專(zhuān)利名稱(chēng)：纖維增強(qiáng)塑料制成的增強(qiáng)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)體，該增強(qiáng)體可用于根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述 的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，該增強(qiáng)體可用于由混凝土或其它水硬性安裝材料制成的結(jié) 構(gòu)，上述材料中也可與其它的材料相混合，例如地基材料。該增強(qiáng)體包括多 個(gè)增強(qiáng)桿，每個(gè)增強(qiáng)桿均由纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成，且通過(guò)連接工具在連接點(diǎn)處 彼此連接。各個(gè)增強(qiáng)桿可以是任意長(zhǎng)度和任意橫截面形狀，且各個(gè)增強(qiáng)桿的 端部也可具有任意的形狀。優(yōu)選地，增強(qiáng)桿呈圓形，特別地，至少其截面近 似呈圓形，且其軸向的延伸至少是近似垂直的。
背景技術(shù)：
對(duì)于增強(qiáng)體的使用通常是已知的。增強(qiáng)體用于增加機(jī)械強(qiáng)度，特別地，用于增加混凝土結(jié)構(gòu)的抗張強(qiáng)度(tensile strength)?；炷潦侵T如建筑物或 橋梁等許多結(jié)構(gòu)的主要成分。然而，為了消除使用中產(chǎn)生的壓力，有必要在 混凝土中埋入增強(qiáng)壓桿，特別是埋入可傳遞張力的增強(qiáng)壓桿。經(jīng)過(guò)多年已經(jīng) 證實(shí)，鋼制的增強(qiáng)桿以及增強(qiáng)體可對(duì)混凝土建筑物提供合適的加固。然而，鋼制的增強(qiáng)件在工作環(huán)境特別惡劣時(shí)，特別在潮濕或有化學(xué)侵蝕 的環(huán)境中容易發(fā)生腐蝕。鋼制增強(qiáng)件被腐蝕后會(huì)導(dǎo)致粘接力的降低和/或鋼和 混凝土之間的基床的退化，這樣最終導(dǎo)致增強(qiáng)件的破裂以及混凝土的脫落。 上述情形不僅會(huì)建筑物的外觀(guān)的不美觀(guān)，而且首先導(dǎo)致原鋼制增強(qiáng)件的腐 蝕，還從而使得結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，并最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌，從而造成重大危 險(xiǎn)。由于此腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)件的破壞，使得為了避免任何后續(xù)的危險(xiǎn)而進(jìn)行 的維修和維護(hù)的成本支出成為必要。具有防腐蝕或抗腐蝕增強(qiáng)壓桿，例如電鍍的、或涂覆環(huán)氧樹(shù)脂的、或不 銹鋼制成的增強(qiáng)壓桿或增強(qiáng)體的增強(qiáng)件作為解決抗腐蝕問(wèn)題的方式是已知 的。然而，此類(lèi)增強(qiáng)桿僅可用于有限的、特定的環(huán)境條件之中，例如存在高 濃度氯的環(huán)境中。此外，此類(lèi)增強(qiáng)桿會(huì)產(chǎn)生非常高的費(fèi)用，同樣不利于其廣泛應(yīng)用。此外，它們對(duì)環(huán)境也會(huì)造成有害的影響。由于前述防腐蝕增強(qiáng)體非常昂貴，因此對(duì)于普通的鋼制增強(qiáng)件而言，推薦使用的混凝土的厚度為75mm和 120mm，以完全覆蓋鋼制增強(qiáng)壓桿，并以此方式盡力防止鋼制增強(qiáng)壓桿被腐 蝕。由于需要消耗大量的混凝土，不可更新的自然資源受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。此 外，由于水泥產(chǎn)量的增加，使得散出大量的、不需要的C02。為此原因，纖維增強(qiáng)塑料制成的增強(qiáng)體，國(guó)際上也稱(chēng)為"FRP鋼筋" ("FRP"是"纖維增強(qiáng)塑料"的簡(jiǎn)寫(xiě))被提議作為可腐蝕的鋼制增強(qiáng)件的 替代品。該FRP增強(qiáng)體能抗腐蝕且相對(duì)便宜，從而可永久地、有效地、以低 成本解決前述由于腐蝕導(dǎo)致的問(wèn)題。纖維增強(qiáng)塑料是復(fù)合纖維材料，其中的塑料結(jié)合有由不同材料制成的纖 維，以獲得協(xié)同作用的效果以及沿所需方向改善的性能，特別是獲得機(jī)械上 改進(jìn)的性能。所使用的纖維可以是玻璃纖維，所述玻璃纖維例如優(yōu)選地，嵌 入到沿桿輪廓的縱向具有"單向"纖維定向的塑料中。多個(gè)纖維彼此平行排 列，并且所述纖維的直徑在10lam到30)Lim之間，并且例如由塑料樹(shù)脂的基 體圍繞。纖維對(duì)于復(fù)合材料賦予沿縱向的高強(qiáng)度，且樹(shù)脂基體用于將所述纖 維固定到合適的位置，同時(shí)用來(lái)保護(hù)所述纖維，使之免于損壞。除了單個(gè)的增強(qiáng)桿之外，特別地，對(duì)于最初指定的、且由纖維增強(qiáng)塑料 制成的增強(qiáng)體也是已知的。用于將單個(gè)的塑料桿彼此連接的連接工具通常是 線(xiàn)，特別地，通常為扎線(xiàn)，然而，所述扎線(xiàn)已被證明容易產(chǎn)生腐蝕，從而可 導(dǎo)致前述的問(wèn)題。此外，這些線(xiàn)的連接僅為運(yùn)輸和組裝過(guò)程中臨時(shí)的固定形 式，在混凝土硬化之后，這些線(xiàn)對(duì)于混凝土本體的拉力和剪切力的增加并無(wú) 益處。這種包括由線(xiàn)連接的增強(qiáng)桿的增強(qiáng)體是已知的，例如示于文獻(xiàn) WO01/26974A2中。在電氣安裝領(lǐng)域所熟知的、由塑料制成的電纜扎匝也可用于連接單個(gè)的 桿。然而通過(guò)這種方式，通過(guò)線(xiàn)的使用僅可獲得非常有限的強(qiáng)度，并且單個(gè) 的增強(qiáng)桿仍然容易發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。同樣地，這些連接工具僅會(huì)產(chǎn)生如下的增 強(qiáng)體，即所述增強(qiáng)體不會(huì)有效地增加混凝土本體的負(fù)載承受能力。還已知的是可使得由纖維增強(qiáng)塑料制成的單個(gè)增強(qiáng)桿相互作用，但是， 這樣會(huì)使得生產(chǎn)非常的復(fù)雜，并從而導(dǎo)致成本的增加。在相互作用的情況下，必然會(huì)使得至少是單個(gè)的增強(qiáng)桿發(fā)生變形，這樣，在增強(qiáng)桿完全硬化的情況 下，這種類(lèi)型的連接便不能夠使用了?？捎米髟鰪?qiáng)體的最初指定的平面網(wǎng)格纖維也是已知的，其示于文獻(xiàn)EP 0387 968 Al以及相關(guān)的德國(guó)文獻(xiàn)DE 690 02 071 T2中，其中，連接工具包 括經(jīng)紗，將經(jīng)紗用作連接纖維以織成塑料基體。采用這種紗羅織法纖維形式 的連接纖維具有非常小的織物彎曲系數(shù)，該系數(shù)最大為0.03，從而僅能以非 常小的程度彎曲，從而所述的連接纖維僅能沿近似平行于增強(qiáng)桿的直線(xiàn)方向 延伸，并且僅從高度受限的圓周部上方的一側(cè)在連接點(diǎn)接觸橫向延伸的加強(qiáng) 桿。這種交織或相互作用的類(lèi)型僅會(huì)產(chǎn)生如下的增強(qiáng)體，即，該增強(qiáng)體僅具 有相對(duì)較低的強(qiáng)度，并且不能夠?qū)炷两ㄖ峁├硐氲闹?。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的是提供一種最初指定種類(lèi)的、且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的增強(qiáng)體， 其中，單個(gè)增強(qiáng)桿以簡(jiǎn)單有效的方式連接到一起，從而可獲得高的強(qiáng)度，同 時(shí)可降低生產(chǎn)成本。通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求l的增強(qiáng)體可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。從從屬權(quán)利要求中 也可獲得本發(fā)明的有利的構(gòu)造和改善。本發(fā)明技術(shù)方案的重要方面在于，嵌入到塑料基體內(nèi)的連接纖維在連接 點(diǎn)處繞增強(qiáng)桿纏繞多圈。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以非常簡(jiǎn)單的方式獲得高的強(qiáng)度，特別是使 得各個(gè)增強(qiáng)桿能夠以不移位地、且穩(wěn)定定位地彼此連接的方式獲得高的強(qiáng) 度，這使得生產(chǎn)過(guò)程更加便捷，從而使得生產(chǎn)成本降低。通過(guò)多圈纏繞以及 隨后的硬化，增強(qiáng)桿可在連接點(diǎn)處以特別高強(qiáng)度的方式彼此連接，從而獲得 高強(qiáng)度的增強(qiáng)體，并可使得設(shè)置有該增強(qiáng)體的混凝土結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性最優(yōu) 地增加。在各個(gè)連接點(diǎn)處，可獲得特別高的連接力。為此目的，不再需要各個(gè)增強(qiáng)桿的復(fù)雜的相互結(jié)合或相互纏繞，從而增 強(qiáng)桿不再需要進(jìn)行變形，且最后完全硬化的增強(qiáng)桿可相對(duì)簡(jiǎn)單地且快速地彼 此連接。通過(guò)將連接纖維嵌入到塑料基體中，與使用電纜扎匝或線(xiàn)的情況相比， 增強(qiáng)桿彼此可以更加牢固地彼此連接。根據(jù)本發(fā)明所使用的連接工具由纖維增強(qiáng)塑料形成，所述纖維增強(qiáng)塑料可以具有任何種類(lèi)、任何長(zhǎng)度、任何直徑 以及任何排布的連接纖維。在此使用不會(huì)腐蝕的連接工具，因此能夠可靠地避免由于腐蝕導(dǎo)致的混 凝土脫落，以及裂縫、混凝土建筑物的損壞及坍塌，同時(shí)能夠使得增強(qiáng)體總 體的重量很輕。這樣使得能夠大量節(jié)省維護(hù)和修理的工作。由于可以在設(shè)置 有根據(jù)本發(fā)明的增強(qiáng)件的結(jié)構(gòu)上施加更薄且顯著更少量的混凝土，因此可以 減輕自然資源的壓力。當(dāng)連接纖維以不同的方向和/或以不同的定向在各個(gè)連接點(diǎn)周?chē)p繞時(shí)，本發(fā)明的增強(qiáng)體可獲得特別有利的優(yōu)點(diǎn)。連接纖維優(yōu)選地沿向左45°和向右 45。的角度在交叉連接點(diǎn)處在交叉的周?chē)p繞。這樣可獲得特別穩(wěn)定的連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)連接纖維分別在位于一個(gè)增強(qiáng)桿或 兩個(gè)增強(qiáng)桿的一點(diǎn)或兩點(diǎn)處的連接點(diǎn)相交。通過(guò)這種類(lèi)型的纏繞，可進(jìn)一步 增加連接強(qiáng)度。然而，同樣可以如下的方式在連接點(diǎn)處將纖維纏繞到增強(qiáng)桿 上，g卩，以U形且沒(méi)有交叉地在兩個(gè)增強(qiáng)桿上纏繞纖維。此外，當(dāng)連接纖維以如下的方式纏繞到所述增強(qiáng)桿時(shí)將特別有利，艮口， 當(dāng)拉應(yīng)力或壓應(yīng)力沿第二增強(qiáng)桿的長(zhǎng)度方向垂直于第一增強(qiáng)桿的縱軸作用 時(shí)，在單個(gè)連接點(diǎn)處獲得滿(mǎn)足該式S〉0.3XAsXRB的連接力S，其中As表 示所述第二增強(qiáng)桿的橫截面積，以及RB表示所述第二增強(qiáng)桿的可允許的工 作應(yīng)力。以這種方式，特別地，當(dāng)連接件浸漬有作為連接纖維的紡織玻璃纖 維以及作為基體樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)，在單個(gè)連接點(diǎn)可獲得高達(dá)5000N的連接 力，此時(shí)的增強(qiáng)桿的直徑為6mm。因此，這種增強(qiáng)桿之間高強(qiáng)度且高度緊湊 的連接可達(dá)到鋼制的增強(qiáng)體焊接在一起所能達(dá)到的要求。當(dāng)所述連接纖維包括玻璃纖維和/或芳香族聚醯胺纖維(aramide fiber) 和/或碳化纖維時(shí)，本發(fā)明的增強(qiáng)體將特別有利。然而，也可使用其它的纖維， 例如碳化硅纖維或硼纖維。優(yōu)選地，連接纖維僅包括一種和同一種類(lèi)型的纖 維。當(dāng)位于多個(gè)所述連接點(diǎn)處的塑料基體中的連接纖維和/或塑料由與所述 增強(qiáng)桿中的纖維和/或塑料相同的材料組成時(shí)，本發(fā)明也將是有利的。通過(guò)這 種方法，所涉及的發(fā)明成本保持較低。為了使得增強(qiáng)體能夠理想地保持于周?chē)牟牧现?，?dāng)增強(qiáng)桿的外部輪廓，或優(yōu)選地為螺紋的形式時(shí)，本發(fā)明將是有利 的。然而，也可設(shè)置非均勻的外形，例如，可借助于以外覆層形式的、嵌入 到樹(shù)脂中的砂粒而使表面粗糙化，以增加連接力并改善嵌入。優(yōu)選地，增強(qiáng)桿彼此至少近似垂直地排布。以這種方式，可以特別簡(jiǎn)單 的方式連接該連接工具。然而，也可以其它任意的定向和/或不同的角度來(lái)排 布增強(qiáng)桿。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，增強(qiáng)桿以至少近似二維的方式排 布為墊的形式。各個(gè)增強(qiáng)桿可優(yōu)選地位于兩個(gè)上下設(shè)置的平面內(nèi)，且以這種 方式特別地形成直角網(wǎng)格。本發(fā)明的增強(qiáng)體可特別地形成為具有所需尺寸的 增強(qiáng)墊，從而可應(yīng)用于平面建筑構(gòu)件，例如可應(yīng)用于天花板或墻壁。在這種 情況下，本發(fā)明將是特別有利的，即，所有的增強(qiáng)桿均沿直線(xiàn)延伸，其中第 一組增強(qiáng)桿在第一平面內(nèi)延伸，并且其中第二組增強(qiáng)桿在平行于該第一平面 延伸的第二平面內(nèi)延伸。在這種情況下，各個(gè)增強(qiáng)桿不再需要進(jìn)行變形，從 而最后完全硬化的增強(qiáng)桿可以特別簡(jiǎn)單和快速的方式彼此連接，且可獲得所 需要的高強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的可選擇實(shí)施例，增強(qiáng)桿可形成三維增強(qiáng)體，特別地形成增 強(qiáng)籠、增強(qiáng)樁或具有三個(gè)或四個(gè)肋的網(wǎng)格。還可在增強(qiáng)桿上以呈一定角度設(shè) 置另外的增強(qiáng)桿，且優(yōu)選地以直角排布。特別地，通過(guò)使得至少單個(gè)增強(qiáng)桿的部分或全部進(jìn)行彎曲，可使得本發(fā) 明的增強(qiáng)體具有多種用途。所述彎曲可表現(xiàn)為非常小，或具有小的彎曲半徑， 從而使得增強(qiáng)桿以如下的方式彎曲，即，其部分地彎曲成一定的角度。為此，優(yōu)選地，多個(gè)增強(qiáng)桿表現(xiàn)為完全彎曲成圓形，且在內(nèi)側(cè)和/或外側(cè) 連接到多個(gè)優(yōu)選以直角排布地、且至少近似沿直線(xiàn)延伸的增強(qiáng)桿上，從而形 成管狀增強(qiáng)體，該管狀增強(qiáng)體例如可用作樁增強(qiáng)體。然而，類(lèi)似地，也可采 用如下的增強(qiáng)體，即，在內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)增強(qiáng)體延伸為曲面形，從而可獲得具 有彎曲輪廓的管狀增強(qiáng)體，例如彎曲網(wǎng)格形式的增強(qiáng)體。作為替代，多個(gè)增強(qiáng)桿至少部分彎成一定角度且表現(xiàn)為矩形，特別地表 現(xiàn)為方形，并且在其內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)連接到多個(gè)優(yōu)選以直角排布的、且至少近 似沿直線(xiàn)延伸的增強(qiáng)桿上，從而形成立方體形狀的增強(qiáng)體。然而，也可采用 如下的增強(qiáng)體，即，在內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)增強(qiáng)體延伸為曲面形，從而獲得具有通常彎曲輪廓的增強(qiáng)體，特別地獲得彎曲網(wǎng)格形式的增強(qiáng)體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，增強(qiáng)體在工廠(chǎng)以如下的方式制造，艮P， 塑料基體完全硬化的同時(shí)，所述連接纖維嵌入到該塑料基體內(nèi)。本發(fā)明的增 強(qiáng)體在建筑物的現(xiàn)場(chǎng)處于完全剛性的狀態(tài)，在此處，所述增強(qiáng)體整合到結(jié)構(gòu) 中或混凝土中。增強(qiáng)桿之間的連接優(yōu)選通過(guò)使用堆積型裝置以機(jī)械的方式進(jìn) 行，所述裝置優(yōu)選地大量設(shè)置在共用生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，且可同時(shí)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的較 大數(shù)量的、優(yōu)選地增強(qiáng)體的所有連接線(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的可替代的實(shí)施例，增強(qiáng)體可表現(xiàn)為預(yù)浸件，內(nèi)嵌入有所述 連接纖維的塑料基體以特定程度預(yù)硬化，從而在所述連接點(diǎn)處形成特定程度 的靈活性，其中所述塑料基體可通過(guò)使用加熱的方式一段時(shí)間后完全硬化。 預(yù)浸件本身的使用是已知的。上述實(shí)施形式的顯著優(yōu)點(diǎn)在于，可以特別靈活 的方式使用增強(qiáng)體，并且可在建筑物的現(xiàn)場(chǎng)形成當(dāng)時(shí)所需的曲形，并通過(guò)簡(jiǎn) 單的加熱而最后固定。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征可從下面的描述以及附圖所示出的實(shí)施例中 獲得，圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一增強(qiáng)體的平面圖； 圖2示出了沿圖1中的A-A線(xiàn)的放大剖視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二增強(qiáng)體的變型的平面圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第三增強(qiáng)體的三維立體圖；以及 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第四增強(qiáng)體的三維立體圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2中示出的增強(qiáng)體1包括四個(gè)單獨(dú)的增強(qiáng)桿2a和2b，各個(gè)增 強(qiáng)桿以直線(xiàn)延伸，并且以雙重相交的形式彼此以直角相交而排布。兩個(gè)增強(qiáng) 桿2a在第一平面3a內(nèi)彼此平行設(shè)置，并且兩外兩個(gè)增強(qiáng)桿2b也同樣地，在 第二平面3b內(nèi)在增強(qiáng)桿2a上彼此平行設(shè)置。當(dāng)然地，類(lèi)似于圖3中所示的 情形，增強(qiáng)體1也可包括更多數(shù)量的增強(qiáng)桿2a和2b，因此圖1僅示出了整 個(gè)增強(qiáng)體1的一部分。作為所謂的FRP鋼筋的增強(qiáng)桿2a和2b均由纖維增強(qiáng)塑料組成，其中玻 璃纖維以大約60%到85%的比例嵌入到聚酯樹(shù)脂的基體中。然而，芳香族 聚醯胺纖維或碳化纖維可等同地嵌入到環(huán)氧樹(shù)脂或乙烯基樹(shù)脂的基體中。具 有近似圓形截面的增強(qiáng)桿2a和2b的長(zhǎng)度相同，且直徑也相同，所述直徑優(yōu) 選為5mm-25mm，但是所述直徑也可更大。為了在周?chē)幕炷林蝎@得特別 高的粘接力，增強(qiáng)桿2a和2b的表面輕微地形成有螺紋結(jié)構(gòu)的輪廓。然而， 根據(jù)所要生產(chǎn)的增強(qiáng)體的特殊應(yīng)用，所述增強(qiáng)桿2a和2b也可具有不同的直 徑和/或具有不同的長(zhǎng)度和形狀。四個(gè)增強(qiáng)桿2a和2b通過(guò)連接工具5在四個(gè)連接點(diǎn)4處彼此成對(duì)地連接。 根據(jù)本發(fā)明，各個(gè)連接工具5均包括連接纖維6，所述連接纖維嵌入到塑料 基體7中，并在增強(qiáng)桿2a和2b的周?chē)p繞多圈。之前，樹(shù)脂7即以如下的 方式施加到纖維材料6中，即纖維6在"濕"的狀態(tài)下進(jìn)行纏繞和施加樹(shù)脂。 在由纖維增強(qiáng)塑料組成的連接工具5中，通過(guò)聚酯樹(shù)脂的基體7包圍玻璃纖 維6。特別地，連接工具5在樹(shù)脂7的變硬完成之后會(huì)產(chǎn)生材料配合(fit)。此處，連接纖維6沿與增強(qiáng)桿2b的縱向成+45°和_45°角對(duì)角的方式纏 繞在增強(qiáng)桿2b上。在增強(qiáng)桿2a處，連接纖維6以如下的方式被引導(dǎo)，艮口， 在增強(qiáng)桿2a的前方和后方交叉(相對(duì)于圖2中示出的平面)。通過(guò)這種在 連接點(diǎn)4的周?chē)圆煌姆较蚨嗳p繞連接纖維6的方式，在樹(shù)脂基體7變 硬之后可獲得增強(qiáng)桿2a和2b的特別牢固的連接，從而使得增強(qiáng)體1的穩(wěn)定 性較高。圖3中示出了增強(qiáng)體10，并且類(lèi)似地，該增強(qiáng)體10具有近似二維結(jié)構(gòu) 的十八個(gè)增強(qiáng)桿2a和2b，所述增強(qiáng)桿2a和2b相對(duì)于彼此以直角相交的方 式排布，且彼此連接，從而形成具有網(wǎng)格形狀的增強(qiáng)墊，且共有八十一個(gè)連 接點(diǎn)4。同樣在這種情況下，增強(qiáng)桿2a位于第一平面3a內(nèi)，在第一平面3a 上，增強(qiáng)桿2b位于第二平面3b內(nèi)。如先前示出的實(shí)施例所述，本發(fā)明的連接工具5均包括連接纖維6，所 述連接纖維6嵌入到塑料基體7中，并在增強(qiáng)桿2a和2b上纏繞多圈。以這 種方式，在各個(gè)增強(qiáng)桿2a， 2b上獲得高強(qiáng)度連接，這樣可獲得穩(wěn)定且質(zhì)輕 的增強(qiáng)體1，該增強(qiáng)體不易腐蝕，并且可有利地應(yīng)用于混凝土天花板或混凝 土墻壁。特別地，該增強(qiáng)體1可用于橋梁或建筑物或隧道結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)混凝土或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)材料。圖4和圖5示出了增強(qiáng)體11和12，所述增強(qiáng)體分別具有管狀(圖4) 和立方體狀(圖5)的三維形狀。圖4所示的增強(qiáng)體11包括兩個(gè)彎成圓形的 增強(qiáng)桿2a，所述兩個(gè)增強(qiáng)桿通過(guò)六個(gè)增強(qiáng)桿2b而彼此連接，所述六個(gè)增強(qiáng) 桿2b彼此平行延伸，且均以本發(fā)明的方式以直角固定到圓形增強(qiáng)桿2a的內(nèi) 圓周。與之相對(duì)地，圖5中示出的增強(qiáng)體12包括兩個(gè)近似方形的增強(qiáng)桿2a， 所述兩個(gè)近似方形的增強(qiáng)桿通過(guò)四個(gè)增強(qiáng)桿2b連接，所述四個(gè)增強(qiáng)桿2b彼 此平行且以類(lèi)似于本發(fā)明的方式以直角固定到方形增強(qiáng)桿2a的四個(gè)角的內(nèi)在這兩個(gè)增強(qiáng)體11和12的情況下，同樣地，各連接工具5均包括連接 纖維6，所述連接纖維6嵌入到塑料基體7中并在各個(gè)連接點(diǎn)4圍繞增強(qiáng)桿 2a和2b纏繞多圈。這樣可獲得高穩(wěn)定的增強(qiáng)體11和12，且該增強(qiáng)體不易 被腐蝕，從而可被有利地用作高大建筑的增強(qiáng)體。當(dāng)然地，本發(fā)明并不局限于在此所呈現(xiàn)出的實(shí)施例。例如，增強(qiáng)體1， 10， 11和12的數(shù)量和/或形狀和/或尺寸和/或增強(qiáng)桿的定向可不同。也可使 用其它材料制成的纖維和/或塑料。類(lèi)似地，連接纖維6也可以不同的方式排 布。此外，不同種類(lèi)的增強(qiáng)桿，特別地，不同尺寸和/或形狀的增強(qiáng)桿可連接 到一起以形成增強(qiáng)體。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)體(1)，能用于建筑物，特別是混凝土建造的建筑物，所述增強(qiáng)體包括多個(gè)增強(qiáng)桿(2a，2b)，所述增強(qiáng)桿在多個(gè)連接點(diǎn)(4)處通過(guò)多個(gè)連接工具(5)而連接到一起，且所述增強(qiáng)桿由纖維增強(qiáng)塑料制成，所述連接工具(5)包括多條連接纖維(6)，所述連接纖維嵌入到塑料基體(7)內(nèi)，其特征在于，所述連接纖維(6)在所述連接點(diǎn)(4)處繞所述增強(qiáng)桿(2a，2b)纏繞多圈。
2. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述連接纖維(6)在所 述連接點(diǎn)(4)周?chē)圆煌姆较蚶p繞。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)體，其特征在于，位于增強(qiáng)桿(2a， 2b) 處或位于兩個(gè)增強(qiáng)桿(2a， 2b)處的所述連接纖維(6)的每一條至少相交 于一點(diǎn)。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述連 接纖維(6)以如下的方式繞所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)纏繞，g卩，當(dāng)拉應(yīng)力或 壓應(yīng)力沿第二增強(qiáng)桿(2b， 2a)的長(zhǎng)度方向垂直于第一增強(qiáng)桿(2a， 2b)的 縱軸作用時(shí)，在單個(gè)連接點(diǎn)(4)處獲得滿(mǎn)足下式的連接力S: S > 0.3XAs XRB，其中As表示所述第二增強(qiáng)桿(2b， 2a)的橫截面積，以及Rb表示所 述第二增強(qiáng)桿(2b， 2a)的可允許的工作應(yīng)力。
5. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述連接纖維(6) 包括玻璃纖維和/或芳香族聚醯胺纖維和/或碳化纖維。
6. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，位于多個(gè)連接點(diǎn)(4) 處的塑料基體(7)中的連接纖維(6)和/或塑料由與所述增強(qiáng)桿(2a， 2b) 中的纖維和/或塑料相同的材料組成。
7. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)的外部輪廓特別地表現(xiàn)為螺紋外形，或優(yōu)選地呈螺紋的形式。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)彼此至少近似垂直地布置。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)以至少近似二維方式排布為墊(1， 10)的形式。
10. 如權(quán)利要求9所述的增強(qiáng)體，其特征在于，全部所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)沿直線(xiàn)延伸，其中第一組增強(qiáng)桿(2a)在第一平面(3a)內(nèi)延伸，并且 其中第二組增強(qiáng)桿(2b)在平行于該第一平面(3a)延伸的第二平面(3b) 內(nèi)延伸。
11. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述增強(qiáng)桿(2a， 2b)形成三維增強(qiáng)體(11， 12)，特別地形成增強(qiáng)樁(11)或增強(qiáng)籠(12)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的增強(qiáng)體，其特征在于，至少單個(gè)增強(qiáng)桿(2a， 2b)的部分或全部進(jìn)行彎曲。
13. 如權(quán)利要求12所述的增強(qiáng)體，其特征在于，多個(gè)增強(qiáng)桿(2a)表現(xiàn) 為圓形，且在內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)連接到多個(gè)至少近似沿直線(xiàn)延伸的增強(qiáng)桿(2b) 上，從而形成管狀增強(qiáng)體(11)。
14. 如權(quán)利要求12所述的增強(qiáng)體，其特征在于，多個(gè)增強(qiáng)桿(2a)至少 部分彎成一定角度且呈現(xiàn)方形，并且在其內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)連接到多個(gè)至少近似 沿直線(xiàn)延伸的增強(qiáng)桿(2b)上，從而形成立方體形狀的增強(qiáng)體(12)。
15. 如前述任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述塑料基體(7) 完全變硬，同時(shí)所述連接纖維(6)嵌入到該塑料基體內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求1-14中任一權(quán)利要求所述的增強(qiáng)體，其特征在于，所述 增強(qiáng)體表現(xiàn)為預(yù)浸件，所述塑料基體(7)內(nèi)嵌入有所述連接纖維(6)，所 述連接纖維以特定程度預(yù)硬化，從而在所述連接點(diǎn)(4)處形成特定程度的 流動(dòng)性，其中所述塑料基體(7)可通過(guò)加熱而完全硬化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)體(1)，該增強(qiáng)體可用于建筑物，特別地可用于混凝土制成的建筑物，該增強(qiáng)體包括多個(gè)增強(qiáng)桿(2a，2b)，所述增強(qiáng)桿在連接點(diǎn)(4)處通過(guò)連接工具(5)而連接到一起，且所述增強(qiáng)桿由纖維增強(qiáng)塑料制成。所述連接工具(5)包括連接纖維(6)，所述連接纖維嵌入到塑料基體(7)，且在連接點(diǎn)(4)處繞增強(qiáng)桿(2a，2b)纏繞多圈。
文檔編號(hào)E04C5/06GK101263270SQ200680033098
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月10日
發(fā)明者塚本賢一 申請(qǐng)人:貝爾泰克工業(yè)技術(shù)有限公司