BR112020004335A2 - arame de reforço com perfil espiral - Google Patents

Abstract

A invenção pode ser usada na produção de reforço protendido para reforçar itens feitos de concreto e fornece aderência maximamente forte ao concreto em qualquer direção potencialmente possível de deslocamento, e um alto nível de força específica, resistência ao relaxamento e resistência à fadiga. Em um arame de reforço (1) com um perfil em espiral, três superfícies de regradas (2), separadas uma da outra por seções de uma superfície cilíndrica (3), são aplicadas à superfície do arame ao longo de uma linha em espiral. As projeções trapezoidais (4) são dispostas nas superfícies regradas (2) em uma inclinação contrária à direção da linha espiral ao longo da qual as superfícies regradas (2) são dispostas.

Description

ARAME DE REFORÇO COM PERFIL ESPIRAL

[001] A invenção se refere à produção de arames e pode ser usada na produção de reforços protendidos destinados a reforçar lajes alveolares formadas sem o uso de cofragem e outros itens feitos de concreto.

[002] Um arame de reforço com uma seção de círculo completo é conhecido, em sua superfície é aplicado um perfil periódico na forma de cavidades arredondadas sob um gerador de superfície cilíndrico, sendo as cavidades dispostas em duas fileiras longitudinais nos lados opostos da superfície (ver GOST 7348-81 "FIO DE AÇO CARBONO PARA REFORÇO DE CONSTRUÇÕES DE CONCRETO PROTENDIDO. ESPECIFICAÇÕES").

[003] A desvantagem do arame de reforço conhecido é uma baixa resistência específica, resistência à fadiga e resistência ao relaxamento, que é devida à presença de concentradores de tensão nas áreas de transição do perfil periódico, estando os concentradores de tensão nas áreas com uma área de seção reduzida. A outra desvantagem do arame de reforço conhecido é a baixa adesão ao concreto. Esse fator se deve a uma profundidade muito baixa de cavidades periódicas e a ângulos estreitos de inclinação das bordas dessas cavidades ao eixo do arame, como resultado do estreitamento de Poisson do arame durante seu tensionamento operacional, levando às projeções de concreto formado quando este preenche as cavidades periódicas na superfície do fio, perdendo a ligação de adesão com as cavidades e, ao mesmo tempo, sendo carregado com força longitudinal no plano de amplas áreas do fio entre as cavidades. Nesse caso, há de se notar que a criação de um perfil mais desenvolvido nessa estrutura certamente levará a um enfraquecimento adicional da seção e a um aumento nos concentradores de estresse.

[004] A técnica anterior mais próxima do arame de reforço de acordo com a invenção é um arame de reforço com perfil espiral, com uma seção de círculo completo com quatro projeções trapezoidais, cuja parte da superfície voltada para o exterior é um arco de um círculo coaxial com a superfície principal do arame de reforço, as projeções sendo dispostas helicoidalmente acima da superfície principal e sendo contínuas ao longo de todo o comprimento do arame (consulte o padrão da República Popular da China GB/T5223).

[005] Essa estrutura do arame de reforço possui maior resistência específica, resistência à fadiga e resistência ao relaxamento graças à seção uniforme ao longo de todo o comprimento, o que significa que o processo de modelagem da pressão é estacionário e, consequentemente, as propriedades resultantes são homogêneas ao lodo do comprimento. Além disso, a estrutura conhecida do arame proporciona uma aderência mais forte ao concreto, graças a uma altura multiplamente maior do perfil e uma área maior relativa de britagem, no entanto, como um todo, não proporciona uma forte adesão ao concreto devido a um volume de concreto limitado pela altura das projeções, carregado pelos lados das projeções durante o esmagamento/cisalhamento, enquanto a superfície cilíndrica das projeções voltada para o exterior está envolvida apenas na adesão e na ligação de fricção, bem como na possibilidade de deslocamento espiral do arame no concreto de acordo com sua própria impressão sem destruição do mesmo.

[006] O objetivo da invenção é o de desenvolver uma estrutura de arame de reforço que forneça simultaneamente uma forte aderência ao concreto, incluindo aderência mecânica em qualquer direção potencialmente possível de deslocamento, e um alto nível de força específica, resistência ao relaxamento e resistência à fadiga.

[007] A dita finalidade é alcançada por um fio de reforço com perfil espiral de acordo com a presente invenção, o qual possui uma seção triangular com ângulos arredondados, as nervuras e as faces do fio, que são formadas pelos ângulos arredondados e pelas laterais do triângulo, respectivamente, sendo dispostas helicoidalmente, e um perfil periódico na forma de projeções trapezoidais inclinadas com áreas de transição arredondadas sendo formadas na superfície das faces ao longo da linha de seu posicionamento.

[008] Além disso, o arame de reforço pode possuir uma seção na forma de um quadrilátero com ângulos arredondados ou uma forma oval.

[009] Adicionalmente, as faces da superfície do arame podem ser tanto regradas e convexas quanto côncavas.

[0010] Tal projeto do arame prevê a transmissão do tensionamento do arame ao concreto por meio de tensões normais da força de suporte emergente devido à cunha das faces laterais em espiral inclinadas ao eixo do fio. Estudos de aderência de cabos de reforço ao concreto provaram segurança e eficácia excepcional desse método para a implementação da adesão; por exemplo, ao carregar lajes alveolares formadas sem uso de cofragem, reforçadas com cabos de três gumes, as lajes foram destruídas, pois a resistência dos cabos foi totalmente exaurida sob as cargas 25 a 35% mais altas do que em lajes idênticas reforçadas com um conjunto de cabos padrão equivalentes de acordo com o número de cabos, sua seção, força e tensão real. Nesse caso, a presença de um perfil periódico nas faces em espiral do arame de reforço evita que ele escorregue através da própria impressão no concreto, em que uma configuração do perfil periódico na forma de projeções acima da superfície impede o enfraquecimento da seção nos locais onde é posicionado e desloca os concentradores de estresse para a área reforçada através do aumento da seção.

[0011] A invenção é explicada através de desenhos, nos quais: - a figura 1 ilustra esquematicamente uma aparência externa de um arame de reforço tendo perfil espiral, e - a figura 2 ilustra esquematicamente a seção transversal de um arame de reforço com perfil em espiral.

[0012] O arame de reforço com perfil espiral de acordo com uma das configurações da invenção é apresentado nas figuras 1 e 2. Na superfície do fio 1 (figura 1, 2), três superfícies regradas 2 separadas umas das outras pelas áreas de uma superfície cilíndrica 3 é aplicada ao longo de uma linha em espiral. As projeções trapezoidais 4 são dispostas nas superfícies regradas 2 em uma inclinação em uma direção invertida na direção da linha espiral de posicionamento das próprias superfícies regradas 2.

[0013] O arame de reforço é fabricado, por exemplo, da seguinte maneira.

[0014] Um arame 1 de seção circular é fabricado previamente. Posteriormente, o arame é fornecido através de um cartucho de rolo girando em torno do mesmo, com três rolos inclinados com superfícies ranhuradas inclinadas cortadas sobre eles. Além disso, as superfícies regradas 2 são formadas helicoidalmente na superfície do arame 1 pela ação dos rolos cilíndricos e nos locais onde são feitas ranhuras na superfície cilíndrica dos rolos, projeções trapezoidais 4 são formadas opostas a eles. Em uma porção da superfície do arame que não é deformada pelos rolos, as áreas da superfície cilíndrica 3 são mantidas.

[0015] Simultaneamente com o processo de mudança de forma, o arame de reforço fabricado é tensionado até uma força de 30 a 70% da força de ruptura por qualquer método conhecido, por exemplo, entre dois cabrestantes, cada um deles sendo um conjunto composto por uma polia motriz e uma polia não motriz ou duas polias motrizes. Durante o intervalo entre a passagem do primeiro e do segundo cabrestantes quando o arame de reforço está em um estado de tensão linear, ele é aquecido até a temperatura de 370-430 graus, por exemplo, por meio de um forno de indutância, seguido pelo resfriamento forçado do arame tensionado por um pulverizador de água também em um estado tensionado em linha reta durante o intervalo entre o primeiro e o segundo cabrestantes.

[0016] Após o término do resfriamento, o arame passa pelo segundo cabrestante e é alimentado a uma unidade acumuladora, na qual é enrolado em bobinas ou alimentado a uma tesoura, onde é cortado em comprimentos específicos. Posteriormente, o arame enrolado ou cortado em comprimentos específicos é embalado pelos métodos conhecidos.

[0017] Além do método descrito, o arame pode ser sujeito a alteração de forma em um único processo executado com uma operação de trefilação de fio.

Claims (5)

Reivindicações

1. Arame de reforço (1) com perfil espiral compreendendo uma seção triangular com ângulos arredondados, as nervuras e as faces do fio, que são formadas pelos ângulos arredondados e pelas laterais do triângulo, respectivamente, sendo dispostas helicoidalmente, e um perfil periódico na forma de projeções trapezoidais (4) inclinadas com áreas de transição arredondadas sendo formadas na superfície das faces ao longo da linha de seu posicionamento.

2. Arame de reforço (1), de acordo com a reivindicação 1, em que a seção possui a forma de um quadrilátero com ângulos arredondados.

3. Arame de reforço (1), de acordo com a reivindicação 1, em que a seção possui uma forma oval.

4. Arame de reforço (1), de acordo com as reivindicações 1 - 3, em que as faces são convexas.

5. Arame de reforço (1), de acordo com as reivindicações 1 - 3, em que as faces são côncavas.