RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)2465510.22363/2312-8143-2020-21-1-81-93Civil Engineering (Construction)СтроительствоResearch ArticleOverview of high-strength screw thread reinforcement used in pre-stressed structuresОбзор высокопрочной винтовой арматуры, применяемой в предварительно напряженных конструкцияхGrishinGrigorii E.ГришинГригорий Евгеньевич

postgraduate student, design engineer of Design Center No. 25 of NIIZHB ⁠named after A.A. Gvozdev

аспирант, инженер-конструктор Проектно-конструкторского центра № 25 НИИЖБ имени А.А. Гвоздева

okolnikova-ge@rudn.ruTikhonovGeorgy I.ТихоновГеоргий Игоревич

postgraduate student of the Department of Construction of Engineering Academy of RUDN University, design engineer of Design Center No. 25 of NIIZHB ⁠named after A.A. Gvozdev

аспирант департамента строительства Инженерной академии РУДН, инженер-конструктор Проектно-конструкторского центра № 25 НИИЖБ имени А.А. Гвоздева

okolnikova-ge@rudn.ruOkolnikovaGalina E.ОкольниковаГалина Эриковна

Associate Professor of the Department of Construction of Engineering Academy of RUDN University, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

доцент департамента строительства Инженерной академии РУДН, кандидат технических наук, доцент

okolnikova-ge@rudn.ruResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev of JSC Research Center of ConstructionНаучно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона имени А. А. Гвоздева АО «НИЦ “Строительство”»Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народов15122020211VOL 21, NO1 (2020)ТОМ 21, №1 (2020)819323092020Copyright ©; 2020, Grishin G.E., Tikhonov G.I., Okolnikova G.E.Copyright ©; 2020, Гришин Г.Е., Тихонов Г.И., Окольникова Г.Э.2020Grishin G.E., Tikhonov G.I., Okolnikova G.E.Гришин Г.Е., Тихонов Г.И., Окольникова Г.Э.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/24655

Article provides an overview of the world and domestic samples of high-strength threaded rebar for pre-stress in concrete structures. First of all, their technical characteristics were analyzed that affect the speed of installation of buildings and structures and the metal content of reinforced concrete structures used in them. We also consider the individual characteristics of the profile of rebar that are specific to individual countries, followed by an assessment of their behavior in reinforced concrete structures. Special attention is paid to domestic developments in this direction, in order to assess the competitiveness of innovative profiles both within Russia and on the world market. One of the most important developments in recent years in our country is the rebar class Av1000P, the history of which described in the second chapter of this review. The reason for the development of this profile was significant problems related to the crack resistance, thrust and endurance of previous types of thread and periodic profiles of high-strength rebar products. In addition to the reinforcement profiles, a high-speed method of joining and anchoring with the help of coupling threaded connections was partially considered, which is only possible on a screw profile armature without labor-intensive threading on rods.

В статье делается обзор мировых и отечественных образцов винтового высокопрочного арматурного проката для предварительного напряжения в бетонных конструкциях. В первую очередь анализируются их технические характеристики, влияющие на скорость монтажа зданий и сооружений, а также на металлоемкость применяемых в них железобетонных конструкций. Рассматриваются индивидуальные особенности профиля арматурных прокатов, присущих отдельным странам, с последующей оценкой их поведения в железобетонных конструкциях. Особое внимание уделяется отечественным разработкам в этом направлении для оценки конкурентоспособности инновационных профилей как внутри России, так и на мировом рынке. Одной из самых главных разработок за последние годы в нашей стране является арматура класса Ав1000П, история появления которой описана во второй части обзора. Причиной создания данного профиля стали значительные проблемы, связанные с трещиностойкостью, распорностью и выносливостью предшествующих видов винтового и периодического профилей высокопрочного арматурного проката. Помимо арматурных профилей частично изучен скоростной способ стыковки и анкеровки при помощи муфтовых резьбовых соединений, возможный только на арматуре винтового профиля без трудоемкого нарезания резьбы на стержни.

thread bartensile strengthhydraulic jackanchorcouplingвинтовая арматурапрочность на растя- жениегидравлический домкратанкермуфтаAliyev ShA. Sovmestnaya rabota betona i sterzhnevoi armatury periodicheskogo profilya [Joint work of concrete and rod reinforcement of periodic profile]. Baku; 1964. (In Russ.)Алиев Ш.А. Совместная работа бетона и стержневой арматуры периодического профиля. Баку, 1964. 175 с.Bompa V, Elghazouli AY. Monotonic and cyclic performance of threaded reinforcement splices. Structures. 2018;16:358–372.Bompa V., Elghazouli A.Y. Monotonic and cyclic performance of threaded reinforcement splices // Structures. 2018. Vol. 16. Pp. 358-372.Xingu Zhonga, Tianyu Zhanga, Chao Zhaoa, Xiaojuan Shua, Mingyan Shena, Yohchia Frank Chenbc. New non-destructive dynamic tensile testing of prestressing fine-rolled screw-threaded steel bars. Engineering Structures. 2019;182:153–163.Xingu Zhonga, Tianyu Zhanga, Chao Zhaoa, Xiaojuan Shua, Mingyan Shena, Yohchia Frank Chenbc. New non-destructive dynamic tensile testing of prestressing fine-rolled screw-threaded steel bars // Engineering Structures. 2019. Vol. 182. Pp. 153-163.Eurocode 2. Design of concrete structures. Part 1–1. General rules and rules for buildings. EN 1992-1-1. 2004, December.Eurocode 2. Design of concrete structures. Part 1-1. General rules and rules for buildings. EN 1992-1-1. 2004, December. 225 p.National standard of the People’s Republic of China. 2017, September 1.National standard of the People’s Republic of China. 2017, September 1. 121 p.Japanese Standards Association. Steel bars for prestressed concrete. 1994, June 1.Steel bars for prestressed concrete / Japanese Standards Association. 1994, June 1. 55 p.Tikhonov IN. Armirovanie elementov monolitnykh zhelezobetonnykh zdanii [Reinforcement of elements of monolithic reinforced concrete buildings]: a manual for design. Moscow; 2007. (In Russ.)Тихонов И.Н. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий: пособие по проектированию. М., 2007.Mulin NM, Konevsky VP, Sudakov GN. Novye tipy profilya dlya sterzhnei armatury [New types of profile for rebar rods]. Effektivnye vidy armatury dlya zhelezobetonnykh konstruktsii [Effective types of reinforcement for reinforced concrete structures]: proceedings of NIIZhB. Moscow; 1970. p. 16–45. (In Russ.)Мулин Н.М., Коневский В.П., Судаков Г.Н. Новые типы профиля для стержней арматуры // Эффективные виды арматуры для железобетонных конструкций: сб. трудов НИИЖБ. М., 1970. С. 16-45.Katzer J., Szatkiewicz T. Properties of concrete elements with 3-D printed formworks which substitute steel reinforcement. Construction and Building Materials. 2019;210:157–161.Katzer J., Szatkiewicz T. Properties of concrete elements with 3-D printed formworks which substitute steel reinforcement // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 210. Pp. 157-161.Degtyarev VV. Trebovaniya otechestvennykh i zarubezhnykh norm k ankerovke i soedineniyam vnakhlestku bez svarki sterzhnevoi armatury periodicheskogo profilya [Requirements of domestic and foreign standards for anchoring and lap joints without welding rod fittings of periodic profile]. Beton na rubezhe tret'ego tysyacheletiya [Concrete at the turn of the third millennium]: materials of the 1st All-Russian Conference on the Problems of Concrete and Reinforced Concrete (book 2). Moscow; 2001. p. 941–954. (In Russ.)Дегтярев В.В. Требования отечественных и зарубежных норм к анкеровке и соединениям внахлестку без сварки стержневой арматуры периодического профиля // Бетон на рубеже третьего тысячелетия: материалы 1-й Всероссийской конференции по проблемам бетона и железобетона: в 3 кн. Кн. 2. М., 2001. С. 941-954.Zhunusova GZh, Dmitriev SA, Mulin NM. Ankerovka v betone goryachekatanoi armatury periodicheskogo profilya krupnogo diametra [Anchoring in concrete of hot-rolled rebar of a periodic profile of a large diameter]. Issledovanie prochnosti, zhestkosti i treshchinostoikosti zhelezobetonnykh konstruktsii [Research of strength, rigidity and crack resistance of reinforced concrete structures]: proceedings of NIIZhB (issue 26). Moscow: Gosstroyizdat Publ.; 1982. (In Russ.)Жунусов Г.Ж., Дмитриев С.А., Мулин Н.М. Анкеровка в бетоне горячекатаной арматуры периодического профиля крупного диаметра // Исследование прочности, жесткости и трещиностойкости железобетонных конструкций: сб. тр. НИИЖБ. Вып. 26. М.: Госстройиздат, 1982.GOST 5781-82. Stal goryachekatanaya dlya armirovaniya zhelezobetonnykh konstruktsii. Tekhnicheskie usloviya [Hot-rolled steel for reinforced concrete structures. Technical conditions]. Moscow: Standartinform Publ.; 2009. (In Russ.)ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2009.Tikhonov GI. Issledovanie effektivnosti primeneniya armatury s novym chetyrekhstoronnim periodicheskim profilem v zhelezobetonnykh konstruktsiyakh [Study of the effectiveness of using rebar with a new four-sided periodic profile in reinforced concrete structures]. Moscow; 2019. (In Russ.)Тихонов Г.И. Исследование эффективности применения арматуры с новым четырехсторонним периодическим профилем в железобетонных конструкциях. М., 2019.Kolner VM, Aliev ShA, Goldfein BS. Stseplenie s betonom i prochnost' zadelki sterzhnei armatury periodicheskogo profilya [Grip with concrete and strength of sealing bars of periodic profile reinforcement]. Beton i zhelezobeton [Concrete and reinforced concrete]. 1965; (11):15–19. (In Russ.)Кольнер В.М., Алиев Ш.А., Гольдфайн Б.С. Сцепление с бетоном и прочность заделки стержней арматуры периодического профиля // Бетон и железобетон. 1965. № 11. С. 15-19.Tikhonov IN. Razrabotka, proizvodstvo i vnedrenie innovatsionnykh vidov armaturnogo prokata dlya stroitelstva [Development, production and implementation of innovative types of rebar rolled products for construction]. Stroitelnye materialy [Construction materials]. 2019;(9):67–75. (In Russ.)Тихонов И.Н. Разработка, производство и внедрение инновационных видов арматурного проката для строительства // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 67-75.