Арматурна сітка для залізобетону

1. Арматурна сітка для залізобетону, що складається із перехрещених під прямим кутом і зварених між собою у точках перехрещення поздовжніх і поперечних прутків, і має на кожному краї два крайові поздовжні прутки, причому частини поперечних прутків, що виступають за крайові поздовжні прутки, у площині сітки у формі петлі відігнуті назад до крайових поздовжніх прутків і приварені до них, яка відрізняється тим, що поздовжні прутки (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1) розміщені один від одного на однаковій міжосьовій відстані (а) і мають однакові площі (F) поперечного перерізу, а також тим, що арматурна сітка (1) на обох поздовжніх сторонах має крайові зони (R), утворені кожна парою паралельних крайових поздовжніх прутків (З, 4), розміщених один від одного на міжосьовій відстані (с), яка менша ніж міжосьова відстань (а) між поздовжніми прутками (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1), і на міжосьовій відстані (b) між внутрішнім крайовим поздовжнім прутком (3) і сусіднім поздовжнім прутком (2) центральної зони (Z), яка більша ніж міжосьова відстань (а) між поздовжніми прутками (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1), а також крайовими петлями (7), а також тим, що арматурна сітка (1) є частиною типової програми, в якій загальна ширина (В) усіх арматурних сіток (1) типової програми є сталою, обидві крайові зони (R) усіх арматурних сіток (1) типової програми викона 2 (19) 1 3 76965 4 7. Арматурна сітка за одним із пп.1-6, яка відрізняється тим, що площі (f) поперечних перерізів обох крайових поздовжніх прутків (3, 4) на кожному краю сітки менші, ніж площі (F) поперечних перерізів поздовжніх прутків (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1) або такі ж, як і площі (F) поперечних перерізів поздовжніх прутків (2). 8. Арматурна сітка за одним із пп.1-7, яка відрізняється тим, що площі (h) поперечних перерізів поперечних прутків (5) менші, ніж площі (F) поперечних перерізів поздовжніх прутків (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1) або такі ж, як і площі (F) поперечних перерізів поздовжніх прутків (2). 9. Арматурна сітка за одним із пп.1-8, яка відрізняється тим, що центральна зона (Z) арматурної сітки (1) має прямокутні вічка (10), причому міжосьові відстані (е) між поперечними прутками (5) більші, ніж міжосьові відстані (а) між поздовжніми прутками (2) у центральній зоні (Z) арматурної сітки (1). 10. Арматурна сітка за одним із пп.1-5, яка відрізняється тим, що центральна зона (Z) арматурної сітки (1) має квадратні вічка (11). 11. Арматурна сітка за одним із пп.1-10, яка відрізняється тим, що для досягнення економного укладання арматурних сіток (1) поперечний переріз сталі у зоні перекриття сусідніх арматурних сіток (1) приблизно дорівнює поперечному перерізу сталі у центральній зоні (Z) арматурних сіток (1). Винахід стосується арматурної сітки для залізобетону, що складається із перехрещених під прямим кутом і зварених між собою у точках перехрещення поздовжніх і поперечних прутків, причому частини поперечних прутків, що виступають за крайові поздовжні прутки, у площині сітки у формі петлі відігнуті назад до крайових поздовжніх прутків і приварені до них. Арматурна сітка вказаного вище роду служить для армування плоских несучих конструкцій, які мають витримувати зусилля у двох взаємно перпендикулярних напрямках, тобто у поздовжньому і поперечному напрямках відповідно до перехрещених груп прутків арматурної сітки. Відома велика кількість різних конструктивних виконань арматурних сіток, призначених для якомога кращого узгодження з великою різноманітністю плоских несучих конструкцій, що підлягають армуванню і мають різні розміри, і передовсім з різними, співвіднесеними з напрямками армування поперечними перерізами сталі. Оскільки залізобетонні елементи, що підлягають армуванню, як правило, мають більшу ширину, ніж арматурні сітки, арматурні сітки мають бути укладені одна поряд з іншою з перекриттям. При цьому для забезпечення передачі зусилля від однієї арматурної сітки до іншої необхідні певні мінімальні перекриття. Із [опису патенту РЕ 973 001] відома так звана економна на краях сітка, в якій для уникнення надлишкового скопичення сталі у зоні перекриття у обох крайових поздовжніх зонах щонайменше два крайні поздовжні прути мають приблизно удвічі менший поперечний переріз, ніж прути центральної зони сітки. Відстань між усіма поздовжніми прутами по всій ширині арматурної сітки однакова. Ця економна на краях арматурна сітка не має зігнутих петлею поперечних прутів і не може скористатися перевагами арматурної сітки вказаного вище роду. Із [РЕ-А1–1484116] відома програма виготовлення арматурних сіток для залізобетону, в якій з метою значного зменшення кількості різних типорозмірів прутів, використовуваних для виконання усієї програми, а також з метою уникнення вигото влення арматурних сіток різної ширини, окремі серії програми виконані із арматурних сіток однакової ширини, а усі сітки однієї серії виконані із прутів, які принаймні у внутрішній зоні сіток мають однаковий діаметр. При цьому в межах кожної серії від типу до типу сітки кількість прутів різна, а для всіх серій ширина внутрішньої зони окремих арматурних сіток, на якій розподілені прути, постійна. Виготовлені за цією програмою сітки також не мають зігнутих петлею поперечних прутів, тому ця програма також не може використати переваг арматурних сіток вказаного вище роду. Із [АТ-В-377564] і пов'язаних з ним додаткових [патентів АТ-В-381540 і АТ-В-381542] відоме армування вказаного вище роду, при якому відстань між двома зовнішніми поздовжніми елементами, так званими крайовими поздовжніми елементами, на кожному краю сітки менша, ніж відстань між рештою поздовжніх елементів, а на кожному краю сітки петлеподібно відігнуті назад частини поперечних прутів приварені до одного із двох крайових поздовжніх елементів, переважно до зовнішнього, або до обох крайових поздовжніх елементів. При цьому відстань між двома крайовими поздовжніми елементами значно менша, ніж відстань між рештою поздовжніх елементів. Відстань між внутрішнім крайовим поздовжнім елементом і сусіднім з ним поздовжнім елементом внутрішньої зони арматурної сітки більша, ніж рівномірна відстань між поздовжніми елементами внутрішньої зони. Крім того, обидва крайові поздовжні елементи мають меншу площу поперечного перерізу, ніж решта поздовжніх елементів внутрішньої зони арматурної сітки. Стосовно цих арматурних сіток не розкривається підхід для утворення програми виготовлення арматурних сіток. Для виготовлення арматурних сіток все частіше використовують гарячекатаний, покращений за рахунок прокатного нагрівання матеріал, що має високу пластичність і, до того ж, може бути виготовлений дуже економно, оскільки не потрібна технологічна операція холодного формування. Цей матеріал виготовляється відповідно до стандарту з цілочисловими значеннями діаметрів. 5 Задачею винаходу є уникнення недоліків відомих арматурних сіток і розробка арматурної сітки вказаного вище роду, яка, з одного боку, може бути виготовлена як економна на краях сітка із використанням гарячекатаного матеріалу з цілочисловими значеннями діаметрів особливо економно, тобто із залученням якомога меншої кількості градацій діаметрів, і, з іншого боку, в рамках програми виготовлення арматурних сіток забезпечує якомога менший крок зміни номінальних значень загальної площі поперечного перерізу по ширині сітки для вирішення усіх армувальних задач при виготовленні площинних залізобетонних конструктивних елементів. Відповідна винаходові арматурна сітка відрізняється тим, що відстань між поздовжніми прутками, розміщеними у центральній зоні, стала, і вказані поздовжні прутки мають однакову площу поперечного перерізу, а також тим, що арматурна сітка по обидва поздовжні боки має крайові зони, що містять два паралельні крайові поздовжні прутки, відстань між якими, як відомо, менша, ніж відстань між поздовжніми прутками в центральній зоні арматурної сітки, відстань між внутрішнім крайовим поздовжнім прутком і сусіднім поздовжнім прутком центральної зони, як відомо, більша, ніж відстань між поздовжніми прутками центральної зони арматурної сітки, а також крайові петлі. Згідно з іншою ознакою винаходу поздовжні прутки, крайові поздовжні прутки і поперечні прутки виконані із гарячекатаного матеріалу з високою пластичністю і мають цілочислові значення діаметрів. У відповідній винаходові арматурній сітці площа поперечного перерізу обох крайових поздовжніх прутків кожного краю сітки менша, ніж площа поперечного перерізу поздовжніх прутків центральної зони сітки або така ж, як площа поперечного перерізу поздовжніх прутків. Винахід стосується також типової програми, що складається із кількох серій арматурних сіток, яка, відрізняється тим, що загальна ширина усіх арматурних сіток типової програми постійна, що обидві крайові зони усіх арматурних сіток типової програми виконані однаково і мають постійну відстань між двома крайовими поздовжніми прутками, що кількість поздовжніх прутків у центральній зоні арматурної сітки в межах серії з ростом загального поперечного перерізу сталі у центральній зоні арматурної сітки цілочисловими кроками зростає, а міжосьова відстань в такій же мірі зменшується, а також тим, що необхідні значення загальної площі поперечних перерізів арматурних сіток типової програми досягаються мінімальною кількістю цілочислових значень діаметрів поздовжніх, крайових поздовжніх і поперечних прутків. Інші ознаки і переваги винаходу детальніше пояснюються далі на прикладі виконання з посиланнями на креслення. На них схематично зображено: Фіг.1 - арматурна сітка згідно з винаходом з прямокутними вічками у центральній зоні, Фіг.2. арматурна сітка згідно з винаходом з квадратними вічками у центральній зоні. Зображені на Фіг.1 і 2 відповідні винаходові арматурні сітки 1 складаються із центральної зони 76965 6 Z і крайових зон R по обидва боки від центральної зони Z. Арматурна сітка 1 містить в центральній зоні Z паралельні поздовжні прутки 2, а в кожній з крайових зон R - внутрішній крайовий поздовжній пруток 3 і зовнішній крайовий поздовжній пруток 4, орієнтовані паралельно один до іншого і паралельно до решти поздовжніх прутків 2. Поздовжні прутки 2 розміщені один від іншого на однаковій міжосьовій відстані а (так званий поздовжній крок), причому міжосьова відстань а вимірюється від середини прутка до середини прутка. Під прямим кутом до поздовжніх прутків 2 і до крайових поздовжніх прутків 3, 4 орієнтовані паралельні поперечні прутки 5, які у точках перетину сітки приварені до поздовжніх прутків 2 і до крайових поздовжніх прутків 3, 4. Поперечні прутки 5 розміщені один від іншого на однаковій міжосьовій відстані є (так званий поперечний крок). Крайові поздовжні прутки 3, 4 розміщені один від іншого на міжосьовій відстані с, значно меншій, ніж міжосьова відстань а між поздовжніми прутками 2 у центральній зоні 2, внаслідок чого крайові поздовжні прутки 3, 4 утворюють пару крайових поздовжніх прутків. Міжосьова відстань с становить переважно 50мм, одначе в рамках винаходу може становити від 20мм до 50мм. Завдяки такій малій міжосьовій відстані с між крайовими поздовжніми прутками 3, 4 при використанні кількох арматурних сіток для суцільного армування великих залізобетонних конструктивних елементів ділянка, вздовж якої з'єднуються з перекриттям поперечні прутки 5 двох сусідніх арматурних сіток, вкорочується і таким чином економиться матеріал поперечних прутків. Внутрішні крайові поздовжні прутки 3 розміщені відносно сусідніх поздовжніх прутків 2 на міжосьовій відстані b, більшій, ніж міжосьова відстань а між поздовжніми прутками 2 у центральній зоні Z. Завдяки такій конструкції арматурної сітки 1 при армуванні великих залізобетонних конструктивних елементів з використанням кількох розміщених в ряд арматурних сіток, взаємно перекритих бічними ділянками, що утворюють несуче з'єднання, забезпечується приблизно рівномірний розподіл загальної площі поперечного перерізу сталі по всій армованій поверхні; площа поперечного перерізу сталі у зоні перекриття майже дорівнює площі поперечного перерізу сталі у центральній зоні Z арматурної сітки 1. Усувається надмірне скопичення матеріалу у зоні перекриття, завдяки чому економиться матеріал і повністю використовується ефект економії матеріалу на краях. Одначе в рамках винаходу міжосьова відстань b може дорівнювати також міжосьовій відстані а між поздовжніми прутками 2 у центральній зоні Z. Рекомендоване мінімальне перекриття у зоні з'єднання становить 200мм. Для всіх відповідних винаходові арматурних сіток 1 міжосьова відстань b вибирається рівною 200мм, оскільки, з одного боку, має бути досягнутий ефект економії матеріалу на краю і, з іншого боку, має бути забезпечене не скопичення поздовжніх прутків, а якомога більш рівномірний розподіл поздовжніх прутів у зоні перекриття. Виступаючі над зовнішнім крайовим поздовжнім прутком 4 кінці поперечних прутків 5 на кожно 7 му боці сітки відігнуті у формі крайової петлі 7 симетрично відносно поздовжньої осі арматурної сітки 1 і у точках 8 перехрещення приварені до відповідних зовнішніх крайових прутків 4. В рамках винаходу можна також відгинати крайової петлі 7 на кожному боці сітки у протилежних напрямках. Крім того, в рамках винаходу можна також крайові петлі 7 доводити до внутрішнього крайового прутка 3 і додатково приварити у точці 9 перехрещення до цього крайового прутка 3. Діаметр крайової петлі 7 вибирають таким, щоб при вбудовуванні в залізобетон не перевищувалося допустиме стиснення бетону в зоні кривизни крайової петлі 7. Відстань d від зовнішнього краю петлі до середини зовнішнього крайового прутка 4 становить переважно 50мм, одначе має становити не менше, ніж 4-6 діаметрів поперечного прутка 5. Завдяки формуванню крайових петель 7 у поєднанні з густішим розміщенням крайових поздовжніх прутків 3' 4, у зоні перекриття двох арматурних сіток 1 обидві точки зварювання розміщеної перед петлею частини кожного поперечного прутка з обома крайовими поздовжніми прутками 3, 4 внаслідок невеликої відстані с між ними майже рівномірно беруть участь у передачі зусилля, завдяки чому зменшується навантаження на кожну точку зварювання. Крім того, крайові петлі 7 покращують прикріплення арматурних сіток у зоні перекриття і забезпечують невелику ширину зони перекриття. Завдяки тому, що крайові петлі 7 дозволяють дуже добре бачити положення країв кількох з'єднаних між собою арматурних сіток 1, можна дуже точно визначати дійсні розміри зон перекриття і легко контролювати розміщення арматурних сіток на будівельному майданчику. У прикладі виконання згідно з Фіг.1 у центральній зоні Z міжосьова відстань в між поперечними прутками 5 більша, ніж міжосьова відстань а між поздовжніми прутками 2, внаслідок чого у цьому прикладі виконання поздовжні прутки 2 і поперечні прутки 5 у центральній зоні Z арматурної сітки 1 утворюють вічка 10 прямокутної форми. При цьому поперечний крок e більший, ніж поздовжній крок а. Другий, зображений на Фіг.2 приклад виконання арматурної сітки 1, відрізняється від першого прикладу виконання тим, що у центральній зоні Z міжосьова відстань e між поперечними прутками 5 дорівнює міжосьовій відстані а між поздовжніми прутками 2, завдяки чому у центральній зоні 2 поздовжні прутки 2 і поперечні прутки 5 арматурної сітки 1 утворюють квадратні вічка 11. Сума всіх міжосьових відстаней а, b і с, а також висот d петель 7 утворює загальну ширину В арматурної сітки 1. Зазвичай ширина арматурної сітки вибирається відповідною якомога меншій кількості стандартних розмірів, причому загальна ширина 2400мм, узгоджена із завантажувальною шириною транспортних засобів, прийнята у всьому світі як економічно особливо доцільний стандарт. На основі цього стандарту відповідні винаходові арматурні сітки 1 мають сталу загальну ширину В=2400мм. На основі сталих міжосьових відстаней с=50мм, сталих міжосьових відстаней b=200мм, і сталих висот петель d=200мм отримується стала ширина 300мм крайової зони R, в результаті чого 76965 8 центральна зона Z арматурної сітки 1 має сталу ширину 1800мм. В рамках винаходу діаметр крайових поздовжніх прутків 3, 4 менший або максимум дорівнює діаметру поздовжніх прутків 2 у центральній зоні Z, внаслідок чого площа f поперечного перерізу крайових прутків 3, 4 менша або дорівнює площі F поперечного перерізу поздовжніх пруткір 2 в центральній зоні Z арматурної сітки 1. Завдяки цьому рішенню усувається скопичення сталі у зоні перекриття двох арматурних сіток 1. В рамках винаходу діаметри поперечних прутків 5 вибираються меншими або максимум такими ж, як і діаметри поздовжніх прутків 2 у центральній зоні Z, внаслідок чого площа h поперечного перерізу поперечного прутка 5 менша або дорівнює площі поперечного перерізу поздовжнього прутка 2 у центральній зоні Z арматурної сітки 1. Арматурні сітки можуть мати довільну довжину L, причому перевага надається стандартним значенням довжини з метровим кроком. Розповсюджене значення довжини сітки становить 6м, тому в разі прямокутних вічок 10 відповідне стандарту значення поперечного кроку e становить 400, 330 і 200мм. З метою підвищення зчеплення арматурної сітки в бетоні поверхня прутків 2, 3, 4, 5 переважно покрита ребрами. Усі прутки 2, 3, 4, 5 відповідної винаходові арматурної сітки 1 виготовлені із гарячекатаного матеріалу з високою пластичністю, яка досягається шляхом обробки гарячекатаного матеріалу при прокатному нагріванні. В рамках винаходу високу пластичність можна отримати також шляхом мікролегування матеріалу. Гарячекатаний матеріал відповідно до стандарту виготовляється з цілочисловими значеннями діаметрів: 6, 8, 9. 10 і 12мм. В рамках винаходу всі прутки 2, 3, 4, 5 арматурної сітки 1 можуть бути виготовлені також із гарячекатаного матеріалу, який в ході окремої технологічної операції додатково зазнає холодного деформування і завдяки цьому отримує кращі механіко-технологічні властивості. Холодне деформування полягає переважно у розтягуванні гарячекатаного матеріалу. В рамках винаходу холодне деформування альтернативно може полягати у холодному нагартовуванні шляхом вальцювання і/або витяжки. При такому способі виготовлення прутки перед холодним деформуванням звільняють від окалини, завдяки чому зварювання здійснюється без перешкод. Альтернативно холодне деформування може полягати у розтягуванні гарячекатаного матеріалу. При цьому способі виготовлення пруток перед розтягуванням не звільняють від окалини, оскільки крихкий шар окалини під час технологічного процесу розтягування тріскається і обсипається. І при цьому способі виготовлення шар окалини, яка заважає при зварюванні прутків, видаляється. Для якомога більш економного виготовлення програми із різних типів арматурних сіток відповідно до ідеї винаходу з одного боку виготовляють лише типи сіток зі сталою загальною шириною В, зі сталими по ширині і ідентично виконаними крайовими зонами R і, таким чином, зі сталою по ши 9 рині центральною зоною Z з виключним використанням гарячекатаного прутового матеріалу, що має стандартні, вказані вище цілочислові значення діаметрів, і, з іншого боку, для досягнення затребуваного споживачем, якомога меншого кроку зміни загальної площі поперечного перерізу в арматурних сітках різних типів, поздовжні прутки 2 у центральній зоні Z арматурної сітки 1 розподіляють рівномірно, а міжосьові відстані а вибирають з відповідним кроком. При загальній ширині арматурної сітки В=2400мм особливо доцільними виявилися такі параметри сітки: міжосьова відстань b=200мм, міжосьова відстань с=50мм і висота петлі d=50мм, в результаті чого ширина центральної зони становить Z=1800мм, а оптимальні значення міжосьової відстані а утворюють такий ряд: 100мм, 120мм, 150мм, 180мм, 200мм. Для виконання більшості армувальних задач достатнім є головний ряд, що містить такі вибрані значення: а=100; 150; 200мм. Зміна міжосьової відстані а для розміщення поздовжніх прутків у цьому головному ряді здійснюється з кроком 50мм, який оптимально узгоджується з найбільш використовуваними змінами кроку звичайних зварювальних установок. В принципі в рамках винаходу у цьому прикладі могли б бути вибрані також і менші чи більші кроки, які, однак, не мали б ні статичного, ні технологічного смислу. В рамках винаходу при інших значеннях загальної ширини В і/або інших значеннях відстані b вибираються інші оптимальні ряди для розподілення поздовжніх прутків, причому часто має бути вирішений компроміс між оптимальним, економічним виготовленням і статичними вимогами до програми типів арматурних сіток. Шляхом оформлення арматурної сітки 1 відповідно до винаходу і дотримання оптимальної дискретності поздовжнього кроку а при сталій загальній ширині В сітки 1 і дотриманні сталого виконання лівої і правої крайових зон R можливе створення програми типів арматурних сіток, яка обходиться мінімальною кількістю значень діаметрів поздовжніх прутків; зокрема в кожному разі є можливим використання лише цілочислових значень діаметрів поздовжніх прутків з метою забезпечення бажаної дискретності значень сумарного 76965 10 поперечного перерізу сталі в межах програми типів сіток. Виготовлення відповідної винаходові арматурної сітки 1 здійснюють у багатоточкових зварювальних установках, діючих за методом електричного опору. Поздовжні прутки 2, 3, 4 в рамках винаходу можуть подаватися на зварювальну установку у формі попередньо підготовлених прямих заготовок або у формі нескінченного прута. Поперечні прутки 5 подаються від нескінченного прута, який - в залежності від діаметра і властивостей матеріалу може поставлятися у вигляді котушки або кільцеподібних мотків чи кілець. Вихідний матеріал вирівнюють і подають до зварювальної машини. В рамках винаходу можна також спочатку вирівнювати вихідний матеріал, нарізати по довжині, а потім у вигляді поперечних прутків подавати на зварювальну машину. Самозрозуміло, що представлений приклад виконання в рамках загальної ідеї винаходу може бути модифікований різноманітним чином, зокрема в частині виконання арматурної сітки; так, в рамках винаходу для оформлення центральної зони Z арматурної сітки 1 замість одиночних прутків можуть бути використані також подвійні прутки. Крім того, в рамках винаходу поздовжні і крайові поздовжні прутки 2; 3; 4 арматурної сітки 1 можуть бути виготовлені із гарячекатаного матеріалу без додаткової холодної деформації, тоді як поперечні прутки 5 виготовляють із гарячекатаного матеріалу, який у ході додаткової технологічної операції піддають холодному деформуванню. Холодне деформування може полягати у нагартовуванні шляхом вальцювання і/або витяжки або у розтягуванні. Крім того, в рамках винаходу поперечні прутки 5 відповідної винаходові арматурної сітки 1 можуть бути виготовлені із гарячекатаного матеріалу без додаткового холодного деформування, тоді як поздовжні і крайові поздовжні прутки 2; 3; 4 виготовлені із гарячекатаного матеріалу, який у ході додаткової технологічної операції піддають холодному деформуванню. І в цьому разі холодне деформування може полягати у нагартовуванні шляхом вальцювання і/або витяжки або у розтягуванні. 11 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 76965 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601