DE112016005117T5

DE112016005117T5 - COMPOSITE ROD STICK ANCHOR

Info

Publication number: DE112016005117T5
Application number: DE112016005117.4T
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-08-02
Also published as: WO2017138837A3; GB201809411D0; WO2017138837A2; GB2559532A; RU2615555C1

Abstract

Die Erfindung betrifft das Bauwesen, und zwar die Verbundstoffstangenspanner, insbesondere, die Vorspannung der Verbundstoffbewehrung in den Betonbauten, und löst technische Aufgabe der Sicherung einer maximalen Verbundstoffstangenspannleistung durch die gleichmäßige Verankerung und Anwendung einer gleichmäßigen Umpresskraft über ihre ganze Länge. Die Verbundstoffstangenverankerung besteht aus einer Umpressbüchse (1) mit der Bohrung (2), zwei Zangen (4), deren Faltungsaußenansicht einen Stumpfkegel mit einer Durchgangsbohrung (5) darstellt. Innere Umpressbüchsenfläche und der Zangenkegelseiten sind als eine Drehtangentenkurve (3) gestaltet. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung (5) ist dabei um 1÷ 2 mm unter dem Durchmesser der verankerten Verbundstoffstangen (6).The invention relates to the construction industry, namely the composite rod clamps, in particular, the prestressing of the composite reinforcement in the concrete structures, and solves the technical task of securing a maximum composite rod clamping performance by the uniform anchoring and applying a uniform Umpresskraft over its entire length. The composite rod anchor consists of a Umpressbüchse (1) with the bore (2), two pliers (4), the folding outer view is a truncated cone with a through hole (5). Inner Umpressbüchsenfläche and the forceps sides are designed as a Drehtangentenkurve (3). The diameter of the through hole (5) is 1 ÷ 2 mm below the diameter of the anchored composite rods (6).

Description

Technischer BereichTechnical part

Die Erfindung betrifft das Bauwesen, und zwar die Verbundstoffstangenspanner, insbesondere, für die Vorspannung der Verbundstoffbewehrung in den Betonbauten.The invention relates to construction, namely the composite rod tensioners, in particular, for the prestressing of the composite reinforcement in the concrete structures.

Technischer StandhintergrundTechnical booth background

Aus der Druckschrift RU 2410509 vom 27.01.2011 ist eine Vorrichtung zur Bewährungsbefestigung, -Spannung und -Auflösung (variabel) bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einem hohlen Körper, einer Käfigmutter, einem Gewindestützrohr, Klemmbacken mit dem verlängerten Schwanzteil sowie zusätzlichen Rillen und konischen bzw. zylindrischen Vorsätzen. Zusätzlich wurden Ringfeder, eine Feder, eine Einstellmutter und -Bolzen eingebracht, wobei die Ringfeder in den Klemmbackenrillen, die Einstellmutter auf dem Körper und die Einstellbolzen in den Querbohrungen der Käfigmutter im Konus-Bereich des zusätzlichen konisch-runden Vorsatzes sitzen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird statt der Einstellbolzen ein längstgeschnittenes durch den Federring verbundenes Einlagestück eingesetzt.From the publication RU 2410509 from 27.01.2011 a device for probation, voltage and resolution (variable) is known. The device consists of a hollow body, a cage nut, a threaded support tube, jaws with the extended tail portion and additional grooves and conical or cylindrical attachments. In addition ring spring, a spring, an adjusting nut and bolt were introduced, the annular spring sitting in the jaw grooves, the adjusting nut on the body and the adjusting bolts in the cross holes of the cage nut in the cone area of the additional conical-round attachment. In a further embodiment of the invention, instead of the adjusting bolt, a long-cut insert piece connected by the spring ring is used.

Die Nachteile dieser Vorrichtungsversion sind komplexe Ausführung und Betrieb sowie Überdimensionierung und eine Möglichkeit, dass die Verbundstoffbewehrung durch die eisernen Klemmbacken gedrückt bzw. durchgebissen wird.The disadvantages of this device version are complex design and operation as well as over-sizing and a possibility that the composite reinforcement is pushed through the iron jaws.

Aus der internationalen Druckschrift WO 0037749 (A1) vom 29.06.2000 ist eine Verankerung für die Karbon-Verbundstoffstangen bekannt.From the international publication WO 0037749 (A1) of 29.06.2000 is an anchorage for the carbon composite rods known.

Die Ausführung besteht aus einer Stahlbüchse mit einer Bohrung, worin die Verbundstoffstange eingelegt wird. Ein Stangenende wird weiter mit einem Keil in zweite Teile gespaltet, wobei in die entstandene Öffnung die Polymer-Kompoundmasse, die später einhärtet, eingegossen wird.The design consists of a steel bushing with a hole in which the composite rod is inserted. A rod end is further split with a wedge into second parts, wherein in the resulting opening, the polymer compound compound, which hardens later, is poured.

Die Nachteile dieser Vorrichtungsversion sind: eine unlösbare Kupplung, die eine wiederholte Ankernutzung verhindert; Senkung der Stangenfestigkeit aufgrund ihrer Spaltung, wobei die Stangenspaltungsstelle besonders empfindlich wird.The disadvantages of this device version are: a permanent coupling which prevents repeated anchorage; Reduction of rod strength due to their cleavage, the rod cleavage site is particularly sensitive.

Die Verbundstoffbewehrungsverankerung aus der Druckschrift RU 109172 U1 vom 10.10.2011 steht zu dem nützlichen Mustervorschlag besonders nah. Die Verbundstoffbewehrungsverankerung besteht aus einer zugkegelförmisch gebohrten Umpressbüchse, zwei Einlegestücken aus dem glasgefüllten Polymerstoff, deren Faltung ein Stumpfkegel mit einer Bohrung im Zentrum ist. Der Zugkegel weicht von der Schwerachse 2 bis 6 Grad ab und der Winkel der Einlegestücken ist höchstens dem Zugkegelwinkel gleich.The composite reinforcement anchorage from the document RU 109172 U1 from 10/10/2011 is particularly close to the useful sample proposal. The Composite Reinforcement Anchor consists of a tuck-bushing drilled in the form of a Taper, two inserts of the glass-filled polymer material, the fold of which is a truncated cone with a hole in the center. The drawbar deviates from the heavy axis 2 to 6 degrees and the angle of the insert is equal to the maximum cone angle.

Der Nachteil dieser Verankerungsausführung ist eine Möglichkeit, dass die Verbundstoffstange an der Mittelbohrung der Umpressbüchse gedrückt werden kann. Die Druckkraft, die die Verbundstoffstange bewirkt, hängt von der Spannkraft und vom Winkel der Umpressbüchse ab. Die Neigung der Umpressbüchse ist über ihre ganze Länge (bzw. Höhe) gleich, und die Spannkraft einer Verbundstoffstange entwickelt sich von dem höchstwert bei der Mittelbohrung des Umpressbüchse bis auf Null an dem Gegenende. Die Zunahme der Spannkraft der Verbundstoffstangen im Bereich der Mittelbohrung der Umpressbüchse über einen jeweiligen Wert bringt deswegen dazu, dass die Verbundstoffstange knackt. Die Druckkraft (das Ankervermögen) an dem Gegenende ist dabei unzureichend. Der grundsätzliche Nachteil dieses nützlichen Musters ist, also, ein nicht gleichmäßiges Umpressen einer Verbundstoffstange nach der Ankerlänge.The disadvantage of this anchoring design is a possibility that the composite rod can be pressed against the central bore of the Umpressbüchse. The compressive force that causes the composite rod depends on the clamping force and the angle of the Umpressbüchse. The inclination of the Umpressbüchse is the same over its entire length (or height), and the clamping force of a composite rod develops from the highest value at the center hole of the Umpressbüchse to zero at the opposite end. The increase in the clamping force of the composite rods in the region of the central bore of the Umpressbüchse above a respective value therefore causes the composite rod cracking. The pressure force (the anchor capacity) at the opposite end is insufficient. The fundamental disadvantage of this useful pattern is, therefore, a non-uniform re-pressing of a composite rod according to the anchor length.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung löst eine technische Aufgabe, wobei die gleichmäßigen Verankerung und Umpressen der Verbundstoffstangen über ihre ganze Länge die höchste Spannleistung der Verbundstoffstangen sichern.The invention solves a technical problem, wherein the uniform anchoring and Umpressen the composite rods over their entire length ensure the highest clamping performance of the composite rods.

Die technische Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Verbundstoffverankerung, bestehend aus einer gebohrten Umpressbüchse, zwei Zangen, deren Faltungsaußenansicht einen Stumpfkegel mit einer Durchgangsbohrung ist, und die Seiten des Zangenkonus als Drehtangentenkurven gestaltet sind. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 5 liegt dabei um 1÷2 mm unter dem Durchmesser der verankernden Verbundstoffstangen.The technical object is achieved in that the composite anchoring consisting of a drilled Umpressbüchse, two pliers whose Faltungsaußenansicht is a truncated cone with a through hole, and the sides of the pliers cone are designed as Drehtangentenkurven. The diameter of the through hole 5 is 1 ÷ 2 mm below the diameter of the anchoring composite rods.

Der technische Lösungsvorschlag sichert aufgrund des gleichmäßigen Umpressen über die ganze Länge der Verbundstoffstangen, das durch die Entwicklung des Tangentenkurvenwinkels gegen die Mittelachse von 0 bis 90 Grad erzielt wird, die höchste Verankerungsleistung.The technical solution proposal ensures the highest anchoring performance due to the uniform pressing over the entire length of the composite rods, which is achieved by the development of the tangent curve angle against the central axis of 0 to 90 degrees.

Dabei wird eine gleichmäßige Spannungssenkung der Verbundstoffstangen von einem Höchstwert am Bohrungseingang der Umpressbüchse bis auf Null am entgegengesetzten Ausgang.This results in a uniform lowering of the composite rods from a maximum value at the bore inlet of the Umpressbüchse to zero at the opposite output.

Damit die Umpresskraft bei der abnehmenden Stangenspannkraft konstant bleibt, ist die Umpressbüchsenneigung gegen die Mittelachse zu ändern.So that the Umpresskraft remains constant at the decreasing rod clamping force, the Umpressbüchsleigung is to change the center axis.

Die Verankerung kann später ausgebaut und wieder genutzt werden. Die Zangen, die, zum Beispiel, an einem thermoplastischen Gussautomat gefertigt werden können, sind bis auf 10 Mal und die Umpressbüchsen mehrmals während eines langen Zeitraums einsetzbar. The anchoring can later be expanded and reused. The pliers, which can be made, for example, on a thermoplastic molding machine, can be used up to 10 times and the Umpressbüchsen several times over a long period of time.

Der technische Lösungsvorschlag ist ein einfaches Tragwerk, herstellungsgerecht und einsatzfreundlich.The technical solution is a simple structure, production-friendly and easy to use.

Die Erfindung löst damit die gestellte technische Aufgabe und sichert das technische Ergebnis (den technischen Leistungseffekt). Die höchste Spannungsleistung der Verbundstoffstangen wird durch die gleichmäßige Verankerung und das gleiche Umpressen über die ganze Länge der Verbundstoffstangen gesichert.The invention thus solves the asked technical problem and ensures the technical result (the technical performance effect). The highest tension performance of the composite bars is ensured by uniform anchoring and the same re-pressing over the entire length of the composite bars.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen eingehender erläutert werden.

1 stellt eine Verbundstoffbewehrungsverankerung im Schnitt dar.
2 stellt die Kraftvektoren, die über die Zangen auf die Verbundstoffstange und die Umpressbüchse wirken.

The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

1 represents a composite reinforcement anchorage in section.
2 represents the force vectors that act on the tongs on the composite rod and Umpressbüchse.

Ausführungsvarianten der ErfindungEmbodiment variants of the invention

Die Verankerung besteht aus einer zylindrischen eisernen Umpressbüchse 1 mit einer Bohrung 2. Drinnen ist die Umpressbüchse als eine Drehtangentenkurve 3 mit der polierten Wand gestaltet. Zwei Zangen 4 aus einem glasgefüllten Polymer (z.B., Armlen PP SW-10), deren Faltungsaußenansicht einen Stumpfkegel mit den Drehtangentenkurvenseiten 3, sind vorhanden. Die gefalteten Zangen 4 weisen eine Durchgangsbohrung 5 auf, worin der Verbundstoffstange 8 (aus Glas- ggf. Basaltplastik u.dgl.) eingelegt wird. Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 5 ist dabei um 1÷ 2 mm unter dem Durchmesser der verankerten Verbundstoffstangen.The anchoring consists of a cylindrical iron Umpressbüchse 1 with a hole 2 , Inside is the Umpressbüchse as a Drehtangentenkurve 3 designed with the polished wall. Two pliers 4 made of a glass-filled polymer (eg, Armlen PP SW- 10 ), whose convolution outer view is a truncated cone with the rotational tangent cusp sides 3 , available. The folded pliers 4 have a through hole 5 on, wherein the composite rod 8th (made of glass, if necessary, basalt plastic and the like) is inserted. The diameter of the through hole 5 is 1 ÷ 2 mm below the diameter of the anchored composite rods.

Die Verankerung funktioniert wie folgt: die Verbundstoffstange 6 wird über die Bohrung 2 der Umpressbüchse 1 in der Verankerung aufgebaut, wie es in der 1 dargestellt ist. Die Flächen von zwei Zangen 4 werden zusammengefaltet, der Verbundstoffstange 6 wird durch die Bohrung 2 der Umpressbüchse 1 in die Durchgangsbohrung 5 eingelegt. Die Zangen 4 werden mit einem leichten Schlag (eines Hammers, zum Beispiel) auf den Zangengrund 4 oder durch Einpressen der Zangen 4 mit einem Hebebock, zum Beispiel, in der Umpressbüchse 1 befestigt.The anchorage works as follows: the composite rod 6 gets over the hole 2 the Umpressbüchse 1 built in the anchorage, as it is in the 1 is shown. The surfaces of two pliers 4 be folded up, the composite rod 6 gets through the hole 2 the Umpressbüchse 1 into the through hole 5 inserted. The pliers 4 be hit with a light punch (of a hammer, for example) on the pliers base 4 or by pressing in the pliers 4 with a jack, for example, in the Umpressbüchse 1 attached.

Die weitere Spannung der Verbundstoffstangen 6 durch die Spannvorrichtung (einen Hebebock, zum Beispiel) sichert auch weiteren Einzug der Zangen 4 in die Umpressbüchse 1 und somit das höchste Verankerungsvermögen der Verbundstoffstangen 6 in der Verankerung, der die polierte Oberfläche der Drehtangentenkurve 3 der Umpressbüchse 1 zusätzlich beiträgt. Das Schlüpfen der Zangen 4 kann durchs Schmieren (zum Beispiel, mit einem Grafit-Schmiermittel) der Oberflächen der Drehtangentenkurve 3 verbessert werden.The further tension of composite rods 6 by the clamping device (a jack, for example) also secures further collection of pliers 4 in the Umpressbüchse 1 and thus the highest anchoring capacity of the composite rods 6 in the anchorage, the polished surface of the rotary tangent curve 3 the Umpressbüchse 1 additionally contributes. The hatching of the pliers 4 can by lubricating (for example, with a graphite lubricant) the surfaces of the rotary tangent curve 3 be improved.

In der 2 sind die Kraftvektoren, die durch die Zangen 4 auf den Verbundstoffstange 6 und die Umpressbüchse 1 wirken, dargestellt, wobei

a- die Verbundstoffstangenumpresskraft, ein konstanter Wert;
x - die Verbundstoffstangenspannungskraft, ein in der Ankerlänge variabler Wert;
b - die Tangentenkurventangente;

sowie y - der Winkel der Umpressbüchsenfläche gegen die Mittelachse, die durch die Tangente b und der Mittelachse gebildet und ein variabler Wert ist,
ist.In the 2 are the force vectors by the pliers 4 on the composite rod 6 and the Umpressbüchse 1 act, represented, where

a- the composite rod repulsion force, a constant value;
x - the composite rod tension force, a value variable in anchor length;
b - the tangent curve tangent;

and y - the angle of the Umpressbüchsenfläche against the central axis, which is formed by the tangent b and the central axis and a variable value,
is.

Aufgrund einer konstanten Umpresskraft „a“ der Stangen wird der Umpresskraftvektor auch als ein konstanter Wert angenommen. Die Spannkraft einer Verbundstoffstange „x“ senkt gleichmäßig vom Eingang der Verbundstoffstange in die Verankerung bis zu ihrem Gegenende. Ein weiterer variabler Wert ist der Winkel der Umpressbüchse „y“. Aus den trigonometrischen Gesetzen ergibt sich die Formel $c t g y = x / a,$

aufgrund deren ist festzustellen, dass das Verhältnis zwischen den Umpressbüchsenoberflächen und der Mittelachsenneigung sich tangential entwickelt. Die Kraftvektoren, die aufgrund der 2 behandelt wurden, zeigen, dass „a“ ein konstanter Wert ist, wobei „x“ sich von den Höchst- bis zum Mindestwert gleichmäßig verändert, und der „y“ Wert sich in einem Bereich von 0 auf 90 Grad nach der obigen Formel entwickelt.Due to a constant Umdrückkraft "a" of the rods of the Umpresskraftvektor is also assumed to be a constant value. The tension of a composite bar "x" drops evenly from the composite bar entrance into the anchorage to its opposite end. Another variable value is the angle of Umpressbüchse "y". The formula results from the trigonometric laws

c t G y = x / a .

as a result, the relationship between the Umpressbüchsenoberflächen and the center axis slope is tangent. The force vectors, due to the 2 show that "a" is a constant value, with "x" varying evenly from the maximum to the minimum value, and the "y" value developing in a range from 0 to 90 degrees according to the above formula.

Industrielle EinsatzbarkeitIndustrial applicability

Der Prüfbetrieb hat die praktische Einsatzbarkeit der angemeldeten Verankerung für die Vorspannung der Verbundstoffbewehrung bei der Fertigung, zum Beispiel, der Stahlbetonträger für Bahnfahrleitungen, bekräftigt.The testing firm has confirmed the practical applicability of the registered anchorage for prestressing composite reinforcement during manufacture, for example, the reinforced concrete beam for railway overheads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

RU 2410509 [0002]
WO 0037749 [0004]
RU 109172 U1 [0007]

Claims

The composite rod anchor, consisting of a Umpressbüchse (1) with the bore (2), two pliers (4), the folding outer view is a truncated cone with a through hole (5), characterized by the Drehtangentenkurvengestaltung (3) of the inner Umhülsenflächen (1) and the pliers cone sides (4).

The anchoring after Claim 1 , characterized in that the diameter of the through-hole (5) is 1 ÷ 2 mm below the diameter of the anchoring composite rod (6).