Гильзовый стык арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе

Авторы патента:

Бедусенко Константин Константинович (RU)

E04C5/16 - вспомогательные элементы для арматуры, например распорки, соединительные муфты, скобы (инструменты и устройства для соединения элементов арматуры E04G 21/12)

Владельцы патента RU 2326215:

Бедусенко Константин Константинович (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к соединениям арматурных стержней в железобетонных конструкциях. Задачей предложенного гильзового стыка арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе является создание жесткого, равнопрочного соединения арматуры с сохранением ее механических и деформативных свойств, соблюдением соосности и снятием ограничений в диаметре и профиле стыкуемых стержней, а также обеспечение выполнения работ по монтажу арматуры без привлечения рабочих дополнительных специальностей. Поставленная задача решается путем соединения арматурных стержней посредством муфты, представляющей собой гильзу, выполненную в виде трубы с профилированной или гладкой внутренней поверхностью с последующим нагнетанием напрягающего связующего вещества в камеру, образованную между внутренними гранями трубы и наружными гранями арматуры. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к соединениям арматурных стержней в железобетонных конструкциях.

Известно соединение арматурных стержней внахлестку (без сварки) (СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции», - М.: ГОССТРОЙ СССР, 1989 (с.63-64)) (1). Данное соединение представляет собой перепуск параллельно расположенных стыкуемых стержней за торцевые грани друг друга на длину анкеровки. Диапазон применения данных соединений ограничивается в основном сжатыми элементами конструкций. Данные стыки нежелательны в изгибаемых, а также внецентренно сжатых элементах и недопустимы в растянутых. Ограничен также диаметр стыкуемых стержней до 36 мм, возникает перерасход стали в пределах длины стыка. Существенным недостатком является смещение центров тяжести сечения стержней в вертикальной плоскости и, как следствие этого, потеря устойчивости соединения при разрушении защитного слоя бетона.

Известен стык арматурных стержней на сварке типа «С» (ГОСТ 14098-91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры». - М.: Государственный комитет СССР по строительству и инвестициям, 1992 (табл.4-17)) (2). Соединения такого типа требуют наличия соответствующего сварочного оборудования и сварщика соответствующей квалификации, чем повышают трудоемкость, механоемкость и стоимость строительно-монтажных работ. В результате нагревания теряются механические свойства стали, что ограничивает применение данного типа соединения для арматурных сталей класса выше А-IV, а также термически упрочненных или упрочненных вытяжкой сталей. Данные соединения технологически неприменимы для арматуры канатного типа.

Известно соединение арматурных стержней при помощи муфт с затяжкой контргайками либо с заполнением зазоров эпоксидной смолой, предложенное японской фирмой «Сумитомо» (К.В.Михайлов, Г.И.Бердичевский, Ю.С.Волков и др. Предварительно напряженный железобетон (по материалам IX конгресса ФИП). - М.: Стройиздат, 1986 (с.42-44)) (3). Данный тип соединения ограничен в применении лишь для арматурных стержней со специальным винтовым профилем, требует наличия динамометрических ключей и специальных гидравлических устройств для нагнетания эпоксидной смолы под давлением в зазоры резьбового соединения.

Известно соединение арматурных стержней при помощи муфт с резьбой по внутренней поверхности, заполняемых строительным раствором или бетоном ЕР 1424453 A1 (KINTSCHER М.), 02.06.2004 (с.12-20) (4). Недостатком данного соединения является процесс усадки, свойственный строительным растворам и бетонам. Усадка ведет к появлению зазоров на границах контакта сред арматура-бетон и бетон-муфта, что, в свою очередь, повышает деформативность как соединения, так и строительной конструкции в местах стыков арматуры. Деформативность соединения арматуры делает конструкцию непригодной к эксплуатации по условию трещиностойкости.

Задачей предложенного гильзового стыка арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе является создание жесткого, равнопрочного соединения арматуры с сохранением ее механических и деформативных свойств, соблюдением соосности и снятием ограничений в диаметре и профиле стыкуемых стержней, а также обеспечение выполнения работ по монтажу арматуры без привлечения рабочих дополнительных специальностей.

Поставленная задача решается путем соединения арматурных стержней посредством муфты, представляющей собой гильзу, выполненную в виде трубы, с последующим нагнетанием расширяющегося связующего вещества в камеру, образованную между внутренними гранями трубы и наружными гранями арматуры.

Предложенный способ соединения арматурных стержней в виде гильзового стыка арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено продольное сечение гильзового стыка арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе, на фиг.2 изображено поперечное сечение 1-1.

Позициями на фиг.1, 2 обозначены:

1) стыкуемые арматурные стержни;

2) камера, заполняемая расширяющимся связующим веществом;

3) гильза в виде трубы с профилированной или гладкой внутренней поверхностью;

4) направляющий участок гильзы;

5) расширяющееся связующее вещество;

6) отверстия в гильзе для нагнетания расширяющегося связующего вещества;

7) участок гильзы, фиксирующий свободное перемещение арматурных стержней;

8) стопорные элементы.

Устройство состоит из муфты, представляющей собой гильзу (поз.3) длиной от 3d до 60d (d - диаметр стыкуемых стержней (поз.1)), выполненную в виде трубы внутренним диаметром от 1.1d до 3d с профилированной или гладкой внутренней поверхностью. Гильза (поз.3) имеет направляющие участки (поз.4) длиной от 0.1d до 3d, участок (поз.7), фиксирующий свободное перемещение арматурных стержней (поз.1) длиной от 0.5d до 5d и камеру (поз.2), заполняемую расширяющимся связующим веществом (поз.5). Гильза в виде трубы выполнена с отверстиями (поз.6) для нагнетания расширяющегося связующего вещества (поз.5). Длина гильзы (поз.3) определяется прочностными свойствами расширяющегося связующего вещества (поз.5) и сортаментом арматуры.

Работа устройства заключается в передаче нагрузки от одного из стыкуемых арматурных стержней (поз.1) к другому посредством соединительной гильзы в виде трубы (поз.3) и способности расширяющегося связующего вещества (поз.5) затвердевать и увеличиваться в объеме. В результате увеличения объема связующего вещества (поз.5) создается напряжение до 20 МПа между наружными гранями арматурных стержней (поз.1) и внутренними гранями гильзы (поз.3). Значение напряжения зависит от величины расширения связующего вещества (поз.5), а также прочностных и деформативных свойств материала гильзы (поз.3). Давление на стенки гильзы (поз.3) и поверхность арматуры (поз.1) вызывает значительное увеличение сил трения на границах сред стыкуемых арматурных стержней (поз.1), связующего вещества (поз.5) и гильзы (поз.3). Продольные усилия, действующие в арматурных стержнях (поз.1), воспринимаются силами трения на поверхностях контакта и через слой расширяющегося связующего вещества (поз.5) передаются на стенки гильзы (поз.3). Значительная часть напряжений передается через торцы направляющих участков (поз.4) и за счет проявления эффекта заклинивания арматуры между стенками гильзы (поз.3). Объемное напряженное состояние, возникающее при расширении связующего вещества (поз.5) в процессе твердения, способствует его самоуплотнению. Расширение связующего вещества (поз.5) исключает возможность появления свободных перемещений в местах контакта сред стыкуемых арматурных стержней (поз.1), связующего вещества (поз.5) и гильзы (поз.3). Фиксация арматурных стержней (поз.1) в проектном положении обеспечивается направляющими участками гильзы (поз.4) и участком, фиксирующим свободное перемещение арматурных стержней (поз.7). Исключение возможных перемещений арматурных стержней (поз.1) в период твердения расширяющегося связующего вещества (поз.5) обеспечивается стопорными элементами (поз.8). Нагнетание расширяющегося связующего вещества (поз.5) в камеру (поз.2), образованную между внутренними гранями гильзы (поз.3) и наружными гранями арматуры (поз.1) осуществляется через отверстия (поз.6). Равнопрочность соединения и арматурных стержней (поз.1) обеспечивается подбором площади поперечного сечения гильзы, выполненной в виде трубы (поз.3).

Использование предложенного изобретения в виде гильзового стыка арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе позволит снизить расход стержневой арматуры по отношению к наиболее часто применяемым стыкам внахлестку без сварки, повысит надежность железобетонных строительных конструкций в местах соединения арматуры. Данное изобретение решает проблему соосного соединения арматурных стержней с сохранением физических свойств арматурной стали, низкой стоимостью стыка и технологической простотой, дает возможность расширить сферу применения стержневой арматуры в предварительно напряженных железобетонных элементах. Применение предложенного устройства позволит повысить скорость выполнения арматурных работ особенно в случаях, когда необходимо жесткое (типа сварного) соединение арматуры и снизить расходы строительных организаций на заработную плату рабочих (в частности сварщика) и покупку дополнительного оборудования. Применение расширяющегося связующего вещества значительно повышает прочностные и деформативные характеристики соединения арматуры.

Гильзовый стык арматурных стержней на расширяющемся связующем веществе, характеризующийся тем, что содержит соединительную муфту, представляющую собой гильзу длиной от 3d до 60d (d - диаметр стыкуемых стержней), выполненную в виде трубы с внутренним диаметром от 1,1d до 3d с профилированной или гладкой внутренней поверхностью, при этом гильза имеет участок, фиксирующий свободное перемещение арматурных стержней, длиной от 0,5d до 5d, направляющие участки длиной от 0,1d до 3d, стопорные элементы и камеру, заполняемую расширяющимся связующим веществом с самонапряжением до 20 МПа.

Изобретение относится к разъемным зажимным клиновым устройствам для стыковки арматурных стержней периодического профиля преимущественно в строительных условиях при возведении стратегических объектов из монолитного железобетона, к которым предъявляются предельно высокие требования по прочности.

Устройство усиления моста // 2247190

Изобретение относится к области строительства и ремонта искусственных сооружений, а именно к устройствам усиления мостов и эстакад. .

Защитное устройство для стыка арматурных пучков // 2178490

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении железобетонных конструкций, используемых в мостостроении. .

Элемент для соединения арматурных стержней по длине // 2173753

Изобретение относится к строительству, а именно к изготовлению арматурных изделий для железобетонных конструкций. .

Стыковое устройство для соединения арматурных пучков // 2163286

Изобретение относится к области строительства, в частности - к устройствам, используемым в процессе напряжения арматурных прядевых пучков при сооружении железобетонных конструкций, например, пролетных строений многопролетных мостов.

Устройство для соосного соединения муфты с армирующим прутком // 2159312

Изобретение относится к области строительства. .

Фиксатор петлевых элементов арматурного каркаса // 2154718

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для крепления плоских потайных монтажных петель и плоских арматурных каркасов железобетонных многопустотных изделий.

Фиксатор для арматурных стержней // 2149962

Монтажная петля // 2117741

Изобретение относится к области строительства и может найти применение при изготовлении железобетонных плит, балок покрытий и перекрытий, а также бетонных строительных элементов, например бетонных блоков стен подвала, фундаментальных плит и т.п.

Стыковое устройство для соединения напрягаемых прядевых арматурных пучков // 2094578

Устройство для соединения арматурных стержней // 2388879

Изобретение относится к изготовлению арматурных изделий для железобетонных конструкций и может быть использовано для образования соединения двух или трех пересекающихся арматурных стержней в одном узле без использования сварки, а также соединения отдельных стержней по длине с перепуском концов

Цанга для арматуры // 2435914

Изобретение относится к области строительства, для работы с арматурой периодического профиля любого класса прочности и любого диаметра

Арматурный пучок // 2453665

Способ монтажа арматурных стержней и каркасов, выполненных из них // 2454517

Фиксатор арматурных стержней для создания защитного слоя бетона // 2458216

Изобретение относится к фиксаторам арматурных стержней, применяемых для обеспечения заданной толщины защитного слоя бетона для арматуры при изготовлении железобетонных изделий

Способ соединения арматуры железобетонных конструкций // 2458217

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно к механическим способам соединения арматуры железобетонных конструкций

Арматурное устройство "вставка дистанционная волновая" // 2467136

Изобретение относится к отрасли строительства и может использоваться для устройства монолитных железобетонных конструкций при строительстве промышленных и гражданский зданий и сооружений

Узел соединения арматурных стержней периодического профиля // 2496954

Изобретение направлено на снижение трудоемкости за счет упрощения монтажных работ при сохранении прочности стыкового соединения. Указанный технический результат достигается тем, что узел соединения арматурных стержней периодического профиля включает соосно расположенные концы арматурных стержней и сопряженную с ними с двух сторон соединительную муфту, которая состоит из двух стальных полумуфт, внутренняя поверхность которых выполнена в виде полуцилиндра с диаметром, равным диаметру арматурных стержней, и имеет рельеф, соответствующий рельефу периодического профиля соединяемых арматурных стержней, при этом каждая из полумуфт сопряжена с концами арматурных стержней по всей площади поверхности рельефа, так что выступы рельефа арматурного стержня входят во впадины рельефа полумуфты. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система соединения для сборной панели с терморазрывом // 2502853

Изобретение относится к области техники, связанной со сборными конструкциями, а именно к системе соединения для сборных панелей. Технический результат: способность выдержать термические расширения поверхностей, отсутствие воздействия тепловой нагрузки на структуру панелей. Система соединения для сборных панелей, включающих по меньшей мере два внешних бетонных слоя, снабженных металлической арматурой, и расположенный между двумя наружными бетонными слоями промежуточный слой, изготовленный из теплоизолирующего материала; где система включает подобные пластинам соединительные элементы, длина (L) которых позволяет расположить их в направлении под прямым углом относительно плоскости самой панели, через теплоизолирующий слой, и частично вставить внутрь наружных бетонных слоев; при этом каждый такой соединительный элемент на двух противоположных концах зацеплен соответствующими зацепляющими средствами за внешние бетонные слои. При этом по меньшей мере одно из зацепляющих средств, обеспеченных на противоположных концах каждого соединительного элемента, сделано из двух отдельных С-образных гнутых профилей, расположенных рядом друг с другом и параллельно друг другу, причем указанные С-образные гнутые профили выполнены с возможностью зацепления их за соответствующие стержни, обеспеченные на металлической арматуре по меньшей мере одного из внешних бетонных слоев панели. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ изготовления строительных арматурных конструкций // 2503784

Изобретение относится к строительству, в частности к монтажу и сборке больших арматурных конструкций, используемых для строительства зданий и сложных железобетонных сооружений. Способ включает изготовление металлических каркасов арматурных блоков в кондукторе с использованием фиксаторов арматуры. Каркасы позиционируют на строительной площадке и соединяют выпуски арматуры стыкуемых каркасов смежных армоблоков муфтами. Изготовление металлического каркаса армоблоков в кондукторе осуществляют с использованием трехкоординатных фиксаторов, длина которых не менее трех диаметров стержней арматуры, и закрепляют в них арматуру быстротвердеющей пластмассой. На стыкуемых гранях смежных армоблоков устанавливают по три ответных узла системы нулевого принудительного базирования, разнесенных в плоскости граней, и позиционируют армоблоки совмещением ответных узлов принудительного базирования. Соединение выпусков арматуры армоблоков можно осуществлять цилиндрическими резьбовыми муфтами, имеющими эксцентриковые компенсаторы несоосности, а также предварительно охлажденными в жидком газе. Кроме того, для соединения выпусков арматуры можно использовать обжимные цилиндрические муфты, закрепляя в них арматуру с помощью накидных гидравлических захватов. В еще одном частном случае предлагается фиксацию положения выпусков стержней арматуры в муфтах осуществлять быстротвердеющей пластмассой или с помощью сварки. Изобретение позволяет увеличить жесткость изготавливаемых армоблоков, точность их позиционирования при монтаже на строительной площадке, упростить монтаж строительных арматурных конструкций и повысить его качество. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.