FR2857999A1

FR2857999A1 - Temporary holder and lock for carbon fibre reinforced plastic reinforcing rods comprises conical segment jaws tensioned inside sleeve

Info

Publication number: FR2857999A1
Application number: FR0407874A
Authority: FR
Inventors: Giovanni Pietro Terrasi; Andreas Winistorfer; Georges Battig
Original assignee: CARBO LINK GmbH; SACAC SCHEUDERBETONWERK AG
Current assignee: CARBO LINK GmbH; SACAC SCHEUDERBETONWERK AG
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2005-01-28
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: CH696767A5; AT500048B1; AT500048B8; FR2857999B1; DE102004033015A1; DE102004033015B4; AT500048A1

Abstract

The holder and lock for a round section carbon fibre reinforced plastic (CFRP) reinforcing rod (4) with an outer surface coating of ceramic sand, consists of a sleeve (1) with a conical inner surface containing at least three locking jaws (3) in the shape of cone segments. The holder and lock for a round section carbon fibre reinforced plastic (CFRP) reinforcing rod (4) with an outer surface coating of ceramic sand, consists of a sleeve (1) with a conical inner surface containing at least three locking jaws (3) in the shape of cone segments. The jaws are separated by radial slits (6) and have a cylindrical inner channel (5) of smaller diameter than the reinforcing rod. The sleeve is tensioned by a nut (8) on its outer threaded surface (7), tightening the jaws and tensioning the reinforcing rod.

Description

Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire surLocking and clamping attachment for temporary installation on

des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone (CFRP) et de section transversale circulaire Reinforced carbon fiber reinforcing rods (CFRP) and circular cross-section

ainsi que tiges de renfort correspondantes [0001] Cette invention concerne une fixation mécanique de blocage et de serrage pour des tiges de renfort, qui sont de section transversale circulaire et doivent être serrées temporairement ainsi que des tiges de renfort spéciales correspondant à cette fixation de blocage et de serrage. Pour les tiges de renfort, on pense surtout à des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone (CFRP en anglais); ces tiges conviennent pour absorber des efforts de tractions particulièrement grands, en liaison avec des poids et des épaisseurs faibles. De pareilles tiges de renfort à base de fibres de carbone ont d'autre part l'avantage d'être absolument inattaquables par la corrosion. Avec toutes leurs propriétés, elles peuvent être mises en oeuvre de manière remarquable pour armer et précontraindre des éléments de construction en béton. Les problèmes techniques pour l'utilisation de pareilles tiges de renfort consistent en ce que de pareilles tiges de section transversale circulaire ne peuvent pas, à la différence des tiges d'armature en acier, se courber simplement à leurs extrémités ou se déformer plastiquement localement pour assurer un agrippement avec le béton ou encore se serrer avec un dispositif conventionnel. En effet, ces tiges à base de fibres de carbone sont des tiges droites comme des cierges et de surfaces lisses; quand elles doivent être bétonnées pour renforcer et précontraindre, les problèmes consistent en ce que les énormes efforts de traction que ces tiges peuvent fournir doivent être transmis à l'élément en béton à renforcer et précontraindre de cette façon par l'intermédiaire de moyens temporaires quelconques de fixation et de serrage et que l'effort actif de serrage doit être maintenu de 1 à 7 jours. Parce que les tiges de renfort présentent des surfaces lisses, cela complique encore la transmission d'efforts élevés de traction au béton où elles doivent être noyées. Beaucoup d'éléments en béton ne sont pas seulement armés mais précontraints après la prise. Il se révèlent alors bien moins sujets à la fissuration et il est possible avec un béton ainsi précontraint de réaliser des constructions très rigides, minces et stables. The invention relates to a mechanical locking and clamping fastening for reinforcing rods, which are of circular cross-section and must be temporarily tightened together with special reinforcing rods corresponding to this locking fastener. and tightening. For the reinforcing rods, we think mainly of reinforcement rods reinforced with carbon fibers (CFRP in English); these rods are suitable for absorbing particularly large traction forces, in connection with weights and low thicknesses. Such reinforcing rods based on carbon fibers have the other advantage of being absolutely unaffected by corrosion. With all their properties, they can be used in a remarkable way to arm and prestress concrete building elements. The technical problems for the use of such reinforcing rods are that such rods of circular cross section can not, unlike the steel reinforcing rods, simply bend at their ends or deform plastically locally to ensure a grip with the concrete or tighten with a conventional device. Indeed, these rods based on carbon fibers are straight rods like candles and smooth surfaces; when they are to be concreted to reinforce and prestress, the problems consist in that the enormous tensile forces that these rods may provide must be transmitted to the concrete element to be reinforced and prestressed in this way by any temporary means fastening and tightening and that the active clamping force must be maintained for 1 to 7 days. Because the reinforcing rods have smooth surfaces, it further complicates the transmission of high tensile forces to the concrete where they must be drowned. Many concrete elements are not only armed but prestressed after setting. They are then much less prone to cracking and it is possible with prestressed concrete to make very rigid, thin and stable constructions.

2] Quand, pour poser des armatures ou pour précontraindre, on met en oeuvre traditionnellement des tiges en acier d'armaturage, celles-ci nécessitent, à cause du danger de corrosion, une épaisseur importante pour recouvrir le béton, ce qui influence le dimensionnement de la construction à réaliser. Mais, même alors, le danger de corrosion ne peut pas être éliminé entièrement. Si on pouvait mettre en oeuvre des tiges de renfort aux fibres de carbone, elles seraient, pour le même effort de traction, bien moins épaisses et moins lourdes; elles devraient, du fait de leur absence de corrosion, être recouvertes d'une épaisseur de béton beaucoup moins grande et permettre ainsi, avec des valeurs de stabilité semblables, des constructions plus minces, plus légères et d'une très grande durée de vie.2] When, for laying reinforcements or for prestressing, steel reinforcing rods are used traditionally, they require, because of the danger of corrosion, a large thickness to cover the concrete, which influences the dimensioning of the construction to realize. But even then, the danger of corrosion can not be eliminated entirely. If we could implement reinforcement rods to carbon fibers, they would be, for the same tensile force, much thinner and less heavy; they should, because of their absence of corrosion, be covered with a much smaller thickness of concrete and thus allow, with similar stability values, thinner, lighter and very long life constructions.

3] Comme exemples d'éléments de construction en béton précontraint, indiquons les candélabres ou lampadaires du domaine public. De pareils lampadaires utilisés sur l'aire de trafic des aéroports atteignent des hauteurs respectables, allant jusqu'à 60 m. Ils se composent de plusieurs éléments, qui sont bridés ensemble. Les différents éléments sont réalisés par centrifugation du béton dans un moule, qui représente en négatif le contour extérieur du lampadaire. Sous l'action de la centrifugation, le béton centrifugé, d'abord déversé dans le moule, s'applique sur la paroi extérieure du moule. Le long de l'axe de rotation il se forme une cavité et, par durcissement, finalement un candélabre ou lampadaire tubulaire. Pour que ce candélabre ou lampadaire deviennent spécialement rigide et stable, on pose dans la partie du moule qui doit être remplie de béton une armature en acier. Il s'agit là d'un certain nombre de tiges d'acier, qui s'étendent approximativement dans le sens axial, à l'intérieur de la paroi extérieure, le long du lampadaire à mouler. Avant la prise du béton, les tiges d'acier peuvent être précontraintes mécaniquement, par exemple par des moyens de serrage munis de filetages, pour qu'après la prise du béton les efforts de serrage soient absorbés directement et transmis à l'élément en béton.3] Examples of prestressed concrete construction elements are public street candelabras or lampposts. Such street lights used on the airport apron reach heights of up to 60 m. They consist of several elements, which are clamped together. The various elements are made by centrifugation of the concrete in a mold, which negatively represents the outside contour of the lamppost. Under the action of centrifugation, the centrifuged concrete, first poured into the mold, is applied to the outer wall of the mold. Along the axis of rotation a cavity is formed and, by hardening, finally a candelabrum or tubular lamppost. In order for this candelabrum or lamppost to become especially rigid and stable, a steel frame is placed in the part of the mold to be filled with concrete. These are a number of steel rods, which extend approximately axially, inside the outer wall, along the lamppost to be molded. Before the setting of the concrete, the steel rods can be mechanically prestressed, for example by clamping means provided with threads, so that after the setting of the concrete the clamping forces are absorbed directly and transmitted to the concrete element .

4] Si maintenant ces tiges de serrage pouvaient être réalisées particulièrement minces et si elles étaient en plus inattaquables par la corrosion, comme c'est le cas pour les tiges de renfort à base de fibres de carbone, ces lampadaires pourraient être réalisés plus minces, plus légers et surtout sans aucun danger de corrosion, ce qui favoriserait leur durée de vie. Naturellement la mise en oeuvre de tiges de renfort à base de fibres de carbone permettrait bien d'autres utilisations. Les lampadaires en béton n'on été cités ici que parce qu'ils sont un exemple simple et vraiment évident. Le problème dans la mise en oeuvre de tiges de renfort à base de fibres de carbone consiste essentiellement à les ancrer sûrement à leurs extrémités de manière temporaire et à transmettre sûrement les énormes efforts de traction à l'élément de béton qui doit être précontraint.4] If now these clamping rods could be made particularly thin and if they were in addition unassailable by corrosion, as is the case for reinforcement rods based on carbon fibers, these lamps could be made thinner, lighter and above all without any danger of corrosion, which would promote their lifetime. Naturally the implementation of reinforcement rods based on carbon fibers would allow many other uses. Concrete street lamps have only been mentioned here because they are a simple and very obvious example. The problem in implementing carbon fiber reinforcement rods is essentially to anchor them securely to their ends temporarily and to surely transmit the enormous tensile forces to the concrete element that must be prestressed.

5] Le but de la présente invention est donc d'indiquer une fixation de blocage et de serrage pour des tiges de renfort en matière plastique renforcée aux fibres de carbone, qui puisse être bloquée à n'importe quel endroit désiré d'une tige de renfort avec celle-ci et y permette temporairement d'absorber des efforts de traction élevés. Cette fixation de blocage et de serrage nécessite des tiges de renfort spéciales renforcées aux fibres de carbone, qui permettent en combinaison avec celle-ci les efforts de serrage désirés. Un autre but de l'invention est d'indiquer pour cette fixation de blocage et de serrage des tiges de renfort adéquates en matière plastique renforcée aux fibres de carbone.The purpose of the present invention is therefore to indicate a locking and clamping attachment for carbon fiber-reinforced plastic reinforcing rods, which can be locked at any desired location on a rod of carbon fiber. reinforcement with it and temporarily allows it to absorb high tensile forces. This clamping and clamping attachment requires special reinforcing rods reinforced with carbon fibers, which in combination with the latter allow the desired clamping forces. Another object of the invention is to indicate for this fixation of locking and clamping of the appropriate reinforcement rods of plastic reinforced with carbon fibers.

6] Ce but est atteint par une fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que par des tiges de renfort correspondantes, caractérisées en ce que la fixation de blocage et de serrage est composée d'un manchon, qui forme un cône intérieur, ainsi que d'une pièce de blocage, qui forme un cône extérieur pouvant être inséré dans le cône intérieur du manchon et qui est composée d'au moins trois mors de blocage formant chacun un segment de cône, les segments de cône étant destinés à entourer la tige de renfort en laissant libres des fentes radiales, cependant que les mors de blocage présentent sur leur surface intérieure un segment de paroi cylindrique de rayon plus faible que celui de la section transversale de la tige de renfort, et en ce que les tiges de renfort correspondantes présentent une surface constituée par une enduction de sable céramique.6] This object is achieved by a locking and clamping fastener for temporary use on reinforcement rods reinforced with carbon fibers and of circular cross-section as well as by corresponding reinforcing rods, characterized in that the fastening blocking and clamping device is composed of a sleeve, which forms an inner cone, as well as a locking piece, which forms an outer cone which can be inserted into the inner cone of the sleeve and which is composed of at least three locking jaws each forming a cone segment, the cone segments being intended to surround the reinforcing rod leaving free radial slots, while the locking jaws have on their inner surface a cylindrical wall segment of smaller radius than that of the cross section of the reinforcing rod, and in that the corresponding reinforcing rods have a surface constituted by a coating of ceramic sand. ic.

7] La fixation de blocage est de serrage pour la mise en oeuvre temporaire avec une tige de renfort correspondante est représentée sur les dessins annexés. Cidessous elle est décrite et son fonctionnement est expliqué à l'aide de ces dessins: la figure 1 représente une vue en perspective de la fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire avec la tige de renfort correspondante, l'ensemble étant en position d'utilisation et La figure 2 représente une coupe longitudinale de la fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire avec la tige de renfort correspondante, cette coupe s'étendant le long de l'axe de la tige et l'ensemble étant en position d'utilisation.7] The locking fixture is clamping for temporary implementation with a corresponding reinforcing rod is shown in the accompanying drawings. Below it is described and its operation is explained with the aid of these drawings: FIG. 1 represents a perspective view of the locking and clamping fastening for the temporary implementation with the corresponding reinforcement rod, the assembly being in the use position and Figure 2 shows a longitudinal section of the locking and clamping fastener for temporary implementation with the corresponding reinforcing rod, this section extending along the axis of the rod and the set being in use position.

8] La figure I représente une vue en perspective de la fixation de blocage et de serrage dans sa position d'utilisation pour sa mise en oeuvre temporaire, la tige de renfort n'étant pas encore précontrainte ici. La fixation comprend un manchon, constitué ici par un manchon d'acier 1, qui présente un cône intérieur, non représenté ici. Dans ce cône intérieur est inséré la pièce de blocage 2, qui forme un cône extérieur et dépasse ici encore du manchon 1. Cette pièce de blocage 2 est constituée ici de trois mors de blocage 3 de même grandeur, en forme de segments de cône, s'étendant chacun sur presque 120 du pourtour de cône. De façon analogue quatre mors de blocage peuvent aussi être mis en oeuvre et s'étendre alors chacun sur presque 90 ; un plus grand nombre de mors peuvent encore être prévus. Ces mors de blocage 3 entourent au centre la tige de renfort 4. Ils forment chacun sur leur surface intérieure une échancrure d'une paroi intérieure cylindrique 5, avec laquelle ils reposent sans jeu sur la tige de renfort 4. Le rayon de ces parois cylindriques est avantageusement inférieur de 10% au rayon de la tige de renfort 4. Entre les différents mors de blocage 3 une fente très fine 6 reste toujours libre. Quand les mors de blocage 3 s'appliquent sans jeu sur la tige de renfort 4, ils ne s'assemblent donc pas complètement en un cône de révolution, mais ils laissent une jeu extrêmement faible, de sorte que, même dans cet état, ils peuvent, par serrage vers le centre, fournir un effort de pression et donc de blocage sur la tige de renfort 4. Pour qu'à l'état de non-utilisation la pièce de blocage 2 ne se défasse pas, elle présente une rainure circulaire 12, qui reçoit une bague de maintien 13, maintenant ensemble avec du jeu les 3 mors de blocage 3. Le serrage des mors de blocage 3 contre la tige de renfort 4 se fait par recouvrement de la pièce de blocage 2 avec le manchon de serrage 1, la pièce de blocage 2 disparaissant alors à l'intérieur du manchon 1. Ce dernier peut être muni pour cela d'un filetage extérieur 7, de sorte qu'un écrou à chapeau 8, logé sur une plaque 9 de contrefort, s'appuie pendant le vissage sur cette plaque 9. Derrière la plaque de contrefort 9 sont disposées plusieurs vérins hydrauliques 11, qui agissent entre la plaque de contrefort 9 et la face extérieure du moule 10, dans lequel la pièce de béton 14 est moulée. Quand les vérins hydrauliques 11 sont rentrés, on bloque l'écrou à chapeau 8 et, une fois que le moule a été rempli de béton, les vérins hydrauliques 11 sont actionnés et écartent alors l'une de l'autre la plaque de contrefort 9 et le moule 10. Jusqu'à ce que le béton 14 ait durci, la fixation de blocage et de serrage doit absorber les efforts de traction agissant sur les tiges de renfort et les transmettre à la plaque de contrefort 9.8] Figure I shows a perspective view of the locking and clamping fastener in its use position for its temporary implementation, the reinforcing rod is not yet preloaded here. The attachment comprises a sleeve, constituted here by a steel sleeve 1, which has an inner cone, not shown here. In this inner cone is inserted the locking piece 2, which forms an outer cone and here still exceeds the sleeve 1. This locking piece 2 consists here of three locking jaws 3 of the same size, in the form of cone segments, each extending nearly 120 from the cone. Similarly four locking jaws can also be implemented and then each extend over almost 90; more jaws can still be expected. These locking jaws 3 surround in the center the reinforcing rod 4. They each form on their inner surface a notch of a cylindrical inner wall 5, with which they rest without play on the reinforcing rod 4. The radius of these cylindrical walls is advantageously less than 10% of the radius of the reinforcing rod 4. Between the various locking jaws 3 a very thin slot 6 is always free. When the locking jaws 3 apply without play on the reinforcing rod 4, they do not fit together completely in a cone of revolution, but they leave an extremely small game, so that, even in this state, they can, by clamping towards the center, provide a pressure force and thus a blocking force on the reinforcement rod 4. In order for the non-use part to prevent the blocking part 2 from being unraveled, it has a circular groove 12, which receives a retaining ring 13, now together with play the 3 jaws 3 locking. Clamping jaws 3 against the reinforcing rod 4 is by overlapping the locking piece 2 with the clamping sleeve 1, the locking piece 2 then disappearing inside the sleeve 1. The latter may be provided for this purpose with an external thread 7, so that a cap nut 8, housed on a plate 9 of buttress, s 'presses while screwing on this plate 9. Behind the buttress plate 9 are arranged several hydraulic cylinders 11, which act between the buttress plate 9 and the outer face of the mold 10, wherein the concrete part 14 is molded. When the hydraulic cylinders 11 are retracted, the cap nut 8 is blocked and, once the mold has been filled with concrete, the hydraulic cylinders 11 are actuated and then move the buttress plate 9 away from each other. and the mold 10. Until the concrete 14 has hardened, the clamping and clamping attachment must absorb the tensile forces acting on the reinforcing rods and transmit them to the buttress plate 9.

9] Les mors de blocage 3 de la pièce de blocage 2 sont réalisés dans un matériau tout à fait particulier, c'est-à-dire un thermoplaste additionné de céramique, de sorte que ce thermoplaste devient stable au fluage et plus dur. De préférence on mélange 40% en volume ou plus d'oxyde de silicium avec du polysulfure de phénylène, utilisé comme thermoplaste. Ce thermoplaste enrichi de céramique présente alors une valeur finale du module d'élasticité E (oc, a = +/- 100 Mpa) > 10.000 Mpa et, de plus, une dureté à l'empreinte de bille > 300 Mpa. Ces valeurs spécifiques du matériau se révèlent décisives pour la réalisation d'efforts suffisants de blocage et de serrage qui doivent être absorbées temporairement pendant 1 à 7 jours.9] The locking jaws 3 of the locking piece 2 are made of a very particular material, that is to say a thermoplast added with ceramic, so that the thermoplastic becomes stable to creep and harder. Preferably 40% by volume or more of silicon oxide is mixed with phenylene polysulfide, used as thermoplastic. This ceramic-enriched thermoplastic then has a final value of the modulus of elasticity E (α, α = +/- 100 MPa)> 10,000 MPa and, in addition, a hardness with a ball impression> 300 MPa. These specific values of the material are decisive for the realization of sufficient blocking and clamping forces which must be absorbed temporarily for 1 to 7 days.

[00010] La figure 2 représente une coupe longitudinale de la fixation de blocage et de serrage comportant la tige de renfort correspondante 4, cependant que la coupe suit l'axe de cette tige; la tige de renfort 4, quant à elle, est vue de côté; elle n'est donc pas en coupe longitudinale. On reconnaît d'abord que la tige 4 est ici une tige de matière plastique 4 renforcée aux fibres de carbone (en anglais CFRP)) et enduite d'un granulé céramique. Un sable convenable pour un pareil granulé comporte un diamètre de grain moyen de 1/10e +/- 3/100e du diamètre de la tige non enduite en matière plastique renforcée aux fibres de carbone. La tige 4 est alors pratiquement recouverte sans lacune par ce granulé et les différents granulés ont pour effet que les mors de blocage 3 s'agrippent par leurs surface intérieures cylindriques 5 à ces grains et que les grains s'agrippent de la même façon à la tige de renfort 4. Cette enduction de sable permet d'obtenir une rugosité superficielle déterminée de la tige de renfort aux fibres de carbone 4, qui est sinon lisse. La dureté du granulé d'enduction doit atteindre ou dépasser le degré de dureté 7 sur l'échelle de dureté de Mohs. Dans le cas présent, la tige de renfort 4 a d'abord été engagée de gauche à droite dans un châssis de contrefort 9, qui fait partie d'un lit de serrage. Ensuite le manchon de blocage et de serrage 1 a été passé de gauche à droite par-dessus la tige de renfort 4; ensuite la pièce de blocage 2 a été passée par-dessus dans le même sens, puis enfoncée, avec une légère pression d'appui, dans le cône intérieur 11 ouvert vers l'extérieur, c'est-à-dire ici vers la gauche - du manchon de blocage et de serrage 1. La surface extérieure du manchon 1 présente avantageusement un filetage extérieur 7, sur lequel un écrou à chapeau non représenté ici peut alors se visser et s'appuyer à la plaque de contrefort 9. Quand on tire cette plaque 9 vers la gauche, le manchon de serrage 1 se déplace vers la gauche du dessin, en serrant alors la pièce de blocage 2. Les forces de réaction causées par la conicité du manchon 1 et de la pièce de blocage 2 provoquent une pression radiale des mors de blocage 3 sur la tige de renfort 4, de sorte qu'au fur et à mesure de l'augmentation de l'effort de traction vers la gauche du dessin l'effort de blocage agissant sur la tige de renfort 4 augmente. Comme on voit sur le dessin, l'angle enveloppant l'ensemble du cône formé par la pièce de blocage 2 est inférieur à l'angle enveloppant le cône intérieur 11 sur le manchon 1. L'angle enveloppant le cône de la pièce de blocage est conçu de 0,5 à 1,5 plus grand; c'est-à-dire que les surfaces de cônes diffèrent entre elles d'un angle de 1 +/-0,5 . Par suite de l'augmentation vers l'extérieur de l'effort de traction du manchon de blocage et de serrage 1, un effort supérieur de pression et/ou de blocage est exercé sur la tige de renfort 4 à l'extrémité arrière et/ou extérieure de la pièce de blocage 2. Cet effort de pression diminue peu à peu vers l'extrémité avant de la pièce de blocage 2. Ainsi l'ensemble des efforts de traction et de blocage actifs entre la barre de renfort 4 et la pièce de blocage 2 et/ou les mors de blocage 3 se répartit avantageusement sur la longueur axiale de la pièce de blocage 2. Pour que les mors de blocage 3 puissent se déplacer légèrement le long du cône intérieur 11 sur le manchon 1 de blocage et de serrage, la surface intérieure du manchon d'acier est graissée. Cela garantit un engagement par traction permanent et régulier de la pièce de blocage 2 composée de plusieurs pièces, c'està-dire de ses mors de blocage 3. [00010] FIG. 2 represents a longitudinal section of the locking and clamping fastening comprising the corresponding reinforcing rod 4, while the section follows the axis of this rod; the reinforcing rod 4, for its part, is seen from the side; it is therefore not in longitudinal section. It is recognized first that the rod 4 is here a plastic rod 4 reinforced with carbon fibers (in English CFRP)) and coated with a ceramic granule. A suitable sand for such a granule has a mean grain diameter of 1 / 10th +/- 3 / 100th of the diameter of the uncoated carbon-fiber reinforced plastic rod. The rod 4 is then substantially covered without gaps by this granule and the various granules have the effect that the locking jaws 3 grip by their cylindrical inner surfaces 5 to these grains and that the grains grip in the same way to the reinforcing rod 4. This sand coating makes it possible to obtain a determined surface roughness of the reinforcing rod to carbon fibers 4, which is otherwise smooth. The hardness of the coating granule must meet or exceed the degree of hardness 7 on the Mohs hardness scale. In this case, the reinforcing rod 4 was first engaged from left to right in a buttress frame 9, which is part of a clamping bed. Then the locking and clamping sleeve 1 was passed from left to right over the reinforcing rod 4; then the blocking piece 2 has been passed over in the same direction, then pressed, with a slight pressing pressure, into the inner cone 11 open towards the outside, that is to say here to the left - The locking sleeve and clamping 1. The outer surface of the sleeve 1 advantageously has an external thread 7, on which a nut cap not shown here can then screw and bear against the buttress plate 9. When pulling this plate 9 to the left, the clamping sleeve 1 moves to the left of the drawing, then tightening the locking piece 2. The reaction forces caused by the taper of the sleeve 1 and the locking piece 2 cause pressure radial blocking jaws 3 on the reinforcing rod 4, so that as the traction force increases to the left of the drawing the locking force acting on the reinforcing rod 4 increases . As can be seen in the drawing, the angle surrounding the entire cone formed by the locking piece 2 is smaller than the angle surrounding the inner cone 11 on the sleeve 1. The angle surrounding the cone of the locking piece is designed from 0.5 to 1.5 larger; that is, the cone surfaces differ from each other by an angle of 1 +/- 0.5. As a result of the outward increase of the tensile force of the locking and clamping sleeve 1, a higher pressure and / or locking force is exerted on the reinforcing rod 4 at the rear end and / or outside of the locking piece 2. This pressure force gradually decreases towards the front end of the locking piece 2. Thus all the active traction and blocking forces between the reinforcing bar 4 and the workpiece 2 and / or locking jaws 3 is advantageously distributed over the axial length of the locking piece 2. So that the locking jaws 3 can move slightly along the inner cone 11 on the sleeve 1 blocking and tightening, the inner surface of the steel sleeve is greased. This ensures a permanent and regular traction engagement of the locking piece 2 composed of several parts, that is to say its locking jaws 3.

[00111 Avec une pareille fixation de blocage et de serrage comprenant une tige de renfort 4 correspondante, la vitesse de traction de cette tige renforcée aux fibres de carbone qui peut être obtenue est de 5 à 10 kN/min. Avec une pareille charge de traction fournie, il se produit une fixation mécanique pratiquement vigoureuse et solidaire de la tige soumise à la traction, et ceci par l'intermédiaire des mors encastrés de cône 3 de la pièce de blocage 2 composée par eux. Sous la charge de la traction, les mors de cône 3 se déplaçant dans le manchon de serrage 1 vers l'intérieur exercent en même temps sur la tige 4 une pression radiale, qui est nécessaire pour activer l'adhérence de la surface rugueuse de la tige sur les surfaces intérieures des mors de cône 3. L'agrippement du granulé d'enduction défini de manière précise dans sa dureté et dans la grosseur de ses grains - dans les mors de cône 3 assiste l'adhérence de la tige renforcée aux fibres de carbone, qui est soumise à la traction et se déforme élastiquement. Pour une tige de renfort ayant un diamètre de 4,2 mm, la longueur de la pièce de blocage est typiquement de 36 mm et le plus grand diamètre est de 28 mm. L'effort de serrage temporaire qui peut ainsi être obtenu de manière durable est d'environ 20 kN. Cet effort de serrage se maintient typiquement de 1 à 7 jours dans le lit de serrage au moyen de la fixation mécanique de blocage et de serrage décrite. Ensuite cet effort de serrage est transmis au béton durci au moyen par exemple d'un délestage hydraulique du lit de serrage. Ainsi l'élément de construction en béton est renforcé et précontraint par les tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone. With such a locking and clamping attachment comprising a corresponding reinforcing rod 4, the tensile speed of this carbon fiber reinforced rod which can be obtained is 5 to 10 kN / min. With such a tensile load provided, there is produced a substantially vigorous mechanical fastening and secured to the rod subjected to traction, and this through the recessed jaws cone 3 of the locking piece 2 composed by them. Under the tensile load, the cone jaws 3 moving in the clamping sleeve 1 inwardly exert on the rod 4 at the same time a radial pressure, which is necessary to activate the adhesion of the rough surface of the rod on the inner surfaces of the cone jaws 3. The gripping of the coating granule precisely defined in its hardness and in the size of its grains - in the cone jaws 3 assists the adhesion of the reinforced rod to the fibers of carbon, which is subjected to traction and deforms elastically. For a reinforcing rod having a diameter of 4.2 mm, the length of the locking piece is typically 36 mm and the largest diameter is 28 mm. The temporary clamping force that can be obtained sustainably is about 20 kN. This clamping force is typically maintained for 1 to 7 days in the clamping bed by means of the mechanical fastening clamping and clamping described. Then this clamping force is transmitted to the hardened concrete by means for example of a hydraulic shedding of the clamping bed. Thus the concrete building element is reinforced and prestressed by reinforcement rods reinforced with carbon fibers.

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Claims

Revendicationsclaims

1. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes, caractérisées en ce que la fixation de blocage et de serrage est composée d'un manchon (1), qui forme un cône intérieur (11), ainsi que d'une pièce de blocage (2), qui forme un cône extérieur pouvant être inséré dans le cône intérieur (11) du manchon (1) et qui est composée d'au moins trois mors de blocage (3) formant chacun un segment de cône, les segments de cône étant destinés à entourer la tige de renfort (4) en laissant libres des fentes radiales (6), cependant que les mors de blocage présentent sur leur surface intérieure un segment de paroi cylindrique (5) de rayon plus faible que celui de la section transversale de la tige de renfort (4), et en ce que les tiges de renfort correspondantes (4) présentent une surface constituée par une enduction de sable céramique. 1. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods, characterized in that the clamping and clamping fastening is composed of a sleeve (1), which forms an inner cone (11), as well as a locking piece (2), which forms an outer cone insertable into the inner cone (11) of the sleeve (1) and which is composed of at least three locking jaws (3) each forming a cone segment, the cone segments being intended to surround the reinforcing rod (4) leaving free radial slots (6), while the jaws of on their inner surface have a cylindrical wall segment (5) of smaller radius than that of the cross-section of the reinforcing rod (4), and in that the corresponding reinforcing rods (4) have a surface formed by a coating of s ceramic.

2. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant la revendication 1, caractérisées en ce que la pièce de blocage (2), qui forme un cône extérieur pouvant être inséré dans le cône intérieur (11) du manchon (1), est composée de trois mors de blocage (3) égaux, formant chacun un segment de cône, qui s'étend sur moins de 120 , les segments de cône étant destinés à entourer la tige de renfort (4) en laissant libres des fentes radiales (6), cependant qu'ils présentent sur leur surface intérieure un segment de paroi cylindrique (5) de rayon 10% plus faible que celui de la section transversale de la tige de renfort (4) . 2. Blocking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to claim 1, characterized in that the locking piece (2 ), which forms an outer cone which can be inserted into the inner cone (11) of the sleeve (1), is composed of three equal locking jaws (3), each forming a cone segment, which extends over less than 120 , the cone segments being intended to surround the reinforcing rod (4) while leaving free radial slits (6), while they have on their inner surface a cylindrical wall segment (5) of radius 10% lower than that of the cross section of the reinforcing rod (4).

3. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant la revendication 1, caractérisées en ce que la pièce de blocage (2), qui forme un cône extérieur pouvant être inséré dans le cône intérieur (11) du manchon (1) est composée de quatre mors de blocage (3) égaux, formant chacun un segment de cône, qui s'étend sur moins de 90 , les segments de cône étant destinés à entourer la tige de renfort (4) en laissant libres des fentes radiales (6), cependant qu'ils présentent sur leur surface intérieure un segment de paroi cylindrique (5) de rayon 10% plus faible que celui de la section transversale de la tige de renfort (4) . Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to Claim 1, characterized in that the locking piece (2 ), which forms an outer cone insertable into the inner cone (11) of the sleeve (1) is composed of four equal jaws (3), each forming a cone segment, which extends over less than 90, the cone segments being intended to surround the reinforcement rod (4) while leaving free radial slits (6), while they have on their inner surface a cylindrical wall segment (5) of radius 10% smaller than that of the cross section of the reinforcing rod (4).

4. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce que le manchon (1) est un manchon en acier, comportant un filetage extérieur (7) et un écrou à chapeau (8), et que la pièce de blocage (2) est constituée par un thermoplaste stable au fluage, rempli par plus de 40% en volume. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross-section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (1) is a steel sleeve, having an external thread (7) and a cap nut (8), and that the locking piece (2) consists of a creep stable thermoplastic, filled by more than 40% by volume.

5. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce que la pièce de blocage (2) est constituée par du polysulfure de phénylène stable au fluage, rempli de plus de 40% d'oxyde de silicium en volume. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that the locking piece ( 2) consists of creep-stable phenylene polysulfide, filled with more than 40% silicon oxide by volume.

6. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications 4 à 5, caractérisées en ce que la pièce de blocage (2) est constituée par un thermoplaste stable au fluage, rempli de plus de 40% en volume de céramique, avec une valeur finale du module d'élasticité E (ox c, = +/- 100 Mpa) > 10.000 Mpa et une dureté à l'empreinte de bille > 300 Mpa. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to one of Claims 4 to 5, characterized in that the piece of blocking (2) is constituted by a creep-stable thermoplastic filled with more than 40% by volume of ceramic, with a final value of the modulus of elasticity E (ox c, = +/- 100 MPa)> 10,000 MPa and a ball impression hardness> 300 MPa.

7. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce que la tige de renfort correspondante (4) est une tige en matière plastique renforcée aux fibres de carbone, dont la surface est enduite d'un granulé de sable ayant au moins le degré de dureté 7 sur l'échelle des duretés de Mohs. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that the corresponding reinforcing rod (4) is a carbon fiber reinforced plastic rod, the surface of which is coated with a sand granulate having at least the degree of hardness 7 on the Mohs hardness scale.

8. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce que la tige de renfort correspondante (4) est une tige en matière plastique renforcée aux fibres de carbone, dont la surface est enduite d'un granulé de sable, dont le diamètre moyen des grains de sable représente 1/10e +/- 3/100e du diamètre de la tige (4) - non-enduite - en matière plastique renforcée aux fibres de carbone. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that the corresponding reinforcing rod (4) is a carbon-fiber reinforced plastic rod, the surface of which is coated with a sand granule, the average diameter of which is 1 / 10th +/- 3 / 100th of the diameter of the stem (4) - uncoated - of carbon fiber reinforced plastic.

9. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce qu'entre le cône intérieur (11) du manchon (1) et le cône extérieur de la pièce de blocage (2) il existe une différence angulaire totale de 2 +/- 1 , de sorte que l'angle du cône complet de la pièce de blocage (2) est supérieur de 1 à 3 à l'angle du cône intérieur (11) du manchon (1). Fastening blocking and clamping for temporary implementation on reinforcing rods reinforced with carbon fiber and circular cross section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that between the inner cone. (11) of the sleeve (1) and the outer cone of the locking piece (2) there is a total angular difference of 2 +/- 1, so that the angle of the complete cone of the locking piece (2) is 1 to 3 greater than the angle of the inner cone (11) of the sleeve (1).

10. Fixation de blocage et de serrage pour la mise en oeuvre temporaire sur des tiges de renfort renforcées aux fibres de carbone et de section transversale circulaire ainsi que tiges de renfort correspondantes suivant une des revendications précédentes, caractérisées en ce que la pièce de blocage (2) présente, dans l'état assemblé des mors de blocage (3), une rainure (12) s'étendant sur tout le pourtour et dans laquelle est insérée une bague de serrage (13), qui maintient assemblée la pièce de blocage en position de nonutilisation. Locking and clamping fastening for temporary use on reinforcing rods reinforced with carbon fibers and of circular cross-section and corresponding reinforcing rods according to one of the preceding claims, characterized in that the locking piece ( 2) has, in the assembled state of the locking jaws (3), a groove (12) extending all the way around and in which is inserted a clamping ring (13), which holds the locking piece together. non-use position.