АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК E04C5/12 

Предложение относится к строительству и ремонту искусственных сооружений, преимущественно мостов, а именно к устройствам и приспособлениям для производства работ, связанных с бетонированием строительных конструкций и сооружений.

Известно анкерное устройство, включающее опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса [1].

Однако известное устройство является либо достаточно металлоемким, трудоемким в изготовлении и монтаже, либо при его применении возникают большие концентрации напряжений, что ведет к снижению несущей способности опорно-анкерной плиты.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в уменьшении металлоемкости конструкции и трудоемкости ее изготовления при одновременном снижении концентрации напряжений в бетоне.

Указанный результат достигается за счет того, что в анкерном устройстве, включающем опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса, плоскость опорной поверхности выступа размещена на расстоянии 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом 0,2-0,35 длины конического канала.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство (анкерное устройство обетонировано), на фиг.2 - место А, на фиг.3 - смонтированное устройство до натяжения каната, на фиг.4-5 показаны расчетные области эквивалентного напряжения (в Н/м²) для оптимального варианта (диапазон 4-6 таблицы 1) анкерного устройства.

Анкерное устройство включает опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус 1 и жестко скрепленный с корпусом выступ 2 с опорной поверхностью 3, размещенный в конической выточке 4 опорно-анкерной плиты цанговый элемент 5 и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль 6 армирования. Опорная поверхность 3 выступа 2 размещена в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 7 конического канала корпуса на расстоянии Н, равном 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом R, равным 0,2-0,35 длины конического канала.

Установка анкерного устройства происходит следующим образом.

Монтируется опалубка 8. На опалубке монтируется монтажная труба 9, на которую помещают нишеобразователь 10 и корпус 1 опорно-анкерной плиты. На корпус 1 надевают спираль 6 армирования. Сквозь корпус 1 протягивают арматурный канат 11. Производят обетонирование корпуса 1. После набора бетоном 12 необходимой прочности удаляют опалубку 8, монтажную трубу 9 и нишеобразователь 10 и производят натяжение арматурного каната 11 и установку цангового элемента 5. Затем производят обрезку арматурного каната 11 и устанавливают защитную крышку 13.

Обетонирование анкерного устройства, у которого опорная поверхность 3 выступа 2 корпуса размещена в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 7 конического канала корпуса на расстоянии Н равном 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом R, равным 0,2-0,35 длины конического канала, позволяет увеличить жесткость опорной поверхности и обеспечивает равномерное распределение нагрузки на бетон 12, избегая концентрации напряжений в нем. Это было проверено как на моделях расчетным путем, а также в производственных условиях.

В таблице 1 показаны результатов расчетов для разных случаев параметров Н, R.

Таблица 1 № диапазонаНRВыводы по результатам моделирования10.40.05Снижение прочностных свойств изделия,
Увеличение концентрации напряжении в бетоне - разрушение бетона.20.50.1Снижение прочностных свойств изделия,
Разрушающий уровень концентрации напряжении в бетоне еще сохраняется.30.550.15Снижение прочностных свойств изделия.
Бетон не разрушается.40.60.2Сохраняется условие прочности.
Бетон не разрушается.50.650.27Сохраняется условие прочности.
Бетон не разрушается.60.70.35Сохраняется условие прочности.
Бетон не разрушается.70.750.4Увеличение металлоемкости изделия.80.80.45Увеличение металлоемкости изделия.90.90.6Увеличение металлоемкости изделия.
Бетон не разрушается.

Диапазон 4-6 параметров Н и R признан оптимальным с точки зрения металлоемкости, прочности изделия и его благоприятного воздействия на бетон.

На фиг.4-5 показаны области эквивалентных напряжении (в Н/м²) для оптимального варианта (диапазон 4-6) анкерного устройства.

В таблице 2 показаны значения эквивалентных напряжении (в Н/м²) для каждой из областей.

Области эквивалентных напряжении (в Н/м²)НапряженияА0.410е+07Б0.167е+08В0.294е+08Г0.420е+08Д0.546е+08Е0.673е+08Ж0.799е+0830.925е+08И0.118е+09

Любые другие комбинации параметров Н и R вне диапазона 4-6 не оптимальны, а в некоторых случаях не приемлемы.

Таким образом, данное техническое решение позволит:

- уменьшить металлоемкость конструкции и трудоемкость ее изготовления:

- снизить концентрации напряжений в бетоне и тем самым увеличить несущую способность опорно-анкерной плиты.

Источник информации

1. Патент США №4343122, класс 52/233.1, 82

Предложение относится к строительству и ремонту искусственных сооружений, преимущественно мостов, а именно к устройствам и приспособлениям для производства работ, связанных с бетонированием строительных конструкций и сооружений. Технический результат - уменьшение металлоемкости конструкции и трудоемкости ее изготовления при одновременном снижении концентрации напряжений в бетоне. Анкерное устройство включает опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования. Опорная поверхность выступа размещена в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси конического канала корпуса на расстоянии Н, равном 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом R, равным 0,2-0,35 длины конического канала. 5 ил., 2 табл.

Анкерное устройство, включающее опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса, а между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность, отличающееся тем, что плоскость опорной поверхности выступа размещена на расстоянии 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, а радиальная поверхность между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена с радиусом 0,2-0,35 длины конического канала.