Строительная арматура — применение и тенденции развития. арматурный профиль.
Арматура для строительства — использование и направленности формирования. Основной вид арматуры для изготовления композиционного материала из бетона и стали в индустрии строительства СССР до 90-х годов прошлого столетия был освоен на металлургических заводах по ГОСТ 5781. Этот арматурный профиль прокатывается с нанесением рифления на поверхность круглого сердечника и имеет кольцевые поперечные ребра, пересекающиеся с продольными ребрами.
С 1990 года многие металлургические заводы бывших советских республик, производящие арматурный прокат для строительных работ, начали глобальное освоение заграничных рынков сбыта собственной продукции, определяясь при всем этом на требования параметров стран-покупателей арматурной стали. Ключевые изготовители арматуры в государствах постсоветского пространства перешли на выпуск нового проката с периодическим профилем западного образца по СТО АСЧМ 7-93 и ГОСТ 1088-94 . В европейских государствах и СНГ серповидный профиль широко применяется и делается в согласии с нормативами EN-10080-1 (1998). Как видно на рисунке, арматура разнится по своему виду в первую очередь тем, что в профиле западного образца серповидные выступы не пересечены с продольными ребрами. Тест многих исследований по обоснованию параметров геометрии профилей кольцевого по ГОСТ 5781 и серповидного по СТО АСЧМ 7-93 показал, что как тот, так и иной имеют собственные недостатки и собственные достоинства, к несчастью, очень часто взаимоисключающие друг друга.
В кольцевом профиле по ГОСТ 5781 наличие концентраторов стрессов в месте пересечений поперечных ребер с продольными считается одной из ключевых причин понижения характеристик прочности. При динамических нагрузках в цементном растворе во время появления в месте пересекания ребер трещины она распространяется по линии поперечного ребра (по кольцу), и при достижении критического размера выполняется разрыв находящегося под нагрузкой стержня. В сравнении с кольцевым серповидный профиль содействует появлению более высоких (выше на 4-8%) прочностных и пластических параметров при прокатке, не имеет концентраторов стрессов в качестве пересечений, однако имеет худшие показатели, характеризующие крепость и жесткость сцепки с цементным раствором.
Бесчисленными исследованиями доказали, что в массивных конструкциях с большой толщиной слоя для защиты бетона экономически лучше всего использовать кольцевой профиль из-за его высокой анкерующей способности. В конструкциях тонкостенных, особенно заранее напряженных, справедливо использование арматуры серповидного профиля для обеспечения большой степени их эксплуатационной надежности. В 2002 году шефом центра проектирования и экспертизы НИИЖБ (москва) И.Н. Тихоновым было обнаружено необычное компромиссное решение, которое дает возможность как правило разрешить разногласия между профилями по ГОСТ 5781 и СТО АСЧМ 7-93.
Новый арматурный профиль по собственной конструкции и взаимному действию с цементным раствором прекрасно выделяется от кольцевого и серповидного в основном из-за чередования по длине стержня вершин соседних серповидных поперечных ребер во взаимно поперечных осевых плоскостях . Он обеспечивает большую жесткость и крепость сцепки при невысокой распорности в цементном растворе. При сопоставлении с сопротивлением поперечных ребер европейского профиля с равным шагом их размещения по длине с и одинаковой высотой ребра h понятно, что жесткость и крепость сцепки нового профиля с цементным раствором возрастает за счёт участия площадей F1, размещенных одинаково вдоль периметра стержня с шажком с/2, F2 и F3 c шагами, равными с, смещенных по длине стержня по отношению друг к другу на величину, равную с/2, и размещенных с вершинами во взаимно поперечных осевых плоскостях.
В этом случае распорность стержня при такой же нагрузке уменьшается фактически вдвое из-за перераспределения ее за счёт добавочных поперечных ребер на иную взаимно перпендикулярную осевую поверхность. Из рис. 2 видно, что по прочности сцепки с цементным раствором арматура с данным профилем имеет плюсы перед арматурой с серповидным и кольцевым профилями. Как показали результаты экспериментов, при fr і 0,075 арматура с новым профилем не уступает по жесткости арматуре с кольцевым профилем и превосходит по этому показателю арматуру серповидного профиля.
Подобным образом, по своему виду арматурный профиль, сделанный способом горячей прокатки, сейчас можно подразделить на кольцевой, серповидный, смешанный (новый) и трефовый (четырехсторонний). Европейский серповидный профиль по EN-10080-1 и DIN 488 как правило имеет вариации выполнения, которые выделяются шагом, углом наклона серповидных выступов в отношении друг к другу. По физико-механическим особенностям и иным показателям качества строительная арматура делится на прочностные классы. Потому как она используется для изготовления ответственных ремонтных деталей и конструкций и употребление металла на 1м3 композиционного материала из бетона и стали составляет в усреднённом 70 кг, или 10-25% от цены композиционного материала из бетона и стали, к ней предъявляют очень жёсткие требования, а конкретно:
— высокие прочностные и пластические механичные свойства;
— крепость и жесткость сцепки с цементным раствором;
— невысокая распорность в цементном растворе;
— превосходная свариваемость;
— стойкость к ржавчине и усталостная крепость.
Крепость и жесткость сцепки арматуры с цементным раствором и прочими материалами, а еще ее распорность в цементном растворе в большинстве случаев определены видом и геометрическими параметрами профиля плоскости арматурного стержня, а еще характеристиками цементного раствора и инновационными параметрами его укладки. Выпуская продукцию по своим техническим условиям, большое количество заводов стремятся к унификации, смотря на СТО АСЧМ 7-93
Прокат периодического профиля из арматурной стали”. Этот нормативный документ распространяется на классы А400С, А500С, А600С — стержневую и бунтовую арматуру, производимую как: — горячекатаную без следующей отделки; — термомеханически упрочненную в потоке станов; — механически упрочненную в холодном состоянии. Механичные свойства и свариваемость арматурной стали зависят от ее химического состава ((горячекатаная арматура) и способа упрочнения термомеханическая или термообработка, холоднаяхимическийупрочнения, дефармация). Механичные свойства, состав, способы прокатки и параметрыопределяютусталостную и вид профиля в той или другой степени устойчивость к коррозии и крепость арматуры. Мот 6 до 40 мм и еталлургические заводы бывших советских республик делают строительную арматуру диаметром пределоми прутках текучести от 235 до 1200 Н/мм2. Поставка арматуры выполняется в бунтах мерной и немерной длины.
В зависимости от механических параметров арматуру разделяют на классы: горячекатаную А-I — A-VI (старое обозначение) или с указыванием предела текучести (в новой редакции) А240 — А1000, термомеханически или термически упрочненную aт-IIIC — aт-VII или aт400 — aт1200. Результативность применения конструкций из железобетона в большей мере обуславливается от потребительских параметров арматуры. Так, использование термомеханически упрочненного проката с прочностью 500-1200 Н/мм2 благодаря уменьшению расходных коэффициентов дает возможность увеличить результативность применения металла на 15-35%. Подсчитано, к примеру, что применение 500 тыс. Т в течении года подобного проката предоставляет экономию 169,5 млн квт/ч электрические энергии, или 37 тыс. Т условного топлива.
Рассмотрим характеристики эксплуатации арматуры по механическим особенностям (табл. 1). В горячекатаной арматурной стали по ГОСТ 5781 требуемые механичные свойства обеспечиваются химическим составом стали.
Для этой цели применяются не только углеродистые стали 3-5сп, но и стали, легированные марганцем и кремнием 35ГС, 25Г2С, а еще очень крепкие стали, легированные хромом и титаном, — 23Х2Г2Т, 23харматурная сталь делится на классы в зависимости от очень маленького значения предела текучести (Н/мм2) и рабочих свойств (С — свариваемая, К — стойкая против коррозионного трещины под напряжением).
Свариваемость проката снабжается технологией производства и химическим составом стали, из которой он сделан. Значение углеродного эквивалента (сэ) для свариваемого арматурного проката А класса400 должна быть в границах 0,3-0,52%, для А класса500 — в границах 0,35-0,52% и 0,4-0,65% — для А класса600. Арматурную сталь классов А-I(А240)- А-IV(А600) делают горячекатаной, класса А-V(А800) — с низкотемпературным отпуском, класса А-VI (А1000) — с низкотемпературным отпуском или термической обработкой в потоке прокатного стана.
Для армировки конструкций из железобетона согластно госта 10884 делают термомеханически или термически упрочненную арматуру Ж 10-40 мм из углеродистых и низколегированных сталей, марки и режимы термического упрочнения которых выбиранаиболее активно применяется арматура ат800 (ат-V) Ж10-14 мм. Самые большие поставщики термически упрочненной арматуры — “северсталь” (Ж14 мм), ЗСМК (Ж12-18 мм), РУП БМЗ (Ж15-32 мм).
Термомеханически упрочненная арматура для преднапряженных конструкций по ГОСТ 10884 выполняется только мерной длины, в большинстве случаев 6,8 и 7,5 м. Эта арматура предназначена для производства преднапряженных плит-перекрытий. Механичные свойства термически упрочненной арматурной стали разных классов, также свариваемой и стойкой против коррозионного трещины под напряжением, до и после электронагрева, а еще результаты проверки на изгиб должны отвечать требованиям. Арматура для конструкций из железобетона Ж 6-12 мм поставляется в бунтах массой от 500 до 2000 кг. В основном, это арматура класса А-I и А-III.
В прутках идет как правило арматура классов А-III и А-VI — стержни периодического профиля Ж10-40 мм.
Горячекатаная арматура выполняется в большинстве случаев мерной длины 6,8- 11,2 м. Могут встречаться заказы с длиной стержней до 25 м. Свариваемая горячекатаная арматура по ГОСТ 5781 поставляется еще немерной — от 3 до девяти метров, которая потом сваривается потребителями на стыкосварочных станках. Термомеханически упрочненная арматура по ГОСТ 10884 не сваривается, однако уже возникают статьи по применению технологии стыковки немерной арматуры при помощи запрессовки стержней арматуры в особые трубы.
В наши дни заводы нечасто делают арматуру класса A-I по ГОСТ 5781, заместь этого катают круглый профиль по ГОСТ 535, который как строительная арматура не может быть применен. Для гладкой арматуры А класса240 диаметром 5,5-12 мм в мотках — ТУ РБ 400074854.031-2000 и для арматуры диаметром 5,5-7,1 мм А класса500с — ТУ РБ 400074854.047-2000. Горячекатаный и термически упрочненный прокат периодического профиля в стержнях диаметром от 9,53 мм до 32,26 мм А класса300-А400 поставляется по ТУ РБ 400074854. 051-2001, термически упрочненный прокат периодического профиля в стержнях размером от №10 до №25 классов ат800 и ат1200 — по ТУ 14-1-5434-2001.
Горячекатаный прокат серповидного периодического профиля в стержнях размером от №10 до №40 из углеродистых и низколегированных марок сталей поставляется по ТУ 14-1-545302992. Поставка арматуры производства РУП БМЗ на рынки СНГ и в далекое зарубежье выполняется по СТО АСЧМ 7-93 и нормативным документам страны-потребителя. Арматурная продукция РУП БМЗ сертифицирована по государственным нормам Р.Ф., польши и множества европейских государств. Большое количество арматуры поставляется на наружный рынок в согласии с требованиями евронорм ENV 10080.1995, ISO 6934-1.1990, ISO 6935-2.1990, параметров англии BS 4449-97, германии DIN 448.1984, соединённых штатов ASTM A722-90, ASTM A706/ A706M0-90 и ACI 439, 4R-89.
Общая направление фирм-производителей арматуры — попытка унификации требований и создание свариваемых арматурных сталей А класса400с и А500С с содержанием углерода не больше 0,22%, приобретаемых путем термомеханического упрочнения. Оправданным, по суждению НИИЖБ Р.Ф., считается производство арматуры легированием хромом и с микролегированием ванадием и бором. Необходимо отметить, что РУП БМЗ одновременно с НИИЖБ еще в бытность СССР первым начал унификацию и производство арматуры А класса500с. По заказам ремонтных фирм выпускались и квалифицированные партии арматуры длиной 24,2 м.
С повышением доли монолитного строительства дома эта арматура пользуется возрастающим спросом. Все перечисленное выше относится к арматуре, производимой на металлургических фирмах способом горячей прокатки с дальнейшим охлаждением на воздухе или термическим упрочнением в трассе водяного охлаждения. Бунтовой прокат диаметром 6-8 мм считается сегодня дефицитной продукцией у рабочих, так как делается на металлургических фирмах в малых количествах из-за пониженной рентабельности по сравнению с арматурой больших диаметров. Фактически не присутствует на рынках строительных услуг арматура диаметром 6 мм.
В странах европы сегодня просматривается направление на повышение объема выпуска холоднодеформированной арматуры диаметром до 20 мм в бунтах. Она содержит намного высокие свойства прочности и устойчивость к коррозии, выгодно отличаясь от горячекатаной и по внешнему товарному виду. Ключевым нормативным документом считается DIN 488. Арматура делается в качестве круглого в сечении профиля с нанесённым трехсторонним рифлением вдоль периметра сечения и как правило выполняется в трехвалковых клетях фирм “koche”. В государствах постсоветского пространства холоднодеформированная арматура с трехсторонним профилем диаметром 6-10 мм производится в очень малых объемах по техническим условиям предприятия-производителя.
В российской федерации имеется несколько изготовителей арматуры данного вида по собственным техническим условиям, к примеру ТУ 14-1-5372-99 “сталь холоднодеформированная периодического профиля для армировки конструкций из железобетона”. Орловский сталепрокатный завод в собственное время выпускал арматуру с четырехсторонним профилем по ТУ 14- 170-217-94 “холоднодеформированная с четырехсторонним периодическим профилем для армировки конструкций из железобетона”. Аналогичная арматура сейчас освоена в челябинске и магнитогорске.
Помимо перечисленных выше, на рынке строительных услуг иногда возникают снаружи различные виды холоднодеформированной арматуры. Специфической особенностью этих изделий, производимых в российской федерации, считается пониженное значение относительного удлинения s10 не больше 6%. Связано это как правило с событием наклепа и последеформационного старения. Для холоднодеформированной арматуры диаметром 6-8 мм по этим техническим условиям отличительно снабжение довольно высокого относительного удлинения. При норме s5 = 6% по ТУ РБ 190266671.001-2002 практическое его значение снабжается в границах 13-15% без потери пластических параметров после вылеживания бунта арматуры на протяжении 15-20 дней. Такой результат получен за счёт новых технических решений при отделке металла после его деформирования и перед намоткой на катушку.
Подводя итог следует вспомнить применяемую строителями для изготовления кладочной сетки арматурную проволоку ВР-1 диаметром 3-5 мм по ГОСТ 6727-80 и высокопрочную арматуру по ГОСТ 7348-81 “проволока из углеродистой стали для армировки заранее напряженных конструкций из железобетона” для струнобетонов и ЖД шпал. Если проволока ВР-1 изготавливается из обыкновенной стали из низких углеродов по ГОСТ 380, то очень прочная арматурная проволока изготавливается из высокоуглеродистой стали ст.75-85 по ГОСТ 14959. Подобная сталь обеспечивает номинальное временное противодействие в границах 1470-1780 Н/мм2 в готовом профиле диаметром 3-8 мм.
К несчастью, не обращая внимания на возможность изготовления такой катанки, организовать производство очень прочной арматуры сейчас не возможно, так как помимо особенного деформирующего инструмента и оборудования для выравнивания и намотки готовой арматуры нужны аппараты для патентирования катанки перед деформацией и отпуска арматурной проволки перед смоткой. Арматура строительная предлагается диаметром от 6 до 32 разной длины арматура стальная стержневая и катанка относятся к категории сортового проката. .. ГОСТ 5781-82 сталь горячекатаная для армировки конструкций из железобетона свариваемость арматурной стали всех марок, помимо 80С, снабжается химическим составом и технологией изготовления.
Углеродный эквивалент С экв ≤ С+mn/6 + si/10 для свариваемой стержневой арматуры из низколегированной стали класса-A-III (A400) должен быть не больше 0,62. Класс арматурной стали предел текучести σ T временное противодействие.
Наша компания рекомендует большой спектр проката арматуры А1 и А3 всех диаметров и объёмами до 2000 млн кг . При заказе от 500 тонн даются существенные скидки которые оговариваются конкретно с любым пользователем по отдельности, и в зависимости от размера поставки. Поставка выполняется в течении 2-ух недель максимум при заказе от 500 тонн, меньшие заказы оговариваются по отдельности также и сроки их поставки которые могут уменьниться до 2-3 дней. Поставка выполняется после подписания контракта и предоплаты от 50 до 100 процентов в зависимости от размеров поставки. Все сопутствующие документы прилагаются, и передаются покупателю сразу же после отгрузки товара .
masterdom35.ru
арматурный профиль - это... Что такое арматурный профиль?
арматурный профиль
арматурний профіль
Словарь металлургической терминов. 2015.
арматурный прокат
арматурный стержень
Смотреть что такое "арматурный профиль" в других словарях:
Арматурный прокат А1 (А240) с гладким профилем — – это гладкий арматурный прокат, который используется для армирования различных железобетонных изделий с предварительным и без предварительного сопряжения. Изготавливается гладкий профиль из углеродистой или низколегированной стали. К этому … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Прокат — У этого термина существуют и другие значения, см. Прокат (значения). Прокат в металлургии продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката … Википедия
Металлопрокат — Прокат в металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката 2 Типы обработки поверхности проката 3 См. т … Википедия
среднесортный прокат — [medium bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили среднего размера: круглые диаметром 32 75 мм, квадратные со стороной 32 65 мм и шестигранная (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой… … Энциклопедический словарь по металлургии
мелкосортный прокат — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили мелкого размера: круглая сталь диаметром 10 30 мм, квадратная сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с… … Энциклопедический словарь по металлургии
ПРОКАТ МЕЛКОСОРТНЫЙ — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной… … Металлургический словарь
ПРОКАТ СРЕДНЕСОРТНЫЙ — [medium bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее… … Металлургический словарь
прокат мелкосортный — Горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной полок 20 50 мм, швеллеры № 5 8, полосовая сталь шириной … Справочник технического переводчика
прокат среднесортный — Горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее 300 мм, швеллеры высотой… … Справочник технического переводчика
Виды арматуры — Термины рубрики: Виды арматуры Анкерная арматура Анкеровка арматуры Арматура Арматура А3, сталь 35гс Арматура … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ширина — 3.11 ширина (width): Размер самой длинной кромки карты. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15457 1 2006: Карты идентификационные. Карты тонкие гибкие. Часть 1. Физические характеристики … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
metallurgy_ru_uk.academic.ru
Высокопрочный свариваемый арматурный профиль
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству из стальных непрерывнолитых заготовок высокопрочных свариваемых арматурных профилей, используемых в качестве рабочей арматуры железобетонных конструкций при строительстве атомных электростанций в сейсмически активных районах. Профиль получен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,03-0,50, марганец 0,95-2,25, кремний 0,15-0,70, ванадий не более 0,08, ниобий не более 0,08, железо и неизбежные примеси - остальное, и имеющей микроструктуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, значение δ5≥12%, отношение σв/σт≥1,08, а суммарное содержание ванадия и ниобия составляет не менее 0,035%. Сталь может дополнительно содержать не более 0,08 мас.% молибдена и не более 0,08 мас.% титана, а в качестве примесей содержит серу не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром не более 0,3, никель не более 0,3, медь не более 0,45. Диаметр арматурного профиля (d) связан со значением углеродного эквивалента (Сэ) следующим соотношением: 0,36≤Сэ≤0,60 при 10≤d≤18 мм, 0,40≤Сэ≤0,60 при 20≤d≤28 мм, 0,45≤Сэ≤0,60 при 32≤d≤40 мм, 0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм. Получаемые профили обладают высокой пластичностью и стойкостью к высоким знакопеременным нагрузкам, а также высокими служебными свойствами. 3 з.п. ф-лы, 2 табл, 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству стальных высокопрочных свариваемых арматурных профилей из непрерывнолитых заготовок.
Известен сортовой круглый горячекатаный прокат со специальной отделкой поверхности, изготовленный из среднеуглеродистой стали, содержащей следующие соотношения компонентов, мас.%:
углерод
0,37-0,50
марганец
0,50-0,80
кремний
0,17-0,37
хром
0,15-0,25
сера
0,020-0,040
ванадий
0,005-0,02
алюминий
0,03-0,05
кальций
0,001-0,010
азот
0,005-0,015
кислород
0,001-0,015
мышьяк
0,0001-0,03
олово
0,0001-0,02
свинец
0,0001-0,01
цинк
0,0001-0,005
железо и неизбежные примеси
остальное
при соотношении: As+Sn+Pb+5×Zn≤0,07; O2/Ca=1÷4,5; Ca/S≥0,065, примеси: никель не более 0,30%, медь не более 0,30%, молибден не более 0,10%, фосфор не более 0,030% [Патент РФ 2328535, МПК C21D 8/06, С22С 38/60, 10.07.2008 г.].
Известные сортовые профили имеют низкие прочностные и вязкостные свойства. Это снижает их качество и выход годного.
Известен высокопрочный свариваемый арматурный профиль, изготовленный из низколегированной стали, имеющей следующий химический состав, мас.%:
углерод
0,04-0,17
марганец
1,30-1,95
кремний
0,15-0,35
ниобий
не более 0,08
титан
не более 0,07
ванадий
не более 0,08
железо и неизбежные примеси
остальное
[Патент РФ 2381283, МПК C21D8/08, С22С 38/04, 10.02.2010 г.].
Известные высокопрочные арматурные профили имеют низкие качество и выход годного вследствие недостаточных пластических, вязкостных свойств и свариваемости.
Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является высокопрочная сталь, используемая, в том числе, и для изготовления арматурных профилей и имеющая следующий химический состав, мас.%:
углерод
0,005-0,3
марганец
0,3-2,5
кремний
до 1,5
по меньшей мере, один элемент из группы:
ниобий
до 0,1
ванадий
до 0,15
титан
до 0,3
цирконий
до 0,3
при этом сталь имеет углеродный эквивалент Сэ≤0,40, а ее структура состоит из феррита и мартенсита [Патент US 4406713, МПК C21D 8/00, 27.09.1983].
Недостатком известной стали является то, что она не обладает стойкостью к разупрочнению при высоких температурах (пожаростойкость) и возможностью эксплуатации при низких температурах.
Технический результат изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств, качества и выхода годных арматурных профилей.
Технический результат достигается тем, что высокопрочный свариваемый арматурный профиль из низколегированной стали получен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод
0,03-0,50
марганец
0,95-2,25
кремний
0,15-0,70
ванадий
не более 0,08
ниобий
не более 0,08
железо и неизбежные примеси
остальное
при этом сталь имеет микроструктуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, значение δ5≥12%, отношение σв/σт≥1,08, суммарное содержание ванадия и ниобия составляет [V]+[Nb]≥0,035%, а ее углеродный эквивалент связан с диаметром арматурного профиля соотношением
В качестве неизбежных примесей сталь содержит, мас.%: сера не более 0,025, фосфор не более 0,025; хром не более 0,3, никель не более 0,3, медь не более 0,45. Сталь дополнительно содержит, мас.%: молибден не более 0,08, титан не более 0,08.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Приведенные сочетания химических элементов, в совокупности с технологией производства, позволяют получить в готовом арматурном профиле структуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, оптимальные содержание и морфологию неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание характеристик прочности, упругости и пластичности.
Углерод вводится в состав данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности. Верхняя граница содержания углерода 0,50% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня свариваемости и вязкости данной стали, а нижняя 0,03% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.
Марганец используется, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, а с другой стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца 2,25% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний предел марганца 0,95% - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности данной стали.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию 0,15% обусловлен технологией раскисления стали и необходимостью обеспечить заданный уровень пластичности стали. Содержание кремния выше 0,70% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.
Ванадий и ниобий являются элементами, оказывающими положительное влияние на свойства арматурных профилей. При содержании ванадия и ниобия не более 0,08% (каждого) они способствуют измельчению зерна микроструктуры, повышают прочность и пластичность стали, но ведут к удорожанию производства высокопрочных арматурных профилей. В то же время, увеличение концентрации ванадия и ниобия более 0,08% (каждого) удорожает себестоимость производства высокопрочных арматурных профилей, ухудшает их свариваемость. Это приводит к снижению выхода годного.
Экспериментально установлено, что для получения требуемых механических свойств необходимо, чтобы суммарное содержания ванадия и ниобия удовлетворяло условию [V]+[Nb]≥0,035%.
В качестве неизбежных примесей сталь может содержать серу, фосфор, хром, никель, медь в заявленных количествах.
Сера и фосфор являются вредными примесями, снижающими пластические и вязкостные свойства. При концентрации серы и фосфора не более 0,025% (каждого) их вредное воздействие проявляется слабо и не приводит к заметному снижению механических свойств стали.
Наличие хрома положительно сказывается на прочности стали и расширяет возможности использования металлического лома при выплавке, что способствует снижению себестоимости производства высокопрочных арматурных профилей. Однако содержание хрома более 0,3% негативно сказывается на свариваемости сталей.
Содержание никеля не более 0,3% позволяет обеспечить в готовом арматурном профиле высокие значения временного сопротивления предела текучести и относительного удлинения при хорошей свариваемости.
Медь способствует повышению прочностных свойств арматурных профилей. Но если содержание этого элемента для данной композиции превышает 0,45%, то возможно так называемое «выпотевание» меди на поверхности проката при нагреве передельной заготовки, что приведет к ухудшению качества поверхности и снижению коррозионно-стойкости готового проката.
Сталь может также дополнительно содержать молибден и титан в заявленных количества.
Наличие в составе стали не более 0,08% молибдена обеспечивает получение прочностных характеристик. Однако превышение приведенных значений не сопровождается дальнейшим повышением качества арматурных профилей, а лишь увеличивает расходы на легирование, что представляется нецелесообразным.
Титан используют в качестве раскислителя, обеспечивающего образование карбонитридов при температурах выше температуры ликвидус. При содержании титана более 0,08% размер карбонитридов резко возрастает, что приводит к одновременному падению пластичности и ударной вязкости стали.
Структура стали, состоящая из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, в совокупности с микролегированием стали ниобием, способствует тому, что сталь не разупрочняется при высоких температурах (до 700-750°С) и, таким образом, является пожаростойкой.
При величине относительного удлинения δ5 менее 12% разрушение материала происходит достаточно хрупко, без образования шейки, в связи с чем снижается надежность конструкций.
При соотношении временного сопротивления разрыву к пределу текучести σв/σт менее 1,08 конструкция имеет недостаточный запас прочности после достижения арматурного профиля пластических деформаций.
Для предложенного химического состава при величине углеродного эквивалента Сэ более 0,60% возможно значительное ухудшение пластических свойств и, соответственно, снижение сопротивления готового проката ударным нагрузкам.
Углеродный эквивалент рассчитывается исходя из формулы
где С - массовая доля углерода, %;
Mn - массовая доля марганца, %;
Cr - массовая доля хрома, %;
V - массовая доля ванадия, %;
Мо - массовая доля молибдена, %;
Сu - массовая доля меди, %;
Ni - массовая доля никеля, %.
Экспериментально установлено, что для сохранения необходимого уровня прочностных свойств арматурного профиля в месте сварного соединения углеродный эквивалент должен соответствовать условиям
0,36≤Сэ≤О,60 при 10≤d≤18 мм;
0,40≤Сэ≤О,60 при 20≤d≤28 мм;
0,45≤Сэ≤О,60 при 32≤d≤40 мм;
0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм,
где d - номинальный диаметр арматурного профиля, мм.
Примеры реализации предлагаемого технического решения.
Выплавку низколегированных сталей различного химического состава производили в электродутовой печи. Для раскисления и легирования сталей в расплав вводили ферросилиций, ферромарганец, ферротитан, феррованадий, ниобий. Химический состав выплавленных сталей с различным содержанием легирующих элементов и примесей приведен в таблице 1.
Непрерывнолитые заготовки из низколегированной стали нагревали в методической печи сортопрокатного стана 350 до температуры аустенитизации Та=1200°С и осуществляли многопроходную горячую прокатку арматурных профилей различных диаметров. Последний проход осуществляли при температуре Ткп=1000°С в круглом калибре с винтовыми канавками для формирования периодического арматурного профиля.
Прокатанный арматурный профиль пропускали через трубчатые холодильники, в которых осуществляли его ускоренное охлаждение водой (закалку) от температуры Ткп=1000°С до температуры Тз=490-560°С.
Окончательное охлаждение закаленного арматурного профиля от Tз=490-560°C до температуры окружающей среды проводили на воздухе. В процессе охлаждения на воздухе происходил самоотпуск закаленной стали. Микроструктура термоупрочненного арматурного профиля по всему поперечному сечению состояла из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита. Для такой микроструктуры характерно сочетание высокой прочности, пластичности, ударной вязкости. Благодаря этому достигается повышение качества и выхода годных высокопрочных свариваемых арматурных профилей.
В таблице 2 представлены контролируемые параметры высокопрочных свариваемых арматурных профилей и их эффективность.
Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что при реализации предложенного технического решения (составы №6, 8) достигается наиболее высокое качество высокопрочных свариваемых арматурных профилей при одновременном повышении выхода годного. В случаях запредельных значений заявленных параметров (составы №1,5, 7), а также прототипа (вариант №14) качество высокопрочных профилей снижается. Также для составов №5, 7 становится неудовлетворительной свариваемость из-за высокого содержания в них углерода.
Исследования показали, что разупрочнение арматурных профилей, произведенных по составу №9, происходит при температуре ниже, чем в случае реализации предложенного технического решения.
Таким образом, предложенный высокопрочный свариваемый арматурный профиль обладает высокой пластичностью и стойкостью к высоким знакопеременным нагрузкам в зоне упругопластической работы материала, что позволяет рекомендовать его для использования в качестве рабочей арматуры железобетонных конструкций при строительстве атомных электростанций в сейсмически активных районах (до 9-балльных нагрузок).
Предлагаемый высокопрочный сварной арматурный профиль также характеризуется высокими служебными свойствами (свариваемость, способность к гнутью, повышенную пожарную безопасность, и т.д.), что позволяет использовать его со сварными соединениями в составе арматурных каркасов, сеток, закладных деталей и отдельных стержней при расчетной температуре до -55°С также без ограничений по характеру действия нагрузки (статической, динамической и многократно повторяющейся) и без сварки в качестве расчетной и конструктивной арматуры при любой расчетной температуре (до -75°С) без ограничений по характеру действия нагрузки (статической, динамической и многократно повторяющейся).
Кроме того, предлагаемый высокопрочный свариваемый арматурный профиль является свариваемым всеми видами сварки, применяемыми для арматурных профилей других менее прочных классов А500С и А400.
Использование предложенного технического решения позволит повысить рентабельность производства высокопрочных свариваемых арматурных профилей на 10-15% за счет снижения себестоимости. При этом на 19-45% уменьшается металлоемкость конструкций за счет применения предлагаемого арматурного профиля, обладающего более высокой прочностью, при замене им арматурного профиля классов А500С и А400.
Таблица 1
Состав низколегированных сталей
№ состава
Содержание химических элементов, мас.%
С
Mn
Si
V
Nb
S
P
Cr
Mi
Сu
Мо
Ti
Fe+примеси
1
0,03
0,90
0,30
0,02
0,05
0,012
0,025
0,05
0,08,
0,05
-
0,02
остальное
2
0,08
1,55
0,22
0,05
0,04
0,011
0,015
0,03
0,04
0,04
-
0,02
-:-
3
0,17
1,15
0,34
0,015
0,015
0,025
0,020
0,09
0,08
0,25
-
-^
-:-
4
0,25
1,35
0,22
-
-
0,035
0,040
0,07
0,08
0,25
-
-
-:-
5
0,62
0,68
0,21
-
-
0,025
0,024
0,08
0,10
0,28
-
-
-:-
6
0,19
1,15
0,40
0,018
0,020
0,015
0,022
0,08
0,11
0,26
0,01
-
-:-
7
0,54
0,58
0,19
-
-
0,022
0,021
0,08
0,07
0,10
-
-
-:-
8
0,24
1,22
0,38
0,02
0,019
0,021
0,019
0,11
0,08
0,25
-
-
-:-
9
0,15
1,20
0,24
0,012
0,010
0,015
0,023
0,10
0,09
0,24
~
"
(прототип)
Таблица 2
Контролируемые параметры высокопрочных свариваемых арматурных профилей и их эффективность
№ варианта
№ состава
Диаметр профиля, мм
С3,
M+[Nb], %
Показатели качества
Выход годного Q,%
δ5, %
σв, МПа
σт, МПа
σв/σт
Свариваемость при температуре -55°С
1
2
18
0,36
0,09
19
820
770
1,07
Уд.
99,5
2
2
40
0,36
0,09
22
730
650
1,12
Уд.
99,7
3
5
16
0,77
0
8
1010
920
1,10
Неуд.
0
4
1
12
0,20
0,07
24
690
660
1,045
Уд.
99,5
5
4
36
0,51
0
18
750
660
1,14
Уд.
99,3
6
3
32
0,40
0,03
19
760
670
1,13
Уд.
99,4
7
6
16
0,43
0,038
18
840
700
1,20
Уд.
99,6
8
6
28
0,43
0,038
18
770
670
1,15
Уд.
99,8
9
6
40
0,43
0,038
17
740
650
1,14
Уд.
99,7
10
7
18
0,66
0
10
995
900
1,09
Неуд.
0
11
8
22
0,49
0,039
17
810
710
1,14
Уд.
99,7
12
8
28
0,49
0,039
16
800
690
1,16
уд-
99,8
13
8
36
0,49
0,039
16
780
670
1,16
уд.
99,6
14
9
28
0,39
0,022
19
750
625
1,20
Уд.
97,3
прототип
1. Высокопрочный свариваемый арматурный профиль из низколегированной стали, характеризующийся тем, что он получен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод
0,03-0,50
марганец
0,95-2,25
кремний
0,15-0,70
ванадий
не более 0,08
ниобий
не более 0,08
железо и
неизбежные примеси
остальное
при этом сталь имеет микроструктуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, значение δ5≥12%, отношение σв/σт≥1,08, суммарное содержание ванадия и ниобия составляет [V]+[Nb]≥0,035%, а ее углеродный эквивалент связан с диаметром арматурного профиля соотношением:0,36≤Сэ≤0,60 при 10≤d≤18 мм,0,40≤Сэ≤0,60 при 20≤d≤28 мм,0,45≤Сэ≤0,60 при 32≤d≤40 мм,0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм,где δ5 - относительное удлинение, %,σв - временное сопротивление разрыву, МПа,σт - предел текучести МПа,Сэ - углеродный эквивалент, %.
2. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, в качестве неизбежных примесей содержащей, мас.%: сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром не более 0,3, никель не более 0,3, медь не более 0,45.
3. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, дополнительно содержащей не более 0,08 мас.% молибдена.
4. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, дополнительно содержащей не более 0,08 мас.% титана.
www.findpatent.ru
Арматурный стержень периодического профиля
Использование: в жилом общественном и гражданском строительстве для армирования железобетонных конструкций. Сущность изобретения: арматурный стержень периодического профиля содержит продольные выступы 1 и расположенные вдоль стержня между продольными вытупами 1 продольные ряды наклонных выступов 2 и 3. Продольные выступы 1 расположены относительно друг друга в поперечном сечении стержня под углом 120°. Наклонные выступы 2 двух продольных рядов расположены с одинаковым шагом и одинаковым углом наклона. Наклонные выступы 3 третьего продольного ряда расположены с шагом, вдвое превышающим шаг выступов первых двух рядов, и углом наклона, отличным от угла наклона выступов первых двух рядов. Наклон выступов 3 ориентирован в противоположном направлении относительно наклона выступов 2. 6 ил.
Изобретение относится к арматурным элементам для армирования железобетонных конструкций.
Известен арматурный стержень периодического профиля, содержащий на наружной поверхности продольные выступы и расположенные вдоль стержня между продольными выступами продольные ряды наклонных выступов [1] Однако конструкция такого арматурного стержня имеет сложное конструктивное исполнение и недостаточную сцепляемость с бетоном. Наиболее близким техническим решением является арматурный стержень периодического профиля, содержащий на наружной поверхности продольные выступы и расположенные вдоль стержня между продольными выступами продольные ряды наклонных выступов [2] Недостатки такого арматурного стержня сложное конструктивное исполнение и недостаточно надежная сцепляемость с бетоном. Наиболее промышленно применимым является предложенный арматурный стержень периодического профиля, который лишен вышеуказанных недостатков, прост в изготовлении, обладает повышенной сцепляемостью с бетоном и меньшей металлоемкостью без снижения прочностных свойств. Промышленная применяемость предложенного арматурного стержня периодического профиля обеспечивается совокупностью существенных признаков, состоящих в том, что стержень содержит на наружной поверхности продольные выступы и расположенные вдоль стержня между продольными выступами продольные ряды наклонных выступов. Продольные выступы расположены относительно друг друга в поперечном сечении стержня под углом 120о, а наклонные выступы двух продольных рядов расположены с одинаковым шагом и одинаковым углом наклона. Наклонные выступы третьего продольного ряда расположены с шагом, вдвое превышающим шаг выступов первых двух рядов, с углом наклона, отличным от угла наклона выступов этих рядов, и ориентированы в противоположном направлении относительно направления наклонных выступов первых двух рядов. На фиг. 1 изображен арматурный стержень, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 5 вид по стрелке В на фиг. 2; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. 5. Арматурный стержень периодического профиля содержит продольные выступы 1 и расположенные вдоль стержня между продольными выступами продольные ряды наклонных выступов 2 и 3. Продольные выступы 1 расположены относительно друг друга в поперечном сечении стержня под углом 120о. Наклонные выступы 2 двух продольных рядов расположены с одинаковым шагом С и одинаковым углом наклона . Наклонные выступы 3 третьего продольного ряда расположены с шагом С1, вдвое превышающим шаг С выступов первых двух рядов, и углом наклона 1, отличным от угла наклона выступов первых двух рядов. Наклон выступов 3 ориентирован в противоположном направлении относительно наклона выступов 2. Угол наклона выступов 2 определяется выражением arctg d/3CKn, (1) где 3,14; d диаметр стержня; С шаг выступов; Кn= 1,05-1,1 коэффициент учитывающий наличие неоребренной поверхности стержня. Угол наклона 1 и шаг С1 выступов третьего продольного ряда определяются соответственно выражениями 1arctg d/3C1Kn, С1=2С. (2) Величина шага С определена из условия С= 2,5(Fr sin )/ d fr, (3) где Frsin площадь проекции выступа одного ряда на торцовую плоскость; fr критерий анкеровки (ребристости) стержня заданного диаметра. Данная геометрия арматурного стержня периодического профиля обеспечивает следующие его преимущества. В любом торцовом сечении стержня пересекаются выступы трех продольных рядов независимо от взаимного смещения продольных рядов выступов и вмятин друг относительно друга в осевом направлении, что обеспечивает увеличение площади торцового (расчетного) сечения стержня, т.к. в каждом продольном ряду выступов начало каждого последующего выступа в направлении оси стержня совпадает с окончанием предыдущего. Исключается внешний закручивающий момент, действующий на стержень при его изготовлении и эксплуатации в железобетонных конструкциях. Это обусловлено тем, что проекции выступов трех продольных рядов на торцовую плоскость равны между собой и, соответственно, выступы каждого продольного ряда воспринимают 1/3 осевой нагрузки Р, действующей на стержень. За счет наклонного расположения выступов с учетом их направления суммарный момент М, закручивающий заготовку относительно оси стержня определяется выражением: М=1/3P ctg + 1/3P ctg -1/3P ctg 1 (4) В случае, когда величины углов и 1 определяются по выражениям (1) и (2), уравнение (4) преобразуется в тождество М=0, т.е. в предложенной геометрии стержня исключение внешнего закручивающего момента обеспечивается за счет того, что большая протяженность боковой поверхности выступов наклонных к продольной оси под одним и тем же углом , компенсируется за счет уменьшения угла 1 наклона выступов направленных противотоком. Расчет величины шага выступа С и соответственно С1 по формулам (2) и (3) позволяет определить значение шагов выступов, обеспечивающих требуемую величину критерия анкеровки для заданного типоразмера арматурного стержня в зависимости от таких параметров, как диаметр и геометрические размеры выступов, согласно общепринятым нормам определения критерия анкеровки: fr= K Frsin / dС, (5) где К количество продольных рядов выступов на поверхности стержня; Frsin проекция боковой поверхности одного выступа на торцовую плоскость; С шаг выступов на стержне (одинаковый для каждого предельного ряда). С учетом значений величин К= 3 и С1=2С для предлагаемого арматурного стержня выражение (5) преобразуется в выражение (3). При величинах углов наклона выступов и 1 больше значений определяемых выражениями (1) и (2) не обеспечивается гарантированное пересечение торцевой плоскостью трех наклонных выступов на поверхности стержня по всей ее длине при возможности в процессе изготовления взаимном осевом смещении продольных рядов друг относительно друга. Это снижает гарантированную прочность стержня на разрыв и соответственно имеет место необоснованный расход металла на изготовление стержня. При величинах углов наклона и 1 меньше значений, определяемых выражениями (1) и (2) обеспечивается надежное (гарантированное) перекрытие выступов, но при этом количество пересекаемых в торцовом сечении выступов не увеличивается, а за счет уменьшения расстояния между выступами на стержне в нормальном сечении масса погонного метра стержня увеличивается и уменьшается объем бетона, заполняемого во вмятинах стержня в железобетонных конструкциях, что приводит к снижению сцепляемости арматуры с бетоном и увеличивает массу арматурного стержня без существенного увеличения разрывного усилия стержня. Периодический профиль стержня может быть прокатан в трехвалковом калибре или протянут в роликовой волоке с тремя рабочими роликами. При этом не требуется внесения специальных изменений в существующую схему прокатки или волочения, т.к. получение заданной геометрии арматурного стержня обеспечивается только за счет изменения нарезки впадин на калибрах валков или роликов в процессе их изготовления.
Формула изобретения
АРМАТУРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ, содержащий на наружной поверхности продольные выступы и продольные ряды наклонных к оси стержня выступов, расположенные вдоль стержня между продольными выступами, отличающийся тем, что продольные выступы расположены относительно друг друга в поперечном сечении стержня под углом 120 o, при этом наклонные выступы двух продольных рядов расположены с одинаковым шагом и одинаковым углом наклона, а наклонные выступы третьего продольного ряда расположены с шагом, вдвое превышающим шаг выступов первых двух рядов, и углом наклона, отличным от угла наклона выступов этих рядов, причем наклон выступов третьего продольного ряда ориентирован в противоположном направлении относительно наклона выступов первых двух рядов.
Профиль предназначен для армирования железобетонных конструкций, в том числе шпал, брусьев и т.д. Профиль изготовлен из стержня круглого сечения. С трех сторон профиля выполнены три продольных ряда вмятин серповидного профиля. Продольные оси вмятин одного ряда параллельны между собой и ориентированы под углом α величиной от 40° до 50° к продольной оси стержня. Продольные оси вмятин двух рядов параллельны, третьего ряда - ориентированы под углом β величиной от 80° до 100° к осям вмятин предыдущих двух рядов для исключения расслоения профиля, его скручивания при изготовлении и выкручивания стержня из бетона при эксплуатации. В продольное сечение по оси стержня никогда не попадает более двух рядов вмятин. Упрощение изготовления и обеспечение лучшей сцепляемости с бетоном при сохранении прочности арматуры достигается за счет выполнения профиля с регламентированными геометрическими параметрами. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к арматурным элементам, предназначенным для армирования железобетонных конструкций, в том числе с напрягаемой арматурой, и может найти применение для армирования железобетонных шпал, брусьев и т.д.
Известен прокатный профиль арматурной стали, выполненный из круглого сечения стержня, содержащий на поверхности два ряда вмятин, образованных при изготовлении путем смятия металла /1, 2/. При этом вмятины имеют эллипсовидную /1/ или более сложную /2/ форму и наклонены к продольной оси стержня под некоторым углом. Недостатком такого профиля арматурной стали является то, что для формирования углублений требуются два валка, охватывающих почти половину сечения стержня каждый, что требует более точного и более трудоемкого изготовления инструмента, т.к. глубина вмятин должна быть ограниченной, поскольку вмятины являются концентраторами напряжений, а в процессе натяжения арматуры и последующей работы в железобетонном изделии величина напряжений в стержне близка к пределу текучести.
Известен прокатный профиль арматурной стали, выполненный из круглого сечения стержня, содержащий на поверхности как минимум шесть рядов ребер, образованных вмятинами в металле, при этом три ряда ребер наклонены к продольной оси стержня под одним углом, а другие три смежных ряда ребер наклонены под симметричным углом, образуя "елочку" /3/. Шесть рядов ребер (и соответственно вмятин) целесообразно использовать на стержнях большого диаметра (более 15 мм), в противном случае вмятины будут незначительной длины и будет недостаточное сцепление с бетоном при небольшой глубине вмятин, или же использовать в конструкциях не требующих натяжения арматурных стержней.
Наиболее близким к заявляемому объекту является прокатываемый в холодном состоянии профиль арматурной стали, выполненный из стержня круглого сечения, имеющий на поверхности от 2 до 6, преимущественно три ряда вмятин, образованных дугами разных радиусов, при этом вмятины имеют более постоянную глубину и крутые фланги /4/, он и взят за прототип. Наклон оси симметрии вмятин к оси стержня составляет от 60° до 90°, а также предложен ряд параметров углублений. Так, для арматурного стержня, имеющего три ряда углублений, параметры следующие: D=0,75ds; B=0,72ds; s=0,25ds; b=0,8ds; t=0,06ds. Недостатки следующие. Угол наклона оси вмятины велик, т.к. такая вмятина по сути будет являться трещиноподобным концентратором напряжений, тем более для случая 90° - на главной площадке напряжений. Параметры D и b связаны (размер вмятины, измеренный по окружности, и размер между вмятинами также вдоль окружности стержня), поэтому для трех рядов должно соблюдаться равенство размеров длине окружности стержня, т.е. π·ds=3·(D+b). Из приведенных выше данных следует 3·(0,75ds+0,8ds)=4,65ds, что больше длины окружности и соответственно не выполнимо, т.к. вмятины будут заходить одна на другую. Большая глубина вмятин t, с одной стороны, будет улучшать сцепление с бетоном, с другой стороны, также будет вести к концентрации напряжений в стержне. Поэтому в целом необходимо изменение параметров вмятин и их геометрии для снижения концентрации напряжений, но сохранения или улучшения сцепления с бетоном.
Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение сцепления прокатного профиля арматурной стали с бетоном, при упрощении изготовления, а также соблюдение прочностных параметров арматурного стержня, имеющего профиль, содержащий вмятины, для возможности применения в производстве железобетонных конструкций, использующих напрягаемую арматуру.
Для достижения этого технического результата в прокатном профиле арматурной стали, изготовленном из профиля круглого сечения, с трех сторон которого выполнены вмятины, формирующие три продольных ряда на поверхности стержня, при этом каждая вмятина выполнена криволинейной формы, в сечении стержня по продольным осям вмятин каждая вмятина имеет серповидный профиль, продольные оси вмятин одного ряда параллельны между собой и ориентированы под углом α величиной от 40° до 50° к продольной оси стержня, при этом продольные оси вмятин двух рядов параллельны между собой по развертке поверхности стержня, а продольные оси вмятин третьего ряда ориентированы под углом β величиной от 80° до 100° к продольным осям вмятин предыдущих двух рядов, причем в продольное сечение по оси стержня никогда не попадает более двух рядов вмятин.
Для упрощения изготовления инструмента при выполнении вмятин и получения требуемых характеристик изделия очертание каждой вмятины на поверхности стержня ограничено с двух сторон двумя кривыми линиями, разнесенными в наибольшей части вдоль оси стержня на расстояние b и формирующими стенки вмятины, а с других двух сторон ограничено линиями плавного перехода на окружность стержня.
Для меньшего износа инструмента, а также снижения концентрации напряжений в стержне угол наклона ϕ боковой стенки вмятины к ее основанию выполнен от 40° до 50°.
Для обеспечения лучшего сцепления с бетоном с учетом обеспечения прочностных параметров стержня предусмотрены следующие геометрические размеры вмятин:
максимальная ширина вмятины, измеренная вдоль оси стержня, составляет b=(от 0,25 до 0,5)·d;
размер шага вмятин в продольном ряду составляет t=(от 0,45 до 0,8)·d;
максимальная глубина вмятины составляет а=(от 0,01 до 0,03)·d;
расстояние с между линиями плавного перехода двух смежных продольных рядов вмятин определяется соотношением (0,2·π·d≥3·с≥0).
Где d - номинальный диаметр стержня.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг.1 изображен прокатный профиль стержня арматурной стали согласно изобретению; на фиг.2 - сечение арматурного стержня по осям вмятин; на фиг.3 - сечение вмятины арматурного стержня; на фиг.4 - развертка профиля арматурного стержня.
Прокатный профиль арматурной стали 1 с формой поперечного сечения в виде круга содержит на поверхности три ряда вмятин 2. Вмятины 2 выполнены изменяющейся высоты и в сечении стержня по осям 6 вмятин имеют серповидный профиль 3. Стенки вмятины на поверхности стержня ограничены двумя кривыми линиями 4, разнесенными в наибольшей части вдоль оси стержня на расстояние b. С других двух сторон вмятина ограничена линиями 5 плавного перехода на окружность стержня.
Выбранное расположение рядов вмятин 2 в поперечном сечении стержня под углом порядка 120 градусов позволяет использовать при изготовлении три валка с небольшими вогнутыми рабочими поверхностями для образования вмятин 2. Радиус выступа поверхности валка для формирования вмятины 2 больше радиуса арматурного стержня, что позволяет сделать вмятину 2 переменной глубины серповидного профиля 3 с плавным выходом на поверхность стержня.
Продольные оси 6 вмятин 2 одного ряда параллельны между собой, что обусловлено исполнением профиля валков. Ориентация продольных осей 6 вмятин под углом α величиной от 40° до 50° к продольной оси 7 стержня выбрана с учетом того, что вмятина 2 для стержня является концентратором напряжений, поэтому для снижения влияния концентрации напряжений продольные оси 6 вмятин 2 наклонены под углом, близким к 45°, т.е. вдоль линии максимальных касательных напряжений, что значительно снижает нормальные напряжения, действующие по данным площадкам.
Общая ориентация рядов вмятин 2 такова, что в двух рядах продольные оси 6 вмятин 2 параллельны между собой, а продольные оси 6 вмятин третьего ряда ориентированы под углом β=80°-100° к продольным осям 6 вмятин предыдущих двух рядов. Данная ориентация вмятин "елочкой" требуется для исключения расслоения профиля, когда возможна небольшая разница в линейных скоростях рабочих поверхностей валков, и его скручивания при изготовлении, а также для избежания выкручивания стержня из бетона при передаче напряжения на бетон.
При таком исполнении профиля арматурной стали 1 в продольное сечение по оси стержня никогда не попадает более двух рядов вмятин.
Угол наклона ϕ боковой стенки 8 вмятины к ее основанию 9 также выбран с учетом минимизации концентрации напряжений и составляет ϕ=40°-50°. Увеличение угла наклона стенок приведет к повышению местных напряжений вокруг вмятины, а уменьшение угла наклона ϕ будет ухудшать сцепляемость с бетоном.
Параметры вмятин 2 выбраны с учетом диаметра стержня d. Максимальная ширина b вмятины 2, измеренная вдоль оси стержня составляет (от 0,25 до 0,5)·d. Значения выбраны как соизмеримые с размерами мелкой фракции заполнителя (0,14-5 мм). Меньшие значения ширины b не обеспечат хорошее заполнение вмятин растворной составляющей бетона и ухудшат условия сцепления с бетоном, а большие - снизят прочность арматурного стержня. Размер шага t вмятин 2 в продольном ряду составляет (от 0,45 до 0,8)·d и, как правило, соответствует величине, близкой к удвоенной ширине вмятины, и выбран также с учетом неослабления стержня. Максимальная глубина а вмятины 2 составляет (от 0,01 до 0,03)·d. Нижняя граница ее значений также ограничена исходя из размеров мелкой фракции заполнителя и обеспечения достаточного сцепления с бетоном, а верхняя граница ограничена прочностными параметрами, т.е. для данных значений снижение сечения стержня составляет порядка 2-6%. Расстояние с между линиями плавного перехода двух смежных продольных рядов вмятин определяется соотношением (0,2·π·d≥3·c≥0). При изготовлении необходимо стремиться к уменьшению данного размера с, но, как правило, он обусловлен зазорами при установке инструмента (валков). Отрицательные значения данного размера, т.е. перехлест вмятин, приведут к нарушению системы расположения вмятин, описанной выше.
В качестве примера, для арматурного стержня диаметром порядка 10 мм, используемого при изготовлении предварительно напряженных железобетонных шпал, геометрические параметры вмятин (b, t, а) следует выбирать ближе к середине указанных интервалов, а расстояние с - в заданных пределах в зависимости от используемого инструмента.
Предлагаемый профиль арматурной стали может быть прокатан в трехвалковом калибре прокатного стана и, поскольку он изготовлен из профиля круглого сечения и не имеет разнородных выступов, это способствует свободному перемещению стержней в трассе, уменьшает ее износ и вероятность застревания стержней. Данный профиль прост в изготовлении и не требует дополнительных приспособлений при сравнении с прототипом.
Заявляемый прокатный профиль арматурной стали обеспечивает требуемую сцепляемость с бетоном за счет постепенного вовлечения в работу стального стержня благодаря вмятинам, заполненным бетоном. Наличие вмятин, заполненных бетоном при армировании напряженных железобетонных конструкций, создает усилия, препятствующие продольным и вращательным перемещениям стержня в бетоне. Геометрические параметры и конфигурация вмятин обеспечивают достаточную прочность арматурных стержней при их нагружении в процессе изготовления и эксплуатации железобетонной конструкции, например шпалы.
Для известных профилей заанкеривание, при передаче предварительного напряжения арматуры на бетон, происходит на глубине 4-10 диаметров стержня от торца бетона, а смягчение профиля, по предлагаемому изобретению, в связи с углами α, ϕ дает возможность некоторого проскальзывания арматуры на торцах изделия и заанкеривание происходит и постепенно возрастает на глубине 7-12 диаметров стержня, т.е. в процессе изготовления снижается вероятность растрескивания бетона на торце тонкостенной железобетонной конструкции.
Источники информации
1. JP 09-314270, Е04С 5/03, 09.12.1997, "Wire having indent-shaped impression".
2. JP 08-284313, E04C 5/03, 29.10.1996, "Screwed-knotted type high strength bar excellent in availability for bending processing".
3. EP 0601630, E04C 5/03, 15.06.1994, "Metal rod and a method for manufacturing same".
4. EP 0738361, E04C 5/03; B21B 1/16, 23.10.1996, "Cold-rolled reinforcing steel and process for its manufacture", (прототип).
1. Прокатный профиль арматурной стали, изготовленный из стержня круглого сечения, с трех сторон которого выполнены вмятины, формирующие три продольных ряда на поверхности стержня, при этом каждая вмятина выполнена криволинейной формы, отличающийся тем, что в сечении стержня по продольным осям вмятин каждая вмятина имеет серповидный профиль, продольные оси вмятин одного ряда параллельны между собой и ориентированы под углом α величиной от 40 до 50° к продольной оси стержня, при этом продольные оси вмятин двух рядов параллельны между собой по развертке поверхности стержня, а продольные оси вмятин третьего ряда ориентированы под углом β величиной от 80 до 100° к продольным осям вмятин предыдущих двух рядов, причем в продольном сечении по оси стержня расположено не более двух рядов вмятин.
2. Прокатный профиль арматурной стали по п.1, отличающийся тем, что очертание каждой вмятины на поверхности стержня ограничено с двух сторон двумя кривыми линиями, разнесенными в наибольшей части вдоль оси стержня на расстояние b и формирующими стенки вмятины, а с других двух сторон ограничено линиями плавного перехода на окружность стержня.
3. Прокатный профиль арматурной стали по п.1, отличающийся тем, что угол наклона ϕ боковой стенки вмятины к ее основанию составляет от 40 до 50°.
4. Прокатный профиль арматурной стали по п.1, отличающийся тем, что вмятины имеют следующие геометрические размеры: максимальная ширина вмятины, измеренная вдоль оси стержня составляет b=(0,25-0,5)·d, размер шага вмятин в продольном ряду составляет t=(0,45-0,8)·d, максимальная глубина вмятины составляет а=(0,01-0,03)·d, расстояние с между линиями плавного перехода двух смежных продольных рядов вмятин определяется соотношением (0,2·π·d≥3·c≥0), где d - диаметр стержня.
www.findpatent.ru
Арматурный профиль. Строительная арматура: применение и тенденции развития
Профили арматурной стали - Справочник
Строительная арматура ассоциируется у нас с железными стержнями разной длины, но имеющими обязательно рифлёную поверхность. В результате того, что эта рифлёная поверхность скрепляется (сцепливается) с твердеющим, застывающим бетоном, образуется конструкция, которая на нагрузки реагирует как единый монолит.
На надёжность сцепления бетона со строительной арматурой, которое не даёт смещаться арматуре в бетоне и создаёт монолитность, влияют три причины:
- механическое зацепление арматуры, не дающее её выступам перемещаться в затвердевшем бетоне;
- бетон при усадке обжимает арматурные стержни, при этом возникают значительные силы трения;
- адгезия, то есть просто склеивание бетона и арматурного стержня.
Так вот эти стержни с рифлёной поверхностью называются арматурной сталью с периодическим профилем. Этот профиль может создаваться разными путями: есть горячекатаная сталь периодического профиля, в которой рифление создаётся при горячем прокате, но есть также и холодносплющенная сталь периодического профиля, когда профиль создаётся холодным прокатом горячекатаной стали круглого сечения.
Бывает также арматурная сталь гладкого профиля. Естественно, её сцепление с бетоном несколько меньшее, чем у стали с периодическим профилем. Но ведь и арматура не вся является рабочей, есть ещё монтажная и распределительная. Поэтому любой профиль найдёт своё применение в строительном деле.
Арматурная сталь и гладкого, и периодического профиля с диаметром сечения до 12 мм считается лёгкой и поставляется в бухтах (мотках). Тяжёлой считается арматура любого профиля сечением больше 12 мм. Поступает она в прутах (стержнях). Отличие в использовании арматуры разного профиля ещё и в том, что у гладкой арматуры, чтобы закрепить её в бетоне, по концам загибаются крюки. У арматуры периодического профиля это не делается.
И мотки, и стержни любого профиля, а также проволочные канаты и металлические сетки относятся к категории гибкой арматуры. Но существует и жёсткая арматура. Это прокатные профили в виде швеллеров, рельсов, двутавров, уголков. К жёсткой арматуре относятся и стержни, если их диаметр превышает 40 мм. Ну, и очень редко применяются квадратная, а также полосовая сталь фасонных прокатных профилей.
Стоит добавить, что и на заводы ЖБИ, и на крупные стройки любая арматура поставляется в готовом виде.
Рекомендуемые статьи к прочтению на нашем сайте:
- Марки арматурной проволоки. Арматурные канаты
- Маркировка и упаковка арматурной проволоки и канатов
- Маркировка и упаковка горячекатаной и термомеханически упрочненной стали для железобетонных конструкций
- Механические свойства арматурной стали
загрузка...
www.megastroika.biz
арматурный профиль - это... Что такое арматурный профиль?
арматурный профиль rebar
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
арматурный прокат
арматурный пруток
Смотреть что такое "арматурный профиль" в других словарях:
Арматурный прокат А1 (А240) с гладким профилем — – это гладкий арматурный прокат, который используется для армирования различных железобетонных изделий с предварительным и без предварительного сопряжения. Изготавливается гладкий профиль из углеродистой или низколегированной стали. К этому … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Прокат — У этого термина существуют и другие значения, см. Прокат (значения). Прокат в металлургии продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката … Википедия
Металлопрокат — Прокат в металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката 2 Типы обработки поверхности проката 3 См. т … Википедия
среднесортный прокат — [medium bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили среднего размера: круглые диаметром 32 75 мм, квадратные со стороной 32 65 мм и шестигранная (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой… … Энциклопедический словарь по металлургии
мелкосортный прокат — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили мелкого размера: круглая сталь диаметром 10 30 мм, квадратная сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с… … Энциклопедический словарь по металлургии
ПРОКАТ МЕЛКОСОРТНЫЙ — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной… … Металлургический словарь
ПРОКАТ СРЕДНЕСОРТНЫЙ — [medium bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее… … Металлургический словарь
прокат мелкосортный — Горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной полок 20 50 мм, швеллеры № 5 8, полосовая сталь шириной … Справочник технического переводчика
прокат среднесортный — Горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее 300 мм, швеллеры высотой… … Справочник технического переводчика
Виды арматуры — Термины рубрики: Виды арматуры Анкерная арматура Анкеровка арматуры Арматура Арматура А3, сталь 35гс Арматура … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ширина — 3.11 ширина (width): Размер самой длинной кромки карты. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15457 1 2006: Карты идентификационные. Карты тонкие гибкие. Часть 1. Физические характеристики … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
dic.academic.ru
арматурный профиль — с русского на английский
См. также в других словарях:
Арматурный прокат А1 (А240) с гладким профилем — – это гладкий арматурный прокат, который используется для армирования различных железобетонных изделий с предварительным и без предварительного сопряжения. Изготавливается гладкий профиль из углеродистой или низколегированной стали. К этому … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Прокат — У этого термина существуют и другие значения, см. Прокат (значения). Прокат в металлургии продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката … Википедия
Металлопрокат — Прокат в металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката 2 Типы обработки поверхности проката 3 См. т … Википедия
среднесортный прокат — [medium bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили среднего размера: круглые диаметром 32 75 мм, квадратные со стороной 32 65 мм и шестигранная (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой… … Энциклопедический словарь по металлургии
мелкосортный прокат — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили мелкого размера: круглая сталь диаметром 10 30 мм, квадратная сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с… … Энциклопедический словарь по металлургии
ПРОКАТ МЕЛКОСОРТНЫЙ — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной… … Металлургический словарь
ПРОКАТ СРЕДНЕСОРТНЫЙ — [medium bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее… … Металлургический словарь
прокат мелкосортный — Горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной полок 20 50 мм, швеллеры № 5 8, полосовая сталь шириной … Справочник технического переводчика
прокат среднесортный — Горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее 300 мм, швеллеры высотой… … Справочник технического переводчика
Виды арматуры — Термины рубрики: Виды арматуры Анкерная арматура Анкеровка арматуры Арматура Арматура А3, сталь 35гс Арматура … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ширина — 3.11 ширина (width): Размер самой длинной кромки карты. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15457 1 2006: Карты идентификационные. Карты тонкие гибкие. Часть 1. Физические характеристики … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
translate.academic.ru
арматурный профиль — с английского на русский
См. также в других словарях:
Арматурный прокат А1 (А240) с гладким профилем — – это гладкий арматурный прокат, который используется для армирования различных железобетонных изделий с предварительным и без предварительного сопряжения. Изготавливается гладкий профиль из углеро
xn-----6kcbbajywdipdcf3bggdl8bw5s.xn--p1ai
арматурный профиль - это... Что такое арматурный профиль?
Смотреть что такое "арматурный профиль" в других словарях:
Арматурный прокат А1 (А240) с гладким профилем — – это гладкий арматурный прокат, который используется для армирования различных железобетонных изделий с предварительным и без предварительного сопряжения. Изготавливается гладкий профиль из углеродистой или низколегированной стали. К этому … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Прокат — У этого термина существуют и другие значения, см. Прокат (значения). Прокат в металлургии продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката … Википедия
Металлопрокат — Прокат в металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. Содержание 1 Сортамент проката 2 Типы обработки поверхности проката 3 См. т … Википедия
среднесортный прокат — [medium bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили среднего размера: круглые диаметром 32 75 мм, квадратные со стороной 32 65 мм и шестигранная (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой… … Энциклопедический словарь по металлургии
мелкосортный прокат — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатанные простые и фасонные профили мелкого размера: круглая сталь диаметром 10 30 мм, квадратная сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с… … Энциклопедический словарь по металлургии
ПРОКАТ МЕЛКОСОРТНЫЙ — [light sections, merchant bars, small bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной… … Металлургический словарь
ПРОКАТ СРЕДНЕСОРТНЫЙ — [medium bars & sections] горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее… … Металлургический словарь
прокат мелкосортный — Горячекатаные простые и фасонные профили мелкого размера: круг, сталь диаметром 10 30 мм, квадрат, сталь со стороной 8 10 мм, периодический арматурный профиль № 6 28, угловая сталь с шириной полок 20 50 мм, швеллеры № 5 8, полосовая сталь шириной … Справочник технического переводчика
прокат среднесортный — Горячекатаные простые и фасонные профили среднего размера: круг диамеетром 32 75 мм, квадрат со стороной 32 65 мм и шестигранную (до № 70) сталь, периодический арматурный профиль № 32 60, двутавровые балки высотой менее 300 мм, швеллеры высотой… … Справочник технического переводчика
Виды арматуры — Термины рубрики: Виды арматуры Анкерная арматура Анкеровка арматуры Арматура Арматура А3, сталь 35гс Арматура … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ширина — 3.11 ширина (width): Размер самой длинной кромки карты. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15457 1 2006: Карты идентификационные. Карты тонкие гибкие. Часть 1. Физические характеристики … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации