EA014171B1 - Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций - Google Patents
Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций Download PDFInfo
- Publication number
- EA014171B1 EA014171B1 EA200801761A EA200801761A EA014171B1 EA 014171 B1 EA014171 B1 EA 014171B1 EA 200801761 A EA200801761 A EA 200801761A EA 200801761 A EA200801761 A EA 200801761A EA 014171 B1 EA014171 B1 EA 014171B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- wire
- modulus
- flat
- deformed
- cuts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
- E04C5/012—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к армирующим материалам для бетонных строительных конструкций. Задача, решаемая изобретением, состоит в создании армирующего материала для железобетонных строительных конструкций (фибры), представляющего собой высокомодульные плоские деформированные отрезки стальной проволоки. Технический результат, полученный при использовании изобретения, заключается в улучшении анкеровки отрезков проволоки в бетоне, повышении сопротивления разгибу деформированных участков фибры (высокомодульных отрезков проволоки) под действием растягивающих нагрузок в фибробетоне, повышении изгибной жесткости отрезков проволоки в области ребра и увеличении площади контакта отрезков проволоки с бетонной матрицей. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций представляют собой плоские деформированные отрезки стальной проволоки различной конфигурации. По изобретению они имеют деформированные концы для обеспечения анкеровки, обладают высоким модулем упругости, равным 170000-270000 МПа, и повышенной изгибной жесткостью в области ребра. При этом отношение длины отрезка проволоки с деформированными концами к толщине плоской проволоки равно 30-70, а отношение ширины плоской проволоки к толщине равно 1,01-3,00. Для получения равномерной изгибной жесткости во всех плоскостях плоская проволока может быть скручена вокруг своей оси. Для улучшения анкеровки деформация проволоки может быть на краях, в середине отрезка проволоки, произведена в нескольких ее местах или не в одной плоскости. Проволока может не иметь защитного покрытия или может быть покрыта слоем латуни, бронзы, цинка, другим металлом или полимерной пленкой.
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к армирующим материалам для бетонных строительных конструкций.
Известна фибра [1], изготовленная из стальной волоченой проволоки круглого сечения с двумя искривленными противоположными концами для хорошей анкерующей способности в бетоне. Недостатком фибры, описанной в патенте, является низкая прочность проволоки и, как следствие, низкая изгибная жесткость и недостаточное сопротивление разгибу изогнутых концов.
В качестве прототипа приведена анкерная фибра [2], у которой оптимизированы параметры длины центральной части и амплитуда кривизны изогнутых концов для анкеровки в бетоне с целью получения максимальных разрывной прочности и упругости проволоки. При этом прочность проволоки составляет 900-1200 МПа, что соответствует низкому модулю упругости материала, а следовательно, и недостаточно высокому упругому сопротивлению разгибу загнутых концов при воздействии растягивающей нагрузки. Применение проволоки диаметром 0,4-0,8 мм не может обеспечить армируемый бетон достаточной изгибной жесткостью, что является одной из важнейших характеристик.
Задача, решаемая изобретением, состоит в создании армирующего материала для железобетонных строительных конструкций (фибры), представляющего собой высокомодульные плоские деформированные отрезки стальной проволоки.
Технический результат, полученный при использовании изобретения, заключается в улучшении анкеровки отрезков проволоки в бетоне, повышении сопротивления разгибу деформированных участков фибры (высокомодульных отрезков проволоки) под действием растягивающих нагрузок в фибробетоне, повышении изгибной жесткости отрезков проволоки в области ребра и увеличении площади контакта отрезков проволоки с бетонной матрицей.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций представляют собой плоские деформированные отрезки стальной проволоки различной конфигурации. По изобретению они имеют деформированные концы для обеспечения анкеровки, обладают высоким модулем упругости, равным 170000-270000 МПа, и повышенной изгибной жесткостью в области ребра. При этом отношение длины отрезка проволоки с деформированными концами к толщине плоской проволоки равно 30-70, а отношение ширины плоской проволоки к толщине равно 1,01-3,00.
Высокий модуль упругости по сравнению с модулем упругости низкоуглеродистой проволоки повышает сопротивление разгибу с деформированных участков фибры под действием растягивающих нагрузок в фибробетоне. Плоская форма проволоки обеспечивает повышенную изгибную жесткость в области ребра, увеличенную площадь контакта с бетонной матрицей. Для получения равномерной изгибной жесткости во всех плоскостях плоская проволока может быть скручена вокруг своей оси.
Для улучшения анкеровки деформация проволоки может быть на краях, в середине отрезка проволоки, произведена в нескольких ее местах или не в одной плоскости.
Проволока может не иметь защитного покрытия или может быть покрыта слоем латуни, бронзы, цинка, другим металлом или полимерной пленкой.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана остаточная деформация высокомодульных отрезков проволоки с разным модулем упругости. На фиг. 2 показано изменение изгибной жесткости фибробетона при различной ориентации фибры из плоской проволоки. На фиг. 3, 4, 6, 7 приведены различные варианты исполнения высокомодульных отрезков проволоки (фибры) из плоской проволоки.
Плоская форма проволоки обеспечивает повышенную изгибную жесткость в области ребра и повышает площадь контакта с бетонной матрицей. На приведенном графике фиг. 1 показано, что при приложении растягивающей нагрузки возникает изгибное напряжение на деформированных частях фибры (Пизг).
Здесь пТ, пТ', - пределы текучести высокомодульных отрезков проволоки с разным модулем упругости;
пизг - напряжение при разгибе анкерного конца высокомодульного отрезка проволоки (фибры) под растягивающей нагрузкой;
еТ; ετ' - удлинения в упругой области проволок с разным модулем упругости;
еост - остаточная деформация после нагрузки в пластической области;
Е, Е' - модули упругости разных материалов проволоки (Е'>Е).
При этом на высокомодульной фибре деформация происходит в гораздо меньшей степени и в упругой области, чем на низкомодульной из низкоуглеродистой стальной проволоки, у которой большее удлинение и при заданном изгибном напряжении происходит формоизменение анкерующей части фибры. Отсюда следует, что фибра из более высокомодульной проволоки обеспечивает лучшую работоспособность из-за большей близости ее характеристик к свойствам бетона.
В поперечном сечении фибра имеет плоскую форму. При изготовлении фибры отношение длины отрезка проволоки с деформированными концами к толщине плоской проволоки равно 30-70, а отношение ширины плоской проволоки к толщине равно 1,01-3,00. По сравнению с фиброй из обычной проволоки одинаковой толщины плоская форма проволоки повышает площадь контакта с бетонной матрицей,
- 1 014171 что дополнительно закрепляет ее в бетоне. Хаотическая ориентация фибры в бетоне обеспечивает повышенную изгибную жесткость в области ребра до 75% (фиг. 2). При плоском расположении фибры значение изгибной жесткости будет выше проволоки с диаметром, соответствующим толщине плоской проволоки. Положение фибры из плоской проволоки в бетоне показано на графике фиг. 2.
В качестве примера рассмотрим моменты сопротивления изгибу круглой проволоки диаметром б и плоской проволоки толщиной Ь=б и шириной й=1,01Ь и й=3й.
Для круглой проволоки
Для плоской проволоки при изгибе на ребре
]/=Ы,2/6 для 6=1,01Ь ^=1,0143 при изгибе на плоской части
1У=кЪ2/6
Как можно видеть из полученных значений, использование для армирования в бетоне фибры из плоской проволоки дает минимальное увеличение моментов сопротивления изгибу в 1,71 раз.
Различные варианты исполнения фибры из плоской проволоки представляют собой:
а) фибру (высокомодульные отрезки проволоки) с изогнутыми концами в одной плоскости (фиг. 3);
б) фибру с деформированной средней частью (фиг. 4);
в) скрученную фибру из плоской проволоки (фиг. 5);
г) фибру с многократной деформацией в одной плоскости средней части (фиг. 6);
д) фибру с деформацией средней части в разных плоскостях (фиг. 7).
В качестве примера в табл. 1 приведены результаты измерения геометрических размеров фибры из плоской проволоки с деформированными концами для анкеровки в бетоне.
Таблица 1
Номинальный диаметр фибры, мм | Параметры плоской проволоки (толщина х ширину), мм | Длина фибры, Ь , мм | Отношение длины отрезка плоской проволоки к толщине | Отношение ширины проволоки к толщине |
1,0 | 0,93x1,01 | 60 | 64,5 | 1,086 |
1,0 | 0,93x1,01 | 30 | 32,3 | 1,086 |
0,6 | 0,57x0,61 | 30 | 52,6 | 1,07 |
0,6 | 0,57x0,61 | 20 | 35,1 | 1,07 |
В табл. 2 приведены сравнительные результаты изгибной жесткости круглой и плоской проволок. Таблица 2
Размеры проволок, мм | Отношение ширины к толщине | Изгибная жесткость, 10 3Η·μ | |
в плоскости | на ребре | ||
0 0,30 | 1,о | 12 | |
0,3x0,46 | 1,56 | 25 | 52 |
Плоская проволока, применяемая для изготовления фибры, может быть с покрытием из меди, латуни, бронзы или без покрытия.
Источники информации
1. Кштопбо Стй. /Мс1а1 йЬег Гог гешГогстд сопсгс1с. /Патент И8 5215830, 1ЙМ-1Р8 8.р.а.
2. N. Вап1Ыа, М. КгЫтабст. Мс1а1 ЙЬег тейй орбпй/сб деотейу Гог гешГогстд сетеШ-Ьазеб та1сиа18. /Патент И8 5443918, ишуегзйе Ьауа1 (прототип).
Claims (9)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций, представляющие собой деформированные отрезки стальной проволоки различной конфигурации, отличающиеся тем, что они имеют плоскую форму с деформированными концами, обладают высоким модулем упругости, равным 170000-270000 МПа, и повышенной изгибной жесткостью в области ребра, при этом отношение длины отрезка проволоки с деформированными концами к толщине плоской проволоки равно 30-70, а отношение ширины плоской проволоки к толщине равно 1,01-3,00.
- 2. Высокомодульные отрезки проволоки по п.1, отличающиеся тем, что плоская проволока скручена вокруг своей оси.
- 3. Высокомодульные отрезки проволоки по пп.1, 2, отличающиеся тем, что деформация проволоки имеется не только на краях.
- 4. Высокомодульные отрезки проволоки по п.3, отличающиеся тем, что деформация проволоки имеется только в середине отрезка проволоки.
- 5. Высокомодульные отрезки проволоки по п.4, отличающиеся тем, что деформация проволоки в середине отрезка проволоки произведена в нескольких местах.
- 6. Высокомодульные отрезки проволоки по п.3, отличающиеся тем, что деформация отрезка проволоки на концах осуществлена не в одной плоскости.
- 7. Высокомодульные отрезки проволоки по п.1, отличающиеся тем, что проволока не имеет защитного покрытия.
- 8. Высокомодульные отрезки проволоки по п.1, отличающиеся тем, что проволока покрыта слоем латуни, бронзы, цинка или другим металлом.
- 9. Высокомодульные отрезки проволоки по п.1, отличающиеся тем, что поверхность проволоки покрыта полимерной пленкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801761A EA014171B1 (ru) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801761A EA014171B1 (ru) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200801761A1 EA200801761A1 (ru) | 2009-12-30 |
EA014171B1 true EA014171B1 (ru) | 2010-10-29 |
Family
ID=41563131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200801761A EA014171B1 (ru) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA014171B1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2677955A (en) * | 1943-02-12 | 1954-05-11 | Constantinesco George | Reinforced concrete |
US3953953A (en) * | 1972-11-28 | 1976-05-04 | Australian Wire Industries Proprietary Limited | Concrete reinforcing elements and reinforced composite incorporating same |
SU600274A1 (ru) * | 1976-12-14 | 1978-03-30 | Латвийский Научно-Исследовательский Экспериментально-Технологический Институт Строительства | Арматурный элемент дл дисперсного армировани |
DE3013669A1 (de) * | 1980-04-09 | 1980-10-23 | Bekaert Cockerill Nv Sa | Betonstahl |
US5443918A (en) * | 1994-09-07 | 1995-08-22 | Universite Laval | Metal fiber with optimized geometry for reinforcing cement-based materials |
RU2133806C1 (ru) * | 1994-07-18 | 1999-07-27 | Н.В.Бекаерт С.А. | Арматурная полоса и способ ее непрерывного производства |
-
2008
- 2008-06-23 EA EA200801761A patent/EA014171B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2677955A (en) * | 1943-02-12 | 1954-05-11 | Constantinesco George | Reinforced concrete |
US3953953A (en) * | 1972-11-28 | 1976-05-04 | Australian Wire Industries Proprietary Limited | Concrete reinforcing elements and reinforced composite incorporating same |
SU600274A1 (ru) * | 1976-12-14 | 1978-03-30 | Латвийский Научно-Исследовательский Экспериментально-Технологический Институт Строительства | Арматурный элемент дл дисперсного армировани |
DE3013669A1 (de) * | 1980-04-09 | 1980-10-23 | Bekaert Cockerill Nv Sa | Betonstahl |
RU2133806C1 (ru) * | 1994-07-18 | 1999-07-27 | Н.В.Бекаерт С.А. | Арматурная полоса и способ ее непрерывного производства |
US5443918A (en) * | 1994-09-07 | 1995-08-22 | Universite Laval | Metal fiber with optimized geometry for reinforcing cement-based materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200801761A1 (ru) | 2009-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5809287B2 (ja) | 少なくとも3つの真直区域を備える定着端を有するコンクリートまたはモルタルを補強するための鋼繊維 | |
US5989713A (en) | Optimized geometries of fiber reinforcements of cement, ceramic and polymeric based composites | |
JP5881731B2 (ja) | 少なくとも2つの屈曲区域を備える定着端を有するコンクリートまたはモルタルを補強するための鋼繊維 | |
CN102369321B (zh) | 具有预成形股的高伸长率钢帘线 | |
JP5291867B2 (ja) | 炭素繊維を使用した鉄筋コンクリート製柱状構造物のじん性補強方法 | |
EP0960600A1 (en) | Juncture between a surgical suture made of silicone elastomer and a needle | |
KR20160061433A (ko) | 양호한 고정성을 갖는 고 신장성 파이버 | |
US10414691B2 (en) | Arched steel fibers for reinforcing cement-based material | |
US8871020B2 (en) | High elongation fibres | |
EP1840291A2 (en) | Reinforcing element for concrete structures and concrete structural element using said reinforcing element | |
KR102043306B1 (ko) | 콘크리트 보강용 강섬유 | |
EA014171B1 (ru) | Высокомодульные отрезки проволоки для армирования бетонных строительных конструкций | |
KR102043310B1 (ko) | 콘크리트 보강용 강섬유 | |
RU121841U1 (ru) | Арматура композитная | |
EP1790792A2 (en) | Building artefact | |
KR100259927B1 (ko) | 콘크리트 구조물 보강용 강섬유 | |
JPH11124957A (ja) | 強化繊維補強筋及びコンクリート構造物の補強方法 | |
KR20220116817A (ko) | 고성능 강섬유 | |
JP2004168585A (ja) | 補強用鋼繊維 | |
JP4288013B2 (ja) | コンクリート補強用鋼繊維 | |
KR200188434Y1 (ko) | 래디알 타이어의 벨트용 스틸코드 구조 | |
US20090095863A1 (en) | Support arm with reversed elastic and inelastic ranges | |
EP2652220A2 (en) | Steel fibre for reinforcing concrete or mortar provided with flattened sections | |
CN213418556U (zh) | 一种用于建筑物的高强钢丝布加固系统 | |
TW200811334A (en) | Sound isolation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |