АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к строительству, а именно к устройствам, напряжения композитной арматуры, в частности, для преднапряжения композитной арматуры в бетонных конструкциях.
Известен анкер для стержня композитной арматуры по патенту РФ №2062849, Е04С 5/12, опубл. 27.06.1996. Анкер представляет собой металлический стакан, закрытый с двух сторон заглушками с отверстиями для арматуры. В центре стакана имеется проушина с резьбой, которая служит для изгиба стеклопластиковой арматуры в процессе ее установки сквозь металлический стакан. На резьбовой части проушины закрепляется гайка, затягивая которую можно изогнуть стеклопластиковую арматуру. Через отверстие стакане заливают композитный компаунд, после затвердевания которого гайку ослабляют, а выступающую над стаканом часть проушины срезают. Недостатками данной конструкции являются: неразъемность, в результате чего повторное использование анкера становится невозможным; повышенная трудоемкость анкерования арматуры за счет сложности конструкции и многостадийности процесса приготовления и отверждения компаунда. Изгиб стеклопластиковой арматуры в процессе установки анкера негативно сказывается на его прочности, т.к. место изгиба ослабляет прочность арматуры.
В заявке РСТ № WO 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.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому техническому решению является патент Франции №2686915, Е04С 5/12, опубл. 06.08.1993 «Устройство анкеровки стержня из композитного материала для ее напряжения». Устройство содержит металлическую обжимную муфту и два вкладыша, которые при соединении друг с другом образуют усеченный конус со сквозным отверстием внутри. Стенки отверстия имеют ребристую поверхность винтообразной формы и покрыты материалом более мягким, чем стержень. Недостатки данной конструкции: трудоемкость и высокая стоимость вследствие сложности изготовления вкладышей устройства анкеровки; более мягкий материал внутренних стенок отверстия не может обеспечить хорошие показатели прочности на сдвиг и выдержать значительный уровень натяжения стержня. Кроме того, более мягкий материал обладает малой износостойкостью и требует частой замены.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели являются возможность получения большего усилия натяжения стержня за счет материала вкладыша, простота конструкции и многократность использования анкерного устройства.
Технический результат достигается тем, что 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, отличается тем, что вкладыши выполнены из стеклонаполненного полимерного материала. При этом угол наклона обратного конуса составляет от 2 до 6 градусов относительно центральной оси, а угол наклона вкладышей меньше или равен углу наклона обратного конуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
Фиг.1 - анкерное устройство в разрезе.
Фиг.2 - вид анкерного устройства сверху.
Анкерное устройство содержит металлическую цилиндрическую обжимную муфту 1 (Фиг.1), внутренняя часть которой имеет форму обратного конуса 2. Стенка конуса 2 отполирована, угол а ее наклона составляет от 2 до 6 градусов от центральной оси. Два вкладыша 3 из стеклонаполненного полимера (например, Армлен ПП СВ-10) в сложенном виде представляют собой усеченный конус с центральным сквозным отверстием 4 (Фиг.2), диаметр которого меньше диаметра вставляемого в него стержня 5, выполненного из композитного материала (например, базальтопластика, стеклопластика, углепластика). Усеченный конус имеет угол наклона β по отношению к центральной оси меньше или равный углу наклона обжимной муфты.
Минимальное количество используемых деталей в анкерном устройстве (всего три: два вкладыша и обжимная муфта) обеспечивает максимальную простоту конструкции.
Анкерное устройство работает следующим образом. Композитный стержень 5 через центральное отверстие обжимной муфты 1 монтируют в анкерное устройство так, как показано на Фиг.1. Вкладыши 3 фиксируют в обжимной муфте 1 легким ударом, например, молотком, по основанию вкладышей 3. Последующее натяжение композитного стержня посредством натяжного устройства (например, домкрата) приводит к заклиниванию (самоанкерованию) вкладышей 3 в обжимной муфте 1 и анкерованию композитного стержня в анкерном устройстве. При этом можно достичь такого усилия анкерования, что возможно превышение разрывной прочности композитного стержня, т.е. до 1000 и более МПа. В дальнейшем анкерное устройство может быть разобрано для последующего использования.
Таким образом, техническое решение обеспечивает достижение заявленного технического результата и соответствует критериям полезной модели «промышленная применимость» и «новизна».