ГАЙКА С ОТРЫВНОЙ ГОЛОВКОЙ

Полезная модель относится к крепежам, а именно к резьбовым соединениям для восприятия растягивающей нагрузки, и может быть использована в сборе со шпилькой и шайбой в качестве разъёмного соединения строительных блоков, элементов или конструкций.
Из уровня техники известна гайка с отрывной головкой, содержащая выполненные в виде единого целого основание, основную головку и отрывную головку, соединённую с основной головкой кольцевым элементом связи, вдоль общей оси которых выполнено сквозное центральное резьбовое отверстие (см. патент US3370341, кл. F16B 31/02, опубл. 27.02.1968). Основным недостатком известного устройства является невозможность его использования для предварительно напряжённых конструкций.
Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка. Технический результат заключается в создании простого в изготовлении устройства, обеспечивающего возможность  последовательного соединения стандартных резьбовых соединительных элементов (шпилек) для армирования и фиксации строительных блоков в предварительно напряженных конструкциях за счёт контроля усилия момента затяжки гайки при помощи отрывной головки и исключения ошибки при монтаже, связанной с недостаточным усилием момента затяжки, за счёт невозможности установки последующего строительного элемента или конструкции без удаления отрывной головки. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что в гайке с отрывной головкой, содержащей выполненные в виде единого целого, основание, основную головку и отрывную головку, соединённую с основной головкой посредством кольцевой ломкой шейки, вдоль общей оси которых выполнено сквозное центральное резьбовое отверстие. Основание выполнено в форме цилиндра, внешний радиус которого меньше наименьшего внешнего радиального размера основной головки, а торец основной головки, смежный с ломкой шейкой, выполнен в виде усечённого конуса, наименьший радиус которого соответствует радиусу кольцевой ломкой шейки, при этом упомянутая ломкая шейка является основанием углубления, образованного гранями отрывной и основной головок, образуя между собой угол α в диапазоне 0,1 - 160 градусов. Диапазон α угла выбран из 2-ух соображений. Минимальный угол α необходим для того, чтобы ломкая шейка могла быть сформирована путем осуществления прямого "пропила". Максимальное значение угла α выбрано как оптимальное, которое обеспечивает гарантированное разрушение детали в заданном месте. Бóльший угол может привести к частичному разрушению вне целевой зоны.
Сквозное центральное резьбовое отверстие может быть выполнено с резьбой, расположенной с отступом от края цилиндрического основания, или с резьбой, расположенной в цилиндрическом основании и отрывной головке.
Такое конструктивное выполнение обеспечивает точность усилия момента затяжки гайки при помощи отрывной головки.
Цилиндрическая часть основания может быть выполнена с диаметром меньше диаметра основной и отрывной головок, что позволяет использовать различные шайбы для фиксации блоков.
Цилиндрическая часть основания может быть выполнена с диаметром равным диаметру основной и отрывной головок или с диаметром большим диаметру основной и отрывной головок, что позволяет использовать данное крепление без шайбы для фиксации блоков.
На фиг. 1 - представлена предлагаемая гайка с отрывной головкой;
на фиг. 2 - предпочтительный вариант используемой с нею шпильки;
на фиг. 3 - разрез конструкции, в которой установлены шпильки, соединёнными предлагаемыми гайками;
на фиг. 4 - продольный разрез гайки с отрывной головкой.
Предлагаемая гайка выполнена в виде единого целого и содержит основание 1, основную головку 2 и отрывную головку 3, соединённую с ней кольцевой ломкой шейкой 4, образующим область разрыва при возникновении заданного крутящего момента. Основная 2 и отрывная 3 головки выполнены с наружной поверхностью под шестигранный ключ одинакового размера. Вдоль общей оси всех указанных элементов выполнено сквозное центральное резьбовое отверстие 5, в которое впоследствии с обеих сторон вкручиваются стержни-шпильки 6.
Основание 1 выполнено в форме цилиндра, внешний радиус которого немного превышает радиус шпильки 6, но меньше наименьшего внешнего радиального размера основной головки 2. Такое выполнение жёстко фиксировать конец вставленной шпильки и при этом не позволяет сместиться стопорной шайбе 7 дальше смежного торца основной головки 2. Противоположный торец основной головки 2, смежный с кольцевой ломкой шейкой 4, выполнен в виде усечённого конуса, наименьший радиус которого соответствует радиусу кольцевой ломкой шейки 4, что позволяет изготовить их за одну операцию. За счёт такого выполнения следующий блок 8 с соответствующим конусным отверстием 9 легко устанавливается в проектное положение.
На фиг.4 показано, что ломкая шейка 4 является основанием углубления, образованного гранями отрывной 3 и основной 2 головок, образуя между собой угол не более 160 градусов.
Цилиндрическая часть основания может быть выполнена с диаметром d меньше диаметра основной 2 головки и диаметра c отрывной головки 3.
Предлагаемую гайку используют следующим образом.
В канал строительного блока 8 устанавливают предлагаемую гайку с предварительной установленной на её основании 1 шайбой 7, упирающейся в больший торец основной головки 2. С противоположной стороны канала устанавливают резьбовую шпильку 6 и ввинчивают её конец внутрь основания 1. На свободный конец первой шпильки 6 накручивают соединительную гайку (на чертежах не показано), тем самым фиксируя её положение в конструкции.
Монтаж предлагаемой гайки на шпильку 6 осуществляют при помощи шестигранного ключа. При завершении соединения и превышении заданного усилия происходит, отрыв отрывной головки 3 от основной головки 2 по кольцевой ломкой шейке 4. На шпильке 6 остается только основание 1 и основная головка 2. При необходимости может быть выполнен демонтаж при помощи шестигранного ключа, который устанавливают на основную головку 2, после чего осуществляют выкручивание гайки.
После отрыва отрывной головки 3 устанавливают следующий строительный блок 8, конусное отверстие 9 которого центрируют по конусному торцу основной головки 2, и через его канал вкручивают в основную головку 2 предлагаемой гайки следующую шпильку 6. Дальнейший монтаж осуществляют аналогично.
Таким образом, предлагаемая гайка с отрывной головкой, предварительно установленной на основании гаки шайбой и установленной резьбовой шпилькой позволяет создать скрепление, которое в свою очередь позволяет значительно упростить сборку конструкции из установленных вплотную друг к другу строительных блоков.
Так же, скрепление позволяет собирать пронизывающие конструкцию и армирующие её стержни, из которых можно формировать полноценное армирование конструкции.
Армирование — это размещение металлической решетки, состоящей из скреплений, скрученных в ряды, расположенные в горизонтальном, вертикальном направлении и в направлении, в котором предусмотрены отверстия в блоках. Металлическая решетка или скрепления более устойчивы к нагрузкам и растяжениям, нежели бетон, поэтому обеспечат сохранность сборной конструкции и равномерно распределят нагрузку. Армирование стягивает блоки, делает конструкцию преднапряжённой, позволяет участкам конструкции работать на растяжение. Так же, армирование дает возможность прикрепления блоков к уже и армированным конструкциям.
Использование скреплений различной длины может применяться в комбинации с различными типами и размерами блоков. Применение скрепления дает ряд преимуществ: При использовании таких скреплений исключается возможность ошибки установки неправильного диаметра армирования, т.к. все скрепления имеют один и тот же диаметр.
Использование скреплений данной конструкции исключает возможность закручивания скрепления с малым усилием или с большим усилием. Отрывная головка не позволит выполнить затяжку с неправильным моментом.
Осевое усилие на элементах скрепления создается только заданной величины. Исключено усилие не соответствующее заданному, что обеспечивает точную величину создаваемого преднапряжения конструкций.
Скрепления позволяют демонтировать блоки, что позволяет дополнять и переделывать конструкцию.
Таким образом, предлагаемая конструкция гайки с отрывной головкой обеспечивает создание простого в изготовлении устройства, обеспечивающего возможность последовательного соединения стандартных резьбовых соединительных элементов (шпилек) для армирования и фиксации строительных блоков в предварительно напряженных конструкциях за счёт контроля усилия момента затяжки гайки при помощи отрывной головки и исключения ошибки при монтаже, связанной с недостаточным усилием момента затяжки, за счёт невозможности установки последующего строительного элемента или конструкции без удаления отрывной головки.