Расчет закрепления опор на прочной скале | Конструкции и расчет опор ЛЭП | Архивы

Страница 48 из 49

8-8. РАСЧЕТ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОПОР НА ПРОЧНОЙ СКАЛЕ
В тех случаях когда основанием является прочная скала, залегающая с поверхности или на сравнительно небольшой глубине, опоры могут быть закреплены с помощью анкерных болтов или анкерных устройств в виде болтов и рымов для крепления оттяжек, заделываемых непосредственно в скальном массиве. Один из типов такого закрепления дан на рис. 3-54.

Сжимающие силы, создаваемые опорами, передаются установленными на прочной скале опорными башмаками через цементную подливку непосредственно на скальный массив. Передаваемые на скалу поперечные силы вызывают срез, а вырывающие — растяжение анкерных болтов, заделанных в скальный массив. Расчет закреплений опор на скале при действии сживающих и поперечных сил трудностей не встречает, поэтому здесь рассматривается только расчет закреплений на действие вырывающих сил.
Анкерные болты опор линии электропередачи закрепляются в пробуренных в скале отверстиях — шпурах (см. рис. 3-54). Диаметр шпура отличается от диаметра болта на 1,5—2,0 см; пространство между болтом и стенкой шпура заполняется цементным раствором. Обычно анкерные болты имеют на концах продольный разрез, расширяемый вставленным в него клином (это достигается ударами по верхнему концу болта после помещения его вместе с клином в шпур), или обычную головку. Как показали полевые испытания, проведенные К. П. Крюковым в 1941 г. на линии электропередачи 220 кВ ГЭС № 11 в Ленинграде, различие концевых устройств на прочность заделки болта в шпуре практически не влияет и при расчете можно считать, что она обеспечивается только силами сцепления между болтом, бетоном и стенками скалы.

Рис. 8-41. Схема, принимаемая при расчете заделанного в скалу болта на вырывание

Ввиду тогo, что удельное сцепление между бетоном и болтом и бетоном и скалой практически одинаково, а периметр шпура больше периметра болта, далее при рассмотрении заделки болта в скале считается что бетон и скала монолитны. Следует отметить, что при испытаниях не было случаев выдергивания бетонного заполнителя из скалы.
На рис. 8-41 дана расчетная схема болта длиной l, вырываемого из скалы осевой силой N. Силы сцепления τу, приходящиеся на единицу площади боковой поверхности болта, распределены по длине болта неравномерно. Это подтверждается испытаниями заделок анкерных болтов опор линий электропередачи, а также экспериментальными данными, полученными при выдергивании осевыми силами арматуры из бетонного массива, которые показывают, что среднее удельное сцепление зависит от длины заделки и уменьшается с ее увеличением [50].

Вывод предлагаемых формул для расчета заделок анкерных болтов в скалу основан на следующих допущениях.

1. Силы сцепления между болтом и бетоном в произвольной точке пропорциональны перемещению сечения, соответствующего этой точке, равному удлинению концевого участка болта (т. е. конца болта до рассматриваемого сечения).
2. Жесткость скального массива принимается бесконечной.
3. Сужение сечения болта под действием растягивающих сил не учитывается.

Из первых двух допущений следует, что концевое сечение болта неподвижно, а значит, силы сцепления на конце болта равны нулю. Это соответствует условиям работы достаточно глубоко заделанных болтов. Для коротких болтов метод дает заниженные значения вырывающей силы, тем более заниженное, чем короче болт.
В соответствии с первым условием можно написать:

На рис. 8-41 приведена эпюра τ, соответствующая (8-121). В действительности, как показывают эксперименты, распределение сил сцепления по длине болта имеет вид, показанный на рис. 8-42, а.

Уменьшение сил сцепления для верхней части болта объясняется деформациями скалы и сужением сечения болта, которые не учтены при выводе соотношения (8-121).

Эпюра на рис. 8-42, а может быть заменена приближенной (рис. 8-42, б) с верхним треугольным участком. Эта эпюра имеет меньший коэффициент полноты, чем действительная, и, следовательно, расчет по полученным на ее основании формулам будет недооценивать действительную прочность.
Из условия равновесия следует, что

(8-123)

Длина заделки меньше 50 см не рекомендуется даже при незначительной величине вырывающей силы. Применение болтов длиной более 150 см вследствие уменьшения коэффициента В становится нецелесообразным.
Как видно из приведенного вывода, при надежной заделке болта цементным раствором концевые устройства не нужны, но при ухудшении ее механических свойств из-за случайных причин роль концевых устройств может оказаться главной, вследствие чего они рекомендуются как страхующие.

Проверка прочности заделки производится по формуле:
 

• Назад
• Вперед

Расчет фундаментных болтов по нормативам из общих указаний, подразделение по типам, применение

Расчет фундаментных болтов конструкторы проектных организаций выполняют для определения прочности изделий и точного выбора.

На них оказываются сила растяжения, в узлах соединения объекта с фундаментом.

При неточном расчете, неправильном совмещении всех воздействующих нагрузок, изгибающих моментов, действующих на технологическое устройство вертикальных продольных сил, возникнут проблемы с метизом на производственном участке.

Содержание:

• 1 Что рекомендуют нормативы
• 2 Виды продукции и требования к ним
• 3 Условия и рекомендации по установке

Что рекомендуют нормативы

Фундаментные болты

Расчет анкерных болтов на выдергивание предотвратит разрушение закрепленной строительной конструкции.

В общих указаниях строительных нормативов, над разработкой которых занимались ведущие специалисты, деятели науки и техники, представлены рекомендации о крепеже технологических объектов с применением фундаментных болтов.

Они оснащены специальными крепежными элементами, которые позволяют болту устойчиво находиться в материале из кирпича, камня, железобетона.

Шпилькой с резьбой на одном участке и фиксирующим устройством на другом крепится конструкция из различных составляющих.

Съёмные изделия производят стальные, высокопрочные, они способны выдерживать высокую нагрузку и разрывное усилие.

Для пользователей ИТР в проектных институтах, организаций выполняющих монтаж и строительство, заводов изготавливающих метизы, разработано пособие по применению креплений с помощью анкерных болтов в соответствии со СНиП утвержденного 2 сентября 2003 г.   Учитывают расчетную зимнюю температуру в зависимости от региона использования метизов по рекомендациям СНиП от 2 января 2001г. Применение креплений в агрессивных средах согласуют с требованиями в СНиПе от 3 апреля 2003 г.

Устанавливают метизы в фундамент в соответствии с условиями и их параметрами, по общим техническим разработкам и ГОСТом 24379.1-80. Конструктивные размеры представлены ГОСТом 24379.1-2012.

Виды продукции и требования к ним

Расчет анкерных болтов на срез позволяет специалистам сделать правильный выбор при фиксации особых объектов с жесткими требованиями на прочность. С их помощью осуществляется надежное соединение конструктивных элементов технических средств к фундаментам сооружений. От прочного сцепления создается надежное строение с длительным эксплуатационным сроком.

Анкерные болты

В период ремонтных работ болты используют:

• для реконструкции старого основания с присоединением пристройки
• фиксируют ростверк со сваей, устанавливают стационарную технику
• подвешивают тяжелое оборудование

Производство фундаментных метизов основано на выпуске следующих видов:

• Составного анкерного, их используют при креплении поворотных установок. Нижнюю шпильку, плиту и муфту размещают перед бетонной заливкой. Прикручивают верхний элемент, закрепляет сборку сварочный шов.
• Фундаментного изогнутого метиза. В его состав входят гайки, шпильки, шайбы. Он отличается от аналогов изогнутым концом. Производители представляют их под буквой Г и с отклоненными шпильками. Прямоугольное искривление применяют до формирования основания, «лебедь» устанавливают в готовый фундамент.
• Для полнотелых оснований под постройкой применяют крепеж с помощью анкерных болтов с плитами для несущих и металлических систем. Такой болт варьируется в длине с максимумом в пределах 4 м, и минимумом от 0.2 м. Подобные метизы использует как гражданское, так и промышленное строительство, их устройство происходит перед заливкой бетона. Нестандартный вид крепежного элемента способствует применению его в различных сферах хозяйственной деятельности в любых фундаментных материалах.
• Съемного, на его стержне с одного конца нарезана резьба. Другим наконечником, с помощью крепления он держит груз в бетонном растворе зафиксированный плитой. Его используют строители зданий разных предназначений в сооружениях из железобетона, кирпича, камня. Установка предусматривает размещение анкерной арматуры, закручивание происходит с окончанием монтажных работ.
• Анкерного прямого со стандартной шпилькой. Устанавливают в приготовленные заранее отверстия, применяют вместе с дополнительными клеящими веществами. Эти болты при диаметре 40мм и длине 160 см, стальные с высокой прочностью, выдерживают нагрузку прикрепленного технического средства, конструктивного элемента к неэластичному фундаменту.
• Конического — с конусным окончанием стержня, способным самостоятельно расклиниваться, его монтаж проводят с помощью цанги или заделывают цементным раствором. Это прочные и устойчивые крепления.

Объекты для использования фундамента не имеют границ, для этого производятся расчеты, определяется тип и требуемых размер. Параметр длины может заказать потребитель, если понадобится крепежные элементы для конкретного сооружения.

Условия и рекомендации по установке

Фундаментный метиз держится за счет:

• трений
• упоров
• клеящих средств

Трение создаёт нагрузка, которая действует на крепёж. Фундамент склеивается с болтом клеем или раствором от этого компенсируется сила воздействия, происходит её равномерное распределение.
Приобретение необходимых элементов выполняется после определения расчетом диаметров, длин и требуемого количества для надежного скрепления. Детали небольшие по длине понадобятся на участках, не подвергающихся ударам и вибрациям. Увеличение массы воздействия на место соединения требуют болты по диаметрам 6 см., а при действующих динамических сил, параметры увеличивают.

Типаж элементов зависит от климата региона. В Северных районах с низкой температурой используют для производства низколегированную сталь.

Точный и правильный монтаж строители выполняют по предварительно составленной подробной схеме. Предусматривают распределение крепежных деталей с расстоянием между соседними элементами и их погружением в глубину. Чтобы фундаментное основание не деформировалось, установку проводят, отступая от его края. По нормативам расположение болтов не должно быть меньше величины погружения.

Надежной установкой считается процедура монтажа в момент оформления фундамента, бетон крепко держит метиз, который соединяет конструкцию. Укладывают в незастывший раствор болты вертикально с одинаковой глубиной. После застывания бетона их перевязывают друг с другом с помощью металлических планок. Погружение должно соответствовать фундаментной толщине, опускают изделие, не превышая половину значения этого параметра.

Виды болтов

Производство выполняют и в готовом фундаментном блоке. Для установки сверлят отверстия с диаметрами, превышающими размер болта. Мастер знает распределение арматуры в основании и при выполнении процедуры обходит эти участки, чтобы не разрушить конструкцию.
После завершения процесса, углубления заливают бетонной смесью или клеящим средством.

Клей строители считают более надежным способом для сцепления. Затем устанавливают вертикально крепежную деталь.

Подобные монтажные работы используют, когда их производство необходимо, но не планировалось. Для этой цели понадобятся метизы с коническими концами с утолщением на стержне. Во время затяжки детали происходит расширение цанги с надежным сцеплением. Крепление применимо при легких объектах, не создающих вибрационных процессов во время работы.

Правильно подобранные фундаментные болты позволяют безаварийно работать целым предприятиям. Исключить внештатные ситуации помогут грамотные расчетные операции в данной области. Справочники, нормативная документация всегда укажут верное направление, в них совмещена работа исследовательских групп, основанная на примерах из практики аварийных ситуаций.

Болт фундаментный по ГОСТ 24379 1 80 Тип 1 2 — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

• Рубрики
• Теги

• Похожие записи
• Автор

Прочность на выдергивание анкерных болтов — электронные таблицы CivilWeb

Прочность на выдергивание анкерных болтов описывает сопротивление анкеров выдергиванию болтов. В электронной таблице расчета анкерных болтов для бетона CivilWeb рассчитывается прочность анкерных болтов на выдергивание в соответствии со стандартом BS EN 1992-4 в рамках полной процедуры проектирования анкерных болтов в бетоне.

Отказ от выдергивания болта может произойти как в залитых анкерах, так и в механических анкерах. Для литых креплений это происходит, когда связь между бетоном и анкерным болтом разрушается, и болт вырывается из бетона. Обратите внимание, что это не разрушение бетонного конуса бетона, а нарушение связи. Для механических креплений это происходит, когда механическое устройство выходит из строя и позволяет вытащить болт из бетона.

Прочность на выдергивание анкерных болтов —

Закладные болты

Для закладных анкеров расчетное сопротивление вытягиванию (N _Rd,p ) должно быть больше, чем сила растяжения (N _Ed ), как показано ниже.

Характеристика Сопротивление выдергиванию (N _Rk,p )

Ограничено давлением бетона под головкой болта. Это можно рассчитать, используя приведенное ниже уравнение;

Несущая зона головки (A

_h )

Это можно рассчитать по размерам головки и болта.

Диаметр головки анкера (d

_h ), диаметр болта (d)

Данные можно взять из информации производителя.

Характеристика кубической прочности бетона (

f _{ck, куб} )

Это значение может быть взято из испытаний, проведенных во время заливки бетона, или из проектной информации.

Ψ

_ucr,N

Это зависит от того, растрескался бетон или нет. Для бетона без трещин Ψ _ucr,N = 1,4, для бетона с трещинами Ψ _ucr,N = 1,0. Здесь дается объяснение определения бетона с трещинами и бетона без трещин.

Частичный коэффициент запаса прочности для разрушения болта при выдергивании (

γ _Mp )

Это частный коэффициент, используемый для всех разрушений бетона. Подробно это описано здесь.

Расчеты для проверки конструкции — механические анкеры

Для механических анкеров Сопротивление вытягиванию (N _Rd,p ) должно быть больше силы растяжения (N _Ed ), как показано ниже.

Характеристическое сопротивление выдергиванию (N _Rk,p )

Значение характеристического сопротивления выдергиванию для крепежа предоставляется производителем.

Частичный коэффициент запаса прочности при отказе болта при вытягивании (

γ _Mp )

Этот частичный коэффициент запаса прочности рассчитывается по приведенной ниже формуле, которая зависит от качества установки.

Частичный запас прочности для бетона (

γ _c )

Подробно здесь. Обычно рекомендуется значение 1,5.

Электронная таблица проектирования бетонных анкеров CivilWeb завершает приведенные выше подробные расчеты и представляет результаты вместе с серией расчетных графиков, показывающих проектировщику чувствительность ключевых параметров конструкции, а также приемлемость предлагаемого анкерного крепления в соответствии со стандартом BS EN 1992- 4.

Получите копию таблицы проектирования бетонных креплений CivilWeb всего за 20 фунтов стерлингов.

Загрузить бесплатную пробную версию

Чтобы опробовать полнофункциональную бесплатную пробную версию этого программного обеспечения, нажмите здесь или введите свой адрес электронной почты ниже, чтобы подписаться на нашу рассылку.

Анкерные болты с головкой и крючком

: в чем разница?

В последние годы AISC и ACI отдали предпочтение анкерным болтам с головкой и крюком. Важно, чтобы производители и инженеры знали об этой тенденции и о том, почему она возникла.

Большинство производителей металлоконструкций знакомы с разницей между анкерными болтами с головкой и анкерными болтами с крюками. Если нет, диаграмма ниже поможет показать разницу.

Анкерные болты с головкой прямые с несущим элементом, прикрепленным резьбой к закладному концу, который обычно имеет форму либо шестигранной гайки, либо пластинчатой ​​шайбы, расположенной между двумя шестигранными гайками.

Крючковатые анкерные болты изогнуты на заглубленном конце болта, и выступ, который создает эта кривизна, действует как несущий элемент для всего болта.

.

( головы ) ( крючков )

В прошлом в стальной индустрии изготовления предпочтение использовало зацепленные якорные болты в проектах по эрекции стали. Однако в последние годы тенденция изменилась, и большинство планов предусматривают использование анкерных болтов с головкой для одних и тех же проектов.

Основная причина этого изменения заключается в том, что и AISC, и ACI предоставили всем инженерам рекомендации о том, что анкерные болты с головкой должны использоваться вместо анкерных болтов с крюками, когда это возможно. Почему это так?

Удачно забитый анкерный болт образует в бетоне конус отрыва. На схеме ниже показан этот конус. При формировании конуса отрыва прочность на растяжение распределяется как между анкерным болтом, так и его бетонным элементом, и обычно он спроектирован таким образом, что бетон разрушается до того, как воздействует на анкерный болт.

Однако этот конус отрыва не может образоваться, если связь между анкерным болтом и бетоном не сформирована или нарушена, что приводит нас к различию между болтами с головкой и крючком.

Исследования, сравнивающие два типа анкерных болтов (с головкой и с крюком), показали, что существует значительное снижение прочности на вырыв анкерных болтов с крюком по сравнению с болтами с головкой. Прочность на вырыв — это сила, необходимая для вытягивания анкерного болта из его бетонного элемента без существенного повреждения бетона. Прочность на вырыв обычно рассчитывается не для нахождения максимального усилия, необходимого для полного вытягивания анкерного болта из бетона, а для нахождения минимального усилия, необходимого для нарушения связи между анкерным болтом и бетоном.

Расчет прочности на вырыв отличается для анкерных болтов с головкой и крючком. Это происходит из-за внутренней кривизны анкерного болта с крюком, которая в большей степени нарушает связь между анкерным болтом и бетоном при растяжении. Ниже приведены формулы, используемые для определения номинальной прочности на вырыв для обоих типов анкерных болтов.

Анкерный болт с головкой

Номинальная прочность на вырыв = 8 * Площадь несущего элемента * Прочность бетона

Анкерный болт с крюком

Номинальная прочность на вырыв = 0,9 * Прочность бетона * Расстояние от внутреннего края болта до внешнего конца * Диаметр болта Крючковатый анкерный болт может обеспечить. В то время как константа для анкерного болта с головкой равна 8, константа для анкерного болта с крюком составляет 0,9. Кроме того, номинальная прочность на вырыв анкерного болта с головкой должна учитывать только площадь несущего элемента и прочность бетона. Для сравнения, номинальная прочность на выдергивание анкерного болта с крюком зависит от прочности бетона, диаметра болта и длины крюка.

В заключение, хотя многие архитекторы, инженеры и производители стали по-прежнему предпочитают использовать анкерные болты с крюками, The Steel Supply Company обычно рекомендует использовать анкерные болты с головкой в ​​большинстве ситуаций.