RU2201833C1 - Способ изготовления решетчатых столбов - Google Patents
Способ изготовления решетчатых столбов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201833C1 RU2201833C1 RU2001129379/02A RU2001129379A RU2201833C1 RU 2201833 C1 RU2201833 C1 RU 2201833C1 RU 2001129379/02 A RU2001129379/02 A RU 2001129379/02A RU 2001129379 A RU2001129379 A RU 2001129379A RU 2201833 C1 RU2201833 C1 RU 2201833C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral
- turns
- lattice
- column
- coefficient
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
- B21F27/12—Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
- B21F27/005—Wire network per se
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
- B21F27/08—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
- B21F27/10—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings with soldered or welded crossings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
- B21F27/12—Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor
- B21F27/121—Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor of tubular form, e.g. as reinforcements for pipes or pillars
- B21F27/127—Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor of tubular form, e.g. as reinforcements for pipes or pillars by bending preformed mesh
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F33/00—Tools or devices specially designed for handling or processing wire fabrics or the like
Abstract
Способ может быть использован при изготовлении арматуры, для сейсмоустойчивых железобетонных конструкций, а также самостоятельных конструктивных и декоративных элементов. Витки спирали заготовки или замкнутые кольца укладывают вплотную друг к другу и сваривают между собой в заданных точках. Порядок их выполнения выбирают, исходя из требуемой формы ячеек решетки, их взаимного расположения, геометрии и механических свойств решетчатого столба. Полученную заготовку растягивают в осевом направлении с требуемым коэффициентом растяжения. Спираль можно наматывать с переменным диаметром витков. При растягивании могут быть использованы съемные вспомогательные элементы, ограничивающие коэффициент растяжения на заданных участках спирали. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов комбинированными способами, а именно к сварке с последующим пластическим деформированием, и может быть использовано для изготовления из пруткового материала или проволоки ажурных решетчатых столбов, которые могут быть использованы как в качестве арматуры для железобетона и других композиционных материалов (в том числе при изготовлении конструкций, применяемых в сейсмоопасных районах), так и в качестве самостоятельных несущих и декоративных элементов.
Известен способ изготовления проволочных каркасов, применяемых в качестве арматуры для железобетонных столбов и труб, по которому спираль из проволоки (арматуры) навивается с заданным шагом вокруг продольных арматурных стержней [см. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции, п. 3.22, п.5.24].
Недостаток способа в низкой технологичности, сильно затрудняющей его автоматизацию. Кроме того, данная конструкция решетчатого каркаса не позволяет использовать его в качестве самостоятельного конструктивного либо декоративного элемента.
Известен способ изготовления строительных элементов типа колонн, используемых при возведении каркасных зданий в сейсмически опасных районах, где продольная и поперечная спиральная арматура объединена в пространственный каркас, при этом продольная спиральная арматура укладывается на всю длину строительного элемента, а между ее витками укладывается поперечная спиральная арматура [см. патент РФ 2008411, МПК Е 04 С 3/34]. Изготовленный по данному способу арматурный каркас предназначен для удержания осколков бетона в связанном состоянии при разрушении железобетонной конструкции в результате сейсмического или другого воздействия.
Недостаток способа заключается в отсутствии упругой связи между спиральными элементами, что приводит к резкому снижению несущей способности конструкции при превышении допустимой деформации в результате сейсмического или иного воздействия, а также в низкой технологичности изготовления арматурного каркаса и невозможности применения проволочного каркаса такого типа в качестве самостоятельного конструктивного элемента.
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления арматурных каркасов для железобетонных колонн, включающий намотку арматурных спиралей вплотную друг к другу с последующим их объединением поперечными связями - хомутами. При этом спирали навивают с заданным шагом с взаимно встречным направлением навивки, чтобы получить перекрещивание витков соседних спиралей, в результате получается решетчатая конструкция с формой ячеек решетки, близкой к ромбической. Внутри спиралей располагается продольная арматура с креплением преимущественно на прихватках к спиралям, предназначенная для надежной фиксации спиралей в проектном положении [см. патент РФ 2059052, МПК Е 04 С 3/34].
Недостаток способа заключается в низкой технологичности изготовления арматурного каркаса и невозможности применения проволочного каркаса такого типа в качестве самостоятельного конструктивного элемента. Каркасы такого типа, как правило, изготавливаются непосредственно на стройплощадке для того, чтобы избежать складирования и транспортировки.
Задачей настоящего изобретения является получение высокотехнологичного в массовом производстве, ажурного решетчатого конструктивного элемента, который может быть использован как в качестве арматуры, повышающей сейсмоустойчивость железобетона, так и в качестве самостоятельного несущего и (или) декоративного элемента конструкции, обладающего энергопоглощающими свойствами при воздействии нагрузок, приводящих к деформации конструкции, к тому же элемент должен легко складироваться и транспортироваться от места серийного производства до места установки и эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ, включающий навивку спирали из проволоки, отличается тем, что витки спирали укладывают вплотную друг к другу, а затем сваривают между собой в заданных точках шовной сваркой для формирования из витков спирали ячеек решетки, порядок размещения сварных швов выбирают, исходя из требуемой формы получаемых ячеек, их взаимного расположения, геометрии и механических свойств решетчатого столба; полученную заготовку затем растягивают в осевом направлении с требуемым коэффициентом растяжения.
Кроме того, возможен способ получения конических и фигурных ажурных столбов. Для получения столбов с фигурной образующей спираль наматывают из витков различного диаметра, расположенных вплотную друг к другу, затем витки сваривают в заданных точках, чтобы сформировать ячейки решетки, а при вытягивании на конструкцию накладывают съемные вспомогательные элементы (например, крючки, захваты, тросовые связки), ограничивающие коэффициент растяжения на требуемых участках решетчатого столба.
Кроме того, возможен способ, отличающийся от вышеописанных тем, что вместо спирали используют набор замкнутых кольцевых заготовок, выполняющих роль витков спирали.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху сваренной спиральной заготовки для решетчатого ажурного столба; на фиг.3 и фиг.4 - фрагменты готовых столбов, получаемые при различных коэффициентах растяжения; на фиг.5 - зависимость усилия, необходимого для растяжения цилиндрического столба от коэффициента растяжения; на фиг. 6 - пример расположения витков спирали с переменным диаметром для получения ажурного решетчатого столба конической формы; на фиг. 7 - примеры ажурных сварных столбов с фигурной образующей, где:
1 - витки проволочной спирали;
2 - сварные швы;
3 - схема приложения сил при растяжении конструкции;
d - диаметр проволоки;
h - продольный размер ячеек решетчатого столба;
F - сила, необходимая для растяжения столба;
k - коэффициент растяжения, равный h/2d.
1 - витки проволочной спирали;
2 - сварные швы;
3 - схема приложения сил при растяжении конструкции;
d - диаметр проволоки;
h - продольный размер ячеек решетчатого столба;
F - сила, необходимая для растяжения столба;
k - коэффициент растяжения, равный h/2d.
В соответствии с чертежами, сначала из проволоки наматывают спираль 1, витки которой расположены вплотную друг к другу, при этом возможна как цилиндрическая форма спирали (см. фиг. 1), так и коническая (см. фиг.6) либо другая фигурная форма образующей спирали, включая спираль Архимеда. Единственным ограничением на форму образующей спирали, состоящей из витков переменного диаметра, является необходимость располагать соседние витки вплотную друг к другу. Затем соседние витки спирали сваривают между собой прерывистыми швами 2, располагая их так, чтобы сформировать ячейки решетки, требуемой формы и размера. При этом следует уделять внимание согласованности размеров ячеек при переходе на следующий виток, особенно при изготовлении столбов с фигурной образующей. В результате получается заготовка, удобная для хранения и транспортировки. Затем полученную заготовку растягивают в осевом направлении. Для этого к крайним виткам заготовки в точках, определяемых рисунком решетки, прикладываются растягивающие усилия 3. При правильном выборе схемы приложения растягивающих усилий 3 во время растяжения столба цилиндрической формы равномерное перераспределение растягивающих усилий по внутренним витками спирали происходит естественным образом за счет упругих свойств проволоки. При растяжении столба с фигурной образующей (см. фиг.6, 7) различные участки столба имеют различную жесткость, в связи с чем для получения требуемой геометрической формы столба и заданного рисунка составляющей его решетки необходимо ограничивать коэффициент растяжения участков с пониженной жесткостью. Для этого при растяжении в требуемых местах устанавливаются жесткие либо упругие вспомогательные элементы (например, крючки, захваты, тросовые связки), ограничивающие коэффициент растяжения требуемых участков фигурного столба. Указанные съемные вспомогательные элементы необходимы только для формирования геометрии столба во время его растяжения и не являются частью самого ажурного решетчатого столба.
Изготовление ажурного столба из одной спирали без использования продольных элементов значительно повышает технологичность изготовления столбов, что позволяет наладить крупносерийное производство таких конструктивных элементов. Возможность растяжения конструкции на месте установки решает проблемы складирования и транспортирования конструкций такого типа. Использование для соединения смежных витков спирали шовной сварки нижним швом "в лодочку" значительно повышает прочность соединения по сравнению с описанными выше аналогами, в которых используется либо контактная сварка, либо скрутка проволокой в местах пересечения продольных и спиральных элементов. Такое отличие, а также высокая степень эстетичности составляющих столб ячеек значительно расширяет область применения предлагаемой конструкции и превращает ее в самостоятельный конструктивный элемент, который может быть использован как в качестве арматуры для железобетона, так и в качестве отдельного несущего и(или) декоративного элемента. Предлагаемая конструкция ажурного растяжимого столба обладает способностью сохранять нагрузочную способность в широком диапазоне деформаций и плавно увеличивать жесткость с ростом коэффициента растяжения. Это связано с тем, что в процессе растяжения столба происходит изменение как формы ячеек решетки, приводящее к изменению распределения нагрузки на различные участки проволочной спирали, так и свойств проволоки, связанное с явлением наклепа металла при его деформации. Общий вид зависимости усилия, необходимого для растяжения цилиндрического столба, показан на фиг. 5. Из графика видно, что выбором коэффициента растяжения можно задавать как жесткость, так и запас прочности столба. При этом, используя проволоку различного диаметра и выбирая различные схемы расположения сварных швов, можно получить широкую гамму заготовок для столбов, работающих в различных диапазонах прикладываемой нагрузки. Описанный выше процесс изменения механических свойств столба является необратимым, в результате чего жесткость столба на сжатие значительно превосходит жесткость на растяжение. Эти свойства позволяют использовать столбы для армирования железобетонных конструкций в сейсмически опасных районах, а также в качестве энергопоглощающего ограждения автострад, значительно повышающего безопасность движения. Кроме того, возможность получения из заготовки одного типоразмера конструктивных элементов, различающихся как по размеру, так и по механическим характеристикам (за счет варьирования коэффициента растяжения, в соответствии с которым изменяется жесткость элемента), значительно расширяет область применения данного конструктивного элемента, особенно при создании малых архитектурных форм.
Claims (3)
1. Способ изготовления решетчатых столбов из спиральной заготовки, отличающийся тем, что витки спирали заготовки укладывают вплотную друг к другу, сваривают между собой в заданных точках, порядок которых выбирают, исходя из требуемой формы ячеек решетки, их взаимного расположения, геометрии и механических свойств решетчатого столба, полученную заготовку затем растягивают в осевом направлении с требуемым коэффициентом растяжения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что спираль наматывают с переменным диаметром витков, а при растягивании используют съемные вспомогательные элементы, ограничивающие коэффициент растяжения на заданных участках спирали.
3. Способ изготовления решетчатых столбов из заготовок, отличающийся тем, что в качестве заготовок используют набор замкнутых колец, уложенных вплотную друг к другу, которые затем сваривают между собой в заданных точках, порядок которых выбирают, исходя из требуемой формы ячеек решетки, их взаимного расположения, геометрии и механических свойств решетчатого столба, полученную заготовку затем растягивают в осевом направлении с требуемым коэффициентом растяжения.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129379/02A RU2201833C1 (ru) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | Способ изготовления решетчатых столбов |
US10/494,489 US20050000945A1 (en) | 2001-10-31 | 2002-06-19 | Method for producing latticed structures and device for carrying out said method |
PCT/RU2002/000298 WO2003037546A1 (fr) | 2001-10-31 | 2002-06-19 | Procede de fabrication de structures grillagees et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
CA002468653A CA2468653A1 (en) | 2001-10-31 | 2002-06-19 | Method for producing latticed structures and device for carrying out said method |
EA200400576A EA005848B1 (ru) | 2001-10-31 | 2002-06-19 | Способ изготовления решетчатых конструкций и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129379/02A RU2201833C1 (ru) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | Способ изготовления решетчатых столбов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2201833C1 true RU2201833C1 (ru) | 2003-04-10 |
Family
ID=20254063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001129379/02A RU2201833C1 (ru) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | Способ изготовления решетчатых столбов |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050000945A1 (ru) |
CA (1) | CA2468653A1 (ru) |
EA (1) | EA005848B1 (ru) |
RU (1) | RU2201833C1 (ru) |
WO (1) | WO2003037546A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678116C1 (ru) * | 2018-01-23 | 2019-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ лазерного выращивания изделий из металлической проволоки |
CN112112918A (zh) * | 2020-09-19 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种圆杆化的三维点阵结构 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080184667A1 (en) * | 2004-05-17 | 2008-08-07 | Hindi Riyadh A | Concrete Reinforcement Apparatus and Method |
US20080289389A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Fitch Bradley A | Wire-forming apparatus |
US10868708B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-12-15 | Google Llc | System and method for handling link loss in a network |
RU2661693C1 (ru) * | 2017-10-23 | 2018-07-19 | Олег Алексеевич Пятков | Способ изготовления шарообразного защитно-декоративного наконечника |
RU2720246C1 (ru) * | 2019-07-05 | 2020-04-28 | Анна Игоревна Горчакова | Способ изготовления копытчатой решётки горчаковой |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1358101A (en) * | 1919-04-02 | 1920-11-09 | Herbert G Oliver | Method of constructing expansible metal |
US3221135A (en) * | 1963-12-24 | 1965-11-30 | Foster Wheeler Corp | Method of welding fin tube panel |
BE662543A (ru) * | 1964-04-29 | |||
DE2432855A1 (de) * | 1974-07-09 | 1976-01-29 | Zueblin Ag | Maschine zur herstellung von bewehrungskoerben fuer stahlbeton-pfaehle, -masten, -rohre o.dgl. |
AT345641B (de) * | 1975-12-17 | 1978-09-25 | Evg Entwicklung Verwert Ges | Vielpunktschweissmaschine zum herstellen von gitterrosten |
US4372351A (en) * | 1981-08-03 | 1983-02-08 | Hemco Wire Products, Inc. | Wire tree baskets and a method and apparatus for forming same |
AT390578B (de) * | 1988-03-31 | 1990-05-25 | Evg Entwicklung Verwert Ges | Vielpunkt-schweissmaschine |
RU2062676C1 (ru) * | 1992-12-14 | 1996-06-27 | Брестский завод газовой аппаратуры | Автоматическая линия для изготовления решеток |
RU2107792C1 (ru) * | 1995-12-27 | 1998-03-27 | Закрытое акционерное общество "ИСТОК МЛ" | Решетчатое ограждение из проката и способ его производства |
-
2001
- 2001-10-31 RU RU2001129379/02A patent/RU2201833C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-06-19 CA CA002468653A patent/CA2468653A1/en not_active Abandoned
- 2002-06-19 WO PCT/RU2002/000298 patent/WO2003037546A1/ru not_active Application Discontinuation
- 2002-06-19 US US10/494,489 patent/US20050000945A1/en not_active Abandoned
- 2002-06-19 EA EA200400576A patent/EA005848B1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678116C1 (ru) * | 2018-01-23 | 2019-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ лазерного выращивания изделий из металлической проволоки |
CN112112918A (zh) * | 2020-09-19 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种圆杆化的三维点阵结构 |
CN112112918B (zh) * | 2020-09-19 | 2022-11-18 | 重庆大学 | 一种圆杆化的三维点阵结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA005848B1 (ru) | 2005-06-30 |
WO2003037546A1 (fr) | 2003-05-08 |
EA200400576A1 (ru) | 2004-10-28 |
US20050000945A1 (en) | 2005-01-06 |
CA2468653A1 (en) | 2003-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110258802B (zh) | 一种基于飞燕式桁架拱的超大跨径轮辐式弦支穹顶结构 | |
US5392580A (en) | Modular reinforcement cages for ductile concrete frame members and method of fabricating and erecting the same | |
US6293071B1 (en) | Antiseismic spiral stirrups for reinforcement of load bearing structural elements | |
CN109113181B (zh) | 一种大跨上层联方形内环马鞍形双层索杆张拉结构 | |
JP3094368B2 (ja) | 現場造成杭の構造 | |
CN105714984B (zh) | 内置圆管带拉筋的方形及异形钢管混凝土柱及其施工方法 | |
CN104818801A (zh) | 一种预制型钢钢筋混凝土梁、柱及制造方法 | |
WO2016041291A1 (zh) | 一种内壁带加强结构的钢管塔柱及其制作方法 | |
RU2201833C1 (ru) | Способ изготовления решетчатых столбов | |
CN105484429A (zh) | 内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱及制作方法 | |
KR20180019186A (ko) | 격자 구조체 및 격자 구조체를 생산하기 위한 장치 및 방법 | |
CN210597882U (zh) | 一种格构式钢骨混凝土组合柱梁柱节点 | |
RU159846U1 (ru) | Арматурный каркас композитобетонного строительного элемента | |
US8201294B1 (en) | Triple helix horizontal spanning structure | |
MX2007009456A (es) | Torre de concreto postensado para generadores eolicos. | |
EP1848867B1 (en) | Strengthening structure | |
CN207277560U (zh) | 一种型钢柱的板柱结构节点及其柱帽预制构件 | |
EP2604768A1 (en) | Lattice girder | |
CN205531020U (zh) | 配并束螺旋箍筋方钢管高强混凝土柱 | |
TWM458425U (zh) | 雙核心耐震柱鋼筋之結合構造 | |
JPH0657992B2 (ja) | 鉄筋コンクリート柱・梁の剪断補強筋配筋構造 | |
CN113585247B (zh) | 一种预应力混凝土管桩用钢筋笼及其制作方法 | |
GB2269617A (en) | Cage for reinforcing a concrete pile | |
JP7422054B2 (ja) | コンクリート構造物の構築方法およびコンクリート構造物 | |
JP2009127413A (ja) | 交差スパイラル鉄筋構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111101 |