АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК E04C5/12 

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к анкерным связям из композитных материалов, преимущественно из базальтопластика или стеклопластика.

Известны анкерные устройства для испытания гибких связей многослойных стеновых конструкций вырывной машиной (тестера) HYDRAJAWS 2000, представляющие собой металлическую анкерную связь с болтовым зажимом на конце для соединения с вырывной машиной. /Производитель ООО «ОП Волжский крепеж», г. Липецк, сайт http://www.bestkrep.ru/415.shtml/.

Наиболее близким аналогом является анкерное устройство, содержащее арматурный стержень и опрессованную на стержне штампами металлическую гильзу. /Патент РФ №2005147, кл. Е04С 5/12, опубл. 30.12.93./

Недостатком известных конструкций является сложность конструкции из-за необходимости высокой степени обработки рабочих поверхностей зажима. Кроме того, известные анкерные устройства разработаны для металлических стержней и канатов и соответствующих усилий их обжатия. При использовании таких зажимов для неметаллической арматуры из стекло- и базальтопластика из-за неравномерности распределения усилий сжатия по длине анкера разрыв стержня происходит при меньшем усилии из-за ослабления сечения стержня в местах его захвата и повышенной хрупкости композитного материала.

Техническая задача заключается в повышении надежности крепления анкерного зажима на анкерных связях из стекло- и базальтопластика при упрощении конструкции анкерного устройства.

Поставленная задача решается таким образом, что в анкерном устройстве для неметаллических анкерных связей, содержащем арматурный стержень или канат, и закрепленный на нем металлический зажим, согласно изобретению, металлический зажим состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня, при этом нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи.

Предлагаемое устройство отличается тем, что металлический зажим состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня, при этом нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи.

Предлагаемая конструкция с указанными параметрами обеспечивает надежное закрепление анкерного зажима на конце композитной стекло- или базальтопластиковой анкерной связи - анкерного стержня или гибкой связи.

Расстояние между рядами болтов и между болтами выбирают в зависимости от диаметра арматурного стержня или каната из условия недопущения прогиба верхней губки и равномерного распределения сжимающей нагрузки при приложении тянущего усилия для обеспечения передачи тянущего усилия без ослабления сечения стержня в зоне захвата.

В качестве материала, используемого для прижимных верхней и нижней губок, применяется закаленная конструкционная углеродистая сталь М 45 или закаленная рессорно-пружинная конструкционная сталь М 65Г. На рабочую поверхность губок наносят насечки с косым уклоном для увеличения сцепления с арматурным стержнем или канатом.

Технический результат заключается в упрощении анкерного устройства при повышении надежности его крепления к анкерным связям из композитных материалов, в том числе базальтопластиковых и стеклопластиковых гибких связей и арматурных стержней.

На фиг. 1 представлено анкерное устройство; фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, вид сбоку, фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1, вид сверху, фиг. 4 - схема испытания гибкой связи.

Анкерное устройство состоит из арматурного стержня или каната 1 и металлического зажима 2, состоящего из верхней губки 3 и нижней губки 4. В губках 3 и 4 выполнены соосно расположенные сквозные отверстия 5, в которых размещены стяжные болты 6. Нижняя губка выполнена в два раза толще верхней и имеет концевик 7 для соединения с тянущим устройством. Кроме того, на нижней губке выполнен лонжерон 8 для размещения в нем конца анкерной связи арматурного стержня или каната 1 глубиной не менее 1/3 диаметра стержня.

Для испытания гибких связей конец анкерной связи помещают в лонжерон 8 нижней губки 4 и прижимают верхней губкой 3 с помощью стяжных болтов 6. Концевик 7 нижней губки 4 соединяют с тянущим устройством 9 и прикладывают тянущее усилие до разрушения (разрыва) анкера или его выдергивания из стеновой конструкции без разрушения.

Пример.

Проводили испытания гибких связей на вырыв по схеме (см. фиг. 4).

При проведении испытаний гибкой базальтопластиковой связи, закрепленной в кладке на основе блоков из легкого бетона, под равномерно распределенным пригрузом нагрузкой 1/3 N_p, часть связей, выходящих из плоскости стены, закрепляют по центру между двух губок металлического зажима, при помощи стяжных болтов 6. Конец стержня располагают в лонжероне концевика нижней губки, концевик нижней губки закрепляется в вырывной машине HYDRAJAWS 9. На рукоятку вырывной машины подается нагрузка, достаточная для выдергивания арматуры из бетона. Усилие вырыва определяется по показаниям манометра.

Параметры металлического зажима для испытания анкерных связей диаметром 4-7,5 мм выполнены следующими: нижняя губка имеет прямоугольную форму размерами 50×70 мм с приваренным к ней концевиком Т-образной формы для фиксации в вырывной машине. Толщина нижней губки составляет 10 мм. Размер верхней губки - 50×70 мм, толщина - 5 мм. Губки соединены между собой стяжными болтами диаметром 10 мм с шайбами. Глубина лонжерона 2 мм.

В нижней и верхней губках просверливаются сквозные отверстия диаметром 10 мм в 2 ряда на расстоянии 26 мм между рядами с шагом 23 мм, в которые вкручены болты М10. Расстояние от края пластины до центра отверстия должно составлять не менее 12 мм. Рабочие поверхности пластин должны быть отшлифованными и ровными, для точного прилегания сопрягаемых сторон.

Конструкция зажима предусматривает проведение испытаний на вырыв гибких связей диаметрами 4-7,5 мм.

Для сравнения использовали цанговый зажим и устройство захвата вырывной машины HYDRAJAWS.

Данные испытаний сведены в таблицу.

В таблице приведены показания усилий вырыва из кладки блоков из ячеистого керамзитобетона по результатам проведения испытаний при различной глубине заделки для 3-х вариантов гибких базальтопластиковых связей: ГАЛЕН БПА 300-4-2П (1 вариант), ГАЛЕН БПА 300-6-2П (2 вариант), ГАЛЕН БПА 300-7,5-1П (3 вариант).

Оценка прочности несущей способности анкерных креплений производилась после набора прочности раствора швов по стандартной методике определения несущей способности анкерных креплений.

В примерах №№1,2 проскальзывание связи в зажиме не наблюдается.

В примере №3 произошел разрыв по связи.

В примере №4 - разрыв по связи в месте установки зажима вырывной машины HYDRAJAWS.

В результате следует, что при использовании известных зажимов происходит разрыв анкерной связи в зоне захвата им анкерной связи при нагрузках, меньших предельно допустимых в результате ослабления сечения каната (стержня). При использовании зажима предлагаемой конструкции разрыв связи происходит при предельно допустимых значениях и выше расчетного сопротивления в результате равномерного распределения нагрузки при приложении усилия вырыва.

Анкерное устройство для неметаллических анкерных связей возможно использовать для испытания на вырыв гибких связей и анкеров в многослойных стеновых конструкциях, а также для натяжения арматуры в бетонных конструкциях.

Изобретение направлено на повышение надежности крепления анкерного зажима на анкерных связях из стекло- и базальтопластика при упрощении его конструкции. Анкерное устройство для неметаллических анкерных связей содержит арматурный стержень или канат, и закрепленный на нем металлический зажим, который состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня. Нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи. 4 ил.

Анкерное устройство для неметаллических анкерных связей, содержащее арматурный стержень или канат, и закрепленный на нем металлический зажим, отличающееся тем, что металлический зажим состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня, при этом нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи.