CN112119192B - 剪力锚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种剪力锚(1)，用于在主要由混凝土制成的结构构件内传递与一结构构件(10)的纵向方成横向的剪力，包括：一连接部分(2)，用于将至少一个剪力引入到该剪力锚(1)中，该连接部分(2)连接到至少一个载重引入部分(51)，该载重引入部分(51)可以接触到该结构组件(10)，以在要传递到该结构组件(10)的该剪力的方向上传递至少一个力分量。为了传递较大的剪力同时具有该结构组件(10)的细长设计，该连接部分(2)在要传递的该剪力的方向上与该载重引入部分(51)间隔开。

Description

剪力锚

技术领域

本发明涉及一种剪力锚作为用于在结构组件内横向于结构组件方向传递较高剪力的连接装置，这种剪力锚和结构组件的连接结构，以及一种确保通过限定部分在任何两个主体之间沿特定方向传递力的方法。

背景技术

已知的从混凝土建筑物中用于将载重引入混凝土的紧固系统，其通常由金属或塑料材料制成。销钉主要用在混凝土浇筑后安装的后续紧固系统中，并且所谓的插入件是销钉型式紧固系统或具有头部螺栓和其他更复杂形状的锚固轨道。术语“插入件”来自制造过程，因为它们在浇筑混凝土之前被插入装设到模板中。

例如，EP 2 743 415 A1示出了一种膨胀节结组件，其中在侧壁上分别在重载镙钉和轴承套筒的安装位置的垂直方向上安装了双头螺栓。

EP 2 907 932 A1公开了一种锚槽，为了增加抗剪切载荷的能力，在该锚槽上设有副锚。

EP 1 477 620 A1示出了一种用于与端部嵌入混凝土构件并吸收剪力的固定元件，其中，在端部上设有可沿要吸收的剪力的方向对准的局部表面，所述局部表面相对于该方向包括与其偏移布置的前部和后部局部表面，后部局部表面设有衬垫。

例如，参照文献EP 0 122 521 B1的图1，从现有技术中进一步得知用于预铸混凝土构件的锚形式的承载装置。

这些锚在预铸混凝土构件中被包裹在混凝土中，并且在结构组件中被加载了张力和剪力。为了消散载重，对锚进行计算其尺寸以及相应的整合。这些锚通常安装在相对于结构组件厚度的中心位置，因为锚相对于任何载重定位在那里最为得当。为了吸收张力载重，锚设有螺栓或承受器，例如波纹钢锚。由于产生的内切，这些锚被固定在混凝土中并防止在张力载重下撕裂。

然而，张力载重通常不代表这种锚的临界载重情况，而是与张力成直角的剪力代表临界载重情况。在引入剪力直到混凝土破坏时，从这些锚开始形成混凝土破裂锥体。基于通过锚引入的剪力，在力的方向上形成所谓的破裂锥体，与结构组件边缘成60°的角度。针对所述混凝土边缘断裂的安全概念提供了锚设置在与限定结构组件边缘足够的边缘距离处。这些条件需要符合的边缘距离主要由剪力支配，这导致它们在很大程度上决定结构组件厚度，其中随着结构组件厚度的增加，破坏载重会增加、可吸收剪力也会增加。

因此在具有纤薄设计的同时，传递大剪力的问题因应而生。

发明内容

本发明鉴于上述问题而设计。因此，本发明的目的是提供一种用于传递较高剪力的连接装置，其允许使用具有纤薄设计的结构组件。

为了增加可吸收的剪力，期望使用结构组件厚度的较大部分以将作用载重传递到结构组件。在发生破坏的情况下，破裂锥体就会增加，基于此理由，必须克服更大的阻力，这增加了破坏载重。

基于这种考虑，提供了具有申请专利范围第1项的特征的剪力锚，以解决上述问题。

为此目的，根据本发明的第一实施方案，提供了一种用于在主要由混凝土制成的多个结构组件内传递与一结构组件的纵向方向成横向的剪力的剪力锚，作为连接装置，包括：一连接部分，用于将至少一个剪力引入到所述剪力锚中，所述连接部分连接到至少一个载重引入部分，所述载重引入部分可以接触到所述结构组件，以在要传递到所述结构组件的所述剪力的方向上传递至少一个力分量，其特征在于：所述连接部分在要传递的所述剪力的方向上与所述载重引入部分间隔开。

利用根据本发明第一实施方案的剪力锚，可以通过连接部分将至少一个剪力引入剪力锚。通过载重引入部分，剪力不仅可以直接在连接部分传递到结构组件，而且至少部分地在载重引入部分处传递，其中载重引入部分与结构组件直接接触并且在要传递剪力的方向上传递至少一个分量。相反地，由于连接部分在传递的剪力的方向上与载重引入部分间隔开，所以载重引入部分在与要传递的剪力的方向相反的方向上与连接部分间隔开。如果将这样的剪力锚插入到结构组件中，使得在沿着结构组件厚度方向传递的剪力方向上，从载重引入部分到与结构组件边缘的距离尽可能大。然后，结构组件厚度的大部分至少对于在剪力方向上通过载重引入部分传递的力分量是可用的，以形成破裂锥体。这导致破坏载重的增加。

优选地，所述剪力锚包括两个载重引入部分，用于传递相反的剪力，其中第一载重引入部分可以在要传递的所述剪力的一个方向上将力分量传递到所述结构组件，以及第二载重引入部分可以在要传递的所述剪力的另一个方向上将力分量传递到所述结构组件并且在要传递的所述剪力的所述一个方向上与所述第一载重引入部分间隔开，以及其中所述连接部分连接到两个载重引入部分。

这种剪力锚非常适合于传递相反或交变剪力，其中一载重引入部分在一个方向上传递剪力，至少传递其分量，而另一个载重引入部分在另一方向上传递剪力，至少传递其分量。由于两个载重引入部分彼此连接，相反的剪力可以通过一个连接部分引入剪力锚并从分别的载重引入部分传递到结构组件。由于第二载重引入部分在要传递的剪力的方向上与第一载重引入部分间隔开的事实，因此大的结构组件厚度可用于分别在剪力方向上传递分别的力分量，其通过分别的载重引入部分传递。

剪力锚另外包括至少一个载重引入防止部分，其部分，优选是全部，防止具有分量的力传输，所述分量在通过所述分别的载重引入部分要分别传递到所述结构组件的所述剪力的方向上。

由于另外设置了载重引入防止部分，所述载重引入防止部分被配置成使得其在向结构组件传递的分别的剪力的方向上几乎不传递任何力分量，因此剪力可以很大程度上仅在载重引入部分的限定部分处传递到结构组件。因此，载重引入防止部分使得在分别的载重引入部分处传递的力分量在剪力的方向上传递会增加。因此，在大的结构组件厚度上，沿着分别要传递的剪力方向上的大的力分量传递给结构组件。

此外，载重引入防止部分分段地设置在所述分别的载重引入部分处并且至少部分地设置在所述连接部分处。结果，防止了在通过连接部分分别传递到结构组件的剪力的方向上的大的力分量的传递，并且通过分别的载重引入部分的剪力的传递发生在分别的载重引入部分的限定区域。

根据本发明的另一实施方案，所述载重引入防止部分可以在要传递的所述剪力的方向上与所述分别的载重引入部分隔开设置。

通过将所述载重引入防止部分在要传递的所述剪力的方向上与所述分别的载重引入部分隔开设置，可以可靠地确保利用大的结构组件厚度来将分别的剪力传递到结构组件。由于载重引入防止部分设置于在剪力的方向上分别的载重引入部分的前方，因此根据上述的安装位置，在要传递的剪力的方向上，相较于从分别的载重引入部分，从分别的载重引入防止部分具有结构组件厚度的较小部分。由于剪力很大程度上通过载重引入部分传递到结构组件，因此结构组件厚度的大部分用于传递剪力。

本发明的另一实施方案提出，在要分别传递的所述剪力的方向上从所述分别的载重引入部分传递到所述结构组件的力分量可以大于在要分别传递的所述剪力的方向上从所述载重引入防止部分传递到所述结构组件的力分量。

因此，传递分别的剪力到结构组件主要通过分别的载重引入部分进行。尽管载重引入防止部分能够在剪力的方向上传递力分量，但是它总是小于在剪力的方向上通过载重引入部分传递到结构组件的力分量。根据剪力锚在结构组件中的上述安装位置，这点可以实现，其中沿着结构组件厚度方向在要传递的剪力方向上，从分别的载重引入部分到分别的结构组件边缘的距离尽可能大，最大的结构组件厚度可用于在要传递的剪力的方向上的最大分量。

本发明的另一实施方案提出，所述分别的载重引入部分包括至少一个载重引入表面，其可以与所述结构组件接触并且其指向远离的表面法线表示在要分别传递的所述剪力的方向上的分量。

这确保了通过载重引入部分到结构组件的力传输是二维的，其中可以更均匀地引入剪力并且因此可以避免应力峰值。具有指向远离的表面法线的载重引入表面在结构组件中产生压应力，所述表面法线是背向分别的载重引入部分的分别的载重引入表面的载重引入表面的法线，其具有分别在剪力方向上传递的分量。可以通过在压应力的情况下横向于结构组件纵向方向产生的破裂锥体选择性地引起破坏形式。破坏形式可由破裂锥体选择性地产生，其在压应力的情况下横向于结构组件的纵向方向产生。

根据本发明的另一实施方案，分别的载重引入部分的几个载重引入表面可以布置在一个平面中。分别的载重引入部分的载重引入表面优选是垂直于分别要传递的剪力方向。

通过将载重引入表面设置在一个平面中，可以确保剪力锚的容易制造。此外，获得了结构组件上更均匀的载重。此外，如果分别的载重引入部分的载重引入表面垂直于分别要传递的剪力方向上，那么载重引入表面的剪力向量和表面法向向量是平行的，这促进了一个破裂锥体的形成。结构组件在横向于结构组件纵向的纯压应力下通过由分别的载重引入部分的载重引入表面传递的剪力的分量而存在。因此，在载重引入表面和结构组件之间的边界处不发生剪力。

根据本发明的另一实施方案，所述载重引入防止部分可以在要分别传递的所述剪力的方向上至少分段地设置在除了所述分别的载重引入部分的所述载重引入表面的所有表面上，并且其指向远离的表面法线表示要分别传递的所述剪力的方向上的分量。以这种方式，剪力的大的分量可以选择性地被引入到在大的结构组件厚度上方的结构组件中，因为具有在剪力方向上传递到结构组件的分量的力传递部分地，优选是全部，被阻止在所有表面上进行，在剪力方向上传递的表面位于分别的载重引入部分的载重引入表面的前方，且其指向远离的表面法线表现出分别在剪力方向上传递的分量。因此，破裂锥体的形成可靠地从分别的载重引入部分的载重引入表面发生，并且尽可能与结构组件边缘保持最大的距离。

除了所述分别的载重引入部分的所述载重引入表面上之外，所述载重引入防止部分优选是设置在所有表面上。

然后，在分别的载重引入部分的载重引入表面处甚至可以更可靠地实现在剪力方向上的力传输。此外，设置有大面积载重引入防止部分的剪力锚可以进一步减少声音传播或振动。

本发明的另一实施方案提出，腹板可以从所述连接部分两侧延伸并建立到所述分别的载重引入部分的连接。

由于连接部分设置在两个载重引入区域之间，因此不必为结构组件中的连接部分提供额外的安装空间。分别传递的剪力通过腹板引导到分别的载重引入部分，其中腹板代表连接部分和载重引入部分之间的连接的结构性简单形式。

此外，连接部分是套筒。

套筒允许容易地连接组件的附接，以将力引入到剪力锚中。例如，连接组件可以通过螺纹旋入套筒中。如果套筒的轴线以优选的方式在垂直于待传递的剪力的结构组件纵向方向上延伸，则用于将载重引入到剪力锚的螺栓以及用于锚固结构组件中的张力的锚螺栓可以附接在套筒中。

如果套筒的轴线在结构组件纵向方向上对齐，则结构组件纵向方向上的张力和压缩力也可以通过载重引入螺栓轻易地引入到剪力锚中。载重引入螺栓可以从一个方向附接到套筒，其中锚螺栓可以从相反方向附接到套筒。锚螺栓防止在结构组件纵向方向上以张力载重在结构组件纵向方向上撕裂。

根据本发明的另一实施方案，载重引入防止部分可由可压缩弹性材料制成，优选是由闭孔发泡料制成。

因此，载重引入防止部分可以在作用剪力作用下在剪力方向上弹性变形，并且由于所述弹性变形而产生弹簧效应，由此剪力仅传递到结构组件非常小程度。当载重引入防止部分在所有侧面被混凝土包围时，可压缩材料亦允许在载重引入防止部分的压应力下的变形，从而防止横向伸长。

本发明的另一实施方案提出：连接部分、腹板和分别的载重引入部分可由比载重引入防止部分更刚性的材料制成，优选是由镀锌钢制成。

载重引入表面比载重引入防止部分更刚性，然后导致载重引入部分的载重引入表面与结构组件连接，所述结构组件在压应力下比通过载重引入防止部分与结构组件的连接更加刚性，其中待传递的剪力主要通过所述刚性连接传递到结构组件，并且仅在很小程度上通过伸缩弹性载重引入防止部分传递。原理是利用这一点，当力可以在几个部分的一个方向上传递到结构组件时，则大部分力在具有最大刚性的连接处传递。镀锌钢还可以提供良好的防腐蚀保护。

此外，本发明的一个实施方案提供了一种连接结构，其包括根据本发明的结构组件和剪力锚，其中，载重引入防止部分可以至少部分地设置为结构组件和剪力锚之间的间隙。

然后可以部分或全部地分配弹性材料，并且可以节省重量和材料。如果存在间隙，则剪力方向上的分量根本不会传递到间隙区域中的结构组件。在要提供间隙的区域中，在混凝土浇铸期间将提供诸如柱核心(core)的支撑结构，这使得混凝土保持一定距离。然后可以在浇铸之后例如通过蚀刻去除所述支撑结构。为了形成间隙，剪力锚可以替代地设置有溶解材料，所述溶解材料在混凝土浇铸之后溶解。

此外，本公开涉及一种确保通过限定的载重引入部分在任何两个主体之间沿特定方向传递力的方法，其中一个主体包括所述限定的载重引入部分，通过所述载重引入部分所述一个主体与另一个主体接触，并且所述载重引入部分可以在特定方向上的力的方向上将力分量传递到所述另一个主体，并且在所述一个主体中，除了所述载重引入部分之外，能够在所述特定方向上的所述力的方向上将力分量传递到所述另一个主体的所有部分设置有覆盖这些部分的层，并且与所述载重引入部分相比易于变形并且经由所述可变形的层与所述另一个主体接触，其中在通过所述特定方向上的所述力向所述一个主体施加载重时，所述可变形层变形，从而所述力在所述特定方向上以比通过所述载重引入部分以较小的分量传递到所述另一个主体。

本方法描述了上述原理，即当力可以在几个部分的一个方向上传递到结构组件时，则大部分力在具有最大刚性的连接处传递。由于可变形层比载重引入部分更容易变形，这比载重引入部分与另一个主体的附接更为具体，因此特定方向上的大部分的力通过载重引入部分传递到另一个主体。根据本发明的剪力锚完全是根据本原理，将在下面的附图中以更详细方式描述。

附图说明

图1a显示根据本发明的第一实施例的剪力锚(1)的透视图，其具有载重引入防止部分(3)；

图1b显示根据本发明第一实施例的剪力锚的剖视图，其具有载重引入防止部分(3)；

图2显示根据本发明第一实施例的剪力锚(1)的透视图，其具有载重引入防止部分(3)、锚螺栓(8)和载重引入螺栓(9)；

图3显示根据本发明第一实施例的剪力锚(1)的透视图，其中在结构组件(10)内具有载重引入防止部分(3)；

图4显示根据本发明的剪力锚(101)的透视图，其具有载重引入防止部分(3)、锚螺栓(8)和载重引入螺栓(9)，并且第二实施例绕着轴线I-I旋转180°；

图5显示根据本发明的剪力锚(201)的透视图，其中在第三实施例中带有头部螺栓(14)的载重引入防止部分(3)、锚螺栓(8)和载重引入螺栓(9)；

图6显示根据图5的本发明的剪力锚(201)的分解图，其中没有载重引入防止部分(3)、锚螺栓(8)和载重引入螺栓(9)；

图7a显示作为载重引入防止部分(3)的塑料盖(16)的透视图；

图7b显示根据图7a中的剖面的塑料盖(16)的一部分的透视图；

图8显示具有类似于第一和第二实施例的长方体载重引入部分的改进型剪力锚的透视图；

图9显示具有类似于第三实施例的圆柱形载重引入部分的改进型剪力锚的透视图；

图10显示根据现有技术的锚；

图11显示传统螺栓锚的破裂锥体的图示；以及

图12显示根据本发明的剪力锚的理论假设所得的破裂锥体的视图。

具体实施方式

使用根据图10的习知技术已知的锚，在因剪力产生破坏的情况下出现如图11所示的破裂锥体。针对所述混凝土边缘断裂的安全概念为试图将锚设置在与限定的结构组件边缘足够的边缘距离处。这些条件需要符合的边缘距离主要由剪力支配，这导致它们在很大程度上决定结构组件厚度，其中随着结构组件厚度的增加，破坏载重会增加、可吸收剪力也会增加。因此，为了确保足够的破坏载重，通常会提供具有大的结构组件厚度的结构组件，特别是具有变化的或相反的剪力时。

本案的发明人已经认识到，如果结构组件厚度的较大部分用于将作用载重引入结构组件中，即使具有相反作用剪力，也可以减小结构组件厚度。在发生破坏时，破裂锥体因此扩大，因此必须克服更大的阻力，这增加了破坏载重。所述原理如图12所示，其中作用剪力V几乎可以在整个结构组件厚度上引入。所述原理通过剪力锚形式的连接装置实现，将在下文中更详细地描述。诸如“右侧”、“左侧”、“顶部”、“底部”、“第一”或“第二”之类的术语并不意味着是限制性的，其目的仅用于区分相类似的部分。

图1a显示根据本发明的第一实施例中的剪力锚1的透视图，所述剪力锚1主要用于具有小结构组件厚度的结构组件10传递较高剪力。图1b以剖面图显示剪力锚1，其中剖面是沿箭头A的虚线画出的。根据本发明的剪力锚1包括连接部分2，通过所述连接部分2可将力引入剪力锚中。通过连接部分应所述能够将至少一个剪力引入剪力锚1中。此外，剪力锚1包括在连接部分2两侧的载重引入部分51和52，用于将交变或相反的剪力传递到结构组件10中，亦即，第一右侧长方体载重引入部分51，用于在要传递到结构组件10的相反剪力的一个方向上传递力分量；和第二左侧长方体载重引入部分52，用于在要传递到结构组件10的剪力的另一个方向上传递力分量。载重引入部分51和52通过在连接部分2的两侧延伸的腹板41和42连接到连接部分2。两个载重引入部分51和52中的每一个包括第一矩形载重引入表面61和第二矩形载重引入表面62。除了载重引入表面61和62，每一个载重引入部分51和52进一步由多个表面所形成，所述表面在创建载重引入表面61和62时产生。如图1a和1b所示，在长方体载重引入部分51和52的情况下，所述表面是载重引入表面61和62的后表面63、图1a中的两个侧表面64、上表面65和下表面66。然后形成了剪力锚1的哑铃形外观。载重引入防止部分3设置在剪力锚1上的大区域上，但不设置在载重引入表面61和62以及载重引入部分51和52的上表面65以及腹板的相邻上表面上。在载重引入部分51和52处，载重引入防止部分3设置在分别的载重引入表面61和62的后侧63上，亦即，在背向载重引入表面61和62的一侧的表面上。此外，如图2所示，引入防止部分也沿着轴线I-I附接到剪力锚的侧表面上，两者都附接到载重引入部分51和52的侧表面64和附接到腹板41和42的侧表面上，以及附接到载重引入部分51和52的下表面66和附接到腹板41和42的下表面。载重引入防止部分3部分地(但优选是全部)防止剪力方向上的分量分别通过载重引入部分51和52传递的力传输。使用术语分量是因为要传递的剪力也仅能大部分通过载重引入部分51和52传递，并且小部分也能通过载重引入防止部分3传递。在任何情况下，在从分别的载重引入部分51和52分别传递到结构组件10的剪力的方向上的力分量大于在从载重引入防止部分3传递到结构组件的剪力的方向上的力分量，优选是至少是20倍。

将参考图2和3解释根据本发明第一实施例的剪力锚的作用方式。

所示第一实施例中的连接部分2配置成包括内螺纹7的套筒。如图2所示，根据本发明的剪力锚1可以与锚螺栓8和载重引入螺栓9结合使用，其中锚螺栓8和载重引入螺栓9旋入剪力锚1的内螺纹7中。然后，张力、压缩力和剪力可以传递到根据本发明的剪力锚1。通过载重引入螺栓9，主要沿着结构组件纵向轴线或轴线II-II，其为作为套筒以及载重引入螺栓9和锚螺栓8的轴线，作用的张力通过剪力锚1传递到相对设置的锚螺栓8并锚固在结构组件10中。为了引入张力，在锚螺栓8上没有设置载重引入防止部分3。为了特别有效地传递压缩力，可以将锚螺栓8和载重引入螺栓9旋入套筒中，旋得足够深，使它们在套筒中以形状配合的方式接合。

为了将张力引入结构组件10中，期望轴线II-II，亦即套筒、载重引入螺栓9和锚螺栓8的轴线，应尽可能在结构组件的纵向方向上的两个结构组件外表面11及12之间的中心位置运行，如图3所示，因为这样可以在任意一侧获得较大的边缘距离。根据现有技术的锚，通过载重引入螺栓9引入连接部分2并沿轴线I-I，其垂直于轴线II-II，作用的剪力将通过形成连接部分的表面引入结构组件中，因此被引入到非常靠近轴线II-II的结构组件中。然而，仅利用两个外表面11和12之间的结构组件厚度的不足够小的区域，从而在剪力破坏的情况下限制了破坏载重。利用根据本发明的剪力锚1，剪力可以通过更靠近结构组件外表面11和12并且因此与连接部分2间隔开的部分来传递，因此可以使用外表面11和12之间的结构组件厚度的大部分。在根据本发明的剪力锚的情况下，用于引入剪力的部分，其位于结构组件外表面11和12附近，是载重引入部分51和52，它们在分别要传递剪力的方向上分别与连接部分2间隔开。载重导入部分51和52沿着分别要传递的剪力方向至少部分地与连接部分2重叠。在剪力传递中，没有或仅有非常小的力矩作用在剪力锚上。

载重引入部分51和52配置成使得它们能够在要传输到结构组件的剪力方向上传输力分量。当提供载重引入部分与结构组件的充分抗剪力连接时，还可以通过纯剪应力将剪力传递到结构组件。然而，优选是，如图1a-3所示，载重引入部分包括载重引入表面61和62，其在所示的实施例中载重引入表面61和62垂直于沿轴线I-I传递的剪力的方向。剪力锚布置成使得轴线II-II在结构组件纵向方向上延伸，并且轴线I-I在结构组件厚度方向上横向延伸。载重引入表面61和62垂直于轴线I-I并因此垂直于待传递的剪力。结构组件承受的压应力与沿着待传递的剪力方向的结构组件纵向方向呈横向，这导致破裂锥体的形成。在图3中，借由作用在轴线I-I方向上并且指向结构组件外表面11的剪力，从右侧的载重引入部分51的载重引入表面61和62延伸到左侧的结构组件外表面11的结构组件的区域受到压应力。在破坏的情况下，出现图示的破裂锥体13。所示的实施例是一个优选的实施例，其中载重引入表面61和62垂直于沿轴线I-I传递的剪力方向。然而，还可以想到的是，剪力引入分别通过载重引入部分51或52上的表面发生，其表面法线指向远处仅表示在待传递的剪力的方向上的一个分量。所述指向远离的表面法线是从载重引入部分51或52的分别的表面指向远离的表面法线。因此，指向远离的载重引入表面的表面法线可能与待传递的剪力的方向形成一个角度，或者换言之，载重引入表面不必垂直于待传递的剪力的方向，而是也可以相对于待传递的剪力的方向倾斜地延伸。然后，由于待传递的剪力，结构组件不仅承受横向于结构组件纵向方向的压应力，而且要承受剪应力。因此，任何朝外的表面法线在待传递的剪力的方向上显示出分量的表面都可以作为载重引入表面。还可以想到的是，剪力不是以二维方式而是以线性或点状的方式从载重引入部分传递到结构组件10。在所示的实施例中，载重引入表面61和62分别位于与要通过其传递的剪力方向相反的方向上最远的位置，在这些表面中。其指向远离的表面法线分别显示在分别要传递的剪力的方向上的分量。因此外表面11和12之间的结构组件厚度的大部分可以被利用。

为了使剪力能够从分别的载重引入部分51和52的载重引入表面61和62大量(具有大的分量)引入到结构组件中，优选是要防止通过其他部分引入剪力，这样能在传递到结构组件10的剪力的方向引入力分量。为此目的，如图1a-3所示，在第一实施例的剪力锚1上设置载重引入防止部分3，排除两个载重引入部分51和52的载重引入表面61和62，在所有可能在传递到结构组件10的剪力的方向上引入力分量的部分上，使得这些部分的表面完全被载重引入防止部分3覆盖。特别是，载重引入防止部分3设置在连接部分2上，并且排除载重引入表面61和62，在载重引入部分51和52上的部分中设置。根据图3，载重引入防止部分3在从分别的载重引入部分51和52要分别传递的剪力的方向上间隔设置。在轴线I-I方向上作用并且朝向结构组件外表面11的剪力可以通过载重引入部分51的载重引入表面61和62传递到结构组件10中。载重引入防止部分3尤其设置在连接部分2处，所述处的载重引入防止部分3在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上间隔设置，以及设置在面向结构组件外表面11的第二载重引入部分52的表面63上，所述处的载重引入防止部分3从第一载重引入部分51在通过载重引入部分要传递的剪力的方向上间隔设置。特别是，连接部分2以及面向结构组件外表面11的第二载重引入部分52的表面63位于载重引入部分51的前方在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上，并且在没有设置在其上的载重引入防止部分的情况下，将会很适于在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上传递大的分量。因为连接部分2以及面向结构组件外表面11的第二载重引入部分52的表面63包括指向远离的表面法线，所述表面法线显示在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上的一分量。因此，结构组件10也将承受所述部分所施加的载重，且所述部分在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上具有大的力分量。从图3中可以看出，剪力锚1以下述的方式安装在结构组件中，使得载重引入部分51在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上沿着结构组件厚度方向直到结构组件边缘11产生尽可能大的间距，然后连接部分2和面向结构组件外表面11的第二载重引入部分52的表面63设置位于载重引入部分51的前方在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上。在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上隔开的载重引入防止部分3部分地，优选是全部地防止了具有所有部分中通过剪力锚在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上的一分量的力传输，所述所有部分位于载重引入部分51的前方在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上。因此，结构组件厚度的大部分可以用于在通过载重引入部分51传递的剪力的方向上传递大的分量。

因此，通过载重引入防止部分3防止了沿轴线I-I作用的剪力引起的不希望的载重传递，使得分别传递的剪力通过分别的腹板41或42逆著作用方向退缩并且经由设置在载重引入部分51和52处的载重引入表面61和62选择性地传输至结构组件10。在剪力的作用方向上形成破裂锥体13然后仅从这些载重引入表面61和62发生。基于此几何原理，可吸收剪力会增加，因为到结构组件的侧向外表面11和12的决定性边缘距离有效地增加。如图3所示，两个载重引入部分51和52的分别的载重引入表面61和62布置在横向于一侧的结构组件纵向方向的横剖面中，所述侧位于与分别要传递的剪力的方向相反的结构组件边缘11和12。因此，结构组件厚度的大部分可用于要传递的相反剪力的两个方向，以分别在要传递的剪力的方向传递大的分量。

然而，除了两个载重引入部分51和52的载重引入表面61和62之外，无需在可在传递至结构组件10的剪力方向上引入力分量的所有部分处设置载重引入防止部分3。然而，为了在尽可能大的结构组件厚度的一部分上引入剪力，载重引入防止部分优选的至少部分地设置在所有表面上，所述表面位在远离分别要传递的剪力的方向上的载重引入表面的位置，并且其指向远离的表面法线分别表现出分别要传递的剪力的方向上的分量，例如，面向结构组件外表面11的第二载重引入部分52的表面63，由于这些没有载重引入防止部分3的表面特别适合于沿着传递给结构组件10的剪力方向上传递大的分量。这是因为这些表面在结构组件中产生压应力，其中大的分量可以沿着分别传递给结构组件10的剪力方向上传递。指向远离的表面法线在分别要传递的剪力的方向上没有分量的其他表面将不会在剪力方向上传递任何力分量而无需特别地连接到结构组件10。载重引入防止部分3可以是附接在上述表面上的部分，或者甚至可以完全省略，只要在要分别传递的剪力的方向上从分别的载重引入部分51和52传递到结构组件10的力分量是分别在要传递的剪力方向上传递的最大的力分量。

图1a-3中所示的剪力锚适合于传递交变或相反的剪力，因为它包括两个载重引入部分51和52其具有分别的载重引入表面61和62。对于沿轴线I-I作用并且指向左侧外表面11的剪力的载重引入而言，借由右侧载重引入部分51的载重引入表面61和62是有利的，载重引入防止部分3至少设置在第二左侧载重引入部分52的表面上的部分中，其指向远离的表面法线表示沿著作用剪力方向上的分量。这同样适用于右侧载重引入部分51的表面，当指向右侧外表面12的剪力要传递时，其指向远离的表面法线表示要传递的剪力的另一个方向上的分量。而且，两个载重引入部分51和52的载重引入表面61和62不需要彼此平行，只要每个载重引入部分51和52可以在分别传递到结构组件的剪力方向上引入分量。例如，左侧载重引入部分51的载重引入表面61和62可以相对于轴线I-I以倾斜方式延伸。载重引入表面61和62优选是设置在两个载重引入部分51和52上，其表面法线在分别的相反剪力方向上呈现出要传递的分量。因此，用于传递相反的剪力的两个载重引入部分51和52的载重引入表面61和62的指向远离的分别的表面法线优选具有指向彼此的分量。所示的实施例表示具有两个载重引入部分51和52的剪力锚，用于传递相反的剪力，其中一个载重引入部分51可以在要传递给结构组件的一个剪力方向上传递力分量，并且第二载重引入部分52可以在要传递给结构组件的剪力的另一个方向上传递力分量。然而，如果剪力必须仅在一个方向上传递，则可以仅设置一个载重引入部分51。

载重引入防止部分3配置成使得其在受到作用剪力时能够在剪力方向上变形，其中载重引入防止部分3优选地弹性变形并且产生弹簧效应，所述弹簧效应仅在非常小的程度上将剪力传递到结构组件。如上所述，载重引入防止部分3优选是附接到指向远离的表面法线表现出要传递的剪力方向的分量的表面。因此，结构组件10以及载重引入防止部分受到要传递的剪力的压应力。为了获得防止分量沿着传递给结构组件10的剪力方向传递的预期效果，载重引入防止部分3在压应力下应所述是可压缩的。如图1a-3所示，如果剪力锚完全被载重引入防止部分3包围，那么在使用可压缩材料时，仅在作用剪力方向上的压缩是可能的，因为相邻混凝土防止了横向膨胀。因为这个原因，载重导入防止部3优选是由可压缩弹性材料制成。这种可弹性变形和可压缩的材料优选是闭孔发泡料，其额外防止水分进入发泡料，或甚至是开孔发泡料。这些发泡料可以黏合到锚上或甚至以自黏方式附接。然后，通过弹性层形成载重引入防止部分3。这些发泡料的基础是诸如聚氨酯、热塑性弹性体、三元乙丙胶、聚乙烯或三聚氰胺树脂发泡料的材料。但是也可以考虑使用软弹性MS聚合物作为载重引入防止部分3的材料。此外，具有带内凝胶核心的膜的凝胶垫可以黏合到剪力锚上。如果载重引入防止部分3具有变形的可能性，如果因此提供混凝土和剪力锚之间的空隙或间隙，则也可以使用诸如蜡的可塑性变形的材料。然而，也可以将载重引入防止部分3完全设置为混凝土和剪力锚之间的间隙，在这种情况下，剪力锚必须设置有溶解材料。刚刚描述的载重防止部分3的实施例也可以以各种方式组合：例如，载重引入部分3可以分段地设置为剪力锚和结构组件之间的间隙，并且可以分段地设置闭孔发泡料。通过以弹性材料的形式设置用于大区域的载重引入防止部分3，可以减少诸如连接到楼梯间的楼梯段的两个结构组件之间的声音传输或振动。弹性层抑制引入的振动并显著减少声音传递到结构组件。为了获得尽可能高的吸音效果，建议用弹性材料覆盖锚的最大可能区域。在根据图1a-3的实施例中，在载重引入部分51和52的分别的上表面65和腹板的相邻上表面上没有设置载重引入防止部分3。这是因为如图3所示，这些表面中止于结构组件10的结构组件表面，因此不与结构组件接触。也可以设想剪力锚的安装位置，其中载重引入部分51和52的分别的上表面65不中止于结构组件10，但是分别的载重引入部分51和52的后表面63的区域从结构组件突出，因此不能与结构组件10接触。因此，在后表面63的这些突出区域中，可以废弃载重引入防止部分3，其中载重引入防止部分3可以分段地设置在后表面63上。

除了载重引入防止部分3之外的剪力锚的其他部分，即，腹板41和42，连接部分2和具有相关载重引入表面61和62的载重引入部分51和52由比载重引入防止部分3更硬的材料制成。它们由塑料材料制成，并且优选是由钢制成。应保护连接部分2免受腐蚀。因此适合的是不锈钢或镀锌或铬酸盐钢。腹板41和42以及载重引入部分51和52也可以由镀锌钢或低碳钢制成。

利用所述弹性载重引入防止部分3和刚性载重引入部分以及载重引入表面61和62的配置，其表面法线分别表现出分别要传递的剪力的方向上的分量，经由载重引入表面将载重引入部分51和52的载重引入表面61和62的压应力下的刚性连接至结构组件10由此产生，其中要传递的剪力大部分经由这种刚性连接引入到结构组件中，并且仅在很小程度上经由可弹性变形的载重引入防止部分3引入。

原理是利用这一点，当力可以在几个部分的一个方向上传递到结构部件时，则大部分力在具有最大刚性的连接处传递。

分别要传递的剪力可以经由载重引入部分51和52以限定的方式在分别的载重引入部分51和52的载重引入表面61和62上传递给结构组件10。剪力锚因此包括载重引入部分51和52，通过载重引入部分51和52与结构组件10接触，可以在分别要传递给结构组件10的剪力方向上传递力分量。另一方面，除了载重引入部分51和52的载重引入表面61和62之外，剪力锚1上的所有部分都设置有覆盖这些部分的层3，并且与载重引入部分51和52相比，所述层3易于变形。剪力锚1同样通过所述可变形层3与结构组件10接触，其中可变形层3在剪力锚1的载重下通过分别的剪力变形，并且分别要传递的剪力比通过分别的载重引入部分51和52到另一个主体以更小的分量传递。

在结构组件10内的剪力锚1的位置可以根据配置而变化。如图4所示，根据第二实施例，剪力锚101显示在绕着轴线I-I旋转180°的位置，使腹板41和42、载重引入部分51和52以及载重引入表面61和62的位置更深。锚螺栓8和载重引入螺栓9的旋入以及所述的载重传递的原理类似于图2和3中所示的剪力锚1的第一实施例。然而，由于载重引入部分51和52的分别的上表面65以及腹板的分别邻接上表面也将与结构组件接触，这些表面现在也设有载荷引入防止部分3。因此，除了载重引入表面61和62以及套筒2裸露的上表面，载重引入防止部分3在所有表面上设置剪力锚101，当套筒2裸露的上表面根据图3进行安装时，中止于结构组件表面。

此外，剪力锚1的形状和结构配置可以变化。到目前为止，每个载重引入部分51和52具有两个分别的载重引入表面61和62，其中两个载重引入表面61和62布置在一个平面中并且布置在分别的腹板41和42的两侧。这使得剪力锚1的简单生产和结构组件10上的均匀载重成为可能。但是，也可以设置两个以上的载重引入表面，其不必一定位于一个平面中。或者，如通过根据图5中的第三实施例的剪力锚201所示，腹板和圆柱形载重引入部分251和252可以配置为头部螺栓14。每个载重引入部分则仅包括一个分别的圆形载重引入表面。螺栓8和载重引入螺栓9的旋入以及所述的载重传递的原理类似于图2和3中所示的剪力锚1的第一实施例。除了载重引入表面261和套筒裸露的上表面之外，亦在所有表面的剪力锚201上设置载重引入防止部分3。

图6显示具有头部螺栓14的图5中的剪力锚201的分解图，其中未示出载重引入防止部分3。套筒形式的中央连接部分2显示用于头部螺栓14的腹板的两个接收点15，其可以被认为是焊接点或者也可以表示可以旋入头部螺栓的螺纹。因此，腹板241和242可以特别容易地附接到位于载重引入部分251和252之间的套筒。连接部分2也可以以其他方式配置，只要连接组件能够以正物质配合、形状配合或力配合的方式连接到其上，即可将力引入剪力锚1。例如，连接部分也可以配置为凸缘。

图7a和7b显示塑料盖16，其适合作为图6中所示的剪力锚201的载重引入防止部分3。图7a显示连接到腹板241的第一载重引入部分251以及附接到第一载重引入部分的塑料盖16。图7b显示根据图7a中绘制的剖面的半剖面的塑料盖16。这样的塑料盖16可以通过在圆周方向上附接在塑料盖的内部中的棘爪组件17设置在载重引入部分251上。棘爪组件17通过网状连接件18连接到塑料盖16的外表面。因此，与载重引入部分251的后表面63相对设置的塑料盖16的底面和棘爪组件17之间以及棘爪组件17和塑料盖的外表面之间出现气隙。所述气隙允许在作用剪力下变形，因为此原因，力分量在要传递的剪力方向上的传递大大减少，只有通过连接件18才能实现变形，才能在要传递的剪力方向上传递一个小的力分量。因此，塑料盖16是载重引入防止部分的一个例子，其中至少部分地存在间隙作为载重引入防止部分3。在所述实施例中，塑料盖16包括用作载重引入防止部分3的一体成形的间隙，因此，塑料盖16本身用作载重引入防止部分3。然而，如已经说明的那样，在剪力锚和结构组件之间可以设置间隙，例如，将自溶材料应用于剪力锚。这种塑料盖也可以以类似的方式提供给剪力锚201的其他部分，例如，提供给腹板241和242。这种塑料盖可以通过注射成型制造，这就是为什么塑料盖的其他形状可以被实现。例如，塑料盖也可以用于具有长方体载重引入部分51和52的剪力锚1和102。

图8显示根据本发明的改进的剪力锚的透视图，类似于具有长方体载重引入部分51和52的第一和第二实施例。在这种类型的配置中，两个并联布置的载重引入部分51和52例如借由套筒形空心圆柱体作为连接部分2连接，所述连接部分2具有或不具有内螺纹。连接组件可以借由载重引入部分51和52中的孔19设置在连接部分2中。这些锚可以用作例如支撑件、柱等的连接件或贯穿剪力加强件。它们也适合于横向于结构组件纵向传递相反的剪力，其中连接部分2的轴线位于分别要传递剪力的方向上，但是连接部分本身在分别要传递的剪力的方向上与分别的载重引入部分间隔开。

图9显示根据本发明改进的剪力锚，其具有圆柱形的载重引入部分251和252，类似于第三实施例。图8和9未示出弹性层作为载重引入防止部分。即使没有弹性层，根据本发明的剪力锚也优于传统的连接装置，因为分别要传递的剪力的方向上的至少一个力分量经由较大的结构组件厚度传递给结构组件，这归因于连接部分与载重引入部分在分别要传递剪力的方向上的间距。

根据图8和9的剪力锚均用作连接件，例如贯穿剪力加强件。然而，再次，根据本发明提供了弹性层形式的载重引入防止部分。如果所述锚承载剪力，则载重引入表面在剪力作用的方向上承受压应力。特别是在载重引入部分51和52或251和252的后表面63处，所述压应力然后经由弹性层吸收而不是被引入下面的混凝土中，并且剪力贯穿会更加困难。在载重引入表面的未涂覆表面上，将力直接引入到结构组件中。由于将锚深埋，可以吸收较大的力而不产生剪力贯穿。

根据本发明的剪力锚也有利于提升和竖立水平预铸混凝土组件。由于载重引入区域，作用剪力在结构组件厚度的大部分上被引入结构组件中，并且混凝土可以更有效地利用而锚不会从混凝土中撕裂。

或者，这种锚也可以设有两个以上的载重引入部分，例如四个载重引入部分。这种锚不仅可以沿着一个轴线消散剪力，而且可以沿着两个轴线消散剪力。

附圖標記

1,101,201 剪力锚

2 套筒(连接部分)

3 载重引入防止部分

41,42,241,242 腹板

51,52,251,252 第一和第二载重引入部分

61,62,261 载重引入表面

63 载重引入部份的面对结构组件外表面的后表面或表面

64 载重引入部分的侧表面

65 载重引入部分的上表面

66 载重引入部分的下表面

7 内螺纹

8 锚螺栓

9 载重引入螺栓

10 结构组件

11 左侧外表面

12 右侧外表面

13 破裂锥体

14 头部螺栓

15 腹板的接收点

16 塑料盖

17 棘爪组件

18 连接件

19 用于连接组件的孔

Claims (12)

1.一种剪力锚(1,101,201)，用于在主要由混凝土制成的多个结构组件内传递与其中一个结构组件(10)的纵向方向成横向的剪力，包括：一连接部分(2)，用于将至少一个剪力引入到所述剪力锚(1,101,201)中，其中所述连接部分(2)是一套筒，并且

一第一载重引入部分(51,251)连接到所述连接部分(2)，以及所述载重引入部分(51,251)可以接触到所述结构组件(10)，以在要传递到所述结构组件(10)的所述剪力的方向上传递至少一个力分量，其中所述连接部分(2)在要传递的所述剪力的方向上与所述第一载重引入部分(51,251)间隔开，其特征在于

所述剪力锚(1,101,201)还包括至少一个载重引入防止部分(3)，其部分地或完全地防止具有分量的力传输，所述分量在通过所述第一载重引入部分(51,251)要分别传递到所述结构组件的所述剪力的方向上，并且

所述载重引入防止部分(3)至少部分地设置在所述连接部分(2)处。

2.根据权利要求1所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述剪力锚(1,101,201)包括两个载重引入部分(51,52,251,252)，用于传递相反的剪力，其中所述第一载重引入部分(51,251)可以在要传递的所述剪力的一个方向上将力分量传递到所述结构组件(10)，以及一第二载重引入部分(52,252)可以在要传递的所述剪力的相反方向上将力分量传递到所述结构组件(10)并且在要传递的所述剪力的所述一个方向上与所述第一载重引入部分(51,251)间隔开，以及其中所述连接部分(2)连接到两个载重引入部分(51,52,251,252)。

3.根据权利要求2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述载重引入防止部分(3)分段地设置在所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)处。

4.根据权利要求2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述载重引入防止部分(3)在要分别传递的所述剪力的方向上与所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)隔开设置。

5.根据权利要求2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，在要分别传递的所述剪力的方向上从所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)传递到所述结构组件(10)的力分量大于在要分别传递的所述剪力的方向上从所述载重引入防止部分(3)传递到所述结构组件(10)的力分量。

6.根据权利要求2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)包括至少一个载重引入表面(61,62,261)，其可以与所述结构组件(10)接触并且其指向远离的表面法线表示在要分别传递的所述剪力的方向上的分量，其中所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)的所述载重引入表面(61,62,261)垂直于要分别传递的所述剪力的方向，以及/或所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)的几个载重引入表面(61,62,261)位于一个平面上。

7.根据权利要求6所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述载重引入防止部分(3)在要分别传递的所述剪力的方向上至少分段地设置在除了所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)的所述载重引入表面(61,62,261)的所有表面(63)上，并且其指向远离的表面法线表示要分别传递的所述剪力的方向上的分量。

8.根据权利要求6所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，除了所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)的所述载重引入表面(61,62,261)上之外，所述载重引入防止部分(3)设置在所有表面上。

9.根据权利要求2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，腹板(41,42,241,242)从所述连接部分(2)两侧延伸并建立到所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)的连接。

10.根据权利要求1或2所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述载重引入防止部分(3)由可压缩弹性材料制成。

11.根据权利要求9所述的剪力锚(1,101,201)，其特征在于，所述连接部分(2)、所述第一载重引入部分(51,251)及/或所述第二载重引入部分(52,252)和所述腹板(41,42,241,242)由比所述载重引入防止部分(3)更硬的材料制成。

12.一种根据权利要求1至11中任一项所述的结构组件(10)和剪力锚(1,101,201)组成的连接结构，其特征在于，所述载重引入防止部分(3)至少部分地被设置为所述结构组件(10)和所述剪力锚(1,101,201)之间的间隙。

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