RU2612390C2 - Устройство для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин - Google Patents
Устройство для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612390C2 RU2612390C2 RU2013102120A RU2013102120A RU2612390C2 RU 2612390 C2 RU2612390 C2 RU 2612390C2 RU 2013102120 A RU2013102120 A RU 2013102120A RU 2013102120 A RU2013102120 A RU 2013102120A RU 2612390 C2 RU2612390 C2 RU 2612390C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clamping
- clamping element
- elements
- coupling
- mpa
- Prior art date
Links
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 32
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 79
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 79
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
- E04C5/122—Anchoring devices the tensile members are anchored by wedge-action
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
- E04C5/127—The tensile members being made of fiber reinforced plastics
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
- F16B2/02—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening
- F16B2/14—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening using wedges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
- E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
- E04G2023/0255—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements whereby the fiber reinforced plastic elements are stressed
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
- E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
- E04G2023/0255—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements whereby the fiber reinforced plastic elements are stressed
- E04G2023/0259—Devices specifically adapted to stress the fiber reinforced plastic elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T24/00—Buckles, buttons, clasps, etc.
- Y10T24/44—Clasp, clip, support-clamp, or required component thereof
- Y10T24/44641—Clasp, clip, support-clamp, or required component thereof having gripping member formed from, biased by, or mounted on resilient member
- Y10T24/44932—Clasp, clip, support-clamp, or required component thereof having gripping member formed from, biased by, or mounted on resilient member having specific surface material or irregularity on or along engaging face
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству (1) для создания преднапряжения в стяжных элементах (2), выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащему зажимный элемент (3), который расположен на стяжном элементе (2) и имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом (2), а также по меньшей мере одну жесткую втулку (4), которая расположена по меньшей мере вокруг одного зажимного элемента (3) и стяжного элемента (2) и таким образом посредством зажимного элемента (3) прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу (2).Зажимный элемент (3) выполнен из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥25 МПа и предел прочности при сжатии ≥25 МПа. 9 н. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин в соответствии с ограничительной частью первого пункта формулы изобретения. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу создания преднапряжения в таких стяжных элементах путем использования соответствующего устройства, причем указанные стяжные элементы содержат по меньшей мере одно устройство согласно настоящему изобретению, а также к способу усиления несущих конструкций путем использования устройства согласно настоящему изобретению.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно усиление несущих конструкций, например, при реконструкции существующих зданий с использованием стяжных элементов, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, которые в напряженном состоянии склеены с несущей конструкцией, причем указанное усиление имеет различные преимущества по сравнению с усилением несущих конструкций с использованием стальной арматуры. Поскольку создание преднапряжения в стяжных элементах происходит в основном с использованием концевого анкерования на сторонах напряжения несущей конструкции, указанные преимущества являются особенно значительными.
Известны различные системы, содержащие концевое анкерование, а также преднапряжение стяжных элементов, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, причем в указанных системах учитываются специальные требования к армированным волокном пластиковым плоскими полосовым пластинам.
Например, в WO 2005/061813 A1 описаны анкеры для стяжных элементов, состоящие из двух клиньев и одного анкерного корпуса, который, по существу, представляет собой втулку для клиньев, причем между клиньями и стяжным элементом расположен второй, опять же клиновидный слой. Этот второй клиновидный слой выполнен из материала, имеющего более низкий модуль упругости по сравнению с материалом первых клиньев и материалом втулки, и расположен в устройстве таким образом, что самая большая толщина указанного слоя находится в области рядом с нагрузкой. Такое расположение должно обеспечивать равномерное распределение контактного давления и сдвигового напряжения между клиньями и стяжным элементом. Создание преднапряжения в стяжном элементе в описанной системе осуществлено посредством втулки, опирающейся на несущую конструкцию, которую необходимо усилить.
Недостаток устройств, описанных в WO 2005/061813 A1, состоит, с одной стороны, в необходимости использования клиньев, имеющих различные формы, и материалов, в результате чего изготовление устройства, а также его правильное расположение на стяжном элементе связано с увеличением затрат.
С другой стороны, другой недостаток описанного устройства состоит в том, что создание преднапряжения в стяжном элементе осуществлено посредством втулки. В результате, конструкция устройства в основном ограничена таким образом, что клинья должны иметь уменьшающееся поперечное сечение в направлении растяжения стяжного элемента, поскольку в противном случае они под нагрузкой могут выйти из втулки.
Кроме того, в WO 2004/003316 A1 описано устройство для преднапряжения стяжных элементов, состоящее, по существу, из двух клиньев, расположенных вокруг стяжного элемента и введенных во втулку. Стяжной элемент на концах оснащен средством соединения с использованием адгезии. Клинья выполнены из материала, имеющего высокую жесткость.
Как известно, при анкеровании стяжных элементов, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, с использованием клиньев, необходимо обеспечить максимально возможное однородное распределение напряжения в контактной области поверхностей клиньев и стяжного элемента в продольном направлении, а также в поперечном направлении.
Указанное распределение напряжения является недостаточно равномерным при использовании жесткого материала для клиньев, как описано в WO 2004/003316 A1, в результате чего снижается эффективность создания преднапряжения в стяжном элементе. Достижение сбалансированного распределения напряжения в этом случае сопряжено с большими затратами и необходимостью обеспечения высокой точности при изготовлении клиньев и их расположении во втулке.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для преднапряжения стяжных элементов, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, которое преодолевает недостатки уровня техники и отличается, в частности, простотой изготовления и расположения на стяжном элементе, а также обеспечивает однородное зажимающее давление, приложенное к стяжному элементу.
Настоящее изобретение решает указанную задачу предложением устройства по п.1 приложенной формулы.
Соответственно, предметом настоящего изобретения является устройство для создания преднапряжения в стяжных элементах (2), выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащее по меньшей мере один зажимный элемент (3), который расположен на стяжном элементе и имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, а также по меньшей мере одну жесткую втулку (4), которая расположена вокруг зажимного элемента и стяжного элемента и таким образом посредством зажимного элемента прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу, отличающееся тем, что зажимный элемент выполнен из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥25 МПа и предел прочности при сжатии ≥25 МПа.
Было выяснено, что использование зажимных элементов, выполненных из пластика с описанными свойствами, обеспечивает однородное зажимающее давление и поперечное давление в граничной поверхности между стяжным элементом и зажимным элементом, что делает возможным очень эффективное и однородное создание преднапряжения в стяжных элементах.
Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению имеет преимущество, состоящее в чрезвычайной простоте изготовления и использования.
Другое преимущество устройства согласно настоящему изобретению является очевидным, в частности, из предпочтительного варианта реализации, согласно которому создание преднапряжения в стяжном элементе осуществлено посредством зажимного элемента или зажимных элементов. Согласно данному варианту реализации предложенное устройство может быть соединено с уже полностью растянутыми стяжными элементами.
В предпочтительном использовании устройства согласно настоящему изобретению с соответствующими стяжными элементами, выполненными из армированных углеродным волокном пластиковых плоских полосовых пластин, для усиления несущих конструкций, пластик, использованный для зажимных элементов, дополнительно обеспечивает гальваническую изоляцию между электропроводной пластиной и анкером в здании, который обычно выполнен из стали. Без гальванической изоляции существует опасность электрического соединения стяжного элемента посредством анкеров с внутренней арматурой несущей части железобетонной конструкции, которую необходимо усилить, и формирования с ней гальванического макроэлемента. Это может привести к очень быстрой прогрессирующей коррозии анкеров или внутренней арматуры несущей части железобетонной конструкции.
Другие аспекты настоящего изобретения составляют предмет других независимых пунктов приложенной формулы. Наиболее предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения составляют предмет зависимых пунктов приложенной формулы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее подробно описаны примеры вариантов реализации настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. Одинаковые элементы на чертежах снабжены одинаковыми позиционными номерами. Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается примерами вариантов реализации, показанными и описанными в настоящей заявке.
На чертежах:
На фиг.1 схематично показано устройство согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.2 схематично показано устройство согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.3 схематично показан разрез устройства согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.4 схематично показан разрез устройства согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.5 схематично показан разрез устройства согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.6 схематично показан продольный разрез устройства согласно настоящему изобретению со стяжным элементом;
На фиг.7 схематично показан разрез конструкции устройства согласно настоящему изобретению с фрикционным и стяжным элементами;
На фиг.8 схематично показан продольный разрез устройства согласно настоящему изобретению со снабженной прорезью пластиной и стяжным элементом;
На фиг.9a-9c схематично показан продольный разрез устройства согласно настоящему изобретению с фрикционным и стяжным элементами;
На фиг.10a-10e схематично показаны этапы способа создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин в продольном разрезе;
На фиг.11a-11c схематично показаны этапы способа соединения двух стяжных элементов с использованием устройства согласно настоящему изобретению;
На фиг.12a и 12b схематично показан анкер стяжного элемента с устройством для создания преднапряжения согласно настоящему изобретению, расположенные на несущей конструкции, которая должна быть усилена, в продольном разрезе и на виде сверху;
На фиг.13a и 13b схематично показан растягивающий элемент для стяжного элемента с устройством для создания преднапряжения согласно настоящему изобретению, расположенные на несущей конструкции, которая должна быть усилена, в продольном разрезе и на виде сверху.
На чертежах показаны только те элементы, которые являются существенными для ясного понимания настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показано устройство 1 для создания преднапряжения в стяжных элементах 2, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащее зажимный элемент 3, который расположен на стяжном элементе и имеет контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, а также по меньшей мере одну жесткую втулку 4, которая расположена вокруг зажимного элемента и стяжного элемента и таким образом посредством зажимного элемента прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу.
Согласно настоящему изобретению зажимный элемент выполнен из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥25 МПа, особенно 50-150 МПа, и предел прочности при сжатии ≥25 МПа.
Указанные значения относятся к характеристикам, которые соответствуют стандартам ISO 604 (Международной организации по стандартизации) для модуля упругости и ISO 178 для прочности на растяжение при изгибе и предела прочности при сжатии.
В основном в качестве пластика для зажимного элемента может быть использован любой подходящий пластик, имеющий соответствующие физические свойства, причем выбранный пластик может быть наполненным или ненаполненным, или дополнительно армирован волокном. Например, в качестве наполненного пластика может быть использован даже эластифицированный цементный раствор.
В частности, зажимный элемент выполнен из пластика, содержащего по меньшей мере один полиуретановый полимер. Пластик предпочтительно является ненаполненным.
Преимущества предпочтительного для использования пластика состоят в его свойствах, таких как высокая прочность на растяжение при изгибе и предел прочности при сжатии по сравнению с модулем Юнга, очень хорошая безусадочность, очень высокое сопротивление набуханию, а также плотная поверхность с хорошим скольжением. Низкое трение скольжения обеспечивает возможность достижения больших действующих сил замыкания пресс-формы при относительно небольшой силе прижатия.
Зажимный элемент, который является мягким по сравнению со стяжным элементом и втулкой, генерирует равномерное зажимающее давление, действующее на стяжной элемент, что позволяет создать очень эффективное и однородное преднапряжение в стяжном элементе. В этом состоит особенное преимущество, в частности, в случае применения стяжных элементов, выполненных из однонаправлено армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, поскольку различия в степени растяжения между волокнами могут возникать только в ограниченной степени.
Подходящий пластик для изготовления зажимных элементов имеется в продаже у компании Sika Deutschland AG под торговой маркой SikaBlock®, например, SikaBlock® M940.
Зажимный элемент в основном может иметь любую необходимую форму, подходящую для зажимания стяжного элемента между ним и втулкой и/или между несколькими зажимными элементами.
В частности, устройство согласно настоящему изобретению содержит один или два зажимных элемента, которые расположены вокруг стяжного элемента и имеют по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения используются два зажимных элемента, предпочтительно сконструированных в форме цилиндра, разделенного в продольном направлении на две половины. Ровная поверхность, вдоль которой указанный цилиндр разделен на две половины, является контактной поверхностью зажимного элемента, взаимодействующей со стяжным элементом. Кроме того, общий узел зажимных элементов, т.е. всех зажимных элементов указанного устройства с контактными поверхностями, которые входят в контакт с друг другом, может иметь коническую или клиновидную конструкцию.
На фиг.2 показан предпочтительный вариант реализации устройства 1 для создания преднапряжения в стяжных элементах 2, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащего два зажимных элемента 3, которые расположены вокруг стяжного элемента и имеют по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, а также по меньшей мере одну жесткую втулку 4, которая расположена вокруг зажимных элементов и таким образом прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу посредством зажимных элементов.
Жесткая втулка устройства согласно настоящему изобретению расположена вокруг зажимного элемента или зажимных элементов и стяжного элемента и таким образом прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу посредством зажимного элемента или зажимных элементов.
В частности, втулка может быть выполнена из пластика, металла, металлического сплава или другого материала, отличающегося высокой твердостью. Втулка предпочтительно выполнена из армированного волокном пластика или стали, наиболее предпочтительно из армированного углеродными волокнами пластика на основе эпоксидной смолы.
Втулка в основном может иметь любую конструкцию, подходящую для приема зажимного элемента или зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно с фрикционным элементом и для приложения достаточного зажимающего давления к элементу растяжения. Соответственно, втулка не обязательно имеет трубчатую конструкцию и может представлять собой отверстие или выемку в объекте любой формы, причем указанные отверстие или выемка должны быть подходящими для приема зажимных элементов.
Например, на фиг.3 показан разрез устройства 1 согласно настоящему изобретению, содержащего стяжной элемент 2, зажимный элемент 3 и втулку 4, причем указанная втулка имеет форму половины трубки, разделенной в продольном направлении, с горизонтальной опорной частью 41, противоположной зажимному элементу.
На фиг.4 показан разрез устройства 1 согласно настоящему изобретению, в котором втулка 4 имеет прямоугольную форму с горизонтальной опорной частью 41 в качестве зажимного элемента. Согласно данному варианту реализации зажимный элемент 3 имеет форму параллелепипеда или усеченного клина.
На фиг.5 показан разрез устройства 1 согласно настоящему изобретению, содержащего втулку 4, которая имеет прямоугольную форму, причем устройство 1 согласно данному варианту реализации содержит два зажимных элемента 3, расположенных вокруг стяжного элемента 2. Аналогично чертежу, показанному на фиг.4, зажимные элементы 3 имеют форму параллелепипедов или усеченных клиньев.
На фиг.6 показан продольный разрез устройства согласно настоящему изобретению, содержащего стяжной элемент 2, зажимный элемент 3 и втулку 4, причем поперечное сечение зажимного элемента уменьшается в направлении растяжения 6 стяжного элемента 2. Втулка 4 соответственно имеет внутреннюю форму, подходящую для приема зажимных элементов и для приложения зажимающего давления.
Жесткая втулка предпочтительно является трубчатой втулкой с круглым поперечным сечением, причем внутренняя форма втулки является подходящей для приема зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно фрикционного элемента, а также является подходящей для приложения достаточного зажимающего давления к стяжному элементу.
При использовании двух зажимных элементов в форме усеченных клиньев используется втулка с прямоугольным сечением, в результате чего в этом случае внутренняя форма втулки также должна иметь форму, подходящую для приема зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно фрикционного элемента. Втулка может быть выполнена из достаточно твердых пластин.
Для приложения оптимального зажимающего давления к стяжному элементу втулка обычно имеет внутреннюю форму с уменьшенным поперечным сечением по сравнению с внешней формой общего узла зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно фрикционным элементом, расположенными между ними.
Разница между диаметром общего узла зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно с фрикционным элементом, расположенными между ними, и внутренним диаметром втулки находится в диапазоне 2-10%, предпочтительно приблизительно 5%.
Во время подготовки устройств согласно настоящему изобретению жесткую втулку насаживают на зажимный элемент, который дополнительно снабжен фрикционным элементом и расположен на стяжном элементе, или зажимный элемент вталкивают во втулку, которая создает необходимое зажимающее давление, действующее на стяжной элемент.
Стяжной элемент выполнен из армированной волокном пластиковой плоской полосовой пластины, использование которой в различных случаях применения известно специалисту. В частности, указанные пластины представляют собой однонаправленно армированные волокном пластиковые плоские полосовые пластины. Армирование обычно выполняют углеродными волокнами. В частности, в качестве пластиковой матрицы служит матрица из эпоксидной смолы.
Подходящие армированные волокном пластиковые пластины имеются в продаже, например, под торговой маркой Sika® CarboDur® в компании Sika Schweiz AG.
Согласно предпочтительному варианту реализации устройство согласно настоящему изобретению дополнительно содержит фрикционный элемент, расположенный в области контактных поверхностей между зажимным элементом и стяжным элементом. Функция фрикционного элемента состоит в увеличении трения между зажимным элементом и стяжным элементом и, таким образом, в препятствовании выскальзывания стяжного элемента из устройства даже в случае приложения особенно больших растягивающих сил.
В частности, фрикционный элемент может быть выбран из следующих материалов:
- покрытие из твердых зерен на стяжном элементе;
- покрытие из твердых зерен на зажимных элементах и
- ткань с покрытием из твердых зерен, в частности сетка или полотно.
Твердые зерна представляют собой зерна с особенно острыми краями, которые обычно выполнены из материала, имеющего твердость по Моосу ≥5, предпочтительно ≥7, более предпочтительно ≥9. Например, твердые зерна могут быть выполнены из корунда или карбида кремния. Размер твердых зерен обычно находится в диапазоне 0,05-1,0 мм, предпочтительно 0,2-0,5 мм.
Фрикционный элемент наиболее предпочтительно представляет собой покрытие зажимного элемента твердыми зернами в области его контактной поверхности, взаимодействующей со стяжным элементом.
Если устройство содержит по меньшей мере два зажимных элемента, каждый из них дополнительно содержит фрикционный элемент, расположенный в области контактных поверхностей между всеми зажимными элементами и стяжным элементом.
На фиг.7 схематически показана послойная конструкция устройства, подобного описанному на фиг.2, в которой зажимные элементы 3 согласно данному варианту реализации содержат фрикционный элемент 7, выполненный в форме покрытия для зажимных элементов из твердых зерен.
Создание преднапряжения в стяжном элементе согласно предпочтительному варианту реализации выполняют с использованием зажимного элемента или зажимных элементов устройства, но не посредством жесткой втулки.
Как показано на фиг.8, создание преднапряжения обычно выполняют в направлении растяжения 6 стяжного элемента 2, причем перед устройством 1 расположена снабженная прорезью пластина 5, на которую опираются зажимный элемент или зажимные элементы 3. Снабженная прорезью пластина имеет прорезь, сквозь которую может быть направлен стяжной элемент. В то же время зажимные элементы 3 опираются на снабженную прорезью пластину самой большой поверхностью.
Поскольку даже втулка 4 поддерживается по меньшей мере частично снабженной прорезью пластиной 5, как показано на фиг.8, для специалиста очевидно, что некоторая часть силы передается на стяжной элемент даже посредством втулки; однако создание преднапряжения в основном осуществляют посредством зажимных элементов 3.
Снабженная прорезью пластина обычно выполнена из металла или из металлического сплава. Кроме того, снабженная прорезью пластина не обязательно должна быть выполнена в форме одной части, и может состоять из нескольких частей. Составная снабженная прорезью пластина является подходящей, например, для соединения со стяжным элементом, который уже готов к использованию и уже оснащен устройствами для создания преднапряжения согласно настоящему изобретению.
Создание преднапряжения в стяжном элементе посредством зажимных элементов устройства согласно настоящему изобретению является особенно предпочтительным. Согласно данному варианту реализации зажимные элементы замкнуты между втулкой, стяжным элементом и опорой, и в случае больших нагрузок постоянный объем, а также упругая и вязкопластичная деформации, обусловленные физическими свойствами пластика, из которого выполнены зажимные элементы, приводят к компенсации напряжений между зажимным элементом и стяжным элементом. Это качество существенно улучшает зажимающий эффект зажимных элементов и таким образом эффективность создания преднапряжения.
Согласно наиболее предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения устройство, как описано выше, содержит два зажимных элемента, которые расположены вокруг стяжного элемента, и каждый из которых имеет контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, причем каждая из указанных контактных поверхностей оснащена фрикционным элементом, а также жесткую втулку, выполненную из армированного углеродными волокнами пластика, которая расположена вокруг указанных двух зажимных элементов и таким образом прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу посредством указанных зажимных элементов.
Могут быть выделены три предпочтительных варианта реализации конструкции устройства согласно настоящему изобретению. Эти конструкции показаны на фиг.9a, 9b и 9c, в которых используется устройство согласно настоящему изобретению с двумя зажимными элементами. Аналогично, указанные варианты реализации также являются предпочтительными для использования в устройствах с одним или по меньшей мере с тремя зажимными элементами.
Согласно первому из указанных вариантов реализации, показанных на фиг.9a, все вместе зажимные элементы 3, которые на чертеже показаны с фрикционными элементами 7, имеют цилиндрическую форму. Кроме того, втулка 4 также имеет цилиндрическую внутреннюю форму.
Фиг.9b показан второй из указанных предпочтительных вариантов реализации, в которых общий узел зажимных элементов 3 имеет коническую конструкцию, в результате чего происходит уменьшение поперечного сечения в направлении растяжения 6 стяжного элемента 2. Втулка 4 имеет внутреннюю форму, подходящую для приема зажимных элементов и для приложения зажимающего давления, т.е. в данном случае ее внутренняя поверхность также имеет коническую форму.
На фиг.9c показан третий из указанных предпочтительных вариантов реализации, в котором все вместе зажимные элементы имеют коническую конструкцию, в результате чего происходит уменьшение поперечного сечения в направлении, противоположном направлению растяжения 6 стяжного элемента 2. Втулка 4 имеет внутреннюю форму, подходящую для приема зажимных элементов и для приложения зажимающего давления, т.е. ее внутренняя поверхность также имеет коническую форму.
Согласно всем трем вариантам реализации, показанным на фиг.9a, 9b и 9c, диаметр общего узла зажимных элементов 3 обычно больше внутреннего диаметра втулки. В результате, к стяжному элементу 2 может быть приложено оптимальное зажимающее давление.
Вариант реализации, показанный на рисунке 9a, может быть осуществлен очень простым способом. В частности, согласно данному варианту реализации изготовление втулки является особенно облегченным, поскольку она может быть изготовлена путем разделения, например, трубы, выполненной из подходящего материала.
Согласно вариантам реализации, показанным на фиг.9b и 9c, внешняя сторона общего узла зажимных элементов и внутренняя формы втулки имеют клиновидное сужение в диапазоне от 1:4 до 1:200, предпочтительно от 1:100.
Варианты реализации с клиновидным сужением имеют преимущество по сравнению с вариантами реализации без клиновидного сужения, поскольку наталкивание или натягивание втулки поверх общего узла зажимных элементов со стяжным элементом и дополнительно с фрикционным элементом, расположенными между ними, или вталкивание указанного общего узла во втулку является более удобным.
Для облегчения наталкивания или натягивания втулки поверх зажимных элементов указанная втулка может иметь дополнительную выемку на внутренней части, с которой начинается ее взаимодействие с общим узлом зажимных элементов при наталкивании или натягивании на них указанной втулки. Подходящая выемка может иметь форму фаски.
По той же причине зажимный элемент или зажимные элементы могут иметь такую же выемку на стороне, с которой они вталкиваются во втулку или с которой втулку наталкивают или натягивают на указанные зажимные элементы. В частности, указанная выемка также может быть выполнена в форме фаски.
На фиг.9d показан вариант реализации, подобный варианту реализации, показанному на фиг.9a, перед перемещением зажимных элементов 3 в направлении ввода 19 во втулку 4, причем втулка имеет фаску 17, облегчающую ввод зажимных элементов. Кроме того, зажимные элементы также имеют фаску 18, выполненную с той же целью.
Общий узел зажимных элементов 3, которые показаны с фрикционными элементами 7, имеет цилиндрическую внешнюю форму. Кроме того, втулка 4 также имеет цилиндрическую внутреннюю форму.
Кроме того, настоящее изобретение относится к применению устройства, подобного тому, которое описано выше, для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин.
Устройство согласно настоящему изобретению может быть соединено с пластиковой плоской полосовой пластиной в любом положении в соответствии с местом, в котором необходимо создать преднапряжение. В частности, указанное устройство является анкерным элементом для стяжного элемента.
Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению также может быть использовано для соединения друг с другом нескольких стяжных элементов, выполненных из пластиковых плоских пластин. С этой целью стяжные элементы располагают таким образом, чтобы они перекрывали друг друга по меньшей мере по всей длине устройства. После этого устройство согласно настоящему изобретению присоединяют в месте перекрытия. В частности, в случае такого использования фрикционный элемент в соответствии с приведенным выше описанием вставляют между стяжными элементами, которые должны быть соединены.
Кроме того, настоящее изобретение относится к стяжному элементу, выполненному из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, включая по меньшей мере одно устройство, подобное описанному выше.
В частности, стяжным элементом является элемент, который содержит анкерный элемент, расположенный по меньшей мере на одном конце, предпочтительно на обоих концах, причем указанный анкерный элемент является устройством в соответствии с предыдущим описанием.
Настоящее изобретение также относится к расположению стяжного элемента, состоящему по меньшей мере из двух стяжных элементов, соединенных друг с другом посредством устройства согласно настоящему изобретению.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащему этапы, на которых:
i) размещают стяжной элемент по меньшей мере на одном зажимном элементе, выполненном из пластика, подобного описанному выше, таким образом, чтобы зажимный элемент имел по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом,
ii) наталкивают или натягивают жесткую втулку по меньшей мере поверх одного зажимного элемента и стяжного элемента таким образом, чтобы к стяжному элементу было приложено зажимающее давление,
iii) размещают натягивающее устройство по меньшей мере на одном зажимающем блоке с втулкой, расположенной на стяжном элементе, и
iv) создают преднапряжение в стяжном элементе с использованием натягивающего устройства, причем создание преднапряжения осуществляют, в частности, с использованием по меньшей мере одного зажимного элемента.
Описанный выше способ является подходящим для всех трех вариантов реализации, показанных на фиг.9a, 9b и 9c.
Другой способ создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, который также является задачей настоящего изобретения и, в частности, является подходящим для использования с устройствами, подобными описанным выше и показанным на фиг.9a и 9c, содержит этапы, на которых:
i') берут стяжной элемент, который одним концом закреплен на несущей конструкции,
ii') размещают натягивающее устройство на незакрепленном конце стяжного элемента,
iii') натягивают стяжной элемент с использованием натяжного устройства,
iv') размещают по меньшей мере один зажимный элемент, выполненный из пластика, как описано выше, на незакрепленном конце растянутого стяжного элемента таким образом, чтобы указанный зажимный элемент имел по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом,
v') наталкивают или натягивают жесткую втулку по меньшей мере поверх одного зажимного элемента и стяжного элемента таким образом, чтобы к стяжному элементу было приложено зажимающее давление, и
vi') закрепляют незакрепленный конец стяжного элемента.
Варианты реализации устройства согласно настоящему изобретению с двумя зажимными элементами, в частности, являются подходящими для двух описанных выше способов.
Кроме того, в описанных способах натягивающее устройство размещают только в одном конце стяжного элемента. Другой конец стяжного элемента обычно закрепляют также с использованием устройства согласно настоящему изобретению в качестве анкерного элемента.
На фиг.10a-10e схематично показан способ создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин и, в частности, способ использования с устройствами, подобными описанным выше и показанным на фиг.9a и 9c. На чертежах показан вариант реализации устройства согласно настоящему изобретению с двумя зажимными элементами. Способы использования устройства с одним или больше чем с двумя зажимными элементами реализуются аналогично.
Фиг.10a показан стяжной элемент 2, закрепленный с одной стороны, который был растянут натяжным устройством 9 и удержан в растянутом положении, причем направление натягивания стяжного элемента указано стрелкой. Направление натягивания стяжного элемента является противоположным направлению растяжения стяжного элемента. Кроме того, на фиг.10a показано зажимное приспособление 8, которое удерживает стяжной элемент в необходимом положении и служит средством крепления для снабженной прорезью пластины 5, а также для втулки 4, сквозь которую проходит стяжной элемент 2.
В дополнение к фиг.10a, на фиг.10b показаны два зажимных элемента 3, каждый из которых оснащен фрикционным элементом 7 и которые должны быть расположены вокруг стяжного элемента 2.
Кроме того, на фиг.10c показаны зажимные элементы 3, установленные в своем конечном положении, и втулка 4, которую наталкивают поверх зажимных элементов. Втулка может быть размещена поверх зажимных элементов с использованием любого подходящего устройства. Это может быть выполнено с использованием, например, второй снабженной прорезью пластины 10.
На фиг.10d показано устройство 1 согласно настоящему изобретению, расположенное в готовом положении на стяжном элементе. В этом положении вторая снабженная прорезью пластина 10 и натягивающее устройство 9 могут быть удалены. Излишек стяжного элемента между устройством согласно настоящему изобретению и натяжным устройством может быть удален, как показано на фиг.10e.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу соединения по меньшей мере двух стяжных элементов, в результате которого стяжные элементы могут быть соединены друг с другу с использованием устройства, подобного описанному выше. Указанный способ, в частности, содержит этапы, на которых:
i) берут по меньшей мере два стяжных элемента, расположенных с перекрытием друг друга,
ii) размещают по меньшей мере один зажимный элемент, выполненный из пластика, такого, как описанный выше, в положении, в котором несколько стяжных элементов перекрывают друг друга таким образом, чтобы зажимный элемент имел по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую с одним из стяжных элементов, лежащих на наружной стороне, и
iii) наталкивают или натягивают жесткую втулку по меньшей мере поверх одного зажимного элемента и стяжных элементов таким образом, чтобы к стяжным элементам было приложено зажимающее давление.
Стяжные элементы, в частности, являются растянутыми или преднапряженными описанным способом для соединения по меньшей мере двух стяжных элементов. Кроме того, предпочтительно между стяжными элементами вставляют фрикционный элемент, такой как описанный выше.
Например, такой способ показан на фиг.11a,11b и 11c.
На фиг.11a показаны два стяжных элемента 21 и 22, противоположные концы которых зафиксированы анкерами 16. Фиксацию обычно выполняют на несущей конструкции. Стяжные элементы растянуты и удержаны в растянутом положении посредством натяжного устройства 9, причем направление натягивания соответствующего стяжного элемента обозначено стрелкой. Фрикционный элемент 7 расположен в области перекрытия стяжных элементов. Кроме того, на фиг.11a показаны два зажимных элемента 3, которые должны быть расположены вокруг области перекрытия стяжных элементов 21 и 22. Зажимные элементы также предпочтительно оснащены фрикционным элементом.
Кроме того, на фиг.11b показаны зажимные элементы 3, размещенные в их конечном положении, и втулка 4, расположенная поверх зажимных элементов.
На фиг.11c показаны два вышеуказанных стяжных элемента 21 и 22, соединенные друг с другом с использованием устройства согласно настоящему изобретению. Натягивающие устройства 9 удалены.
Устройства согласно настоящему изобретению в комбинации со стяжными элементами, выполненными из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, являются особенно подходящими для усиления несущих конструкций, предпочтительно для усиления несущих конструкций из бетона. Такие системы обычно используются при реконструкции существующих несущих конструкций, таких как, например, мосты или кровли. Кроме того, описанные системы также могут быть использованы для усиления стеновых конструкций, деревянных несущих конструкций, стальных конструкций, сейсмостойких конструкций и т.п..
Крепление описанных выше стяжных элементов согласно настоящему изобретению на несущей конструкции может быть осуществлено посредством анкеров, известных специалисту.
На фиг.12a и 12b показан пример анкера для стяжного элемента 2, оснащенного устройством 1 для создания преднапряжения согласно настоящему изобретению, расположенный в несущей конструкции 12. На чертежах показан вариант реализации устройства с двумя зажимными элементами.
Анкер 11 прикреплен к несущей конструкции 12, которая удерживает стяжной элемент 2 в необходимом положении и служит в качестве крепежного средства для снабженной прорезью пластины 5. Устройство 1 для создания преднапряжения, которое является закрывающим элементом для стяжного элемента 2, расположено позади анкера 11 и позади снабженной прорезью пластины 5 при наблюдении в направлении натягивания стяжного элемента. Создание преднапряжения в стяжном элементе в данном случае выполнено с использованием зажимных элементов 3, опирающихся на снабженную прорезью пластину 5.
Кроме того, для крепления стяжного элемента обычно используют натягивающий элемент 13, который обеспечивает возможность натягивания стяжного элемента.
На фиг.13a и 13b показан пример подходящего натягивающего элемента для натягивания стяжного элемента, оснащенного устройством 1 для создания преднапряжения согласно настоящему изобретению для усиления несущей конструкции 12.
В отличие от анкерования, описанного выше и показанного на фиг.12a и 12b, в случае использования натягивающего элемента снабженная прорезью пластина 5 не расположена непосредственно на анкере 11 натягивающего элемента, но соединена посредством двух снабженных резьбой стержня 14 с анкером. Натягивание стяжных элементов осуществляют путем затягивания гайки 15. Создание преднапряжения в стяжном элементе в данном случае также осуществляют с использованием зажимных элементов 3, опирающихся на снабженную прорезью пластину 5.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к способу усиления несущих конструкций 12, содержащему этапы, на которых:
i) берут стяжной элемент 2, который содержит устройство 1 согласно настоящему изобретению и в соответствии с предыдущим описанием в качестве закрывающего элемента,
ii) крепят двустороннее натягивающее устройство, состоящее из анкера 11 и натягивающего элемента 13, в краевых областях расположения несущей конструкции 12, которая должна быть усилена,
ill) размещают стяжной элемент 2 на поверхности несущей конструкции 12 и вводят закрывающие элементы в компонент натягивающего устройства,
iv) натягивают стяжной элемент 2 и
v) склеивают растянутый стяжной элемент с несущей конструкцией 12.
Если усиление несущей конструкции осуществлено с использованием способа, подобного показанному на фиг.10a-10e, для анкерования стяжного элемента анкеры могут использоваться с обеих сторон, как описано выше и показано на фиг.12a и 12b. Использование натягивающего элемента в этом случае не является необходимым, что обеспечивает конкретное преимущество данного варианта реализации в отношении стоимости. Натягивающее устройство, используемое для натягивания стяжного элемента, может быть удалено после натягивания и фиксации.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к способу усиления несущих конструкций 12, содержащему этапы, на которых:
i') берут стяжной элемент 2, выполненный из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, который на одном конце содержит устройство согласно настоящему изобретению и согласно предыдущему описанию,
ii') крепят анкер 11 в краевых областях расположения несущей конструкции 12, которая должна быть усилена, и размещают стяжной элемент 2 с закрывающим элементом на одном из анкеров 11,
iii') размещают натягивающее устройство на конце стяжного элемента 2, не имеющем закрывающего элемента,
iv') натягивают стяжной элемент с использованием натягивающего устройства и размещают стяжной элемент 2 на еще незанятом анкере,
v") размещают по меньшей мере один зажимный элемент 3, выполненный из пластика, такого как описанный выше, на незакрепленном конце растянутого стяжного элемента, причем зажимный элемент расположен непосредственно позади анкера, противоположного направлению натяжения стяжного элемента,
vi') наталкивают жесткую втулку 4 в направлении натягивания стяжного элемента по меньшей мере поверх одного зажимного элемента 3 таким образом, чтобы к стяжному элементу 2 было приложено зажимающее давление, и
vii') склеивают растянутый стяжной элемент с несущей конструкцией 12.
Склеивание стяжного элемента с несущей конструкцией осуществляют известным способом. В частности, для этого могут быть использованы двухкомпонентные адгезивы на основе эпоксидной смолы, коммерчески доступные, например, под торговой маркой Sikadur® в компании Sika SchweizAG.
ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ЧЕРТЕЖАХ
1 - устройство для создания преднапряжения
2 - стяжной элемент
1, 22 - стяжной элемент
3 - зажимный элемент
4 - втулка
41 - опорная часть
5 - снабженная прорезью пластина
6 - направление растяжения стяжного элемента
7 - фрикционный элемент
8 - зажимное приспособление
9 - натягивающее устройство
10 - вторая снабженная прорезью пластина
11 -анкер
11'- анкер
12 - несущая конструкция
13 - натягивающий элемент
14 - снабженный резьбой стержень
15- гайка
16- анкер
17 - фаска (на втулке)
18 - фаска (на зажимном элементе)
19 - направление ввода
Claims (44)
1. Устройство (1) для создания преднапряжения в стяжных элементах (2), выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащее по меньшей мере один зажимный элемент (3), который расположен на стяжном элементе и имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, а также по меньшей мере одну жесткую втулку (4), которая расположена вокруг зажимного элемента и стяжного элемента и таким образом посредством зажимного элемента прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу,
отличающееся тем, что
зажимный элемент выполнен из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥ 25 МПа и предел прочности при сжатии ≥ 25 МПа; а также тем, что
общий узел зажимных элементов (3) имеет цилиндрическую форму, и втулка (4) также имеет цилиндрическую внутреннюю форму; или тем, что
общий узел зажимных элементов (3) имеет коническую конструкцию, поперечное сечение которой уменьшается в направлении, противоположном направлению растяжения (6) стяжного элемента (2), и тем, что втулка (4) имеет внутреннюю форму, подходящую для приема указанных зажимных элементов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что создание преднапряжения в стяжном элементе осуществлено посредством зажимного элемента устройства.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что зажимный элемент состоит из пластика, содержащего по меньшей мере один полиуретановый полимер.
4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что контактная поверхность между зажимным и стяжным элементами дополнительно содержит фрикционный элемент (7).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что фрикционный элемент выбран из следующих материалов:
- покрытие стяжного элемента твердыми зернами;
- покрытие зажимных элементов твердыми зернами и
- ткань, покрытая твердыми зернами.
6. Устройство по п. 1, 2 или 5, отличающееся тем, что оно содержит два зажимных элемента (3), которые расположены вокруг стяжного элемента и каждый из которых имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом; и тем, что оно содержит жесткую втулку (4), которая расположена вокруг двух зажимных элементов и таким образом прикладывает зажимающее давление к стяжному элементу посредством зажимных элементов.
7. Способ создания преднапряжения в стяжных элементах в устройстве по п. 1, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащий этапы, на которых:
i) размещают стяжной элемент (2) по меньшей мере на одном зажимном элементе (3), выполненном из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥ 25 МПа и предел прочности при сжатии ≥ 25 МПа, так что зажимный элемент имеет по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом,
ii) наталкивают или натягивают жесткую втулку (4) поверх по меньшей мере одного зажимного элемента и стяжного элемента таким образом, чтобы к стяжному элементу было приложено зажимающее давление,
iii) размещают натягивающее устройство по меньшей мере на одном зажимающем блоке с втулкой, расположенной на стяжном элементе, и
iv) создают преднапряжение в стяжном элементе с использованием натягивающего устройства.
8. Способ создания преднапряжения в стяжных элементах в устройстве по п. 1, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащий этапы, на которых:
i') берут стяжной элемент (2), который одним концом закреплен на несущей конструкции,
ii') размещают натягивающее устройство на незакрепленном конце стяжного элемента,
iii') натягивают стяжной элемент с использованием натяжного устройства,
iv') размещают по меньшей мере один зажимный элемент (3), выполненный из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥ 25 МПа и предел прочности при сжатии ≥ 25 МПа, на незакрепленном конце растянутого стяжного элемента (2) таким образом, чтобы указанный зажимный элемент имел по меньшей мере одну контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом,
v') наталкивают или натягивают жесткую втулку (4) поверх по меньшей мере одного зажимного элемента и стяжного элемента таким образом, чтобы к стяжному элементу было приложено зажимающее давление, и
vi') закрепляют незакрепленный конец стяжного элемента.
9. Способ по одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что стяжной элемент вставляют между двумя зажимными элементами таким образом, чтобы зажимные элементы имели контактную поверхность, взаимодействующую со стяжным элементом, причем наталкивание или натягивание жесткой втулки выполняют посредством двух зажимных элементов таким образом, чтобы к стяжному элементу было приложено зажимающее давление.
10. Применение устройства по одному из пп. 1-6 для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин.
11. Применение устройства по одному из пп. 1-6 для соединения друг с другом стяжных элементов, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин.
12. Стяжной элемент, выполненный из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, содержащий по меньшей мере одно устройство по одному из пп. 1-6.
13. Конструкция из стяжных элементов, содержащая по меньшей мере два стяжных элемента, соединенных друг с другом устройством по одному из пп. 1-6.
14. Способ усиления несущих конструкций (12), содержащий этапы, на которых:
i) берут стяжной элемент (2), выполненный из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, который содержит устройство (1) по одному из пп. 1-6 в качестве закрывающего элемента,
ii) крепят двустороннее натягивающее устройство, состоящее из анкера (11) и натягивающего элемента (13), в краевых областях расположения несущей конструкции (12), которая должна быть усилена,
iii) размещают стяжной элемент (2) на поверхности несущей конструкции (12) и вводят каждый из закрывающих элементов в компонент натягивающего устройства,
iv) натягивают стяжной элемент (2) и
v) склеивают растянутый стяжной элемент с несущей конструкцией (12).
15. Способ усиления несущих конструкций (12), содержащий этапы, на которых:
i') берут стяжной элемент (2), выполненный из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин, который на одном конце содержит устройство по одному из пп. 1-6,
ii') крепят анкер (11) в краевых областях расположения несущей конструкции (12), которая должна быть усилена, и размещают стяжной элемент (2) с закрывающим элементом на одном из анкеров (11),
iii') размещают натягивающее устройство на конце стяжного элемента (2), не имеющем закрывающего элемента,
iv') натягивают стяжной элемент с использованием натягивающего устройства и размещают стяжной элемент (2) на еще не занятом анкере,
v') размещают по меньшей мере один зажимный элемент (3), выполненный из пластика, который имеет модуль упругости в диапазоне 1000-5000 МПа, прочность на растяжение при изгибе ≥ 25 МПа и предел прочности при сжатии ≥ 25 МПа, на незакрепленном конце растянутого стяжного элемента таким образом, чтобы указанный зажимный элемент был расположен непосредственно позади анкера, противоположного направлению растяжения стяжного элемента,
vi') наталкивают жесткую втулку (4) в направлении натягивания стяжного элемента по меньшей мере поверх одного зажимного элемента (3) таким образом, чтобы к стяжному элементу (2) было приложено зажимающее давление, и
vii') склеивают растянутый стяжной элемент с несущей конструкцией (12).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP10173179.2 | 2010-08-18 | ||
| EP10173179A EP2420622A1 (de) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | Vorrichtung zur Krafteinleitung in Zugglieder aus faserverstärkten Kunststoff-Flachbandlamellen |
| PCT/EP2011/064225 WO2012022783A1 (de) | 2010-08-18 | 2011-08-18 | Vorrichtung zur krafteinleitung in zugglieder aus faserverstärkten kunststoff-flachbandlamellen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013102120A RU2013102120A (ru) | 2014-09-27 |
| RU2612390C2 true RU2612390C2 (ru) | 2017-03-09 |
Family
ID=43017172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013102120A RU2612390C2 (ru) | 2010-08-18 | 2011-08-18 | Устройство для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9663963B2 (ru) |
| EP (2) | EP2420622A1 (ru) |
| AU (2) | AU2011290715A1 (ru) |
| CA (1) | CA2808110C (ru) |
| CL (1) | CL2013000386A1 (ru) |
| CO (1) | CO6650396A2 (ru) |
| RU (1) | RU2612390C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012022783A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214706U1 (ru) * | 2022-05-25 | 2022-11-11 | Вадим Павлович Немытов | Зажим для натяжения композитной арматуры |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2447446A1 (de) * | 2010-10-28 | 2012-05-02 | Sika Technology AG | Endverankerung von Zuggliedern an Stahlbetonträgern |
| ITPG20120010A1 (it) * | 2012-02-28 | 2012-05-29 | Kimia Spa | Profili in materiali compositi preaccoppiati a sistemi di ancoraggio meccanico e pretensionatura per il rinforzo di componenti edilizi. |
| FR3012497B1 (fr) * | 2013-10-30 | 2015-12-11 | Lefevre M | Procede de renforcement d'un element de construction en bois par assemblage d'un module de renfort mis en post-tension |
| AU2014372554A1 (en) * | 2013-12-23 | 2016-07-28 | Tenroc Technologies Ab | A pre-stressing device, and a method for reinforcing a structural member |
| US10323427B2 (en) * | 2015-06-26 | 2019-06-18 | Danmarks Tekniske Universitet | Anchorage device |
| KR101807467B1 (ko) * | 2017-06-12 | 2017-12-11 | 박외도 | 철근연결구 |
| WO2020002111A1 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Carbo-Link Ag | Anchor sleeve and anchor system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1411498A1 (ru) * | 1986-10-28 | 1988-07-23 | Карагандинский политехнический институт | Способ установки анкера |
| US5713169A (en) * | 1994-04-25 | 1998-02-03 | Eidgenossische Materialprufungsund Forschungsanstalt EMPA | Anchorage device for high-performance fiber composite cables |
| EP0949389A1 (de) * | 1998-04-08 | 1999-10-13 | Bilfinger + Berger Bauaktiengesellschaft | Verankerungsvorrichtung für Zugglieder |
| WO2004003316A1 (de) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Sika Technology Ag | Vorrichtung und verfahren zur verstärkung von tragstrukturen |
| AT412564B (de) * | 2003-12-22 | 2005-04-25 | Burtscher Stefan L Dipl Ing Dr | Keilverankerung für vorgespannte und/oder belastete zugelemente |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2737802A (en) * | 1949-10-25 | 1956-03-13 | Bakker Johannes | Composite prestressing reinforcement |
| US2897563A (en) * | 1958-07-21 | 1959-08-04 | George J Jonovich | Aircraft cable clamps |
| FR1593397A (ru) * | 1968-11-26 | 1970-05-25 | ||
| BE759109A (fr) * | 1969-12-31 | 1971-04-30 | Joslyn Mfg And Supply Cy | Raccords d'extremite pour tiges en fibre de verre devant resister a descharges de traction elevees |
| DE2642227C2 (de) * | 1976-09-20 | 1978-10-26 | Felix Wien Puschkarski | Klemmelement |
| US4130926A (en) * | 1977-02-17 | 1978-12-26 | Ceraver S.A. | Method of producing a rod anchoring structure |
| SE444831B (sv) * | 1982-10-19 | 1986-05-12 | Oscar Sven Arntyr | Sett for anleggning av brunnar i tjelfarlig mark samt i sadan mark forlagd brunn med svagt konisk form |
| JPS6314987A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | 日本鋼管株式会社 | 繊維強化プラスチツク製サツカ−ロツド用継手ピン |
| US5211500A (en) * | 1989-04-06 | 1993-05-18 | Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. | Composite rope having molded-on fixing member at end portion thereof |
| US5762438A (en) * | 1996-10-29 | 1998-06-09 | Preformed Line Products Company | Fiberglass rod end fitting |
| DE19849605A1 (de) * | 1998-10-28 | 2000-05-04 | Goehler Andrae Und Partner Ber | Spannvorrichtung für ein bandförmiges Zugglied |
| US6146049A (en) * | 1999-06-14 | 2000-11-14 | Faris; F. Dale | Connector for flexible cable |
| DE10060459A1 (de) * | 2000-09-21 | 2002-04-11 | Gert Koenig | Spannverankerung und Koppelung für Stahl- und Faserlamellen |
| GB2371081B (en) * | 2001-01-11 | 2002-12-24 | Crispin James | Attachment device |
| DE10129216C1 (de) * | 2001-06-19 | 2003-05-15 | Leonhardt Andrae Und Partner B | Spannanker für bandförmige Zugglieder im Bauwesen |
| DE60233882D1 (de) * | 2001-07-16 | 2009-11-12 | Air Logistics Corp | Komposite spannglieder und verfahren zu deren herstellung |
| US6886484B2 (en) * | 2003-02-12 | 2005-05-03 | Georg K. Thomas | Composite tension rod terminal systems |
| US20070294967A1 (en) * | 2003-03-11 | 2007-12-27 | Klaus Posselt | System of interlocking wall and corner components for construction of buildings |
| US6928783B2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-08-16 | James Oliver | Frame clamp for anchor strap |
| EP1507050A1 (de) * | 2003-08-13 | 2005-02-16 | Sika Technology AG | Krafteinleitungselement |
| US6957485B2 (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-25 | Kwoleck L.L.C. | Moldable cable termination system |
| AT500407B8 (de) * | 2004-03-23 | 2007-02-15 | Kaindl Flooring Gmbh | Verbindungsplatte |
| US7304243B2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-12-04 | Connector Products, Inc. | Cable connector |
| WO2007133410A2 (en) * | 2006-04-29 | 2007-11-22 | Richie Roy A | Anchor structure with bidirectionally deflectable bore gripping fingers |
| DE502007003160D1 (de) * | 2007-07-19 | 2010-04-29 | Groz Beckert Kg | Nadelhalterung |
-
2010
- 2010-08-18 EP EP10173179A patent/EP2420622A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-08-18 EP EP11746531.0A patent/EP2606185B1/de active Active
- 2011-08-18 WO PCT/EP2011/064225 patent/WO2012022783A1/de active Application Filing
- 2011-08-18 CA CA2808110A patent/CA2808110C/en active Active
- 2011-08-18 RU RU2013102120A patent/RU2612390C2/ru active
- 2011-08-18 AU AU2011290715A patent/AU2011290715A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-02-07 CL CL2013000386A patent/CL2013000386A1/es unknown
- 2013-02-15 US US13/768,212 patent/US9663963B2/en active Active
- 2013-03-14 CO CO13051069A patent/CO6650396A2/es unknown
-
2016
- 2016-06-23 AU AU2016204282A patent/AU2016204282B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1411498A1 (ru) * | 1986-10-28 | 1988-07-23 | Карагандинский политехнический институт | Способ установки анкера |
| US5713169A (en) * | 1994-04-25 | 1998-02-03 | Eidgenossische Materialprufungsund Forschungsanstalt EMPA | Anchorage device for high-performance fiber composite cables |
| EP0949389A1 (de) * | 1998-04-08 | 1999-10-13 | Bilfinger + Berger Bauaktiengesellschaft | Verankerungsvorrichtung für Zugglieder |
| WO2004003316A1 (de) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Sika Technology Ag | Vorrichtung und verfahren zur verstärkung von tragstrukturen |
| AT412564B (de) * | 2003-12-22 | 2005-04-25 | Burtscher Stefan L Dipl Ing Dr | Keilverankerung für vorgespannte und/oder belastete zugelemente |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214706U1 (ru) * | 2022-05-25 | 2022-11-11 | Вадим Павлович Немытов | Зажим для натяжения композитной арматуры |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2420622A1 (de) | 2012-02-22 |
| US9663963B2 (en) | 2017-05-30 |
| CN102725452A (zh) | 2012-10-10 |
| CL2013000386A1 (es) | 2013-07-05 |
| AU2016204282A1 (en) | 2016-07-14 |
| AU2011290715A1 (en) | 2013-02-14 |
| RU2013102120A (ru) | 2014-09-27 |
| US20130160394A1 (en) | 2013-06-27 |
| CA2808110C (en) | 2018-04-10 |
| AU2016204282B2 (en) | 2017-12-14 |
| WO2012022783A1 (de) | 2012-02-23 |
| CO6650396A2 (es) | 2013-04-15 |
| EP2606185A1 (de) | 2013-06-26 |
| EP2606185B1 (de) | 2019-10-23 |
| CA2808110A1 (en) | 2012-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2612390C2 (ru) | Устройство для создания преднапряжения в стяжных элементах, выполненных из армированных волокном пластиковых плоских полосовых пластин | |
| US20140360129A1 (en) | Device for introducing a force into tension members made of fiber-reinforced flat-strip plastic lamellas | |
| JP2011524952A (ja) | 細長い補強部材の定着、添接、および張力付与 | |
| US20220042333A1 (en) | Method for strengthening concrete or timber structures using cfrp strips and concrete or timber structures strengthened by this method | |
| CN210420905U (zh) | 基于形状记忆合金及碳纤维布的震损桥墩混合加固结构 | |
| CN107304545A (zh) | 一种用于frp筋锚固和连接的组合套件 | |
| JP3497113B2 (ja) | コンクリート構造物の耐震補強方法 | |
| WO2007074840A1 (ja) | 繊維強化プラスチックロッド、炭素繊維強化プラスチック製構造体及びこの炭素繊維強化プラスチック製構造体で形成した躯体 | |
| US7246473B2 (en) | Anchorage system for structural reinforcement of fiber reinforced plastic materials and the like | |
| EP2513390B1 (en) | Construction system for strengthening an existing structure with tension sheets and a respective anchoring device and method therefore | |
| Zwingmann et al. | The sling anchorage: approach to anchor the full load bearing capacity of pin-loaded straps | |
| KR100980658B1 (ko) | 인공구조물용 이종재복합보강근 | |
| CN102725452B (zh) | 将力导入由纤维增强的塑料扁带叠层构成的拉力件的装置 | |
| CN110029593B (zh) | 一种多层预应力纤维布加固梁的张拉和锚固装置 | |
| Ueda et al. | New approach for usage of continuous fiber as non-metallic reinforcement of concrete | |
| RU2468143C2 (ru) | Сталежелезобетонное пролетное строение моста и способ его изготовления | |
| CA2463363C (en) | Anchorage system for structural reinforcement of fiber reinforced plastic materials and the like | |
| CN109476040B (zh) | 用于生产混凝土构件的方法和设备 | |
| CN111005587A (zh) | 一种自锁式预应力cfrp条带张拉锚固系统 | |
| KR101628632B1 (ko) | 강연선의 고정정착 방법 | |
| JP2022076425A (ja) | 既存構造物の補強構造 | |
| KR20100066693A (ko) | 벌어지는 형태로 설치되는 에프알피판 긴장재용 정착장치 및 그 시공방법 | |
| CN116591500A (zh) | 加固rc柱的预制高强不锈钢绞线网增强ecc构件及施工方法 | |
| Portnov et al. | Assessment of transmission of the shear stress in potted anchors for composite rods 3. Bipotted anchor | |
| WO2023192035A1 (en) | Anchorage system for prestressing non-metallic tendons |