Арматурный стержень периодического профиля

Арматурный стержень периодического профиля.
.  Q 5 t 2
Полезная модель относится к арматурным элементам, предназначенным для армирования железобетонных конструкций.
Известен арматурный стержень периодического профиля , содержащий сердечник с поперечным сечением в форме эллипса и расположенными на его поверхности наклонными серповидными ребрами, вершины которых ограничены окружностью диаметром, равным большой оси эллипса сечения сердечника; наклонные ребра ориентированы под углом 40-60 к продольной оси III.
Недостатком данного решения является то, что эллипсность (нецентросимметричность) сердечника стержня усложняет производство гибочных операций, неизбежных при заготовке арматурных элементов железобетонных конструкций.
Наиболее близким к изобретению является арматурный стержень периодического профиля круглого сечения с продольными ребрами, или без них, и наклонными незамкнутыми серповидными поперечными выступами на поверхности. Серповидные выступы размещены с равным шагом, не пересекаются с продольными выступами (ребрами) и охватывают сердечник по обе стороны от плоскости продольных выступов /2/.
Отношение максимальной высоты серповидных выступов к их шагу вдоль оси стержня составляют для наиболее употребимых диаметров 0,12 - 0,14, а вершины всех серповидных выступов (точки их максимальной высоты) располагаются в одной срединной плоскости сердечника, перпендикулярной плоскости продольных выступов.
Недостаткомизвестного решения выполнения профиля
арматурного стержня является пониженная прочность сцепления с бетоном.
Техническая задача заключается в повышении сцепления арматурного стержня периодического профиля с бетоном при сохранении уровня технологии производства арматуры.
Поставленная задача решается таким образом, что в арматурном стержене периодического профиля с продольными и наклонными незамкнутыми серповидными поперечными выступами на поверхности, согласно полезной модели, вершины смежных поперечных выступов размешены во взаимно перепендикулярных осевых плоскостях стержня, а соотношение максимальной высоты поперчного выступа к шагу составляет 0,12-0,3, при этом угол охвата серповидным выступом стержня составляет 140-180°.
Предлагаемый арматурный стержень отличается тем, что имеет поперечные (наклонные) выступы профиля серповидной формы с углом охвата от 140 до . При этом вершины смежных серповидных выступов находятся не в одной плоскости, а разведены на угол 90° по окружности стержня, что дает технический результат обеспечение более плотной «компоновки зерен крупного заполнителя бетонной смеси вокруг сердечника арматурного стержня и повышенного сцепления с бетоном.
Па фиг. 1 представлен общий вид арматурного стержня; фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.
Арматурный стержень имеет сердечник 1 круглого сечения диаметром d, продольные выступы 2 и поперечные выступы 3, которые имеют серповидную форму с углом охвата р 140-180° и размещены по
длине стержня с шагом t. Максимальная высота нонеречного серповидного выступа h  (di-d)/2 определяется из соотношения h/t 0,12-0,3.
Общепринятой характеристикой оценки эффективности периодического профиля арматуры по сцеплению с бетоном является коэффициент удельной погонной площади смятия бетона под выступами арматуры или критерий Г. Рема:
f FcM/7tdHt,где
FCM -площадь смятия под выступом периодического периодического профиля, равная площади проекции выступа на нормальное сечение стержня;
dn - номинальный диаметр тела стержня; t - шаг выступов периодического профиля.
Поскольку величина FCM находится в прямой зависимости от высоты поперечного выступа h и угла охвата сердечника выступами периодического профиля Р, очевидно, что эффективность профиля стержня по прочности сцепления можно поднять увеличением параметров h и р и/или уменьшением шага t.
Увеличение h лимитируется возможностями технологии прокатки арматуры. Угол охвата сердечника поперечным выступом не может превышать 180°, так как при прокатке стержень формируется в симметричной паре валков с канавками, соответствующими половине его сечения. Уменьшение шага поперечных выступов до значений менее 0,5 dn ухудшает условия взаимодействия бетона с арматурой, так как препятствует внедрению зерен крупного заполнителя между выступами профиля при формировании бетонного окружения стержня. Усилия с арматуры на бетон в этом случае передаются не через зерна крупного
заполнителя, являющиеся каркасом бетонного композита, а через более податливые «шпонки цементно-песчаной матрицы. Разведение вершин соседних серповидных выступов в разные осевые плоскости стержня позволяет, уменьшив расстояние между соседними поперечными выступами t, увеличить отношение h/t до 0,3 и, соответственно увеличить на 40-80% значение f (удельной погонной  смятия бетона под выступами периодического профиля или критерия Г. Рема ). Кроме того, ориентация серповидных выступов в разных срединных плоскостях позволяет избежать однонаправленности усилий распора и, следовательно, снизить вероятность раскалывания конструкции в зонах передачи усилий с арматуры на бетон.
Таким образом, предлагаемый арматурный стержень периодического профиля обладает геометрическими параметрами, суш;ественно улучшающими взаимодействие бетона с арматурой в готовой конструкции, и в то же время отвечающими требованиям удобства гибочных операций при заготовке арматурных элементов, а также технологичности при изготовлении с позиций прокатного стана.
Источники информации:
1.Патент РФ № 2035564, кл. Е04С 5/03, публ. БИ №14, 20.05.95.
2.ГОСТ 10884-94 (прототип)