Анкерный болт

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИН 4 Р 16 В 13/06 ОБРЕТЕНИЯ идетельст 4276 338/29 - 2 706.07.8715.05.89. Бюл. Р 8Всесоюзный научно-исследовательинститут по монтажным и специм строительным работамА.В,Белов, Н,В.Ушаков,ексеенко, В.П,Манин,устафин и Р.А.Каграманов621.882.6(088,8)Патент Великобритании 9 1333654,1 б В 13/06, 1971.тент СЦ 1 А У 3703119,16 В 13/06, 1972. к ст жным средповышение рный болт ку 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМПРИ ГННТ СССР(57) Изобретение относиттельству, к анкерным крествам. Цель изобретениянадежности крепления. Ансодержит стержень 1 и вт Яц 147873. Стержень 1 выполнен с резьбой 3 наодном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой 5. К этой проточкепримыкает конический участок 4 состороны упорного бурта 7 и конический хвостовик 6. Втулка выполненаразрезной. Втулка может быть выполнена с коническими наружными участками на ее концах. Толщина втулки 2превышает высоту упорного буртастержня 1. Втулка 2 охватывает кольцевую проточку стержня 1, При монтаже в отверстие базовой конструкциивтулка прогибается. Втулка 2 обжимает проточку стержня 1. При этом исключается кромочный контакт втулки2 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.Изобретение относится к строительству, к анкерным крепежным средствам.Цель изобретения - повышение на 5 дежности крепления.Па фиг.1 представлен анкерный болт, общий вид; на фиг.2 и 3 - варианты выполнения; на фиг.4 анкерный болт, установленный в отверстии изде лия; на фиг,5 - то же, вариант выполнения; на фиг,б - сечение А-А на фиг.5; на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.8 - схема расположения втулки относительно стержня; на 15 фиг9 - то же, но после обжима стенкой отверстия втулки вокруг стержня.Анкерный болт включает стерженьи втулку 2. На одном конце стержня 1 выполнена резьба 3, а на другом - ко 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 конус- ности конического хвостовика 6.Втулка 2 выполнена разрезной, 30 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.1 и 2), тогда один конец втулки опирается на цилиндрическую проточку; а второй (большего диаметра) опирает - ся на конический участок 4 и касает ся упорного бурта 7.Втулка может быть выполнена цилиндрической, Если длина втулки не превьшает суммы длин конического участка 4 и цилиндрической проточ ки 5, то внутренний радиус втулки К, должен быть равен радиусу Й 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 при 55 легать к поверхности конического участка 4 на всем ее протяжении в поперечном направлении (фиг,5 и б), Контакт втулки со стержнем будет осуществляться только на крайних участках продольных частей,Если длина втулки превышает суммудлин конического участка 4 и цилиндрической проточки 5, то один конецвтулки будет опираться на коническийхвостовик 6, а другой - на конический участок 4.Во всех случаях толщина втулкипревышает высоту упорного буртаобеспечивая надежный контакт втулкисо стенками отверстия иболтом впроцессе установки в отверстие,Анкерные болты, предназначенныедля установки в иэделиях из прочныхбетонов (класс прочности В 20 и выше),должны иметь короткую втулку (фиг.1и 5). Для материалов средней прочнос -ти (классов прочности В 12,5 - В 15)целесообразно испольэовать короткуювтулку с коническим участком 8 нанаружной поверхности со стороны упорного бурта 7. Для бетонов малой прочности (классов В 10 и ниже), а такжекирпича используется длинная втулка(фиг.З) с коническими участками 8и 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.В результате упругой деформации втулка 2 прогибается обеспечивая обкатце конического участка 4 и цилиндрическойд проточки 5. Обжатие спо собствует возникновению сил трения, достаточных для предотвращения проворота стержня 1 относительно втулки 2 в 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 ее15 поперечное сечение из формы аЬсд 1 еЬ (Фиг,8) трансформируется в форму ас 1 еГ 81 д (фиг.9), а внутренняя первоначально прямолинейная образующая е 1 д цанги приходит в соприкосновение 20 с образующей еГ 81 д 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 рукции четырех осевых прорезей, в том числе одной сквозной, и при толщине втулки, не превьшдающей 1 мм, момент сопротивления поперечного сечения втулки И 0,004 см . Для обеспе3чения прогиба втулки на расчетную величину дд = 0,25 мм необходимо приложить распределенную нагрузку, действующую по нормали к поверхности втул 40ки, составляющую Р = 36,5 --- . Тасмким образом, суммарное нормальноеусилие (сосредоточенная нормальнаянагрузка) на втулку анкерного болтас резьбой М 10 не превышает Р=135 кг. 45Учитьдвая, что коэффициент трениявтулки и строительной конструкции,как правило, это трение "бетон постали" соответствует 0,5-0,6, то осевое усилие, требуемое для забивки анкерного болта, не превысит Я =. 8 кг.1Обычно при забивке анкерного болта М 1 О молотком, масса которого составляет 0,6-0,8 кг, осевое усилиедостигает 700-800 кг. Таким образом,создаваемое осевое усилие при забивке вполне достаточно для установкианкерного болта в отверстии, 2 ц Р 1 " 3,14 1,0.0,25 = 0,8 см .Величина усилия смятия, направленного по нормали к поверхности втулки, составляет: Р = 0 8 см 2500 -- = 2000 кг 2 кг см ф см 9кггде 2500 ---- напряжение смятиясм 2среднеуглеродистых сталей.Величина составляющей осевого усилия: кгй = Р К = 2000 ---- = 358 кгсм см 7У 1где К = - = 1;7 - конусность на 7 стержне,осевая нагрузка на уста- отверстие анкерный Суммарнаянавливаемый вболт:Р = Ц + 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 анкерногоболта 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 стержня к стенкам отверстия закономер - ность торможения втулки сохранится только благодаря указанному соотношению коэффициентов тредддя.Таким образом, исключаются как кромочный контакт втулкдд 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 1 О.Площадь сминаемой поверхности втулки определяется10 20 так и местное вдавливание втулки встержень, Обеспечивается улучшениеусловий работы болта, так как уменьшается сопротивление осевому перемещению стержня относительно втулки вначальный момент затяжки и одновременно предотвращается его проворот,что в конечном результате повышаетнадежность крепления анкерного болтав строительной конструкции,Формула изобретения 1. Лнкерпый болт, содержащий стержень с резьбой на одном конце и с цилиндрической кольцевой проточкой, образующей с наружной 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 превышает диаметр стержня, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности крепления, стержень выполнен с коническим участком, меньшее основание которого сопряжено с цилиндрической проточкой, а большее - с упорным буртом и имеет диаметр, меньший диаметра стержня.2. Болт по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что разрезная втулка выполнена с наружным коническим участком со стороны упорного бурта стержня длиной, равной длине конического участка стержня.3. Болт по пп.1 и 2, о т л и ч а и щ и й с я тем, что внутренний диаметр разрезной втулки равен диаметру цилиндрическои кольцевой проточки,Болт по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что разрезная втулка выполнена с дополнительным наружным коническим участком со стороны расширяющегося хвостовика стержня, равной с ним конусности, но обратного направления, при этом длинаконического участка равна длине части расширяющегося хвостовика, перекрываемой разрезной втулкой.147935 Составитель С.НикулинаМ,Келемеш Техред М.Дидык Корректор И.Эрдей Ред 700 одписное омитет осква,Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 2525/36ВНИИПИ Государственног113035 Жд 7 иР. б по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР