RU170526U1

RU170526U1 - Reinforcing rope

Info

Publication number: RU170526U1
Application number: RU2016146434U
Authority: RU
Inventors: Вениамин Александрович Харитонов; Лев Маркович Зарецкий; Олег Петрович Ширяев; Андрей Дмитриевич Картунов; Денис Петрович Канаев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ"
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-04-27

Abstract

Полезная модель относится к канатному производству и может быть использована при производстве гибкой арматуры, предназначенной для армирования предварительно напряженных изделий из бетона и других пластических материалов.Предлагаемое техническое решение, конструкция арматурного каната, обеспечивает высокие механические свойства и высокую степень сцепления каната с бетоном, т.е. повышает его эксплуатационные свойства.Поставленная техническая задача решается тем, что в известном арматурном канате, содержащем центральную проволоку, на поверхности которой по количеству повивочных проволок выполнены по винтовой линии плоские участки, навитые в один слой вокруг центральной проволоки повивочные проволоки, которые плоскими участками своей внутренней поверхности контактируют с соответствующими им плоскими участками центральной проволоки, а плоскими боковыми участками друг с другом, при этом на наружную поверхность повивочных проволок каната нанесен периодический профиль в виде продольных выступов и чередующихся по длине каждой повивочной проволоки поперечных серповидных выступов и впадин, согласно изменению на наружной поверхности повивочных проволок продольные выступы в поперечном сечении каната расположены относительно друг друга под углом 120° и имеют по всей их длине в любом поперечном сечении форму равнобедренного треугольника с тупой вершиной, причем каждый продольный выступ выполнен дискретным и расположен вдоль оси каната так, что его вершины лежат на одной линии, при этом по длине каждой повивочной проволоки поверхность впадин выполнена выпуклой с постоянным радиусом кривизны, равным радиусу окружности, описанной вокруг повивочных проволок каната, а чередующиеся со впадинами поперечные серповидные выступы выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению свивки каната. 3 ил.The utility model relates to rope production and can be used in the manufacture of flexible reinforcement designed for reinforcing prestressed concrete products and other plastic materials. The proposed technical solution, the design of the reinforcing rope, provides high mechanical properties and a high degree of adhesion of the rope to concrete, etc. e. The technical problem is solved by the fact that in the known reinforcing rope containing a central wire, on the surface of which, according to the number of grafting wires, flat sections are wound along a helical line, wound in one layer around the central wire, grafting wires are flat sections of their inner the surfaces are in contact with the corresponding flat sections of the central wire, and the flat side sections with each other, while on the outer surface l the grafting wires of the rope a periodic profile is applied in the form of longitudinal protrusions and alternating along the length of each grafting wire of the transverse crescent protrusions and troughs, according to the change on the outer surface of the grafting wires, the longitudinal protrusions in the cross section of the rope are located at an angle of 120 ° relative to each other and have all over them the length in any cross section is the shape of an isosceles triangle with a blunt apex, with each longitudinal protrusion made discrete and located along the axis of the rope so that e the peaks lie on the same line, along the length of each winding wire, the surface of the troughs is convex with a constant radius of curvature equal to the radius of the circle circumscribed around the grafting wires of the rope, and the transverse sickle-shaped protrusions alternating with the troughs are inclined to the side opposite to the direction of the rope lay . 3 ill.

Description

Полезная модель относится к канатному производству и может быть использована при производстве гибкой арматуры, предназначенной для армирования предварительно напряженных изделий из бетона и других пластических материалов.The utility model relates to cable production and can be used in the manufacture of flexible reinforcement designed for reinforcing prestressed concrete products and other plastic materials.

Известен арматурный канат, содержащий центральную проволоку и навитые вокруг нее по спирали наружные повивочные проволоки с периодическим профилем, выполненным в виде впадин по цилиндрической образующей поверхности проволок, причем периодический профиль выполнен по всей поверхности повивочных проволок (ГОСТ Р 53772 - 2010 «Канаты стальные арматурные семипроволочные стабилизированные. Технические условия» Введ. 2010-02-12 - М.: Госстандарт России).A reinforcing rope is known that contains a central wire and outer winding wires helically wound around it with a periodic profile made in the form of depressions along the cylindrical forming surface of the wires, and a periodic profile is made over the entire surface of the meanting wires (GOST R 53772 - 2010 “Seven-wire reinforcing steel ropes stabilized. Technical conditions "Introduction. 2010-02-12 - M .: Gosstandart of Russia).

Недостатком известного каната является относительно низкое сцепление его с бетоном, т.к. данный канат хотя и имеет механическое зацепление в направлении ввинчивания, однако в целом не обеспечивает высокого сцепления с бетоном из-за возможности вывинчивания его по спиральному оттиску при срезании или смятии участков бетона, находящихся во впадинах периодического профиля. Кроме того, известный канат имеет низкие физико-механические и эксплуатационные свойства. Низкие физико-механические свойства каната возникают в результате неравномерности натяжения его повивочных проволок из-за зацепления соприкасающихся между собой элементов периодического профиля проволок, а также из-за наличия расположенных напротив друг друга впадин по всей поверхности повивочных проволок, уменьшающих поперечное сечение проволок и обусловливающих увеличенное неравномерное обжатие с созданием концентратора напряжений, при этом повивочные проволоки, контактируя участками периодического профиля между собой и с гладкой цилиндрической поверхностью центральной проволоки, обеспечивают лишь точечный характер касания, создающий высокие и неравномерно распределенные контактные напряжения в канате.A disadvantage of the known rope is its relatively low adhesion to concrete, because this rope, although it has mechanical engagement in the direction of screwing, however, in general it does not provide high adhesion to concrete due to the possibility of unscrewing it along a spiral impression when cutting or crushing concrete sections located in hollows of a periodic profile. In addition, the known rope has low physical, mechanical and operational properties. The low physicomechanical properties of the rope arise as a result of uneven tension of its winding wires due to the engagement of contacting elements of the periodic profile of the wires, as well as due to the presence of depressions located opposite each other over the entire surface of the winding wires, reducing the cross section of the wires and causing an increased uneven compression with the creation of a stress concentrator, while the grafting wires, contacting the sections of the periodic profile with each other and with Coy cylindrical surface of the central wire, provide only touch point character, creating a high and uniformly distributed contact stresses in the rope.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому устройству является арматурный канат, содержащий центральную проволоку, на поверхности которой по количеству повивочных проволок выполнены по винтовой линии продольные плоские грани, навитые в один слой вокруг центральной проволоки повивочные проволоки, которые внутренней поверхностью с соответствующими им продольными плоскими гранями центральной проволоки, а смежными боковыми поверхностями контактируют друг с другом, при этом на наружную поверхность повивочных проволок каната нанесен периодический профиль в виде продольных выступов и чередующихся по длине каждой повивочной проволоки поперечных серповидных выступов и впадин (Заявка на изобретение №2008148768/03, опубл. 20.06.2010, Бюл. №17).The closest analogue (prototype) to the claimed device is a reinforcing rope containing a central wire, on the surface of which, according to the number of grafting wires, longitudinal flat faces are made along a helix, wound in one layer around the central wire, grafting wires that have an inner surface with their corresponding longitudinal flat the edges of the central wire, and adjacent side surfaces are in contact with each other, while on the outer surface of the graft wires of the rope Annecy periodic profile in the form of longitudinal ridges and alternating along the length of each transverse wire povivochnoy crescent projections and depressions (Application for invention №2008148768 / 03, publ. 20.06.2010, Bul. №17).

Недостатками известного арматурного каната являются низкие физико-механические и эксплуатационные свойства за счет прерывающихся в середине продольного выступа элементов периодического профиля, а также за счет концентраторов напряжений и сниженного запаса пластичности на участках проволок, соответствующих разъемам калибра.The disadvantages of the known reinforcing rope are low physical, mechanical and operational properties due to intermittent elements of the periodic profile interrupted in the middle of the longitudinal protrusion, as well as due to stress concentrators and a reduced margin of ductility in the sections of wires corresponding to the gauge connectors.

Кроме того, сцепление известного каната, хотя и повышено относительно стандартных арматурных канатов, однако достигает этого повышения за счет механического сцепления в направлении ввинчивания, используя таким образом известные явления смятия/среза участков бетона, находящихся в проекции элементов периодического профиля. Однако такая схема нагружения на смятие/срез позволяет передавать нагрузку бетону только за счет касательных напряжений непосредственно в контуре обволакивания, в то время как наиболее эффективным вариантом реализации механического сцепления является выкалывание, передающее натяжение арматуры нормальными напряжениями на основную массу бетона.In addition, the adhesion of the known rope, although increased relative to standard reinforcing ropes, nevertheless achieves this increase due to mechanical adhesion in the screwing direction, thus using the known phenomena of crushing / shearing of concrete sections located in the projection of the elements of the periodic profile. However, such a load / shear loading scheme allows the load to be transferred to concrete only due to shear stresses directly in the envelope, while the most effective embodiment of mechanical adhesion is puncturing, which transfers the tension of the reinforcement with normal stresses to the bulk of the concrete.

Предлагаемое техническое решение, конструкция арматурного каната, обеспечивает высокие механические свойства и высокую степень сцепления каната с бетоном, т.е. повышает его эксплуатационные свойства.The proposed technical solution, the design of the reinforcing rope, provides high mechanical properties and a high degree of adhesion of the rope to concrete, i.e. increases its operational properties.

Поставленная задача решается тем, что за счет выполнения повивочных проволок каната с одинаковой, незначительно меняющейся по их длине конфигурацией поверхности без ее механических повреждений, что позволяет обеспечить равномерное распределение прочностных и пластических свойств по всей длине каната, а также за счет заявляемой формы взаимосвязи центральной проволоки с повивочными проволоками, что обеспечивает расположение их с постоянным углом и радиусом свивки по всей длине каната, а это позволяет равномерно перераспределить прилагаемые к канату во время его работы нагрузки между контактирующими смежными повивочными проволоками и центральной проволокой, в результате чего при высоких физико-механических свойствах каната значительно повышаются его эксплуатационные свойства. Одновременно с этим заявляемая конструкция арматурного каната обеспечит высокую степень сцепления его с бетоном не только за счет изменения геометрии поверхности периодического профиля каната, но и за счет создания условий расклинивания каната в бетоне при его проскальзывании в случае потери адгезии между бетоном и канатом.The problem is solved in that due to the implementation of the grading wires of the rope with the same surface configuration that varies slightly along their length without mechanical damage, which ensures uniform distribution of strength and plastic properties along the entire length of the rope, as well as due to the claimed form of interconnection of the central wire with grading wires, which ensures their location with a constant angle and radius of twist along the entire length of the rope, and this allows you to evenly redistribute the adj loads to the rope during its operation, the loads between the contacting adjacent grafting wires and the central wire, as a result of which, with high physical and mechanical properties of the rope, its operational properties significantly increase. At the same time, the claimed design of the reinforcing rope will provide a high degree of adhesion to concrete, not only by changing the surface geometry of the periodic profile of the rope, but also by creating conditions for the rope to wedge in concrete when it slips in case of loss of adhesion between concrete and the rope.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном арматурном канате, содержащем центральную проволоку, на поверхности которой по количеству повивочных проволок выполнены по винтовой линии плоские участки, навитые в один слой вокруг центральной проволоки повивочные проволоки, которые плоскими участками своей внутренней поверхности контактируют с соответствующими им плоскими участками центральной проволоки, а плоскими боковыми участками друг с другом, при этом на наружную поверхность повивочных проволок каната нанесен периодический профиль в виде продольных выступов и чередующихся по длине каждой повивочной проволоки поперечных серповидных выступов и впадин, согласно изменению на наружной поверхности повивочных проволок продольные выступы в поперечном сечении каната расположены относительно друг друга под углом 120° и имеют по всей их длине в любом поперечном сечении форму равнобедренного треугольника с тупой вершиной, причем каждый продольный выступ выполнен дискретным и расположен вдоль оси каната так, что его вершины лежат на одной линии, при этом по длине каждой повивочной проволоки поверхность впадин выполнена выпуклой с постоянным радиусом кривизны, равным радиусу окружности, описанной вокруг повивочных проволок каната, а чередующиеся со впадинами поперечные серповидные выступы выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению свивки каната.The stated technical problem is solved by the fact that in a known reinforcing rope containing a central wire, on the surface of which, according to the number of grafting wires, flat sections are made along a helix, twisted in one layer around the central wire, grafting wires that contact flat sections of their inner surface with their corresponding flat sections of the central wire, and flat lateral sections with each other, while on the outer surface of the graft wires of the rope is applied a periodic profile in the form of longitudinal protrusions and transverse sickle-shaped protrusions and depressions alternating along the length of each inoculation wire, according to a change on the outer surface of the inoculation wires, the longitudinal protrusions in the cross-section of the rope are located relative to each other at an angle of 120 ° and have their entire length in any cross section the shape of an isosceles triangle with a blunt apex, with each longitudinal protrusion made discrete and located along the axis of the rope so that its vertices lie on the same line, while along the length of each grafting wire, the surface of the troughs is convex with a constant radius of curvature equal to the radius of the circle described around the grafting wires of the rope, and the transverse crescent-shaped protrusions alternating with the hollows are made with an inclination in the direction opposite to the direction of the twisting of the rope.

Продольное, дискретное и симметричное по сечению каната расположение продольных выступов обеспечивает равномерное напряженное состояние каната по его сечению и длине, исключая тем самым появление градиентов напряжений и снижение прочностных и пластических свойств каната.The longitudinal, discrete and symmetrical along the cross-section of the rope arrangement of the longitudinal protrusions provides a uniform stress state of the rope along its cross-section and length, thereby eliminating the appearance of stress gradients and a decrease in the strength and plastic properties of the rope.

Постоянный радиус выпуклой впадины обеспечивает равномерное обжатие по длине поперечного серповидного выступа, исключая тем самым появление растягивающих напряжений на поверхности каната и обеспечивая повышение его прочностных и пластических свойств.The constant radius of the convex cavity provides uniform compression along the length of the transverse crescent-shaped protrusion, thereby eliminating the appearance of tensile stresses on the surface of the rope and providing an increase in its strength and plastic properties.

Расположение поперечных впадин под углом, противоположенным углу свивки проволок в канате, за счет появления дополнительного противоположно направленного крутящего момента обеспечивает нейтрализацию нормальных напряжений изгиба и касательных напряжений кручения, действующих в канате, что обеспечивает повышение прочностных и пластических свойств каната.The location of the transverse troughs at an angle opposite the angle of the twist of the wires in the rope, due to the appearance of an additional oppositely directed torque, neutralizes the normal bending stresses and tangential torsional stresses acting in the rope, which ensures an increase in the strength and plastic properties of the rope.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 схематично изображен внешний вид арматурного каната, в аксонометрии;- in FIG. 1 schematically shows the appearance of a reinforcing rope, in a perspective view;

- на фиг. 2 - сечение каната, показанного на фиг. 1;- in FIG. 2 is a sectional view of the rope shown in FIG. one;

- на фиг. 3 - узел А на фиг. 1.- in FIG. 3 - node A in FIG. one.

Арматурный канат содержит центральную проволоку 1 (фиг. 1, 2), на поверхности которой выполнены по винтовой линии плоские участки 2, и повивочные проволоки 3, навитые в один слой вокруг центральной проволоки 1. При этом количество плоских участков 2 (фиг. 1), выполненных на центральной проволоке 1, соответствует количеству плоских участков 4, выполненных на повивочных проволоках 3. Причем указанные плоские участки 4 выполнены соразмерными плоским участкам 2 и контактируют с ними по винтовой линии вдоль арматурного каната. Кроме того, повивочные проволоки 3 обеспечивают высокую степень контакта друг с другом за счет выполнения на них плоских боковых поверхностей 5. Заявляемое конструктивное выполнение повивочных проволок 3 (фиг. 1) и центральной проволоки 1, а также взаимосвязь их между собой позволяют создать условия, максимально приближенные к равномерности пластического обжатия и деформационного упрочнения повивочных проволок 3 как между собой, так и с центральной проволокой 1.The reinforcing rope contains a central wire 1 (Fig. 1, 2), on the surface of which are made flat sections 2 along a helical line, and midroding wires 3, wound in one layer around the central wire 1. Moreover, the number of flat sections 2 (Fig. 1) made on the central wire 1, corresponds to the number of flat sections 4 made on grafting wires 3. Moreover, these flat sections 4 are made commensurate with the flat sections 2 and come into contact with them along a helical line along the reinforcing rope. In addition, the midwire wires 3 provide a high degree of contact with each other due to the execution on them of flat side surfaces 5. The claimed structural design of the midwire wires 3 (Fig. 1) and the central wire 1, as well as their interconnection, allow to create conditions that maximize close to the uniformity of the plastic compression and strain hardening of the grafting wires 3 both among themselves and with the central wire 1.

На наружной поверхности повивочных проволок 3 (фиг. 1-3) нанесен периодический профиль, выполненный в виде продольных выступов 6 (фиг. 1-2) и чередующихся по длине каждой повивочной проволоки 3 (фиг. 1, 3) поперечных серповидных выступов 7 (фиг. 3) и впадин 8.On the outer surface of the midwire wires 3 (Figs. 1-3), a periodic profile is applied, made in the form of longitudinal protrusions 6 (Figs. 1-2) and alternating along the length of each midwire wire 3 (Figs. 1, 3) of the transverse crescent projections 7 ( Fig. 3) and depressions 8.

При этом продольные выступы 6 (фиг. 1, 2) в поперечном сечении каната расположены относительно друг друга под углом 120 градусов и имеют по всей длине в любом поперечном сечении каната форму равнобедренного треугольника с тупой вершиной. Причем каждый продольный выступ 6 (фиг. 1) выполнен дискретным и расположен вдоль оси каната так, что его тупые вершины лежат на одной линии.In this case, the longitudinal projections 6 (Fig. 1, 2) in the cross section of the rope are located relative to each other at an angle of 120 degrees and have the shape of an isosceles triangle with a blunt top along the entire length in any cross section of the rope. Moreover, each longitudinal protrusion 6 (Fig. 1) is made discrete and is located along the axis of the rope so that its blunt peaks lie on the same line.

По длине каждой повивочной проволоки поверхность впадин 8 (фиг. 2, 3) выполнена выпуклой с постоянным радиусом R_B кривизны, равным радиусу R окружности, описанной вокруг повивочных проволок 3 (фиг. 2) каната. При этом поперечные серповидные выступы 7 (фиг. 3) выполнены с наклоном в сторону, противоположную направлению свивки каната.Along the length of each graduation wire, the surface of the depressions 8 (Figs. 2, 3) is convex with a constant radius of curvature R _B equal to the radius R of the circle described around the graft wires 3 (Fig. 2) of the rope. In this case, the transverse crescent projections 7 (Fig. 3) are made with an inclination in the direction opposite to the direction of the twist of the rope.

Заявленную конструкцию арматурного каната изготавливают следующим образом.The claimed design of the reinforcing rope is made as follows.

Предварительно любым известным способом изготавливают центральную проволоку 1 и повивочные проволоки 3 круглого сечения, свивают их между собой в канат в любой известной канатовьющей машине аксиальной схемы, например, бугельного типа (не показано). После свивки центральной проволоки 1 и повивочных проволок 3 между собой в непосредственной близости от очага свивки полученный спиральный круглопроволочный канат подвергают продольной холодной деформации в закрытом фасонном роликовом калибре с периодическими впадинами на рабочих поверхностях роликов (не показано). Это позволяет одновременно выполнить на наружной поверхности центральной проволоки 1 (фиг. 1, 2) в зонах контакта ее с повивочными проволоками 3 плоские участки 2, располагая их по винтовой линии вдоль оси каната, на внутренних поверхностях повивочных проволок 3, контактирующих с плоскими участками 2 центральной проволоки 1, - соответствующие им плоские участки 4, а в зонах контакта повивочных проволок 3 друг с другом выполнить плоские боковые участки 5. При этом на участках контакта повивочных проволок 3 с роликами калибра (не показано) формируют периодический профиль в виде чередующихся по длине каждой повивочной проволоки 3 поперечных серповидных выступов 6 и впадин 7 (фиг. 1-3) и одновременно с этим в зонах контакта повивочных проволок 3 с выпусками калибра возле его разъемов между роликами формируют периодический профиль в виде продольных выступов 8 (фиг. 1), расположенных относительно друг друга под углом 120° и имеющих по всей их длине в любом поперечном сечении форму равнобедренного треугольник с тупой вершиной. При этом каждый продольный выступ 8 вдоль оси каната выполнен дискретным и его тупые вершины в указанном направлении расположены по одной линии.Preliminarily, by any known method, a central wire 1 and circular wires 3 of circular cross section are made, twisted together into a rope in any known axial-type rope-cutting machine, for example, a tow-type (not shown). After twisting the central wire 1 and grafting wires 3 together in the immediate vicinity of the center of the lay, the obtained spiral round wire rope is subjected to longitudinal cold deformation in a closed shaped roller gauge with periodic depressions on the working surfaces of the rollers (not shown). This allows you to simultaneously perform on the outer surface of the Central wire 1 (Fig. 1, 2) in the zones of contact with the midwire wires 3 flat sections 2, placing them along a helical line along the axis of the rope, on the inner surfaces of the midwire wires 3 in contact with the flat sections 2 the central wire 1, - the corresponding flat sections 4, and in the zones of contact of the grading wires 3 with each other, make flat side sections 5. Moreover, on the contact areas of the grading wires 3 with caliber rollers (not shown) I form a periodic profile in the form of transverse sickle-shaped protrusions 6 and depressions 7 (Figs. 1-3) alternating along the length of each winding wire 3 (Figs. 1-3) and at the same time, in the contact zones of the graduation wires 3 with caliber outlets near its connectors between the rollers form a periodic profile in the form of longitudinal protrusions 8 (Fig. 1), located relative to each other at an angle of 120 ° and having an isosceles triangle with a blunt apex along their entire length in any cross section. Moreover, each longitudinal protrusion 8 along the axis of the rope is made discrete and its blunt peaks in the indicated direction are located on one line.

После вышеуказанных действий осуществляют низкотемпературную стабилизацию полученного профилированного каната, заключающуюся в натяжении каната на 30-60% усилия разрыва между двумя сдвоенными шкивами, нагреве его до температуры 370-420°С и последующем охлаждении до 20°С в промежутке между шкивами. Затем изготовленный арматурный канат сматывают в бунты, после чего он готов к использованию, например, для армирования бетонных конструкций.After the above actions, low-temperature stabilization of the obtained profiled rope is carried out, consisting in tensioning the rope by 30-60% of the breaking force between two twin pulleys, heating it to a temperature of 370-420 ° C and subsequent cooling to 20 ° C in the interval between the pulleys. Then the manufactured reinforcing rope is wound into riots, after which it is ready for use, for example, for reinforcing concrete structures.

Заявляемый арматурный канат работает в бетонной конструкции следующим образом. Предварительно арматурный канат натягивают в кондукторе стандартными цанговыми зажимами с цилиндрической рифленой внутренней поверхностью, которую внедряют в поверхность повивочных проволок 3 и создают механическое сцепление с ними. Затем в указанную емкость заливают бетонную смесь и после ее твердения зажимы с каната снимают и усилия предварительного натяжения каната передаются непосредственно бетону конструкции. При этом центральная проволока 1, не имеющая непосредственного контакта с бетоном, стремится освободиться от растягивающей нагрузки, проскользнув относительно повивочных проволок 3. Однако наличие плоских участков 2 на наружной поверхности центральной проволоки 1 и плоских участках 4 на внутренних поверхностях повивочных проволок 3, через которые растягивающее усилие центральной проволоки 1 передается на повивочные проволоки 3, исключает продольный сдвиг центральной проволоки 1 относительно повивочных проволок 3. В свою очередь, повивочные проволоки 3 стремятся освободиться от растягивающей нагрузки, сократившись по винтовой линии вдоль собственного оттиска в бетоне. Однако наличие на каждой из них плоских участков 4 и 5, опирающихся на плоские участки смежных повивочных проволок 3 и центральной проволоки 1, исключает винтовое перемещение каждой из проволок в отдельности и позволяет арматурному канату смещаться только как единому целому, причем продольному перемещению препятствует сама форма каната как витого изделия. При этом периодический профиль в виде поперечных серповидных выступов 6 и впадин 7 препятствует винтовому перемещению каната в бетоне, создавая механическое сцепление в направлении винтового перемещения. Кроме того, наклон поперечных выступов 7 периодического профиля в направлении, противоположном направлению свивки каната, вызывает в случае смещения каната его дополнительное подкручивание, что увеличивает усилия реакции опоры на наклонных гребнях бетона, образующихся в пазах между повивочными проволоками 3, тем самым увеличивая сопротивление перемещению каната относительно бетона.The inventive reinforcing rope operates in a concrete structure as follows. Pre-reinforcing rope is pulled in the conductor with standard collet clamps with a cylindrical corrugated inner surface, which is embedded in the surface of the grafting wires 3 and create mechanical adhesion with them. Then concrete mixture is poured into the indicated container, and after hardening, the clamps are removed from the rope and the rope pre-tensioning forces are transferred directly to the concrete of the structure. At the same time, the central wire 1, which does not have direct contact with concrete, tends to free itself from the tensile load by slipping relative to the grafting wires 3. However, the presence of flat sections 2 on the outer surface of the central wire 1 and flat sections 4 on the inner surfaces of the grafting wires 3, through which the tensile the force of the central wire 1 is transmitted to the midi wires 3, eliminates the longitudinal shift of the central wire 1 relative to the midi wires 3. In turn, the midi wire s 3 wire eager to get rid of the tensile load, decreasing by helix along its own imprint in the concrete. However, the presence on each of them of flat sections 4 and 5, resting on the flat sections of adjacent grafting wires 3 and the central wire 1, excludes screw movement of each of the wires separately and allows the reinforcing rope to move only as a whole, and the shape of the rope itself prevents longitudinal movement like a twisted product. In this case, a periodic profile in the form of transverse crescent-shaped protrusions 6 and depressions 7 impedes screw movement of the rope in concrete, creating mechanical adhesion in the direction of screw movement. In addition, the inclination of the transverse protrusions 7 of the periodic profile in the opposite direction to the twisting of the rope causes additional twisting in the event of the rope being displaced, which increases the reaction forces of the support on the inclined concrete ridges formed in the grooves between the grafting wires 3, thereby increasing the resistance to movement of the rope relative to concrete.

Дополнительно наличие на наружной поверхности повивочных проволок 3 периодического профиля в виде продольных выступов 8, формально не препятствующее продольному перемещению, препятствует повороту арматурного каната в бетоне, которое неизбежно должно происходить при его смещении по винтовой линии.Additionally, the presence on the outer surface of the midi wires 3 of a periodic profile in the form of longitudinal protrusions 8, which formally does not interfere with the longitudinal movement, prevents the rotation of the reinforcing rope in concrete, which inevitably should occur when it is displaced along the helix.

Таким образом, благодаря совокупности данных отличий заявляемая конструкция каната имеет по сравнению с прототипом высокие механические и эксплуатационные свойства. Так диапазон значений модуля упругости (Е) сместился в сторону более высоких значений и составил 196-206 ГПа, что в среднем на 3% выше и более технологично при переработке у потребителя, нежели диапазон значений модуля упругости 185-205 ГПа у прототипа.Thus, due to the combination of these differences, the claimed construction of the rope has high mechanical and operational properties compared to the prototype. So the range of values of the modulus of elasticity (E) shifted towards higher values and amounted to 196-206 GPa, which is on average 3% higher and more technologically advanced when processing at the consumer than the range of values of the modulus of elasticity 185-205 GPa of the prototype.

При этом значение показателя f'_r, характеризующего сопротивление продольному перемещению, выросло в 1,05-1,15 раза, а значение показателя fʺ_r, характеризующего сопротивление винтовому перемещению, выросло в 1,15-1,25 раза. Данные значения, полученные путем расчета относительной площади элементов, препятствующих перемещению в рассматриваемом направлении, сходятся с результатами эксперимента по определению усилия вырывания каната из бетонных призм, проведенного в условиях завода ЖБИ. Образцы заявляемого каната и каната-прототипа с номинальным диаметром 9,3 мм были установлены в опалубки в форме куба со стороной 250 мм таким образом, чтобы канат проходил куб насквозь. Кубы заполнялись бетоном класса В50 с содержанием цемента 500 кг/м³ и инертным заполнителем в виде кубовидного гранитного щебня фракции 3-10 мм, соответствующим бетону линии безопалубочного формования с формующей машиной экструзионного типа - соответствие обеспечивалось взятием бетона на образцы непосредственно из бункера экструдера. На участке в 125 мм вниз от верхнего края опалубки образцы каната были отделены от бетона полимерной трубкой с внутренним диаметром 10 мм и толщиной стенки 3 мм для уменьшения длины сцепленных участков с целью снижения усилия вырывания до величины, меньшей по отношению к рабочему натяжению каната, при сохранении достаточной для проведения эксперимента механической прочности бетонной призмы. В результате эксперимента среднее усилие вырывания каната-прототипа составило 3317 кгс, заявляемого каната - 3844 кгс.At the same time, the value of the index f ' _r , characterizing the resistance to longitudinal movement, increased 1.05-1.15 times, and the value of the indicator fʺ _r , which characterizes the resistance to helical movement, increased 1.15-1.25 times. These values obtained by calculating the relative area of the elements that impede movement in the considered direction converge with the results of an experiment to determine the effort of pulling a rope out of concrete prisms carried out in a precast concrete plant. Samples of the inventive rope and the prototype rope with a nominal diameter of 9.3 mm were installed in the cube formwork with a side of 250 mm so that the rope passed through the cube. The cubes were filled with concrete of class B50 with a cement content of 500 kg / m ³ and an inert aggregate in the form of cuboid granite crushed stone with a fraction of 3-10 mm, corresponding to the concrete of the formless molding line with an extrusion molding machine - compliance was ensured by taking concrete onto the samples directly from the extruder hopper. In a section 125 mm down from the upper edge of the formwork, the rope samples were separated from concrete by a polymer tube with an inner diameter of 10 mm and a wall thickness of 3 mm to reduce the length of the bonded sections in order to reduce the tearing force to a value smaller with respect to the working tension of the rope, maintaining the mechanical strength of the concrete prism sufficient for the experiment. As a result of the experiment, the average pulling force of the prototype rope was 3317 kgf, of the inventive rope - 3844 kgf.

Заявляемая конструкция каната может применяться в армировании сборных и монолитных железобетонных изделий с использованием существующих типовых приспособлений и инфраструктуры, предназначенных для стандартных канатов по ГОСТ Р 53772-2010. Так, для фиксации каната на внешних упорах в процессе эксперимента были успешно применены стандартные цанговые зажимы марки PAUL открытого и закрытого типов, состоящие из стакана с внутренней конической опорной поверхностью и набора из 3 губок, имеющих соответствующую коническую внешнюю поверхность и рифленую цилиндрическую внутреннюю поверхность, непосредственно фиксирующую повивочные проволоки каната при смыкании губок друг с другом в результате их скольжения по опорной поверхности стакана.The inventive design of the rope can be used in the reinforcement of precast and monolithic reinforced concrete products using existing standard devices and infrastructure designed for standard ropes according to GOST R 53772-2010. So, for fixing the rope on the external stops during the experiment, standard PAUL collet clamps of the open and closed type were successfully used, consisting of a cup with an internal conical supporting surface and a set of 3 jaws having a corresponding conical external surface and a corrugated cylindrical internal surface, directly fixing grafting wire of the rope when closing the jaws with each other as a result of their sliding on the supporting surface of the glass.

При этом смыкающиеся рабочие поверхности губок, упираясь рифленой цилиндрической поверхностью в продольные и поперечные выступы заявляемого каната, продавливали данные выступы зубцами рифленой поверхности и далее смыкались на поверхности впадин.In this case, the contacting working surfaces of the jaws, abutting the corrugated cylindrical surface in the longitudinal and transverse protrusions of the inventive rope, pressed these protrusions with the teeth of the corrugated surface and then closed on the surface of the depressions.

Для придания рабочего натяжения заявляемому канату могут использоваться рамные домкраты, фиксирующие натягиваемый канат в идентичных вышеописанным цанговых зажимах - при этом процесс натяжения полностью идентичен натяжению в лабораторном стенде, многократно успешно осуществленному в процессе замеров механических характеристик каната и усилия вырывания его из бетона. Также для придания рабочего натяжения заявляемому канату могут использоваться домкраты пистолетного типа, использующие для фиксации натягиваемого каната специальные натяжные колодки со значительно большей длиной и специальной внешней опорной поверхностью, однако имеющие такую же, как у цанговых зажимов, цилиндрическую рифленую внутреннюю рабочую поверхность, и взаимодействующие с канатом аналогичным образом. При исследованиях было успешно осуществлено пробное натяжение домкратом пистолетного типа образца заявляемого каната, зафиксированного с обратной стороны цанговым зажимом закрытого типа.To give the working tension to the claimed rope, frame jacks can be used to fix the tensioned rope in the collet clamps described above - the tensioning process is completely identical to the tension in the laboratory bench, which was successfully implemented many times during the measurements of the mechanical characteristics of the rope and the effort of pulling it out of concrete. Also, to impart a working tension to the claimed rope, pistol type jacks can be used, using special tension pads with a significantly longer length and a special external supporting surface for fixing the stretched rope, but having the same cylindrical corrugated inner working surface as in collet clamps, and interacting with the rope in a similar way. In the research, a test tension was successfully carried out with a pistol-type jack of a sample of the inventive rope fixed on the reverse side with a closed collet clamp.

Для подачи, раскладки и распределения заявляемого каната могут использоваться отдающие устройства, захваты и направляющие гребенки, применяемые в настоящее время для аналогичных операций с канатом по ГОСТ Р 53772-2010.For feeding, layout and distribution of the inventive rope can be used donating devices, grips and guide combs, currently used for similar operations with the rope according to GOST R 53772-2010.

Таким образом, как показывают фактически полученные технические характеристики каната, он может быть изготовлен с заявляемыми свойствами, а его применение в условиях предприятий, производящих железобетонные изделия, обеспечивается существующими устройствами, приспособлениями и расходными частями к ним. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемый канат соответствует условию промышленной применимости.Thus, as the actual technical characteristics of the rope show, it can be manufactured with the claimed properties, and its use in the conditions of enterprises manufacturing reinforced concrete products is provided by existing devices, devices and consumables for them. This allows us to conclude that the inventive rope meets the condition of industrial applicability.

Claims

Reinforcing rope containing a central wire, on the surface of which flat sections are made along a helix in the number of grafting wires; wound wires wound in one layer around the central wire, which in flat sections of their inner surface are in contact with the corresponding flat sections of the central wire, and with flat side sections with each other; at the same time, a periodic profile in the form of longitudinal protrusions and alternating crescent-shaped protrusions and troughs alternating along the length of each of the midwire wires is deposited on the outer surface of the grafting wires, characterized in that on the outer surface of the grafting wires the longitudinal protrusions in the cross section of the rope are located at an angle of 120 ° relative to each other and have an isosceles triangle with a blunt apex along their entire length in any cross section, each longitudinal protrusion being discrete and located along the axis of the rope so that its vertices lie on the same line, while along the length of each winding wire the surface of the troughs is convex with a constant radius of curvature equal to the radius of the circle circumscribed around the winding wire of the rope, and the transverse crescent-shaped protrusions alternating with troughs are made with an inclination of side opposite to the direction of the twist of the rope.