JP2015508136A - 繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材に力を導入するための器具 - Google Patents

Abstract

本発明は、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）に力を導入するための器具（１）であって、引張部材（２）の上に配置され、かつ引張部材と接触した少なくとも１つの表面を有する少なくとも１つの締め付け要素（３）を含み、かつ締め付け要素（３）と引張部材（２）との周囲に配置され、したがって締め付け要素（３）を介して引張部材（２）に締め付け圧力を付加する少なくとも１つのスリーブ（４）を含む、器具（１）に関する。締め付け要素（３）は、１つが他の１つの上に位置する少なくとも２つの層で作製されており、その少なくとも１つの第１の軟質層は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料からなり、そしてその少なくとも１つの第２の硬質層は、前記軟質層より大きい弾性率を有する材料からなる。締め付け要素（３）は全体として、ウェッジテーパーの無い構造を有し、したがってウェッジ形もしくは錐状構造を有し、その断面の縮小は引張部材（２）の引張方向に反対向きに、そして、スリーブ（４）は、少なくとも１つの締め付け要素（３）を受け入れるのに適した、かつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形を有する。

Description

本発明は、請求項１前文の繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製（ｆｉｂｅｒ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｆｌａｔ−ｓｔｒｉｐ ｐｌａｓｔｉｃ ｌａｍｅｌｌａｓ）の引張部材に力を導入するための器具に関する。本発明はさらに、そのような器具に力を導入するための方法と、そのような器具の使用と、本発明の１種又はそれ以上の器具を含む引張部材と、及び本発明の器具を使用して耐力構造を補強する方法と、に関する。

例えば、既存の建物の改装中に、耐力構造に張力下で付着するように作られている繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材を適用することにより、耐力構造を補強することは公知であり、鋼構造物による耐力構造の補強と比較して多くの利点を有している。引張部材への力の導入は、主に耐力構造の張力側のその最終的な固定（ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）を介して発生するため、これは特に重要であると考えられる。繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材の最終的な固定のためだけでなく事前に張力を付加するためにも、異なるシステムが公知であり、これは繊維強化されたフラットストリップ帯状体の取り扱いに関連する特別な要件を考慮している。特に一般的なものは、ウェッジとスリーブからなるシステムであり、ここでは、ウェッジは引張部材の周囲に適用され、続いて繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体の引張方向で高強度スリーブ中に送られる。引張方向にウェッジの断面縮小が形成されるため、引張荷重下のウェッジは、スリーブから引き出される。

例えば、特許文献１は、実質的にウェッジ用スリーブである２つのウェッジとアンカーボディからなる引張部材の固定を記載し、ここで、ウェッジと引張部材との間及び／又はウェッジとスリーブとの間に、再度、第２のウェッジ形の層が配置される。この第２のウェッジ形の層は、第１ウェッジよりも小さい弾性率を有する材料で作製されている。引張部材への力の導入は、記載されたシステムではスリーブによって行われ、すなわち、補強すべき耐力構造上のスリーブのブレーシングにより行われる。特許文献１に記載された器具の欠点は、引張部材に力を導入するための器具の適用の際に、引張部材を有するウェッジをスリーブ内に送られなければならない、ということである。ウェッジは、引張部材の張力方向に送られなければならないため、事前に張力を付加された引張部材上の張力はこのようなシステムの使用中に失われる。

国際公開第２００５／０６１８１３号

したがって本発明の課題は、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材に力を導入するための器具であって、先行技術の欠点を克服し、張力がプロセスで失われることなく、張力を付加された引張部材に適用することができる器具を提供することである。

この問題は、請求項１の器具により、本発明に従って解決される。
したがって本発明の主題は、引張部材上に配置され、かつ引張部材と接触した少なくとも１つの表面を有する少なくとも１つの締め付け要素、及び締め付け要素と引張部材との周囲に配置され、それにより締め付け要素を介して引張部材に締め付け圧力を付加する少なくとも１つのスリーブを含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材に力を導入するための器具である。

ここで、締め付け要素は、１つが他の１つの上に位置する少なくとも２つの層で作製されており、その少なくとも１つの第１の軟質層は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料で作製され、そしてその少なくとも１つの第２の硬質層は、前記軟質層より大きい弾性率を有する材料で作製され、そして、締め付け要素は全体として、ウェッジテーパーの無い構造を有するか又はウェッジ形もしくは錐状構造を有し、その断面の縮小は、この場合引張部材の引張方向に反対向きに進み、スリーブは、少なくとも１つの締め付け要素を受け入れるのに適した、かつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形を有する。

驚くべきことに、本発明の器具により、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材への力の効率的導入が可能であり、ここでは事前に張力を付加されたか又は張力を付加された引張部材で使用中でさえ、締め付け要素をスリーブ内に送る方法のために張力が失われることがないことが発見された。

さらに、本発明の器具は、記載された特性を有する締め付け要素の使用が、引張部材と締め付け要素との間の境界表面で、均一な締め付け圧力又は横方向圧力を発生させ、これが、引張部材への力の極めて効率的で均一な導入を可能にする、という利点を有する。

さらに本発明の器具は、締め付け要素の長期変形の減少を含み、したがって材料のクリープによる張力の消失の減少を含む。

耐力構造を補強するための炭素繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の対応する引張部材を有する本発明の器具の好適な使用において、好ましくは少なくとも締め付け要素の軟質層について使用されるプラスチックは、建物内での導電性帯状体形状とアンカー（これは、典型的には鋼鉄製である）とのガルバニック分離をさらに確実にする。ガルバニック分離無しでは、引張部材が、アンカーを介して、補強すべき鉄筋コンクリート建築要素の内側の鉄筋に電気的に接続され、後者とともにガルバニックマクロ要素を形成する危険性がある。これは、アンカー又は鉄筋コンクリート建築要素の内側のスチール補強の、非常に急速に進む腐食を招く可能性がある。

本発明のさらなる形態は、さらなる独立請求項の主題である。本発明の特に好適な態様は、従属請求項の主題である。

本発明の実施例は、図面に基づいてさらに詳細に説明される。異なる図面において同一の要素は、同一の符号が付される。当然のことながら、本発明は図示及び記載された実施例に限定されるものではない。図面では、本発明を容易に理解するのに必要な要素のみが示されている。
引張部材を有する本発明の器具を概略的に示す。 引張部材を有する本発明の器具を概略的に示す。 引張部材を有する本発明の器具を通る断面を概略的に示す。 引張部材を有する本発明の器具を通る断面を概略的に示す。 引張部材を有する本発明の器具を通る断面を概略的に示す。 引張部材を有する本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 引張部材とマルチパートスリーブとを有する本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 摩擦要素と引張部材とを有する本発明の器具の構造の断面を概略的に示す。 スロット付きプレートと引張部材とを有する本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 軟質層と硬質層を有する締め付け要素が示されている、本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 軟質層と硬質層を有する締め付け要素が示されている、本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 軟質層と硬質層を有する締め付け要素が示されている、本発明の器具を通る縦方向断面を概略的に示す。 縦断面において、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法のステップを概略的に示す。 縦断面において、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法のステップを概略的に示す。 縦断面において、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法のステップを概略的に示す。 縦断面において、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法のステップを概略的に示す。 縦断面において、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法のステップを概略的に示す。 力を導入するための本発明の器具による、補強される耐力構造への、引張り部材の固定を、縦断面図と平面図で示す。 力を導入するための本発明の器具による、補強される耐力構造への、引張り部材の固定を、縦断面図と平面図で示す。 力を導入するための本発明の器具による、補強される耐力構造への、引張り部材用の張力付加要素を、縦断面図と平面図で示す。 力を導入するための本発明の器具による、補強される耐力構造への、引張り部材用の張力付加要素を、縦断面図と平面図で示す。

図１は、引張部材２上に配置され、かつこの引張部材と接触した表面を有する締め付け要素３、及び締め付け要素と引張部材との周囲に配置され、それにより締め付け要素を介して、引張部材に締め付け圧力を付加する少なくとも１つのスリーブ４とを含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための器具１を示す。

ここで締め付け要素は、１つが他の１つの上に位置する少なくとも２つの層で作製されており、その少なくとも１つの第１の軟質層は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料から作製されており、そしてその少なくとも１つの第２の軟質層は、前記軟質層より大きい弾性率を有する材料から作製されている。

すなわち、本明細書において用語「軟質層」は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する締め付け要素の層を示す。したがって、前記軟質層より大きい弾性率を有する締め付け要素の層は、「硬質層」と呼ばれる。

さらに、締め付け要素は全体として、ウェッジテーパーの無い構造を有するか、又はウェッジ形もしくは錐状構造を有し、ここで、この場合その断面の縮小は、引張部材の引張方向に反対向きに進み、スリーブは、少なくとも１つの締め付け要素を受け取りかつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形を有することが、本発明に重要である。

ここで「締め付け要素は全体として」という用語は、器具のすべての締め付け要素を指すと理解すべきである。すなわち、例えば器具が２つの締め付け要素を含む場合、これらの２つの締め付け要素もまた、全体としての締め付け要素を構成する。ウェッジテーパーに適用される要件の解釈について、器具の全体としての締め付け要素中の締め付け要素は、これらが器具内に配置される方法と同じ方法で存在する。器具が数個の締め付け要素を有する場合、これは、その接触表面を有する締め付け要素が互いに相対し、ここで、少なくとも１つの引張部材が接触表面の間に配置されることを意味する。一般に引張部材は、締め付け要素全体としてのウェッジテーパーに影響を与えないため、数個の締め付け要素についてウェッジテーパーを推定するために、互いに接触する表面を有する締め付け要素全体を考慮することが可能である。

上記要件内で、原理的に締め付け要素は、締め付け要素とスリーブ間の、又は数個の締め付け要素間の、引張部材を締め付けるのに適しているなら、任意の形を有することができる。
簡単にするために、いくつかの図面で、各締め付け要素は単一の部分として表示され、すなわち硬質層と軟質層は別々に表示されている。

特に、本発明の器具は、引張部材の上又はその周囲に配置されており、各場合に引張部材に接触した少なくとも１つの表面を有する、１つ又は２つの締め付け要素を有する。

２つの締め付け要素を有する本発明の好適な態様において、前記締め付け要素は、好ましくは縦方向に半分にされた円筒の半分としてそれぞれ形成される。この場合、それに沿って円筒が半分にされている平らな表面は、締め付け要素の引張部材との接触表面である。さらに、締め付け要素全体は、錐状又はウェッジ形の構造を有することができ、ここで、この場合の断面の低減は、いつも引張部材の引張方向に反対向きに進む。

図２は、引張部材の周囲に配置され、かつ各場合に引張部材と接触した少なくとも１つの表面を有する２つの締め付け要素３と、並びに締め付け要素の周囲に配置され、したがって締め付け要素を介して、引張部材に締め付け圧力を付加する少なくとも１つのスリーブ４とを含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材２に力を導入するための器具１の好適な態様を示す。

前記スリーブは特に剛性スリーブであり、すなわちこのスリーブは、締め付け要素に対して、特に締め付け要素の軟質層に対して、非常に強い硬さを有する。

前記スリーブは、特にプラスチック、金属、金属合金、又は他の高強度材料で作製される。このスリーブは、好ましくは繊維強化プラスチック又は鋼鉄、最も好ましくはエポキシ樹脂を基礎とする炭素繊維強化プラスチックで作製される。

原理的にスリーブは、締め付け要素で及び任意選択的に摩擦要素で締め付け要素を受け入れるのに適しており、かつ引張部材に充分な締め付け圧力を付加するのに適しているなら、任意の方法で設計することができる。したがって、スリーブは管の形で設計する必要はなく、任意の所望の形を有する物体中で締め付け要素を受け入れるのに適した穴又はくぼみでもよい。例えば図３は、引張部材２、締め付け要素３、及びスリーブ４からなる本発明の器具１を通る断面を示し、ここで、前記スリーブは、締め付け要素のカウンターピースとして平らな支持体４１により、縦方向に半分にされた管の形を有する。

図４は、本発明の器具１を通る断面を示し、ここで、スリーブ４は、締め付け要素のカウンターピースとして平らな支持体４１と長方形を有する。この態様において、締め付け要素３は直方体形状又は鈍いウェッジの形状を有し、ここで、鈍いウェッジの断面の縮小は引張部材の引張方向に反対向きに進む。

図５は、長方形の形状を有するスリーブ４を有する本発明の器具１を通る断面を示し、ここで、この態様は、引張部材２の周囲に配置された２つの締め付け要素３を含む。図４と同様に、締め付け要素３は、直方体形状又は鈍いウェッジの形状を有し、ここで、鈍いウェッジの断面の縮小は引張部材の引張方向に反対向きに進む。

図６ａは、引張部材２、締め付け要素３、及びスリーブ４からなる本発明の器具を通る縦方向の断面を示し、ここで、締め付け要素は、引張部材２の引張方向６に対して反対向きに縮小する断面を有する。これに対応して、スリーブ４は、締め付け要素を受け入れるのに適した、かつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形を有する。

さらにスリーブは、シングルパートスリーブ又はマルチパートスリーブであるように設計することができ、ここで、マルチパート設計では、異なる材料で作製された個々のパートを使用することも可能である。例えばスリーブは、例えば、補強すべき耐力構造のコンクリートで、くぼみを覆う鋼鉄本体と組み合わせて、適当なくぼみにより形成することができる。この場合コンクリート表面は、例えば図４に示されるように、支持体を形成するであろう。

マルチパートスリーブの特に好適な態様は、ウェッジ又はウェッジ形又は錐状形のボディを適用するか、又はその中をスライドさせることにより、スリーブの錐状度が生成されるものである。一方これは、緩いスリーブ上でも、又は事前に張力を付加された引張部材の場合は、すでに取り付けられた器具でも発生することがある。

例えば図６ｂは、引張部材２と、２つの締め付け要素３（軟質層と硬質層は別々に示されていない）と、断面が長方形を有するスリーブ４とからなる、本発明の器具を通る縦方向断面を示す。この場合スリーブ４は、断面縮小又はウェッジテーパーが無い外側部分４ａと、この場合の尖ったウェッジの形態である２つの内側部分４ｂとから作製されたマルチパート構造を有する。したがって第１のステップにおいて、締め付け要素は、事前に張力を付加された引張部材２上に適用される。次に、スリーブの外側部分は、締め付け要素上をスライドされる。最後に、スリーブの内側部分は、締め付け要素とスリーブの外部部分との間に送られ、その結果、横方向の圧力が締め付け要素に適用される。例えば図４に示されるように、１つだけの締め付け要素を有する器具の場合にも、同様の態様が特に好適である。

スリーブは、好ましくは丸い断面を有する管状スリーブであり、ここで、スリーブの内部形状は常に、引張部材を有し任意選択的に摩擦要素を有する締め付け要素を受け入れるのに適した、かつ引張部材に充分な締め付け圧力を付加するのに適した形でなければならない。

鈍いウェッジの形態の２つの締め付け要素が使用される場合、長方形断面を有するスリーブが使用され、ここで、スリーブの内部形状は常に、引張部材を有し任意選択的に摩擦要素を有する締め付け要素を受け入れるのに適した形を有していなければならない。ここでスリーブは、充分な硬いプレートから製造することができる。

引張部材に最適な締め付け圧力を付加するためには、スリーブは、典型的には引張部材と任意選択的に摩擦要素とを有する締め付け要素の外部形状と比較して、縮小した断面を有する内部形状を有する。

引張部材と任意選択的に摩擦要素とを有する締め付け要素全体の直径と、スリーブの内径との差は、特に２〜１０％、好ましくは約５％である。

本発明の器具を提供する場合、スリーブは、任意選択的に摩擦要素を備え引張部材上に配置された締め付け要素上をスライドされるか、又は締め付け要素はスリーブ内に送られ、その結果として、引張部材上に必要な締め付け圧力が蓄積される。

器具がマルチパートスリーブを有するものである場合には、締め付け圧力は、スライドさせることや送ること以外の方法で発生させることもできる。例えば、マルチパートスリーブは、締め付け要素の周囲に配置し直接固定することができる。器具が図６ｂに示されるような器具である場合、締め付け圧力は、そのままスリーブ上をスライドさせることによっては発生されるものではなく、スリーブの外側部分と締め付け要素との間のウェッジである、内側部分に送ることにより発生される。

引張部材は、異なる用途について当業者に公知の繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体からなる。特にこれは、一方向に繊維強化されたフラットストリッププラスチックラレラを伴う。繊維強化は通常炭素繊維によって行われる。使用可能なプラスチックマトリックスとして、特にエポキシ樹脂マトリックスを使用することができる。適切な繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体は、例えばＳｉｋａ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧから商品名Ｓｉｋａ（商標）ＣａｒｂｏＤｕｒ（商標）で市販されている。

好適な態様において本発明の器具は、締め付け要素と引張部材との間の接触表面の領域に、摩擦要素をさらに含む。摩擦要素は、締め付け要素と引張部材との間の摩擦を増加させる機能を有し、したがって、特に強い張力の場合でも、器具から引張部材が滑り落ちることを防止する。

特に、摩擦要素は、以下から選択される：
− 硬い粒子による引張部材のコーティング；
− 硬い粒子による締め付け要素のコーティング；そして
− 硬い粒子により占められた布地、特に織布又はメッシュ。

硬い粒子は、典型的には５以上、特に７以上、好ましくは９以上の範囲のモース硬度を有する材料で作製された特に鋭利な粒子である。例えば、硬い粒子はコランダム又は炭化ケイ素で作製される。

硬い粒子の粒径は、典型的には０．０５〜１．０ｍｍ、特に０．２〜０．５ｍｍである。

摩擦要素は通常、引張部材と接触している表面の領域で、締め付け要素上の硬い粒子のコーティングで作製されることが好ましい。

器具が２つ以上の締め付け要素を有する態様である場合、この器具は、各場合に、特にすべての締め付け要素と引張部材との間の接触表面の領域に、摩擦要素をさらに含む。

図７は、図２に既に記載した器具の概略的層構造を示し、ここで、この態様の締め付け要素３は、硬い粒子を有する締め付け要素のコーティングの形態で摩擦要素７を含む。

引張部材への力の導入は、好適な態様では、器具の締め付け要素（１種又はそれ以上）を介して行われ、スリーブを介してではない。

図８に示されるように、力の導入は、引張部材２の引張方向６の方向で見ると、本発明の器具１の前に、スロット付きプレート５が配置され、この上に締め付け要素３（１種又はそれ以上）が取り付けられる。ここでこのスロット付きプレートは、ここに引張部材を導くことができるスロットを有する。同時に、スロット付きプレートは、できるだけ大きい表面上に、締め付け要素３を取り付けている。

図８に見られるように、スリーブ４はまた、少なくとも部分的にスロット付きプレート５上に取り付けられるため、引張部材へのある量の力の伝達はスリーブを介して起きるが、力の導入は、主に締め付け要素３を介して起きることは、当業者に自明である。

典型的には、スロット付きプレートは金属又は金属合金から作製される。さらにスロット付きプレートは、単一部品の形状で設計する必要はなく、それより、数個の部品から作製することができる。単一部品のスロット付きプレートは、例えば、それがすでに使用できる状態で、力を導入するための本発明の器具にすでに取り付けられている引張部材に適用される場合に、適切である。

本発明の器具の締め付け要素（１種又はそれ以上）を介する引張部材への力の導入は、特に有利である。この態様において、締め付け要素は、スリーブ、引張部材、及び取り付け具の間に封入され、大きな負荷の場合には、これらは、締め付け要素と牽引要素との接触表面の領域で、定体積弾性変形及び粘塑性変形を受け、この変形は、１つが他の１つの上にある少なくとも２つの層からなる前記締め付け要素の記特殊な構造に起因し、このために、締め付け要素と引張部材との緊張の均等化につながる。この特性は、締め付け要素の締め付け効果を大幅に改善し、したがって力の導入の効率を大幅に改善する。

最も好適な態様において、本発明の器具は、上記したように、引張部材の周囲に配置されかつ各場合に引張部材と接触した表面を有する２つの締め付け要素を含み、ここで、接触表面の各々は、特に摩擦要素、並びに炭素繊維強化プラスチックから作製されたスリーブを具備し、これは、２つの締め付け要素の周囲に配置され、したがって締め付け要素を介して引張部材に締め付け圧力を付加する。

本発明において、締め付け要素は、１つが他の１つの上にある少なくとも２つの層により形成され、その少なくとも１つの第１の軟質層は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料から作製され、そしてその少なくとも１つの第２の硬質層は、前記軟質層より大きい弾性率を有する材料から作製される。

本発明のある態様において、本発明の器具の締め付け要素は、２つの層から作製され、
− 第１の軟質層は、引張部材２と第２の硬質層との間に配置され、又は
− 第１の軟質層は、第２の層とスリーブ４との間に配置される。

さらなる好適な態様において、本発明の器具の締め付け要素は３つの層からなり、ここで、各場合に、１つの軟質層が引張部材２に隣接し、１つがスリーブ４に隣接し、硬質層がこれらの２つの層の間に配置される。

最も好ましくは、本発明の器具の締め付け要素３は、引張部材２に隣接する少なくとも１つの軟質層を含み、ここで、この軟質層は、引張部材の引張方向に反対向きに縮小する断面を有するウェッジ形構造を有する。軟質層の最も厚い部分が負荷の近くに位置するこの態様では、結果として、締め付け要素と引張部材との間の接触圧力と剪断応力を均一に分布させるか、又は負荷に近い領域から負荷から遠い領域にわずかに増加させることが可能なため、この態様は特に好適である。

本発明の器具の締め付け要素の硬質層の平均断面高さは、軟質層の平均断面高さより高いことが、特に好適である。

本発明の器具の締め付け要素において、少なくとも１つの第１の軟質層の材料は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する。特に、軟質層の材料は、２５ＭＰａ以上、特に５０〜１５０ＭＰａの曲げ引張強度と、２５ＭＰａ以上の圧縮強度を、さらに有する。

記載された値は、弾性率についての基準ＩＳＯ６０４と曲げ引張強度と圧縮強度についてのＩＳＯ１７８に対応する測定値に関連する。

締め付け要素の軟質層の材料は、好ましくはプラスチックである。ここで、原理的には、適切な物性を有する任意の所望のプラスチックを使用することが可能であり、ここで、前記プラスチックは、充填されるか又は充填されないか、又は任意選択的に繊維強化されることができる。充填されたプラスチックとして、例えば伸縮性モルタルを使用することができる。

特に、締め付け要素の軟質層は、少なくとも１つのポリウレタンポリマーを含むプラスチックから作製される。このプラスチックは好ましくは充填されていない。

優先的に使用されるこのプラスチックの利点は、弾性率に対する高い曲げ引張強度及び圧縮強度、非常に良好な寸法安定性、膨潤に対する非常に高い耐性、並びに密な滑りやすい表面である。小さい滑り摩擦は、比較的小さい押圧力で、大きな締め付け力の蓄積を可能にする。

締め付け要素の引張部材と、スリーブと、並びに硬質層と比較して、軟らかい締め付け要素の層は、引張部材に均一な締め付け圧力を発生させ、これが、引張部材への非常に効率的かつ均一な力の導入を可能にする。特に単一方向に繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材の場合、繊維間の異なる張力は限定された程度にしか補償されないため、これは特別な利点である。

締め付け要素の軟質層を製造するための適切なプラスチックは、Ｓｉｋａ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＡＧから商品名ＳｉｋａＢｌｏｃｋ（商標）、好ましくはＳｉｋａＢｌｏｃｋ（商標）Ｍ９４０で市販されている。

締め付け要素の硬質層の材料は、好ましくは６０００ＭＰａ超の弾性率、特に１０，０００〜２２０，０００ＭＰａの範囲の弾性率、好ましくは１２，０００〜２５，０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料である。例えば、締め付け要素の硬質層に適した材料としては、約２１０，０００ＭＰａの弾性率を有する鋼、又はプラスチック、例えばポリウレタン又はエポキシ樹脂を使用することができ、これは充填されていても又は充填されていなくてもよく、これは典型的には軟質層の材料よりも２倍又は３倍高い弾性率を有する。締め付け要素の硬質層の製造のために、原理的に、軟質層について同じプラスチックマトリックスを使用することも可能であり、硬質層の場合は、例えば充填剤及び充填度により、弾性率を調整することができる。

本発明の器具の軟質層と硬質層は、１つを他の１つの上に緩く置くことができ、したがってこれらは、器具内で締め付け圧力を介してのみ互に対して保持されるか、又はこれらは互いに接続することができる。特に締め付け要素は、２つの層から作製された複合構成要素として形成される。

図９ａは、締め付け要素３が全体として、錐状構造を有する態様における本発明の器具を示し、ここで、断面の縮小は引張部材２の引張方向６に反対向きに進む。スリーブ４は、締め付け要素を受け入れるのに適した、かつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形、すなわち錐状形のくぼみも含む。各場合に締め付け要素３は、１つが他の１つの上にある２つの層により形成され、１０００〜６０００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料から作製されているその第１の軟質層は、直接引張部材２の上に適用され、かつ軟質層より大きい弾性率を有する材料から作製されているその第２の硬質層３ｂは、軟質層３ａとスリーブ４との間に位置している。軟質層３ａはウェッジ又は鈍いウェッジの形で構成され、ここで、ウェッジの断面積の縮小は、引張部材２の引張方向６に反対向きに進む。

図９ｂは、２つの締め付け要素３の各々が、引張部材２の引張方向６に反対向きに縮小する断面を有する錐状構造を有し、対応するスリーブ４が錐状形のくぼみを有する態様における、本発明の器具を示す。各場合に締め付け要素３は、軟質層３ａと硬質層３ｂにより形成され、ここで、軟質層３ａは３つの辺で軟質層３ｂを封入している。さらに、図９ｂの器具は、引張部材２と締め付け要素３との間に摩擦要素７を有する。

図９ｃは、２つの締め付け要素３の各々がウェッジテーパーの無い錐状構造を有し、スリーブ４が対応する円筒形くぼみを有する態様における、本発明の器具を示す。各締め付け要素３は、軟質層３ａと硬質層３ｂにより形成され、ここで、軟質層３ａは３つの辺で硬質層３ｂを封入している。引張部材２と硬質層３ｂとの間の軟質層３ａは、ウェッジ又は鈍いウェッジの形で構成され、ここで、ウェッジの断面積の減少は、引張部材２の引張方向６に反対方向に進む。さらに、図９ｃの器具は、引張部材２と締め付け要素３との間に摩擦要素７を有する。

図９ａ、９ｂ及び９ｃに示した態様と同様の方法で、これらの態様もまた、１つの締め付け要素又は２つ以上の締め付け要素を有する器具の場合にも適している。

図９ａ、９ｂ及び９ｃに示した３つの態様すべてにおいて、締め付け要素３全体の直径は、典型的にはスリーブの内径より大きい。その結果、引張部材２に最適な締め付け圧力を付加することができる。

図９ｃに示した態様は、製造することが非常に容易であるため、いくつかの場合に好適である。特にこの態様では、例えばスリーブの製造は、適切な材料でできた管を切断することにより行うことができるため、特に単純である。図９ａと９ｂに示した態様では、締め付け要素全体の外側面とスリーブの内側の形は、１：４〜１：２００の範囲、特に１：１００の範囲のウェッジテーパーを有する。ウェッジテーパーを有する態様が好適であり、これらは、ウェッジテーパーの無い態様と比較して、引張部材と任意選択的に摩擦要素を有する締め付け要素の上を、スリーブをスライドさせるか又は引っ張るか、又は締め付け要素をスリーブ内に送ることが容易であるという利点を有する。

締め付け要素上へのスリーブのスライド又は引っ張りの促進を可能にするために、スリーブは、スライドされるか又は締め付け要素上を引っ張られる側面で、内側にその目的に適した追加のくぼみを有することができる。

同じ理由により、締め付け要素（１種又はそれ以上）もまた、これらがそこからスリーブ内に送られるか、又はそこからスリーブが締め付け要素上をスライドされるかもしくは引っ張られる側面上に、くぼみを有することができる。特に、このくぼみも面取り部として構成される。

図９ｄは、スリーブ４が締め付け要素３上をスライド方向１９にスライドされる前の本発明の器具の態様を示し、ここで、スリーブ４は面取り部１７を具備し、これは、締め付け要素の促進された輸送を可能にする。さらに締め付け要素もまた、同じ目的により面取り部１８を備えている。

さらに本発明は、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための上記器具の使用に関する。

ここで本発明の器具は、力の導入が起きる場所に依存して、プラスチックのフラットストリップ帯状体の任意の部位に適用することができる。特に、この器具は、引張部材の閉鎖要素を構成する。

さらに本発明の器具はまた、プラスチックのフラットストリップ帯状体製の数個の引張部材を互いに接続する目的で、使用することもできる。この目的のために、引張部材は、器具の少なくとも全長にわたって、互いに重複して配置される。すなわち本発明の器具は、重複部位に適用される。特に、このような使用の場合、接続される引張部材の間に、前記の摩擦要素が挿入される。

さらに本発明は、上記の少なくとも１つの器具を含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材に関する。

特に引張部材は、少なくとも一端に、特に両端に、閉鎖要素を有するもであり、ここで、この閉鎖要素は上記の器具である。

本発明はまた、本発明の器具により互いに接続された２種又はそれ以上の引張部材からなる引張部材構成に関する。

さらに本発明は、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法であって、
ｉ）引張部材２に上記器具を適用する工程であって、最初に少なくとも１つの締め付け要素３が引張部材上に配置され、次にスリーブ４が少なくとも１つの締め付け要素と引張部材の上をスライドされるか又は引っ張られ、したがって、引張部材に締め付け圧力が付加される工程と、
ｉｉ）引張部材上に配置された、スリーブを有する少なくとも１つの締め付け要素に張力付加器具を適用する工程と、
ｉｉｉ）張力付加器具を用いて、引張部材に力を導入する工程と、
を含む方法に関する。

本発明の主題でもありかつ特に好ましい繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製の引張部材に、力を導入するための追加の方法は、
ｉ）耐力構造上で、一端で固定された引張部材２を提供する工程と、
ｉｉ）引張部材の固定されていない端に張力付加器具を適用する工程と、
ｉｉｉ）張力付加器具を用いて、引張部材に張力を付加する工程と、
ｉｖ）引張部材２の固定されていない端に前記器具を適用する工程であって、最初に少なくとも１つの締め付け要素３が引張部材上に配置され、次にスリーブ４が少なくとも１つの締め付け要素と引張部材の上をスライドされるか又は引っ張られ、したがって、引張部材に締め付け圧力が付加される工程と、
ｖ）引張部材の固定されていない端を固定する工程と、
を含む。

２つの締め付け要素を有する本発明の器具の態様は、上記２つの方法に特に適している。

さらに、記載された方法において、張力付加器具は通常引張部材の一端にのみ適用される。引張部材の他端において、引張部材は、例えば本発明の器具を閉鎖要素として使用して固定される。

図１０ａ〜１０ｅにおいて、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための好適な方法が、概略的に示される。ここで、２つの締め付け要素を有する本発明の器具の態様が示される。簡単にするために、これらの締め付け要素は各場合に単一部分要素として示され、すなわち、硬質層と軟質層は別々には示されていない。１つの締め付け要素又は２つ以上の締め付け要素を有する器具を使用する方法も、同様の方法で進む。

図１０ａは、一端で固定され、張力を付加されており、張力付加器具９（これもまた、引張部材の引張方向を矢印の先端で示す）を用いて張力を付加された状態で維持される引張部材２を示す。引張部材の締め付け引張方向は、引張部材の引張方向に対して、反対の方向に進む。さらに、図１０ａは、所望の位置に引張部材を維持し、スロット付きプレート５の取り付け手段として使用される保持器具８と、それにより引張部材２が導かれるスリーブ４とを示す。

図１０ａに加えて図１０ｂは、２つの締め付け要素３を示し、これらはそれぞれ摩擦要素７を備え、かつこれらは引張部材２の周囲に配置される途中である。

さらに図１０ｃは、最終位置に持ち込まれた締め付け要素３と、締め付け要素上をスライドされるスリーブ４とを示す。ここでスリーブは、任意の適切な器具を用いて、締め付け要素上をスライドさせることができる。例えばこれは、第２のスロット付きプレート１０により行われる。

図１０ｄは、引張部材上で完了した状態で配置された本発明の器具１を示す。この状態では、第２のスロット付きプレート１０並びに張力付加器具９を取り除くことができる。本発明の器具と張力付加器具との間の過剰の引張部材は、取り除くことができる。これは、図１０ｅに示される。

引張部材が、上記した本発明の器具を用いて互いに接続される、２つ又はそれ以上の引張部材を接続するための方法は、特に、
ｉ）互いに重複して配置される２つ又はそれ以上の引張部材を提供する工程と、
ｉｉ）締め付け要素が、外に位置する引張部材の１つと接触した少なくとも１つの表面を有するように、数個の引張部材が重複する部位に、少なくとも１つの締め付け要素を適用する工程と、
ｉｉｉ）引張部材に締め付け圧力が付加されるように、少なくとも１つの締め付け要素と引張部材上にスリーブをスライドさせるか又は引っ張る工程と、
を含む。

２つ又はそれ以上の引張部材を接続するための記載された方法において、引張部材は、特に張力を付加されるか事前に張力を付加されている。さらに、各場合に、引張部材間に上記の摩擦要素を挿入することが好ましい。

繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材と接続された本発明の器具は、耐力構造を補強するために、好ましくはコンクリート製の耐力構造のために、特に適している。

典型的には、このようなシステムは、橋又は天井などの既存の耐力構造を改造するために使用される。さらに、記載のシステムはまた、レンガ壁、木製耐力構造、鋼鉄建築物、地震補強物などを補強するために使用することもできる。

耐力構造への本発明の上記引張部材の取り付けは、すでに当業者に公知のアンカーを介して行うことができる。

例えば図１１ａ及び図１１ｂは、補強すべき耐力構造１２に力を導入するための本発明の器具１が具備されている、引張部材２の固定を示す。ここでは、２つの締め付け要素を有する器具の態様が示される。簡単にするために、締め付け要素はそれぞれ単一部分要素として示され、すなわち硬質層と軟質層は別々には示されていない。

ここで、所望の位置に引張部材２を維持し、スロット付きプレート５の取り付け手段として機能するアンカリング１１は、支持構造物１２に適用される。引張部材２の閉鎖要素である力を導入するための措置１は、引張部材の引張方向で見ると、アンカリング１１の後か又はスロット付きプレート５の後に位置する。ここで引張部材への力の導入は、締め付け要素３を介して、スロット付きプレート５上に後者を取り付ける（ｂｒａｃｉｎｇ）ことにより行われる。

さらに、引張部材の取り付けは、典型的には、引張部材の張力付加を可能にする張力付加要素１３を有する。

例えば図１２ａ及び図１２ｂは、補強すべき耐力構造１２に力を導入するための本発明の器具１を備えた、引張部材に張力を付加するための適切な張力付加要素を示す。

図１１ａ及び図１１ｂに記載されたアンカリングとは対照的に、張力付加要素の場合は、スロット付きプレート５は、張力付加要素のアンカー１１’の真上に位置せず、典型的には２つのねじ棒１４を介してアンカーに接続される。引張部材の張力付加は、ねじナットを締めることにより行われる。ここで、引張部材への力の導入は、締め付け要素３を介して、スロット付きプレート５への後者の取り付けにより行われる。

したがって本発明はまた、耐力構造１２を補強するための方法であって、
ｉ）各部材が閉鎖要素として前記器具１を有する、引張部材２を提供する工程と、
ｉｉ）補強すべき耐力構造１２の部位の周辺の領域で、アンカリング１１と張力付加要素１３とからなる２部構成の張力付加器具を取り付ける工程と、
ｉｉｉ）耐力構造１２の表面に引張部材２を配置し、張力付加器具の１つの成分に閉鎖要素をそれぞれ導入する工程と、
ｉｖ）引張部材２に張力を付加する工程と、
ｖ）張力を付加された引張部材を耐力構造１２に付着させる工程と、
を含む方法に関する。

耐力構造の補強が図１０ａ〜１０ｅに示された方法により行われる場合、上記され図１１ａ及び図１１ｂで示されたアンカリングは、引張部材を固定する目的のために使用することができる。この場合、張力付加要素の使用は必要ではなく、これは、特にコストに関する理由により本態様の利点である。引張部材に張力を付加するために使用される張力付加器具は、張力を付加し固定した後に再度取り除くことができる。

したがって本発明はまた、耐力構造１２を補強するための方法であって、
ｉ）前記説明に従う本発明の器具を一端に有する、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材２を、締め付け要素として提供する工程と、
ｉｉ）各場合に、補強すべき耐力構造１２の部位の周辺の領域に、１つのアンカリング１１を取り付け、閉鎖要素を有する引張部材２をアンカリング１１の１つに適用する工程と、
ｉｉｉ）閉鎖要素を持たない引張部材２の端に張力付加器具を適用する工程と、
ｉｖ）張力付加器具を用いて引張部材に張力を付加し、まだ占有されていないアンカリングに引張部材２を配置する工程と、
ｖ）上記プラスチックから作製された少なくとも１つの締め付け要素３を、張力を付加された引張部材の固定されていない端に適用する工程であって、締め付け要素が引張部材の引張方向に対して、アンカリングの真後ろに配置される工程と、
ｖｉ）引張部材２に締め付け圧力が付加されるように、少なくとも１つの締め付け要素３の上を、引張部材の引張方向に、スリーブ４をスライドさせる工程と、
ｖｉｉ）張力を付加された引張部材を耐力構造１２に付着させる工程と、
を含む方法に関する。

前記引張部材は、当業者に公知の方法により、前記耐力構造に付着される。特に、Ｓｉｋａ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧからＳｉｋａｄｕｒ（商標）商品名で市販されているエポキシ樹脂に基づく２成分接着剤を、この目的のために使用することが可能である。

１ 力を導入するための器具
２ 引張部材
２１，２２ 引張部材
３ 締め付け要素
３ａ 軟質層
３ｂ 硬質層
４ スリーブ
４ａ スリーブの外側部分
４ｂ スリーブの内側部分
４１ 支持体
５ スロット付きプレート
６ 引張部材の引張方向
７ 摩擦要素
８ 保持器具
９ 張力付加器具
１０ 第２のスロット付きプレート
１１ アンカリング
１１’ アンカー
１２ 耐力構造
１３ 張力付加要素
１４ ねじ棒
１５ ねじナット
１６ アンカリング
１７ 面取り部（スリーブ）
１８ 面取り部（締め付け要素）
１９ スリーブのスライド方向

Claims (15)

1. 繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）に力を導入するための器具（１）であって、
   前記引張部材上に位置し、かつ前記引張部材と接触することになる少なくとも１つの表面を有する少なくとも１つの締め付け要素（３）、及び前記締め付け要素と前記引張部材との周囲に位置し、それにより前記締め付け要素を介して前記引張部材に締め付け圧力を付加するための少なくとも１つのスリーブ（４）を含み、
   前記締め付け要素が、１つの層が他の１つの層上に位置する少なくとも２つの層で作製されており、その少なくとも１つである第１の軟質層は、１０００〜６０００ＭＰａの範囲で弾性率を有する材料から作製されており、かつその少なくとも１つである第２の硬質層は、前記軟質層より大きい弾性率を有する材料から作製されること；
   前記締め付け要素が全体として、ウェッジテーパーの無い構造を有するか又はウェッジ形もしくは錐状構造を有し、その断面の縮小が、前記引張部材の引張方向に反対向きに進むこと；及び
   前記スリーブが、少なくとも１つの締め付け要素を受け入れるのに適しており、かつ締め付け圧力を付加するのに適した内部の形を有すること
   を特徴とする、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）に力を導入するための器具（１）。
2. 前記少なくとも１つの第１の軟質層が、２５ＭＰａ以上の曲げ引張強度、及び２５ＭＰａ以上の圧縮強度を有することを特徴とする、請求項１に記載の器具。
3. 前記硬質層の平均断面高さが、前記軟質層の平均断面高さより高いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の器具。
4. 前記器具が、引張部材の周囲に配置され、かつその各々が引張部材と接触した少なくとも１つの表面を有する２つの締め付け要素（３）を有すること；及び
   前記器具が、２つの締め付け要素の周囲に配置され、したがって締め付け要素を介して引張部材に締め付け圧力を付加するスリーブ（４）を含むこと
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の器具。
5. 前記締め付け要素（３）が２つの層から作製され、
   − 第１の軟質層が、引張部材（２）と第２の硬質層との間に配置されるか、又は
   − 第１の軟質層が、第２の層とスリーブ（４）との間に配置される、
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の器具。
6. 前記締め付け要素（３）が３つの層から作製され、各場合に、１つの軟質層が前記引張部材（２）に隣接し、かつ１つの軟質層がスリーブ（４）に隣接し、そして硬質層が、２つの軟質層の間に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の器具。
7. 前記締め付け要素（３）が、前記引張部材（２）に隣接する少なくとも１つの軟質層を有し、そしてこの軟質層が、引張部材の引張方向に対して反対向きに断面が小さくなっているウェッジ形又は錐状構造を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の器具。
8. 締め付け要素と引張部材との間の接触表面が、摩擦要素（７）をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の器具。
9. 繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法であって、
   ｉ）引張部材（２）に請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具を適用する工程であって、最初に少なくとも１つの締め付け要素（３）が引張部材上に配置され、次にスリーブ（４）が少なくとも１つの締め付け要素と引張部材の上をスライドされるか又は引っ張られ、したがって、引張部材に締め付け圧力が付加される工程と、
   ｉｉ）引張部材上に配置された、スリーブを有する前記少なくとも１つの締め付け要素に張力付加器具を適用する工程と、
   ｉｉｉ）張力付加器具を用いて、引張部材に力を導入する工程と、
   を含む方法。
10. 以下の工程を含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための方法：
    ｉ）耐力構造上で、一端で固定された引張部材（２）を提供する工程；
    ｉｉ）前記引張部材の固定されていない側に、張力付加器具を適用する工程；
    ｉｉｉ）前記張力付加器具を用いて、引張部材に張力を付加する工程；
    ｉｖ）前記引張部材（２）の固定されていない側に請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具を適用する工程であって、まず少なくとも１つの締め付け要素（３）を、前記引張部材上に配置し、次にスリーブ（４）を、前記少なくとも１つの締め付け要素及び前記引張部材上をスライドさせるか又はそれらに渡って引っ張り、前記引張部材に締め付け圧力を付加する工程；及び
    ｖ）前記引張部材の固定されていない側を固定する工程。
11. 繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材に力を導入するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具の使用。
12. 繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材を互いに接続するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具の使用。
13. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの器具を含む、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材。
14. 以下の工程を含む、耐力構造（１２）を補強するための方法：
    ｉ）各部材が閉鎖要素として請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具を有する、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）を提供する工程；
    ｉｉ）補強すべき耐力構造（１２）の部位の周辺の領域で、アンカリング（１１）と張力付加要素（１３）とからなる２部構成の張力付加器具を取り付ける工程；
    ｉｉｉ）前記耐力構造（１２）の表面に前記引張部材（２）を配置し、前記張力付加器具の１つの要素に前記閉鎖要素を導入する工程；
    ｉｖ）前記引張部材（２）に張力を付加する工程；及び
    ｖ）前記張力を付加された引張部材を、前記耐力構造（１２）に付着させる工程。
15. 以下の工程を含む、耐力構造（１２）を補強するための方法：
    ｉ）繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）に力を導入するための器具を一端に有する、繊維強化プラスチックのフラットストリップ帯状体製引張部材（２）を、閉鎖要素として提供する工程；
    ｉｉ）各場合に、補強すべき耐力構造（１２）の部位の周辺の領域に、１つのアンカリング（１１）を取り付け、前記閉鎖要素を有する引張部材（２）を前記アンカリング（１１）の１つに適用する工程；
    ｉｉｉ）閉鎖要素を持たない前記引張部材（２）の端に張力付加器具を適用する工程；
    ｉｖ）前記張力付加器具を用いて前記引張部材に張力を付加し、そして使用されていない前記アンカリングに前記引張部材（２）を配置する工程；
    ｖ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の器具を、前記引張部材（２）の固定されていない側に適用する工程であって、まず少なくとも前記締め付け要素（３）を前記引張部材上に配置し、次にスリーブ（４）を、少なくとも１つの前記締め付け要素と前記引張部材の上に、スライドさせるか又はそれらに渡って引っ張り、それにより前記引張部材に締め付け圧力を付加する工程；及び
    ｖｉ）張力を付加した前記引張部材を、前記耐力構造（１２）に付着させる工程。

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