СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ И КАРКАС ИЗ 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.
н
н
н
н
Из уровня техники известно стыковое сварное соединение арматурных стержней, включающее установленные с зазором стержни, накладки и продольные швы, наложенные между накладками и стержнями, при этом оно снабжено поперечным сварным швом длиной (1,102,5)d, наложенным между стыкуемыми торцами арматурных стержней, установленных с зазором (0,1-2,0)d, и накладками, при этом длина продольных швов между накладками и арматурными стержнями равна 2,0-6,5 d, где d - номинальный диаметр стыкуемого стержня (см. патент РФ на изобретение №2204465 «Стыковое сварное соединение и способ его получения», дата подачи 18.10.2000 г., опубликовано 20.05.2003 г.).
н
н
Известно сварное стыковое соединение типа С21, выполняемое с помощью ручной дуговой сварки, и содержащее установленные с зазором арматурные стрежни, парные накладки из арматуры, диаметр которых совпадает с диаметром свариваемой арматуры. Между накладками и стержнями наложены продольные швы, при этом длина накладок составляет 0-10 d, зазор между торцами стержней 0,5 d (см. ГОСТ 14098-91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры»).
2
Недостатки такого соединения обусловлены недостаточной прочностью получаемого стыка, обязательным выполнением двусторонних швов при прочности арматуры более 90 кг/мм, а также трудностями при выполнении стыкового соединения в стесненных условиях.
Помимо этого, для осуществления данного типа стыковых соединений невозможно применение современных полуавтоматических способов сварки в среде защитных газов, т.к. данное соединение выполняют только при сварке порошковой проволокой стержней диаметром более 28 мм, расположенных в горизонтальной плоскости при невысокой скорости сварки и большом расходе материалов.
При этом существуют требования, предъявляемые к скобе-накладке, а именно, к ее толщине и высоте. Не предъявляются требования к форме скобы-накладки, что, в свою очередь, не позволяет при выполнении сварного стыкового соединения получить необходимую площадь поперечного сечения продольных швов, накладываемых для компенсации разупрочнения от чрезмерного нагрева арматуры от основного (ванного) сварного шва.
Кроме того, качественное и надежное проведение стыковки арматурных стержней зависит от строгого выполнения следующих операций:
- точного центрирования осей соединяемых деталей;
- контроля над положением соединяемых стержней и подкладки в процессе сварки во избежание колебаний и смещения данных конструктивных элементов;
- жесткой фиксации подкладки;
- соблюдения определенного расстояния между стыкуемыми деталями.
Выполнение всех перечисленных условий при осуществлении стыковки арматурных стержней таким способом требует применения специальных приспособлений.
Кроме того, для качественного проведения работ при таком способе соединения необходимо привлечение специалистов высокой квалификации, причем квалифицированный сварщик выполняет за смену не более восьми стыков арматуры большого диаметра.
Сварное соединение является ненадежным из-за возможности хрупкого разрушения стрежней в зоне стыка во время раскачивания, а также из-за зашлаковывания ванны, к которому приводит некачественное выполнение работы, в том числе специалистом низкой квалификации.
Помимо этого, сварка требует значительных затрат электроэнергии.
Для осуществления контроля сварного соединения требуются сложные и дорогостоящие методы, например, радиационный или ультразвуковой.
H
H
H
H
Известно стыковое сварное соединение арматурных стержней, включающее установленные в накладке арматурные стержни с зазором между друг другом, продольные соединительные сварные швы, наложенные между накладкой и стержнями, причем накладка выполнена цилиндрической с прорезями шириной 0,6÷0,7 d каждая, при этом толщина накладки равна 0,3÷0,5 d, а ее внутренний диаметр (d) составляет d=d+(6÷8), где d - номинальный диаметр соединяемой арматуры (см. патент на полезную модель №113491 «Стыковое сварное соединение арматурных стержней», дата подачи 19.08.2011 г., опубликовано 20.02.2012 г.).
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, зависящей от нарезания резьбы на арматуру, ее калибровку, требующие применения специального оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является стыковое соединение, полученное путем опрессовки средства соединения с размещенными в нем навстречу друг другу элементами соединения, при этом в качестве средства соединения используют соединительную муфту, а в качестве элементов соединения арматурные стержни, включающие нижний стержень, являющийся выпуском уже установленной железобетонной арматуры, и верхний - наращиваемый (см. патент на изобретение №2454517 «Способ монтажа арматурных стержней и каркасов, выполненных из них», дата подачи 04.03.2011 г., опубликовано 27.06.2012 г.).
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель является получение прочного и надежного механического стыкового соединения арматурных стержней, используемого, в том числе, в условиях ограниченного пространства.
Указанный технический результат достигается тем, что стыковое соединение арматурных стержней, включающее средство соединения, выполненное в виде соединительных муфт, закрепленных на концах арматурных стержней посредством опрессовки, согласно полезной модели оно снабжено связующим элементом, соединенным с муфтами, причем на соединяемых концах связующего элемента и соединительных муфт выполнена резьба.
Указанный результат достигается тем, что каркас из арматурных стержней, включающий средство соединения арматурных стержней в виде соединительных муфт, закрепленных на концах арматурных стержней путем опрессовки, согласно полезной модели содержит, по меньшей мере, две пары собранных в каркасную систему арматурных стержней, каждая из которых снабжена связующим элементом, соединенным с муфтами, причем на соединяемых концах связующего элемента и соединительных муфт выполнена резьба, при этом резьба на концах связующего элемента является разнонаправленной.
В качестве элемента крепления используют, например, шпильку. Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемой полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежами, где
Фиг.1 - общий вид стыкового соединения арматурных стержней;
Фиг.2 - общий вид стыкового соединения арматурных стержней, собранных в каркасную систему.
Заявляемое стыковое соединение арматурных стержней включает соосно расположенные (в горизонтальной или вертикальной плоскостях) соединяемые между собой арматурные стержни 1.1 и 1.2, при этом на концах каждого арматурного стержня установлена путем опрессовки соединительная муфта 2.1 и 2.2, снабженная внутренним резьбовым креплением 3.1, 3.2. Стержни с закрепленными на них муфтами связаны между собой посредством связующего элемента 4, в качестве которого применяют стандартное крепежное соединение, например, шпильку, служащую для ответного взаимодействия с резьбовым креплением каждой муфты 2.1, 2.2. В качестве резьбового крепления используют, например, коническую или иную резьбу.
Заявляемое стыковое соединение для арматурных стержней, собранных в каркасную систему, содержит арматурные стержни, например, 1.1-1.1.n и 1.2-1.2.п, на которых закреплены соответственно муфты 2.1-2.1.n и 2.2-2.2.n., снабженные внутренним резьбовым креплением 3.1-3-1.n и 3.2-3.2.n Отличием является то, что связующий элемент 4-4.п выполнен с разнонаправленным резьбовым соединением: на одном конце правая резьба, на другом - левая.
Осуществление полезной модели подтверждается примером конкретного выполнения.
Получают стыковое соединение следующим образом. На концах каждого из арматурных стержней 1.1 и 1.2, расположенных, например, вертикально или горизонтально, путем опрессовки закрепляют соединительные муфты 2.1. и 2.2 с внутренней резьбой 3.1, 3.2, соответственно. Затем в одну из муфт, например, 2.1,, вставляют и вворачивают один конец связующего элемента - шпильки 4, после чего на другой его конец устанавливают и аналогичным способом закрепляют второй арматурный стержень.
Монтаж каркасов, выполненных из арматурных стержней, благодаря наличию на концах связующего элемента разнонаправленного резьбового соединения, осуществляется одновременным вворачиванием связующего элемента в обе муфты каждой пары соединяемых между собой стержней.
Преимуществами заявляемой полезной модели являются получение прочного и надежного механического стыкового соединения арматурных стержней, не требующее предварительной подготовки арматурных стержней на специальном оборудовании, например, сминание ребер, нарезку и калибровку резьбы. Кроме того, в качестве элементов крепления используют стандартные крепежные соединения, что, в свою очередь, приводит к снижению стоимости работ.
Использование данного типа стыкового соединения арматурных стержней удобно как в условиях строительной площадки, так и в условиях ограниченного пространства при значительном насыщении сечений железобетонных конструкций арматурой.