RU2384677C2 - Арматура композитная (варианты) - Google Patents
Арматура композитная (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384677C2 RU2384677C2 RU2008114515/03A RU2008114515A RU2384677C2 RU 2384677 C2 RU2384677 C2 RU 2384677C2 RU 2008114515/03 A RU2008114515/03 A RU 2008114515/03A RU 2008114515 A RU2008114515 A RU 2008114515A RU 2384677 C2 RU2384677 C2 RU 2384677C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- bundle
- angle
- tape
- composite reinforcement
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, а именно к композитной арматуре. Арматура композитная содержит несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами. Обмотки выполнены из обмоточного жгута или ленты, пропитанных полимерным связующим. Вторая обмотка противоположного направления имеет площадь поперечного сечения по отношению к первой обмотке в соотношении 1 и 150 и угол спиральной навивки от 92 до 150°. Угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута. 4 н.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к композитной арматуре, которая применяется в строительных конструкциях: для армирования монолитных бетонных и сборных зданий; для использования в конструктивных элементах зданий в виде отдельных стержней; для изготовления термоизоляционных стеновых панелей; для армирования бетонных изделий (плиты, фундаменты), работающих на упругом основании; для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог; для армирования асфальтобетонного покрытия дорог; для анкеровки в грунте подпорных стен и сооружений.
Известен арматурный элемент, содержащий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами (Фролов В.П. Стеклопластиковая арматура и стеклобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1980, с.20-27).
Недостатком такого арматурного элемента является низкая степень сцепления с бетоном.
Известна арматура стеклопластиковая по патенту RU 2194135 (опубл. 10.12.2002), содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку с уступами, которые выполнены в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным 1/2 - 1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня, причем диаметр навивки жгута составляет до 2d, где d - диаметр несущего стержня, при этом стержень может быть снабжен вторым жгутом нитей с противоположным направлением навивки первому, а также может быть выполнен со спиральными канавками, чередующимися с уступами.
Недостатком такой арматуры является низкая прочность на разрыв и изгиб изделия, а также малая адгезия обмотки к несущему стержню.
Для достижения указанного технического результата в арматуре композитной, содержащей несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, по 1-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°, по 2-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше или равен углу навивки первого обмоточного жгута, по 3-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты составляет 92-150°, по 4-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты больше или равен углу навивки обмоточного жгута..
Отличительными признаками предлагаемой арматуры композитной от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что по 1-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°, по 2-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута, по 3-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты составляет 92-150°, по 4-му варианту рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты больше угла навивки обмоточного жгута.
Благодаря наличию этих признаков у композитной арматуры повышается прочность на разрыв и изгиб, а также повышена адгезия обмотки к несущему стержню и, как следствие, повышено качество арматуры.
Арматуру композитную изготавливают методом продольной протяжки со спиральной намоткой уступов из высокопрочного полимерного материала (стеклянных, базальтовых, углеродных и других волокон), пропитанного эпоксидным компаундом на основе смолы ЭД-20 с отвердителем.
После отверждения полученный стержень разрезают на отрезки необходимой длины. Способ получения арматуры прост, технологичен, не требует разработки специального оборудования и не требует дополнительных капитальных затрат. Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена арматура композитная с рельефом поверхности, созданным обмоточными жгутами противоположных направлений.
На фиг.2 изображена арматура композитная с соотношением площадей сечений обмоточных жгутов, навитых в противоположном направлении в пределах от 1 до 150.
На фиг.3 изображена арматура композитная с углом спиральной навивки второй обмотки в виде жгута или ленты с углом навивки 92° и 150°.
На фиг.4 изображена арматура композитная с рельефом поверхности, созданной обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки.
На фиг.5 изображена арматура композитная с соотношением площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты противоположного направления навивки в пределах от 1 до 150.
На фиг.6 изображена арматура композитная созданная обмоточным жгутом второй обмоткой в виде жгута или ленты одного направления навивки.
Арматура композитная содержит несущий стержень 1 (фиг.1) из высокопрочного полимерного материала (например, стекловолокно ГОСТ 17139-79, базальтовое волокно ТУ 5952-001-13308094-04) и обмотку с уступами 2 и 3. Обмотки 2 и 3 выполнены из таких же волокон, пропитанных полимерным связующим (например, эпоксидный, полиэфирный компаунд). Вторая обмотка противоположного направления 3 (фиг.2) имеет площадь поперечного сечения по отношению к первой обмотке 2 в соотношении 1 и 150. Вторая обмотка 3 (фиг.3) имеет угол спиральной навивки от 92 до 150°. Обмотка 3 (фиг.4) может быть выполнена в виде плоской ленты 4 (варианты 3 и 4). Вторая обмотка одного направления навивки 6 (фиг.6) имеет угол спиральной навивки ε больший, чем угол спиральной навивки σ первой обмотки.
Первая обмотка 2 выполнена в виде жгута волокон (варианты 1 и 2), спирально нанесенных с натягом на несущий стержень 1, которые создают рельеф поверхности. Вторая обмотка 3, навитая в том же или противоположном направлении, выполняет следующие функции:
- осуществляет плотное поджатие первой обмотки, что увеличивает адгезию с несущим стержнем 1 и обеспечивает совместную работу несущего стержня и спиральной обмотки;
- уплотняет массив несущего стержня 1 между витками обмотки 2, что повышает физико-механические характеристики композитной арматуры;
- повышает анкеровку композитной арматуры в бетонной среде за счет увеличения поверхности арматуры.
Во всех вариантах выполнения композитной арматуры плотное поджатие спиральной обмотки 2 определяется величиной усилий снятия намотки 2 со стержня 1. В арматуре, выполненной по прототипу, усилие снятия обмотки 2 находится в диапазоне 10-35 кг. У арматуры, выполненной по предлагаемому решению, намотка 2 при приложении данного усилия не снимается, что обеспечивает совместную работу несущего стержня и рельефной обмотки. Усилие выдергивания (анкерование) композитной арматуры в бетонной среде определяется величиной поверхности контакта арматуры. В арматуре, выполненной по прототипу, например стеклопластиковая арматура, имеющая наружный диаметр 8 мм, внутренний диаметр 6 мм, шаг навивки 15 мм, поверхность анкеровки составляет 15 мм2/см длины, величина выдергивания из раствора марки М-100 составляет 60 кг/см длины. У арматуры, выполненной по предлагаемому решению, при соотношении площадей сечений обмоток, например, равном 2, общая поверхность анкеровки составляет 22 мм2/см, величина выдергивания из раствора марки М-100 составляет 80 кг/см длины. При соотношении площадей сечений менее 1 вторая обмотка имеет меньшую адгезию к несущему стержню по сравнению с первой обмоткой, а при соотношении площадей обмоток более 150, вторая обмотка имеет малую прочность и обрывается в элементах технологического оборудования.
В первом и третьем вариантах выполнения арматуры навивка жгута противоположного направления 3 производится в диапазоне углов 92°-150°. При углах навивки более 150° не обеспечивается надежное поджатие обмотки 2 к несущему стержню 1. При углах навивки менее 92° происходит перехлест нитей обмотки 3.
Во втором и четвертом вариантах выполнения арматуры обмотка 5 и 6 (фиг.6) имеет угол навивки ε, равный или больший угла навивки σ первой обмотки. При угле навивки второй обмотки меньше угла навивки первой обмотки не обеспечивается надежное поджатие обмотки 5 и 6 и уплотнение несущего стержня между витками обмотки. При угле навивки второй обмотки более угла навивки первой обмотки обеспечивается поджатие обмотки 2 и уплотнение массива стержня между витками.
Были проведены сравнительные испытания арматуры композитной стеклопластиковой наружным диаметром 8 мм. В первом варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая обмотка противоположного направления выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 0,5 мм (F=0,2 мм2) и нанесена с шагом 5 мм на несущий стержень с первой обмоткой. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 24,5. Угол навивки первой обмотки составляет 45°, а второй обмотки 106°.
Результаты испытаний приведены в таблице:
| Арматура стеклопластиковая АСП8 | Разрушающее напряжение при разрыве, σ, МПа | Модуль упругости при растяжении, Ер, МПа | Разрушающее напряжение при изгибе, σ, МПа | Модуль упругости при изгибе, Ер, МПа |
| Арматура по прототипу | 1200 | 47236 | 910 | 51130 |
| Арматура «лиана» по 1 варианту | 1331 | 49800 | 1028 | 56721 |
| Арматура «лиана» по 2 варианту | 1300 | 49700 | 1025 | 56500 |
| Арматура «лиана» по 3 варианту | 1335 | 52500 | 1050 | 58600 |
| Арматура «лиана» по 4 варианту | 1330 | 52550 | 1040 | 58550 |
Во втором варианте выполнения арматуры «лиана» первая обмотка аналогична первому варианту. Вторая обмотка выполнена из стеклянной ленты шириной 2 мм (F=0,1 мм) с шагом 10 мм и углом навивки 54°. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 49.
В третьем варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая обмотка противоположного направления выполнена из ленты.
В четвертом варианте исполнения арматуры «лиана» первая обмотка была выполнена из крученых стеклянных волокон с наружным диаметром 2,5 мм (F=4,9 мм2) и установлена на несущем стержне с шагом 17 мм. Вторая обмотка выполнена из стеклянной ленты шириной 2 мм (F=0,1 мм2) с шагом 10 мм и углом навивки 54°. Соотношение площадей сечений обмоток имеет значение 49.
Предлагаемая арматура композитная с рельефом поверхности, образованным двумя спиральными обмотками противоположных направлений, имеющая соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута или ленты навитых в противоположном направлении в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута или ленты составляет 92-150°, или спиральными обмотками в виде жгута или ленты одного направления навивки, имеющими соотношение площадей сечений обмотки в пределах от 1 до 150 с углом навивки второй обмотки большей или равной углу навивки первой обмотки, обладает повышенной прочностью на разрыв и изгиб, что повышает несущую способность строительных конструкций.
Claims (4)
1. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку жгутами нитей, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута, навитого в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута составляет 92-150°.
2. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку жгутами нитей, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточными жгутами одного направления навивки, причем соотношение площадей сечений первого обмоточного жгута и второго обмоточного жгута находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки второго обмоточного жгута больше угла навивки первого обмоточного жгута.
3. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой противоположного направления навивки, причем соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты, навитой в противоположном направлении, находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки обмоточной ленты составляет 92-150°.
4. Арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотку, отличающаяся тем, что рельеф поверхности стержня создан обмоточным жгутом и обмоточной лентой одного направления навивки, причем, соотношение площадей сечений обмоточного жгута и обмоточной ленты находится в пределах от 1 до 150, а угол навивки ленты больше угла навивки обмоточного жгута.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114515/03A RU2384677C2 (ru) | 2008-04-16 | 2008-04-16 | Арматура композитная (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114515/03A RU2384677C2 (ru) | 2008-04-16 | 2008-04-16 | Арматура композитная (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008114515A RU2008114515A (ru) | 2009-10-27 |
| RU2384677C2 true RU2384677C2 (ru) | 2010-03-20 |
Family
ID=41352421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008114515/03A RU2384677C2 (ru) | 2008-04-16 | 2008-04-16 | Арматура композитная (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2384677C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620508C1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-05-26 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Способ изготовления стеклопластиковой арматуры |
| US11913499B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-02-27 | Albany Engineered Composites, Inc. | Method for producing a positive-locking load application for rod-shaped fiber composite structures, and the design thereof |
| RU2819679C1 (ru) * | 2019-09-05 | 2024-05-22 | Олбэни Энджиниред Композитс, Инк. | Способ создания приложения нагрузки с принудительной блокировкой для стержня растяжения-сжатия и соответствующий стержень |
-
2008
- 2008-04-16 RU RU2008114515/03A patent/RU2384677C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620508C1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-05-26 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Способ изготовления стеклопластиковой арматуры |
| US11913499B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-02-27 | Albany Engineered Composites, Inc. | Method for producing a positive-locking load application for rod-shaped fiber composite structures, and the design thereof |
| RU2819679C1 (ru) * | 2019-09-05 | 2024-05-22 | Олбэни Энджиниред Композитс, Инк. | Способ создания приложения нагрузки с принудительной блокировкой для стержня растяжения-сжатия и соответствующий стержень |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008114515A (ru) | 2009-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6060083B2 (ja) | 補強筋およびこれを製造するための方法 | |
| US4694622A (en) | Concrete structural elements, process and device for manufacturing these elements | |
| CN102021886B (zh) | 桥梁拉索用混合型frp筋及其制作方法 | |
| DE7819140U1 (de) | Kunststoffplatte mit wenigstens einer verstaerkungsschicht | |
| MX2013006300A (es) | Fibra de acero para reforzar concreto o mortero que tiene un extremo de anclaje con por lo menos tres secciones rectas. | |
| WO2007145277A1 (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 | |
| CN111042443A (zh) | 一种高抗压强度和延性的frp筋及其制备方法 | |
| RU77310U1 (ru) | Арматура композитная (варианты) | |
| Choi et al. | Bond behavior of steel deformed bars embedded in concrete confined by FRP wire jackets | |
| RU2384677C2 (ru) | Арматура композитная (варианты) | |
| RU2612284C1 (ru) | Арматура композитная | |
| CN109838036A (zh) | 一种frp波纹管-钢筋复合筋 | |
| RU2520542C1 (ru) | Композитная стеклопластиковая арматура (варианты) | |
| RU2384676C1 (ru) | Арматура композитная (варианты) | |
| CA2444408A1 (en) | High ductility, shear-controlled rods for concrete reinforcement | |
| AU2010325660B2 (en) | Method and plant for producing a fiberglass profile to be used as reinforcing element for strengthening an excavation wall | |
| EA018026B1 (ru) | Стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала и способ его изготовления | |
| RU2405092C2 (ru) | Композитная арматура | |
| RU82246U1 (ru) | Арматура композитная (варианты) | |
| RU2684271C1 (ru) | Арматура композитная | |
| RU82464U1 (ru) | Арматура из полимерного композиционного материала | |
| RU2430220C2 (ru) | Стержень композитный | |
| RU2287647C1 (ru) | Арматура композитная (варианты) | |
| RU2287431C1 (ru) | Способ изготовления композитной арматуры | |
| AU2012376217A1 (en) | Concrete reinforcing fibers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Change of address of a patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100812 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120123 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140417 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160417 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180529 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190304 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190927 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200417 |