RU2147655C1

RU2147655C1 - Joining member

Info

Publication number: RU2147655C1
Application number: RU99121208A
Authority: RU
Inventors: С.Л. Рогинский; В.В. Антипов; В.Н. Ярмаковский; Г.И. Шапиро; В.Б. Тросницкий; А.Р. Бельник
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Матек"
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2000-04-20

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: joining member can be used as anchoring component for joining wall panels, brick walls, etc. Joining member is made up of central rod and end anchoring parts which are manufactured from unidirectional mineral fibers impregnated in hardening polymeric binding agent. Anchoring parts are provided with insert made of unidirectional fibers impregnated in hardening polymeric binding agent or it can be made of ceramic material. Number of continuous fibers in any lateral cross-section over entire length of joining member is constant. In end anchoring parts, fibers are located over periphery of insert. Central rod is provided with locking limiter, which can be manufactured from porous elastic plastic material. In function of binding agent it is possible to use mixture of liquid and hard epoxy resins, or vinylether binding agent can be employed. Acceptable in function of unidirectional fibers is cord fabric with ratio of weft and warp respectively from 1:20 to 1:40. Surface of joining member in anchoring parts can have lateral flutes of 0.1-0.5 mm depth. Insert can be made of taper-cylindrical configuration. Application of aforesaid embodiment of joining member allows for higher anchoring capacity together with retention of alkali-resistance characteristic. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к арматурным элементам, и может быть использовано в качестве анкерного элемента для соединения бетонных, железобетонных слоев трехслойных стеновых панелей либо наружных и внутренних бетонных, кирпичных стен. The invention relates to construction, namely to reinforcing elements, and can be used as an anchor element for connecting concrete, reinforced concrete layers of three-layer wall panels or external and internal concrete, brick walls.

В настоящее время актуальной проблемой в области сооружения наружных ограждающих конструкций является повышение их теплосопротивления в два-три раза. Сегодня поддержание комфортных условий внутри панельных и кирпичных ломов требует большого расхода теплоресурсов. Currently, an urgent problem in the field of construction of external walling is to increase their heat resistance by two to three times. Today, maintaining a comfortable environment inside panel and brick scrap requires a large consumption of heat.

Хорошо известно, что металлические связи, скрепляющие трехслойные железобетонные или кирпичные стены, являются своего рода "мостиками холода", понижающими теплосопротивление стен примерно до 50%. It is well known that metal bonds fastening three-layer reinforced concrete or brick walls are a kind of “cold bridges” that reduce the thermal resistance of walls to about 50%.

Замена традиционных металлических связей на соединительные элементы из материалов с меньшей теплопроводностью поможет сократить потери тепла строительных конструкций и тем самым уменьшить расходы на отопление зданий. Replacing traditional metal bonds with connecting elements made of materials with lower thermal conductivity will help reduce the heat loss of building structures and thereby reduce the cost of heating buildings.

Известны соединительные элементы для бетона или кирпичной кладки в виде изогнутых из проволоки закладных деталей различной формы (см. патент РФ N 2053335, кл. E 04 C 5/00, 1996), в виде анкерного металлического сварного стержня (см. патент Франции N 2675528, кл. E 04 C 5/12, 1992), в виде изогнутого устройства из проволоки с волнистыми коленами одинаковой длины (см. эконом. патент ГДР N 279519, кл. E 04 C 5/16, 1990), в виде анкерных цилиндрических болтов (см. авт. св. СССР N 1649064, кл. E 04 B 2/00, 1991), в виде установочного элемента из полосы листового стального материалов U-образной формы (см. заявку РФ N 94021342, кл. E 04 C 5/06, 1997). Known connecting elements for concrete or masonry in the form of embedded parts curved from a wire of various shapes (see RF patent N 2053335, class E 04 C 5/00, 1996), in the form of an anchor metal welded rod (see French patent N 2675528 , CL E 04 C 5/12, 1992), in the form of a curved device made of wire with wavy elbows of the same length (see economical patent GDR N 279519, CL E 04 C 5/16, 1990), in the form of cylindrical anchor bolts (see ed. St. USSR N 1649064, class E 04 B 2/00, 1991), in the form of a mounting element from a strip of sheet steel materials of a U-shape (with . RF application N 94021342, cl. E 04 C 5/06, 1997).

Недостатками известных технических решений являются высокие теплопотери строительных конструкций, а также низкие анкерующая способность и коррозионная стойкость самих соединительных элементов, поскольку они выполнены из металла. The disadvantages of the known technical solutions are high heat losses of building structures, as well as low anchoring ability and corrosion resistance of the connecting elements themselves, since they are made of metal.

Известен арматурный анкерный элемент, содержащий стержень из стеклопластика, заключенный в оболочку в виде спиральной обмотки из ленты стальной фольги, навитой с нахлесткой ее витков (см. авт. св. СССР N 1325152, кл. E 04 C 5/07, 1987). Known reinforcing anchor element containing a fiberglass rod, enclosed in a shell in the form of a spiral winding from a tape of steel foil, wound with an overlap of its coils (see ed. St. USSR N 1325152, class E 04 C 5/07, 1987).

Недостатком известного элемента является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки. A disadvantage of the known element is the inability to use it to connect layers of reinforced concrete panels or walls of brickwork.

Известно также анкерное устройство, состоящее из центрального стержня и концевых анкерных частей, при этом стержень выполнен из двух разнонаправленных слоев углеродных волокон, пропитанных синтетическим связующим, а анкерные части выполнены из металлических прямоугольников, жестко связанных с центральным стержнем (см. заявку Японии N 2-36734, кл. E 04 B 1/41, 1991). An anchor device consisting of a central rod and end anchor parts is also known, while the rod is made of two multidirectional layers of carbon fibers impregnated with a synthetic binder, and the anchor parts are made of metal rectangles rigidly connected to the central rod (see Japan application N 2- 36734, CL E 04 B 1/41, 1991).

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является соединительный элемент, состоящий из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша (см. патент РФ N 2002009, кл. E 04 C 5/12, 1993 - прототип). Closest to the invention in terms of essential features is a connecting element consisting of a central rod and end anchor parts made of unidirectional fibers impregnated with a curable polymer binder, and the anchor parts are provided with an insert, while the number of continuous fibers in any cross section along the entire length of the element constantly and in the end anchor parts of the fiber are located on the periphery of the liner (see RF patent N 2002009, class E 04 C 5/12, 1993 - prototype).

Недостатком прототипа является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки из-за пониженной щелочестойкости соединительного элемента. The disadvantage of the prototype is the impossibility of its use for connecting layers of reinforced concrete panels or walls of masonry due to the reduced alkali resistance of the connecting element.

Данное обстоятельство объясняется тем, что монолитный сердечник, образованный в полости корпуса, не имеет химической однородности материала, а сам корпус обладает низкой коррозионной стойкостью, поскольку выполнен из металла. This circumstance is explained by the fact that the monolithic core formed in the cavity of the body does not have chemical homogeneity of the material, and the body itself has low corrosion resistance, since it is made of metal.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа. The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном соединительном элементе, состоящем из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных минеральных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша, вкладыш выполнен из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим или из керамического материала, а центральный стержень снабжен фиксатором-ограничителем. The problem is solved due to the fact that in the known connecting element consisting of a central rod and end anchor parts made of unidirectional mineral fibers impregnated with a curable polymer binder, and the anchor parts are provided with an insert, while the number of continuous fibers in any cross section throughout the length of the element is constantly and in the end anchor parts of the fiber located on the periphery of the liner, the liner is made of unidirectional fibers impregnated with a curable polymer a black binder or made of ceramic material, and the central rod is equipped with a latch-limiter.

Такое выполнение вкладыша обеспечивает не только монолитность материала, но и его химическую однородность, а также высокую щелочестойкость элемента по всей его поверхности, контактирующей с бетоном или кирпичом. This embodiment of the liner provides not only the solidity of the material, but also its chemical uniformity, as well as the high alkali resistance of the element over its entire surface in contact with concrete or brick.

Кроме того, поставленная задача решается за счет того, что в качестве полимерного связующего использована смесь жидкой и твердой эпоксидных смол или винилэфирное связующее. In addition, the problem is solved due to the fact that as a polymer binder used a mixture of liquid and solid epoxy resins or vinyl ester binder.

Предпочтительней в качестве однонаправленных волокон использовать кордную ткань с соотношением плотности утка и основы соответственно от 1:20 до 1:40. It is preferable to use cord fabric with a ratio of the density of the weft and warp, respectively, from 1:20 to 1:40, as unidirectional fibers.

Кроме того, рекомендуется, по меньшей мере, на анкерные части нанести поперечные рифления глубиной 0,1 - 0,5 мм. In addition, it is recommended that at least anchor parts be applied with transverse corrugations with a depth of 0.1 - 0.5 mm.

Желательно соединительный элемент дополнить фиксатором - ограничителем, выполненным из пористой, эластичной пластмассы. It is advisable to supplement the connecting element with a retainer - stop made of porous, flexible plastic.

Целесообразно выполнить вкладыш конусно-цилиндрической формы. It is advisable to perform a conical-cylindrical insert.

Технический результат от использования изобретения выражается в высокой щелочестойкости элемента в условиях прямого контакта с бетоном и кирпичной кладкой за счет того, что монолит из композита однородной структуры имеет достаточно высокую щелочестойкость, что, в свою очередь, значительно повышает коррозионную стойкость элемента. The technical result from the use of the invention is expressed in the high alkali resistance of the element under direct contact with concrete and masonry due to the fact that the monolith from a composite of a homogeneous structure has a sufficiently high alkali resistance, which, in turn, significantly increases the corrosion resistance of the element.

Дополнительный технический эффект может быть получен в виде повышения анкерующей способности элемента за счет химической однородности монолита, т. е. материалов, из которых выполнен соединительный элемент. An additional technical effect can be obtained in the form of increasing the anchoring ability of an element due to the chemical homogeneity of the monolith, i.e., the materials from which the connecting element is made.

Кроме того, за счет выполнения вкладышей из волокон, аналогичных тем, что использованы для основного тела элемента и пропитаны однотипным связующим, достигается однородность структуры всего изделия. In addition, due to the implementation of liners made of fibers similar to those used for the main body of the element and impregnated with the same type of binder, uniformity of the structure of the entire product is achieved.

Для повышения анкерующей способности соединительного элемента на его поверхности, по меньшей мере, на поверхности анкерных утолщений рекомендуется выполнить поперечные рифления глубиной 0,1 - 0,5 мм. To increase the anchoring ability of the connecting element on its surface, at least on the surface of the anchor thickenings, it is recommended to perform transverse corrugations with a depth of 0.1 - 0.5 mm.

Выполнение фиксатора-ограничителя из пористой эластичной пластмассы обеспечивает надежность фиксации соединительных элементов в отверстиях пенопластовой плиты при формировании трехслойной стеновой панели, а также упрощает конструкцию и снижает в целом стоимость изделия. The implementation of the retainer-limiter made of porous elastic plastic provides reliable fixation of the connecting elements in the holes of the foam plate when forming a three-layer wall panel, and also simplifies the design and reduces the overall cost of the product.

На фиг. 1 представлен общий вид соединительного элемента; на фиг. 2 - сечение А-А поперек концевого элемента; на фиг. 3 - сечение Б-Б вдоль концевого элемента. In FIG. 1 shows a general view of a connecting element; in FIG. 2 - section AA across the end element; in FIG. 3 - section BB along the end element.

Соединительный элемент состоит из центрального стержня 1, концевых анкерных частей 2, с вкладышем 3, фиксатора-ограничителя 4. The connecting element consists of a central rod 1, end anchor parts 2, with a liner 3, a retainer-limiter 4.

Структура соединительных элементов представлена в примерах. The structure of the connecting elements is presented in the examples.

Пример 1. Example 1

а/ получение заготовки
Для формования заготовки соединительного элемента использовали препрег на основе однонаправленных непрерывных базальтовых волокон в виде кордной ткани из этих волокон с соотношением утка и основы соответственно 1:30. В качестве связующего использовали смесь жидкой /типа ЭД-20/ и твердой /типа ЭД-8/ эпоксидных смол в соотношении 50:50. Препрег вдоль основы закатывали в рулон необходимого диаметра.a / receipt of the workpiece
To form the preform of the connecting element, a prepreg based on unidirectional continuous basalt fibers in the form of cord fabric from these fibers with a weft and warp ratio of 1:30, respectively, was used. As a binder used a mixture of liquid / type ED-20 / and solid / type ED-8 / epoxy in a ratio of 50:50. The prepreg along the base was rolled up to the required diameter.

б/ получение изделия
Предварительно сформованный вкладыш из обрезков препрега конусно-цилиндрической формы устанавливали по оси внутрь концевых частей, затем осуществляли прессование заготовки. Центральный стержень полученного изделия снабжали фиксатором-ограничителем из пористой эластичной пластмассы.b / receipt of the product
A preformed liner made of cone-cylindrical prepreg scraps was installed along the axis inward of the end parts, then the workpiece was pressed. The central core of the obtained product was equipped with a retainer-limiter made of porous elastic plastic.

Пример 2. Example 2

Осуществляли аналогично примеру 1, но в качестве заготовки использовали препрег на основе собранных в единый пучок отдельных непрерывных жгутов из базальтовых волокон. В качестве связующего использовали винилэфирное связующее. Вкладыш был отформован из керамики. Carried out analogously to example 1, but as a preform used a prepreg based on assembled into a single bundle of individual continuous bundles of basalt fibers. A vinyl ester binder was used as a binder. The liner was molded from ceramic.

Пример 3. Example 3

Осуществляли аналогично примеру 1, но в качестве заготовки использовали препрег на основе однонаправленных непрерывных стеклянных волокон, пропитанных эпоксидным связующим /типа ЭД-20/. Вкладыш был отформован из обрезков препрега заготовки. Carried out analogously to example 1, but as a preform used a prepreg based on unidirectional continuous glass fibers impregnated with an epoxy binder / type ED-20 /. The insert was molded from scraps of the prepreg blank.

Claims

1. A connecting element consisting of a central rod and end anchor parts made of unidirectional mineral fibers impregnated with a curable polymer binder, and the anchor parts are provided with a liner, while the number of continuous fibers in any cross section along the entire length of the element is constant and in the end anchor parts the fibers are located on the periphery of the liner, characterized in that the liner is made of unidirectional fibers impregnated with a curable polymer binder or ceramic material, and the central rod is provided with a clamp-limiter.

2. The element according to claim 1, characterized in that a mixture of liquid and solid epoxy resins is used as the polymer binder.

3. The element according to claim 1, characterized in that the vinyl ester binder is used as the polymer binder.

4. The element according to claim 1, characterized in that the cord fabric with a ratio of the density of the weft and warp 1: 20 - 1: 40 is used as unidirectional fibers.

5. The element according to claim 1, characterized in that the surface has at least on the anchor parts transverse corrugation with a depth of 0.1 - 0.5 mm.

6. The element according to claim 1, characterized in that the latch-stop is made of porous elastic plastic.

7. The element according to claim 1, characterized in that the liner is made in a conical-cylindrical shape.