PL209548B1 - Pręt do zbrojenia betonu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pręt do zbrojenia betonu, czyli służący do wykonywania konstrukcji żelbetowych, mający zasadniczo gładki rdzeń o przekroju zasadniczo okrągłym i liczne występy na zewnętrznej powierzchni tego rdzenia, służące do zwiększania przyczepności betonu. Pręty tego rodzaju wykonywane są z kęsów w procesie walcowania stali na gorąco.

Jak powszechnie wiadomo dużą odporność betonu na ściskanie wykorzystuje się w konstrukcjach budowlanych narażonych na tego typu obciążenia, na przykład w dźwigarach, ścianach i kolumnach. Aby konstrukcji betonowej nadać również dostateczną wytrzymałość na rozciąganie i zginanie należy zbroić ją przy pomocy prętów, najczęściej stalowych. Pręty te umieszczane są w betonie przed jego związaniem, w odstępach i w liczbie odpowiedniej do masy betonu i wymaganej wytrzymałości konstrukcji.

Do zbrojenia mało odpowiedzialnych konstrukcji żelbetowych stosuje się zwykłe gładkie druty i prę ty stalowe. Znane są jednak również prę ty specjalnie przystosowane do wykonywania zbrojenia tzw. pręty zbrojeniowe karbowane. Mają one zasadniczo gładki rdzeń, o przekroju poprzecznym zasadniczo niezmiennym na całej długości pręta, na którym to rdzeniu znajdują się liczne występy, zwane czasem nadlewami, które radykalnie zwiększają przyczepność betonu do zbrojenia, a tym samym zwiększają wytrzymałość całej konstrukcji.

Pręty zbrojeniowe tego typu otrzymuje się z surowca stalowego poprzez jego stopienie i świeżenie, a następnie wytworzenie z tak przygotowanego materiału stalowych półwyrobów walcowniczych jakimi są kęsy płaskie. Gotowe pręty zbrojeniowe wykonuje się ze wspomnianych półwyrobów metodą walcowania na gorąco. W procesie tym stosuje się kęsy z ponacinanymi kanalikami o różnych kształtach, które w trakcie kolejnych etapów obróbki plastycznej wypełniają się, w wyniku czego uzyskuje się coraz mniejszy przekrój pręta i coraz większą jego długość. Proces walcowania prętów zbrojeniowych realizowany jest w sposób ciągły i zautomatyzowany, przy pełnej kontroli uzyskiwanego w każ dym etapie przekroju poprzecznego i poprzez przemienne stosowanie redukcji kwadratowo-romboidalnej i owalno-okrągłej. Ostatnie przejścia przez walce, decydujące o końcowej jakości produktu, wykonywane są w walcarkach zintegrowanych, zawierających po kilka par walców pionowych i poziomych. Wspomniane wystę py (nadlewy) są w odpowiedni sposób rozmieszczone na obwodzie okrągłego przekroju rdzenia pręta zbrojeniowego, dzięki czemu rzut przekroju pętla na płaszczyznę prostopadłą do osi podłużnej tego pręta jest figurą asymetryczną (nie okrągłą), w postaci ciągłej lub przerywanej powierzchni śrubowej.

Niedogodnością znanego stanu techniki jest deformacja wspomnianych występów dokonującego się w trakcie wykonywania operacji prostowania i cięcia prętów zbrojeniowych. W sytuacjach kiedy, w celu zwiększenia wydajności wymaganej przy racjonalizacji produkcji do prostowania lub gięcia prętów, stosuje się automatyczne giętarki, znane pręty zbrojeniowe ujawniają liczne wady, z których najważniejszą jest to, że zewnętrzny zarys występów pręta nie znajduje się na powierzchni walcowej. W efekcie pręty odkształcają się nieregularnie, powodując zacieranie się maszyn, a także uszkadzanie samych występów co pociąga za sobą zmniejszenie przyczepności betonu do zbrojenia.

Jednym ze sposobów eliminowania wad związanych z prostowaniem jest przewymiarowanie występów lub ewentualnie stosowanie nowych zarysów przekroju poprzecznego pręta. Sposoby te jednak opisane wyżej wady eliminują tylko częściowo.

Jednym z przykładów poszukiwania nowych zarysów przekroju pręta eliminujących opisane wyżej niedogodności jest pręt zbrojeniowy ujawniony w hiszpańskiej publikacji patentowej numer ES2024102. Przedstawione tam rozwiązanie dotyczy rdzenia, którego wskaźnik wytrzymałości na zginanie jest jednakowy lub prawie jednakowy w różnych osiach symetrii przekroju. Dodatkowo rzuty zewnętrznej powierzchni występów na płaszczyznę prostopadłą do wzdłużnej osi pręta mają zarys okrągły. Cechy te poprawiają warunki prostowania prętów ale nie likwidują całkowicie opisanego wyżej problemu, gdyż pozostaje konieczność przewymiarowania występów, co ma umożliwiać stykanie się ze sobą prętów w trakcie ich spawania.

Celem wynalazku było stworzenie pręta do zbrojenia betonu, który byłby możliwie całkowicie pozbawiony opisanych wyżej niedogodności.

Cel ten spełnia pręt do zbrojenia betonu według wynalazku, mający rdzeń o przekroju zasadniczo okrągłym i jednakowym na całej długości, oraz występy zwiększające przyczepność betonu do zbrojenia rozmieszczone na zewnętrznej powierzchni rdzenia i otrzymywane w procesie walcowania na gorąco. Pręt taki charakteryzuje się tym, że występy zwiększające przyczepność betonu stanowi

PL 209 548 B1 materiał pręta pozostający pomiędzy licznymi wklęsłościami powstającymi na powierzchni pręta w procesie walcowania na gorąco, przy czym wklęsłości te mają kształt równoległoboków i rozmieszczone są regularnie na zewnętrznej powierzchni pręta.

W jednym z wariantów wynalazku wklęsłoś ci powstające w procesie walcowania mają kształt prostokąta, a w szczególności kwadratu. W innym wariancie wynalazku wklęsłości powstające w procesie walcowania mają kształt romboidalny, zaś przynajmniej jeden występ zwiększający przyczepność betonu przebiega na powierzchni pręta wzdłuż ciągłej linii śrubowej.

W kolejnym wariancie wynalazku występy zwiększające przyczepność betonu mają postać przegród oddzielających od siebie wklęsłości powstające w procesie walcowania.

W kolejnym wariancie wynalazku wspomniane wyżej wklęsłości mają postać prostoką tów stykających się wierzchołkami, zaś występy zwiększające przyczepność betonu stanowią elementy wypukłe o kształcie podobnym do kształtu wspomnianych wklęsłości i rozmieszczone są na powierzchni pręta naprzemiennie z tymi wklęsłościami. W kolejnych wariantach wynalazku w każdym przekroju pręta na jego obwodzie znajdują się dwie, cztery lub sześć wklęsłości powstających w procesie walcowania.

Konstrukcja pręta według wynalazku radykalnie usprawnia proces prostowania prętów i ułatwia ich spawanie, a tym samym minimalizuje występujące przy takich operacjach problemy ze „stykaniem się prętów.

Wynalazek, w czterech optymalnych ale tylko przykładowych wariantach realizacji, został przedstawiony na rysunku, na którym fig.1 przedstawia w widoku perspektywicznym pierwszy wariant realizacji wynalazku, natomiast fig. 2 i fig. 3 przedstawiają ten wariant realizacji pręta odpowiednio w widoku z boku oraz jego w przekroju poprzecznym. Fig. 4 przedstawia w widoku perspektywicznym drugi wariant realizacji pręta według wynalazku, zaś fig. 5 i fig. 6 przedstawiają ten pręt odpowiednio w widoku z boku oraz jego przekrój poprzeczny. Fig. 7 przedstawia w widoku perspektywicznym trzeci wariant realizacji pręta według wynalazku, zaś fig. 8 i fig. 9 przedstawiają odpowiednio widok z boku tego pręta oraz jego przekrój poprzeczny. Fig. 10 przedstawia czwarty przykładowy wariant realizacji wynalazku, zaś fig. 11 i fig. 12 przedstawiają odpowiednio widok z boku i przekrój poprzeczny tego pręta.

Pręt 1 według wynalazku wykonywany jest w procesie obróbki plastycznej na gorąco metalowych kęsów. Gotowy pręt 1 ma rdzeń 2 o przekroju zasadniczo okrągłym i jednakowym na całej długości pręta, na którym to rdzeniu znajdują się występy 3, 4, 5, 10 zwiększające przyczepność zbrojenia do betonu. Zgodnie z wynalazkiem występy zwiększające przyczepność betonu 3, 4, 5, 10 stanowi materiał pręta i pozostający pomiędzy licznymi wklęsłościami 6, 7, 8, 9 powstającymi na powierzchni surowego pręta w procesie walcowania na gorąco. Wspomniane wklęsłości 6, 7, 8, 9 mają kształt równoległoboków i rozmieszczone są regularnie na zewnętrznej powierzchni pręta 1. Wklęsłości 6, 7, 8, 9 i występy 3, 4, 5,10 mogą być na powierzchni pręta 1 rozlokowane w różny sposób.

W pierwszym wariancie realizacji wynalazku pręt 1 ma prostokątne, w szczególności kwadratowe, wklęsłości 6 rozmieszczone regularnie na obwodzie pręta i obwiedzione występami 3, 4 w postaci wąskich przegród przebiegających prostopadle (4) i równolegle (3) do osi podłużnej pręta 1. W tym przykładzie realizacji w zasadniczo każdym przekroju poprzecznym pręta 1 na jego obwodzie znajdują się cztery wklęsłości 6. Głębokość wszystkich wklęsłości 6 jest jednakowa, a co za tym idzie jednakowa jest wysokość czterech występów wzdłużnych 3 oraz krzyżujących się z nimi występów porzecznych 4. W rozwinięciu na płaszczyznę powierzchni zewnętrznej pręta 1 wklęsłości 6 rozmieszczone są regularnie w rzędach i kolumnach oraz rozdzielone są wzajemnie prostopadłymi występami 3 i 4. Drugi wariant realizacji wynalazku różni się od pierwszego wariantu kształtem wklęsłości 7, które w tym przypadku są romboidalne. W konsekwencji cztery wzdłużne występy 3 mają kształt analogiczny jak w pierwszym wariancie realizacji, natomiast występy 5 (krzyżujące się z występami 3) przebiegają po powierzchni pręta 1 wzdłuż linii śrubowej. Wysokość występów 3 i 5 jest jednakowa.

W trzecim przykładowym wariancie realizacji wynalazku wszystkie wklęsłości 8 mają kształt jednakowych prostokątów, stykających się tylko wierzchołkami. W konsekwencji występy 10 również mają kształt jednakowych stykających się wierzchołkami prostokątów rozlokowanych naprzemiennie z wklęsłościami 8 i tworzących razem szachownicę. W tym przykładzie liczba wklęsłości 8 znajdujących na obwodzie przekroju poprzecznego pręta 1I wynosi również cztery.

Czwarty przykładowy wariant realizacji wynalazku różni się od opisanego wyżej wariantu trzeciego ukształtowaniem ścianek bocznych 11 zagłębień 9, będącymi jednocześnie ściankami bocznymi występów 10.

PL 209 548 B1

Ścianki 11 są w tym wariacie nie, jak poprzednio, prostopadle ale skośne w stosunku do dna wklęsłości 9.

We wszystkich opisanych dotychczas przykładach realizacji wynalazku liczba wklęsłości 6, 7, 8 i 9 znajdujących się na obwodzie przekroju poprzecznego pręta 1 wynosiła cztery, ale w zależności od potrzeb tych wklęsłości może być dwie lub sześć.

Oczywiście opisane wyżej i przedstawione na poszczególnych figurach rysunku warianty realizacji są jedynie przykładowe i nie wyczerpują istoty niniejszego wynalazku wyrażonej w zastrzeżeniach patentowych.

Claims (9)

1. Pręt do zbrojenia betonu, mający rdzeń o przekroju zasadniczo okrągłym i jednakowym na całej długości, oraz występy zwiększające przyczepność betonu do zbrojenia rozmieszczone na zewnętrznej powierzchni rdzenia i otrzymywane w procesie walcowania na gorąco, znamienny tym, że występy zwiększające przyczepność betonu (3, 4, 5, 10) stanowi materiał pręta (1) pozostający pomiędzy licznymi wklęsłościami (6, 7, 8, 9) powstającymi na powierzchni pręta (1) w procesie walcowania na gorąco, przy czym wklęsłości te (6, 7, 8, 9) mają kształt równoległoboków i rozmieszczone są regularnie na zewnętrznej powierzchni pręta (1).

2. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1, znamienny tym, że wklęsłości (8, 9) mają kształt prostokąta.

3. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1, znamienny tym, że wklęsłości (8, 9) mają kształt kwadratu.

4. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1, znamienny tym, że wklęsłości (7) mają kształt romboidalny, zaś przynajmniej jeden występ (5) przebiega na powierzchni pręta wzdłuż ciągłej linii śrubowej

5. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że występy (3), mają postać przegród oddzielających od siebie wklęsłości (6, 7).

6. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1, znamienny tym, że wklęsłości (8, 9) mają postać prostokątów stykających się wierzchołkami, a występy (10) stanowią elementy wypukłe o kształcie podobnym do kształtu wklęsłości (8, 9) i rozmieszczone na powierzchni pręta (1) naprzemiennie z wklęsłościami (8, 9).

7. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że w każdym przekroju pręta (1) na jego obwodzie znajdują się dwie wklęsłości (6, 7, 8, 9).

8. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że w każdym przekroju pręta (1) na jego obwodzie znajdują się cztery wklęsłości (6, 7, 8, 9).

9. Pręt do zbrojenia betonu, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że w każdym przekroju pręta (1) na jego obwodzie znajduje się sześć wklęsłości (6, 7, 8, 9).