Structural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsStructural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsСтроительная механика инженерных конструкций и сооружений1815-52352587-8700Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3341410.22363/1815-5235-2022-18-5-475-484Experimental researchesЭкспериментальные исследованияResearch ArticleCouplings slip determination of the threadbar of strength class 500 N/mm2Определение податливости винтовых муфтовых соединений арматуры класса прочности 500 Н/мм2https://orcid.org/0000-0003-4646-7514GrishinGrigorii E.ГришинГригорий Евгеньевич

postgraduate student, design engineer of the Center No. 21, main specialist

аспирант, инженер-конструктор центра № 21, главный специалист

gegrishin95@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7010-4118TikhonovGeorgy I.ТихоновГеоргий Игоревич

design engineer of the center No. 21, JSC “SIC ‘Construction’”, NIIZHB named after A.A. Gvozdev; postgraduate student, Department of Architecture, Academy of Engineering, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

инженер-конструктор центра № 21, АО «НИЦ „Строительство“», НИИЖБ имени А.А. Гвоздева; аспирант, департамент архитектуры, Инженерная академия, Российский университет дружбы народов

1042190020@pfur.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3877-0460SavrasovIvan P.СаврасовИван Петрович

Candidate of Technical Sciences, Deputy Director

кандидат технических наук, заместитель директора НИИЖБ имени А.А. Гвоздева по организации научных исследований и инноваций

savrasov@cstroy.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8143-4614OkolnikovaGalina E.ОкольниковаГалина Эриковна

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Civil Engineering, Academy of Engineering

кандидат технических наук, доцент департамента строительства, Инженерная академия

okolnikova-ge@rudn.ruJSC “SIC ‘Construction’”, NIIZHB named after A.A. GvozdevАО «НИЦ „Строительство“», НИИЖБ имени А.А. ГвоздеваPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народов15122022185VOL 18, NO5 (2022)ТОМ 18, №5 (2022)47548429012023Copyright ©; 2022, Grishin G.E., Tikhonov G.I., Savrasov I.P., Okolnikova G.E.Copyright ©; 2022, Гришин Г.Е., Тихонов Г.И., Саврасов И.П., Окольникова Г.Э.2022Grishin G.E., Tikhonov G.I., Savrasov I.P., Okolnikova G.E.Гришин Г.Е., Тихонов Г.И., Саврасов И.П., Окольникова Г.Э.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/33414

The authors present the results of R&D on the topic of coupling slip of threadbar of class Av500P. The aim of the work was to obtain experimental data to study the effect of the threadbar coupling on the slip (deformability) of the joint and taking into account the characteristics of the joint in the design of structures. The strength and deformability of coupling samples of threadbar with a diameter of 16, 25 and 40 mm with an innovative four-sided (four-row) thread profile of class Av500P have been studied in accordance with the methodology of international and Russian standards. The samples were made with different tightening torques of the lock nuts and anchor-adhesive compositions inside the coupling. Along with the results of the study, it can be concluded that these couplings of innovative four-row threadbar of class Av500P meet the requirements of international and Russian standards when applying a certain tightening torque to the tightened lock nuts, depending on the diameter of the fittings to be joined and the use of anchor-adhesive compositions on large and medium diameters of the threadbar to be joined. The diagrams of thread joints obtained during the experiment can be used in design practice when design reinforced concrete structures according to the deformation model. Together, this makes it possible to introduce thread joints into the Russian construction regulatory code.

Приведены результаты научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы на тему податливости винтовых муфтовых соединений арматуры класса Ав500П. Цель исследования - получение экспериментальных данных для изучения влияния винтового муфтового соединения арматуры на податливость (деформативность) соединения и учет характеристик соединения при проектировании конструкций. Проведены исследования прочности и деформативности образцов муфтовых соединений арматуры диаметром 16, 25 и 40 мм с инновационным четырехсторонним (четырехрядным) винтовым профилем класса Ав500П по методике международных и российских норм. Образцы изготавливались с различными моментами затяжек контргаек и анкерно-клеевыми составами внутри соединения. Результаты показали, что данные муфтовые соединения инновационной четырехрядной винтовой арматуры класса Ав500П удовлетворяют требованиям международных и российский норм при приложении к затягиваемым контргайкам определенного момента затяжки, зависящий от диаметра стыкуемой арматуры и применении анкерно-клеевых составов на крупных и средних диаметрах стыкуемой арматуры. Полученные в ходе эксперимента диаграммы винтовых соединений могут использоваться в практике проектирования при расчете железобетонных конструкций по деформационной модели. В совокупности это позволяет внести винтовые соединения в российскую строительную нормативную базу.

threadbarreinforced concretecoupling jointsthread-adhesive jointslipdeformabilityвинтовая арматуражелезобетонмуфтовые соединениярезьбоклеевые соединенияподатливостьдеформативностьHu H., Wang J., Yan X. Cracking analysis of members connected by grouted splice sleeves under axial tension. Construction and Building Materials. 2022;322:126487. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126487Lin Y.-Ch. Behavior of a steel coupled beam moment frame based on nonlinear analyses. Journal of Constructional Steel Research. 2014;99:10-17. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2014.02.008Zhao Ch., Zhang Z., Wang J., Wang B. Numerical and theoretical analysis on the mechanical properties of improved CP-GFRP splice sleeve. Thin-Walled Structures. 2019;137:487-501. https://doi.org/10.1016/j.tws.2019.01.018Qua H., Lv H., Zhang T., Lic T., Wang Z. Experimental study and theoretic analysis of shear failure mechanism for short precast bridge columns with grouted splice sleeve (GSS) connectors under direct shear load. Engineering Structures. 2022;272:115010.Bompa D.V., Elghazouli A.Y. Monotonic and cyclic performance of threaded reinforcement splices. Structures. 2018;16:358-372.Degtyarev V.V. Requirements of domestic and foreign standards for anchoring and lap joints without welding of rod fittings of periodic profile. 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.Tikhonov I.N., Meshkov V.Z., Rastorguev B.S. Design of reinforced concrete reinforcement. Moscow: Bumazhnik Publ.; 2015. (In Russ.)Тихонов И.Н., Мешков В.З., Расторгуев Б.С. Проектирование армирования железобетона. М.: Бумажник, 2015. 273 с.Tikhonov I.N., Kopylov I.V. Efficiency of production and application of rebar rolled products with new types of periodic profile. Stroitel'nye Materialy. 2021;12:35-47. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-35-47Тихонов И.Н., Копылов И.В. Эффективность производства и применения арматурного проката с новыми видами периодического профиля // Строительные материалы. 2021. № 12. C. 35-47. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-35-47Tikhonov I.N. Development, production and implementation of innovative types of rebar rolled products for construction. Stroitel'nye Materialy. 2019;9:67-75. (In Russ.) https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-67-75Тихонов И.Н. Разработка, производство и внедрение инновационных видов арматурного проката для строительства // Строительные материалы. 2019. № 9. С. 67-75. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-774-9-67-75Zhong X., Zhang T., Zhao Ch., Shu X., Shen M., Chen Y.F. New non-destructive dynamic tensile testing of prestressing fine-rolled screw-threaded steel bars. Engineering Structures. 2019;182:153-163. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.12.065Katzer J., Szatkiewicz T. Properties of concrete elements with 3D printed formworks which substitute steel reinforcement. Construction and Building Materials. 2019;210:157-161.Lu Z., Huang J., Li Y., Dai S., Peng Z., Liu X., Zhang M. Mechanical behaviour of grouted sleeve splice under uniaxial tensile loading. Engineering Structures. 2019;186:421-435. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.02.033Tikhonov I.N., Meshkov V.Z., Zvezdov A.I., Savrasov I.P. Effective reinforcement for reinforced concrete structures of buildings designed taking into account special loads. Stroitel'nye materialy (Construction materials). 2017;3: 39-45. (In Russ.)Тихонов И.Н., Мешков В.З., Звездов А.И., Саврасов И.П. Эффективная арматура для железобетонных конструкций зданий, проектируемых с учетом особых нагрузок // Строительные материалы. 2017. № 3. C. 39-45.Tikhonov I.N., Smirnova L.N., Bubis A.A., Tikhonov G.I., Safonov A.A. On new types of rebar rolled products for earthquake-resistant construction. Earthquake-resistant construction. Safety of Structures. 2019;5:20-27. (In Russ.)Тихонов И.Н., Смирнова Л.Н., Бубис А.А., Тихонов Г.И., Сафонов А.А. О новых видах арматурного проката для сейсмостойкого строительства // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 5. C. 20-27.Aliyev Sh.A. 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.Tikhonov I.N. Reinforcement of elements of monolithic reinforced concrete buildings. Moscow; 2007. (In Russ.)Тихонов И.Н. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. М., 2007. 21 c.Mulin N.M., Konevsky V.P., Sudakov G.N. New types of profile for reinforcement rods. Effective Types of Reinforcement for Reinforced Concrete Structures: Collection of Works 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: cборник научных трудов. М.: НИИЖБ, 1970. С. 16-45.Tikhonov G.I. Investigation of the effectiveness of the use of reinforcement 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.Alaoud L., Al-Salloum Y., Abbas H. Experimental investigation for GFRP rebar couplers for reinforced concrete. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. 2021;33(2):104-110.Zhang X., Zhao Y., Guo Y., Li Z. Equivalent stress-strain model of half grouted sleeve connection under monotonic and repeated loads: experiment and preliminary application. Engineering Structures. 2022;260:114247.Gu Q., Dong G., Wang X., Jiang H., Peng Sh. Research on pseudo-static cyclic tests of precast concrete shear walls with vertical rebar lapping in grout-filled constrained hole. Engineering Structures. 2019;189:396-410.Chen J., Wang Z., Liu Z., Ju Sh. Experimental investigation of mechanical behaviour of rebar in steel half-grouted sleeve connections with defects in water/binder ratio. Structures. 2020;26:487-500.Liu Ch., Pan L., Liu H., Tong H., Yang Y., Chen W. Experimental and numerical investigation on mechanical properties of grouted-sleeve splices. Construction and Building Materials. 2020;260:120441. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120441Zhao E., Song Ch., Zhang X., Zhou Q., Yan K. Experimental study on monotonic, cyclic mechanics and fatigue performance of pressed cone sleeve splices. Structures. 2022;39:482-495. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.03.050Han W., Zhao Z., Qian J., Cui Y., Liu Sh. Seismic behavior of precast columns with large-spacing and high-strength longitudinal rebars spliced by epoxy mortar-filled threaded couplers. Engineering Structures. 2018;176:349-360. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.09.007Wu Ch., Chen G., Volz J.S., Brow R.K., Koenigstein M.L. Global bond behavior of enamel-coated rebar in concrete beams with spliced reinforcement. Construction and Building Materials. 2013;40:793-801. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.11.076