Анкерный болт

 

Изобретение относится к строительству, к анкерным крепежным средствам. Цель изобретения - повышение надежности крепления. Анкерный болт содержит стержень 1 и втулку 2. Стержень 1 выполнен с резьбой 3 на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой 5. К этой проточке примыкает конический участок 4 со стороны упорного бурта 7 и конический хвостовик 6. Втулка выполнена разрезной. Втулка может быть выполнена с коническими наружными участками на ее концах. Толщина втулки 2 превышает высоту упорного бурта стержня 1. Втулка 2 охватывает кольцевую проточку стержня 1. При монтаже в отверстие базовой конструкции втулка прогибается. Втулка 2 обжимает проточку стержня 1. При этом исключается кромочный контакт втулки 2 со стержнем 1 и местное выдавливание ее стенок, что повышает надежность крпеления анкерного болта в отверстие строительной конструкции. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕС1-1ИХ

РЕСПУбЛИН (19) (И) (50 4 F 16 В 13/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4276338/29-27 (22) 06.07.87 (46) 15.05.89. Бюл. 1) )8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) .А.В.Белов, H,В.Ушаков, П.П.Алексеенко, В.П,Манин, Ф.Т.Мустафин и P.À.Êàãðàìàíoâ (53) 621.882 ° 6(088.8) (56) Патент Великобритании Ф 1333654, кл. F 16 В 13/06, 1971.

Патент C)I)A У 3703119, кл . F 16 В 13/06, )972 . (54) АНКЕРНЫЙ БОЛТ (57) Изобретение относится к строительству, к анкерным крепежным средствам. Цель изобретения — повышение надежности крепления. Анкерный болт содержит стержень 1 и втулку 2.

Стержень 1 выполнен с резьбой 3 на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой 5. К этой проточке примыкает конический участок 4 со стороны упорного бурта 7 и конический хвостовик 6. Втулка выполнена разрезной. Втулка может быть выполнена с коническими наружными участками на ее концах. Толщина втулки 2 превышает высоту упорного бурта стержня 1. Втулка 2 охватывает кольцевую проточку стержня 1. При монтаже в отверстие базовой конструкции втулка прогибается. Втулка 2 обжимает проточку стержня 1. При этом исключается кромочный контакт втулки

2 со стержнем 1 и местное выдавливание ее стенок, что повышает надежность крепления анкерного болта в отверстие строительной конструкции.

3 э.п. ф-лы, 9 ил.

1479735

Изобретение относится к строительству, к анкерным крепежным средствам.

Цель изобретения — повышение на5 дежности крепления.

Па фиг.l представлен анкерный болт, общий вид; на фиг.2 и 3 — варианты выполнения; на фиг.4 анкерный болт, установленный в отверстии изде- 1р лия; на фиг.5 — то же, вариант выполнения; на фиг,б — сечение А-А на фиг.5; на фиг.? — сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.8 — схема расположения втулки относительно стержня; на 15 фиг ° 9 — то же, но после обжима стенкой отверстия втулки вокруг стержня.

Анкерный болт включает стержень и втулку 2. На одном конце стержня 1 выполнена резьба 3, а на другом — ко- 2Р нический участок 4, цилиндрическая проточка 5 и конический хвостовик 6.

Конический участок 4 с одной стороны примыкает к упорному бурту 7, а с другой — к цилиндрической проточке 25

5. Длина конического участка 4 меньше длины цилиндрической проточки 5, а его конусность соответствует конусности конического хвостовика 6.

Втулка 2 выполнена разрезной. ЗР

Продольные части втулки 2 могут быть соединены при их установке на стержне 1 любыми известными средствами.

Внутренняя поверхность втулки 2 выполнена по прямолинейной образующей.

Втулка может быть выполнена конусной (фиг.l и 2), тогда один конец втулки опирается на цилиндрическую проточку, а второй (большего диаметра) опирает— ся на конический участок 4 и касает- 1р ся упорного бурта 7.

Втулка может быть выполнена ци-: линдрической, Если длина втулки не превьш ает суммы длин конического участка 4 и цилиндрической проточ- 45 ки 5, то внутренний радиус втулки

R, должен быть равен радиусу Rz цилиндрической проточки 5 ° В этом случае один конец втулки будет охватывать цилиндрическую проточку 5, продольные части втулки по направлению к упорному бурту 7 будут расходиться, а другой конец втулки сядет на конический участок 4. При этом внутренняя поверхность втулки не бУдет прилегать к поверхности конического участка 4 на всем ее протяжении в поперечном направлении (фиг.5 и 6).

Контакт втулки со стержнем будет осу— ществляться только на крайних участках продольных частей, Если длина втулки превышает сумму длин конического участка 4 и цилиндрической проточки 5, то один конец втулки будет опираться на конический хвостовик 6, а другой — на конический участок 4.

Во всех случаях толщина втулки превышает высоту упорного бурта 7, обеспечивая надежный контакт втулки со стенками отверстия и болтом в процессе установки в отверстие, Анкерные болты, предназначенные для установки в иэделиях из прочных бетонов (класс прочности В20 и выше), должны иметь короткую втулку (фиг.l и 5). Для материалов средней прочнос— ти (классов прочности В12,5 — В15) целесообразно испольэовать короткую втулку с коническим участком 8 на наружной поверхности со стороны упорного бурта 7. Для бетонов малой прочности (классов В10 и ниже), а также кирпича используется длинная втулка (фиг.3) с коническими участками 8 и 9 на наружной поверхности. !

Конический участок 8 на наружной поверхности втулки выполняется для исключения повреждения стенок отверстия материалов средней и малой прочности при деформации втулки в момент установки анкерного болта, Коничес" кий участок 9 на наружной поверхности втулки является эаходным и предназначен для предохранения разрушения стенок отверстия в мягких материалах и для облегчения осевого перемещения втулки при установке анкерного болта.

Устройство работает следующим образом.

Анкерный болт вставляется в отверстие, диаметр которого равен диаметру стержня 1. В процессе установки втулка 2 упруго поджимается своей внутренней поверхностью к поверхностям конического участка 4 и цилиндрической проточки 5, Кромка 10 выходящая за упорный бурт 7, сминается стенкой отверстия, При этом втулка упругопластически деформируется, благодаря чему образуются радиальные нагрузки, способствующие возникновению сил трения, препятствующих смещению втулки и проворачиванию болта в процессе его затяжки.

1479735

В результате упругой деформации втулка 2 прогиб>ается, обеспечивая об>катие конического участка 4 и цилиндрической проточки 5. Обжатие спо- 5 собствует возникновению сил трения, достаточных для предотвращения проворота стержня 1 относительно втулки

2 B момент навинчивания гайки. Эффект упругой деформации усиливается 10 в случае выполнения короткой втулки цилиндрической формы (фиг.5).

Механизм обжатия втулки 2 при установке болта в отверстие показан на фиг.8 и 9. При обжатии втулки ее поперечное сечение из формы abcdeh (фиг.8) трансформируется в форму

adefgh (фиг.9), а внутренняя первоначально прямолинейная образующая

eh цанги приходит в соприкосновение с образующей efgh проточки стержня, Степень обжатия втулки при установке анкерного болта в отверстие строительной конструкции существенно зависит от толщины цанги и количества осевых (несквоэных) прорезей, разделяющих втулку на равные части сегментной формы и работающих на изгиб независимо друг от друга.

При наличии в предлагаемой конст- 30 рукции четырех осевых прорезей, в том числе одной сквозной, и при толщине втулки, не превьш>ающей 1 мм, момент сопротивления поперечного сече ния втулки M «0,004 см . Бпя обеспе3 чения прогиба втулки на расчетную величину g = 0,25 мм необходимо прило— жить распределенную нагрузку, действующую по нормали к поверхности втул40 ки, составляющую P = 36 5 — — —. Тасм ким образом, суммарное нормальное усилие (сосредоточенная нормальная нагрузка) на втулку анкерного болта с резьбой М10 не превышает P=135 кг. 45 учитывая, что коэффициент трения втулки и строительной конструкции, как правило, это трение "бетон по стали" соответствует 0,5-0,6, то осевое усилие, требуемое для забивки ан- 50 керного болта, не превысит Q = 8 кг.

Обычно при забивке анкерного болта M 10 молотком, масса которого составляет 0,6-0,8 кг, осевое усилие достигает 700-800 кг. Таким образом, создаваемое осевое усилие при забивке вполне достаточно для установки анкерного болта Е3 отверстии.

2 и D - 1 3,14 1,0-0,25 = 0,8 см .

Величина усилия смятия, направленного по нормали к поверхности втулки, составляет:

P = О 8 см 2500 — — = 2000 кг >. кг см см

У кг где 2500 — — — — напряжение смятия см2 среднеуглеродистых сталей.

Величина составляющей осевого усилия: кг 1

R = P К = 2000 — — — — = 358 кг см см 7

1 где К = — = 1:7 — конусность на

7 стержне. осевая нагрузка на устаотверстие анкерный

Суммарная навливаемый в болт:

P = Q + К

81 кг + 358 кг =439 кг.

Таким образом, осевое усилие для установки анкерного болта обеспечивается с определенным запасом.

Выдергивание втулки вместе со стержнем после установки анкерного болта в отверстие строительной конструкции и обжатие втулки стенками этого отверстия исключено, так как коэффициент трения "сталь по бетону" в среднем в три раза больше, чем

"сталь по стали". Поэтому в начальный момент затяжки гайки происходит осевое перемещение стержня по отношению к втулке, а сама втулка не перемещается относительно стенок отверстия. При увеличении силы прижатия сегментов втулки конусом стерж— ня к стенкам отверстия закономер— ность торможения втулки сохранится только благодаря указанному соотношению коэффициентов трения.

Таким образом, исключаются как кромочный контакт втулки со стержнем, При установке анкерного болта в отверстие строительного элемента часть осевого усилия затрачивается на преодоление сопротивления при обмятии выступающего участка втулки, имеющей конический участок на ее наружной стороне. На основе усилия обмятия определим эту составляющую осевого усилия для анкерного болта с резьбой М 10.

Площадь сминаемой поверхности втулки определяется

1479735

20

25 так и местное вдавливание втулки в стержень. Обеспечивается улучшение условий работы болта, так как уменьшается сопротивление осевому перемещению стержня относительно втулки в начальный момент затяжки и одновременно предотвращается его проворот, что в конечном результате повышает надежность крепления анкерпого болта в строительной конструкции, Формул а изобретения

1. Лнкерпый болт, содержащий стержень с резьбой на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой, образующей с 1 аружной поверхностью стержня упорный бурт и переходящей в конический расширяющийся хвостовик на другом конце, а также разрезную втулку, размещенную в упомянутой проточке стержня, при этом наружный диаметр втулки превьниает диаметр стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления, стержень выполнен с коническим участком, меныиее основание ко"î.ðîãî сопряжено с цилиндрической проточкой, а большее — с упорным буртом и имеет диаметр, меньший диаметра стержня °

2. Болт по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что разрезная втулка выполнена с наружным коническим участком со стороны упорного бурта стержня длиной, равной длине конического участка стержня.

3. Болт по пп.l и 2, о т л и ч а и шийся тем, что внутренний диаметр разреэпой втулки равен диаметру цилиндрическои кольцевой проточки, Болт по пп. lи2,,о т л ич а ю шийся тем, что разрезная втулка выполнена с дополнительным наружным коническим участком со стороны расширяющегося хвостовика стержня, равной с ним конусности, но обратного направления, при этом длина конического участка равна длине части расширяющегося хвостовика, перекрываемой разрезной втулкой.

1479 735

Pf фиг Ю

Составитель С.Никулина

Редактор М,Келемеш Техред М.Дидык Корректор И.Эрдейи

Заказ 2525/36 Тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101