本发明专利技术涉及一种锚固装置(7),用于至少一个预紧的或承受负荷的拉力件(1),在该锚固装置中,拉力可通过一个或多个楔形件(3)传递到锚体(2)上,该锚固装置具有楔形的层(32),该楔形的层具有比该锚固装置(7)的其它部件低的弹性模量,其中,与所述拉力件(1)的纵向轴线(4)垂直地测量,所述楔形的层(32)的最大厚度位于锚固装置(7)的靠近负荷的区域(5)中。为了使压紧压力在所述拉力件(1)的夹紧长度上均匀地分布,所述楔形件(3)和/或锚体(2)至少由两个楔形的、彼此贴靠的层(31,32)形成,其中,所述层中的至少一个(32)由具有比形成所述楔形件(3)和/或锚体(2)的其它的层的材料低的弹性模量的材料形成,并且该层(32)的最大的厚度设置在该靠近负荷的区域中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于至少一个预紧的或承受负荷的拉力件的锚固装置(Verankerung),在该锚固装置中,拉力可通过一个或多个楔形件传递到锚体,并且楔形的层比具有该锚固装置的其它部件低的弹性模量,其中,与所述拉力件的纵向轴线垂直地测量,所述楔形的层的最大的厚度位于该锚固装置的靠近负荷的区域中。
技术介绍
多年以来,楔形锚固装置用于对由高强度钢制成的预应力钢进行预紧。这种楔形锚固装置基于简单的原理并且可用低的时间费用和材料费用来制造。在预应力混凝土结构中,这种楔形锚固装置是最常见的锚固方式。在楔形锚固装置中,拉力件中的力通过剪应力导入到楔形件中并从楔形件进一步导入到锚体中。楔形件和锚体通过倾斜的平面接触,楔形件可在该平面上滑动。在使拉力件承受负荷时,通过楔形的形状产生与拉力件垂直的使楔形件压在拉力件上的压紧力。国际上代替钢越来越多地将新型材料如纤维复合材料用于被预紧的或承受负荷的拉力件如薄片、线、杆或绳。与金属的拉力件相比,纤维复合材料具有非常高的耐腐蚀性和低的重量。纤维复合材料的主要缺点是横向压力敏感性高。楔形件与拉力件之间可传递的最大剪应力的大小取决于压紧压力。压紧压力越高,可传递的最大剪应力越大。压紧压力引起拉力件中的横向压力。对于对横向压力敏感的材料,例如纤维复合材料,所出现的最大横向压力不允许超过确定的数值。为了使楔形件与拉力件之间发生(aktivieren)剪应力,只需要最小程度的滑动。在通常的楔形锚固装置中,在靠近负荷的区域中出现楔形件与拉力件之间高的压紧压力,它在那里也可允许产生高的剪应力,该剪应力又快速衰减(abklingen)并且直到远离负荷的区域保持几乎恒定。剪应力沿楔形件与拉力件之间的总接触面的总和对应于拉力件中的拉力。最大的剪应力在最大压紧压力的位置上产生,在该位置上每单位表面也传递最大的拉力分量。缺点在于,从最大剪应力的位置直到远离负荷的区域几乎不可发生剪应力。传统的锚固装置的另一个缺点在于,最大的最大压紧压力和最大的最大剪应力必须较小,因为材料如纤维复合材料在低的压紧压力或横向压力下会失效。WO 95/29308中描述了一种用于纤维复合材料的锥状的浇注锚固装置。锚固套筒具有锥状的空腔。沿着拉力件的方向用具有不同弹性模量的浇注物料按区段地填充该空腔。将具有最低弹性模量的浇注物料嵌入到靠近负荷的区域处的区段中。在接着的直到远离负荷的区域的区段中使用具有逐渐变高的弹性模量的浇注材料。由此实现从拉力件到浇注体的更均匀的力传递。但这些层的制造是昂贵的过程。EP 0 197 912 A2公开了一种用于由高强度钢制成的预应力构件的锚固装置,在该锚固装置中,锚体由两个具有不同材料的层如塑料或软金属组成。由较软的材料制成的层设计成在整个楔形件长度上有恒定的厚度或者有在楔形件长度上变化的、但在靠近负荷的区域中具有最小厚度的层。在拉力件承受负荷时导致靠近负荷的区域中高的横向压力峰值。横向压力敏感的材料如纤维复合材料不能承受这种高的横向压力并由此提前失效。此外,EP 0 197 912中示出了一个变型方案,根据该变型方案,在单件式的锚体中设置有两个在拉力件的纵向方向上彼此前后设置的楔形件,其中较靠近负荷的楔形件由比拉力件软的挤压件构成,其中,该楔形的挤压件在靠近负荷的区域中具有其最大的厚度。较远离负荷的楔形件设计成锚固楔形件并且在远离负荷的区域中具有其最大的厚度,使得由此在拉力件上出现应力峰值并且由此出现横向压力峰值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锚固装置,在该锚固装置中,作用在待锚固的拉力件上的压紧压力和剪应力在拉力件的夹紧长度上均匀地分布或者从靠近负荷的区域到远离负荷的区域稍微上升并且具有比已知的结构形式低的压紧压力和剪应力最大值。此外与浇注锚固装置相比可明显地简化在工地上的制造和安装。该目的根据本专利技术这样来实现楔形件和/或锚体至少由两个楔形的彼此贴靠的层形成,其中,所述层中至少一个由具有比构成楔形件的和/或锚体的其它的层的材料低的弹性模量的材料形成,并且所述层的最大厚度设置在该靠近负荷的区域中。由此可以使楔形件与拉力件之间的压紧压力和剪应力从靠近负荷的区域到远离负荷的区域均匀地分布或者甚至可稍微上升。如果所述层的弹性模量的比例足够大,则两个层与拉力件的纵向轴线垂直的总刚度主要通过由具有低弹性模量的材料制成的层确定。具有低弹性模量的层越厚,与拉力件的纵向轴线垂直的刚度越低。因此,在靠近负荷的区域中—这里具有低弹性模量的层的厚度最大,与拉力件的纵向轴线垂直的刚度比在远离负荷的区域中低。这种非静定系统在靠近负荷的区域中较低的刚度导致较低的最大压紧压力并且由此导致从靠近负荷的区域到远离负荷的区域压紧压力均匀地分布或稍微上升。由此也可实现在整个长度上较好地使拉力件与楔形件之间的接触区域中发生剪应力。在此获得的低的最大压紧压力避免了拉力件由于横向压力而损坏。在从属权利要求中说明根据本专利技术的锚固装置的有利构型的特征。附图说明下面参照附图借助于多个实施例详细描述本专利技术。附图中图1表示带有锚体、拉力件和两个分别具有三个层的楔形件的纵向剖视图,楔形件的三个层中,两个层具有低弹性模量,一个层具有高弹性模量,其中,具有低弹性模量和变化的厚度的层设置在楔形件与锚体之间的滑动平面附近;图2以曲线图形式表示对于传统的锚固装置和根据本专利技术的锚固装置沿楔形件与拉力件之间的接触面理想的剪应力分布;图3表示沿着图1的剖面线III—III的横向剖视图,其中,拉力件在此具有矩形横截面,并且使用两个分别由三个层组成的楔形件;图4表示带有锚体、拉力件和两个楔形件的纵向剖视图,其中,锚体由一个具有高弹性模量的层和一个具有低弹性模量及变化的厚度的层组成,具有低弹性模量的层设置在楔形件与锚固套筒之间的滑动平面附近;图5表示沿图4的剖面线V—V的横向剖视图,其中,拉力件在此具有圆形横截面,并且使用了两个不具有层的楔形件和一个具有两个层的锚体;图6表示锚固装置的纵向剖视图,七个线、杆或绳被锚固在该锚固装置中,并且每个楔形件由一个具有高弹性模量的层和一个具有低弹性模量及变化的厚度的、并设置在拉力件一侧上的层组成;图7表示沿图6的剖面线VII-VII的横向剖视图,其中,拉力件在此具有圆形横截面,并且对于每个拉力件使用三个由两个层组成的楔形件;图8表示具有不对称结构形式的锚固装置的纵向剖视图,该锚固装置由锚体、拉力件和一个楔形件组成,该楔形件由一个具有高弹性模量的层和两个具有低弹性模量的层制成,其中具有低弹性模量和变化的厚度的层设置在楔形件与锚固套筒的滑动平面附近,该拉力件被压靠在与拉力件的轴线平行的平面上,并且由此将来自拉力件的力导入到该楔形件中和该平行的平面中;图9表示一个锚固装置的纵向剖视图,该锚固装置设计成具有三层的楔形件,其中两个具有低弹性模量和变化的厚度的层在靠近负荷的区域中具有最大厚度并且仅一个具有低弹性模量的层延伸到远离负荷的区域;图10表示一个锚固装置的纵向剖视图,该锚固装置的楔形件设计成具有一个具有低弹性模量的层和一个具有高弹性模量的层,其中具有低弹性模量和变化的厚度的层比具有高弹性模量的层朝靠近负荷的区域延伸得远;图11表示一个锚固装置的纵向剖视图,该锚固装置的楔形件设计成具有一个具有低弹性模量的层和一个具有高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锚固装置(7),用于至少一个预紧的或承受负荷的拉力件(1),在该锚固装置中,拉力可通过一个或多个楔形件(3)传递到一锚体(2)上,并且楔形的层(22,32,34)具有比该锚固装置(7)的其它部件低的弹性模量,其中,与所述拉力件(1)的纵向轴线(4)垂直地测量,所述楔形的层(22,32,34)的最大厚度位于该锚固装置(7)的靠近负荷的区域(5)中,其特征在于:所述楔形件(3)和/或所述锚体(2)至少由两个楔形的、彼此贴靠的层(21,22,31,32)形成,其中,所述层(22,32,34)中的至少一个由具有比形成所述楔形件(3)和/或该锚体(2)的其它的层的材料低的弹性模量的材料构成,并且该层(22,32,34)的最大的厚度设置在所述靠近负荷的区域中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:斯腾范L布尔特沙尔,
申请(专利权)人:奥地利经济服务公司,斯腾范L布尔特沙尔,
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]
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