Прокат класса в500с холоднодеформированный периодического профиля для армирования железобетонных конструкций

В предложенном техническом решении определены геометрические параметры арматурного холоднодеформированного проката. Представленная маркировка как метод надежной идентификации арматурного проката при транспортировке и хранении; определен диапазон рационального расположения выступов (шаг их расположения), что обеспечивает повышенную стабильность пластических характеристик проката. Прокатная маркировка позволяет отказаться от испытаний проката в случае утраты маркировочных бирок, что обеспечивает экономию средств и времени.

Полезная модель относиться к области металлургии, конкретнее, к конструкции проката для армирования железобетонных конструкций и может быть использована в метизном производстве при изготовлении арматурного проката.

Известен арматурный прокат-проволока, изготовляемая из низкоуглеродистой стали холодным волочением, требования к этой проволоке изложены в ГОСТ 6727-81. В качестве сырья используется катанка (горячекатаный круглый прокат в мотках) из стали марок Ст2кп и Ст 2кп по ГОСТ 380-81.

В процессе холодного волочения происходит изменение механических свойств стали (повышаются прочностные характеристики и снижаются пластичесие характеристики). Для улучшения (повышения) сцепления проката его профилируют путем создания на поверхности проката впадин и выступов.

Существенным недостатком этой проволоки являются:

- отсутствие надежной маркировки арматурного проката-проволоки;

- наличие концентраторов напряжений по впадинам и в зонах перехода

от впадин к выступам.

Отсутствие надежной маркировки арматурной проволоки вызывает высокую вероятность получения обезличенных прутков и арматурных изделий из арматурной проволоки. Последнее определяет необходимость дополнительных испытаний химического состава и механических свойств арматурной проволоки и изделий из нее.

Техническая задача, решаемая заявляемой моделью, состоит в разработке конструкций арматурной проволоки, которая обеспечивает:

- надежную идентификацию арматурной проволоки и арматурных изделий из нее за счет нанесения прокатной маркировки;

- стабильность пластических характеристик арматурного проката, а именно: относительного удлинения при максимально растягивающей нагрузке (A_qt).

Решение задачи по надежной идентификации арматурного проката и изделий из нее достигается за счет выполнения на поверхности проката прокатной маркировки в виде трех участков особенной периодической поверхности в одном из рядов рифлений:

- первый и третий участки длиной равный двум шагам рифления - гладкие (без поперечных ребер (выступов));

- второй (средний между гладкими участками) равный 10 шагам рифления имеет 10 поперечных ребер (выступов) встречного направления к основной массе выступов в этом ряду рифления.

Общий вид прокатной маркировки представлен на рисунке 1.

Ожидаемый эффект от предложенной идентификации проката составит:

1. Ежегодный объем производства арматурного проката составляет:

Q=60000 т

2. Средняя масса одного мотка (пачки) арматурного проката составляет:

q=0,5 т

3. Готовое количество отгружемых мотков (пачек) составляет:

n=Q/q=60000/0,5=120000 мотков.

4. Доля мотков (пачек) без маркировочный бирок из-за потери при транспортировке и хранении:

m=0,1%

5. Стоимость одного анализа для определения содержания серы, фосфора и углерода (прибор "Leco") составляет C₁=450 руб.

6. Стоимость одного анализа для определения содержания легирующих элементов (марганца, крмния, хрома, меди, молибдена, никеля и т.д.) составляет: С₂=300 руб.

7. Стоимость обного испытания механических свойств арматурного проката составляет: С₃ =150 руб.

8. Суммарные расходы на идентификацию одного мотка (пачки) арматурного проката без бирок составляет: С=C₁+С₂+C₂=450+300+150=900 руб.

9. Годовые затраты на анализы и испытания для идентификации проката без бирок составляет: З=Q×m×С=120000×0,001×900=108000 руб.

Таким образом, наличие прокатной маркировки обеспечивает экономию более 1000 тыс; руб. в год.

Решение задачи по обеспечению стабильности относительного удлинения арматурной проволоки достигается за счет рационального подбора шага (t) положения поперечных выступов. Для этого на гладкую стальную. проволоку наносится трехсторонний периодический профиль с различным шагом расположения поперечных выступов. Далее от каждого мотка отбирались по два образца проволоки с различных концов мотка и определялось относительное удлинение при разрыве как среднее двух значений. По совокупности результатов испытаний расчитывали характеристики - математическое ожидание и размах. Результаты представлены в таблице 1.

Примечание: определение границ производится по ссылочному руководству "Статистическое управление процессами (SPC)" Н.Новгород, СМЦ "Приоритет", 2007 г., стр.181-182.

Из приведенных в таблице 1 результатов следует, что при шаге профилирования менее 0,3d арматурный прокат не соответствует требованию A_qt2,5.

При шаге профилирования более l,2d показатель A_qt более не улучшается. Отсюда следует, что наиболее результативный шаг профилирования арматурного проката находится в интервале от 0,2d до l,2d, где d - номинальный диаметр круглого проката.

1. Прокат для армирования железобетонных конструкций периодического профиля, отличающийся тем, что для надежной идентификации прокат имеет прокатную маркировку в виде трех участков особенной периодичной поверхности в одном из рядов рифления: первый и третий участки длиной, равной двум шагам рифления - гладкие, второй участок, равный 10 шагам рифления, имеет 10 поперечных ребер (выступов) встречного направления.

2. Прокат по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения повышенной стабильности пластических свойств - относительного удлинения при максимальной нагрузке шаг расположения ребер (выступов) составляет от 0,3 до 1,2 диаметров арматурного проката.