СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструированию механических элементов для соединения строительных арматур.
В настоящее время для соединения арматурных стержней применяются в основном два вида соединений - сварные и внахлестку без сварки. И сварные и нахлесточные соединения характеризуются существенными недостатками, к которым относятся сложный процесс технологии изготовления, привлечение высококвалифицированных рабочих, невысокая прочность соединения.
Применение сварных соединений удорожает и усложняет арматурные работы за счет необходимости большого потребления электроэнергии, привлечения квалифицированных сварщиков, значительной трудоемкости этих работ и сложного контроля качества.
Более простым соединением является соединение внахлестку без сварки, но и оно имеет ряд недостатков: перерасход арматуры за счет перепуска стержней, необходимость дополнительной поперечной арматуры в зоне нахлестки, затруднение бетонных работ в густоармированных конструкциях. Следует также отметить, что при соединении внахлестку передача усилия с одного стержня на другой осуществляется через окружающий бетон и при разрушении защитного слоя прочность соединения в нахлестку может привести к разрушению конструкции.
Сказанное обусловило применение резьбовых соединений, как в Российской Федерации, так и в Европе, США, Японии. Применение резьбовых механических соединений исключает перечисленные недостатки. Достоинствами же резьбовых соединений является высокая надежность соединений, что особенно важно при строительстве высотных зданий и сооружений.
Известно, принятое за прототип, резьбовое соединение LENTON производства американской корпорации ERICO, выполненное в виде корпуса с коническими резьбовыми отверстиями вдоль оси корпуса. Корпус этого соединительного элемента выполнен из низкоуглеродистой свариваемой стали, что существенно влияет на прочность корпуса. Корпус выполнен в виде шестигранника, что обуславливает сложность его изготовления, он менее технологичен.
Предложен соединительный элемент для строительных арматур, содержащий корпус с коническими резьбовыми отверстиями вдоль его оси, в котором корпус имеет цилиндрическую форму и выполнен из низколегированной высокопрочной стали, угол наклона конической резьбы к осевой составляет 2-6 градуса, при этом необходимый диаметр корпуса в его критическом сечении определяется из формулы
,
где Дк - диаметр критического сечения корпуса;
R - радиус сечения арматуры.
На торцевой поверхности корпуса выполнены две параллельные выемки.
Предложенное устройство характеризуется высокими механическими свойствами, не требует привлечения высококвалифицированных специалистов, удобно в процессе установки.
Конструкция описываемой полезной модели изображена на чертеже.
Как видно из чертежа, соединительный элемент представляет собой корпус 1 цилиндрической формы, в котором выполнены однонаправленные резьбовые конусные отверстия 2. Корпус выполнен из низколегированной высокопрочной стали. Угол наклона конической резьбы к осевой линии корпуса составляет 2-6 градуса. На торцевой поверхности 3 выполнены две выемки 4, необходимые для более плотного затягивания.
Оптимальные прочностные характеристики резьбового соединения достигаются определением параметров резьбы; угла наклона резьбы вдоль оси 5 соединения корпуса с арматурой, размерами и углами зуба резьбы, шагом резьбы, усилием затяжки при сборке.
Распределение полей напряжений при необратимой деформации конического резьбового соединения обуславливает распределение упругопластических деформаций, позволяющее параллельно работать на гораздо большей площади соприкосновения резьбовых элементов.
Исключительное значение для прочностных значений соединения имеет значение необходимого диаметра корпуса в его критическом сечении вычисляемом в соответствии с приведенной эмпирической формулой Дк.
Как уже отмечалось, устройство характеризуется высокими механическими свойствами, высокой технологичностью, простотой процесса сборки.