mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Предлагаемый арматурный стержень отличается от известного тем, что выполнен с использованием двухвалковой прокатки без образования продольных ребер, вершины поперечных выступов расположены на поверхности сердечника стержня в шахматном порядке по винтовой линии, при этом вершины смежных продольных рядов поперечных выступов расположены в наклонных осевых плоскостях стержня, прилежащие углы наклона которых к осевым плоскостям, совпадающим с осями прокатки арматуры, составляют от 20° до 70°, предпочтительно 45°.
The reinforcing bar of the present invention is different from the prior art in that it is produced by rolling in a two-high mill without longitudinal rib formation, the peaks of the transverse protuberances are arranged in a checkerboard fashion along a spiral line over the core surface, the peaks of adjacent longitudinal rows of transverse protuberances being situated in the bar's inclined axial planes whose adjoining angles of inclination to the axial planes, coinciding with the reinforcing bar rolling axes, are 20° to 70°, preferably 45°.
В этом случае арматурный стержень может быть выполнен также с возможностью образования поперечными серповидными выступами винтовой резьбы на поверхности.
Herein, the reinforcing bar may also be configured such that the transverse crescent-shaped protuberances form a spiral thread on its surface.
Для эффективного сцепления с бетоном размеры его поперечных выступов ограничены по высоте наружными круговыми контурами с радиусами, равными 0,5÷0,6d, центры которых смещены от осей симметрии сердечника стержня на расстояние, равное 0,07÷0,1d.
To provide for efficient bonding with concrete, its transverse protuberances' dimensions are defined in height by outer circular contours with the radii of 0.5 to 0.6d whose centers are displaced from the bar core symmetry axes to a distance of 0.07 to 0.1d.
Изготовленный посредством двухвалковой прокатки арматурный стержень имеет периодический профиль без продольных ребер с расположенными в шахматном порядке вершинами поперечных выступов одинаковой несимметричной серповидной формы, причем точки максимальной высоты - вершины поперечных выступов смежных продольных рядов - лежат в наклонных осевых плоскостях стержня, прилежащие углы наклона которых (α) к горизонтальной (x) и вертикальной (y) осевой плоскости прокатки стержня составляют от 20° до 70°.
The reinforcing bar produced by rolling in a two-high mill is ribbed without longitudinal ribs, with the transverse protuberance peaks of the same asymmetric crescent-like shape arranged in a checkerboard fashion, wherein the maxim height points, i.e. the peaks of adjacent longitudinal rows of transverse protuberances, lie in the bar's inclined axial planes whose adjoining angles (α) of inclination to the bar rolling horizontal (x) and vertical (y) axial planes are 20° to 70°.
Угол наклона осевых плоскостей предпочтительно равен 45°, а поперечные выступы могут быть расположены по поверхности сердечника с образованием конфигурации в форме винтовой резьбы.
The axial planes' inclination angle is preferably 45°, and the transverse protuberances may be arranged over the core surface such as to form a spiral thread configuration.
Технический результат заключается в обеспечении оптимальных условий сцепления арматуры с бетоном за счет снижения усилий от распора в результате равномерного рассредоточения поперечных выступов по поверхности стержня, повышение прочности при циклических и кратковременных динамических нагрузках за счет отсутствия продольных выступов, а следовательно, их пересечений с поперечными выступами, возможности механического стыкования и анкеровки стержней без сварки и нахлестки посредством резьбовых винтовых муфт и гаек, а также возможности использования при изготовлении стержней технологии прокатки в двухвалковых клетях, общепринятой в производстве стержневой арматуры.
The technical result consists in providing optimal conditions for the reinforcing bar bonding with the concrete through reducing the thrusting forces by evenly distributing the transverse protuberances over the bar surface, in improved cyclic and short-term dynamic load strength due to the absence of longitudinal protuberances and, therefore, their intersections with transverse protuberances, in the possibility to mechanically splice and anchor the bars, without welding or overlapping, via threaded screw sockets and nuts, and the possibility to produce the bars using the two-high rolling mill process commonly used for reinforcing bar production.
1 (варианты выполнения арматурного стержня с разной величиной угла α).
Fig. 1 shows a ribbed reinforcing bar; Fig. 2 is View A of Fig. 1 ; Figs. 3, 4, 5 show View B of Fig. 1 (reinforcing bar embodiments with various angles α).
Арматурный стержень имеет сердечник 1 круглого сечения диаметром d, поперечные выступы 2 с максимальной высотой hmax и углом охвата менее 180°, вершины 3 которых размещены по длине стержня в шахматном порядке по винтовой линии с шагом t.
A reinforcing bar has a core 1 with a circular cross-section and the diameter d, transverse protuberances 2 with the maximum height hmax and a coverage angle smaller than 180°, whose peaks 3 are arranged along the bar in a checkerboard fashion along a spiral line with the pitch t.
Вершины 3 (точки максимальной высоты) смежных поперечных выступов лежат в наклонных осевых плоскостях стержня, прилежащие углы которых (αx и αy) горизонтальной (x) 4 и вертикальной оси (y) 5 продольной осевой плоскости прокатки стержня составляют от 20° до 70°, предпочтительно 45°.
The peaks 3 (the maximum height points) of adjacent transverse protuberances lie in the bar's inclined axial planes whose adjoining angles ( αx and αy) to the horizontal (x) 4 and vertical (y) 5 axes of the bar's longitudinal axial rolling plane are 20° to 70°, preferably 45°.
Серповидные поперечные выступы могут быть расположены по поверхности стержня с образованием конфигурации в форме винтовой резьбы (см. фиг.
The crescent-shaped transverse protuberances may be arranged over the core surface such as to form a spiral thread configuration. (ref. to Fig. 1, Fig. 2 ).
Общепринятой характеристикой оценки эффективности периодического профиля арматуры по сцеплению с бетоном является относительная площадь смятия бетона выступами арматуры или критерий Г. Рема:
The parameter commonly used to evaluate a ribbed reinforcing bar efficiency in terms of bonding with concrete is the relative area of reinforcing bar rib bearing on concrete or the G. Rehm criterion: f R = 1 πd H ∑ n = 1 k F CM t where dH is the reinforcing bar nominal diameter (mm); k is the number of transverse protuberance rows (k=4 for the ribbed shape in Figs. 1, 2, 3, 4, 5 ); FCM is the area of one row protuberance bearing equal to the area of the protuberance projection on a plane perpendicular to the bar longitudinal axis (mm2); t is the protuberance pitch in each row (mm).
Поскольку величина Fсм находится в прямой зависимости от высоты поперечного выступа h и его конфигурации, изменяющейся в зависимости от расположения вершин, и шага выступов t, очевидно, что эффективность профиля стержня по прочности сцепления с бетоном можно поднять увеличением параметра h, смещения положения вершин ребер относительно оси «x» и «y» поперечного сечения и/или уменьшением шага t.
As the FCM value is in direct relationship with the transverse protuberance height h and configuration varying with the arrangement of peaks and the protuberance pitch t, it is obvious that the reinforcing bar efficiency in terms of the strength of its bond with concrete may be improved by increasing the h value, by displacing the rib peaks with respect to the cross-section axes x and y, and/or by reducing the pitch t.
Экспериментально установлено, что прочность сцепления стержня периодического профиля с бетоном возрастает при увеличении значения ƒR в определенных пределах.
Experiments proved that the strength of bond between a ribbed bar and concrete increases with increasing fR value within certain limits.
Для широко применяемых профилей арматуры в качестве уровня, превышение которого не приводит к улучшению сцепления, считается область значений ƒR=0,075-0,08.
For commonly used reinforcing bars, the level above which no improvement in bonding occurs is believed to be the range of fR values = 0.075 to 0.08.
Также установлено, что и жесткость сцепления профиля арматуры с бетоном зависит от величин пи t /4/.
It has also been found that the firmness of bond between a reinforcing bar and concrete depends on the h and t values /4/.
В предлагаемом арматурном стержне периодического профиля выступы на длине одного шага в проекции на плоскость, нормальную к продольной оси стержня, имеют серповидную ассиметричную форму (фиг.
In the ribbed reinforcing bar of the present invention, the protuberances along the length of one pitch in the projection on a plane normal to the bar's longitudinal axis are of a crescent-like asymmetric shape ( Figs. 3, 4, 5 ).
Предлагаемая ассиметричная форма серповидных поперечных ребер с расположением вершин смежных ребер по разные стороны от оси «x» (фиг.
Asymmetric shape of the crescent-like transverse ribs of the present invention with adjacent ribs' peaks situated on opposite sides with respect to the x axis ( Fig. 3, 4, 5 ) of the horizontal axial reinforcing bar rolling plane allows spiral reinforcing bars to be produced by the hot rolling process which is common in the metals industry and uses two-high mills, in particular that used for rolling single-start spiral bars without longitudinal ribs /1/.
В изобретении вершины ассиметричных одинаковых по форме ребер расположены относительно друг друга по поверхности сердечника стержня в шахматном порядке, что обуславливает возможность при различном положении вершин относительно осей «x» и «y» изменять конфигурацию ребер, минимизировать их распорность в результате рассредоточения по периметру и длине арматуры с сохранением высокого уровня показателя fR, а следовательно, обеспечить требуемую прочность, жесткость и надежность сцепления стержня с бетоном, особенно в области его пластического деформирования, для повышения надежности железобетонных конструкций.
According to the invention, the peaks of asymmetric equiform ribs are arranged with respect to each other over the bar core surface in a checkerboard fashion, thus making it possible to change, with various positions of the peaks relative to the x and y axes, the ribs' configuration, to minimize their thrusting action by distributing them over the reinforcing bar perimeter and length while retaining a high level of the fR value, and, therefore, to provide for the required strength, firmness and reliability of bonding between the bar and the concrete, specifically in its plastic deformation area, to improve reinforced concrete structure reliability.
При таком расположении поперечных выступов становится возможным также их расположение по винтовой прерывистой линии, обеспечивающей формирование конфигурации поверхности стержня, приемлемой для устройства его резьбовых соединений с муфтами и концевыми анкерными гайками.
With such arrangement of the transverse protuberances, they may also be arranged along a discontinuous spiral line such as to form a bar surface configuration suitable for providing threaded connections with sockets and end anchor nuts.
Смещение вершин обоих смежных поперечных выступов относительно оси «x» на угол αx>70°, когда αy<20° нецелесообразно из-за образования в этом случае профиля, по форме близкого к известному двухстороннему серповидному европейскому профилю с присущими ему недостатками, а именно снижением прочности сцепления стержня в результате увеличения одноосно, противоположно направленных усилий от распора и потери упрочняющего эффекта сложнонапряженного состояния междуреберной змеевидной бетонной шпонки.
Displacement of both adjacent transverse protuberances' peaks relative to the x axis by an angle αx>70°, where αy<20°, is inadvisable due to the formation in this event of a bar similar in form to the known two-sided crescent-shaped European bar with its inherent drawbacks, i.e. reduced strength of the bar bonding resulting from increased uniaxial oppositely directed thrusting forces and loss of the reinforcing effect from the combined stress stage of the inter-rib serpentine concrete key.
При этом ухудшаются условия взаимодействия бетона с арматурой, так как ограничивается возможность внедрения крупного заполнителя между поперечными выступами профиля при бетонировании конструкций из-за уменьшения свободного расстояния между ними в зонах расположения вершин выступов и снижения площади их контакта с бетоном по поверхности стержня.
Therein, conditions of interaction between the concrete and the reinforcing bars are deteriorated due to a limited potential for coarse aggregate embedding between the bar's transverse protuberances during concrete placement resulting from reduced clearance between them in the protuberance peak location areas and reduced area of their contact with concrete at the bar surface.
При αx<20° и αy>70° сформировать при двухвалковой прокатке полноценные поперечные ребра, обеспечивающие эффективное сцепление с бетоном без образования продольных ребер технологически затруднительно.
Where αx<20° and αy>70°, it is technologically difficult to form, by rolling in a two-high mill, any proper transverse ribs providing efficient bonding with concrete without longitudinal rib formation.
В соответствии с изобретением по технологическим условиям нарезки калибров, для полноценного формообразования профиля стержней и выполнения требования fR≥0,07 перечные выступы ограничиваются по высоте наружными круговыми контурами с радиусами, равными 0,5÷0,6d, центры которых смещены от осей симметрии сердечника стержня на расстояние, равное 0,07÷0,1d.
According to the invention, due to the pass cutting process conditions, to properly form the bar shape and to meet the requirement of fR≥0.07, the transverse protuberances shall be defined in height by outer circular contours with the radii of 0.5 to 0.6d whose centers are displaced from the bar core symmetry axes to a distance of 0.07 to 0.1d.
В этом случае зацепление профиля стержня с резьбой муфт и гаек, а также сцепление с бетоном будут оптимальными.
Herein, optimum engagement of the bar shape with sockets and nuts' threads and bonding with concrete will be provided.
Отсутствие продольных ребер на поверхности стержня и их пересечений с поперечными ребрами, мест концентрации напряжений, повышает усталостную прочность арматуры.
Due to the absence of longitudinal ribs on the bar surface and of their intersections with transverse ribs, as well as the absence of any stress concentration locations, the reinforcing bars' fatigue strength is improved.
Ориентация одинаковых по форме серповидных поперечных выступов на поверхности стержня по винтовой линии с рассредоточением их по длине и периметру стержня обеспечивает возможность резьбовых стыковых соединений стержней по длине с помощью муфт, а также формирования концевых анкеров в виде инвентарных гаек с низкой распорностью и, следовательно, высокой прочностью.
With equiform crescent-shaped transverse protuberances oriented on the bar surface along a spiral line and distributed along the bar length and perimeter, threaded splice connections may be provided along the bar length via sockets, and end anchors may be provided in the form of reusable nuts with low thrusting action and, therefore, high strength.
По результатам выполненных сопоставительных испытаний арматурных стержней с профилем новой конфигурации с четырехсторонним расположением поперечных ребер, обуславливающей равномерное распределение усилий распора по периметру и длине поверхности сердечника стержня и стержней с двухсторонним расположением поперечных ребер (серповидный двухсторонний европейский профиль), установлено, что при одинаковой длине заделки в бетоне прочность сцепления стержней с профилем первого типа увеличивается на 20÷30% в зависимости от диаметра стержня.
Tests performed to compare the reinforcing bars of the novel configuration with foursided arrangement of transverse ribs providing for even distribution of thrusting forces along the bar core perimeter and length with the bars with two-sided arrangement of transverse ribs (a crescent-shaped two-sided European bar) demonstrated that, with an equal length of embedment into concrete, the bonding strength of the bars with the shape of the first type increases by 20 to 30% as a function of the bar diameter.
При этом разрушение сцепления с бетоном стержней новой конструкции после достижения в стержне предела текучести происходит при пластических деформациях, в 3-4 раза превышающих деформации стержней с двухсторонним серповидным европейским профилем.
Therein, loss of bonding between the concrete and the newly-designed bars when the yield point in a bar is reached occurs at plastic deformations by 3 to 4 times exceeding those in the bars of the two-sided crescent-like European shape.
Это способствует сохранению прочности сцепления анкерующих участков арматурных стержней железобетонных конструкций в запредельной стадии сопротивления внешним воздействиям после достижения в арматуре предела текучести.
In this way, bonding strength of reinforced concrete structure reinforcing bar anchoring areas at a beyond-the-limit stage of resistance to external impacts after reaching the yield point in the reinforcing bars may be maintained.
Данный эффект особенно важен для обеспечения безопасности зданий при воздействии особых нагрузок аварийного, взрывного и сейсмического характера.
This effect is of particular importance for ensuring safety of buildings under specific emergency, blasting and seismic loads.
При нарезке валков для прокатки нового вида арматуры трудоемкость не увеличивается.
Cutting of passes for the new reinforcing bar rolling does not involve any increase in labor intensity.
Так как при изготовлении новой арматуры сохраняется широко используемая в металлургическом производстве технология двухвалковой прокатки, производительность прокатных станов и качество продукции сохраняется на высоком уровне.
Since the new reinforcing bars are produced by the same two-high rolling mill process commonly used in the metals industry, rolling mill output and product quality are maintained at a high level.
В результате осесимметричности и высокой степени оребренности нового профиля обуславливаются устойчивые высокие прочностные характеристики арматуры за счет более эффективного термомеханического упрочнения.
The new bar's high degree of asymmetry and a large number of ribs provide for sustainably high strength properties of the bars as a result of more efficient thermomechanical hardening.
Отсутствие продольных ребер вкупе с эффективным термоупрочнением, повышающим без дополнительных затрат прочностные показатели арматурного проката, позволяет снизить до 10% погонную массу стержня при сохранении величины его расчетного номинального диаметра, используемого при проектировании армирования железобетонных конструкций, что обеспечивает высокие технико-экономические показатели данного вида продукции для производителя и потребителя.
Absence of longitudinal ribs, in combination with efficient thermal hardening that increases, at no extra cost, the reinforcing bars' strength performance, allows the bar's mass per unit length to be reduced by as much as 10% while retaining its design nominal diameter used in reinforced concrete reinforcement design, thus providing for high technical and economic performance of this product for the manufacture and the customer.
Чистовой калибр для новой арматуры нарезают на поверхности ручьев прокатных валков фрезерованием поперечных впадин по обеим сторонам ручья с расположением соседних впадин в шахматном порядке по длине ручья и с образованием необходимого постоянного угла наклона впадин к продольной оси ручья.
Finishing passes for the new reinforcing bars shall be cut on the roll groove surface by milling transverse recesses at both sides of a groove such as to arrange neighboring recesses in a checkerboard fashion along the groove length and to provide the necessary constant angle of recess inclination relative to the groove longitudinal axis.
Фрезерование поперечных впадин может производиться как порядно, так и смешанно.
The transverse recesses may be milled either in a row-by-row, or in a mixed manner.
Образование резьбовидного винтового профиля стержней достигается путем синхронизации вращения валков в клети при прокатке.
The thread-like spiral shape of the bars is provided by synchronized rotation of rolls within a stand during rolling.
Использование четырех, вместо двух серповидных поперечных ребер для формирования прерывистости по длине винтовой резьбы стержня позволит уменьшить расход металла на ее образование и повысить прочность резьбового соединения за счет увеличения контактной площади, равномерно распределенной по периметру и длине.
By using four crescent-shaped transverse ribs instead of two to provide discontinuity along the bar's spiral thread length, the amount of metal necessary to form the thread may be reduced and the threaded connection strength may be increased due to an increased contact surface evenly distributed over the perimeter and length.
Винтовая нарезка арматурного профиля расширяет эксплуатационные возможности арматурного проката при сохранении его высоких потребительских свойств.
By forming a spiral thread on a reinforcing bar, its operational capabilities may be extended, while preserving its high useful qualities.
Так для данного вида арматуры могут быть использованы бессварные соединения с помощью резьбовых муфт и анкеровка с помощью гаек.
Thus, reinforcing bars of this type may be provided with weldless connections via threaded sockets and may be anchored via nuts.
Арматурные стержни с винтовым профилем могут также быть широко использованы в качестве грунтовых анкеров, стяжных элементов щитов опалубки для монолитного домостроения, а также в качестве анкерных и крепежных элементов различного производственного и бытового назначения.
Spiral-shaped reinforcing bars may also be widely used as ground anchors, formwork panel tie members for cast-in-place construction, and as anchoring and fastening members for various process and household applications.
Производство нового вида арматурного проката с винтовым профилем предлагаемой конструкции предполагается осуществить в массовом порядке с заменой существующих видов арматуры периодического профиля.
It is proposed to produce reinforcing bars of the new type according to the present invention on a large scale to substitute the existing types of ribbed reinforcing bars.
Это позволит повысить качество и безопасность строительства со снижением его себестоимости, а также открывает возможность использования винтовой арматуры с 1,5÷2 кратным снижением ее стоимости и удовлетворения потребности в такой арматуре не только в производственной, но и бытовой сфере.
In this way, construction quality and safety may be improved, while reducing its cost, and potential may be opened for using spiral reinforcing bars with a 1.5 to 2-fold reduction in their cost and for meeting both industrial and household demand for such reinforcing bars.
Таким образом, предлагаемый арматурный стержень периодического профиля имеет конфигурацию и геометрические параметры, существенно улучшающие взаимодействие арматуры с бетоном в готовой конструкции, повышающие функциональные возможности, а также расширяющие области применения арматуры периодического профиля.
Thus, the ribbed reinforcing bar of the present invention is configured and geometrically arranged such as to improve interaction between the reinforcing bars and the concrete within a finished structure, to improve ribbed reinforcing bars' functional capabilities and to expand their application fields.
Новый арматурный стержень отвечает требованиям технологичности при изготовлении в прокатном и метизном производстве, а также при выполнении арматурных и иных работ.
The novel reinforcing bar meets the requirements to manufacturability applicable in the rolled product and hardware production industries, as well as those applicable to reinforcement installation and other operations.
1. ТУ 14-1-5254-2006 «Прокат периодического профиля для армирования железобетонных конструкций.
1. TU 14-1-5254-2006, Prokat periodicheskogo profilya dlay armirovaniya zhelezobetonnykh konstruktsiy.