Методика расчета параметров резьбы и геометрических размеров соединительных муфт механических соединений арматуры

Приведена методика расчета геометрических размеров муфт, а также параметров накатанной и нарезанной цилиндрической резьбы механических соединений арматуры. Методика расчета позволяет выполнять подбор геометрических размеров соединительных муфт из разных марок сталей для соединения арматуры различных классов прочности. Рассматривается методика расчета, позволяющая выполнять подбор параметров механических соединений арматуры как с накатанной, так и с нарезанной резьбой, которые принципиально отличаются друг от друга по способу изготовления. В основе методики лежат принципы расчета на прочность резьбового стержня с гайкой, нагруженных осевой силой, что отражено в расчетной схеме усилий для определения длины соединительной муфты и параметров резьбы концов арматуры. Методика расчета состоит из определения расчетного диаметра накатанной или нарезанной резьбы арматурного стержня и подбора параметров по ГОСТ 24705–2004. Длина соединительной муфты определяется по напряжениям среза и смятия. Наружный диаметр муфт определяется с учетом коэффициента запаса по нагрузке, который учитывает фактическую прочность арматуры. По результатам расчета предложена формула определения диаметра штампа для высадки концов арматурных стержней перед выполнением нарезки резьбы. Сравнение результатов расчета, полученных по предлагаемой методике, с параметрами механических соединений арматуры с нарезанной и накатанной резьбой известных и апробированных производителей показало удовлетворительную сходимость. Статья будет полезна для инженеров-проектировщиков и производителей механических соединений арматуры.

1. Нетеса А.Н. Сравнительный анализ трудоемкости и стоимости контроля качества основных способов соединения арматуры // <i>Мосты и туннели: теория, исследования, практика</i>. 2015. № 8. С. 57–64.

2. Радкевич А.В., Нетеса А.Н. Определение и ранжирование организационно-технологических факторов, обусловливающих рациональные решения соединения арматуры. <i>Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта</i>. 2017. № 3. С. 171–181. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2017/104543

3. Singh R., Himanshu S.K., Bhalla N. Reinforcement couplers an as alternative to lap splices: A case study. <i>International journal of engineering research and technology</i>. 2013. Vol. 2. Iss. 2.

4. Лешкевич О.Н., Чубрик А.И. Результаты испытаний сварных и механических соединений арматуры // <i>Строительная наука и техника</i>. 2010. № 6. С. 130–133.

5. Телевных А.С. Исследования параметров, влияющих на качество образования резьбового профиля накатыванием. Магистерская диссертация. Тольятти, 2017. 99 с.

6. Якушев А.И., Мустаев Р.Х., Мавлютов Р.Р. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений. М.: Машиностроение, 1979. 214 с.

7. Branko Milosavljevic. Mechanical rebar splicing. <i>Building materials and structures</i>. 2014. Vol. 57, pp. 19–28. DOI: https://doi.org/10.5937/grmk1402019M

8. Gary Connah. Prequalification of mechanical splices for reinforcing bars in seismic conditions. <i>SESOC Journal</i>. 2013. Vol. 26, No. 2, pp. 54–58.

9. Patrick M., Berry P.A., Bridge R.Q. Strength and ductility of mechanically splices bars. <i>The 20th Biennial Conference of the Concrete Institute of Australia</i>. 2001.

10. Mechanical connections of reinforcing bars reported by ACI Committee 439, 1999. 16 p.

11. Rowell S.P., Grey C.E., Woodson S.C. High strainrate testing of mechanical couplers. <i>Final report. Naval Facilities Engineering Service Center Port Hueneme</i>. 2009, 64 p.

12. Rybakov V.A., Zhuvak O.V., Hoffmann A., Sergeeva F.A., Verigo P.A. The influence of reinforcing joints on the fire resistance of reinforced concrete structures. <i>Magazine of Civil Engineering</i>. 2020. Vol. 100 (8). Article No. 10004. DOI: https://doi.org/10.18720/MCE.100.4

13. Гашков И.В., Мельничук О.А. Технология накатывания резьбы на метизах и деталях машин // <i>Метизы</i>. 2004. № 3. С. 29–33.

14. Давлетбаева Р.Р. Сравнение накатных и режущих метчиков // <i>Молодой ученый</i>. 2016. № 16. С. 79–82.

15. Галушкин Д.В., Одарченко И.Б. и др. Техника и технология получения механических муфтовых соединений арматуры с параллельной резьбой // <i>Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого</i>. 2017. № 4. С. 53–62.