СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ

Заявляемая полезная модель относится к стыковым соединениям арматурных стержней и может быть использована при строительно-монтажных работах и изготовлении из железобетона строительных конструкций различного назначения, преимущественно сборных и монолитных.
Из уровня техники известно стыковое соединение арматурных стержней, полученное путем механического соединения одной пары арматурных стержней с помощью соединительной муфты, снабженной конической резьбой, при этом пара стержней включает в себя нижний стержень, являющийся выпуском уже установленной железобетонной конструкции, и верхний стержень - наращиваемый (см. Каталог «Системы соединения арматурных стрежней с конической резьбой LENTON», представленный группой компаний «ПРОМСТРОЙКОНТРАКТ», 2010 г.).
Недостатки данной конструкции связаны с высокой трудоемкостью, связанной с нарезанием резьбы на арматуре, а также выполнением конусных отверстий и конусной резьбы в муфте, что, соответственно, требует применения специального оборудования и наличия высококвалифицированного персонала.
Известна соединительная муфта для арматурного стержня, содержащая трубчатый корпус, имеющий первое отверстие на одном конце и второе отверстие на противоположном конце; и сцепляющие средства, проходящие через стенку указанного трубчатого корпуса, причем указанные сцепляющие средства предназначены для фиксации конца каждого из пары арматурных стержней, при этом сцепляющие средства содержат множество крепежных средств, проходящих в радиальном направлении внутрь через указанную стенку трубчатого корпуса и имеют заостренный проходящий внутрь конец, пригодный для врезания в арматурный стержень и съемные внешние концы, а также множество ребер, проходящих в продольном направлении вдоль внутренней стенки трубчатого корпуса (см. заявку на изобретение №2007133449 «Соединительная муфта для соединения концов арматурных стержней», дата подачи 08.09.2007 г., дата публикации 20.03.2009 г.).
Известно устройство для соединения арматурных стержней, включающее удерживающую часть для удерживания арматурного стержня, имеющую участок с внутренней винтовой резьбой, который навинчивается на участок с наружной винтовой резьбой, образованной на наружной периферии арматурного стержня, плоскую пластинчатую зацепляющую часть, проходящую в направлении оси С от удерживающей части для арматурного стержня; фиксирующий выступ, предусмотренный на зацепляющей части; и запорное отверстие, выполненное в зацепляющей части между фиксирующим выступом и удерживающей частью и обеспечивающее зацепление фиксирующего выступа другого устройства для соединения арматурных стержней с запорным отверстием, при этом на дальнем конце фиксирующего выступа предусмотрен стопор для предотвращения выпадения фиксирующего выступа из запорного отверстия, рядом с запорным отверстием сформировано примыкающее отверстие, имеющее внутренний диаметр, обеспечивающий прохождение стопора, а между примыкающим отверстием и запорным отверстием сформирован соединительный участок, через который может проходить фиксирующий выступ (см. патент на изобретение №2394969 «Устройство для соединения арматурных стержней», дата подачи 30.10.2006 г., опубликовано 20.07.2010 г.).
Кроме того, известно муфтовое соединение стержневой арматуры, содержащее из бесшовной стальной горячедеформированной трубы или полученные методом растачивания круглых стальных прутков, одетые на концы соединяемых арматурных стержней периодического профиля на величину, превышающую половину их длины, и обжатые на них с осевым удлинением и образованием шестигранного поперечного сечения в месте обжатия на величине, меньшей длины размещенного в муфте арматурного стержня, на свободных от обжатия концах муфт выполнена внутренняя резьба, в одну из которых ввинчен до упора соединительный стержень из круглого стального прутка, на свободный конец которого ввинчена резьбовая часть другой муфты с обеспечением напряженного контакта между концами муфт, созданного приложением затягивающего крутящего момента не менее 1,5 кг/м (см. патент на полезную модель №105647 «Муфтовое соединение стержневой арматуры», дата подачи 14.12.2010 г., опубликовано 20.06.2011 г.).
Известна муфта для соединения арматурных стержней периодического профиля из конструкционной стали с полостью для концов арматурных стержней, причем состоит из двух полумуфт, внутренняя поверхность которых выполнена цилиндрической диаметром, равным диаметру арматурных стержней, и имеет рельеф, соответствующий рельефу периодического профиля соединяемых арматурных стержней, с возможностью сопряжения каждой полумуфты с концами арматурных стержней по всей площади поверхности рельефа, так что выступы рельефа арматурного стержня входят во впадины рельефа полумуфты (см. патент на полезную модель №120677 «муфта для соединения арматурных стержней периодического профиля», дата подачи 26.12.2011 г., опубликовано 27.09.2012 г.).
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели, взятым за прототип, является муфтовое соединение арматурных стержней, содержащее металлическую муфту с резьбовыми отверстиями и арматурные стальные стержни по числу отверстий, причем муфта, выполнена из металла и содержит резьбовые отверстия, которые являются цилиндрическими, при этом профиль резьбы выполнен треугольным, шаг резьбы находится в диапазоне от 1,25 до 4,0 мм, наружный диаметр резьбы находится в диапазоне от 12 до 58 мм, и, по меньшей мере, на одном из концов каждого из арматурных стержней выполнена метрическая резьба для соединения с муфтой (см. патент №115800 «Муфтовое соединение арматурных стержней и муфта для этого», дата подачи 16.08.2011 г., опубликовано 10.05.2012 г.).
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности фиксации стыкуемых элементов соединения, в частности, арматурных стержней.
Указанный результат достигается тем, что стыковое соединение арматурных стержней, включающее элементы соединения, в качестве которых используют соединяемые между собой арматурные стержни, и средство соединения, в качестве которого используют соединительную муфту цилиндрической формы, закрепляемую на концах стыкуемых арматурных стержней, при этом, на внутренней поверхности муфты и концах арматурных стержней выполнена метрическая резьба, служащая для ответного взаимодействия элементов и средства соединения, согласно полезной модели муфта представляет собой полый цилиндр, по всей длине внутренней поверхности которого выполнена резьба с углом профиля от 60 до 75°, наружным диаметром от 16 до 40 мм и шагом от 2 до 3 мм, при этом отношение длины резьбы, выполненной на внутренней поверхности муфты, к диаметру стыкуемой арматуры составляет не менее 2,5, а отношение площади поперечного сечения муфты к площади поперечного сечения арматуры - не менее 1,15.
Муфта изготовлена из металла.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где
Фиг.1 - продольный разрез стыкового соединения арматурных стержней;
Фиг.2 - поперечный разрез стыкового соединения арматурных стержней.
Предлагаемое к защите устройство состоит из элементов соединения 1, 2, в качестве которых используют соединяемые между собой арматурные стержни, и средства соединения 3, в качестве которого используют соединительную муфту, закрепляемую на концах стыкуемых арматурных стержней и выполненную в виде полого цилиндра. На концах арматурных стержней 1, 2 и по всей длине внутренней поверхности муфты 3 выполнена метрическая резьба, служащая для ответного взаимодействия элементов между собой.
Угол профиля резьбы находится в диапазоне от 60 до 75°, наружный диаметр резьбы - в интервале от 16 до 40 мм, а шаг резьбы выбран от 2 до 3 мм.
На внутренней поверхности муфты может быть выполнена или правая, или левая, или разнонаправленная резьба, состоящая из двух участков, на одном из которых (примерно на одной половине муфты) может быть выполнена, например, правая резьба, а на второй половине, соответственно, левая.
Резьбу на концах арматурных стержней выполняют путем пластической деформации с проведением предварительной подготовки стержней.
Кроме того, отношение длины резьбы, выполненной на внутренней поверхности муфты 3, к диаметру стыкуемой арматуры 1,2, составляет не менее 2,5, а отношение площади поперечного сечения муфты к площади поперечного сечения арматуры не менее 1,15.
Внутренний диаметр муфты может быть выполнен переменного сечения, что позволяет при строительстве состыковывать арматурные стержни различных диаметров. В этом случае заявляемые значения отношения длины резьбы, выполненной на внутренней поверхности муфты 3, к диаметру стыкуемой арматуры, составляющее не менее 2,5, и отношения площади поперечного сечения муфты к площади поперечного сечения арматуры, составляющее не менее 1,15, считают для площадей соответствующих поперечных сечений муфты и арматуры с большими диаметрами.
Осуществление полезной модели подтверждается примером конкретного выполнения.
На конец с резьбой одного из арматурных стержней, например, 1, расположенного или вертикально, или горизонтально, навинчивают примерно на половину ее длины соединительную муфту 3, после чего муфту фиксируют путем ограничения длины резьбы на арматуре с дальнейшей протяжкой динамометрическим ключом с заданным усилием. Затем в другой конец муфты вставляют и вворачивают второй арматурный стержень 2 до сопряжения с первым стержнем, за счет чего при протяжке повышаются сцепные свойства соединения.
Преимуществами заявляемой полезной модели являются получение прочного и надежного механического стыкового соединения арматурных стержней.
Кроме того, при изготовлении муфты значительно снижаются материало- и трудоемкость.