将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件(2)中的装置(1)，包括：至少一个夹紧元件(3)和至少一个套筒(4)，所述夹紧元件设置在受拉构件(2)上并且具有至少一个与受拉构件的接触面，所述套筒围绕夹紧元件(3)和受拉构件(2)设置并且由此经由夹紧元件(3)对受拉构件(2)施加夹紧压力。所述夹紧元件(3)由至少两个叠置的层构成，其中至少一个第一软层由一种具有在1000至6000MPa范围内的弹性模量的材料构成，并且其中至少一个第二硬层由一种具有比所述软层高的弹性模量的材料构成。夹紧元件(3)的整体具有无楔斜面的结构或具有楔形的或圆锥形的结构，此时横截面缩小逆着受拉构件(2)的拉伸方向延伸，并且套筒(4)具有适合于容纳所述至少一个夹紧元件(3)和适合于施加夹紧压力的内部形状。
【专利说明】将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件 的装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于将力导入由多个纤维增 强的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的装置。本发明还涉及一种将力导入这样的受拉构件 中的方法、相应的装置的应用、具有一个或多个按照本发明的装置的受拉构件和一种通过 使用按照本发明的装置来加固承重结构的方法。
【背景技术】
[0002] 例如在翻修现有的建筑物时，已知通过安装由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成 的受拉构件（其在张紧下粘结在承重结构上）进行承重结构的加固，这种加固相对借助于 钢结构加固承重结构具有各种各样的优点。由于力导入受拉构件中主要经由其端部在承重 结构的各拉伸侧上的锚定来实现，所以这种端部锚定是特别重要的。为了由多个纤维增强 的塑料扁带薄片制成的受拉构件的端部锚定，但也为了其预张紧，已知各种不同的系统，其 考虑到纤维增强的塑料扁带薄片的特别的要求。特别普遍的是包括楔和套筒的系统，其中 楔围绕受拉构件设置并且紧接着在纤维增强的塑料扁带薄片的拉伸方向上推入高强度的 套筒中。由于沿着拉伸方向构成楔的横截面缩小，避免楔在拉力负荷下被从套筒中拉出。
[0003] 例如WO 2005/061813A1描述用于受拉构件的由两个楔和一个锚定件构成的锚定 件，该锚定件基本上构成一个用于楔的套筒，其中在各楔与受拉构件之间和/或在各楔与 套筒之间设置第二楔形的层。该第二楔形的层由一种材料构成，其具有比第一楔的弹性模 量低的弹性模量。在所描述的系统中经由套筒、亦即经由套筒在待加固的承重结构上的支 承实现向受拉构件中的力导入。在W02005/061813A1中描述的装置的缺点在于，在加设用 于将力导入受拉构件的装置时必须将楔连同受拉构件推入套筒中。因为楔必须在受拉构件 的拉伸方向上推入，所以在使用这样的系统时在预张紧的受拉构件上丧失张紧力。
【发明内容】
[0004] 因此本发明的目的是，提供一种用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制 成的受拉构件中的装置，其克服现有技术的缺点并且其可以安装在被张紧的受拉构件上， 同时张紧力不丧失。
[0005] 按照本发明通过一种按照权利要求1所述的装置达到该目的。
[0006] 据此本发明的核心是一种将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉 构件中的装置，包括至少一个夹紧元件和至少一个套筒，所述夹紧元件设置在受拉构件上 并且具有至少一个与受拉构件的接触面，所述套筒围绕夹紧元件和受拉构件设置并且由此 经由夹紧元件对受拉构件施加夹紧压力；其中，所述夹紧元件由至少两个叠置的层构成，其 中至少一个第一软层由一种具有在1000至6000MPa范围内的弹性模量的材料构成，并且其 中至少一个第二硬层由一种具有比所述软层高的弹性模量的材料构成，并且夹紧元件的整 体具有无楔斜面的结构，或具有楔形的或圆锥形的结构，在这种情况下横截面缩小逆着受 拉构件的拉伸方向延伸，并且套筒具有适合于容纳所述至少一个夹紧元件和适合于施加夹 紧压力的内部形状。
[0007] 令人意想不到地发现，利用按照本发明的装置可以有效地实现向由多个纤维增强 的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的力导入，其中即使应用在预张紧的或张紧的受拉构件 上时也不会由于将各夹紧元件推入套筒中的方式而丧失张紧力。
[0008] 此外按照本发明的装置具有这样的优点，应用具有所述特性的多个夹紧元件在受 拉构件与夹紧元件之间的边界面内产生均匀的夹紧压力或横向压力，这能够实现向受拉构 件中很有效的和均匀的力导入。此外，按照本发明的装置使得减小因材料的蠕变引起的各 夹紧元件的长时间变形和张紧力损失。
[0009] 在按照本发明的装置优选与相应的由多个碳纤维增强的扁带薄片制成的受拉构 件一起应用以加固承重结构时，至少为夹紧元件的软层优选使用的塑料附加确保了在可导 电的薄片与在建筑物中的典型地由钢组成的锚定件之间的电分离。无电分离存在这样的危 险，即受拉构件经由锚定件与待加固的钢筋混凝土构件的内部的钢筋电连接并与其形成电 的大元件。这可能导致锚定件的或钢筋混凝土构件的内部的钢筋的很快进展的腐蚀。
[0010] 本发明的其他的方面是其他的独立权利要求的内容。本发明的特别优选的实施形 式是各从属权利要求的内容。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 借助各附图更详细地说明本发明的各实施例。相同的元件在不同的图中设有相同 的标记，当然本发明并不限于各示出的和描述的实施例。其中：
[0012] 图1示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置；
[0013] 图2示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置；
[0014] 图3示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置的横剖面图；
[0015] 图4示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置的横剖面图；
[0016] 图5示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置的横剖面图；
[0017] 图6a示意示出一个按照本发明的包括受拉构件的装置的纵剖面图；
[0018] 图6b示意示出一个按照本发明的包括受拉构件和多件式的套筒的装置纵剖面 图；
[0019] 图7示意示出一个按照本发明的包括摩擦元件和受拉构件的装置的结构的断 面；
[0020] 图8示意示出一个按照本发明的包括狭槽板和受拉构件的装置的纵剖面图；
[0021] 图9a至9c分别示意示出一个按照本发明的装置的纵剖面图，其中示出具有软层 和硬层的夹紧元件；
[0022] 图10a至10e示意示出用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受 拉构件中的方法的步骤的纵剖面图；
[0023] 图11a和lib示意示出在待加固的承重结构上锚定带有按照本发明的用于力导 入的装置的受拉构件的纵剖面图和俯视图；
[0024] 图12a和12b示意示出在待加固的承重结构上的用于带有按照本发明的用于力 导入的装置的受拉构件的拉伸元件的纵剖面图和俯视图。
[0025] 在各附图中仅仅示出对发明的直接理解重要的元件
【具体实施方式】
[0026] 图1示出一种将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件2中的装 置1，其包括一个夹紧元件3和至少一个套筒4,所述夹紧元件设置在受拉构件上并且具有 与受拉构件的接触面，所述套筒围绕夹紧元件和受拉构件设置并且因此经由夹紧元件对受 拉构件施加夹紧压力。
[0027] 夹紧元件在此由至少两个叠置的层构成，其中至少一个第一软层由一种材料构 成，该材料具有在1〇〇〇至6000MPa范围内的弹性模量，并且其中至少一个第二硬层由一种 材料构成，该材料具有比软层高的弹性模量。
[0028] 因此在当前的文件中术语"软层"描述具有在1000至6000MPa范围内的弹性模量 的夹紧元件层。因此具有比软层弹性模量高的弹性模量的夹紧元件层称为"硬层"。
[0029] 此外对本发明重要的是，夹紧元件的整体具有无楔斜面的结构或具有楔形的或圆 锥形的结构，在这种情况下横截面缩小逆着受拉构件的拉伸方向延伸，并且套筒具有适合 容纳所述至少一个夹紧元件和适合于施加夹紧压力的内部形状。
[0030] 所谓"夹紧元件的整体"在这里应该被理解为装置的所有夹紧元件。因此如果装 置包括例如两个夹紧元件，则该两个夹紧元件也构成夹紧元件的整体。为了解释对楔斜面 适用的要求，夹紧元件在装置的夹紧元件整体中的存如同其在装置中的设置。如果装置具 有多个夹紧元件，这意味着，各夹紧元件以其接触面对置，在各接触面之间至少设置受拉构 件。由于受拉构件通常对夹紧元件整体的楔斜面没有影响，所以为了在多个夹紧元件的情 况下评价楔斜面也可以考虑夹紧元件整体连同相互接触的各接触面。
[0031] 在提到的要求中，夹紧元件原则上可以具有任何任意的形状，只要其适合于将受 拉构件夹紧在夹紧元件与套筒之间或在多个夹紧元件之间。
[0032] 为了简单起见在几个图中各夹紧元件分别一件式示出、亦即不分开示出硬层和软 层。
[0033] 特别是按照本发明的装置具有一个或两个夹紧元件，其设置在受拉构件上或围绕 受拉构件设置并且分别具有至少一个与受拉构件的接触面。
[0034] 在本发明具有两个夹紧元件的优选的实施形式中，将两个夹紧元件分别构成为一 沿纵向方向平分的圆柱体的一半。沿其平分圆柱体的平面在这种情况下构成夹紧元件与受 拉构件的接触面。此外夹紧元件整体可以具有圆锥形的或楔形的结构，其中横截面缩小在 这种情况下总是逆着受拉构件的拉伸方向延伸。
[0035] 图2示出将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的装置1的 一个优选的实施形式，其包括两个夹紧元件3和至少一个套筒4,所述夹紧元件绕受拉构件 设置并且分别具有至少一个与受拉构件的接触面，所述套筒围绕各夹紧元件设置并因此经 由各夹紧元件对受拉构件施加夹紧压力。
[0036] 套筒特别是刚性的套筒、亦即套筒与夹紧元件相比和特别与夹紧元件的软层相比 具有显著较高的刚度。
[0037] 套筒特别是由塑料、金属、金属合金或由另一种高强度的材料构成。优选套筒由纤 维增强的塑料或钢构成，通常优选由碳纤维增强的以环氧树脂为基的塑料构成。
[0038] 原则上套筒可以任意构成，只要该套筒适合于容纳一个或多个夹紧元件连同受拉 构件和可能的摩擦元件并且适合于向受拉构件施加足够的夹紧压力。据此套筒不是必须构 成管形的，而可以是在任意形状的物体中的适合于容纳多个夹紧元件的穿孔或凹槽。例如 图3示出一按照本发明的装置1的横剖面图，其包括受拉构件2、夹紧元件3和套筒4,其中 套筒具有沿纵向方向平分的管的形状，其包括平面的支承面41作为对夹紧元件的配合件。
[0039] 图4示出一按照本发明的装置1的横截面，其中套筒4具有矩形的形状，其包括一 平面的支承面41作为对夹紧元件的配合件。在该实施形式中夹紧元件3具有长方体或截 头楔的形状，其中截头楔的横截面缩小逆着受拉构件的拉伸方向延伸。
[0040] 图5示出一按照本发明的装置1的横剖面图，其包括一具有矩形形状的套筒4,其 中该实施形式具有两个夹紧元件3,它们围绕受拉构件2设置。类似于图4,各夹紧元件3 具有长方体或截头楔的形状，其中截头楔的横截面缩小逆着受拉构件的拉伸方向延伸。
[0041] 图6a示出一按照本发明的装置的纵剖面图，其包括一个受拉构件2、一个夹紧元 件3和一个套筒4,其中夹紧元件具有逆着受拉构件2的拉伸方向6的横截面缩小。套筒4 相应地具有适合于容纳夹紧元件和适合于施加夹紧压力的内部形状。
[0042] 此外可以将套筒构成一件式的或多件式的，其中在多件式的实施形式中也可以使 用各由不同的材料制成的零件。例如套筒可以由例如在待加固的承重结构的混凝土中的适 合的凹槽与覆盖凹槽的钢体组合构成。在这种情况下混凝土面形成支承面，如其例如在图 4中所示。
[0043]多件式的套筒的一个特别优选的实施形式也这样形成，即其中通过安装或插进楔 或楔形体或圆锥形体产生套筒的锥度。这可以一方面在松的套筒上或也在已安装的装置上 在预张紧的受拉构件的情况下实现。
[0044] 例如图6b示出一按照本发明的装置的纵剖面图，其包括一个受拉构件2、两个夹 紧元件3 (未分开示出软层和硬层）和一个套筒4,套筒具有矩形的横截面形状。套筒4在 这种情况下构成多件式的，由一个无横截面缩小或楔斜面的外部元件4a和两个内部元件 4b构成，内部元件在这种情况下构成为尖楔。在预张紧的受拉构件2上在第一步骤中设置 各夹紧元件3。紧接着将套筒的外部元件推套到各夹紧元件上。最后在各夹紧元件与套筒 的外部元件之间推入套筒的内部元件，由此横向压力被施加到各夹紧元件上。类似的实施 形式在具有仅仅一个夹紧元件的装置的情况下（如其例如在图4中所示）是特别适合的。
[0045] 优选套筒是具有圆形横截面的管形的套筒，其中套筒的内部形状总是必须是适合 于容纳各夹紧元件和受拉构件和可选存在的摩擦元件的形状，该形状适合于对受拉构件施 加足够的夹紧压力。
[0046] 在使用两个呈截头楔形状的夹紧元件时使用具有矩形横截面的套筒，其中在此套 筒的内部形状也总是必须具有适合于容纳各夹紧元件和受拉构件和可选存在的摩擦元件 的形状。在此可以由足够刚性的板制造套筒。
[0047] 为了对受拉构件施加最佳的夹紧压力，套筒通常具有这样的内部形状，其具有相 对各夹紧元件和受拉构件以及可选存在的摩擦元件的外形减小的横截面。
[0048] 各夹紧元件和受拉构件以及可选存在的摩擦元件的整体的直径相对于套筒的内 径的差异特别是2至10%、优选约5%。
[0049] 在提供按照本发明的装置时将套筒推套到夹紧元件（该夹紧元件可选地设有摩 擦元件并且设置在受拉构件上）上或将夹紧元件推入套筒中，借此对受拉构件施加必需的 夹紧压力。
[0050] 如果装置具有多件式的套筒，也可以按不同于通过推套或推入的方式产生夹紧压 力。例如可以将多件式的套筒直接围绕各夹紧元件设置和固定。如果该装置是在图6b中 所示的装置，则不通过套筒的推套产生夹紧压力，而是通过在套筒的外部元件与各夹紧元 件之间推入各内部元件、亦即楔产生夹紧压力。
[0051] 如对于专业人员来说对于不同的应用已知由纤维增强的塑料扁带薄片构成的受 拉构件。塑料扁带薄片特别是单向纤维增强的塑料扁带薄片。通常通过碳纤维实现纤维增 强。特别是环氧树脂基体用作为塑料基体。适合的纤维增强的塑料扁带薄片例如以商标 Sika_?CarboDur?在市场上从Sika瑞士股份公司可买到。
[0052] 在一个优选的实施形式中按照本发明的装置在夹紧元件与受拉构件之间的接触 面的区域内附加包括摩擦元件。摩擦元件具有提高在夹紧元件与受拉构件之间的摩擦的功 能并因此即使在特别高的拉力时也阻止受拉构件从装置中滑出。
[0053] 特别是摩擦元件选自：
[0054] 受拉构件的具有硬细粒的涂层；
[0055] 夹紧元件的具有硬细粒的涂层；和
[0056] 掺有硬细粒的织物、特别是网格或格栅。
[0057] 硬细粒特别是尖棱的细粒，它们典型地由一种材料构成，其具有在> 5、特别> 7、 优选> 9的范围内的莫斯硬度。硬细粒例如是由金刚砂或碳化硅制成的硬细粒。
[0058] 硬细粒的细粒大小典型地为0. 05至1. 0mm、特别是0. 2至0. 5mm。
[0059] 通常摩擦元件优选由夹紧元件在其与受拉构件的接触面的区域内的具有硬细粒 的涂层构成。
[0060] 如果装置是具有多于一个夹紧元件的实施形式，其特别在所有的夹紧元件与受拉 构件之间的接触面的区域内附加地包括各一个摩擦元件。
[0061] 图7示出一装置的示意的层结构，如其已在图2中描述的，其中各夹紧元件3在该 实施形式中具有摩擦元件7,其形式为夹紧元件的带有硬细粒的涂层。
[0062] 在一个优选的实施形式中经由装置的一个夹紧元件或多个夹紧元件而不经由套 筒实现向受拉构件中的力导入。
[0063] 如图8中所示，典型地这样实现力导入，即在受拉构件2的拉伸方向6上观察，在 按照本发明的装置1之前设置狭槽板5,在该狭槽板上支承夹紧元件3。狭槽板具有狭槽， 受拉构件可以被引导通过该狭槽。同时狭槽板在尽可能大的面积上支承夹紧元件3。
[0064] 由于如图8中可看出套筒4也至少部分地支承在狭槽板5上，当然对于专业人员 来说清楚的是，也经由套筒向受拉构件进行一定的力传递，但主要经由各夹紧元件3实现 力导入。
[0065] 典型地狭槽板由金属或由金属合金构成。此外狭槽板不是必须构成一件式的，而 是可以由多件构成。多件式的狭槽板例如在下面的情况下是合适的，即应当将多件式的狭 槽板安装在业已做好应用准备的受拉构件上，该受拉构件业已设有按照本发明的用于力导 入的装置。
[0066] 经由按照本发明的装置的一个夹紧元件或多个夹紧元件向受拉构件中的力导入 是特别有利的。在该实施形式中各夹紧元件被包围在套筒、受拉构件与支承部之间并且在 大负荷的情况下具有通过其由至少两个叠置的层组成的特别结构引起的、在夹紧元件与受 拉构件的接触面的区域内的体积不变的弹性的和粘塑性的变形，这导致在夹紧元件与受拉 构件之间的张紧力的均衡。该特性改善各夹紧元件的夹紧效果并因此明显改善力导入的效 率。
[0067] 在一个通常优选的实施形式中按照本发明的装置如上所述包括两个夹紧元件和 一个由碳纤维增强的塑料制成的套筒，这两个夹紧元件围绕受拉构件设置并且分别具有一 个与受拉构件的接触面，其中各接触面特别是分别设有一个摩擦元件，所述套筒围绕这两 个夹紧元件设置并由此经由各夹紧元件对受拉构件施加夹紧压力。
[0068] 按照本发明夹紧元件由至少两个叠置的层构成，其中至少一个第一软层由一种材 料构成，该材料具有在1000至6000MPa范围内的弹性模量，并且其中至少一个第二硬层由 一种材料构成，该材料具有比软层高的弹性模量。
[0069] 在本发明的一实施形式中按照本发明的一个夹紧元件由两个层构成，其中
[0070] 第一软层设置在受拉构件2与第二硬层之间；或
[0071] 第一软层设置在所述第二层与套筒4之间。
[0072] 在另一优选的实施形式中按照本发明的装置的一个夹紧元件由三个层构成，其中 一个软层与受拉构件2邻接并且一个软层与套筒4邻接并且一个硬层设置在这两个软层之 间。
[0073] 通常优选按照本发明的装置的一个夹紧元件3具有至少一个与受拉构件2邻接的 软层，其中该软层具有楔形的结构，其具有逆着受拉构件的拉伸方向的横截面缩小。该实施 形式（在该实施方式中软层的最大厚度处于负荷附近的区域内）是特别优选的，因为由此 有可能，将在夹紧元件与受拉构件之间的压紧力和剪应力从负荷附近的区域向远离负荷的 区域那边均匀地分配或甚至可以轻微地增大。
[0074] 特别优选按照本发明的装置的一夹紧元件的硬层的平均的横截面高度大于软层 的平均的横截面高度。
[0075] 在按照本发明的装置的各夹紧元件中所述至少一个软层的材料具有在1000至 6000MPa范围内的弹性模量，特别是软层的材料还具有> 25MPa、特别50至150MPa的抗弯 拉强度和彡25MPa的抗压强度。
[0076] 这些给出的数值涉及按照标准ISO 604对弹性模量的测量和按照ISO 178对抗弯 拉强度和抗压强度的测量。
[0077] 夹紧元件的软层的材料优选是塑料。在此原则上可以使用任何任意的具有相应的 物理特性的塑料，这种塑料可以是填充的或未填充的或可选地纤维增强的。作为填充的塑 料也可以例如使用经过弹性处理的水泥。
[0078] 特别是夹紧元件的软层由包括至少一个聚氨酯聚合物的塑料构成。塑料优选是未 填充的。
[0079] 优选使用的塑料的优点是与弹性模量相比高的抗弯拉强度和抗压强度、很好的形 状稳定性、很高的抗膨胀性和紧密的易于滑动的表面。小的滑动摩擦使得可以在较小的挤 压力时建立较大的夹紧力。夹紧元件的与受拉构件、与套筒和与夹紧元件的硬层相比软的 层对受拉构件产生均匀的夹紧压力，这能够实现向受拉构件的很有效的和均匀的力导入。 这特别是在由多个单向地纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件的情况下具有特别的 优点，因为只可以有限地均衡在各纤维之间的不同的张紧力。
[0080] -种适合于制造夹紧元件的软层的塑料以商标SikaBlock'?、例如 Sika Block? M940在市场上从Sika德国股份公司可买至ij。
[0081] 夹紧元件的硬层的材料优选是具有>6000MPa、特别在10000至220000MPa范围内、 优选在12000至25000MPa范围内的弹性模量的材料。例如具有在210000MPa范围内的弹 性模量的钢或一种塑料如聚氨酯或环氧树脂适合作为夹紧元件的硬层的材料，其中塑料可 以是填充的或未填充的并且典型地具有比软层材料高两倍至三倍的弹性模量。对于夹紧元 件的硬层的制造原则上也可以与软层使用相同的塑料基体，其中在硬层的情况下例如通过 填料和填充度可以设定弹性模量。
[0082] 按照本发明的装置的软层和硬层可以相互松动地叠置，从而软层和硬层只经由夹 紧压力在装置内相互保持；或软层和硬层也可以相互连接。特别是夹紧元件构成为两层的 连接构件。
[0083] 图9a示出按照本发明的装置的一个实施形式，其中各夹紧元件3的整体具有圆锥 形的结构，其中横截面缩小逆着受拉构件2的拉伸方向6延伸。套筒4具有适合于容纳各夹 紧元件和适合于施加夹紧压力的内部形状，亦即同样具有圆锥形的凹槽。各夹紧元件3分 别由两个叠置的层构成，其中第一软层3a直接贴靠在受拉构件2上并且由一种具有在1000 至6000MPa范围内的弹性模量的材料构成，并且其中第二硬层3b处在软层3a与套筒4之 间并且由一种具有比软层高的弹性模量的材料构成。软层3a是楔形的或构成为截头楔，其 中楔的横截面缩小逆着受拉构件2的拉伸方向6延伸。
[0084] 图9b示出按照本发明的装置的一个实施形式，其中两个夹紧元件3分别具有一个 圆锥形的结构，其具有逆着受拉构件2的拉伸方向6的横截面缩小，并且套筒4具有相应的 圆锥形凹槽。各夹紧元件3分别由一软层3a和一硬层3b构成，其中软层3a在三面包围硬 层3b。此外图9b的装置在受拉构件2与夹紧元件3之间具有摩擦元件7。
[0085] 图9c示出按照本发明的装置的一实施形式，其中两个夹紧元件3分别具有圆柱形 的结构而无楔斜面，并且套筒4具有相应的圆柱形凹槽。各夹紧元件3分别由一软层3a和 一硬层3b构成，其中软层3a在三面包围硬层3b。在受拉构件2与硬层3b之间的软层3a 是楔形的或构成为截头楔，其中楔的横截面缩小逆着受拉构件2的拉伸方向6延伸。此外 图9c的装置在受拉构件2与夹紧元件3之间具有摩擦元件7。
[0086] 这些实施形式以类似于图9a、9b和9c中所示的实施形式的方式在具有一个或多 于两个夹紧元件的装置中也适用。
[0087] 在全部三个在图9a、9b和9c中所示的实施形式中各夹紧元件3的整体的直径大 于套筒的内径。由此可以对受拉构件2施加最佳的夹紧压力。
[0088] 图9c中所示的实施形式在某些情况下是优选的，因为其可以很简单地制造。特别 是在该实施形式中套筒的制造是特别简单的，因为套筒可以通过由适合材料制成的管的裁 切得到。在图9a和9b所示的实施形式中各夹紧元件的整体的外面和套筒的内部形状具有 在1:4至1:200范围内、特别在1:100的范围内的楔斜面。具有楔斜面的各实施形式是优 选的并且相对无楔斜面的各实施形式具有优点，即可以便于套筒推套到带有受拉构件和可 选存在的摩擦元件的夹紧元件上或便于将带有受拉构件和可选存在的摩擦元件的夹紧元 件推入套筒中。
[0089] 为了能够实现套筒向各夹紧元件的容易的推套或套装，套筒在这样的一侧上（套 筒从该侧被推套到或套装到各夹紧元件上）在其内面上具有附加的适合于该目的的凹部。 适合的凹部在此构成所谓的倒角。
[0090] 由于同样的原因，夹紧元件也可以在这样的一侧上（夹紧元件从该侧被推入套筒 中或者从该侧套筒被推套或套装到夹紧元件上）具有这种类型的凹部。特别是该凹部也构 成为倒角。
[0091] 图9d示出按照本发明的装置在将套筒4沿推进方向19推套到各夹紧元件3上之 前的实施形式，其中套筒4设有倒角17,其能够实现各夹紧元件的容易的推入。此外为了同 样的目的各夹紧元件也设有倒角18。
[0092] 本发明还涉及一种如上所述的装置的应用，用于将力导入由多个纤维增强的塑料 扁带薄片制成的受拉构件中。
[0093] 按照本发明装置在此可以安装在塑料扁带薄片的任何任意的位置，根据在哪里应 该实现力导入而定。特别是装置形成受拉构件的端接元件。
[0094] 此外也可以使用按照本发明的装置以相互连接多个由多个塑料扁带薄片制成的 受拉构件。为此各受拉构件至少沿装置的全长相互搭接设置。接着在搭接的位置安装按照 本发明的装置。特别在这样的应用中在各待连接的受拉构件之间嵌入按照以上描述的摩擦 元件。
[0095] 本发明还涉及一种由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件，其包括至少 一个如上所述的装置。
[0096] 特别是受拉构件是这样的受拉构件，其在至少一个端部上、特别是在两个端部上 具有端接元件，该端接元件是根据上述说明的装置。
[0097] 本发明也涉及一种受拉构件系统，其包括两个或更多个受拉构件，它们借助于按 照本发明的装置相互连接。
[0098] 本发明还涉及一种用于将力导入到由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉 构件中的方法，包括以下步骤：
[0099] i)在受拉构件2上加设按照之前说明所述的装置，其中首先将至少一个夹紧元件 3设置在受拉构件上并且接着将套筒4推套或套装到所述至少一个夹紧元件和所述受拉构 件上，从而受拉构件被施加夹紧压力；
[0100] ii)将拉伸装置加设到在受拉构件上设置的所述至少一个夹紧元件连同套筒上；
[0101] iii)通过拉伸装置将力导入受拉构件中。
[0102] 另一种将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的方法，其同 样是本发明的内容并且是特别优选的，包括以下步骤：
[0103] i)提供受拉构件2,该受拉构件以一个端部锚定在承重结构上；
[0104] ii)将拉伸装置加设在受拉构件的未被锚定的端部上；
[0105] iii)通过拉伸装置张紧受拉构件；
[0106] iv)在受拉构件2的未被锚定的端部上加设按照上述说明的装置，其中首先将至 少一个夹紧元件3设置在受拉构件上并且接着将套筒4推套或套装到所述至少一个夹紧元 件和所述受拉构件上，从而受拉构件被施加夹紧压力；
[0107] V)锚定受拉构件的未被锚定的端部。
[0108] 按照本发明的装置的包括两个夹紧元件的各实施形式特别适用于两个以上描述 的方法。
[0109] 此外在描述的方法中常见的是，只在受拉构件的一个端部上加设拉伸装置。在受 拉构件的另一端部上例如同样在使用按照本发明的装置作为端接元件的情况下锚定受拉 构件。
[0110] 在图10a至10e中示意示出一个优选的用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带 薄片制成的受拉构件中的方法。在这里示出按照本发明的包括两个夹紧元件的装置的一个 实施形式。各夹紧元件为简单起见分别以一件式示出、亦即未分开示出硬层和软层。各方 法在使用包括一个或多于两个夹紧元件的置的情况下以类似的方式延伸。
[0111] 图10a示出在一侧锚定的受拉构件2,借助于拉伸装置9张紧并在张紧的状态下保 持该受拉构件，拉伸装置9以一箭头同样表示受拉构件的张紧方向。受拉构件的张紧方向 相反于受拉构件的拉伸方向的方向延伸。此外图l〇a示出保持装置8和套筒4,该保持装置 将受拉构件保持在期望的位置上并且用作为狭槽板5的固定装置，受拉构件2穿过该套筒。
[0112] 不同于图l〇a，图10b示出两个夹紧元件3,它们设有各一个摩擦元件7并且正要 将其围绕受拉构件2设置。
[0113] 此外图10c示出处于其最后位置的各夹紧元件3和套筒4,将套筒推套到各夹紧元 件上。在此可以将套筒利用任意的适合的装置推套到各夹紧元件上。例如这借助于第二狭 槽板10来实现。
[0114] 图10d示出按照本发明的装置1，其完成在受拉构件上的设置。在这种状态下可以 去掉第二狭槽板10和拉伸装置9。可以去掉受拉构件在按照本发明的装置与拉伸装置之间 的剩余物。这示于图l〇e中。
[0115] 一种用于连接两个或更多个受拉构件的方法，其中各受拉构件利用如上所述的按 照本发明的装置相互连接，特别是包括以下步骤：
[0116] i)提供两个或更多个受拉构件，它们相互搭接设置；
[0117] ii)将至少一个夹紧元件加设在多个受拉构件搭接的位置上，从而夹紧元件具有 至少一个与其中一个处在外面的受拉构件的接触面；
[0118] iii)将套筒推套到或套装到所述至少一个夹紧元件和所述受拉构件上，从而受拉 构件被施加夹紧压力。
[0119] 在描述的用于连接两个或更多个受拉构件的方法中特别是张紧或预张紧各受拉 构件、此外在各受拉构件之间如上所述优选分别插入一摩擦元件。
[0120] 按照本发明的装置与由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件相结合特 别适用于加固承重结构、优选适用于加固混凝土承重结构。典型地这样的系统在现有的承 重结构、如例如桥梁或天花板的翻修中使用。此外描述的系统也可以用于加固砖墙结构、木 承重结构、钢结构建筑物、抗地震加固等。
[0121] 按照本发明的如上所述的受拉构件在承重结构上的固定可以经由锚定来实现，如 其对于专业人员来说是已知的。
[0122] 图11a和lib示出例如受拉构件2在待加固的承重结构12上的锚定，该受拉构件 为了力导入而设有按照本发明的装置1，在此示出装置的具有两个夹紧元件的实施形式。各 夹紧元件为了简单起见分别一件式示出，亦即未分开示出硬层和软层。
[0123] 在此在承重结构12上安装锚定件11，其将受拉构件2保持在期望的位置上并且用 作为狭槽板5的固定装置。用于力导入的装置1 (其构成受拉构件2的端接元件）在受拉 构件的拉伸方向上观察，设置在锚定件11之后或在狭槽板5之后。在这里经由各夹紧元件 3通过它们在狭槽板5上的支承实现向受拉构件的力导入。
[0124] 此外受拉构件的固定典型地具有拉伸元件13,它能够张紧受拉构件。
[0125] 图12a和12b例如示出一适合的拉伸元件13用于在待加固的承重结构12上张紧 受拉构件，该受拉构件设有一按照本发明的装置1以用于力导入。
[0126] 不同于在图11a和lib中描述的锚定，在拉伸元件的情况下狭槽板5不直接处在 锚栓11'上，而典型地经由两个螺杆14连接于锚栓。通过各螺母15的拧紧实现受拉构件 的张紧。在这里也经由各夹紧元件3通过它们在狭槽板5上的支承实现向受拉构件的力导 入。
[0127] 据此本发明也涉及一种用于加固承重结构12的方法，包括以下步骤：
[0128] i)提供受拉构件2,每个受拉构件都具有根据上述说明书的根据本发明的装置1 作为端接元件；
[0129] ii)将两件式的由锚定件11和拉伸元件13构成的拉伸装置固定在承重结构12的 待加固的位置的各边缘区域内；
[0130] iii)将受拉构件2设置在承重结构12的表面上并且将各端接元件分别导入拉伸 装置的一个组件中；
[0131] iv)张紧受拉构件2;
[0132] V)将被张紧的受拉构件与承重结构12粘结。
[0133] 如果通过一种如在图10a至10e中所示的方法实现承重结构加固，则为了受拉构 件的锚定可以在两侧使用锚定，如其以上描述的和在图11a和lib中所示。在这种情况下 不需要使用拉伸元件，这特别是由于成本原因显示出该实施形式的一优点。用于张紧受拉 构件的拉伸装置在张紧和固定以后可以重新去掉。
[0134] 据此本发明也涉及一种用于加固承重结构12的方法，包括以下步骤：
[0135] i)提供由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件2,该受拉构件在一个端 部上具有根据上述说明书的根据本发明的装置；
[0136] ii)在承重结构12的待加固的位置的各边缘区域内分别固定一个锚定件11并且 将受拉构件2连同所述端接元件加设在其中一个锚定件11上；
[0137] iii)将拉伸装置加设在受拉构件2的没有端接元件的端部上；
[0138] iv)借助于拉伸装置张紧受拉构件并且将受拉构件2设置在仍未被占用的锚定件 上；
[0139] V)在被张紧的受拉构件的未被锚定的端部上加设如上所述的至少一个塑料夹紧 元件，其中夹紧元件相对于受拉构件的拉伸方向直接设置在锚定件之后；
[0140] vi)将套筒4在受拉构件的拉伸方向上推套或套装在所述至少一个夹紧元件3上， 从而受拉构件被施加夹紧压力；并且
[0141] vii)将被张紧的受拉构件与承重结构12粘结。
[0142] 以对于专业人员来说已知的方法实现受拉构件与承重结构的粘结，特别是为此使 用于环氧树脂为基的两成分的胶粘剂，如其例如以商标Sikadur?在市场上从Sika瑞士 股份公司是可买到的。
[0143] 附图标记清单
[0144] 1 用于力导入的装置
[0145] 2 受拉构件
[0146] 21、22受拉构件
[0147] 3 夹紧元件
[0148] 3a 软层
[0149] 3b 硬层
[0150] 4 套筒
[0151] 4a 套筒的外面元件
[0152] 4b 套筒的内部元件
[0153] 41 支承面
[0154] 5 狭槽板
[0155] 6 受拉构件的拉伸方向
[0156] 7 摩擦元件
[0157] 8 保持装置
[0158] 9 拉伸装置
[0159] 10 第二狭槽板
[0160] 11 锚定件
[0161] 11' 锚栓
[0162] 12 承重结构
[0163] 13 拉伸元件
[0164] 14 螺杆
[0165] 15 螺母
[0166] 16 锚定件
[0167] 17 倒角（套筒）
[0168] 18 倒角（夹紧元件）
[0169] 19 套筒的推套方向
【权利要求】
1. 一种用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件（2)中的装置 (1)，包括： 至少一个夹紧元件（3)和至少一个套筒（4)，所述夹紧元件设置在受拉构件上并且具 有至少一个与受拉构件的接触面，所述套筒围绕夹紧元件和受拉构件设置并且由此经由夹 紧元件对受拉构件施加夹紧压力； 其特征在于，所述夹紧元件由至少两个叠置的层构成，其中至少一个第一软层由一种 具有在1000至6000MPa范围内的弹性模量的材料构成，并且其中至少一个第二硬层由一种 具有比所述软层高的弹性模量的材料构成，并且夹紧元件的整体具有无楔斜面的结构，或 具有楔形的或圆锥形的结构，此时横截面缩小逆着受拉构件的拉伸方向延伸，并且套筒具 有适合于容纳所述至少一个夹紧元件和适合于施加夹紧压力的内部形状。
2. 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个软层的材料具有> 25MPa的 抗弯拉强度和> 25MPa的抗压强度。
3. 按照权利要求1和2之一项所述的装置，其特征在于，所述硬层的平均横截面高度大 于所述软层的平均横截面高度。
4. 按照权利要求1至3之一项所述的装置，其特征在于，该装置包括两个夹紧元件 (3)，这两个夹紧元件围绕受拉构件设置并且分别具有至少一个与受拉构件的接触面，并且 该装置包括一个套筒（4)，该套筒围绕所述这两个夹紧元件设置且由此经由各夹紧元件对 受拉构件施加夹紧压力。
5. 按照权利要求1至4之一项所述的装置，其特征在于，夹紧元件（3)由两个层构成， 其中 第一软层设置在受拉构件（2)与第二硬层之间；或者 第一软层设置在第二层与套筒（4)之间。
6. 按照权利要求1至4之一项所述的装置，其特征在于，夹紧元件（3)由三个层构成， 其中分别有一个软层与受拉构件（2)邻接并且一个软层与套筒（4)邻接并且一个硬层设置 在这两个软层之间。
7. 按照权利要求5或6之一项所述的装置，其特征在于，夹紧元件（3)具有至少一个与 受拉构件（2)邻接的软层，该软层具有楔形或圆锥形的结构，该结构具有逆着受拉构件的 拉伸方向的横截面缩小。
8. 按照上述权利要求之一项所述的装置，其特征在于，在夹紧元件与受拉构件之间的 接触面附加地包含摩擦元件（7)。
9. 一种用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的方法，包括 以下步骤： i) 在受拉构件（2)上加设按照权利要求1至8之一项所述的装置，其中首先将至少一 个夹紧元件（3)设置在受拉构件上并且接着将套筒（4)推套或套装到所述至少一个夹紧元 件和所述受拉构件上，从而受拉构件被施加夹紧压力； ii) 将拉伸装置加设到在受拉构件上设置的所述至少一个夹紧元件连同套筒上； iii) 通过拉伸装置将力导入受拉构件中。
10. -种用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件中的方法，包 括以下步骤： i) 提供受拉构件（2)，该受拉构件以一个端部锚定在承重结构上； ii) 将拉伸装置加设在受拉构件的未被锚定的端部上； iii) 通过拉伸装置张紧受拉构件； iv) 在受拉构件（2)的未被锚定的端部上加设按照权利要求1至8之一项所述的装置， 其中首先将至少一个夹紧元件（3)设置在受拉构件上并且接着将套筒（4)推套或套装到所 述至少一个夹紧元件和所述受拉构件上，从而受拉构件被施加夹紧压力； v) 锚定受拉构件的未被锚定的端部。
11. 一种按照权利要求1至8之一项所述的装置的应用，用于将力导入由多个纤维增强 的塑料扁带薄片制成的受拉构件中。
12. -种按照权利要求1至8之一项所述的装置的应用，用于相互连接多个由多个纤维 增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件。
13. -种由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件，包括至少一个按照权利要 求1至8之一项所述的装置。
14. 一种用于加固承重结构（2)的方法，包括以下步骤： i) 提供由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件（2)，每个受拉构件都具有按 照权利要求1至8之一项所述的装置作为端接元件； ii) 将两件式的由锚定件（11)和拉伸元件（13)构成的拉伸装置固定在承重结构（12) 的待加固的位置的各边缘区域内； iii) 将受拉构件（2)设置在承重结构（12)的表面上并且将各端接元件分别导入拉伸 装置的一个组件中； iv) 张紧受拉构件（2); v) 将被张紧的受拉构件与承重结构（12)粘结。
15. -种用于加固承重结构（12)的方法，包括以下步骤： i) 提供由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件（2)，该受拉构件在一个端 部上包括作为端接元件的、用于将力导入由多个纤维增强的塑料扁带薄片制成的受拉构件 (2)中的装置； ii) 在承重结构（12)的待加固的位置的各边缘区域内分别固定一个锚定件（11)并且 将受拉构件（2)连同所述端接元件加设在其中一个锚定件（11)上； iii) 将拉伸装置加设在受拉构件（2)的没有端接元件的端部上； iv) 借助于拉伸装置张紧受拉构件并且将受拉构件（2)设置在仍未被占用的锚定件 上； v) 在受拉构件（2)的未被锚定的端部上加设按照权利要求1至8之一项所述的装置， 其中首先至少将夹紧元件（3)设置在受拉构件上并接着将套筒（4)推套或套装在所述至少 一个夹紧元件和所述受拉构件上，从而受拉构件被施加夹紧压力；和 vi) 将被张紧的受拉构件与承重结构（12)粘结。
【文档编号】E04G23/02GK104126045SQ201380010293
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年2月21日
【发明者】T·贝尔塞 申请人:Sika技术股份公司