Типы анкерных болтов по бетону: клиновые, гильзовые, клеевые и монолитные.

В пятницу звонит изготовитель: 12-метровая стальная колонна приземляется на опорную плиту, в которой уже просверлено 3/4-10 отверстий, фундамент залит и застыл в течение трех недель, а схема анкеровки на чертеже все еще читается как «монолитная». В болте ничего не меняется. Все, что касается якорной семьи, должно быть таковым.

Это нормальная форма проблемы. Большинство сбоев привязки связаны с ошибками спецификации, а не сбоями нагрузки. Клиновой анкер диаметром 3/4 дюйма, установленный в отверстие, просверленное на один миллиметр больше, теряет измеримую долю своей способности натяжения до того, как будет поднят динамометрический ключ, а бетонный винт, завинчиваемый изношенным сверлом SDS, нарезает резьбу, которая никогда полностью не входит в контакт с подложкой. Выбор типа бетонных анкерных болтов на самом деле означает выбор допусков, которые должна соблюдать ваша бригада, режима проверки, по которому вы будете проводить измерения, и стоимости за установленный анкер, а не стоимости за штуку.

Как на самом деле работают основные типы анкерных болтов для бетона

Семейства различаются по одному фундаментальному вопросу: как анкер передает нагрузку в бетон — посредством подшипника, трения, механического ключа или химической связи? Все остальные свойства, от допуска отверстия до возможности удаления и повторного использования якоря, вытекают из этого ответа.

Литые работы обычно сводятся к изогнутому стержню, а не к крепежу из каталога: 3/4-10 или M20, горячеоцинкованному, заказываемому в соответствии с ASTM F1554, класс 36 для общих оснований колонн, и класс 55, где конструкция требует большего. Геометрия изгиба имеет такое же значение, как и уклон, поскольку крюк должен развивать стержень, не разрушая бетон вокруг него.

ASTM F1554 Анкерный болт из углеродистой стали, оцинкованный горячим способом Монолитный фундаментный крепеж с открытым резьбовым концом, подходит для структурного и строительного крепления там, где важны крепление изогнутого стержня и оцинкованная защита от коррозии. Посмотреть продукт →

Сравнение типов: допуск отверстия, емкость, удаление и стоимость

Приведенное ниже сравнение выстраивает шесть семейств по переменным, которые фактически определяют решение на месте: что должна выдерживать просверленная скважина, какое напряжение развивает анкер, может ли он выйти снова, разрешено ли это в растрескавшемся бетоне и сколько стоит его установка.

Две колонки заслуживают внимания. Допуск отверстия приводит к переработке: клиновой анкер в отверстии слишком большого размера невозможно спасти с помощью дополнительного крутящего момента, а практическое решение на месте состоит в увеличении диаметра или переходе на химический анкер. Квалификация треснутого бетона - это скорее бинарные ворота, чем предпочтение: если инженер пометил основной материал как растрескавшийся, вообще можно использовать только одобренные расширяющиеся и клеевые анкеры.

Скрытые метрики: что на самом деле дает вам дополнительное внедрение

Глубина заделки является самым мощным рычагом при выборе якоря и тем фактором, который чаще всего учитывается при расчете стоимости. В приведенной ниже таблице показан ориентировочный индекс несущей способности клинового анкера диаметром 12 мм с регулируемым крутящим моментом в бетоне без трещин с давлением 30 МПа по мере увеличения эффективности заделки.

Зависимость не линейна, и в этом вся суть. Переход с 60 мм на 100 мм эффективной заделки увеличивает производительность примерно на 60 процентов, а время бурения увеличивается на несколько секунд. Уменьшение глубины заделки со 100 мм до 60 мм для экономии более длинного сверла приводит к смещению режима разрушения от разрыва пластичной стали к внезапному выдергиванию бетонного конуса, что и является разницей между запиской о проверке и отчетом об инциденте.

По-настоящему скрытые числа — это расстояние до края и расстояние. Анкер, расположенный на расстоянии 100 мм от свободного края, может обеспечить только половину каталожной мощности, а два анкера, расположенные ближе друг к другу, чем в три раза больше глубины заделки, взаимодействуют друг с другом и могут потерять от 30 до 50 процентов каждый. Эти две цифры редко появляются в спецификации анкеров, и они объясняют, почему испытание на контрольную нагрузку иногда не проходит для анкера, который был установлен точно в соответствии с техническими данными.

Где заканчивается каждый тип: применение по секторам

Потребление бетонных анкеров распределено неравномерно. Разделение ниже отражает расположение тома и, что более полезно, какие сектора допускают те или иные методы установки.

Работы по модернизации и установке стеллажей — это то, на чем семьи после установки зарабатывают свою долю, потому что бетон уже существует, и никто не собирается его разбивать, чтобы вставить стержень. Инфраструктура остается на месте в верхней части, потому что ошибка размещения опоры моста в 2 мм не может быть исправлена ​​картриджем с клеем.

От сверла до динамометрического ключа: последовательность, определяющая результат

Последовательность имеет большее значение, чем бренд. Тот же анкер, установленный с неправильным сверлом или в отверстие, которое никогда не чистилось, ведет себя как другой и более слабый продукт. Приведенный ниже порядок действий — это то, что инспектор восстановит, если что-то пойдет не так.

1. Подтвердите основной материал, состояние его трещин и прочность на сжатие по чертежам, а не по ударам молотка.
2. Выберите семейство анкеров в соответствии с одобрением регулирующих органов и вариантом нагрузки, затем зафиксируйте диаметр отверстия, минимальное краевое и межосевое расстояние.
3. Найдите арматуру, затем просверлите до заданного диаметра с помощью сверла указанного типа, используя режим удара только для ударных сверл.
4. Очистите отверстие: щеткой и продувкой для механических анкеров и двойной щеткой и обдувкой для клеевых анкеров, сохраняя отверстие сухим.
5. Установите по типу — забейте клин, затем затяните; затянуть рукав; установите заподлицо с помощью установочного инструмента; заверните бетоношуруп с заданным крутящим моментом; введите клей со дна отверстия и вставьте стержень, медленно вращая.
6. Примените указанный крутящий момент с помощью калиброванного ключа и запишите значение, расположение анкера и данные установщика.
7. Проведите осмотр перед установкой опалубки или услуг, поскольку анкеры, установленные после установки, гораздо легче заменить на этом этапе, чем после ввода в эксплуатацию.

На третий и четвертый этапы приходится большинство сбоев сайта. Отверстие, просверленное изношенным сверлом, имеет коническую форму, поэтому расширительный зажим контактирует только с верхней частью отверстия; отверстие, продутое грязным компрессором, выталкивает масляный туман в то же отверстие, к которому должен приклеиться клей. Обе ошибки незаметны после установки и обе проявляются при контрольной нагрузке.

Одна деталь, которую упускают из виду при литье на месте, заключается в том, что стержень составляет только половину сборки. Тяжелые шестигранные гайки, соответствующие марке стержня, на самом деле создают предварительную нагрузку, а гайка с неправильной пробной нагрузкой превращает правильно указанный стержень F1554 в неноминальное соединение.

ASTM A194 B7 Черные тяжелые шестигранные гайки Высокопрочные тяжелые шестигранные гайки, соответствующие болтам A193 B7, для высокотемпературных фланцевых соединений, помогают поддерживать предварительную нагрузку в трубопроводах под давлением и в нефтехимической промышленности. Посмотреть продукт →

Окупаемость инвестиций: стоимость за установленный анкер, а не стоимость за штуку

Цена за единицу и стоимость установки — это разные числа, и только одно из них входит в бюджет. Трудозатраты, время бурения, проверка и вероятность доработки — все это повышает рейтинг.

Разрыв между семьями – это в основном труд и риск. Исправление бракованного анкера во много раз превышает его стоимость за единицу, поскольку исправление обычно означает сверление отверстия большего размера, резку и повторную сварку опорной пластины или перемещение кронштейна. На оборудовании с высокой вибрацией более дешевый распорный анкер, требующий повторной проверки момента затяжки каждые шесть месяцев, редко остается дешевым надолго.

При модернизации также используются нестандартные детали — более длинные стержни, особая геометрия головки, одноразовые покрытия — что обычно выполняется через Программа OEM/ODM а не заказ по каталогу, и этот разговор стоит начать до того, как будет просверлен первый анкер, а не после.

Если в конструкции используется стержень с непрерывной резьбой в качестве клеящегося анкерного стержня, который обычно используется для модернизированных дюбелей и анкеровки оборудования, стержень обычно заказывается по стандарту ASTM A193 B7 или A320 L7, а не как простой коммерческий болт, чтобы марка стали соответствовала остальной части сборки.

Резьбовой стержень 3/4 x 10 дюймов ASTM A193 B7 Резьбовой стержень из высокопрочного сплава для фланцев, анкеровки из конструкционной стали и тяжелой техники; предлагаются с отделкой цинком, черным оксидом или горячим цинкованием. Посмотреть продукт →

Техническое обслуживание, проверка и соблюдение требований

Что на самом деле требуют кодексы

В Северной Америке анкеры, установленные в бетоне после установки, подпадают под действие главы 17 ACI 318. В этой главе не важно, что написано на упаковке; он указывает на разрешительные документы.

• Отчет об оценке ICC-ES или Европейская техническая оценка, в которой указан точный диаметр, диапазон установки и прочность используемого бетона.
• Сейсмическая квалификация проверена на соответствие ACI 355.2 для механических анкеров и AC308 для клеевых анкеров, если проект относится к категории сейсмического проектирования.
• Специальная проверка во время установки, если того требует глава или местный орган власти, с записанными, а не предполагаемыми значениями крутящего момента.

Коррозия и сочетание материалов

Наружная и промывная среда определяет отделку задолго до того, как будет выбран тип анкера. Горячее цинкование и покрытия из цинковых чешуек ведут себя совершенно по-разному в течение двадцатилетнего расчетного срока службы, а соединение гаек из нержавеющей стали с оцинкованными стержнями во влажной среде приводит к гальванической атаке именно в той точке, где передается нагрузка. В этом руководстве собран практический обзор поведения покрытия. выбор обработки поверхности болта .

Крутящий момент, время отверждения и повторная проверка

• Клеевые анкеры должны полностью затвердеть при температуре основания, прежде чем будет приложена какая-либо нагрузка; холодная погода значительно расширяет это окно.
• После снятия расширительные анкеры нельзя использовать повторно — и отверстие, и зажим повреждены.
• На вибрирующих машинах запланируйте проверку крутящего момента через шесть месяцев и еще раз через двенадцать, а затем установите постоянный интервал.
• Осмотрите открытые головки, гайки и опорные пластины на предмет разрушения покрытия и пятен ржавчины, которые являются первым видимым признаком попадания воды в закладку.

Выберите семейство перед номером детали. Если бетон все еще открыт, изогнутый стержень F1554 — это самая дешевая емкость, которую вы можете купить, и единственное, что требуется, — это точность раскладки. Если заливка затвердела, определитесь между расширительными, винтовыми и клеевыми анкерами с учетом состояния бетона с трещинами, допуска на отверстия, которые ваша бригада действительно может выдержать, и стоимости неправильной установки одного анкера — затем покупайте стержень и подходящую гайку как одну сборку, а не как две отдельные позиции.