CC BY
13
УДК 539.42:624.012
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. АНКЕР СТАЛЬНОЙ ФИБРЫ
Хегай О.Н., Хегай А.О.
Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан
REINFORCED CONCRETE STRUCTURES. ANCHOR steel fiber
Khegay O.N., Khegay A.O.
Khakas State University, Abakan
Стальные фибры используются для армирования бетона, при этом многие характеристики бетона улучшаются. Описывается устройство для получения стальных фибр цилиндрической формы. Устройство позволяет получить фибры с анкерами на концах.
Ключевые слова: Стальная фибра, анкер.
Steel fibers are used for reinforcement of concrete, with the improvement of many characteristics of concrete. An apparatus for producing a cylindrical shaped steel fibers is described. The device allows you to get fiber from Anke-set at the ends.
Key words: steel fiber, anchor.
Стальная фибра для армирования бетона применяется с начала 20 века. Бетон армированный фиброй имеет ряд преимуществ по отношению к обычному бетону. Фибровое армирование приводит к увеличению прочности бетона на сжатие, растяжение, к повышеннию трещиностойкости, увеличению сопротивления к истираемости, повышению ударостойкости и т.д.
Стальная фибра для армирования бетона представляет собой отрезок проволоки (цилиндр) длиной 20-100 мм, диаметром 0,2-1,2 мм. Поверхность стальной фибры может быть гладкой или рифленой. Армирование бетона происходит в смесителе при его изготовлении. В смеситель добавляется фибра наряду с обычными компонентами для изготовления бетона. Получается фибробетон или дисперсно-армированный бетон.
Известно, что прочность железобетона зависит от прочности сцепления арматуры с бетоном. Сцепление, в свою очередь, зависит от типа поверхности армирующего элемента (гладкая, рифленая), от анкерных. Стальная фибра при изготовлении может иметь рифленую поверхность, что может быть не достаточно для использования ее по прочности. В этом случае при разрушении фибра выдергивается (недостаточно длины анкеровки) и прочностные характеристики фибробетона снижаются. Основном недостатком сцепления является отсутствие анкерных устройств на концах фибры.
Наличие анкера позволило бы использовать прочность фибры и как следствие повысить прочностные свойства фибробетона. В данной работе поставлена задача разработать установку для создания анкера на концах стальной фибры.
Известно устройство для гибки и резки проволоки, содержащее установленные на станине механизм подачи и гибки проволоки в виде зубчатой пары и механизм резки, выполненный в виде неподвижного дискового ножа со сквозными отверстиями
и подвижного ножа, выполненного в виде вращающегося диска с торцовыми ножами [1].
Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная конфигурацией гнутого профиля и наличием разных механизмов для гибки и резки В результате резки проволоки получаются заготовки цилиндрической формы, которые при их применении в качестве армирующих элементов недостаточно прочно анкеруются в теле бетона.
Техническое решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для резки проволоки на заготовки (фибры) (рис. 1) входит: бухтодержатель, механизм подачи проволоки в виде двух валков (один валок выполнен приводным), неподвижный нож (с направляющей для проволоки), подвижный нож (в виде цилиндра (рис. 2) и охватывающей его втулки). Подвижные ножи радиально установлены на диске. Толщина втулки, охватывающая подвижный нож больше толщины проволоки для заготовки фибры. Торец цилиндра (подвижного ножа) выступает по отношению к торцу втулки на величину, больше толщины проволоки. Толщина втулки составляет 1.0-1.5 от толщины проволоки. Торец подвижного ножа (цилиндра) выступает по отношению к торцу втулки на величину, равную 1.0-1.5 толщины проволоки.
Неподвижный нож выполнен со сквозным цилиндрическим отверстием. Ось вращения диска с подвижными ножами, расположена на уровне нижнего положения стенки этого отверстия на неподвижном ноже.
Фиг. 1
Рис.1. Общий вид устройства для резки проволоки на заготовки.
А-А
Б-Б
11
12
10
Рис. 2. Сечение А-А, Б-Б с рис.1.
Устройство для резки проволоки на заготовки (фибры) содержит бухтодержатель 1 (рис.1), механизм подачи проволоки в виде прижимного 2 и приводного 3 валков, неподвижный нож 4. Неподвижный нож представляет собой цилиндр со сквозным цилиндрическим отверстием 5. Неподвижный нож 4 взаимодействует с подвижным ножом. Подвижный нож выполнен в виде цилиндра 6. Подвижный нож 6 вставлен во втулку 7. Толщина втулки 7 составляет 1,0-1,5 от толщины проволоки 9, торец подвижного ножа 6 (цилиндра) выступает по отношению к торцу втулки 7 на величину, равную 1,0-1,5 от толщины проволоки 9.
Подвижный нож радиально установлен на консоли диска 8. Диск 8 и подающий валок кинематически связаны с электродвигателем (на рис.1 условно не показан). Ось вращения диска 8 перпендикулярна оси проволоки 9 и расположена на уровне низа стенки отверстия 5 в неподвижном ноже 4. Неподвижный нож 4 закреплен на опоре 10, а подвижный - на диске 8 при помощи болтов 11, 12. Количество устанавливаемых подвижных ножей зависит от требуемой длины заготовки (фибры).
Устройство работает следующим образом. Проволока 9 из бухтодержателя 1 поступает в механизм подачи, в котором при помощи прижимного 2 и приводного 3 валков она следует в цилиндрическое отверстие 5 неподвижного ножа 4. На выходе из отверстия 5 проволока 9 загибается торцевой частью первого подвижного ножа (цилиндра) 6 (рис. 3, а), так как торец ножа движется по касательной по отношению к загибаемому концу проволоки. Таким образом образуется анкер с одной стороны заготовки (фибры).
а - схема расположения ножей при образовании анкера на одном конце заготовки; б - то же, при образовании анкера на другом конце заготовки; в - то же, при отрезании заготовки.
Далее по мере вращения приводного и прижимного валков 2 и 3 проволока 9 выдвигается из отверстия 5. При этом диск 8 вращается, так как его привод кинематически связан с приводным валком 3. Выдвинутая проволока 9 касается втулки 7 второго подвижного ножа 6. Проволока 9 загибается втулкой 7, так как толщина втулки 7 составляет 1,0-1,5 от толщины проволоки 9, и торец подвижного ножа 6 (цилиндра) выступает по отношению к торцу втулки 7 на величину, равную 1,01,5 от толщины проволоки 9 (рис. 3, б). Загиб проволоки 9 происходит, так как между торцом неподвижного ножа 4 и торцом втулки 7 имеется зазор, соответствующий выступающей части цилиндра 6 (рис. 3, б). Таким образом образуется анкер с другой стороны заготовки (фибры).
Затем нижняя кромка второго подвижного ножа (цилиндра) 6 производит отрезание проволоки (рис. 3, в). В результате получается заготовка (фибра) с загнутыми концами. Далее цикл резки с одновременным загибом концов повторяется.
Для получения одинаковых сгибов на концах заготовки [-образной формы необходимо, чтобы толщина втулки 7 составляла 1.0-1.5 от толщины проволоки, а выступающая относительно торца втулки 7 часть цилиндра 6 составляла 1.0-1.5 от толщины проволоки. При значениях упомянутых величин, меньших нижнего предела или больших верхнего предела, происходит либо отрезание без загиба конца, либо нарушается геометрическая форма заготовки (фибры.).
Таким образом данное устройство позволяет получить фибру с двумя анкерами на концах. Применение фибр с анкерами на концах позволит увеличить прочностные характеристики бетона и железобетона.
Библиографический список
1. Устройство длягибки и резки проволоки: а.с. СССР №400400 В21 F 11/00. /И.В. Ходарев, М.М. Богер, Ю.М. Варго и Н.Н. Куликов.
2. Устройство для резки проволоки на заготовки. Патент № 2232067, кл. 7 B 23 D 25/02, B 21 F 11/00. /ОДХегай.
Bibliograficheskij spisok
1. Ustrojstvo dlya gibki i rezki provoloki: a.s. SSSR №400400 V21 F 11/00. /I.V. Hodarev, M.M. Boger, YU.M. Vargo i N.N. Kulikov.
2. Ustrojstvo dlya rezki provoloki na zagotovki. Patent № 2232067, kl. 7 B 23 D 25/02, B 21 F 11/00. /O,N.Hegaj.
Хегай Олег Николаевич, к.т.н., доц. кафедры «Городское строительство и хозяйство» Института информационных технологий и инженерного образования Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова^!^!: [email protected]
Khegay Oleg Nikolaevich, Candidate of Technical Sciences, assistant professor Department of "Urban Construction and Management" of the Institute of Information Technology and Engineering Education, Khakas State University
Хегай Алексей Олегович, к.т.н., доц. кафедры «Строительные конструкции» строительного факультета СПбГАСУ (Санкт-Петербургский Архитектурно строительный университет). E-mail: [email protected].
Khegay Aleksey Olegovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of "Building constructions» Civil Engineering Faculty of SPbGASU (St. Petersburg Architectural Construction University) E-mail: [email protected].
УДК 624.07
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ СРЕЗА
Хегай М.О.,Хегай А.О., Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, Абакан Санкт-Петербургский Архитектурно строительный университет, Санкт-
Петербург
EXPERIMENTAL STUDIES OF FIBER CONCRETE ELEMENTS WITH CUTTING ACTION
Khegay M.O., KhegayA.O. Education Khakas State University, Abakan St. Petersburg Architectural Construction University
В статье изучено влияние процента фибрового армирования на несущую способность фиброжелезобетонных конструкций при действии среза. В результате проведенных исследований получена эмпирическая зависимость прочности при действии среза для фибробетона при разном проценте фибрового армирования.
Ключевые слова: бетон, фибробетон, фиброжелезобетон, срез, фибра.
