АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО СО ШТИФТОМ И ШИПОМ 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 №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 шипа и штифта, что позволяет передать усилия с анкерного устройства на бетон.
S
S
S
S
Результат достигается за счет уменьшения площади сечения стержня арматуры A на величину соответствующую суммарной площади сечения опорных элементов ΔA шипа и штифта. При этом должно выполняться условие A ≈ ΔA. Для передачи напряжений с арматуры на бетон анкер имеет дополнительный наружный бурт. Узел представляет собой металлическую гильзу цилиндрической формы, разделенную по оси на две равные части. В ней имеются шипы и продольные отверстия для установки штифта. Штифт анкера может быть выполнен в виде прямоугольной пластины. Для сборки устройства и закрепления на стержне арматуры предусмотрены гайки.
Фиг. 1 - анкерное устройство имеющее шипы и штифт.
Анкерное устройство представляет собой разъемную гильзу с шипами. Она состоит из двух частей поз. 1 и поз. 2 с резьбой. В корпусе гильзы имеются шипы, выполненные заедино с телом гильзы и продольные фрезерованные сквозные отверстия для установки штифта поз. 3. Штифт имеет прямоугольное поперечное сечение. Части гильзы при сборке фиксируются гайками поз. 4 и шайбами поз. 5 с противоположных сторон. С наружной части гильзы имеют наружный бурт.
Конструкция собирается непосредственно на подготовленном стержне. Предварительно он обрабатывается механическим способом. В стержне фрезеруются продольные пазы под имеющиеся в гильзах поз. 1 и поз. 2 шипы. Также выполняется сквозное отверстие под штифт поз. 3. Сначала накладываются части гильз, которые совмещаются с продольными пазами стержня, а затем полимерная композитная арматура фиксируется штифтом. 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, и предназначена для стержней большого сечения.