Стальная арматура

Полезная модель относится к металлургии, в частности к производству стальной арматуры.
Известно устройство стальная арматура, включающая пруток с прокатного стана, трехсторонние периодические профили (патент RU №110007, В21С 1/00 (2006.01). Опубликовано: 10.11.2011 Бюл. №31).
Рассмотренная стальная арматура имеет недостаточную несущую способность.
Известно устройство арматурного проката периодического профиля (патент RU №90719, В21С 1/00юл. Опубликовано 20.01.2010 Бюл. №2).
Известное устройство характеризуется сложностью конструкции и не обеспечивает требуемые параметры для профилированной арматуры больших диаметров.
Известно устройство арматурного профиля, для производства круглого профиля арматуры, с целью снижения затрат на производство, для которого используется овальный профиль прутка (патент RU №2040987, В21С 1/00. Опубликовано: 09.08.1995).
Рассмотренное устройство арматуры имеет недостаточную несущую способность.
Наиболее близким решением к заявленной полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является устройство стальная арматура, выполненная в виде прокатанного, термообработанного, протравленного холодноволоченого прутка с периодическим арматурным профилем, причем пруток в поперечном сечении имеет форму эллипса, длинная ось которого совпадает с максимальной нагрузкой на арматуру в условиях ее пространственного позиционирования, при этом периодический арматурный профиль выполнен четырехсторонним. (патент RU №183280, B21C 1/00 (2006.01). Опубликовано: 19.09.2018 Бюл. №26).
Рассмотренное устройство арматурного прокатанного прутка имеет недостаточную несущую способность.
Техническим результатом полезной модели является повышение несущей способности стальной арматуры.
Технический результат достигается в устройстве стальная арматура, включающая пруток прокатанный, термообработанный, травленный, холодноволоченый, и периодические профили арматуры, причем пруток в поперечном сечении имеет форму овала в виде мостового быка с закруглениями, длинная ось которого совпадает с максимальной нагрузкой на арматуру в условиях ее пространственного позиционирования, при этом периодический арматурный профиль выполнен четырехсторонним обхватом боковой поверхности прутка.
Использование прутка стальной арматуры оваловидной формы в виде мостового быка с закруглениями в поперечном сечении, длинная ось которого совпадает с максимальной нагрузкой на арматуру, улучшает несущие качества такой арматуры по сравнению с круглой и эллипс ной формой в поперечном сечении, за счет повышения несущей способности геометрической формой и пространственным позиционированием ее в силовых нагрузках.
Использование периодических профилей арматуры созданных четырехсторонним обхватом боковой поверхности оваловидного в форме мостового быка с закруглениями прутка повышает зацепные характеристики профилей зачет более полного учета геометрической формы устройства.
Повышение несущей способности стальной арматуры в конечном итоге для стандартных условий ее эксплуатации повышает экономические показатели.
Устройство работает следующим образом.
Стальной высокоуглеродистый прокатанный пруток термообработаннный и травленый обрабатывается на профилирующей роликовой волоке. На следующем этапе стальной пруток проходит монолитную волоку с калибром овальной формы в виде мостового быка с закруглениями. Для большого сечения прутка монолитные волоки применяют с несколькими приближающимися калибрами к заданному овалу в поперечном сечении стального прутка. Возможен вариант с промежуточным плоским овалообразным профилем прутка, получаемого при деформации круглой заготовки вертикальными гладкими роликами, с последующей калибровкой овальной формы. Полученный овальный стальной пруток подвергается обработке на профилирующей роликовой волоке с целью получения ровного по всей длине оваловидного цилиндра. На неприводной роликовой кассете из четырех роликов с насечкой в форме отпечатка профиля оваловидной формы арматуры наносятся периодические профили четырехсторонним обхватом боковой поверхности оваловидного в форме мостового быка с закруглениями прутка. Расположение роликов относительно друг друга может быть выполнено под углом 90°. С целью более качественной проработки периодических профилей в острых вершинах овала углы с этой стороны уменьшаются, а для плоских сторон овала увеличиваются.
Стальная арматура в поперечном сечении оваловидной формы в виде мостового быка с закруглениями с длинной осью овала совпадающей с максимальной нагрузкой на арматуру дает повышение несущей способности. Момент сопротивления по оси максимальной нагрузки, площади поперечного сечения овала с соотношением большей оси к меньшей 1,7 равного площади поперечного сечения круга 20 мм, увеличился в 1,315 раза, т.е. на +31,5%. Момент сопротивления по оси минимальной нагрузки, в аналогичных условиях, уменьшился до 0,825 раза или -17,5%, см. Табл.. Суммарные моменты сопротивления по обеим осям увеличились в 1,07 раза, т.е. на 7%. Аналогичное сопоставление показателей овала к эллипсу составили: по оси максимальной нагрузки в 1,026 раза, т.е. 2,6%, по оси минимальной нагрузки в 1,097 раза, т.е. 9,7%, суммарные моменты в 1,052 раза, т.е. 5,2% [5].
Источники информации
1. Патент RU №110007, В21С 1/00 (2006.01). Опубликовано: 10.11.2011 Бюл. №31;
2. Патент RU №90719, В21С 1/00(2006.01). Опубликовано: 20.01.2010 Бюл. №2);
3. Патент RU №2040987, В21С 1/00 (1990.01). Опубликовано: 09.08.1995);
4. Патент RU №183280, B21C 1/00 (2006.01). Опубликовано: 19.09.2018 Бюл. №26.
5. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.; отв. ред. Писаренко Г.С. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. думка, 1988. – 736 с. (58, 74 с.).