Арматура композитная полимерная повышенного сцепления

Полезная модель относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре, которая применяется для армирования монолитных и сборных бетонных конструкций, в качестве связей между слоями в многослойных стеновых конструкциях, для армирования кладок из кирпича и блоков, для армирования бетонных полов, для армирования и укрепления грунтовых оснований и подстилающих слоев под дороги и автомагистрали, для армирования геотехнических конструкций.
Известен арматурный элемент (патент №143763, Бюл. №21, Арматура композитная полимерная, Кукин Антон Сергеевич), содержащий композитный стержень, на поверхности которого выполнена спиралевидная обмотка, которая выполнена из скрученного вдоль своей оси жгута из волокон того же типа, а также нанесено покрытие из кварцевого песка.
Недостатком данного стержня является низкая прочность сцепления спиралевидной обмотки со стержнем, которая обеспечивается за счет тонкого слоя эпоксидной смолы. При росте интенсивности сдвигающих усилий по границе стержня и бетона обмотку срезает, а оставшееся покрытие из кварцевого песка неспособно обеспечить необходимый уровень сцепления с бетоном.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является получение композитной полимерной арматуры, обладающей повышенной прочностью сцепления с бетоном.
s
обм
s
0
отв
0
0
0
Указанный технический результат достигается тем, что сцепление обмотки и стержня происходит за счет продевания спиралевидной обмотки сквозь стержень. Применение нержавеющей металлической проволоки обусловлено тем, что при определенном уровне натяжения обмотки проволока получает жесткость, которая способствует сопротивлению стержня усилиям сдвига, а нержавеющие свойства проволоки позволяют сохранить основные преимущества композитного стержня. Поскольку сдвигающие усилия передаются на композитный стержень, в место, которое ослаблено отверстиями под обмотку, необходимо соблюдать условия к шагу их расположения, диаметру проволоки и отверстий при диаметре стержня d≥10 мм: шаг обмотки равен диаметру стержня s=d, диаметр проволоки d=1/10 диаметра стержня, диаметр отверстия d=d+(0,5…1 мм) и шаг отверстий s=5d. При этом крепление проволоки осуществляется в первом и последнем отверстии стержня.
Основная задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в увеличении прочности сцепления арматуры с бетоном. Суть полезной модели раскрывается на фиг. 1, на которой указаны основные элементы композитной арматуры повышенного сцепления:
1 - стержень
2 - спиралевидная обмотка из нержавеющей металлической проволоки
3 - отверстия под спиралевидную обмотку
Арматура композитная полимерная состоит из несущего стержня 1, спиралевидной обмотки из нержавеющей металлической проволоки 2 и отверстий под обмотку 3.
s
обм
обм
s
0
s
отв
0
отв
отв
s
Для стержней 1 диаметром d≥10 мм в качестве спиралевидной обмотки применяется проволока из нержавеющей стали. Шаг обмотки 2 s принимается равным s=d. Диаметр проволоки d зависит от диаметра стержня и равен 1/10⋅d. Сцепление обмотки и стержня обеспечивается за счет отверстий 3, в которые продета проволока. Проволока продевается с усилием, которое необходимо обмотки для жесткости. Диаметр отверстий зависит от диаметра проволоки d0XB и принимается равным d=d+(0,5…1 мм). Шаг отверстий 3 s определяется из условия s=5d. При этом крепление проволоки осуществляется в первом и последнем отверстии стержня вязальным узлом. Результатом является получение композитной полимерной арматуры, обладающей повышенной прочностью сцепления с бетоном.
s
Пример. Рассмотрено применение арматуры полимерной композитной повышенного сцепления в качестве продольного стержня изгибаемого бетонного элемента (фиг. 2). Испытания на четырехточечный изгиб позволили установить значения несущей способности и напряженно-деформированное состояние элемента. Анализируя результаты испытаний, можно говорить о том, что от начала загружения до потери несущей способности элемента композитный стержень сохранял сцепление с бетонным телом (фиг. 3). Параметры композитной арматуры повышенного сцепления d=10 мм:
0
s
1. Диаметр нержавеющей проволоки для спиралевидной обмотки d=1/10 d=1 мм.
отв
0
2. Диаметр отверстий под спиралевидную обмотку d=d+1=2 мм.
отв
0
3. Шаг отверстий под спиралевидную обмотку s=5d=5 мм.