CN102635203A - 用于吸收由支撑元件支撑的混凝土元件中的力的加强元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于吸收由支撑元件(2)支撑的混凝土元件(1)中的力的加强元件(3)，其由纵向稳定的柔性纵向元件(4)组成。该元件被置于混凝土元件(1)的凹槽(6)中，凹槽以如下方式布置：在支撑元件(2)的区域中，加强元件(3)在混凝土元件(1)的远离支撑元件(2)的范围(7)内延伸。加强元件(3)的每个末端区(8)以朝向混凝土元件(1)的向着支撑元件(2)的表面(9)成锐角α的方式延伸，并离开混凝土元件(1)。纵向稳定的柔性纵向元件(4)的两个末端区(8)绕凹槽(6)的离开边(10)转向，被引导到并保持在拉紧装置(12)中，并可相对于彼此被拉紧。由此加强元件(3)形成闭合环路；能够以最佳方式吸收上升力。

Description

用于吸收由支撑元件支撑的混凝土元件中的力的加强元件
技术领域
本发明涉及一种用于吸收由支撑元件支撑的混凝土元件中的力的加强元件，该加强元件包括纵向稳定的柔性纵向元件，纵向稳定的柔性纵向元件被置于混凝土元件的凹槽中，这些凹槽被布置成：在支撑元件的区域中，加强元件在混凝土元件的远离支撑元件的范围中延伸，并在每种情况下以朝向混凝土元件的表面向着(转向)支撑元件成锐角α的方式延伸，并离开混凝土元件，而且加强元件的末端区被锚定。
背景技术
现有结构中，特别是由支撑元件支撑的混凝土元件常常需要安装加强件，以便能够更好地吸收上升力(arising force)。为此，存在着最多的可能性。例如，可在混凝土板的待加强的范围内形成多个孔，可将这些孔布置成倾斜的并可在孔中放置拉锚(tension anchor)。突出于混凝土板的两侧上的端部设有锚头，这些锚头被支撑在混凝土板的相应的表面上。可将锚头设计成能够拉紧拉锚的牵引元件。可利用灰浆类材料来填充孔。
从EP A 2236686还知晓使用一种碳纤维增强塑料的纵向稳定的柔性带，其布置在混凝土元件中对应形成的孔中，此带在混凝土元件的表面上伸出的两端转向支撑件并被保持在锚中。这种带能够通过锚上安装的拉紧装置而被拉紧。这些孔可随后被灌浆(grouted)，由此在支撑件的范围中实现混凝土元件非常好的加强(加固)。
发明内容
现在，本发明的目的在于创造出一种用于吸收由支撑元件支撑的混凝土元件中的力的改进型加强元件，这种改进型加强元件服务于大幅吸收应力并且易于安装的目标。
根据本发明，上述目的是这样实现的：纵向稳定的柔性纵向元件的两个末端区绕混凝土元件的凹槽的相应的离开边转向，并被布置成朝向彼此延伸；而且纵向稳定的柔性纵向元件的末端被保持在拉紧装置中并能够相对于彼此被拉紧，使得加强元件形成闭合环路。
借助这种设计实现的是：能够以简单的方式，将纵向稳定的柔性纵向元件的被置于混凝土元件中的两端放在拉紧装置中，并且能够实现纵向元件的简单拉紧，由此能够执行最佳的拉紧步骤。由此，也可按最佳方式来分配各种力。
加强元件优选以邻近支撑元件侧向布置的方式被置于混凝土元件中。由此，形成闭合环路的加强元件位于一个平面内。
纵向稳定的柔性纵向元件优选呈带的形式，带的宽度是厚度的多倍，由此可实现最佳转向。
纵向稳定的柔性纵向元件优选由碳纤维增强塑料(carbonfiber-reinforced plastic)构成。除大幅吸收拉力之外，由此也获得操作简单的效果。
为了能够实现对上升力的最佳吸收，角α优选处于20°到50°的范围内。
已实现的本发明的特别简单的实施例为，将拉紧装置设计成拉紧锁，且将纵向稳定的柔性纵向元件的两端设计成环并保持在拉紧锁中。
本发明的另一优选实施例在于，凹槽的离开边的区域中安装有转向元件，各带经由这些转向元件以被引导的方式转向，由此没有边上升。
为了在加强元件的离开边的区域中最佳地传递力，转向元件优选具有支撑表面，这些支撑表面被支撑在凹槽的末端区的相应的表面上和/或混凝土元件的表面上。
为了能够进一步减轻这些离开边(的应力)，将转向元件附接到支撑件的一个端区，该支撑件的另一端区自身支撑在支撑元件上。
优选地，支撑元件呈板的形式，而且有多个转向元件附接到此板，由此使结构简化。
本发明进一步的优选实施例在于，用可浇注材料(pourable material)对在混凝土元件中形成的凹槽(通过该凹槽引导加强元件)进行灌浆，由此能够防止水或类似物质渗入凹槽内。
为了在支撑元件的范围中，能够对于由这些支撑元件支撑的混凝土元件的力实现最佳的吸收，如果使用一种系统，优选的是使用包括多个上述加强元件的系统，由此优选的是，两个加强元件彼此各自平行对齐，并且相对于支撑元件彼此相对地沿侧向布置。
附图说明
以下将参照附图，以示例方式更紧密地解释本发明的实施例。
图1示出在支撑元件的区域中具有插入式加强元件的混凝土元件的截面图；
图2示出混凝土元件的向着支撑元件的表面的视图的三维立体图，其中该支撑元件具有插入式加强元件；
图3示出对应的混凝土元件中的加强元件的构造的三维立体图，其中未示出该混凝土元件和支撑元件；
图4示出向着具有插入式加强元件的支撑件的表面的视图的三维立体图，其中多个支撑件布置成板的形式；
图5示出布置在混凝土元件(未示出)中的加强元件的三维立体图，其中支撑件呈板状；
图6示出剖切混凝土元件得到的剖视图，其中混凝土元件被设计成具有插入式加强元件的桥式零件；
图7示出根据图6沿线VII-VII剖切得到的桥式元件的剖视图；
图8示出插入根据图6的桥式元件中的加强元件的三维立体图，其中未示桥式元件；以及
图9示出转向元件和拉紧锁的视图的三维立体图。
具体实施方式
由图1可看到，混凝土元件1呈由支撑元件2支撑的混凝土板的形式。为了加强混凝土元件并为了更好地吸收混凝土元件1中的支撑力和剪切力(这些力是由支撑元件2施加的)，将加强元件3插入混凝土元件1中。这些加强元件3中的每个都由纵向稳定的柔性纵向元件4组成，纵向稳定的柔性纵向元件4呈带5的形式；带5的宽度按公知的方式是厚度的多倍，并且带5按公知的方式由碳纤维增强塑料构成。当然，也可使用由其他合适材料制成的带。
为了能够将这些纵向稳定的柔性纵向元件4插入混凝土元件1中，在混凝土元件1中形成有凹槽6。带5插入这些凹槽6中，这些凹槽6每个都以如下方式布置：带5在混凝土元件1的远离支撑元件2的范围7内延伸；并且带5的末端区8每个都以朝向混凝土元件1的表面9成锐角α(转向)支撑元件2的方式延伸，并离开混凝土元件1。带5的两个末端区8绕混凝土元件1的凹槽6的各自的离开边(exit edge)10转向。带5的离开混凝土元件1的这些末端区8被布置成朝向彼此延伸。带5的末端被保持在拉紧装置12中并能够相对于彼此被拉紧，如稍后将详细描述的。带5所形成的加强元件由此构成了闭合环路。
带5也可按如下方式插入凹槽6中：此带在混凝土元件1的区域中转向支撑元件2延伸，并且带5的两个末端区8因此而在远离支撑元件2的表面上、以绕离开边10a转向并朝向彼此延伸的方式离开混凝土元件1。带5的末端11被保持在拉紧装置12中，并能够相对于彼此被拉紧。带5所形成的加强元件3由此类似地构成了闭合环路。
由图2可知，如何能够在支撑元件2的区域中布置用于加强混凝土元件1的多个加强元件3。混凝土元件1中的凹槽6在这个实施例中以如下方式布置：在每种情况下，构成闭合环路的加强元件3邻近支撑元件2侧向延伸，使得加强元件3的这个闭合环路基本上处在垂直于混凝土元件1延伸的平面中。在图2示出的实施例的示例中，支撑元件2具有平行六面体状的横截面；在优选方式下，加强元件3与该支撑元件2的平行六面体的相应表面平行对齐，使得每种情况下两个加强元件3彼此平行对齐。如前所述，在离开边10的区域中，延伸超出混凝土元件1的末端区8绕转向元件13(稍后将详细描述这些转向元件)被引导，借助转向元件13能够避免在离开边10的区域中产生应力峰值。加强元件3的末端11被保持在拉紧装置12中(稍后也将详细描述)，借助拉紧装置12能够将这些末端11相对于彼此拉紧。
由图3可知，如图2所示的加强元件3正处在插入混凝土元件1的状态中的延伸轨迹；图3未示出混凝土元件1和支撑元件2。由此可看到每个加强元件3是如何位于平面内以及这些加强元件3如何形成闭合环路的，其中末端11被保持在相应的拉紧装置12中并相对于彼此被拉紧。同样可看到的是设置在加强元件3的相应的下部偏离点(deviating point)的转向元件13。
对应的转向元件可按公知的方式(未示)设置在加强元件3的相应的上部偏离点上。
由图4和图5可知，转向元件13可固定至支撑件14上，相应的加强元件3以被引导的方式在相应的离开边10处绕转向元件13而转向；此图所示的实施例示例中，支撑件14在每种情况下被设计成板15。由此内端区16自身支撑在支撑元件2上。此板15的外端区17被设计成转向元件，或者可设有对应的转向元件13(加强元件3的离开混凝土元件1的末端区8绕该对应的转向元件13而转向)。利用这些支撑件14可实现：离开边10的区域中的上升力以最佳方式传递到支撑元件2，并在支撑元件2处得到支撑，因而减小了可能发生的对混凝土元件1有影响或相应地对加强元件3有影响的任何应力峰值。
当然，也可设想按如下方式构造板15：令板15的转向彼此的侧边各将其板15自身彼此支撑并形成闭合环。借助此实施例，并非绝对必须使板15支撑在支撑元件2上。
在图6和图7中示出这种加强元件3用在被设计成桥式元件的混凝土元件中。此桥式元件包括板18和箱状的桥式纵向支撑部19，板18上能够布置驱动表面。这种纵向支撑部19被设计成箱状，并具有中空空间。横向构件20按彼此间隔开的方式插入该中空空间。各加强元件3能够安装在这些横向构件20的区域中。这些加强元件相对于横向构件20侧向延伸。末端区8被引导通过纵向支撑部19上形成的凹槽6并离开纵向支撑部19，经由转向元件21以被引导的方式转向，并朝向彼此延伸；这些末端区8被保持在拉紧装置12中并相对于彼此被拉紧。锚杆22插入横向构件20中，在横向构件20的向着板18的区域中的加强元件3绕锚杆22被引导。借助加强元件3的这种构造，能够改进对横向构件20的区域中的支撑元件2的力传递方式。
图8再次示出加强元件3在如图6和图7所示的桥式元件中的延伸轨迹的视图，对应元件未示出。由此图可见锚杆22以及转向元件21；其中引导加强元件3的上部绕锚杆22被引导，转向元件21额外地设有角形部23，角形部23自身能够以最佳方式使其支撑在纵向支撑部19的对应的边角区中。
图9详细示出前述的转向元件13之一。这一转向元件13由板24组成，有角度地布置的引导件25附接到板24上。此引导件25具有槽26；加强元件3的带5被置于槽26中，并在槽26中被引导。槽26形成曲面27，曲面27在板24的后侧表面28伸出。板的上侧表面29构成支撑表面；借此，转向元件13将该支撑表面支撑在混凝土元件1的表面9(图1)上，并朝向支撑元件转向。引导件25的远离带5的表面构成支撑表面30；借此，转向元件13将支撑表面30自身支撑在对应的凹槽6的端区的相应表面(图1)上。
还由图9可知，拉紧装置12被设计成拉紧锁(tension lock)31；拉紧锁31基本由两个杆柱32、33组成；这两个杆柱32、33在每种情况下能够经由两个螺钉34、35，以基本平行的方式相对于彼此而被拉紧。加强元件3的带5的两个末端11各自被设计成环36，环36中插入相应的杆柱32或33。因此能够通过转动螺钉34、35来拉紧加强元件3。按公知的方式，拉紧锁31的螺钉34、35可设有液压元件37，借助液压元件37能够按公知的方式液压式地施加拉力。
借助这些加强元件，能够以简单且有效的方式加强支撑元件的区域中的混凝土元件，实现上升力的最佳传递。

Claims (12)

1.用于吸收由支撑元件(2)支撑的混凝土元件(1)中的力的加强元件，所述加强元件包括纵向稳定的柔性纵向元件(4)；所述纵向稳定的纵向柔性元件被置于所述混凝土元件(1)的凹槽(6)中；所述凹槽(6)以如下方式布置：在所述支撑元件(2)的区域中，所述加强元件(3)在所述混凝土元件(1)的远离所述支撑元件(2)的范围(7)内延伸，并在每种情况下以朝向所述混凝土元件(1)的向着所述支撑元件(2)的表面(9)成锐角α的方式延伸，并离开所述混凝土元件(1)，而且所述加强元件(3)的末端区(8)被锚定；其特征在于，所述纵向稳定的柔性纵向元件(4)的两个所述末端区(8)绕所述混凝土元件(1)的所述凹槽(6)的各自的离开边(10、10a)转向，并被布置成朝向彼此延伸；而且所述纵向稳定的柔性纵向元件(4)的末端(11)被保持在拉紧装置(12)中并能够相对于彼此被拉紧，使得所述加强元件(3)构成闭合环路。
2.根据权利要求1所述的加强元件，其特征在于，所述加强元件以邻近所述支撑元件(2)侧向布置的方式被置于所述混凝土元件(1)中。
3.根据权利要求1或2所述的加强元件，其特征在于，所述纵向稳定的柔性纵向元件(4)呈带(5)的形式，所述带(5)的宽度是厚度的多倍。
4.根据权利要求1至3之一所述的加强元件，其特征在于，所述纵向稳定的柔性纵向元件(4)由碳纤维增强塑料构成。
5.根据权利要求1至4之一所述的加强元件，其特征在于，所述角α处于20°到50°的范围内。
6.根据权利要求1至5之一所述的加强元件，其特征在于，所述拉紧装置(12)被设计成拉紧锁(31)；并且所述纵向稳定的柔性纵向元件(4)的两个所述末端(11)被设计成环(36)并被保持在所述拉紧锁(31)中。
7.根据权利要求1至6之一所述的加强元件，其特征在于，所述凹槽(6)的所述离开边(10)的区域中安装有转向元件(13、21)，各带(5)经由所述转向元件以被引导的方式转向。
8.根据权利要求7所述的加强元件，其特征在于，所述转向元件(13)具有支撑表面(29、30)，所述支撑表面被支撑在所述凹槽(6)的端区的相应的表面上和/或所述混凝土元件(1)的表面上。
9.根据权利要求7所述的加强元件，其特征在于，所述转向元件(13)附接到支撑件(14)的一个端区(17)，该支撑件的另一端区(16)自身支撑在所述支撑元件(2)上。
10.根据权利要求9所述的加强元件，其特征在于，所述支撑件(14)呈板(15)的形式，而且多个转向元件(13)附接到所述板(15)。
11.根据权利要求1至10之一所述的加强元件，其特征在于，形成于所述混凝土元件(1)中的所述凹槽(6)被用可浇注材料灌浆，所述加强元件(3)通过所述凹槽被引导。
12.用于吸收由支撑元件(2)支撑的混凝土元件(1)中的力的系统，所述系统包括多个根据权利要求1至11之一所述的加强元件(3)，其特征在于，两个所述加强元件(3)彼此各自平行对齐，并且相对于所述支撑元件(2)彼此相对地沿侧向布置。
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