Спосіб з’єднання арматурних стержнів періодичного профілю та пристрій для його реалізації

Винахід відноситься до елементів будівельних конструкцій, зокрема до арматури (наприклад, стальної, профільованої для бетону) і може бути використаний для виготовлення залізобетонних елементів конструкцій. Відомий спосіб з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю, в якому арматурні стержні орієнтують відносно гільзи, фіксують та обтискують [S. Kus, J. Lukaczinski. Zacickane zlaza tulejowe pretow zbroenia / Inzynieria і budownictwo, № 10, 1992, с. 363-366]. Однак, цей спосіб не забезпечує достатньої надійності з'єднання в умовах статичного і циклічного навантаження, оскільки в місцях контакту ребер арматурних стержнів з матеріалом гільзи виникають контактні напруження, які перевищують границю точіння матеріалу не тільки гільзи, але й стержня, що приводить до появи мікротріщин і може стати причиною руйнування з'єднання в процесі експлуатації. Крім цього, спосіб передбачає орієнтування тільки за поздовжніми ребрами арматурних стержнів та обтискання за один захід з використанням одночасно до 10 пар пуансонів однакової довжини з гладкою робочою поверхнею. Відомий пристрій для з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю, що містить корпус, суміщений з силовим циліндром, в якому розташований поршень зі штоком із закріпленою на ньому однією половиною пуансона, а друга його половина встановлена на фіксуючій опорі. [S. Kus, J. Lukaczinski. Zacickane zlaza tulejowe pretow zbroenia / Inzynieria і budownictwo, № 10, 1992, с. 363-366]. Але при обтисканні гільзи пуансоном з гладкою робочою поверхнею в місцях контакту ребер стержнів з матеріалом гільзи виникають значні напруження, внаслідок чого в з'єднанні зароджуються мікротріщини, що знижує надійність його роботи в умовах статичного і циклічного навантаження. В основу винаходу поставлено задачу створити спосіб з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю та пристрій для його здійснення, в якому нове виконання відомих операцій і введення нових елементів забезпечили би зменшення контактних напружень, попередили зародження мікротріщин, що дозволить підвищити надійність з'єднання в умовах ста тичного і циклічного навантаження. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю арматурні стержні орієнтують відносно гільзи, фіксують та обтискують, згідно з винаходом, арматурні стержні додатково орієнтують до збігання їх профілів з профілем обтискного елемента, обтискують профільним пуансоном до заповнення міжреберного простору арматурних стержнів матеріалом гільзи, а потім дотискують до вирівнювання напружено-деформованого стану, з'єднання. Це дозволяє зменшити напруження і пластичні деформації у з'єднанні, що підвищує його надійність. Поставлене завдання вирішується також тим, що в пристрої для з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю, що містить корпус, суміщений з силовим циліндром, в якому розташовані поршень зі штоком із закріпленою на ньому однією половиною пуансона, а друга його половина встановлена на фіксуючій опорі, згідно з винаходом, корпус виконаний суміщеним з опорами, в яких встановлено цанги, причому робочі поверхні пуансонів і цанг виконані з періодичним профілем, який відповідає профілю з’єднуваних арматурних стержнів. Таке їх виконання забезпечує не тільки орієнтацію стержнів у горизонтальному, радіальному і кутовому напрямках, а й повний збіг їх профілів, що при заявленому виконанні робочих поверхонь пуансонів забезпечує таке обтискання гільзи, при якому матеріал гільзи спочатку заповнює міжреберний простір, а подальше збільшення зусилля стискання по всій поверхні гільзи вирівнює напружено-деформований стан, що підвищує надійність його роботи в умовах статичного і циклічного навантаження. На фіг.1 схематично зображено пристрій для з'єднання арматурних стержнів. На фіг.2 показано схему опресування стержнів гільзою, а на фіг. 3 зображено діаграму опресування стержнів "зусилля-деформація", де: 1. Корпус 2. силовий циліндр, 3. поршень, 4. шток, 5. одна половина пуансона, 6. фіксуюча опора, 7. друга половина пуансона 8. цанги, 9. опора, 10. гільза, 11 арматурні стержні. Спосіб з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю здійснюється так. Орієнтують арматурні стержні 11 відносно гільзи 10 в горизонтальному, радіальному і кутовому напрямках, а також відносно пуансонів 5, 7 до збігання їх профілів, за допомогою цанг 8. Після цього гільзу 10 спочатку обтискують пуансонами 5, 7 до заповнення міжреберного простору арматурних стержнів 11 матеріалом гільзи, а потім - до вирівнювання напружено-деформованого стану з'єднання. Пристрій для з'єднання арматурних стержнів періодичного профілю складається з корпуса 1, суміщеного з силовим циліндром 2, в якому розташовані поршень 3 зі штоком 4. На останньому закріплена одна половина пуансона 5. На фіксуючій опорі 6 встановлена друга половина пуансона 7. В опорах 9 розташовані цанги 8. Робочі поверхні цанг 8 та пуансонів 5 і 7 виконані таким чином, що відповідають профілю арматурних стержнів 11. Пристрій працює так. На пуансон 7 встановлюють гільзу 10. У цангах 8 орієнтують і фіксують арматурні стержні 11 до збігання їх профілів з профілем пуансонів 5 і 7, їх кінці встановлюють в гільзу 10 з радіальним зазором і фіксують за допомогою цанг 8. Після цього включають силову установку і зусилля стискання передається через пуансон на гільзу. Відбувається її обтискання. На двокоординатному самописці реєструють діаграму "зусилля стискання Р - переміщення пуансона f (фіг.3). Спочатку зусилля стискання збільшується до величини P1, що залежить від матеріалу гільзи і його фізико-механічних характеристик. При цьому гільза деформується і її матеріал заповнює міжреберний простір арматурних стержнів. Подальше збільшення стискуючого зусилля деформує матеріал гільзи по всьому об'єму і гільза обтискується по всій поверхні. Про це свідчить перегин лінії на діаграмі. Збільшення зусилля стискання до Р2 = 1,3.Р1 забезпечує надійність з'єднання.