АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО СО ШТИФТОМ ДЛЯ ФИКСАЦИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННЫХ КОМПОЗИТНЫХ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ

Полезная модель относится к области строительных конструкций и предназначена для фиксации полимерных композитных арматурных стержней при возведении зданий и сооружений с предварительно-напряженными арматурными элементами.
В данный момент существуют варианты анкеров для композитных стержней (Патент РФ №2062849, Е04С 5/12), выполненный в виде стакана, закрытого с двух сторон заглушками в которых имеются отверстия для стержня. Внутрь заливается компаунд, а после его твердения ослабляют фиксирующую гайку, проушину срезают. Данная модель имеет ряд минусов: невозможность многократного применения (модель невозможно разобрать), высокая трудоемкость (за счет длительности отвердевания и набора прочности компаунда, сложности сборки и многостадийности этого процесса.)
В патенте РФ №109172 Е04С 5/12 описано анкерное крепление для углепластикового композитного стержня. Данное устройство имеет металлическую муфту с отверстием куда установлен арматурный стержень. Стержень с одного конца раскрепляют на две части с помощью клина и заливают отверстие компаундом. В последствие данный материал твердеет. Недостатками такой конструкции, является снижение прочности стержня за счет его расщепления, которое становится слабым местом, и необходимость ожидания твердения компаунда в течение 1 суток.
В патенте №2011118956 анкерное устройство для композитной арматуры, содержащее обжимную муфту с отверстием, выполненным в виде обратного конуса, два вкладыша, в сложенном виде представляющих собой усеченный конус с центральным отверстием, отличающееся тем, что вкладыши выполнены из стеклонаполненного полимерного материала. Недостатком данной конструкции является неразъемность данного соединения, отсутствие дополнительных упоров.
В патенте 176504 описано анкерное устройство, которое включает в себя металлическую, цилиндрическую обжимную муфту с упором для распределения усилия натяжения. Три вкладыша представляют собой усеченный конус с центральным отверстием, диаметр которого меньше диаметра обжимаемого стержня. Усеченный конус имеет угол наклона по отношению к центральной оси меньше или равный углу наклона обжимной муфты. Вкладыш имеет две выемки, предназначенные для скрытой установки обжимных колец, что обеспечивает взаимную фиксацию и совместное проникновение вкладышей в муфту. Недостатком такого решения является ограниченная степень обжатия стержня вследствие наличия неравномерных, хаотических наплывов на полимерной арматуре.
Прототипом к предполагаемому техническому решению является патент РФ №176504 на анкерное устройство для фиксации предварительно-напряженных арматурных стержней, опубликованный 04.07.2016. Устройство работает следующим образом: вкладыши собираются непосредственно на арматурном стержне и фиксируется обжимными кольцами. Вся эта конструкция протягивается и заклинивается в конической обжимной муфте. Недостатком конструкции является необходимость заклинивания стержня в устройстве непосредственно при натяжении, так как фиксируется она только при расклинивании внутренними элементами.
Техническим решением в новой предлагаемой модели является возможность обеспечения надежного крепления анкера с полимерной композитной арматурой за счет установки штифта в продольное отверстие, что позволяет передать усилия на анкерное устройство и далее на бетон.
s
s
s
s
Результат достигается за счет уменьшения площади сечения стержня арматуры A на величину, соответствующую площади сечения опорного элемента ΔA. штифта. При этом должно выполняться условие A ≈ ΔA. Для передачи напряжений с арматуры на бетон, анкер имеет дополнительный наружный бурт. Конструкция представляет собой металлическую гильзу цилиндрической формы, разделенную по оси на две равные части. В гильзе имеются фрезерованные отверстия для установки штифта. Штифт анкера может быть выполнен в виде прямоугольной пластины. Для сборки узла и закрепления на стержне арматуры предусмотрены гайки.
Фиг. 1 -анкерное устройство с штифтом.
Анкерное устройство состоит из разъемной металлической гильзы, выполненной из двух частей поз. 1 и поз. 2. Они имеют продольные сквозные фрезерованные отверстия для установки штифта поз. 3. Штифт имеет форму продольной пластины прямоугольного поперечного сечения, который при сборке частей анкера блокируется гайками поз. 4 через шайбы поз. 5. С наружной стороны гильзы имеется наружный бурт.
Конструкция анкерного устройства собирается непосредственно на подготовленном стержне. В нем предварительно выполняется обработкой механическим способом сквозное фрезерованное отверстие под штифт поз. 3. Сначала накладываются части гильз, а затем полимерная композитная арматура фиксируется штифтом. При этом сквозное отверстие в стержне арматуры совмещается с продольным отверстием в корпусе. На половинки гильз наворачиваются с противоположных сторон заранее подготовленные гайки с шайбами. Таким образом, при натяжении арматуры усилия передаются на анкер и, соответственно, на бетон. Данная конструкция не допускает выдергивания арматуры из анкерного устройства.