RU2615555C1 - Anchor device for composite rod - Google Patents

Anchor device for composite rod Download PDF

Info

Publication number
RU2615555C1
RU2615555C1 RU2016103166A RU2016103166A RU2615555C1 RU 2615555 C1 RU2615555 C1 RU 2615555C1 RU 2016103166 A RU2016103166 A RU 2016103166A RU 2016103166 A RU2016103166 A RU 2016103166A RU 2615555 C1 RU2615555 C1 RU 2615555C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composite rod
composite
hole
anchor device
crimp sleeve
Prior art date
Application number
RU2016103166A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Николаев
Original Assignee
Валерий Николаевич Николаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Николаевич Николаев filed Critical Валерий Николаевич Николаев
Priority to RU2016103166A priority Critical patent/RU2615555C1/en
Priority to DE112016005117.4T priority patent/DE112016005117T5/en
Priority to GB1809411.0A priority patent/GB2559532A/en
Priority to PCT/RU2016/000791 priority patent/WO2017138837A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615555C1 publication Critical patent/RU2615555C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E04C5/125—Anchoring devices the tensile members are profiled to ensure the anchorage, e.g. when provided with screw-thread, bulges, corrugations
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: anchor device for a composite rod comprises of a crimp sleeve with a bore and two collets which, folded, shape a cone with a through hole. The inner surface of the crimp sleeve and the lateral surface of the collet cone are designed as a rotation tangensoid. The diameter of the through hole may be smaller than the diameter of the anchored composite rod by 1÷2 mm.
EFFECT: most efficient tension of composite rods due to the uniform anchoring and even force of clamping of them all over the length.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам натяжения стержней из композитных материалов (композитных стержней), в частности для преднапряжения композитной арматуры в бетонных конструкциях.The invention relates to construction, and in particular to devices for tensioning rods of composite materials (composite rods), in particular for prestressing composite reinforcement in concrete structures.

Известно устройство для закрепления, натяжения и отпуска арматуры (варианты) по изобретению РФ № 2410509, E04G 21/12, опубл. 27.01.2011. Устройство содержит полый корпус, накидную гайку, упорную резьбовую трубу, зажимные губки, выполненные с удлиненной хвостовой частью, имеющей дополнительные кольцевые канавки, выступы конической и цилиндрической формы, дополнительно введены пружинные кольца, пружина, регулировочные гайка и винты, причем пружинные кольца размещены в кольцевых канавках зажимных губок, регулировочная гайка размещена на корпусе, а регулировочные винты установлены в радиальных отверстиях накидной гайки, расположенных в зоне конусности дополнительных кольцевых конических выступов. Во втором варианте исполнения вместо регулировочных винтов применен продольно-разрезной вкладыш, объединенный пружинным кольцом.A device for fixing, tensioning and tempering reinforcement (options) according to the invention of the Russian Federation No. 2410509, E04G 21/12, publ. 01/27/2011. The device comprises a hollow body, a union nut, a threaded threaded pipe, clamping jaws made with an elongated tail section having additional annular grooves, cones of cylindrical and cylindrical shape, spring rings, a spring, an adjusting nut and screws are additionally introduced, and the spring rings are placed in the ring grooves of the clamping jaws, the adjusting nut is located on the housing, and the adjusting screws are installed in the radial holes of the union nut located in the taper zone of the additional tsevyh conical protrusions. In the second embodiment, instead of adjusting screws, a longitudinally split insert is used, united by a spring ring.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и эксплуатации, большие геометрические размеры, возможность раздавливания (перекусывания) композитной арматуры металлическими зажимными губками.The disadvantage of this device is the complexity of the design and operation, large geometric dimensions, the ability to crush (bite) composite reinforcement with metal clamping jaws.

В заявке РСТ №0037749, Е04С 5/12, опубл. 29.06.2000, описано анкерное крепление для углепластикового композитного прутка. Конструкция представляет собой металлическую муфту с отверстием, внутрь которой вставляют композитный пруток. Далее пруток с одного конца расщепляют на две части посредством клина и заливают в отверстие полимерный компаунд, который впоследствии отверждается. Недостатками данной конструкции являются: неразъемность соединения, вследствие которого повторное использование анкера невозможно; снижение прочности стержня вследствие его расщепления, при этом место расщепления становится наиболее слабым местом стержня.In PCT application No. 0037749, E04C 5/12, publ. 06/29/2000, Anchoring for a carbon fiber composite rod is described. The design is a metal sleeve with an opening into which a composite bar is inserted. Next, the rod from one end is split into two parts by means of a wedge and a polymer compound is poured into the hole, which subsequently cures. The disadvantages of this design are: one-piece connection, due to which the reuse of the anchor is impossible; a decrease in the strength of the rod due to its splitting, while the splitting site becomes the weakest point of the rod.

Наиболее близким к предлагаемому решению является анкерное устройство для композитной арматуры по патенту РФ на полезную модель № 109172, Е04С 5/12, опубл. 10.10.2011.Closest to the proposed solution is an anchor device for composite reinforcement according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 109172, ЕСС 5/12, publ. 10/10/2011.

Анкерное устройство для композитной арматуры содержит обжимную муфту с отверстием, выполненным в виде обратного конуса, два вкладыша, в сложенном виде представляющих собой усеченный конус с центральным отверстием, причем вкладыши выполнены из стеклонаполненного полимерного материала. Угол наклона обратного конуса составляет от 2 до 6 градусов относительно центральной оси, а угол наклона вкладышей меньше или равен углу наклона обратного конуса.An anchor device for composite reinforcement comprises a crimp sleeve with a hole made in the form of a return cone, two liners, folded in the form of a truncated cone with a central hole, and the liners are made of glass-filled polymer material. The angle of inclination of the inverse cone is from 2 to 6 degrees relative to the central axis, and the angle of inclination of the liners is less than or equal to the angle of inclination of the inverse cone.

Недостатком данной конструкции анкерного устройства является возможность раздавливания композитного стержня у центрального отверстия обжимной муфты. Усилие сдавливания композитного стержня зависит от усилия его натяжения и угла наклона обжимной муфты. Угол наклона обжимной муфты постоянен по всей его длине (высоте), а усилие натяжения композитного стержня меняется от максимального значения у центрального отверстия обжимной муфты до нуля на противоположном конце. Поэтому увеличение усилия натяжения композитного стержня у центрального отверстия обжимной муфты выше определенного значения приводит к раздавливанию композитного стержня. При этом на противоположном конце имеется недостаточное сдавливание (анкерующая способность). Таким образом, основным недостатком данной полезной модели является неравномерное обжатие композитного стержня по длине анкера.The disadvantage of this design of the anchor device is the ability to crush the composite rod at the Central hole of the crimp sleeve. The compression force of the composite rod depends on its tension and the angle of inclination of the crimp sleeve. The angle of inclination of the crimp sleeve is constant over its entire length (height), and the tension force of the composite rod changes from the maximum value at the central hole of the crimp sleeve to zero at the opposite end. Therefore, an increase in the tension force of the composite rod at the central hole of the crimp sleeve above a certain value leads to crushing of the composite rod. Moreover, at the opposite end there is insufficient compression (anchoring ability). Thus, the main disadvantage of this utility model is the uneven compression of the composite rod along the length of the anchor.

Техническим результатом заявленного изобретения является максимально эффективное натяжение композитных стержней за счет равномерного анкерования и одинакового усилия обжатия его по всей длине.The technical result of the claimed invention is the most effective tension of the composite rods due to uniform anchoring and the same effort to compress it along the entire length.

Технический результат достигается тем, что в анкерном устройстве для композитного стержня, содержащем обжимную муфту с отверстием, две цанги, в сложенном виде снаружи представляющих собой конус со сквозным отверстием, внутренняя поверхность обжимной муфты и боковая поверхность конуса цанг выполнены в виде тангенсоиды вращения. При этом диаметр сквозного отверстия 5 меньше диаметра анкеруемого композитного стержня на 1÷2 мм.The technical result is achieved in that in an anchor device for a composite rod containing a crimp sleeve with a hole, two collets, folded from the outside, representing a cone with a through hole, the inner surface of the crimp sleeve and the side surface of the cone of the collets are made in the form of a tangent of rotation. The diameter of the through hole 5 is less than the diameter of the anchored composite rod by 1 ÷ 2 mm.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - анкерное устройство для композитной арматуры в разрезе.FIG. 1 - sectional anchor device for composite reinforcement.

Фиг. 2 - векторы сил, действующих на композитный стержень и обжимную муфту посредством цанг.FIG. 2 - vectors of forces acting on the composite rod and crimp sleeve by means of collets.

Анкерное устройство содержит металлическую цилиндрическую обжимную муфту 1 с отверстием 2. Внутренняя поверхность обжимной муфты 1 имеет форму тангенсоиды 3 вращения. Стенка последней отполирована. Две цанги 4 выполнены из стеклонаполненного полимера (например, Армлен ПП СВ-10) и в сложенном виде снаружи имеют форму конуса, боковая поверхность которого выполнена также в виде тангенсоиды 3 вращения. В сложенном виде цанги 4 имеют сквозное отверстие 5 под композитный стержень 6 (стеклопластиковый, базальтопластиковый и пр.). При этом диаметр сквозного отверстия 5 меньше диаметра композитного стержня на 1÷2 мм.The anchor device comprises a metal cylindrical crimp sleeve 1 with a hole 2. The inner surface of the crimp sleeve 1 has the shape of a tangent 3 of rotation. The wall of the latter is polished. Two collets 4 are made of glass-filled polymer (for example, Armlen PP SV-10) and when folded, they have the shape of a cone on the outside, the side surface of which is also made in the form of a tangent 3 of rotation. When folded, the collets 4 have a through hole 5 for the composite rod 6 (fiberglass, basalt plastic, etc.). The diameter of the through hole 5 is less than the diameter of the composite rod by 1 ÷ 2 mm.

Анкерное устройство работает следующим образом. Композитный стержень 6 через отверстие 2 обжимной муфты 1 монтируют в анкерное устройство так, как показано на Фиг. 1. При этом две цанги 4 совмещают плоскими поверхностями, между ними в сквозное отверстие 5 вкладывают композитный стержень 6, пропущенный через отверстие 2 обжимной муфты 1. Цанги 4 фиксируют в обжимной муфте 1 легким ударом, например, молотка, по основанию цанг 4 или путем вдавливания цанг 4, например, домкратом.An anchor device operates as follows. The composite rod 6 is mounted in the anchor device through the hole 2 of the crimp sleeve 1 as shown in FIG. 1. At the same time, two collets 4 are combined with flat surfaces, between them a through-hole 5 is inserted with a composite rod 6, passed through the hole 2 of the compression sleeve 1. The collets 4 are fixed in the compression sleeve 1 with a light blow, for example, with a hammer, on the base of the collets 4 or by indentation of collets 4, for example, with a jack.

Последующее натяжение композитного стержня 6 посредством натяжного устройства (например, домкрата) приводит к дальнейшему втягиванию цанг 4 в обжимную муфту 1, способствуя максимально эффективному анкерованию композитного стержня 6 в анкерном устройстве, чему дополнительно способствует отполированная поверхность тангенсоиды 3 вращения обжимной муфты 1. Кроме того, для лучшего скольжения цанг 4 по поверхности тангенсоиды 3 вращения может быть нанесена смазка, например, графитовая.The subsequent tension of the composite rod 6 by means of a tensioning device (for example, a jack) leads to further retraction of the collets 4 in the crimp sleeve 1, contributing to the most effective anchoring of the composite rod 6 in the anchor device, which is further facilitated by the polished surface of the tangentoid 3 of rotation of the compression sleeve 1. In addition, for better sliding of the collets 4 on the surface of the tangentoid 3 of rotation can be applied lubricant, for example, graphite.

На Фиг. 2 показаны векторы сил, действующих посредством цанг 4 на композитный стержень 6 и обжимную муфту 1, гдеIn FIG. 2 shows the vectors of forces acting by means of collets 4 on the composite rod 6 and the compression sleeve 1, where

a - сила обжатия композитного стержня, постоянная величина;a is the compression force of the composite rod, a constant value;

x - сила натяжения композитного стержня, переменная величина по длине анкера;x is the tension force of the composite rod, a variable along the length of the anchor;

в - касательная к тангенсоиде;c - tangent to tangentoid;

y - угол наклона поверхности обжимной муфты к центральной оси, образованный касательной в и центральной осью анкерного устройства, переменная величина.y is the angle of inclination of the surface of the crimp sleeve to the Central axis, formed by the tangent in and the Central axis of the anchor device, a variable.

Из условия постоянной силы обжатия а стержня вектор силы обжатия принимаем за постоянную величину, сила натяжения композитного стержня x равномерно уменьшается от места входа композитного стержня в анкерное устройство до его противоположного конца. Другой переменной величиной является угол наклона обжимной муфты у. Из законов тригонометрии вытекаетFrom the condition of constant compression force a of the rod, the vector of compression force is taken as a constant value, the tension force of the composite rod x uniformly decreases from the point of entry of the composite rod into the anchor device to its opposite end. Another variable is the angle of inclination of the crimp sleeve y. From the laws of trigonometry follows

Figure 00000001
Figure 00000001

Из этого уравнения видно, что кривая изменения угла наклона поверхности обжимной муфты к центральной оси имеет тангенциальную зависимость. Рассмотрение векторов сил, показанное на Фиг. 2, демонстрирует, что а - постоянная величина, х меняется равномерно от максимального до минимального значения, а y изменяется в соответствии с описанной выше формулой в пределах от 0 до 90 градусов.From this equation it is seen that the curve of the change in the angle of inclination of the surface of the crimp sleeve to the central axis has a tangential dependence. The consideration of force vectors shown in FIG. 2, shows that a is a constant, x varies uniformly from maximum to minimum, and y varies in the range from 0 to 90 degrees in accordance with the above formula.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает максимально эффективное анкерование за счет одинакового обжатия по всей длине композитного стержня, что достигается изменением угла наклона поверхности тангенсоиды к центральной оси от 0 до 90 градусов.The proposed solution provides the most effective anchoring due to the same compression along the entire length of the composite rod, which is achieved by changing the angle of inclination of the surface of the tangentoid to the central axis from 0 to 90 degrees.

При этом достигается равномерное уменьшение натяжения композитного стержня от максимального значения на входе в отверстие 2 до 0 на выходе на противоположном конце.This achieves a uniform decrease in the tension of the composite rod from the maximum value at the entrance to the hole 2 to 0 at the output at the opposite end.

Для того чтобы усилие обжатия было постоянным, при уменьшающемся усилии натяжения стержня, необходимо изменять угол наклона поверхности обжимной муфты к центральной оси.In order for the compression force to be constant, with a decrease in the tension force of the rod, it is necessary to change the angle of inclination of the surface of the crimp sleeve to the central axis.

В дальнейшем анкерное устройство может быть разобрано для последующего использования. Цанги можно использовать до 10 раз (изготавливают, например, методом литья на термопластавтомате), а обжимную муфту используют многократно в течение длительного времени.In the future, the anchor device can be disassembled for later use. Collets can be used up to 10 times (they are made, for example, by injection molding on a injection molding machine), and the crimp sleeve is used repeatedly for a long time.

Предлагаемое техническое решение является простым по конструкции, технологичным в изготовлении и эксплуатации.The proposed technical solution is simple in design, technologically advanced in manufacture and operation.

Таким образом, это техническое решение обеспечивает достижение заявленного технического результата: максимально эффективное натяжение композитных стержней за счет равномерного анкерования и одинакового усилия обжатия его по всей длине.Thus, this technical solution ensures the achievement of the claimed technical result: the most effective tension of the composite rods due to uniform anchoring and the same effort to compress it along the entire length.

Опытная эксплуатация показала практическую применимость заявляемого анкерного устройства для преднатяжения композитной арматуры при изготовлении, например, армобетонных опор контактной сети.Trial operation has shown the practical applicability of the inventive anchor device for prestressing composite reinforcement in the manufacture of, for example, reinforced concrete supports of the contact network.

Claims (2)

1. Анкерное устройство для композитного стержня, содержащее обжимную муфту с отверстием, две цанги, в сложенном виде снаружи представляющих собой конус со сквозным отверстием, отличающееся тем, что внутренняя поверхность обжимной муфты и боковая поверхность конуса цанг выполнены в виде тангенсоиды вращения.1. Anchor device for a composite rod containing a crimp sleeve with a hole, two collets, folded from the outside, representing a cone with a through hole, characterized in that the inner surface of the crimp sleeve and the side surface of the cone of the collets are made in the form of a tangent of rotation. 2. Анкерное устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр сквозного отверстия 5 меньше диаметра анкеруемого композитного стержня на 1÷2 мм.2. Anchor device according to claim 1, characterized in that the diameter of the through hole 5 is less than the diameter of the anchored composite rod by 1 ÷ 2 mm.
RU2016103166A 2016-02-02 2016-02-02 Anchor device for composite rod RU2615555C1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103166A RU2615555C1 (en) 2016-02-02 2016-02-02 Anchor device for composite rod
DE112016005117.4T DE112016005117T5 (en) 2016-02-02 2016-11-17 COMPOSITE ROD STICK ANCHOR
GB1809411.0A GB2559532A (en) 2016-02-02 2016-11-17 Anchoring device for composite rod
PCT/RU2016/000791 WO2017138837A2 (en) 2016-02-02 2016-11-17 Anchoring device for composite rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103166A RU2615555C1 (en) 2016-02-02 2016-02-02 Anchor device for composite rod

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615555C1 true RU2615555C1 (en) 2017-04-05

Family

ID=58505598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016103166A RU2615555C1 (en) 2016-02-02 2016-02-02 Anchor device for composite rod

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE112016005117T5 (en)
GB (1) GB2559532A (en)
RU (1) RU2615555C1 (en)
WO (1) WO2017138837A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776854C1 (en) * 2021-11-16 2022-07-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Method for formation of the anchor device of composite reinforcement and anchor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082063A (en) * 1996-11-21 2000-07-04 University Technologies International Inc. Prestressing anchorage system for fiber reinforced plastic tendons
WO2010047634A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Cowi A/S Anchorage device
RU109172U1 (en) * 2011-05-12 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" (ООО "ГАЛЕН") ANCHOR DEVICE FOR COMPOSITE REINFORCEMENT
CN103741886A (en) * 2013-12-21 2014-04-23 广西科技大学 Jaw vice anchorage for stretching carbon fiber boards

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH693102A5 (en) 1998-12-21 2003-02-28 Bbr Systems Ltd Anchoring for carbon fiber composite wires.
RU2410509C1 (en) 2010-02-01 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" Device to fix, tighten and temper reinforcement (versions)
CN204266474U (en) * 2014-10-08 2015-04-15 中国人民解放军63983部队 The strand tapered anchorage of carbon fibre reinforced composite plate
RU179172U1 (en) * 2017-09-27 2018-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" The working body of the cultivator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6082063A (en) * 1996-11-21 2000-07-04 University Technologies International Inc. Prestressing anchorage system for fiber reinforced plastic tendons
WO2010047634A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Cowi A/S Anchorage device
RU109172U1 (en) * 2011-05-12 2011-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" (ООО "ГАЛЕН") ANCHOR DEVICE FOR COMPOSITE REINFORCEMENT
CN103741886A (en) * 2013-12-21 2014-04-23 广西科技大学 Jaw vice anchorage for stretching carbon fiber boards

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776854C1 (en) * 2021-11-16 2022-07-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Method for formation of the anchor device of composite reinforcement and anchor device

Also Published As

Publication number Publication date
GB201809411D0 (en) 2018-07-25
GB2559532A (en) 2018-08-08
WO2017138837A2 (en) 2017-08-17
DE112016005117T5 (en) 2018-08-02
WO2017138837A3 (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4369003A (en) Rock anchors
US3137971A (en) Stressed concrete structures
RU109172U1 (en) ANCHOR DEVICE FOR COMPOSITE REINFORCEMENT
US20070175128A1 (en) Tendon gripping device
KR101273160B1 (en) Anchorage assembles and structures for prestressing atypical concrete structures
US9169635B2 (en) Apparatus to tie forms to existing structures
CN107708948B (en) The tensioning method and wedge of continuous fiber reinforcement material tensioning apparatus, continuous fiber reinforcement material
US7645096B2 (en) Yielding rock bolt
US20170191269A1 (en) High-strength fastening device
SU1713445A3 (en) Expansion bolt
JP2000027822A (en) Fixing element for supplementary reinforcing connection especially for earthquake resistance
RU2615555C1 (en) Anchor device for composite rod
KR100384266B1 (en) Fixing device for reinforced bars or prestressed steel
EP2365154B1 (en) Device for anchoring tension members
GB2515251A (en) Improved collet connector for concrete piles
JP2008121226A (en) Prestress introduction device and its anchor structure
US10221570B2 (en) Anchorage device
US10961711B2 (en) Reinforcement system and a method of reinforcing a structure with a tendon
US2916785A (en) Wedge anchors
RU2613370C1 (en) Device for anchoring composite reinforcement
RU2623822C1 (en) Device for fixing the sample at the test for a gap
JP3271041B2 (en) FRP cable fixing device
US3613179A (en) Cable or rod anchoring means
RU190592U1 (en) Clamp Collet End
KR102512093B1 (en) Device for preventing form push

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210331