SU1479735A1 - Анкерный болт - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству, к анкерным крепежным средствам. Цель изобретени  - повышение надежности креплени . Анкерный болт содержит стержень 1 и втулку 2. Стержень 1 выполнен с резьбой 3 на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой 5. К этой проточке примыкает конический участок 4 со стороны упорного бурта 7 и конический хвостовик 6. Втулка выполнена разрезной. Втулка может быть выполнена с коническими наружными участками на ее концах. Толщина втулки 2 превышает высоту упорного бурта стержн  1. Втулка 2 охватывает кольцевую проточку стержн  1. При монтаже в отверстие базовой конструкции втулка прогибаетс . Втулка 2 обжимает проточку стержн  1. При этом исключаетс  кромочный контакт втулки 2 со стержнем 1 и местное выдавливание ее стенок, что повышает надежность крпелени  анкерного болта в отверстие строительной конструкции. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

/L

$ь СО 1

СО

ел

сриг.1

1О

V

V

Изобретение относитс  к строительству , к анкерным крепежным средствам .

Цель изобретени  - повышение на- дежности креплени .

На фиг.I представлен анкерный болт, общий вид; на фиг.2 и 3 - варианты выполнени ; на фиг.4 анкерный болт, установленный в отверстии изде- ли ; на фиг.5 - то лее, вариант выполнени ; на фиг.6 - сечение А-А на фиг.5; на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.8 - схема расположени  втулки относительно стержн ; на фиг,9 - то же, но после обжима стенкой отверсти  втулки вокруг стержн . Анкерный болт включает стержень i и втулку 2. На одном конце стержн  1 выполнена резьба 3, а на другом - ко- нический участок 4, цилиндрическа  проточка 5 и конический хвостовик б. Конический участок 4 с одной стороны примыкает к упорному бурту 7, а с другой - к цилиндрической проточке 5. Длина конического участка 4 меньше длины цилиндрической проточки 5, а его конусность соответствует конусности конического хвостовика 6.

Втулка 2 выполнена разрезной. Продольные части втулки 2 могут быть соединены при их установке на стержне 1 любыми известными средствами. Внутренн   поверхность втулки 2 выполнена по пр молинейной образующей. Втулка может быть выполнена конусной (фиг.1 и 2), тогда один конец втулки опираетс  на цилиндрическую проточку а второй (большего диаметра) опираетс  на конический участок 4 и касает- с  упорного бурта 7.

Втулка может быть выполнена цилиндрической . Если длина втулки не превышает суммы длин конического участка 4 и цилиндрической проточ- ки 5, то внутренний радиус втулки R должен быть равен радиусу R4 цилиндрической проточки 5. В этом случае один конец втулки будет охватывать цилиндрическую проточку 5, про- дольные части втулки по направлению к упорному бурту 7 будут расходитьс  а другой конец втулки с дет на конический участок 4. При этом внутренн   поверхность втулки не будет при- летать к поверхности конического участка 4 на всем ее прот жении в поперечном направлении (фиг.5 и 6). Контакт втулки со стержнем будет осуществл тьс  только на крайних участках продольных частей.

Если длина втулки превышает сумму длин конического участка 4 и цилиндрической проточки 5, то один конец втулки будет опиратьс  на конический хвостовик 6, а другой - на конический участок 4.

Во всех случа х толщина втулки превышает высоту упорного бурта 7, обеспечива  надежный контакт втулки со стенками отверсти  и болтом в процессе установки в отверстие.

Анкерные болты, предназначенные дл  установки в издели х из прочных бетонов (класс прочности В20 и выше) должны иметь короткую втулку (фиг.1 и 5). Дл  материалов средней прочности (классов прочности В12,5 - В15) целесообразно использовать короткую втулку с коническим участком 8 на наружной поверхности со стороны упорного бурта 7. Дл  бетонов малой прочности (классов В10 и ниже), а также кирпича используетс  длинна  втулка (фиг.З) с коническими участками 8 и 9 на наружной поверхности.

I

Конический участок 8 на наружной поверхности втулки выполн етс  дл  исключени  повреждени  стенок отверсти  материалов средней и малой прочности при деформации втулки в момент установки анкерного болта. Конический участок 9 на наружной поверхности втулки  вл етс  эвходным и предназначен дл  предохранени  разрушени  стенок отверсти  в м гких материалах и дл  облегчени  осевого перемещени  втулки при установке анкерного болта.

Устройство работает следующим образом .

Анкерный болт вставл етс  в отверстие , диаметр которого равен диаметру стержн  1. В процессе установки втулка 2 упруго поджимаетс  своей внутренней поверхностью к поверхност м конического участка 4 и цилиндрической проточки 5. Кромка 10 выход ща  за упорный бурт 7, сминаетс  стенкой отверсти . При этом втулка упругопластически деформируетс , благодар  чему образуютс  радиальные нагрузки, способствующие возникновению сил трени , преп тствующих смещению втулки и проворачиванию болта в процессе его зат жки.

3

В результате упругой деформации втулка 2 прогибаетс , обеспечива  обжатие конического участка 4 и цилиндрической проточки 5. Обжатие спо собствует возникновению сил трени , достаточных дл  предотвращени  прово рота стержн  1 относительно втулки 2 в момент навинчивани  гайки. Эффект упругой деформации усиливаетс  в случае выполнени  короткой втулки цилиндрической формы (фиг.5).

Механизм обжати  втулки 2 при установке болта в отверстие показан на фиг.8 и 9. При обжатии втулки ее поперечное сечение из формы abcdeh (фиг.8) трансформируетс  в форму adefgh (фиг.9), а внутренн   первоначально пр молинейна  образующа  eh цанги приходит в соприкосновение с образующей efgh проточки стержн .

Степень обжати  втулки при установке анкерного болта в отверстие строительной конструкции существенно зависит от толщины цанги и количества осевых (несквоэных) прорезей, раз дел ющих втулку на равные части сегментной формы и работающих на изгиб независимо друг от друга.

При наличии в предлагаемой конст рукции четырех осевых прорезей, в том числе одной сквозной, и при толщине втулки, не превышающей 1 мм, момент сопротивлени  поперечного сечени  втулки W 0,004 см . Дл  обеспечени  прогиба втулки на расчетную величину $ 0,25 мм необходимо приложить распределенную нагрузку, действующую по нормали к поверхности втулК Г1

ки, составл ющую Р 36,5 х. Таем

ким образом, суммарное нормальное усилие (сосредоточенна  нормальна  нагрузка) на втулку анкерного болта с резьбой М10 не превышает кг. Учитыва , что коэффициент трени  втулки и строительной конструкции, как правило, это трение бетон по стали соответствует 0,5-0,6, то осевое усилие, требуемое дл  забивки аи

керного болта, не превысит Q 8 кг. I

Обычно при забивке анкерного болта М 0 молотком, масса которого составл ет 0,6-0,8 кг, осевое усилие достигает 700-800 кг. Таким образом, создаваемое осевое усилие при забивке вполне достаточно дл  установки анкерного болта в отверстии.

(

(479735

0

5

0

5

При установке анкерного болта в отверстие строительного элемента часть осевого усили  затрачиваетс  на преодоление сопротивлени  при обм тии выступающего участка втулки, имеющей конический участок на ее наружной стороне. На основе усили  об- м ти  определим эту составл ющую осевого усили  дл  анкерного болта с резьбой М 10.

Площадь сминаемой поверхности втулки определ етс 

n-D-l 3,14-1,0-0,25 0,8 см.

Величина усили  см ти , направленного по нормали к поверхности втулки, составл ет:

Рсм 0,8 см 2. 2500 --- 2000 кг,

где 2500 j - напр жение см ти 

среднеуглеродистых сталей.

Величина составл ющей осевого усили  :

tf I

R Рсм. К 2000 --- 358 кг смсм2 7

30

где

К - 1:7 - конусность на стержне.

35

40

45

50

55

Суммарна  осева  нагрузка на устанавливаемый в отверстие анкерный болт:

P Q + кг + 358 кг 439 кг.

Таким образом, осевое усилие дл  установки анкерного болта обеспечиваетс  с определенным запасом.

Выдергивание втулки вместе со стержнем после установки анкерного болта в отверстие строительной конструкции и обжатие втулки стенками этого отверсти  исключено, так как коэффициент трени  сталь по бетону в среднем в три раза больше, чем сталь по стали. Поэтому в начальный момент зат жки гайки происходит осевое перемещение стержн  по отношению к втулке, а сама втулка не перемещаетс  относительно стенок отверсти . При увеличении силы прижати  сегментов втулки конусом стержн  к стенкам отверсти  закономерность торможени  втулки сохранитс  только благодар  указанному соотношению коэффициентов трени .

Таким образом, исключаютс  как кромочный контакт ВТУЛКИ со стержнем,

фи.2

сриеЛ

WOCxXV

SSSSx

фигЗ

а 8

С d

фаг. 9

А-А

6-6

фие.7

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Анкерный болт, содержащий стержень с резьбой на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой, образующей с Наружной поверхностью стержня упорный бурт и переходящей в конический расширяющийся хвостовик на другом конце, а также разрезную втулку, размещенную в упомянутой проточке стержня, при этом наружный диаметр втулки превышает диаметр стержня, отличаю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности крепления, стержень выполнен с коническим участком, меньшее основание . которого сопряжено с цилиндрической проточкой, а Большее - с упор_г ным буртом и имеет диаметр, меньший диаметра стержня.
2. 2. Болт поп.1,отличающ и й с я тем, что разрезная втулка выполнена с наружным коническим

   ΙΟ'участком со стороны упорного бурта стержня длиной, равной длине конического участка стержня. .
3. 3. Болт по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что внутренний

   15 диаметр разрезной втулки равен диаметру цилиндрической кольцевой проточки.
4. 4. Болт по пп.1 и 2, о т л и чающийся тем, что разрезная

   2о втулка выполнена с дополнительным наружным коническим участком со стороны расширяющегося хвостовика стержня, равной с ним конусности, но обратного направления, при этом длина 25 конического участка равна длине части расширяющегося хвостовика, пере крываемой разрезной втулкой.

   фи г. 2 фиг.З фиг. 4 б- б фи г. 7 фиг. 9