АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО
ANCHOR DEVICE

Изобретение относится к строительным конструкциям, а именно к анкерным связям из композитных материалов, преимущественно из базальтопластика или стеклопластика.
Известны анкерные устройства для испытания гибких связей многослойных стеновых конструкций вырывной машиной (тестера) HYDRAJAWS 2000, представляющие собой металлическую анкерную связь с болтовым зажимом на конце для соединения с вырывной машиной. /Производитель ООО «ОП Волжский крепеж», г. Липецк, сайт http://www.bestkrep.ru/415.shtml/.
Наиболее близким аналогом является анкерное устройство, содержащее арматурный стержень и опрессованную на стержне штампами металлическую гильзу. /Патент РФ №2005147, кл. Е04С 5/12, опубл. 30.12.93./
Недостатком известных конструкций является сложность конструкции из-за необходимости высокой степени обработки рабочих поверхностей зажима. Кроме того, известные анкерные устройства разработаны для металлических стержней и канатов и соответствующих усилий их обжатия. При использовании таких зажимов для неметаллической арматуры из стекло- и базальтопластика из-за неравномерности распределения усилий сжатия по длине анкера разрыв стержня происходит при меньшем усилии из-за ослабления сечения стержня в местах его захвата и повышенной хрупкости композитного материала.
Техническая задача заключается в повышении надежности крепления анкерного зажима на анкерных связях из стекло- и базальтопластика при упрощении конструкции анкерного устройства.
Поставленная задача решается таким образом, что в анкерном устройстве для неметаллических анкерных связей, содержащем арматурный стержень или канат, и закрепленный на нем металлический зажим, согласно изобретению, металлический зажим состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня, при этом нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи.
Предлагаемое устройство отличается тем, что металлический зажим состоит из нижней и верхней губок прямоугольного сечения, стянутых между собой стяжными болтами с захватом арматурного стержня или каната, стяжные болты размещены в сквозных отверстиях, выполненных в верхней и нижней губках в два ряда по 2-4 отверстия на расстоянии между рядами, равном 2-4 диаметра арматурного стержня, при этом нижняя губка имеет Т-образный концевик для соединения его с тянущим устройством и лонжерон для размещения конца анкерной связи.
Предлагаемая конструкция с указанными параметрами обеспечивает надежное закрепление анкерного зажима на конце композитной стекло- или базальтопластиковой анкерной связи - анкерного стержня или гибкой связи.
Расстояние между рядами болтов и между болтами выбирают в зависимости от диаметра арматурного стержня или каната из условия недопущения прогиба верхней губки и равномерного распределения сжимающей нагрузки при приложении тянущего усилия для обеспечения передачи тянущего усилия без ослабления сечения стержня в зоне захвата.
В качестве материала, используемого для прижимных верхней и нижней губок, применяется закаленная конструкционная углеродистая сталь М 45 или закаленная рессорно-пружинная конструкционная сталь М 65Г. На рабочую поверхность губок наносят насечки с косым уклоном для увеличения сцепления с арматурным стержнем или канатом.
Технический результат заключается в упрощении анкерного устройства при повышении надежности его крепления к анкерным связям из композитных материалов, в том числе базальтопластиковых и стеклопластиковых гибких связей и арматурных стержней.
На фиг. 1 представлено анкерное устройство; фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, вид сбоку, фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1, вид сверху, фиг. 4 - схема испытания гибкой связи.
Анкерное устройство состоит из арматурного стержня или каната 1 и металлического зажима 2, состоящего из верхней губки 3 и нижней губки 4. В губках 3 и 4 выполнены соосно расположенные сквозные отверстия 5, в которых размещены стяжные болты 6. Нижняя губка выполнена в два раза толще верхней и имеет концевик 7 для соединения с тянущим устройством. Кроме того, на нижней губке выполнен лонжерон 8 для размещения в нем конца анкерной связи арматурного стержня или каната 1 глубиной не менее 1/3 диаметра стержня.
Для испытания гибких связей конец анкерной связи помещают в лонжерон 8 нижней губки 4 и прижимают верхней губкой 3 с помощью стяжных болтов 6. Концевик 7 нижней губки 4 соединяют с тянущим устройством 9 и прикладывают тянущее усилие до разрушения (разрыва) анкера или его выдергивания из стеновой конструкции без разрушения.
Пример.
Проводили испытания гибких связей на вырыв по схеме (см. фиг. 4).
p
При проведении испытаний гибкой базальтопластиковой связи, закрепленной в кладке на основе блоков из легкого бетона, под равномерно распределенным пригрузом нагрузкой 1/3 N, часть связей, выходящих из плоскости стены, закрепляют по центру между двух губок металлического зажима, при помощи стяжных болтов 6. Конец стержня располагают в лонжероне концевика нижней губки, концевик нижней губки закрепляется в вырывной машине HYDRAJAWS 9. На рукоятку вырывной машины подается нагрузка, достаточная для выдергивания арматуры из бетона. Усилие вырыва определяется по показаниям манометра.
Параметры металлического зажима для испытания анкерных связей диаметром 4-7,5 мм выполнены следующими: нижняя губка имеет прямоугольную форму размерами 50×70 мм с приваренным к ней концевиком Т-образной формы для фиксации в вырывной машине. Толщина нижней губки составляет 10 мм. Размер верхней губки - 50×70 мм, толщина - 5 мм. Губки соединены между собой стяжными болтами диаметром 10 мм с шайбами. Глубина лонжерона 2 мм.
В нижней и верхней губках просверливаются сквозные отверстия диаметром 10 мм в 2 ряда на расстоянии 26 мм между рядами с шагом 23 мм, в которые вкручены болты М10. Расстояние от края пластины до центра отверстия должно составлять не менее 12 мм. Рабочие поверхности пластин должны быть отшлифованными и ровными, для точного прилегания сопрягаемых сторон.
Конструкция зажима предусматривает проведение испытаний на вырыв гибких связей диаметрами 4-7,5 мм.
Для сравнения использовали цанговый зажим и устройство захвата вырывной машины HYDRAJAWS.
Данные испытаний сведены в таблицу.
В таблице приведены показания усилий вырыва из кладки блоков из ячеистого керамзитобетона по результатам проведения испытаний при различной глубине заделки для 3-х вариантов гибких базальтопластиковых связей: ГАЛЕН БПА 300-4-2П (1 вариант), ГАЛЕН БПА 300-6-2П (2 вариант), ГАЛЕН БПА 300-7,5-1П (3 вариант).
Оценка прочности несущей способности анкерных креплений производилась после набора прочности раствора швов по стандартной методике определения несущей способности анкерных креплений.
В примерах №№1,2 проскальзывание связи в зажиме не наблюдается.
В примере №3 произошел разрыв по связи.
В примере №4 - разрыв по связи в месте установки зажима вырывной машины HYDRAJAWS.
В результате следует, что при использовании известных зажимов происходит разрыв анкерной связи в зоне захвата им анкерной связи при нагрузках, меньших предельно допустимых в результате ослабления сечения каната (стержня). При использовании зажима предлагаемой конструкции разрыв связи происходит при предельно допустимых значениях и выше расчетного сопротивления в результате равномерного распределения нагрузки при приложении усилия вырыва.
Анкерное устройство для неметаллических анкерных связей возможно использовать для испытания на вырыв гибких связей и анкеров в многослойных стеновых конструкциях, а также для натяжения арматуры в бетонных конструкциях.