-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше или равен углу навивки первого обмоточного жгута, по 3-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты составляет 92°-150°, по 4-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты больше или равен углу навивки обмоточного жгута.

Отличительными признаками предлагаемой арматуры композитной от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что по 1 варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°, по 2-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута, по 3-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты составляет 92°-150°, по 4-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты больше угла навивки обмоточного жгута.

Благодаря наличию этих признаков у композитной арматуры повышается прочность на разрыв и изгиб, а также повышена адгезия обмотки к несущему стержню и, как следствие, повышено качество арматуры.

Арматуру композитную изготавливают методом продольной протяжки со спиральной намоткой уступов из высокопрочного полимерного материала (стеклянных,

базальтовых, углеродных и других волокон), пропитанного эпоксидным компаундом на основе смолы ЭД-20 с отвердителем.

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. Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена арматура композитная с рельефом поверхности, созданным обмоточными жгутами противоположных направлений.

На фиг.2 изображена арматура композитная с соотношением площадей сечений обмоточных жгутов, навитых в противоположном направлении в пределах от 1 до 150.

На фиг.3 изображена арматура композитная с углом спиральной навивки второй обмотки в виде жгута или ленты с углом навивки 92° и 150°.

На фиг.4 изображена арматура композитная с рельефом поверхности, созданной обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки.

На фиг.5 изображена арматура композитная с соотношением площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты противоположного направления навивки в пределах от 1 до 150.

На фиг.6 изображена арматура композитная созданная обмоточным жгутом второй обмоткой в виде жгута или ленты одного направления навивки.

Арматура композитная содержит несущий стержень 1 (фиг.1) из высокопрочного полимерного материала (например, стекловолокно ГОСТ 17139-79, базальтовое волокно ТУ 5952-001-13308094-04) и обмотку с уступами 2 и 3. Обмотки 2 и 3 выполнены из таких же волокон, пропитанных полимерным связующим (например, эпоксидный, полиэфирный компаунд). Вторая обмотка противоположного направления 3 (фиг.2) имеет площадь поперечного сечения по отношению к первой обмотке 2 в соотношении 1 и 150. Вторая обмотка 3 (фиг.3) имеет угол спиральной навивки от 92 до 150°. Обмотка 3 (фиг.4) может быть выполнена в виде плоской ленты 4 (варианты 3 и 4). Вторая обмотка одного направления навивки 6 (фиг.6) имеет угол спиральной навивки е больший, чем угол спиральной навивки о первой обмотки.

Первая обмотка 2 выполнена в виде жгута волокон (варианты 1 и 2), спирально нанесенных с натягом на несущий стержень 1, которые создают рельеф поверхности. Вторая обмотка 3, навитая в том же или противоположном направлении выполняет следующие функции:

- осуществляет плотное поджатие первой обмотки, что увеличивает адгезию с несущим стержнем 1 и обеспечивает совместную работу несущего стержня и спиральной обмотки;

- уплотняет массив несущего стержня 1 между витками обмотки 2, что повышает физико-механические характеристики композитной арматуры;

- повышает анкеровку композитной арматуры в бетонной среде за счет увеличения поверхности арматуры.

Во всех вариантах выполнения композитной арматуры плотное поджатие спиральной обмотки 2 определяется величиной усилий снятия намотки 2 со стержня 1. В арматуре, выполненной по прототипу, усилие снятия обмотки 2 находится в диапазоне 10-35 кг. У арматуры, выполненной по предлагаемому решению, намотка 2 при приложении данного усилия не снимается, что обеспечивает совместную работу несущего стержня и рельефной обмотки. Усилие выдергивания (анкерование) композитной арматуры в бетонной среде определяется величиной поверхности контакта арматуры. В арматуре, выполненной по прототипу, например, стеклопластиковая арматура, имеющая наружный диаметр 8 мм, внутренний диаметр 6 мм, шаг навивки 15 мм, поверхность анкеровки составляет 15 мм 2/см длины, величина выдергивания из раствора марки М-100 составляет 60 кг/см длины. У арматуры, выполненной по предлагаемому решению, при соотношении площадей сечений обмоток, например, равном 2 общая поверхность анкеровки составляет 22 мм 2/см, величина выдергивания из раствора марки М-100 составляет 80 кг/см длины. При соотношении площадей сечений менее 1 вторая обмотка имеет меньшую адгезию к несущему стержню по сравнению с первой обмоткой, а при соотношении площадей обмоток более 150, вторая обмотка имеет малую прочность и обрывается в элементах технологического оборудования.

В первом и третьем вариантах выполнения арматуры навивка жгута противоположного направления 3 производится в диапазоне углов 92°-150°. При углах навивки более 150° не обеспечивается надежное поджатие обмотки 2 к несущему стержню 1. При углах навивки менее 92° происходит перехлест нитей обмотки 3.

Во втором и четвертом вариантах выполнения арматуры обмотка 5 и 6 (фиг.6) имеет угол навивки е, равный или больший угла навивки с первой обмотки. При угле навивки второй обмотки меньше угла навивки первой обмотки не обеспечивается надежное поджатие обмотки 5 и 6 и уплотнение несущего стержня между витками обмотки. При угле навивки второй обмотки более угла навивки первой обмотки обеспечивается поджатие обмотки 2 и уплотнение массива стержня между витками.

Были проведены сравнительные испытания арматуры композитной стеклопластиковой наружным диаметром 8 мм. В первом варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм 2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая

обмотка противоположного направления выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 0,5 мм (F=0,2 мм 2) и нанесена с шагом 5 мм на несущий стержень с первой обмоткой. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 24,5. Угол навивки первой обмотки составляет 45°, а второй обмотки 106°.

Результаты испытаний приведены в таблице:

Арматура Стеклопластиковая АСП8 Разрушающее напряжение при разрыве, , МПаМодуль упругости при растяжении, , МПаРазрушающее напряжение при изгибе, , МПаМодуль упругости при изгибе, Ер, МПа
Арматура по прототипу120047236 91051130
Арматура «лиана» по 1 варианту1331498001028 56721
Арматура «лиана» по 2 варианту130049700 102556500
Арматура «лиана» по 3 варианту1335525001050 58600
Арматура «лиана» по 4 варианту133052550 104058550

Во втором варианте выполнения арматуры «лиана» первая обмотка аналогична первому варианту. Вторая обмотка выполнена из стеклянной ленты шириной 2 мм (F=0,1 мм2) с шагом 10 мм и углом навивки 54°. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 49.

В третьем варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм 2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая обмотка противоположного направления выполнена из ленты

В четвертом варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая обмотка выполнена из стеклянной ленты шириной 2 мм (F=0,1 мм) с шагом 10 мм и углом навивки 54°. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 49.

Предлагаемая арматура композитная с рельефом поверхности, образованным двумя спиральными обмотками противоположных направлений, имеющая соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута или ленты навитых в противоположном направлении в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута или ленты составляет 92-150°, или спиральными обмотками в виде жгута или ленты одного направления навивки, имеющие соотношение площадей сечений обмотки в пределах от 1 до 150 с углом навивки второй обмотки большей или равной углу навивки первой обмотки, обладает повышенной прочностью на разрыв и изгиб, что повышает несущую способность строительных конструкций.

1. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку жгутами нитей, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°.

2. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку жгутами нитей, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута.

3. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°.

4. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута.



 

Похожие патенты:

Устьевая скважинная арматура предназначена для установки на устья скважин. Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы устьевой скважинной арматуры, снижение металлоемкости и повышение монтажепригодности. В буровой отрасли применяется специальное оборудование для арматуры, установка которой выполняется в скважину.

Полезная модель относится к строительству, например, для изготовления армированных бетонных изделий, в частности, бетонных армированных свай

Полезная модель относится к оборудованию для производства арматуры и является технологической линией производства для изготовления арматуры, используемой при армировании обычных и предварительно напряженных строительных конструкций.

Техническим результатом является повышение несущей способности поврежденных ребристых плит перекрытий

Полезная модель линии производства композитной арматуры, относится к оборудованию для производства арматуры и предназначена для построения производственных процессов.

Полезная модель относится к строительству, а именно к композитной стеклопластиковой арматуре, которая применяется в строительных конструкциях: для армирования обычных и предварительно напряженных строительных конструкций

Линия по производству композитной арматуры относится к области строительства и предназначена для производства композитной стеклопластиковой арматуры, используемой в качестве альтернативы металлической арматуре в конструкциях из бетона с преднапряженным или ненапряженным армированием.

Полезная модель относится к области строительства, в частности кассетам для изготовления стеновых панелей, и предназначена для изготовления в заводских условиях либо в условиях полигона на стройплощадке стеновых панелей внутренних стен (ВС) в системе сборно-монолитного домостроения «ВИН» и железобетонных панелей внутренних стен различных типоразмеров.

Техническим результатом является высокая надежность фиксирования корпуса люка в горловине 8 колодца
Наверх