Арматурное изделие

Полезная модель относится к строительству и касается изготовления арматурного изделия в виде составного стержня натягиваемой арматуры с постоянными концевыми анкерами, в частности арматурное изделие, может быть использована для усиления многопустотной железобетонной панели перекрытия здания. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и процесса изготовления элементов арматурного изделия, повышение технологичности сборки и установки изделия по месту, - в пустоты усиливаемой панели; использование арматурной стали низкой прочности для концевых ненатягиваемых элементов составного стержня арматурного изделия; снижение металлоемкости и потерь стали при изготовлении изделия. Указанный технический результат при использовании полезной модели достигается тем, что в арматурном изделии, включающим натягиваемый стержень арматуры с постоянными концевыми анкерами, - натягиваемый стержень арматуры выполнен составным из отрезков горячекатаной арматуры, снабжен стопорными обоймами и стяжной муфтой в средней части изделия, а постоянные концевые анкера оборудованы анкерными обоймами и быстроустанавливаемыми анкерными распределительными пластинами из толстолистовой стали. 14 з.п. ф-лы, ил.11

Полезная модель относится к области строительства и касается изготовления стержневой натягиваемой арматуры, в частности для усиления многопустотной железобетонной плиты перекрытия здания.

Известно арматурное изделие, состоящее из отдельных арматурных стержней, нанизанных на стержни существующей арматуры; /Пат. 2119023 RU, МПК-6 Е04С 5/08, Е04G 21/12. Арматурное изделие/ Н.А.Ильин; заявка 96115626/03 от 26.07.96; опубл. 20.09.98. Бюл. 26/ [1].

В известном арматурном изделии, содержащем стержни сетки или каркаса железобетонной конструкции, дополнительная арматура изделия выполнена дискретно в виде ряда арматурных элементов, которые расположены в плоскости существующей сетки или каркаса и скреплены с натяжением. Элемент арматурного изделия выполнен в виде отдельного гнутого стержня. Гнутый стержень состоят из прямолинейного участка (стяжки) и захватов на его концах. В качестве материала для отдельных элементов арматурного изделия принята сталь низкой прочности классов А 240 (А-I), А 300 (А-II) и А 400 (А-III).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного арматурного изделия относится то, что изготовление арматурного изделия в виде сборной сетки представляет сложный и трудоемкий процесс, применение известного изделия снижает технологичность его сборки, отсутствует возможность использования в качестве предварительно натягиваемой арматуры горячекатанной стали высокой прочности, отсутствует возможность плавного регулирования величины натяжения арматуры, отсутствует возможность укрупнительной сборки элементов анкеровки на специальных постах.

Известно арматурное изделие, содержащее арматурный стержень (стержни) из высокопрочной стали с анкерными упорами на его концах и накладными анкерами в виде скоб из низкопрочной стали, приваренных одной стороной к арматурному стержню (стержням); /А.с. 1698396 SU, МПК-5 Е04С 5/03. Арматурный элемент./ А.П.Шульгай; заявка 4770089/33 от 12.11.89; опубл. 15.12.91. Бюл. 46/[2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного арматурного изделия относится то, что для натяжения арматурных стержней необходимо применение специальных натяжных установок, отсутствует плавное регулирование величины натяжения арматуры, возможен перерасход высокопрочной стали при изготовлении натяжных стержней арматуры;

изготовление элементов арматурного изделия мало технологично.

Наиболее близким техническим решением к полезной модели по совокупности признаков является арматурное изделие, содержащее напрягаемый арматурный стержень, постоянные анкеры и временные концевые анкеры. Напрягаемый арматурный стержень диаметром 14÷22 мм выполнен цельным из арматуры классов А 540 (А-III в), А 600 (A-IV; Ат-IV), А-800 (A-V) и А 1000 (А-VI). Постоянные анкеры выполнены в виде спресованных обойм или высаженных головок диаметром 25÷40 мм; высота спресованных обойм 15-22 мм (отклонение ±2 мм). Натяжение стержней арматуры осуществлено электротермическим или механическим способом. При натяжении упрочненной стержневой арматуры электротермическим способом дополнительно производят контрольные испытания арматуры на растяжение после электронагрева. Анкеровка арматурных стержней произведена постоянным анкером или торцевой обоймой. После отпуска натяжения арматуры, произведена обрезка концевых участков стержней /ГОСТ 22 701.0-77. Плиты железобетонные ребристые преднапряженные размерами 6×3 м. Технические условия (см. п.2.3 Арматурные изделия, черт.10÷12)/ ;[3] - принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного арматурного изделия, принятого за прототип, относится то, что при изготовлении изделия невозможно использование дешевой арматурной стали низкой прочности на концевых участках напрягаемого стержня, невозможно натяжение арматуры без применения специальных натяжных установок, в случае электронагрева напрягаемого стержня необходимо дополнительные испытания арматуры на растяжение; срезка концевых анкеров увеличивает расход арматуры; следовательно, известное арматурное изделие металлоемко.

Сущность полезной модели заключается в следующем:

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель состоит в упрощении конструкции и процесса изготовления арматурного изделия для усиления железобетонных пустотных панелей перекрытия; в рациональном использовании по длине натягиваемого стального стержня арматуры различных классов по прочности; улучшение анкеровки и повышение несущей способности заанкеренного стержня; снижение трудоемкости, потерь высокопрочной стали и металлоемкости изделия.

Технический результат - упрощение конструкции и процесса изготовления элементов арматурного изделия, повышение технологичности сборки и установки его по месту - в пустотные каналы усиливаемой панели; использование дешевой арматурной стали низкой прочности для концевых ненатягиваемых элементов составного стержня арматурного изделия; плавное регулирование величины натяжения арматурного стержня; укрупнительная сборка элементов анкеровки; быстрая установка анкерных распределительных пластин; сокращение вновь изготовляемых элементов арматурного изделия; надежное соединение стыкуемых стержней натягиваемой и ненатягиваемой арматуры; снижение металлоемкости и потерь стали при изготовлении арматурного изделия; уменьшение трудоемкости сборки арматурного изделия по месту его установки.

Указанный технический результат при использовании полезной модели достигается тем, что в известном арматурном изделии, содержащем натягиваемый стержень арматуры с постоянными концевыми анкерами, - особенностью является то, что натягиваемый стержень арматуры выполнен составным из отрезков горячекатаной арматуры, снабжен стальными стопорными обоймами и стяжной муфтой в средней части изделия, а постоянные концевые анкера оборудованы анкерными обоймами и быстроустанавливаемыми анкерными распределительными пластинами из толстолистовой стали.

Стяжная муфта составного стержня натягиваемой арматуры выполнена в виде короткой трубы, внутри которой на концевых участках нарезана правая и левая резьба.

Стяжная муфта составного стержня натягиваемой арматуры выполнена с шестигранным корпусом под динамометрический ключ.

Постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 400 (А-III), А 540 (А-IIIв) и А 600 (A-IV) выполнен в виде крепежной анкерной гайки с буртом и быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластины из толстолистовой стали с гнездом под гайки с буртом.

Постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде спаренных кортышей-накладок, приваренных к верхней стороне концевого участка арматурного стержня, совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали.

Постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде спаренных кортышей-накладок, приваренных к верхней стороне концевого участка арматурного стержня, и коротыша-фиксатора, приваренного к нижней стороне арматурного стержня, совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали.

Постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 540 (А-IIIв), А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде высаженной головки высотой 1,8·d, - здесь d - номинальный диаметр стержня натягиваемой арматуры, - совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали с гнездом под высаженную головку или с увеличенной шайбой под нес.

Коротыши-накладки вырезанны длиной l_к=m·d, мм, - где m=5 для арматуры класса А 600 (A-IV), m=6 для А 800 (A-V) из условия применения одностороннего сварного шва; d - номинальный диаметр натягиваемого арматурного стержня, мм.

Постоянный концевой анкер снабжен увеличенной шайбой с отверстием диаметром d_ш=d+z, мм, - где d_ш - диаметр отверстия увеличенной шайбы, z - зазор (0,5-1,0) мм.

Плоскости опирания коротышей - накладок и коротыша - фиксатора постоянного концевого анкера на торец быстроустанавливаемой анкерных распределительных пластин располагают строго перпендикулярно оси арматурного стержня, обеспечивая их плотное примыкание.

Быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина изготовлена с вырезом в виде вилки с размерами ширины зева b=d+z, мм, и высотой выреза h=Н-(h₀+0,5·d+z); здесь d - номинальный диаметр арматурного стержня, мм; h ₀ - рабочая высота, мм; Н - высота пластины, мм; z - зазор (0,5÷1,0) мм.

Стопорение крепежных анкерных гаек с буртами и стяжных муфт относительно составного стержня натягиваемой арматуры предусматривают контргайками, упругими шайбами, сваркой или пластическим деформированием, например, кернением.

В качестве составного стержня натягиваемой арматуры использована напрягаемая стержневая арматура классов А 400 (А-III), А 540 (А-IIIв), а также стержневая арматура классов А 600 (A-IV), А 800 (A-V) и А 1000 (А-VI).

В качестве арматуры низкой прочности использована ненапрягаемая арматура классов А 240 (А-I), А 300 (А-II), А 400 и А 500 (А-III).

На составном стержне натягиваемой арматуры на месте установки стяжной муфты нарезана вальцованная резьба.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом полезной модели заключена в следующем.

Упрощение конструкции предлагаемого арматурного изделия заключается в отсутствии временных концевых анкеров; повышение технологичности сборки арматурного изделия и установки его по месту, - в отверстие многопустотной железобетонной панели перекрытия, - состоит в простоте заведения элементов составного стержня в отверстие панели и во введении быстроустанавливаемых анкерных распределительных пластин в зоне анкеровки и последующего натяжения арматурного стержня стяжной муфты (без применения специальных натяжных домкратов); плавное регулирование величины натяжения арматурного стрежня осуществляется за счет использования резьбовых стяжных муфт; укрупнительная сборка элементов анкеровки изделия производится на специальных постах; упрочнение сердцевины стержней арматуры в местах нанесения крепежной резьбы выполнено за счет нагартовки резьбы; быстрая установка анкерной распределительной пластины производится вследствие выполнения прорези в ней; сокращение числа вновь изготовляемых элементов арматурного изделия произведено за счет применения стандартных стальных обойм; надежное соединение стыкуемых стержней натягиваемой и ненатягиваемой арматуры произведено путем сварки или стяжки соединительными стяжными муфтами;

снижение металлоемкости и потерь стали при изготовлении арматурного изделия произведено за счет: более полного использования коротких отрезков арматуры; замены сталей высокой прочности на стали низкой прочности; исключение операции подрезки концов натягиваемой стержневой арматуры и временных концевых анкеров; снижение расхода термически упрочненной арматуры, отожженной электронагревом, на дополнительные испытания на растяжение.

На фиг.1 представлено арматурное изделие в виде составной натягиваемой стержневой арматуры с постоянными концевыми анкерами в виде анкерных и стопорных обойм, быстроустанавливаемых анкерных распределительных пластин и стяжной муфты с двухсторонней крепежной резьбой:

1 - составной стержень натягиваемой арматуры,

2 - быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина,

3 - анкерная обойма,

4 - стопорная обойма,

5 - стяжная муфта,

6 - вальцованная резьба,

7 - зазор (между стягиваемыми концами стержней составной арматуры),

8 - обжатие или сварка обоймы,

9 - ненатягиваемые элементы составного стержня.

На фиг.2÷7 приведены специальные концевые элементы анкеров на составные стержни натягиваемой арматуры (позиции 1-9 см. фиг.1):

- анкерная гайка с буртом - 10 для арматуры классов А 400 (A-III), А 540 (А-IIIв) и А 600 (A-IV) и быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина - 2 (фиг.2);

- анкерная обойма - 3 обжатая или на сварке для арматуры классов А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) и быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина - 2 (фиг.3);

- коротыши-накладки - 11 и коротыши-фиксаторы - 12 на сварке для арматуры классов А 540 (А-IIIв), А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) и быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина (фиг.4 и 5);

- круглая высаженная головка - 13 и полукруглая высаженная головка - 14 для арматуры классов А 540 (А-IIIв), А 600 (A-IV), А 800 (A-V) и быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина - 2 (фиг.6 и 7):

10 - анкерная гайка с буртом,

11 - коротыш-накладка,

12 - коротыш-фиксатор;

13 - круглая высаженная головка;

14 - полукруглая высаженная головка;

l₁ - длина ненатягиваемого отрезка стержня, мм;

l₂ - длина натягиваемого отрезка стержня, мм;

z₀ - зазор между натягиваемыми отрезками, мм;

l_a - расстояние между концевыми анкерами, мм;

l - длина арматурного изделия в сборке, мм.

На фиг.8-9 приведены виды стяжек составного стержня: стяжная муфта из отрезка стальной трубы - 5 под трубный ключ (фиг.8); стяжная муфта с шестигранным корпусом - 15 под динамометрический ключ, с контргайкой - 16 (фиг.9) (позиции 5, 6 и 8 приведены на фиг.1):

15 - стяжная муфта с шестигранным корпусом;

16 - контргайка.

На фиг.10-11 приведены виды анкерных распределительных пластин (позиции 1 и 2 см Фиг.1): для одного составного натягиваемого стержня арматуры (фиг.10); для двух составных натягиваемых стержней арматуры (фиг.11).

Сведения, подтверждающие возможность применения полезной модели с получением указанного выше технического результата.

Выполнен проект усиления многопустотной железобетонной панели П2 перекрытия общественного здания, поврежденного огнем (г.Самара, Торговый центр ЗАО «Аверса, 2008 г.). Многопустотная панель П2 выполнена по чертежам серии ИЖ 567-03, марка ПБ 72.12-8; размеры панели в плане 7,2×1,2 м; высота сечения 220 мм. Панель П2 стендового безопалубочного формования, бетон класса В30, рабочая арматура - высокопрочная проволока класса Вр 1200 (Вр-II) диаметром 5 мм, овальные пустотные каналы (8 отверстий) высотой 140 мм, шириной 54 мм; толщина внутренних ребер панели 41 мм; осевое расстояние для нижнего ряда рабочих стержней 20 мм.

Проектом усиления предложено арматурное изделие в виде натягиваемой горизонтальной стяжки с использованием натягиваемого стержня арматуры - 1, составленного из спаренных отрезков горячекатаной арматуры класса А 600 (A-IV) диаметром 20 мм, на составные стержни натягиваемой арматуры - 1 установлены анкерные обоймы - 3 и стопорные обоймы - 4 высотой 14 мм, наружный диаметр 40 мм; в месте стыковки отрезков арматуры между собою установлена стяжная муфта с шестигранным корпусом - 15 длиной В=90 мм, диаметром D=27 мм, длина нарезки резьбы с обеих концов стяжной муфты А=36 мм; постоянные концевые анкера оборудованы быстроустанавливаемыми анкерными распределительными пластинами - 2 на два рабочих стержня арматуры каждая.

Источники информации

1. Ильин, Н.А. Пат. 2119023 RU, МПК-6 Е04C 5/08, E04G 21/12. Арматурное изделие / Н.А.Ильин; заявка 96115626/03 от 26.07.96; опубл. 20.09.98. Бюл. 26.

2. Шульгай, А.П. А.с. 1698396 SU, МПК-5 Е04С 5/03. Арматурный элемент. / А.П.Шульгай; заявка 4770089/33 от 12.11.89; опубл. 15.12.91. Бюл. 46.

3. ГОСТ 22701.0-77. Плиты железобетонные ребристые преднапряженные размерами 6×3 м. Технические условия (см. п.2.3 Арматурные изделия, черт. 10÷12).

1. Арматурное изделие, содержащее натягиваемый стержень арматуры с постоянными концевыми анкерами, отличающееся тем, что натягиваемый стержень арматуры выполнен составным из отрезков горячекатаной арматуры, снабжен стальными стопорными обоймами и стяжной муфтой в средней части изделия, а постоянные концевые анкера оборудованы анкерными обоймами и быстроустанавливаемыми анкерными распределительными пластинами из толстолистовой стали.

2. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что стяжная муфта составного стержня натягиваемой арматуры выполнена в виде короткой трубы, внутри которой на концевых участках нарезана правая и левая резьба.

3. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что стяжная муфта составного стержня натягиваемой арматуры выполнена с шестигранным корпусом под динамометрический ключ.

4. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 400 (А-II), А 540 (А-IIIв) и А 600 (A-IV) выполнен в виде крепежной анкерной гайки с буртом и быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластины из толстолистовой стали с гнездом под гайки с буртом.

5. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде спаренных коротышей-накладок, приваренных к верхней стороне концевого участка арматурного стержня, совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали.

6. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде спаренных коротышей-накладок, приваренных к верхней стороне концевого участка арматурного стержня, и коротыша-фиксатора, приваренного к нижней стороне арматурного стержня, совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали.

7. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что постоянный концевой анкер составного стержня натягиваемой арматуры классов А 540 (А-IIIв), А 600 (A-IV) и А 800 (A-V) выполнен в виде высаженной головки высотой 1,8·d, где d - номинальный диаметр стержня натягиваемой арматуры, совместно с быстроустанавливаемой анкерной распределительной пластиной из толстолистовой стали с гнездом под высаженную головку или с увеличенной шайбой под нее.

8. Арматурное изделие по пп.5 и 6, отличающееся тем, что коротыши-накладки вырезаны длиной l_к=m·d, мм, где m=5 для арматуры класса А 600 (A-IV), m=6 для А 800 (A-V) из условия применения одностороннего сварного шва, d - номинальный диаметр натягиваемого арматурного стержня, мм.

9. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что постоянный концевой анкер снабжен увеличенной шайбой с отверстием диаметром d_ш=d+z, мм, где d_ш - диаметр отверстия увеличенной шайбы, z - зазор (0,5-1,0) мм.

10. Арматурное изделие по пп.5 и 6, отличающееся тем, что плоскости опирания коротышей-накладок и коротыша-фиксатора постоянного концевого анкера на торец быстроустанавливаемых анкерных распределительных пластин располагают строго перпендикулярно оси арматурного стержня, обеспечивая их плотное примыкание.

11. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что быстроустанавливаемая анкерная распределительная пластина изготовлена с вырезом в виде вилки с размерами ширины зева b=d+z, мм и высотой выреза h=Н-(h ₀+0,5·d+z), где d - номинальный диаметр арматурного стержня, мм; h₀ - рабочая высота, мм; Н - высота пластины, мм; z - зазор (0,5÷1,0) мм.

12. Арматурное изделие по пп.1 и 4, отличающееся тем, что стопорение крепежных анкерных гаек с буртом и стяжных муфт относительно составного стержня натягиваемой арматуры предусматривают контргайками, упругими шайбами, сваркой или пластическим деформированием, например кернением.

13. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что в качестве составного стержня натягиваемой арматуры использована напрягаемая стержневая арматура классов А 400 (А-III), А 540 (А-IIIв), а также напрягаемая стержневая арматура классов А 600 (A-IV), А 800 (A-V) и А 1000 (А-VI).

14. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что в качестве арматуры низкой прочности использована ненапрягаемая арматура классов А 240 (А-I), А 300 (А-II), А 400 и А 500 (А-III).

15. Арматурное изделие по п.1, отличающееся тем, что на составном стержне натягиваемой арматуры на месте установки стяжной муфты нарезана вальцованная резьба.