Расчет анкерного болта на выдергивание

Содержание

• 1 Применение анкерного болта и возможные разрушения при эксплуатации
• 2 Описание анкерного болта
• 3 Виды анкеров
• 4 Расчет анкерного болта
  • 4.1 Метод динамического испытания анкеров на вырыв

Анкерный болт, клиновой анкер, рамный анкер — это эффективные крепёжные изделия, которые должны прочно закрепляться в несущем основании и удерживать прикрепляемую конструкцию.

Для быстрого перехода на крепеж анкерной техники указываем доп.ссылки здесь:
клиновой анкер, анкерный болт, с гайкой и крюком, рамный анкер

Применение анкерного болта и возможные разрушения при эксплуатации

Вот только несколько примеров применения анкеров:

• установка металлической обрешётки или других конструкций к бетонной кирпичной поверхности
• монтаж различных элементов к стене, которая представляет из себя сэндвич из нескольких по своей структуре и плотности оснований
• надежное крепление конструкций, на которые подразумевается воздействие как на скручивание, так и на вырывание

Подбирая тип и размер анкера, надо учитывать следующие факторы: характеристики несущей поверхности и ожидаемые нагрузки

В первом случае возможны такие разрушения, когда анкер выдергивается вместе с куском стены из-за её хрупкости. Следовательно, при монтаже надо подбирать достаточно длинный анкерный болт, который нанизывает на себя длину хрупкого материала и прочно зафиксируется в плотном (бетон, кирпич).

Например, нередко, вбив клиновой анкер на треть его длины в твердую рабочую поверхность, две третьи способны держать нагрузку от прикрепляемой конструкции (из газобетона, древесины). В то же время анкерный болт не имеет свободной длины и применяется для фиксирования, например, металлических листов до 5 мм, которые уже сами по себе создают большую нагрузку из-за удельного веса материала.

Ниже приведена таблица для расчета клинового анкера, где учитывается толщина прикрепляемого элемента и необходимая глубина анкеровки, при которой крепёж будет выдерживать соответствующую вырывающую силу.

Рис 1 — установка клеевого анкера (химия)

Подбирая тип и размер анкера, необходимо учитывать несущую поверхность основания (бетон например) и ожидаемые нагрузки.

Область применения анкерной техники: установка колонн, балки, светопрозрачных конструкций, шумо- и ветрозащитные экраны, барьерные ограждения, динамические нагрузки, бетон с трещинами (растянутая зона), ферм.

Базовый материал: газобетонные блоки. пустотелый кирпич, пенобетонный блоки, ячеистый бетон, кирпич полнотелый, бетон, натуральный камень, бетон с трещинами (растянутая зона), влажный бетон.

Рис 2 — испытания клеевого анкера (химия)

1) Гальваническое покрытие — нанесение слоя цинка 5-10 мкм электрохимическим способом. Срок службы 50 лет в неагрессивной среде, сухом влажностном режиме внутри помещения.

2) Горячее цинкование — термомеханическое покрытие цинком 40-60 мкм. Срок службы 50 лет в слабоагрессивной среде, нормальном влажностном режиме.

Закупку стали С235, С245 производить именно по ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций». От содержания кремния и фосфора зависит толщина покрытия. Для получения покрытия 100-200 мкм необходима сталь С245 по

ГОСТ 27772-88 + предварительная обработка (зачистка сварных швов,

заусенцов и тп). Сталь С235 дает покрытие до 100 мкм.

3) Нержавеющая сталь А2 — срок службы 50 лет слабоагрессивной среде, в нормальном влажностном режиме.

4) Нержавеющая сталь А4 — срок службы 50 лет среднеагрессивной среде, во влажном режиме.

5) Термодиффузионное цинкование (покрытие HARP например) — специальное цинковое покрытие > 12 мкм. Срок службы 50 лет в среднеагрессивной среде, во влажном режиме.

От представителя завода:

— 16-20 мкм для резьбовых соединений

— выше 20 — до 40 мкм — для деталей без резьбы

Для крепления строительных материалов к наружным конструкциям зданий и сооружений, в том числе в навесных фасадных системах, могут применяться стальные анкеры и анкерные дюбели с распорным элементом из:

— углеродистой стали с защитным горячеоцинкованным покрытием, толщиной не менее 45мкм или коррозионной стали А2 — в слабоагрессивной среде и сухой или нормальной зонах влажности.

— коррозионностойкой стали А4 — в среднеагрессивной среде и влажной зоне влажности.

— коррозионностойкой стали А5 (повышенной коррозионной стойкости) — в сильноагрессивной среде и влажной зоне влажности.

В среднеагрессивной среде и влажной зоне, допускается применять анкерные дюбели с распорным элементом из углеродистой стали с защитным горячеоцинкованным покрытием, толщиной не менее 45 мкм, если после монтажа узла крепления, головка распорного элемента будет защищена от влаги покрытием лакокрасочными материалами II и III групп, согласно СНиП 3.04.03-85, СНиП 2.03.11-85, ГОСТ 9.402-2204.

Применение в наружных конструкциях анкерных дюбелей с распорным элементом из углеродистой стали с защитным электроцинковым покрытием, не допускается.

Зона влажности и степень агрессивности воздействия окружающей среды определяются заказчиком по конкретному объекту строительства с учетом СНиП 23-02-2003 (СП 106.13330.2012 «Тепловая защита зданий») и СНиП 2.03.11-85.

Рис 3 — кронштейн с маркировкой размеров, нагрузки, вырыва анкера

P = 4500 Ньютон — весовая нагрузка

K = 0,080 метров — расстояние от отверстия до низа кронштейна (до точки кручения)

L = 0,165 метров — расстояние от основания кронштейна до оси болтового соединения

V = 2500 Ньютон — ветровая нагрузка

М = L * (P/2) = 0,165 * (4500/2) = 372 Н*м

Почему 4500/2, потому что два анкера. Нам необходимо найти вырывающую нагрузку на один анкер.

V = 2500/2 = 1250 Н — ветровая нагрузка на один анкер

Rр = M/K = 372/0,080 = 4650 Н — вырыв анкера от весовой нагрузки

R = Rp + V = 4650 + 1250 = 5900 Н = 5,9кН = 0,590 тс- нагрузка на вырыв на один анкер

Статья дана для сведения.

Механические испытания резьбовой шпильки

Механические испытания резьбовой шпильки M12:

1) класс прочности 8.8 (800МПа предел прочности, 640МПа предел текучести), оцинкованная — max 80кН = 8тс (прикладываемая (нормативная) нагрузка).

R = 80 / m = 80 / 3 = 26,7 кН- max расчетная нагрузка

2) А2-70 (А4-70), нерж., глубина анкеровки 110мм. — max 60кН = 6тс (прикладываемая (нормативная) нагрузка).

R = 60 / m = 60 / 3 = 20 кН- max расчетная нагрузка

Коэффициент надежности по материалу m=3 — для стальных и химических анкеров.

Коэффициент надежности по материалу m=5 — для фасадных анкеров.

Согласно ГОСТ Р ИСО 3506-1 2009 «Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали»

А2-70 — класс стали Аустенитная, марка стали А2, класс прочности 70 (холоднодеформированная с пределом прочности 700МПа = 700Н/мм2)

А2-80 — класс стали Аустенитная, марка стали А2, класс прочности 80 (высокопрочная с пределом прочности 800МПа = 800Н/мм2)

Качеству и надежности крепежных систем строительных конструкций уделяется особое внимание. Во многих случаях от качества соединительного элемента зависит прочность, устойчивость, а также продолжительность безаварийной эксплуатации отдельной строительной системы или целого объекта. Одно из самых надежных и долговечных соединений – анкерное, где для крепежа применяется анкерный болт.

Описание анкерного болта

Анкерный болт – это прочный стержень из легированной стали длинной 30-200 мм, применяемый для установки в деревянные, каменные, бетонные и земляные основания.

На стержне из высоколегированной стали расположена втулка с прорезями, под которой находится гайка конической формы. Посредство закручивания гайка проходит по резьбе стержня через втулку, расширяя ее прорези.

В результате стержень надежно удерживается за счет силы трения. На конце болта находится головка для закручивания под ключ или крестовую отвертку.

Способ крепления и вид крепежного элемента подбирается посредством расчёта анкерных болтов на вырыв. При расчете учитывается сила трения, сопротивление анкера вырыву в упоре, сила адгезии при использовании для крепления специальной пасты, а также прочность соединения под действием высоких температур.

Есть несколько видов анкерных крепежей. Классический вариант фиксация болта в отверстие за счет силы трения, которая не даёт его врывать.

Для сквозного крепления тонких оснований применяется болт, у которого стержень фиксируется за счет внешнего упора с одной стороны и головки с другой. В самых сложных и ответственных случаях используется химический анкер. Резьбовая шпилька вкручивается в пасту, которой заполняется просверленной отверстие и надежно там фиксируется.

Виды анкеров

Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:

• для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;
• для плотных оснований из кирпича, бетона;
• для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
• для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.

По виду крепежного элемента:

• закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
• распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
• забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;
• клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
• рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
• химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.

Расчет анкерного болта

Число анкерных крепежей на единицу строительной конструкции в нашей стране растет с каждым годом. К качеству анкерных ботов нет особых претензий.

Ведущие мировые производители крепежных систем НИИ, Fischer, Sormat и MKT зарекомендовали себя на российском рынке с положительной стороны. Они выпускают качественные элементы крепления, со всеми необходимыми сертификатами соответствия.

Проблема заключается в невозможности усредненной оценке основания. На каждой строительной площадке свои индивидуальные условия. Качество и свойства строительных и отделочных материалов сильно разнятся. Поэтому расчет анкерных болтов на выдергивание – это индивидуальная процедура для каждого конкретного случая.

Есть несколько проблем, с которыми сталкиваются российские и зарубежные проектировщики. Без их решения оценить прочность узла за весь период предполагаемой эксплуатации не представляется возможным:

• для расчета анкера на срез или вырыв требуется сертифицированная методика. Проблема заключается в выборе. С методом статического испытания все не так плохо, есть нормативная база. С динамической системой испытаний не все так просто. Нет официальной методики динамического испытания анкерного соединения;
• проблемы возникают с анализом полученных в результате испытаний данных. Не всегда возможно поучить показатели расчетных нагрузок на выдёргивание;
• есть проблемы в методике подбора анкерного соединения исходя из материала крепежного основания.

Есть ряд свойств крепежей, которые зависят от качества материалов. Разработка методик испытания не требуется. Например, коррозионная стойкость анкерного болта, а также предел огнестойкости.

В работе по совершенствованию испытания анкерных соединений принимают участие фирмы-производители. Они постоянно совершенствовуют конструкцию и материал анкерных болтов, попутно создавая новые технологии монтажа, методики проведения статических и динамических испытаний, а также нормативную документацию к каждому виду анкерных болтов.

Суть любой методики заключается в определение расчетной нагрузки, которая должная быть больше фактической. Например, на анкерные болты надо подвесить фасад массой 40 кг на квадратный метр.

В результате расчеты мы получаем значение для каждого анкера 200 кг на квадратный метр. Следовательно, фасад крепить можно, анкерные боты не вырвет.

В основном для получений рекомендуемых нагрузок на анкерный бот используется европейская система статического испытания ETAG 001. Она состоит из двух этапов:

• практическая часть. Испытание анкера на вырыв (из бетона, из кирпича, из пенобетонов, из монолита) начинается с установки нескольких образцов в основание. Затем в течение 1-3 минут анкер плавно нагружается до момента его вырыва или разрушения узла;
• расчетная часть. Получить расчетные значения вырывающих усилий не так просто. Они зависят от совокупного действия нескольких факторов, которые не зависят друг от друга. Например, плотности установки крепежей, неоднородности основания, физических и химических характеристик основания. Поэтому для расчета применяется математический закон распределения случайных величин, который позволяет уйти от неоднородности, получив усредненное значение.

Все результаты тестового испытания на вдергивание обрабатываются и заносятся в таблицу. Задача состоит в определение максимальной расчетной нагрузки.

Подбирается такая нагрузка, под действие которой разрушилось только 5% узлов анкерного соединения. Остальные 95% выдержали, их разрушение произошло при более сильной нагрузке.

В России методика испытаний и расчета отличается от европейской. У нас материал и цельная строительная конструкция испытываются по разному.

При испытании материала нагрузка увеличивается плавно, но без промежутков. Нет выдержки по времени на каждом этапе увеличения нагрузки.

Анкерный болт принято считать частью строительной конструкции. Поэтому его расчет на вырыв регламентируется ГОСТ 8829- 94 «Изделия строительные и железобетонные заводского изготовления.

Методы испытаний посредством нагружения. Правила оценки прочности и трещиностойкости». Согласно регламенту нагружение надо выполнять пошагово, с задержкой по времени на каждой ступени.

• болт нагружается пошагово. Каждый шаг – 10% от предельного значения;
• после каждого этапа пауза 5-10 минут;
• в начальной и конечной стадии каждого этапа испытания измеряются деформации анкерного болта и материала вокруг него.

Полученные результаты сводятся в таблицу. Затем рассчитываются предельные рекомендуемые нагрузки для каждого вида анкера под конкретный строительный материал.

Метод динамического испытания анкеров на вырыв

Динамическое испытание анкерного соединения на вырыв характеризуется максимальными ударными (как разновидность сейсмических) нагрузками. Порядок испытания анкера на динамические нагрузки состоит из нескольких этапов:

1. Первый этап заключается в определении предельного значения вырывающего усилия во время статического нагружения. Для этого берётся 5-10 образцов, затем они нагружается до полного вырова анкера или разрушения материала вокруг основания.
2. Второй этап заключается в многократном динамическом нагружение образцов. Каждую минуту совершается 200-300 циклов нагрузка-разгрузка.
3. Третий этап состоит из статического испытания на вырывание предыдущих образцов. Каждый из них ступенчато нагружается до вырова анкера или разрушения материла вокруг него. Затем эти результаты сравниваются с полученными на первом этапе динамического испытания анкерных болтов и узлов.

Динамическое испытание не обязательно проводить в районах с малой вероятностью землятресений. Это лишние затраты. Например, для монтажа подвесного фасада достаточно провести простые статические испытания прямо на строительной площадке.

Полученный результаты надо занести в акт испытания вентфасада. Затем сравнить максимальное значение вырывающих нагрузок анкера с показателями, указанными в технической документации к вентилируемому фасаду.

Если есть запас по прочности, то можно начинать монтаж. В противном случае надо выбрать другой облицовочный материал или тип анкерного болта.

Прочность и надежность узлов соединения несущей стены и каркасного профиля зависит от правильного выбора крепежных элементов. Решающим фактором в выборе является материал основания.

Анкер должен быть подобран с учетом несущей способности, подтвержденной актом испытаний анкера «на вырыв».

Перед монтажом производители анкеров проводят испытания на вырыв анкера, чтобы подобрать оптимальный анкер из своей линейки. Перед креплением кронштейнов проводим испытания на вырыв анкера.

распорный анкер для крепления кронштейнов; дюбель фасадный для теплоизоляции . Как быть в такой ситуации? Специально с целью определения качественных анкеров строителями проводятся испытания анкера на разрыв. Таким образом, осуществляется подбор анкеров.

Необходимо провести испытания на вырыв анкера, чтобы определить можно ли крепить кронштейны к основанию стены. . Существует методика проведения испытания на вырыв анкера.

Заранее нужно провести испытания на вырыв анкера, чтобы подобрать допустимый анкер в соответствии с нагрузками, передаваемыми на точку крепления. На несущие кронштейны с применением саморезов или заклепок крепят профиль из оцинкованной, нержавеющей стали или алюминия. При этом должны.

Нагрузки на анкера в бетоне: клиновые, забивные, втулочные

Для металлических анкеров нет единой стандартизации, поэтому изделия близкие по конструкции, но изготовленные разными производителями могут отличаться размерами, детальным исполнением, материалом, видом покрытия и допустимыми нагрузками. Их несущая способность определяются конструктивными особенностями и классом прочности материалов, из которых они изготовлены.

При выборе анкерного крепежа следует руководствоваться степенью ответственности крепления и данными из технической документации производителя о нагрузке на вырывание и срез для конкретного типоразмера анкера. А при монтаже необходимо придерживаться рекомендуемых параметров установки, таких как:

• диаметр отверстия в основном и прикрепляемом материале;
• глубина отверстия и глубина анкеровки;
• минимальная толщина базового основания;
• толщина закрепляемого элемента;
• затягивающий момент;
• минимальные межосевые и краевые расстояния.

Клиновые анкера

Данный вид именуется также анкерный болт или анкер-шпилька. Он получил наибольшее распространение благодаря легкости монтажа и высокой несущей способности. Устанавливается в растянутую и сжатую зоны бетона, естественный камень. 

Выдерживает высокие нагрузки при соблюдении ряда условий:

• 
  достаточное усилие затягивания гайки для создания фрикционного зажима втулки со стенками отверстия;
• 
  точное соответствие диаметра отверстия диаметру анкера;
• 
  достаточная прочность бетона и отсутствие раковин;
• 
  выполнение требований по расстояниям от края и между точками крепления.

Элементы клинового анкера

Фирма Sormat (Финляндия) разработала высокоэффективные клиновые анкера для бетона с регулируемым моментом затяжки для сквозного монтажа тяжелых и среднетяжелых конструкций. Они изготовлены из высококачественной стали холодной штамповки. Потребителю предложен широкий выбор размеров и уровней защиты от коррозии:

• S-KA – электрооцинкованный;
• S-KAK – горячеоцинкованный;
• S-KAH – из нержавеющей кислотостойкой стали А4;
• S-KAD – с покрытием «Дельта».

Таблица 1. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров S-KA и S-KAK

Маркировка	Диаметр анкера и бура, мм	Длина анкера, мм	Толщина монтируемой детали, мм	Глубина отверстия, мм	Мин. глубина анкеровки, мм	Момент затяжки, Нм	Нагрузки (сжатая зона бетона С20/25)
							Вырыв, кН	Срез, кН
6х40	6	40	2	35	25	4	1,0	2,0
6/15х65	6	65	15	45	35	7	1,7	2,5
6/50х100	6	100	50	45	35	7	1,7	2,5
8х50	8	52	2	45	30	15	3,3	3,4
8/10х72	8	72	10	60	45	15	3,6	5,7
8/30х92	8	92	30	60	45	15	3,6	5,7
8/50х112	8	112	50	60	45	15	3,6	5,7
8/85х147	8	147	85	60	45	15	3,6	5,7
10х60	10	62	3	50	30	30	3,5	3,8
10/10х92	10	92	10	75	60	35	6,3	10,3
10/20х102	10	102	20	75	60	35	6,3	10,3
10/30х112	10	112	30	75	60	35	6,3	10,3
10/50х132	10	132	50	75	60	35	6,3	10,3
10/80х162	10	162	80	75	60	35	6,3	10,3
12х85	12	85	3	75	55	50	6,5	9,6
12/5х103	12	103	5	90	70	50	7,9	13,1
12/20х118	12	118	20	90	70	50	7,9	13,1
12/30х128	12	128	30	90	70	50	7,9	13,1
12/50х148	12	148	50	90	70	50	7,9	13,1
12/65х163	12	163	65	90	70	50	7,9	13,1
12/80х178	12	178	80	90	70	50	7,9	13,1
12/155х253	12	253	155	90	70	50	6,4	6,4
16х90	16	90	3	80	60	100	9,9	21,8
16/5х123	16	123	5	110	85	120	16,7	25,1
16/20х138	16	138	20	110	85	120	16,7	25,1
16/50/168	16	168	50	110	85	120	16,7	25,1
16/60х178	16	178	60	110	85	120	16,7	25,1
16/95х213	16	213	95	110	85	120	10,0	10,0
20/20х170	20	170	20	135	110	240	19,8	27,7
20/70х220	20	220	70	135	110	240	19,8	27,7
20/130х280	20	280	130	135	110	240	19,8	27,7

Компания Mungo (Швейцария) предложила свою версию клиновых анкеров, допущенных к использованию в бетоне без трещин прочностью не менее 25 Н/мм² (С 20/25). На шпильку нанесена метка глубины анкеровки для корректной установки. Крепеж представлен в четырех вариантах исполнения:

Клиновой анкер Mungo m2

• m2 – с покрытием GreenTec и плоской шайбой DIN 125A;
• m2f – горячеоцинкованный, толщина покрытия 40 мкм;
• m2-C – с цинковым покрытием 5 мкм и широкой шайбой DIN 9021;
• m2r – из нержавеющей стали А4 / 316.

Таблица 2. Размеры, параметры установки и нагрузки анкеров m2, m2f, m2-C, m2r.

Примечание: в таблице приведены рекомендуемые нагрузки с учетом коэффициента безопасности сопротивлений, также как и коэффициента безопасности действующей нагрузки yF = 1.4. Напомним, что 1кН = 101,9 кг.

Технические данные действительны для одиночного крепления, установленного в бетон С20/25 (минимальная прочность на сжатие 25 N/mm2 ), без учета влияния краевых (C) и межосевых (S) расстояний.

При уменьшении параметров S, C или толщины бетонной основы необходимо для уточнения нагрузки на вырыв и срез учитывать понижающие коэффициенты.

Распорные анкера (втулочные)

Наиболее универсальная анкерная система с распорной гильзой. В отличие от выше рассмотренных клиновых, имеет длинную зону распора, в результате чего давление на стенки отверстия распределяется равномерно, что дает возможность использовать крепеж не только в бетоне, но и кирпиче, а также в материалах низкого качества. Анкер-гильза не слишком требователен к точности монтажных отверстий, но уступает клиновому в несущей способности.

Распорные анкера (втулочные) — конструкция

Среди существующего ассортимента анкер-гильз хорошо зарекомендовали себя втулочные анкера FSA Fischer (Германия) класса прочность 6.8 с цинковым покрытием или оцинкованные и желтопассивированные. Комплектуются болтом (FSA-S) или шпилькой с гайкой (FSA-B). В маркировку изделия входят две цифры, например 8/15, где 8 — внешний диаметр гильзы, а 15 — максимальная полезная длина (толщина закрепляемого элемента). Остальные параметры, как и рабочие нагрузки указаны в технических каталогах производителя.

Таблица 3. Предельные и рекомендованные нагрузки на единичный анкер FSA в сжатой зоне бетона.

Тип и размер анкера		FSA8	FSA10	FSA12
Предельная нагрузка. кН	В15	8,1	10,2	14,1
	В25	10,5	13,1	18,3
Допустимая нагрузка, кН	В15	1,5	2,5	4
	В25	2	3	5
Рекомендуемый изгибающий момент, Нм		5,2	12,9	25,7
Осевое расстояние, мм		70	80	100
Краевое расстояние, мм		50	60	60
Мин. толщина строительного элемента, мм		70	80	100
Крутящий момент при установке, Нм		10	25	40

Анкер LTP (двухраспорный)

На российском рынке анкерной техники большой популярностью пользуются втулочные анкера с гайкой типа LSI (однораспорный) и LTP (двухраспорный). Они комплектуются стержнем класса прочности 5.8 и имеют покрытие желтый цинк толщиной 12 мкм. Рекомендованы для установки в бетон марки не ниже М200 (С12/15) и натуральный камень. Применяются для крепления стальных конструкций средней тяжести, рам, консолей, балюстрад. Анкерный болт LTP с двумя распорными втулками используется в ответственных креплениях, так как обладает повышенным сопротивлением к вырыванию и изгибу.

Таблица 4. Нагрузочные характеристики анкеров LSI.

Таблица 5. Нагрузочные характеристики анкеров LTP.

Забивные анкера и цанги латунные

Это два внешне похожих металлических анкера с внутренней резьбой, фиксация которых в строительном основании осуществляется в результате ударного воздействия. Оба вида требуют высокой прочности базового материала и точности отверстий по диаметру. Чаще всего используются для потолочных креплений при прокладке трубопроводов, систем вентиляции, кабельных каналов.

Латунная цанга имеет сходящее на конус отверстие и разрезы, образующие распорные элементы, которые расходятся в стороны при завинчивании крепежного болта.

Стальной забивной анкер отличается наличием внутри конического клина. При монтаже по клину наносят удары при помощи специального инструмента, в результате чего он продвигается в конец гильзы и распирает ее разрезанную часть. Только после этого в него можно вкручивать болт.

За счет особенностей конструкции и материала забивной анкер из стали выдерживает более высокие нагрузки, чем латунный цанговый. Для сравнения приведем значения несущих характеристик анкеров и цанг Sormat:

• LA+ — оцинкованный (конструкционная сталь)
• LAH — нержавеющий (кислотоустойчивая сталь А4)
• MSA — латунный

Таблица 6. Технические параметры и нагрузки анкеров La+, LAH, MSA Sormat.

Примечание: в таблице даны значения рекомендованной рабочей нагрузки на крепеж, которая составляет 25% от максимальной (на разрушение). При установке в бетон с трещинами рабочую нагрузку следует умножить на коэффициент 0,6. Длина крепежного болта, винта, шпильки должна быть подобрана в соответствии с длиной гильзы и толщиной прикрепляемого изделия. 

Все рассмотренные виды анкеров удерживаются силами трения в плотных материалах. Наиболее подходящим основанием для них является бетон марки С20/25, но не исключается их использование в бетоне более низких марок, природном камне, полнотелом кирпиче.

Производители, как правило, дают ограничение на использование в кирпичной кладке всех анкерных болтов, диаметр которых больше 8 мм, так как увеличение диаметра крепежа в данном случае не приведет к увеличению нагрузочной способности, а лишь расколет кирпич.

Анкерные болты – это анкеры с контролируемой степенью расклинивания. Это значит, что при их монтаже нельзя допускать «перетягивание» гайки. Рекомендуемый момент затяжки также указывается в каталогах производителей.  

Нагрузка на металлический анкер является основным определяющим фактором при его выборе. Если в каталоге производителя указана предельная (разрушающая) нагрузка, то расчет допустимой выполняется делением разрушающей на коэффициент безопасности, который должен быть >3.

Точно следуя инструкции производителя по установке, вы получите надежное анкерное крепление. Не забывайте очистить и продуть отверстие, так как продукты бурения снижают несущую способность анкеров и могут помешать установить их на необходимую глубину.

Все о крепеже


Обновлено: 03.02.2021 17:53:13

Расчет свайного фундамента: простая и надежная методика

Допустимая нагрузка на винтовую сваю. Расчет винтового фундамента.

Расчет винтового фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно не правильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайновинтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

Виды анкеров

Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:

• для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;
• для плотных оснований из кирпича, бетона;
• для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
• для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.

По виду крепежного элемента:

• закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
• распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
• забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;
• клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
• рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
• химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

1. диаметр трубы и лопастей;
2. прочность грунта основания;
3. длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти).

Расчет нагрузки на винтовую сваю выполняется по следующей формуле: N = F/γk .

• N — несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать),
• F — значение несущей способности (неоптимизированное),
• γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.

• 1,25 при проведении испытаний с помощью сваиэталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
• При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,41,75 при количестве опорных элементов в пределах 520 штук.

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле: F = S*Rо .

• S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».

ГОСТ «Грунты. Классификация».

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента. Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

1. условия работы;
2. характеристики грунта;
3. глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
4. диаметр лопасти;
5. характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Расчет свай на фундамент

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

1. грунты на участке — глина;
2. диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
3. масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
4. периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Особенности проведения испытаний винтовых свай

Винтовые сваи 108 мм под дом испытывают статическими нагрузками с применением следующих методов:

• Ступенчатой нагрузкой с выжиданием стационарного состояния по вертикальным смещениям на каждой из величин нагружения.
• Непрерывно увеличивающейся нагрузкой.
• Знакопеременным или пульсирующим нагружением.

При ввинчивании винтовой сваи в грунт регистрируются следующие параметры: число оборотов, длительность заглубления, осевая пригрузка и крутящий момент. Периодичность записи данных в журнал определяется величиной погружения сваи на каждые полметра.

Пригрузка вдоль оси определяется плотностью грунта и его структурой. Численно она определяется путём деления теоретического числа оборотов сваи к реальному. Если соотношение имеет значение менее 1, то пригрузка повышается, а при большем — снижается. Оптимальным вариантом, который говорит о правильности настройки испытательной установки, считается равенство полученного значения единице.

Посмотрите видео, как проводятся испытания винтовых опор.

Определение несущей способности сваи

Несущая способность по грунту на вдавливание (кН) забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяют по формуле [3] (см. рис.3.2):

(3.1)

где – коэффициент условий работы сваи в грунтах, принимаемый = 1; – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.П.7.1(Приложение 7),кПа; – площадь поперечного сечения сваи, м 2 ; – периметр поперечного сечения сваи, м; – расчетное сопротивление того слоя грунта по боковой поверхности сваи, определяемое по табл.П.7.2, кПа; – толщина того слоя грунта, м; – число слоев; – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи. Для применяемых в курсовой работе забивных свай сплошного сечения .

Суммирование в формуле (3.1) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва).

В пояснительной записке к курсовой работе расчет несущей способности сваи должен сопровождаться расчетной схемой, подобно изображенной на рис. 3.2 с указанием наименований грунтов и всех необходимых размеров и отметок. При подсчете сопротивлений геологические слои основания пройденные сваей разбивают на однородные расчетные слои толщиной не превышающей 2 м. Подсчет сил трения по боковой поверхности сваи сводится в таблицу по указанной на рис. 3.2 форме:

Расчет несущей способности сваи

Рис. 3.2. Схема и таблица к расчету несущей способности свай по грунту

фундамента с высоким – а, и низким – б, ростверками

Несущую способность сваи на выдергивание из грунта (кН) определяют по формуле:

, (3.1)

где обозначения те же что и формуле (3.1), но = 0,8.

Кроме несущих способностей сваи на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта следует установить расчетную нагрузку на сваю из условия прочности ее ствола на растяжение, принимаемую по данным табл. Е.1 приложения Е.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения:
Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него.
10169 – | 7568 – или читать все.

93.79.246.243 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)

очень нужно

Описание анкерного болта

Анкерный болт – это прочный стержень из легированной стали длинной 30-200 мм, применяемый для установки в деревянные, каменные, бетонные и земляные основания.

На стержне из высоколегированной стали расположена втулка с прорезями, под которой находится гайка конической формы. Посредство закручивания гайка проходит по резьбе стержня через втулку, расширяя ее прорези.

В результате стержень надежно удерживается за счет силы трения. На конце болта находится головка для закручивания под ключ или крестовую отвертку.

Способ крепления и вид крепежного элемента подбирается посредством расчёта анкерных болтов на вырыв. При расчете учитывается сила трения, сопротивление анкера вырыву в упоре, сила адгезии при использовании для крепления специальной пасты, а также прочность соединения под действием высоких температур.

Есть несколько видов анкерных крепежей. Классический вариант фиксация болта в отверстие за счет силы трения, которая не даёт его врывать.

Для сквозного крепления тонких оснований применяется болт, у которого стержень фиксируется за счет внешнего упора с одной стороны и головки с другой. В самых сложных и ответственных случаях используется химический анкер. Резьбовая шпилька вкручивается в пасту, которой заполняется просверленной отверстие и надежно там фиксируется.

Отделы

Бухгалтерия

Бухгалтерия обладает всеми необходимыми сведениями о поступлении платежей от Клиентов за услуги, предоставляемые компанией ГлавФундамент (продажа винтовых свай, строительство фундаментов на винтовых сваях, экспресс-геология, проектирование фундаментов на винтовых сваях, гражданских и промышленных объектов). Каждый Клиент имеет возможность в оперативном порядке получить сведения о поступлении его платежа на счет организации. В задачи отдела также входит выставление счетов и закрывающих отчетный период документов.

Васильев Денис Александрович

как пользоваться, как крепить и какой лучше

Виды анкеров по способу монтажа

Ампульный – представляет собой стеклянную капсулу с двухкомпонентной смесью и предназначен для разового использования. Требует перемешивания непосредственно в отверстии.

Картриджный – клеевой состав расположен в баллоне и перемешивается сразу при подаче. Для ввода в отверстие необходим специальный пистолет.

При соблюдении технологии в процессе проведения строительных работ исключено выдергивание анкера без повреждения самого материала. Это один из самых прочных анкеров, позволяющий выдержать высокие вибрационные и динамические нагрузки. Допускается использование химического анкера под водой и на неподготовленной поверхности.

Регулируемые. К элементам крепления, способным компенсировать усадку, относится анкер, регулируемый по высоте. Он выполнен в форме винта и имеет две квадратные пластины, изготовленные из одного материала с перфорированными отверстиями для крепления шурупами.

Регулируемый анкер устанавливается под столбы и способен отрегулировать горизонтальную поверхность относительно вертикальной.

Размерный ряд

Чаще всего указываются анкера для бетона размеров такого формата М10 12х100. Здесь обозначение можно расшифровать так:

М10 — резьба болта для бетона в поперечнике;
12 — это диаметр в миллиметрах, важно высверлить отверстие аналогичного диаметра перед установкой анкера;
100 — это длина болта, выраженная в миллиметрах.

Типовые размеры анкеров, используемых в домашних условиях, обычно варьируются в следующих пределах: резьба — М6-М12, длина анкеров — 55−150 мм. Бывает и множество других вариантов, но это узкоспециализированные виды анкерного крепежа для бетона, предназначенные для профессионалов.

Из каких металлов производят?

Тенденция развития поставок анкерных болтов предполагает появление на рынке огромного множества различных вариантов. Сегодня их изготавливают из разных видов стали, но основная масса изготовлена из нержавеющей стали. Это сделано специально, чтобы избежать появление коррозии, которая могла бы спустя время снизить несущую способность, а также разрушить сам крепёж.

Кроме нержавеющей стали, очень часто применяют латунь и алюминий. Это мягкие варианты стали, что позволяет под действием гайки, фиксировать соединения. Именно это и делается их прочными. Алюминий легко подстраивается под особенности отверстия изнутри, что и делает изделия значимыми, с точки зрения возможной нагрузки.

Советы специалистов

Чтобы вы смогли правильно просверлить бетонную стену, надо иметь необходимое оборудование, все работы выполнять аккуратно и придерживаться следующих рекомендаций:

• без перфоратора работу можно выполнить ударной дрелью или сверлить шуруповертом;
• не покупайте дешевые сверла, так как у них очень быстро отпадает победитовый наконечник, и они выходят из строя;
• вместо пробойника, можно использовать победитовый инструмент, одним вы будете разбивать щебень, а вторым, вставленным в обычную электродрель, сверлить;
• для работы с бетоном у перфоратора должен быть патрон SDS-plus;
• учитывайте размещение арматуры, чтобы определить, где она находится, можно пользоваться металлоискателем, если арматура оголилась, ее необходимо покрасить, для предотвращения ржавения;
• для работы с бетоном можно использовать универсальные сверла с алмазным напылением, но вставлять их необходимо только в обычную дрель, или надо отключать ударный режим.

Основные приемы

Анкерные болты, которые обеспечивают высочайшую надежность крепления, используют в тех случаях, когда на поверхности стены, потолка или пола необходимо зафиксировать тяжеловесные конструкции – массивные люстры, дверные и оконные коробки, модули подвесного потолка. Основным элементом конструкции анкерного болта является тонкостенная гильза из металла, на боковой поверхности которой выполнены продольные разрезы. Сам болт вкручивается в гильзу, тем самым втягивая в ее внутреннюю часть конусообразную гайку, которая разжимает ее стенки и обеспечивает надежную фиксацию всей конструкции внутри предварительно подготовленного отверстия. Анкерные болты за счет особенностей своего устройства позволяют надежно закрепить на поверхности стены, пола и потолка элементы, вес которых превышает 100 кг.

В первую очередь нужно попробовать расшатать анкер круговыми движениями, если можно зацепиться за выступающие части

Чтобы использовать анкер, необходимо предварительно просверлить отверстие соответствующего диаметра, в которое будет вставлена оболочка крепежа, а уже в нее вкручивают болт или шпильку с резьбой. Если проблем с тем, как использовать такой крепежный элемент, чаще всего не возникает, то вопрос о том, как вытащить анкер, является достаточно актуальным. Высокая надежность фиксации такого болта часто приводит к тому, что его приходится буквально выламывать из стены, пола или потолка, а образовавшееся в результате таких манипуляций отверстие заделывать при помощи цементного раствора или шпаклевки.

Конусная часть может сдвинуться глубже, если есть запас отверстия по длине

Между тем есть несколько простых способов, позволяющих с минимальным уроном для состояния поверхности вытащить такой болт из стены.

1. В первую очередь следует открутить гайку на шпильке и попробовать забить ее поглубже, чтобы она перестала распирать обойму. Если вам удалось это сделать, то можно без особого труда вытащить обойму, а затем и саму шпильку-болт.
2. Резьбовое соединение гайки со шпилькой можно рассверлить, а затем, если позволяет расстояние, на которое шпилька выступает над гайкой, ее можно вбить глубже, чтобы она перестала распирать обойму. После этого, как и в предыдущем случае, из стены необходимо вытащить обойму, а после нее и сам анкерный болт.
3. Можно также высверлить отверстие в центральной части шпильки-болта, в котором при помощи метчика нарезают резьбу. В полученное резьбовое отверстие вкручивают болт, который надо обязательно законтрагаить. Удерживая вкрученный болт, необходимо попытаться прокрутить на основной шпильке гайку, чтобы она провернулась вместе с обоймой. Когда дополнительный болт зафиксируется, надо снять с него контргайку и выкрутить его. Затем можно срезать со шпильки основную гайку, используя для этого болгарку, и вбить шпильку внутрь отверстия. После того как вы освободили обойму, ее можно извлечь при помощи пассатижей или других зажимных приспособлений, а затем вытащить и саму шпильку.
4. Шпильку, ничего не предпринимая, можно попробовать забить в обойму по максимуму вместе с накрученной на нее гайкой. После выполнения такой манипуляции вокруг головки анкерного болта надо разбить бетонную поверхность, углубившись на 1 см. После этого можно попытаться вытащить из стены крепежное изделие, используя обычные пассатижи.
5. Если анкерный болт изготовлен из не слишком твердого металла, можно просто высверлить его из стены. Однако даже при таком аккуратном подходе к извлечению анкерного болта следует быть готовым к тому, что участок стены, потолка или пола, на котором находился такой крепежный элемент, придется привести в первозданный вид, используя шпаклевку или цементный раствор.

В интернете есть много видео, которые дают подробное представление о том, как с минимальными сложностями вытащить из любой поверхности анкерный болт. При выполнении данной процедуры можно следовать инструкциям, предложенным в том или ином ролике.

Основные конструкции механических анкеров

По своей конструкции механические анкеры также распределяются на следующие основные разновидности.

Болт с гайкой

Простейший вид распорного крепежа, представляющий собой стержень (болт) с конусообразным концом, гильзой с четырьмя вырезами и гайкой. Гайка выступает в роли фиксатора — с ее помощью конструкция фиксируется в заранее высверленном посадочном отверстии, диаметр которого равен диаметру гильзы. После вбивания стержня в отверстие гайка поворачивается по часовой стрелке, тем самым двигая стержень наружу. Конусовидный конец шпильки распирает гильзу в районе вырезов, тем самым закрепляя конструкцию в отверстии.

Анкерные болты выпускаются различных размеров: диаметр стержня составляет от 6 до 28 мм, длина — от 60 до 300 мм. Анкерные болты применяются при работе с плотными материалами (бетоном, кирпичом, камнем).

Болт с кольцом

Потолочный анкер, обычно использующийся для прикрепления светильников, люстр на потолок, тросов, электрических кабелей, подвесных потолков и т. д. Крепеж такого типа в порядке исключения может использоваться и на стенах.

Все отличие такого крепежа от анкерного болта с гайкой состоит в том, что его внешний конец заканчивается ушком, необходимым для подвешивания навесного устройства или изделия. Крепление подобной конструкции осуществляется в аналогичном порядке: фиксирующая гайка, находящаяся непосредственно за окончанием в виде кольца, позволяет распереть и зафиксировать гильзу в отверстии.

Болт с крючком

Крепежный элемент в виде болта, имеющий головку в форме крюка. Применяется для крепления конструкций большого веса к полнотелым бетонным, каменным или кирпичным основаниям. Принцип крепления аналогичен другим соединениям в виде болта с гайкой — после затягивания фиксирующей гайки гильза деформируется и закрепляется в высверленном отверстии.

Болт с шестигранной головкой

Анкер подобного типа является аналогом болта с гайкой, однако здесь вместо стержня (шпильки) и гайки используется стандартный болт. При закручивании болта с помощью гаечного ключа конусообразный конец деформирует гильзу, тем самым заполняя стенки отверстия и закрепляя конструкцию в нем. Также может выпускаться в варианте для закручивания отверткой.

Двухраспорные

Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.

Гвоздевые

Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.

Формы

На сегодня выпускается несколько разновидностей данного крепления. В данном списке приведены самые часто используемые на сегодня:

1. Клиновый. Для установки клинового анкерного болта нужно просверлить отверстие в бетонной стене, затем установить в него сам болт. Дальше специально установленный в конструкцию болта клин начинает расширяться по мере вкручивания болта внутрь. Поэтому сразу после забивания обязательно закрутите на нём гайку. Данная разновидность применяется при закреплении конструкций, имеющих большой вес, так как клиновый анкер-болт способен выдержать большой вес.
2. Распорный анкерный болт – это самый распространённый вид анкерных болтов на рынке на сегодня. В конструкции установлена специальная втулка, которая закрепляет болт при закручивании его гаечным ключом. Во всём остальном данный вид схож с клиновым анкер-болтом.
3. Разжимной. Имеет в своей конструкции специальные гильзы с лопастями, которые при закручивании впиваются в бетон, тем самым обеспечивая надёжное крепление. Также данный вид анкерных болтов несложно демонтировать в отличие от их собратьев.
4. Химические анкерные болты при забивании выделяют прочное клейкое вещество, которое предварительно находится в специальных полостях на наконечнике. Из-за довольно сложного демонтажа и высокой цены химические анкер-болты не получили широкого распространения на строительных рынках России и СНГ.
5. Ударные или забивные. В своей конструкции имеют специальную втулку с внутренним клином и вырезом ближе к наконечнику. При каждом ударе из втулки постепенно выходит клин, который постепенно впивается в бетон. Данный вид болтов лучше всего использовать при строительстве/ремонте новых зданий, так как стенки старых могут потрескаться от сильного механического воздействия.

Принцип работы и применение

Бетон является пористым неоднородным по структуре материалом. И в местах креплений появляются разнообразные усилия – на скручивание, изгиб, сдвиг, срез, сжатие, вырыв. Их бетонный анкер берет на себя, распределяя совместно с несущей конструкцией.

Основные принципы работы анкеров для бетона:

• В момент взаимодействия материала основания и анкера появляется сила трения – распор выполняется дюбелями, металлическими цангами.
• Когда на глубине анкеровки материал дает сопротивление излому или смятию – за счет цанговых втулок на крепеже, изогнутой формы стержня, расширения.
• Нагрузки в месте контакта основания и стержня компенсируются касательными напряжениями при замоноличивании или склеивании – так работают закладные гладкие, клеевые анкера.

Анкера для бетона могут быть разных конструкций, различных видов, размеров. Производятся из специальной стали по ГОСТу, покрываются слоем средства против коррозии. Стержень может быть диаметром 6-20 миллиметров, длиной – до 220 миллиметров.

Любой анкер включает такие части:

• Сам болт
• Конус со слоем резьбы внутри
• Втулка со специальными вырезами

Анкеры выполняют конструктивную либо несущую функцию. Несущая функция реализована в случаях соединения плит перекрытия, балок, колонн, балконных консолей, лестничных площадок и маршей, отделочных и стеновых панелей, инженерного оборудования, коммуникаций, вытяжек, потолочных светильников и т. д. Также анкера применяются для монтажа лаг на бетонные либо пустотные полы. Ими крепят на стены электрооборудование, навесную мебель.

Конструктивный крепеж применяется для противодействия смещению частей узла, если их устойчивость гарантируется собственным весом, также анкера актуальны при рихтовке в строительстве.

Принцип действия

Анкерный болт представляет собой шуруп, который находится в конусовидной капсуле. На поверхности шурупа имеется резьба, а верхняя часть оснащена гайкой. Чтобы установить анкер в стену, нужно предварительно просверлить в ней отверстие, в которое будет вставляться конусовидная капсула. Анкерный болт работает за счет перемещения клина, с помощью которого происходит разжимание распорной втулки. Для этого мастеру следует закрутить гайку, в результате чего болт переместиться вверх и разопрет гильзу по краям. Та, в свою очередь, упрется у поверхности отверстия, будет надежно удерживать крепежный элемент. Как утверждают специалисты, устанавливать анкер в стену можно только после выполнения необходимых замеров. В таком случае мастер сможет определить, в каком месте болт будет расположен. Судя по отзывам, с извлечением подобной конструкции у мастера могут возникнуть трудности. В результате неумелых действий можно серьезно повредить значительную площадь бетона. Тем не менее справиться с этим можно, совершенно не испортив конструкцию, если знать, как вытащить анкерный болт из стены.

Коротко о главном

Анкерный болт по бетону предназначен для фиксации тяжелых конструкций и оборудования.

Механические анкера различаются по строению. Они могут быть забивными, распорными, клиновыми, раздвижными и рамными. Применяются они для работы с плотными или пористыми основаниями.

Химические анкера бывают ампульными или инъекционными. Первые имеют стеклянный дюбель и небольшое количество жидкой массы. Подходят для монолитного бетона. Вторые актуальны для любого основания, так как смолистое клейкое вещество заполняет практически все пространство посадочного места пока не начнет затвердевать.

Определиться с выбором анкеров по размеру позволит маркировка, по несущей способности — сопроводительная документация.
 

Инструкции по использованию

Чтобы выполнить надежное и прочное крепление, прежде чем забить анкер, необходимо выполнить расчет его устойчивости на вырыв из стены под воздействием массы конструкции. Выполнить подобные расчеты можно, если использовать профессиональными таблицами, содержащими технологические характеристики анкерных метизов. Еще одним условием качественного крепежа является то, чтобы его правильно установить. На показатели прочности крепления оказывают влияние не только вес конструкции, но и плотность материала стены

Расстояние отверстия, измеряемого от наружного края вглубь стены, также имеет важное значение, когда выполняется монтаж

Во время выполнения строительных работ установка анкеров выполняется еще до момента заливки бетона либо после этого, уже на выполненное монолитное основание. При заливке бетона конструкцию анкера требуется закрепить к каркасу из арматуры при помощи сварочного соединения или с использованием вязальной проволоки, после чего уже заливается бетонный состав. Для защиты резьбового соединения его заворачивают в полиэтиленовую пленку. Следующие этапы монтажа выполняются уже после того, как монолитная поверхность полностью затвердеет.

Для этого делают разметку, где будут располагаться метизы. Затем с помощью электрической дрели либо перфоратора делают отверстие, которое будет на 10 мм длиннее, чем длина анкера. Что касается диаметра анкера, то он должен совпадать с диаметром сверла.

После того как отверстие будет готово, пыль и осколки материала удаляют с помощью пылесоса. Когда на стене имеется толстый слой отделки, длину отверстия необходимо увеличить на толщину отделки, потому что отделочный слой не является плотной монолитной структурой. При выполнении отверстия, чтобы анкер забить как можно плотнее, диаметр сверла можно взять на 0,5 мм меньше, чем диаметр метиза. Удобнее всего работать в этом случае перфоратором со сверлом, у которого имеется победитовый наконечник.

Установка механического типа анкера с гайкой – стержень болта помещают в подготовленное стеновое отверстие и забивают его при помощи молотка, гайку же после этого нужно закручивать с использованием гаечного ключа. Делать это нужно аккуратно, чтобы не испортить наружную часть анкера, где находится резьба. Когда потребуется метиз вытащить из бетонной стены, достаточно будет отвернуть в обратном направлении его гайку.

Если необходимо выполнить подвесной крепеж на вертикальную поверхность, то используют анкеры, снабженные кронштейном в виде крюка вместо гайки. Кронштейн потребуется вкрутить до упора в конструкцию анкера, следя за тем, чтобы головка крюка занимала правильную позицию для подвеса конструкции. Каждый анкер снабжен прилагаемой к нему инструкцией для пользователя. Перед монтажом необходимо ее изучить и узнать, какое количество оборотов кронштейна можно выполнить при монтаже.

Установка химического анкера – в метизах такого типа клеящий состав может быть расположен внутри капсулы или в отдельной емкости. Монтаж такого крепления состоит в том, что капсулу размещают в подготовленном отверстии, а после этого вворачивают шпильку или болт анкера. Клей при этом выходит в полость отверстия и начинает полимеризоваться. Необходимо дождаться полной полимеризации, время которой указано в инструкции, прилагаемой к химическому анкеру. Достать анкер из стены после того, как клеевой состав застынет, будет невозможно.

Если клеящий состав расположен в отдельной емкости, то картридж с клеем устанавливают в строительно-монтажный пистолет и, нажимая на спуск, выдавливают содержимое емкости в отверстие, полностью заполняя его. Затем в клеевой состав вкручивают анкерный метиз и дожидаются полной полимеризации состава. После этого на крепление можно вешать подвесную конструкцию.

Что такое анкерный болт, смотрите далее.

Что такое анкерный болт

Многие слышали, что для решения вопросов крепления к потолку, внутренней и наружной поверхности бетонных стен используется специальный крепежный элемент – анкерный болт. Что это – знают не все. Постараемся разобраться, что такое анкер. Это металлический фиксатор, позволяющий обеспечить надежное крепление мебели, оборудования и приборов на кирпичных, каменных, бетонных и пеноблочных поверхностях, а также на пустотелых панелях и стенах из газонаполненных блоков. Крепежный элемент устанавливается в отверстие с определенными размерами.

Анкер – это устройство для фиксации, способное воспринимать значительные усилия за счет следующих факторов:

• сил трения, благодаря которым в сформированной полости удерживается цанговая втулка;
• усилий взаимодействия специального распорного механизма с внутренней поверхностью канала;
• склеивающих характеристик адгезионных ингредиентов, находящихся внутри высверленного отверстия.

Среди множества разновидностей фиксирующих устройств повышенным спросом пользуются анкеры клинового типа, а также распорные анкеры для бетона. Их конструктивные особенности и технические параметры позволяют фиксирующему элементу увеличивать диаметр рабочей поверхности при разжатии внутри полости. При этом резко возрастает величина силы трения. Антикоррозионное покрытие поверхности такого элемента препятствует возникновению коррозии и повышает ресурс эксплуатации.

Анкер шпилька с шестигранной головкой

Это классический болт с шайбой, который вкручивается в муфту с продольными прорезями на конце. В качестве распорного элемента служит хвостовая конусообразная гайка.

Монтаж стандартный — высверливают отверстие, очищают его, вставляют анкер с навешенной деталью и слегка подбивают. Остается закрутить анкерные болты на несколько оборотов — гайка конусом входит в муфту и распирает ее.

Анкер шпилька — схема установки

Сфера применения та же, что и у предыдущих видов — крепление тяжелых конструкций к основанию из бетона, камня и полнотелого кирпича.

У этого типа болт может оканчиваться кольцом или крюком. Они позволяют просто навешивать конструкции после монтажа анкера, в остальном отличий нет.

Основные приемы

Анкерные болты, которые обеспечивают высочайшую надежность крепления, используют в тех случаях, когда на поверхности стены, потолка или пола необходимо зафиксировать тяжеловесные конструкции – массивные люстры, дверные и оконные коробки, модули подвесного потолка. Основным элементом конструкции анкерного болта является тонкостенная гильза из металла, на боковой поверхности которой выполнены продольные разрезы. Сам болт вкручивается в гильзу, тем самым втягивая в ее внутреннюю часть конусообразную гайку, которая разжимает ее стенки и обеспечивает надежную фиксацию всей конструкции внутри предварительно подготовленного отверстия. Анкерные болты за счет особенностей своего устройства позволяют надежно закрепить на поверхности стены, пола и потолка элементы, вес которых превышает 100 кг.

В первую очередь нужно попробовать расшатать анкер круговыми движениями, если можно зацепиться за выступающие части

Чтобы использовать анкер, необходимо предварительно просверлить отверстие соответствующего диаметра, в которое будет вставлена оболочка крепежа, а уже в нее вкручивают болт или шпильку с резьбой. Если проблем с тем, как использовать такой крепежный элемент, чаще всего не возникает, то вопрос о том, как вытащить анкер, является достаточно актуальным. Высокая надежность фиксации такого болта часто приводит к тому, что его приходится буквально выламывать из стены, пола или потолка, а образовавшееся в результате таких манипуляций отверстие заделывать при помощи цементного раствора или шпаклевки.

Как рассчитать допустимую нагрузку на анкерный болт (анкер)?

Как рассчитать допустимую нагрузку на анкерный болт
Компания «Тандем»

Анкерные крепления очень надежные, поэтому их часто применяют в строительстве и ремонте. С их помощью удается надежно фиксировать и удерживать различные конструкционные элементы.

Использование анкеров и возможные разрушения

Примеры использования такого крепления:

• фиксация арматурной решетки и других конструкций на бетонных основаниях.
• крепление различных деталей к стене, представляющей из себя сэндвич из нескольких по структуре и плотности слоев.
• монтаж конструкций, на которые будут воздействовать нагрузки на скручивание и вырывание.

Выбирая тип и размер анкера, требуется учитывать свойства основания и предполагаемые на нагрузки на крепеж.

Первый тип разрушения – выдергивание крепежа с частью стены из-за её слабой структуры. Поэтому требуется устанавливать длинные анкера, чтобы они глубоко входили в основание и лучше в нем фиксировались.

Например, часто при забивании клинового анкера на 1/3 длины в твердую стену, остальные его 2/3 способны выдерживать нагрузку от устанавливаемой газобетонной и деревянной конструкции. Анкерные болты без свободной длины используют для фиксации листового металла толщиной до 5 мм, который оказывает значительную нагрузку на крепеж из-за большой массы.

Таблица для расчета клинового анкера, учитывающая толщину монтируемого элемента и требуемую глубину установки крепежа, при которой он будет способен выдерживать определенную вырывающую силу указана в этой статье.

Второй тип разрушения возникает при неточном подборе типа и размера анкера — деформация крепежа, который остается на месте. То есть гнется расположенная снаружи часть анкера.  

Многое зависит от прочности материала, из которого сделан крепёж. Если на него будут воздействовать существенные нагрузки и дело касается ответственной конструкции, то нужно устанавливать анкера из высокопрочной стали.

Сегодня на рынке стройматериалов продают анкера китайского и европейского производства, причем разница у них значительная! Конечно, в некоторых конструкциях можно использовать более доступные по цене крепежи. Если же вы возводите что-то «для себя» или в подписанном подрядном договоре указаны строгие требования, то нужно обязательно использовать высококачественные анкера. Это обезопасит вас, от неприятных последствий и позволит добиться требуемого результата.

Расчет параметров анкера

Как говорилось выше, необходимо принимать во внимание все предполагаемые нагрузки. Они бывают статические и динамические. К первым относят массу монтируемой на анкеры конструкции, а ко вторым импульсивные и ударные нагрузки, которые будут воздействовать на крепеж в ходе эксплуатации.

Чтобы конструкция была надежной и долговечной, нагрузка на крепление не должна составлять больше 25% от расчётной.

Разберем расчет на простом примере

Требуется навесить на стену шкаф. Его вес с кухонными принадлежностями составляет 100 кг. В соответствие с этой массой анкер должен без проблем выдержать 4 массы данного шкафа:

Р = m (вес навешиваемого элемента, кг) × 4 (норма описанного правила) × g (ускорение свободного падения = 9,81 м/с²)

P = 100 кг × 4 × 9,81 м/с² = 3 924 кг х м/с²,

а кг × м/с² = Н (Ньютон), что в результате равняется 3,924 кН

При наличии на стене допустимых дефектов (трещин и т.д.) рассчитанную нагрузку требуется помножить на 0,6. Таким образом анкер в нормальной стене выдержит 3,924 kН, а в поврежденной 2,35 kН.

Для определения нагрузки на узел нужно использовать эту формулу:

M = m x g x l

Параметры анкеров

Ниже можно ознакомится с таблицами для анкерного болта и клинового анкера, из которых можно взять расчетные усилия на вырыв и срез с учетом материала изготовления основания и диаметра крепления.

Технические характеристики клинового анкера

Технические характеристики анкерного болта

Технические параметры рамного анкера

Третье разрушение возникает при неточном выборе рамного анкера — деформация по границе его сцепления с основанием. Он выдергивается из отверстия из-за значительных динамических нагрузок. Ему недостаточно длины для удержания, прикрепленного элемента, даже при его небольшом весе.

С помощью нижней таблицы можно определить подходящий размер рамного анкера, зная характеристики монтируемой конструкции и величину нагрузок, которые она будет оказывать на крепление в процессе эксплуатации.

В общем, для подбора анкера, требуется учесть материал, из которого сделано основание, а также тип и величину предполагаемых нагрузок на него. При помощи размещенных выше формул и таблиц любой человек может самостоятельно подобрать крепеж для любого конкретного случая.

Дата публикации: 11.07.2022

Анкера для бетона: химические крепежи, металлические

На бетонные основания для фиксирования конструкций используют анкера для бетона. Существующий ассортимент представлен крепежной продукцией из алюминия, латуни, стали с противокоррозийным покрытием. Анкерным болтом или винтом производится монтаж бытовых приборов, предметов интерьера, подвесных конструкций для потолка, балок, бруса, дверей, окон. С их помощью крепятся трубы, осуществляется анкеровка арматуры в бетоне. Пластиковый тип крепежной продукции для бетона не используется. Разновидности анкеров отличаются способами крепления, техническими показателями, которые содержит специальная таблица параметров, разработанная согласно СНИП.

Содержание

1. Виды анкеров
2. Металлические
3. Рамные крепежные изделия
4. Клиновой крепежный вид
5. Забивной анкер
6. С кольцом и крюком
7. Закладной крепеж
8. Химические
9. Какой выбрать?
10. Применение

Виды анкеров

Металлические

Их работа основана на механическом принципе. У них есть внутренняя распорная часть, расширяющая наружную и помогающая надежно установить крепеж при закручивании или забивании анкеров в бетон молотком. Вкручивание осуществляется с помощью перфоратора. Необходимо огромнейшее усилие, чтобы вытащить крепление. Лучше всего проявили себя металлические крепежные изделия компании «Фишер», а также марка Hilti. Цена изделий «Хилти» соответствует качеству. Пример продукции:

Крепежом можно пользоваться при наличии трещин на материале, в который он монтируется.

• Анкерное крепление Hilti HTS. Применяется на бетоне с растяжениями и трещинами.
• Крепежная продукция «Хилти» HSL. Выдерживает наибольшую нагрузку на вырыв.

Анкерные винты по бетону тоже выдерживают вес на отрыв и срез. Винт возможно демонтировать и применить повторно. А также применяются дюбеля для бетона. Наиболее популярны типы:

• бабочка;
• зонтик.

Рамные крепежные изделия

При монтаже окон или дверей этот крепеж очень удобен.

В бетоне сквозное монтирование осуществляется с использованием рамных анкеров, например, для крепления бруса к бетону при установке дверных и оконных конструкций. Отличительная черта рамного болта — наличие на его теле и около шляпки 2-х участков расклинивания. Болт также имеет скрытую головку, скрывающую узлы соединения. Рамный анкер бывает с парой распорных втулок, гарантируя более прочное крепление и возможность удерживать тяжелый вес.

Клиновой крепежный вид

Различается вариациями конструктивного исполнения. Молотком расклинивается внутренняя втулка. Вспомогательное приспособление изымается из анкера. В него вкручивается крепежный болт, который затем нужно извлечь, при этом распорная юбка расклинивается конусовидным хвостовиком. Другой тип клинового анкера оснащен резьбовой шпилькой с конусообразным концом. Затягивая гайку с установленным в нее крепежом, конусной частью анкера разжимается распорная втулка и прочно закрепляется в отверстии. В отдельных образцах клинового анкера втулка имеет зубчики, сцепляющие намного лучше.

Забивной анкер

Для использования такого крепежа необходимо иметь молот.

Вид механического крепежа, которым легче всего пользоваться. У забивного анкера распорная втулка сконструирована в виде пустотелого цилиндра с прорезями и бойком внутри, расширяющимся при проталкивании. Затем в полость вкручивается стержень с наружной резьбой. Такая конструкция забивного крепежного изделия обеспечивает надежное фиксирование. Для забивания применяется подходящих размеров молот. Им ударяют по клину, установленному в основании или по телу анкера.

С кольцом и крюком

Анкерные крепления отличаются наличием стержня с наружной резьбой и колечком взамен болта, а у второго вида изделий нераспорная часть крепления представляет собой крюк. Крепежное изделие с кольцом применяется при растяжке кабеля либо троса, с ним производится установка подвесных конструкций. Такой металлический крепеж обеспечивает жесткое соединение, позволяющее закреплять на нем тяжелые элементы. У крепежного изделия с крюком жесткость фиксирования не очень высока, а подвешенные предметы остаются подвижными. На креплении подвешивают тросы, шарниры, цепи, люстры. Если не обеспечивается расчетная длина анкеровки арматуры в бетоне, то крепежные изделия в форме крючков устанавливаются на ее концах.

Закладной крепеж

Крепеж нашел свое применение в фундаментных работах.

Представляет из себя арматурный стержень, оснащенный резьбой и фланцем либо растяжкой. Закладные анкера используются при строительстве поверхностей из камня и другого твердого материала. Заделка крепления арматуры с бетоном осуществляется в каркасе постройки. После заливки нагружать крепление можно, дождавшись, когда бетонный раствор застынет.

Химические

Анкерный шуруп по бетону фиксируется составом на клеящей основе, например, на эпоксидной смоле. В готовое отверстие можно вставлять стеклянную капсулу с порцией клея, а затем вводить болт. Крепление предмета осуществляется после окончательного застывания. При безошибочном монтаже выдергивание конструкции невозможно. Химический анкер — лучший вариант при выполнении крепления на поверхности из ячеистого бетона, подходит для пустотелого бетонного блока. Жидкие анкера Hilti используются при установке крепежей, выдерживающих самые мощные нагрузки. Для «Хилти» характерно быстрое высыхание.

Мощные нагрузки — не преграда для данного крепежа.

Какой выбрать?

Анкера по бетону выбираются, учитывая расчет нагрузки и такие показатели, как:

• тип крепления;
• материал поверхности;
• металл болта.

Опытные строители рекомендуют выбирать вид анкера соответственно свойствам материала, к которому он будет крепиться. Стальной анкер прочнее алюминиевого и латунного.

Посмотреть «ГОСТ 27751-2014» или cкачать в PDF (88.5 KB)

При расчете силы тяжести, действующей на элемент крепления для бетонной плоскости, учитывается, что нагрузка не должна превосходить 25% показателя, указанного в ГОСТе 27751–2014. Выбирая крепления, важно правильно подобрать размеры анкеров для бетона согласно СП: диаметр, длину, параметры резьбы. Дополнительные показатели для расчета: вырывающая сила, изгибающий и крутящий момент.

Применение

Устанавливать анкера следует со следующим набором инструментов:

Для работы с таким видом крепежа у мастера должен быть перфоратор.

• перфоратор;
• сверло по бетону;
• гаечный ключ;
• молоток;
• строительный пылесос.

Последовательность действий:

1. Нанести разметки для сверления, учитывая расстояние между осями анкеров.
2. Сделать отверстия, у которых глубина должна быть равна длине распорного сегмента болта. Для придерживания требования на сверле ставится ограничитель. Минимальное расстояние от края поверхности должно превышать глубину сверления в 2,5 р.
3. Почистить просверленные дыры.
4. Всунуть распорную часть болта и забить молотом так, чтобы ее краев не было над поверхностью.
5. Ввести болт или резьбовую шпильку.
6. Затянуть гайку, пока она не перестанет поворачиваться. Для недопущения разрушения нельзя до конца затягивать, особенно работая с пенобетоном.

Такими изделиями легко пользоваться, если соблюдать инструкцию.

Применение химических креплений осуществляется тем же набором инструментов, кроме молотка, а также используются клеевые ампулы либо клей и монтажный пистолет. Капсулы применяются при небольшом количестве креплений, иначе необходим клеевой состав. Резьбовая шпилька устанавливается в просверленное, очищенное и наполненное клеем на 2/3 отверстие и вкручивается постепенно для равномерного его распределения. Гайку затянуть ключом после высыхания клея.

Технические характеристики клиновых анкеров

Приобретение клиновых анкеров

Технические характеристики :
Для обеспечения безопасной и правильной установки клиновых анкеров необходимо учитывать определенные технические характеристики. Клиновые анкеры бывают различных диаметров, длин и длины резьбы и доступны в трех материалах: оцинкованная углеродистая сталь, горячеоцинкованная и нержавеющая сталь. Клиновые анкеры следует использовать только в монолитном бетоне.

Длина:
Чтобы определить необходимую длину клинового анкера, добавьте толщину закрепляемого материала, минимальную заглубление, а также толщину гайки и шайбы. Сумма этих трех элементов равна минимальной длине клинового анкера. Клиновой анкер не требует максимальной глубины отверстия. Глубина отверстия в основном материале должна быть не менее длины анкера минус толщина закрепляемого материала. Это обеспечит некоторую дополнительную глубину для размещения небольшого количества бетонного шлама, который, возможно, не удастся удалить из отверстия.

Интервал:
Усилия клинового анкера передаются на основной материал, в котором он установлен. Если анкеры установлены слишком близко друг к другу, это может привести к взаимодействию сил, что снизит удерживающую способность анкера. Как правило, в отрасли распорных анкеров установлен минимальный стандарт в десять (10) диаметров анкеров для расстояния между анкерами и пять (5) диаметров анкеров от неподдерживаемой кромки. Когда вибрация или внезапный удар являются частью условий нагрузки, расстояние между анкерами должно быть увеличено.

Техническая информация:       Значения предельной нагрузки в бетоне 2000 фунтов на квадратный дюйм

Приведенные значения являются средними максимальными значениями и предлагаются только в качестве ориентира и не гарантируются. Коэффициент безопасности 4:1 или 25% обычно считается безопасной рабочей нагрузкой. Следует сделать ссылку на применимые коды для конкретного рабочего соотношения.

КОНСТРУКЦИЯ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ, ВКЛАДЫВАЕМЫХ В БЕТОННУЮ КЛАДКУ – NCMA

ТЭК 12-03С

ВВЕДЕНИЕ

Функция анкерных болтов заключается в передаче нагрузок на кладку от таких приспособлений, как ригели, пороги и опорные плиты. И сдвиг, и растяжение передаются через анкерные болты, чтобы противостоять расчетным силам, таким как подъем из-за ветра в верхней части колонны или стены или вертикальные гравитационные нагрузки на ригели, поддерживающие балки или фермы (см. Рисунок 1). Величина этих нагрузок значительно варьируется в зависимости от приложения.

В настоящем ТЭК обобщены требования к надлежащему проектированию, детализации и установке анкерных болтов, встроенных в бетонную каменную конструкцию, на основе положений «Требований строительных норм и правил для каменных конструкций» издания 2013 г. (ссылка 1). Следует отметить, что в изданиях 2012 года Международного строительного кодекса и Международного жилищного кодекса (ссылки 3 и 4) содержатся ссылки на положения Строительных норм и правил издания 2011 года для каменных конструкций (сноска 5), которые не содержат существенных отличий от следующие методологии анализа и проектирования.

Рисунок 1—Расчетные нагрузки на анкеровку

Типы и конфигурации анкеровки

Анкерные болты в целом можно разделить на две категории: закладные анкерные болты, которые помещаются в цементный раствор во время возведения кладки; и постустановленные анкеры, которые размещаются после возведения кладки. Установленные после установки анкеры обеспечивают устойчивость к сдвигу и растяжению (выдергиванию) за счет расширения по отношению к кладке или втулкам или за счет приклеивания эпоксидной смолой или другими клеями. Конструкция устанавливаемых после установки анкеров должна соответствовать документации производителя анкеров и выходит за рамки настоящего ТЭК.

Конфигурации анкерных болтов, предусмотренные Строительными нормами и правилами для каменных конструкций, относятся к одной из двух категорий:

• Анкеры с изогнутыми стержнями, которые включают обычные болты J и L, представляют собой стальные стержни с резьбой с крючками на конце, встроенные в кладку . Анкерные болты с изогнутыми стержнями должны соответствовать требованиям к материалам Стандартной спецификации для углеродистой конструкционной стали, ASTM A36/A36M (ссылка 6).

Анкеры с головкой

• включают обычные болты с квадратной или шестигранной головкой с резьбой, а также плоские анкеры (где к концу болта приваривается стальная пластина). Анкерные болты с головкой должны соответствовать требованиям Стандартных технических условий для болтов и шпилек из углеродистой стали, предел прочности при растяжении 60 000 фунтов на кв. дюйм, ASTM A307, класс A (ссылка 7).

Для других конфигураций анкерных болтов, включая анкеры с последующей установкой, расчетные нагрузки определяются путем испытаний не менее пяти образцов в соответствии со Стандартными методами испытаний на прочность анкеров в бетонных и каменных элементах, ASTM E488 (ссылка 8) под нагрузкой и условия, которые представляют предполагаемое использование. Допустимые расчетные значения напряжения ограничены 20% от средней испытанной прочности анкерного болта. Используя расчетные положения по прочности, номинальная расчетная прочность ограничена 65% от средней испытанной прочности.

Строительные нормы и правила для каменных конструкций (ссылка 1) содержит положения о расчете анкерных болтов как для расчета допустимого напряжения, так и для методов расчета прочности (главы 2 и 3 соответственно). Обзор этих подходов к проектированию можно найти в Расчете допустимых напряжений бетонной кладки, ТЕК 14-7С, и Положениях по расчету прочности бетонной кладки, ТЕК 14-4В (ссылки 9, 10). Обратите внимание, что глава 5 свода правил также включает предписывающие критерии для крепления пола и крыши, которые применимы к каменной кладке, разработанной эмпирическим путем, но эти положения здесь не рассматриваются.

Хотя многие требования к конструкции анкеров различаются в зависимости от методов расчета допустимого напряжения и прочности, некоторые положения обычно являются общими для этих двух подходов к проектированию. Следующее обсуждение и темы относятся к анкерам, спроектированным с использованием методов расчета допустимого напряжения или прочности.

Эффективная площадь анкерных болтов

Для обоих методов расчета чистая площадь анкерных болтов, используемая для определения расчетных значений, представленных в настоящем ТЭК, принимается равной следующим значениям, которые учитывают уменьшение площади из-за наличия анкера резьба:

Анкер ½ дюйма = 0,142 дюйма² (91,6 мм²)
Анкер ⅝ дюйма = 0,226 дюйма² (145,8 мм²)
Анкер ¾ дюйма = 0,334 дюйма² (215,4 мм²)
Анкер ⅞ дюйма = 0,462 дюйм² (298,0 мм²)

Эффективная длина анкеровки

Минимальная эффективная длина анкеровки для анкерных болтов составляет четыре диаметра болта (4 d _b ) или 2 дюйма (51 мм), в зависимости от того, что больше (см. 2). Длина заделки болтов с головкой, l _b , измеряется параллельно оси болта от поверхности каменной кладки до опорной поверхности головки болта. Для анкеров с изогнутыми стержнями эффективная длина заделки измеряется параллельно оси болта от поверхности каменной кладки до опорной поверхности на изогнутом конце минус один диаметр анкерного болта.

Рисунок 2—Минимальная эффективная длина анкеровки

Размещение

Анкерные болты должны быть залиты раствором, за исключением того, что анкеры диаметром ¼ дюйма (6,4 мм) разрешается размещать в швах слоя раствора, толщиной не менее ½ дюйма (12,7 мм). За исключением анкеров, размещенных в швах строительного раствора, требуется минимальный зазор ¼ дюйма (6,4 мм) и ½ дюйма (12,7 мм) между анкерным болтом и ближайшей поверхностью кладки для мелкозернистого и крупнозернистого раствора соответственно. Это требование применяется к анкерным болтам, заделанным в верхнюю часть каменной кладки, а также к болтам, проникающим через лицевые оболочки каменной кладки, как показано на рисунке 2. Хотя исследования (ссылка 11) показали, что размещение анкеров в отверстиях увеличенного размера в лицевой оболочки не оказывают значительного влияния на прочность или производительность анкеров по сравнению с теми, которые размещаются в отверстиях, лишь немного превышающих диаметр анкера, в правилах принято решение сохранить эти требования к зазору в качестве удобного средства проверки того, что цементный раствор надлежащим образом затвердел вокруг анкерного болта. .

Несмотря на то, что это редко имеет решающее значение в типичном проекте каменной кладки, Требования строительных норм и правил для каменных конструкций также требуют, чтобы расстояние между параллельными анкерами было как минимум равно диаметру анкера, но не менее 1 дюйма (25,4 мм), чтобы обеспечить адекватные характеристики анкера и закрепление цементного раствора вокруг анкера.

Существующие нормы кладки не учитывают допуски на размещение анкерных болтов. При отсутствии таких критериев строительные допуски, используемые для размещения конструктивной арматуры, могут быть изменены для применения к анкерным болтам. Чтобы правильно выровнять анкерные болты во время заливки раствора, можно использовать шаблоны для удержания болтов в пределах необходимых допусков. Шаблоны, которые обычно изготавливаются из дерева или стали, также предотвращают утечку раствора в тех случаях, когда анкеры выступают сбоку от стены.

Зоны прогнозируемого сдвига и растяжения

Зона прогнозируемого разрыва при растяжении, A _pt , и площадь прогнозируемого разрыва при сдвиге, A _pv , для головных и изогнутых стержневых анкеров определяются по уравнениям 1 и 2. следующим образом:

Расстояние от края анкерного болта, l _до , измеряется в направлении приложенной нагрузки от центра анкерного болта до края каменной кладки. Когда проектируемые площади соседних анкерных болтов перекрываются, часть площади перекрытия уменьшается наполовину для расчета A _pt или A _pv , как показано на рис. 3. Любая часть проектируемой площади, которая попадает в открытую ячейку, открытое ядро, открытое головное соединение или выходит за пределы каменной кладки, вычитается из расчетное значение A _pt и A _pv . Графическое представление конуса разрыва при растяжении показано на Рис. 4.

Рис. 3—Уменьшение площади проекции при перекрытии конусов разрушения

Рис. 4—Предполагаемый конус разрушения анкерных болтов

Натяжение

Допустимая осевая растягивающая нагрузка, Ba, для анкерных болтов с головкой и изогнутым стержнем принимается как меньшее из уравнения 3, допустимой осевой растягивающей нагрузки, определяемой прорывом каменной кладки, и уравнения 4, допустимая осевая растягивающая нагрузка зависит от податливости анкера. Для анкеров с изогнутыми стержнями допустимая осевая растягивающая нагрузка также должна быть меньше нагрузки, определяемой уравнением 5 для выдергивания анкера.

Сдвиг

Допустимая сдвигающая нагрузка, B _v , для анкерных болтов с головкой и изогнутыми стержнями берется наименьшее значение из уравнения 6, допустимая поперечная нагрузка зависит от разрушения кладки, уравнение 7, допустимая поперечная нагрузка зависит от разрушения кладки, уравнение 8, допустимая поперечная нагрузка, зависящая от выступа каменной кладки, и уравнение 9, допустимая поперечная нагрузка, определяемая податливостью анкера.

Комбинированный сдвиг и растяжение

Анкерные болты, подвергающиеся комбинированному осевому растяжению и сдвигу, также должны удовлетворять следующему уравнению единства:

Зависимость между приложенными растягивающими и сдвигающими нагрузками и допустимыми растягивающими и сдвигающими нагрузками показана на рисунке 5.

Рисунок 5 — Конфигурация для примера расчета

Расчетные положения для анкерных болтов с использованием метода расчета прочности почти идентичны используется для расчета допустимого напряжения с соответствующими изменениями для преобразования требований для получения номинального осевого растяжения и расчетной прочности на сдвиг. Коэффициенты снижения прочности Φ для использования в уравнениях с 11 по 18 принимаются равными следующим значениям:

• при контроле номинальной прочности анкера путем продавливания кладки, разрушения кладки или выдавливания анкера Ф принимается равным 0,50,
• при контроле номинальной прочности анкера податливостью анкерного болта Φ принимается равным 0,90,
• при контроле номинальной прочности анкера выдергиванием анкера Ф принимают равным 0,65.

Растяжение

Номинальная осевая прочность на растяжение, B _и , для анкерных болтов с головкой и изогнутой балкой принимается как меньшее из Уравнения 11, номинальной осевой прочности на растяжение, определяемой прорывом каменной кладки, и Уравнения 12, номинальной осевой прочности предел прочности при растяжении определяется податливостью анкера. Для анкеров с изогнутыми стержнями номинальная осевая прочность на растяжение также должна быть меньше, чем определенная по уравнению 13 для отрыва анкера.

Сдвиг

Номинальная прочность на сдвиг, Bvn, для анкерных болтов с головкой и изогнутых стержней принимается как наименьшее из Уравнение 14, Номинальная прочность на сдвиг, определяемая разрушением кладки, Уравнение 15, Номинальная прочность на сдвиг, определяемая разрушением кладки , Уравнение 16, номинальная прочность на сдвиг, зависящая от выдвигания каменной кладки, и Уравнение 17, номинальная прочность на сдвиг, зависящая от податливости анкера.

Комбинированный сдвиг и растяжение

Как и при расчете допустимого напряжения, анкерные болты, подвергающиеся комбинированному осевому растяжению и сдвигу, также должны удовлетворять следующему уравнению единства:

Два анкера с головкой ½ дюйма (12,7 мм) представляют собой болтовое соединение балки крыши с каменной стеной толщиной 8 дюймов (203 мм), см. рис. 5 ниже. Стена имеет минимальную указанную прочность на сжатие, f’ _м 2000 фунтов на квадратный дюйм (13,8 МПа). Болты имеют эффективный предел текучести 60 тысяч фунтов на квадратный дюйм (413,7 МПа), эффективную длину заделки и расстояние между болтами 6 дюймов (50,8 мм).

Допустимое расчетное напряжение

Можно предположить, что D + L _R – основная комбинация нагрузок. При этом общая расчетная сила сдвига для соединения составляет 1600 фунтов (7,12 кН), при этом каждый анкерный болт выдерживает половину общей нагрузки. Как это обычно бывает с болтовыми соединениями, подвергаемыми сдвигу, нагрузка передается со смещением, равным e, равному аддитивной толщине ригеля и соединительных элементов. Эта внецентренная нагрузка создает пару сил с растягивающими усилиями в анкере и опоре каменной стены. Используя инженерную оценку, плечо момента можно приблизительно определить как ⅚ умноженное на расстояние от центральной линии болта до края ригеля, обозначенное как 9.1042 x для этого примера. Индуцированная сила натяжения всего соединения может быть рассчитана следующим образом:

Используя уравнение 1, можно определить площадь разрыва при растяжении для каждого болта, которая составляет 113,10 дюйма² (729,68 см²), однако из-за близости болтов к одному во-вторых, есть перекрытие прогнозируемой области прорыва. Чтобы учесть это, при анализе отдельного болта необходимо уменьшить предполагаемую площадь прорыва на половину площади перекрытия. Измененная площадь проекции для каждого болта становится:

Используя приведенное выше уравнение, модифицированный A _pt равен 90,99 дюйма² (578,03 см²).

В свою очередь, прочность на растяжение в осевом направлении контролируется либо разрушением каменной кладки (уравнение 3), либо податливостью анкера (уравнение 4) и определяется следующим образом (уравнение 5 явно для анкеров с изогнутыми стержнями и не требует проверки):

Для В этом примере осевая прочность на растяжение контролируется прочностью каменной кладки на разрыв, B _ab .

Аналогичным образом, чтобы определить допустимую прочность на сдвиг, обычно рассчитывают площадь разрыва при сдвиге для каждого анкера. Для этого конкретного примера, учитывая направление сдвиговой нагрузки и большое расстояние до края, прорыв каменной кладки при сдвиге не будет определяющим видом разрушения. Расчетные значения прочности на разрушение каменной кладки (уравнение 7), выдвигание анкера (уравнение 8) и растяжение анкера (уравнение 9) следующие:1042 Б _ВК .

Проверка комбинированных эффектов нагрузки для отдельного анкера по уравнению 10 дает следующее:

Поскольку отношение спроса к грузоподъемности меньше 1,0, расчет выполнен.

Расчет прочности

Предполагается, что управляющая комбинация нагрузок для соединения составляет 1,2 D +1,6 L _R . При этом влияние внецентренной сдвигающей нагрузки анализируется аналогично примеру расчета допустимого напряжения, что дает факторизованную растягивающую силу 2688 фунтов (11,9 фунта). 6 кН), действующей на все соединение. Расчетная сдвигающая нагрузка, действующая на соединение, составляет 2240 фунтов (9,96 кН).

Опять же, ссылаясь на уравнение 1 и изменяя его для перекрытия предполагаемой области прорыва, A _pt для каждого анкерного болта оказывается равным 90,99 дюйма² (578,03 см²). Для пояснения обратитесь к примеру расчета допустимого напряжения.

Прочность на осевое растяжение, определяемая путем расчета разрушения кладки (уравнение 11) и текучести анкера (уравнение 12), является следующей (как и раньше, уравнение 13 не нужно проверять, так как оно применимо только к анкерам с изогнутыми стержнями):

Номинальная осевая прочность на растяжение зависит от текучести анкера, B _и .

Номинальная прочность на сдвиг контролируется разрушением каменной кладки (уравнение 15), выдвиганием анкера (уравнение 16) и податливостью анкера (уравнение 17) и проверяется следующим образом (как объяснялось ранее, для этого примера геометрия стены и направление нагрузки указывают прорыв при сдвиге маловероятен):

В этом примере номинальная прочность на сдвиг для каждого анкера контролируется разрушением каменной кладки, Б _ВНК .

Применяя соответствующие коэффициенты снижения прочности Φ = 0,9 для податливости анкера под действием растягивающих нагрузок и Φ = 0,5 для разрушения кирпичной кладки под действием сдвигающих нагрузок и проверяя комбинированные эффекты нагрузки для отдельного анкера по уравнению 18, получаем следующее:

С отношение спроса к мощности менее 1,0, проект удовлетворен.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

A _b           = площадь поперечного сечения анкерного болта, дюйм² (мм²)
A _pt          = площадь проекции на поверхность кладки прямого круглого конуса для расчета предела прочности при растяжении анкерных болтов, дюйм² (мм²)
A _pv         = площадь проекции одной -половина прямого круглого конуса для расчета прочности на отрыв анкерных болтов, дюйм² (мм²)
B _a          = допустимая осевая нагрузка на анкерный болт, фунты (Н)
B _ab        = допустимая осевая растягивающая нагрузка на анкерный болт при управлении выломом каменной кладки, фунт (Н)
B _и        = номинальная осевая прочность анкерного болта, фунты (Н)
B _{и b}      = номинальная осевая прочность анкерного болта на растяжение при прорыве каменной кладки, фунты 9p _B

7 9

     = номинальная осевая прочность анкерного болта на растяжение под действием вытягивания анкера, фунты (Н)
B _и       = номинальная осевая прочность анкерного болта на растяжение под действием деформации стали, фунты (Н)
B _ap        = допустимая осевая растягивающая нагрузка на анкерный болт при управлении вытягиванием анкера, фунты (Н)
B _as        = допустимая осевая растягивающая нагрузка на анкерный болт при управлении податливостью стали, фунты (Н)
B _V = допустимая сила сдвига на якорный болт, LB (N)
B _VB = допустимая нагрузка на сдвиг на якорном болте при управлении Masonry Breakout, LB (N)
B _VC = Полезно поперечная нагрузка на анкерный болт при смятии каменной кладки, фунт (Н)
B _vn        = nominal shear strength of anchor bolt, lb (N)
B _vnb      = nominal shear strength of anchor bolt when governed by masonry breakout, lb (N)
B _vnc = номинальная прочность анкерного болта на сдвиг, управляемая смятием каменной кладки, фунты (Н)
B _vnpry Прочность на сдвиг анкерного болта при регулировании текучестью стали, фунт (Н)
B _vpry    = допустимая поперечная нагрузка на анкерный болт при управлении анкерным выталкивателем, фунты (Н)
B _A = неактуальная осевая сила на якорном болте, LB (N)
B _AF = Факториальная осевая сила в якорном болте, LB (n)
B _V = Unfactored Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shar Shear. анкерный болт, фунт (Н)
B _VF = факторированная сила сдвига в якорном болте, LB (N)
D _B = номинальный диаметр якорного болта, дюйм. , дюймы (мм)
e _b         = выступающая часть опоры изогнутого анкерного стержня, измеренная от внутренней кромки анкера в месте изгиба до самой дальней точки анкера в плоскости крюка, дюймы (мм)
f ‘ _м        = указанная прочность каменной кладки на сжатие, psi (МПа)
F _Y = Указанная прочность урожая стали для якорей, PSI (MPA)
L _B = эффективная длина встраивания якорных болтов, дюйм. краевое расстояние, измеренное в направлении нагрузки, от края каменной кладки до центра поперечного сечения анкерного болта, дюймы (мм)
s           = расстояние между анкерами, дюймы (мм)
x           = глубина от центра линия анкера к краю ригеля
Φ          = коэффициент снижения прочности.

Стандартные технические условия

Стандартные технические условия

Расчет допустимых напряжений бетонной кладки, TEK 14-7C, Национальная ассоциация бетонщиков, 2011 г.

NCMA TEK 12-3C, редакция 2013 г.

NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, отказываются от какой-либо ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.

Бетонные анкеры и автомобильные подъемники, расчет вырывных усилий ? : AskEngineers

Проблема

Привет,

Я получил в руки действительно хороший автомобильный подъемник, к сожалению, производитель прекратил свою деятельность, а вместе с ним и почти вся информация о подъемнике, включая инструкции по установке.

Лифт Ford Smith TEC-9A. Он состоит из двух колонн с гидроцилиндрами, две башни физически не связаны, кроме гидравлического шланга.

По словам продавца, он будет поднимать 9000 фунтов, что больше, чем все, что я планирую на него поставить.

На данный момент моей главной заботой является надежное закрепление колонны в бетоне. Я думаю, что нашел самый сильный метод якоря.

То, что я прошу здесь, является «вторым мнением», чтобы убедиться, что мои математические расчеты верны, и если кто-то не может указать на ошибку в моих рассуждениях или расчетах.

Спасибо.

Подъемные и клиновые анкеры

Итак, вот опорная плита колонн.

Каждая колонна имеет 6 отверстий диаметром 3/4″ для анкеров. Наиболее часто используемый тип анкеров называется «клиновой все». 3/4″ в соответствии с этой таблицей подходят для допустимой нагрузки 2510 при растяжении (коэффициент безопасности 4,0). То есть в бетоне 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Я почти уверен, что у меня есть бетон на 4000 фунтов на квадратный дюйм, но нет экономичного способа проверить и нет записи о том, когда эта плита была залита в 2010 году. Я собираюсь принять самую низкую марку доступного бетона, поэтому 2000 фунтов на квадратный дюйм. Я также собираюсь принять глубину встраивания 6 дюймов.

Клиновидные анкеры должны иметь пониженные характеристики, если они используются близко друг к другу. В основании есть шесть отверстий, однако я считаю, что 4 внешних отверстия — единственные, на которые будет воздействовать какая-либо нагрузка.

Отверстия расположены на расстоянии 6 дюймов, затем 7 дюймов, затем 6 дюймов. Я спросил инженеров Simpson, и они сказали мне, что снижение рейтинга увеличивается, если несколько анкеров находятся рядом друг с другом.

Снижение номинальных характеристик осуществляется в соответствии с этой таблицей.

Номинальная нагрузка на растяжение Wedgeall

Каждый анкер находится на расстоянии 6 дюймов от другого анкера, поэтому снижение номинала составляет 0,87.

2510 фунтов допустимо в 2000 фунтов на квадратный дюйм * 0,87 = 2183,7

+2510 фунтов допустимо в 2000 фунтов на квадратный дюйм * 0,87 = 2183,7

+2510 фунтов допустимо в 2000 фунтов на квадратный дюйм * 0,87 = 2183,7

+250 фунтов. 2183.7

Суммарная допустимая растягивающая нагрузка = 8734 фунта для стандартного клинового зажима автомобильного подъемника.

Особое требование, должен легко сниматься

Теперь у меня есть особое требование по установке: иметь возможность снять автомобильный подъемник, не оставляя ничего, что торчит из пола, а затем установить подъемник на то же место без проделывания новых отверстий в бетоне.

По этой причине я не могу использовать танкетки. Я проверил остальную линейку продуктов Simpson, и единственным продуктом, который имел такие же или лучшие характеристики, будучи съемным, был якорь Simpson Titen HD.

Итак, я снова провел расчеты для этого типа анкера.

Анкер Simpson Titen HD 3/4″, 8″, таблица нагрузки на растяжение

Допустимая нагрузка на растяжение каждого анкера составляет 3440 фунтов.

Таблица снижения номинальных характеристик

6-дюймовое расстояние уменьшается на 0,81, а 7-дюймовое расстояние составляет 0,84

Расчет . ..

Симпсон Titen HD Оценка нагрузки на якорь

3440 фунтов допустимо в 2000 фунтов на квадратный дюйм * 0,81 = 2786,4

• 3440 фунтов допустимо в 2000 фунтов на кв. В 2000 PSI * 0,81 * 0,84 = 2340,576

• 3440 фунтов допустимо в 2000 фунтов на квадратный дюйм * 0,81 = 2786,4

Общая допустимая нагрузка на напряжение = 10253 фунтов для Симпсона Titen HD 3/4 «с 6» вписками

99 9

Итак, я выполнил требование о легком удалении и увеличил грузоподъемность на 25% по сравнению с отраслевым стандартом, отлично!

Теперь я хочу рассчитать фактическую растягивающую нагрузку, которую будет прикладывать мой подъемник, когда автомобиль массой 9000 фунтов будет поднят на максимальную высоту.

Фактические силы на анкере

Я не совсем уверен, как это рассчитать. Номинально 9000-фунтовое транспортное средство должно оказывать 4500-фунтовое усилие вниз на каждую стойку. Однако центр тяжести не совмещен с центром тяжести башни, поэтому я думаю, что опорная плита на самом деле воспринимает крутящий момент всей колонны как рычага.

Итак, я думаю, что это что-то вроде этого

И крутящий момент на опорной плите примерно такой

Итак, у меня был бы рычаг 77 дюймов (максимальная высота подъема), и автомобиль прилагал бы 4500 фунтов силы к точке опоры основание колонны. Четыре несущих анкера находятся примерно в 12 дюймах от точки опоры.

4500 фунтов умножить на 6,41 фута = 28875 футо-фунтов

Так как второй рычаг равен одному футу, то сила вытягивания равна 28’875 фунтов ?

Это кажется очень высоким, на самом деле оно кажется выше, чем допустимая растягивающая нагрузка для любой системы бетонных анкеров.

Заключение

Я подозреваю, что мои расчеты преувеличивают нагрузки, которые возлагаются на колонны. Вероятно, большая часть силы направлена ​​исключительно вниз, а другая часть направлена ​​«вбок». В моих расчетах 100% силы направлено в сторону, но я понятия не имею, как определить, какая часть силы направлена ​​вниз (и, следовательно, не оказывает силы вытягивания на анкеры).

Во всяком случае, значение 28 875 фунтов составляет лишь 70% предельной прочности анкеров. Я действительно не хочу опускаться ниже коэффициента безопасности 4,0, поэтому я могу снизить весь подъем до скудных 3150 фунтов. Это было бы отстойно, поскольку этого было бы недостаточно, чтобы поднять мою самую тяжелую машину (f-150 2003 v8 4.6 auto supercrew 4758 фунтов).

Вопрос Версия TL:DR

Правильно ли я рассчитываю допустимую грузоподъемность для анкеров Titen HD. (Думаю, да, 10253 фунта?)

Правильно ли я рассчитал силы на эти анкеры? (Я думаю, что нет, 28 875 фунтов кажутся слишком большими)

Я еще что-то забыл?

Приветствуются любые комментарии!

Код проверки анкеров (EN) | IDEA StatiCa

Прочность анкерных болтов оценивается в соответствии с EN 1992-4, кл. 7.2 для головных и стоечных анкеров. Разрушение при выдергивании прямых анкеров, комбинированное выдергивание и разрушение бетона приклеенных анкеров, а также разрушение бетона при расщеплении не проверяются из-за отсутствия информации, доступной только для конкретного анкера и типа клея от производителя анкера.

В настройках кода доступны настройки для активации/деактивации проверки бетонного конуса на излом при растяжении и сдвиге. Если проверка бетонного конуса на прорыв не активирована, предполагается, что специальное армирование рассчитано на сопротивление силе. Величина силы указана в формулах. Кроме того, бетон может быть установлен как с трещинами или без следов. Сопротивление бетона без трещин выше.

Сопротивление стали растяжению (EN 1992-4, кл. 7.2.1.3):

\[ N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}} \]

Где:

• N _{RK, S} = C ∙ A _S ∙ F _UK — Характеристическая сопротивление подставщика. Заката.
• c – снижение сопротивления растяжению болтов с нарезанной резьбой по EN 1993-1-8 – Кл. 3.6.1. (3) редактируется в настройках кода
• A _s – зона растяжения анкерных болтов
• ф _{Великобритания} – характеристика предела прочности при растяжении анкерного болта
• \(\gamma_{Ms}=1,2 \cdot \frac{f_{uk}}{f_{yk}} \ge 1,4\) — частичный запас прочности на разрушение стали при растяжении (EN 1992-4, таблица 4. 1)
• f _yk – характеристика предела текучести анкерного болта

Сопротивление разрушению бетонного конуса анкера или группы анкеров (EN 1992-4, кл. 7.2.1.4):

\[ N_{Rd,c} = \frac{N_{Rk,c}}{\gamma_{ Mc}} \]

где:

9{1.5}\) — нормативное сопротивление одиночного крепежа, помещенного в бетон и не подверженного влиянию соседних крепежей или краев бетонного элемента
• к ₁ – коэффициент, учитывающий состояние бетона и тип анкера; для анкеров с закладными головками (с шайбами) к ₁ = 8,9 для бетона с трещинами и к ₁ = 12,7 для бетона без трещин; для вставных креплений (прямых анкеров) k ₁ = 7,7 для бетона с трещинами и k ₁ = 11,0 для бетона без трещин
• f _ck – характеристическая прочность бетона на сжатие в цилиндре
• h _ef – глубина заделки анкера в бетон; для трех и более близких кромок, EN 1992-4, кл. 7.2.1.4 (8) применяется и действует \(h’_{ef} = \max \left \{ \frac{c_{max}}{c_{cr,N}} \cdot h_{ef}, \, \ frac{s_{max}}{s_{cr,N}} \cdot h_{ef} \right \}\) вместо этого используется в формулах для N _Rk,c ⁰ , c _cr,N , s _cr,N , A _c,N , A _c,N ⁰ , ψ _с,N и ψ _эк,N
• A _c,N — фактическая проектируемая площадь, ограниченная перекрытием бетонных конусов соседних креплений, а также кромками бетонного элемента
• А _{с, С} ⁰ = s _cr,N ² – опорная проекционная площадь, т.е. площадь бетона отдельного анкера с большим шагом и краевым расстоянием на поверхности бетона
• \(\psi_{s,N}=0,7+0,3 \cdot \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1\) — коэффициент, учитывающий нарушение распределения напряжений в бетоне вследствие близость края бетонного элемента
• c – наименьшее краевое расстояние
• с _cr,N = 1,5 ∙ h _ef – характеристическое краевое расстояние для обеспечения передачи характеристического сопротивления анкера при прорыве бетона при растягивающем нагружении
• \(\psi_{re,N}=0,5+\frac{h_{ef}}{200} \le 1\) – коэффициент скалывания оболочки
• \(\psi_{ec,N}=\frac{1}{1+2 \cdot (e_N / s_{cr,N})} \le 1\) – коэффициент, учитывающий групповой эффект при различных растягивающих нагрузках. воздействуя на отдельные застежки группы; ψ _ec,N определяется отдельно для каждого направления и используется произведение обоих факторов
• e _N – эксцентриситет равнодействующей силы натяжения натянутых креплений по отношению к центру тяжести натянутых креплений
• s _cr,N = 2 ∙ c _cr,N – характерный шаг анкеров для обеспечения нормативного сопротивления анкеров при разрушении конуса бетона под действием растягивающей нагрузки
• \(\psi_{M,N} = 2- \frac{z}{1,5 \cdot h_{ef}} \ge 1\) — коэффициент, учитывающий действие силы сжатия между арматурой и бетоном при изгибе моменты с осевой силой или без нее; этот параметр равен 1, если c < 1,5 h _ef или отношение сжимающей силы (включая сжатие за счет изгиба) к сумме растягивающих сил в анкерах меньше 0,8 или z / ч _эф ≥ 1,5
• z – внутренний рычаг крепления
• γ _Mc = γ _c ∙ γ _инст – частичный запас прочности (EN 1992-4, таблица 4. 1)
• γ _c – частичный запас прочности для бетона (редактируется в настройках кода)
• γ _инст – частичный запас прочности с учетом безопасности установки анкерной системы (редактируется в настройках кода)

Область бетонного конуса отрыва для группы анкеров, нагруженных растяжением, которые создают общий бетонный конус, A _c,N , показана красной пунктирной линией.

Сопротивление выдергиванию (EN 1992-4, кл. 7.2.1.5)

Сопротивление выдергиванию проверяют для анкеров с шайбами ​​по EN 1992-4, кл. 7.2.1.5:

\[ N_{Rd,p}=\frac{N_{Rk,p}}{\gamma_{Mc}} \]

где:

• N _Rk,p = k ₂ ∙ A _h ∙ f _ck – характеристическое сопротивление при отрыве
• k ₂ – коэффициент зависит от состояния бетона, k ₂ = 7,5 для бетона с трещинами, k ₂ = 10,5 для бетона без трещин
• А _h – опорная поверхность головки анкера; для круглой шайбы \(A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 — d^2 \right )\), для прямоугольной шайбы \(A_h = a_{wp}^2 — \frac {\ pi} {4} д ^ 2 \)
• d _h ≤ 6 t _h + d – диаметр головки крепежа
• t _h – толщина головки крепежного изделия с головкой
• d – диаметр хвостовика крепежа
• f _ck – характеристическая прочность бетона на сжатие в цилиндре
• γ _Mc = γ _с ∙ γ _инст – частичный запас прочности (EN 1992-4, таблица 4. 1)
• γ _c – частичный запас прочности для бетона (редактируется в настройках кода)
• γ _inst – частичный запас прочности, учитывающий безопасность установки анкерной системы (редактируется в настройках кода)

Сопротивление выдергиванию анкеров других типов не проверяется и должно быть гарантировано производителем.

Стойкость бетона к выбросу (EN 1992-4, кл. 7.2.1.8)

Разрушение на выброс проверяют для анкеров с головкой (Тип анкера – шайба) с краевым расстоянием c ≤ 0,5 h _ef по EN 1992-4, кл. 7.2.1.8. Якоря рассматриваются как группа, если расстояние между ними около края составляет s ≤ 4 c ₁ . Анкеры с подрезкой можно проверить таким же образом, но значение A _h неизвестно в программе. Разрушение анкеров с подрезкой из-за выброса можно определить, выбрав шайбу соответствующего размера. 90 = k_5 \cdot c_1 \cdot \sqrt{A_h} \cdot \sqrt{f_{ck}}\) — характеристическое сопротивление одиночного крепежа, не зависящее от соседних крепежей или дополнительных кромок

c ₂ – краевое расстояние крепежа перпендикулярно направлению 1, т. е. наименьшее краевое расстояние в узком элементе с несколькими краевыми расстояниями 92\)

Сопротивление стали анкера сдвигу (EN 1992-4 – кл. 7.2.2.3)

Сопротивление стали анкера сдвигу проверяется в соответствии с EN 1992-4 – кл. 7.2.2.3. Трение не учитывается. Сдвиг с плечом рычага и без него распознается в зависимости от параметров операции изготовления опорной плиты.

\[V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}}\]

Для зазора: прямой, предполагается сдвиг без плеча рычага (EN 1992-4-кл. 7.2.2.3.1):

V _{RK, S} = K ₆ ∙ A _S ∙ F _UK -характерный застежка на случай выхода из строя стали; или крепеж с соотношением h _ef / d _nom < 5 и класс прочности бетона на сжатие < C20/25 характеристическое сопротивление В _Rk,s следует умножить на коэффициент 0,8.

Для зазора: растворный шов предполагается сдвиг с плечом рычага (EN 1992-4 – кл. 7.2.2.3.2):

\[V_{Rk,s}= \frac{\alpha_M \cdot M_{Rk,s}}{l_a}\]

где:

• k ₆ = 0,6 для анкеров с fuk ≤ 500 МПа; k ₆ = 0,5 иначе
• А _с – площадь среза анкера; если выбрана плоскость среза в резьбе, используется площадь, уменьшенная резьбой; в противном случае используется полная площадь хвостовика 93}{32}\) – момент сопротивления анкера
• d – диаметр анкерного болта; если выбрана плоскость среза в резьбе, используется уменьшенный на резьбу диаметр; в противном случае используется номинальный диаметр, d _nom ,
• N _Ed – растягивающее усилие в анкере
• N _Rd,s – сопротивление растяжению анкера
• l _a  = 0,5 d _ном. + т _{раствор} + 0,5 т _бп – рычаг
• t _{раствор} – толщина раствора (затирки)
• т _б.п. – толщина опорной плиты
• γ _Ms = 1.0 ∙ f _uk / f _yk ≥ 1.25 for f _uk ≤ 800 MPa and f _yk / f _uk ≤ 0,8; γ _Ms = 1,5 в противном случае – частичный запас прочности на разрушение стали (EN 1992-4 – Таблица 4.1)

Разрушение бетона при отрыве (EN 1992-4 – кл. 7.2.2.4):

\[ V_{Rd,cp}= \frac{V_{Rk,cp}}{\gamma_{Mc}} \]

где:

• V _Rk,cp = k ₈ ∙ N _Rk,c – характеристическое сопротивление разрушению бетона
• к ₈  = 1 для ч _ef < 60 мм; k ₈  = 2 для h _ef  ≥ 60 мм (ETAG 001, Приложение C – Кл.  5.2.3.3)
• N _Rk,c — характеристическое сопротивление крепежного элемента, группы крепежных элементов и растянутого крепежного элемента группы крепежных элементов при разрушении бетонного конуса; предполагается, что все анкеры растянуты
• γ _Mc  =  γ _c – частичный коэффициент безопасности (EN 1992-4 – Таблица 4.1, γ _инст = 1,0 для сдвиговой нагрузки)
• γ _c – частичный запас прочности для бетона (редактируется в настройках кода)

Разрушение бетонной кромки (EN 1992-4 – кл. 7.2.2.5):

Разрушение бетонной кромки является хрупким разрушением, и проверяется наихудший возможный случай, т. е. только анкеры, расположенные вблизи края, передают полную действующую поперечную нагрузку на цельной опорной плите. Если анкеры расположены по прямоугольной схеме, ряд анкеров на исследуемом крае передает нагрузку сдвига. Если анкеры расположены неравномерно, то два анкера, ближайшие к исследуемому краю, передают поперечную нагрузку. Исследуются две кромки в направлении поперечной нагрузки, и в результатах показан наихудший случай. 9{0.2} \)

202020202020202020202020203

γ _Mc  =  γ _c – частичный коэффициент безопасности (EN 1992-4 – Таблица 4. 2 \le 1.0 \] 9{1.5} \le 1.0 \]

Наибольшее значение \(N_{Ed} / N_{Rd,i} \) и \(V_{Ed} / V_{Rd,i} \) для различных режимов отказа должны быть приняты. Обратите внимание, что значения \(N_{Ed}\) и \(N_{Rd,i}\) часто принадлежат группе привязок.

Анкер с зазором

Анкер с зазором выполнен в виде стержневого элемента, нагруженного поперечной силой, изгибающим моментом, сжимающей или растягивающей силой. Эти внутренние силы определяются моделью конечных элементов. Анкер фиксируется с двух сторон, с одной стороны 0,5× д ниже уровня бетона, другая сторона находится посередине толщины плиты. Длина потери устойчивости условно принимается равной удвоенной длине стержневого элемента. Используется модуль пластического сечения. Барный элемент разработан в соответствии с EN 1993-1-1. Сила сдвига может снизить предел текучести стали по Кл. 6.2.8, но минимальная длина анкера для установки гайки под опорную плиту гарантирует, что анкер выйдет из строя до того, как сила сдвига достигнет половины сопротивления сдвигу. Следовательно, сокращение не является необходимым. Взаимодействие изгибающего момента и прочности на сжатие или растяжение оценивают по кл. 6.2.1.

Сопротивление сдвигу (EN 1993-1-1 кл. 6.2.6):

\[ V_{pl,Rd} = \frac{A_V f_y / \sqrt{3}}{\gamma_{M2}} \]

где:

• А _В = 0,844 А _с – площадь сдвига
• A _s – площадь болта уменьшена резьбой
• f _y – предел текучести болта
• γ _M2 – частичный запас прочности

Сопротивление растяжению (EN 1993-1-8 – Кл. 3.6.1):

\[ F_{t,Rd}=\frac{c k_2 f_{ub} A_s}{\gamma_{M2}} \ge F_t \]

где:

• c – снижение сопротивления растяжению болтов с нарезанной резьбой по EN 1993-1-8 – кл. 3.6.1. (3) редактируется в настройках кода
• k ₂  = 0,9 – коэффициент из таблицы 3.4 в EN 1993-1-8
• f _ub – предел прочности анкерного болта
• A _s – зона растяжения анкерных болтов 94}{64}\) – момент инерции болта
• L _cr = 2 l – длина изгиба; с точки зрения безопасности предполагается, что болт закреплен в бетоне и может свободно вращаться на опорной плите
• l – длина болтового элемента равна половине толщины опорной плиты + зазор + половина диаметра болта; с точки зрения безопасности предполагается, что шайба и гайка не прижаты к бетонной поверхности (ETAG 001 — Приложение C — Кл. 4.2.2.4) 93}{6} \) – момент сопротивления болта
• f _y – предел текучести болта
• γ _M2 – частичный запас прочности

Использование анкерной стали (EN 1993-1-1 кл. 6.2.1)

\[ \frac{N_{Ed}}{N_{Rd}} + \frac{M_{Ed}}{M_{Rd} } \le 1 \]

где:

• N _Ed – расчетная сила на растяжение (положительный) или на сжатие (отрицательный знак)
• N _Rd – на растяжение (положительный, F _t,Rd ) или сжатие (знак минус, F _c,Rd ) расчетное сопротивление
• M _Ed – расчетный изгибающий момент
• M _Rd  =  M _pl,Rd – расчетное сопротивление изгибу

Детализация

Проверка детализации анкеров выполняется, если опция выбрана в Настройках кода. Проверяется только минимальное расстояние между анкерами (измеренное от осевой линии до осевой линии). Минимальное расстояние зависит от типа анкера и указано в Европейской технической спецификации продукта. Пользователь может изменить оба значения в настройках кода.

Выбор и использование всех типов настенных анкеров

Используйте правильный анкер… если стоит повесить, то стоит повесить правильно!!

Каждый день… где-то… что-то близкое и родное падает с чьей-то стены или
потолок! С этой целью мы предлагаем этот сборник информации, учебник для начинающих, как
это были опыты и общие
смысла, чтобы помочь вам держать ВАШИ настенные ковры там, где они должны быть!

(Даже если вы думаете, что знаете все, что нужно знать о якорях, есть
может быть что-то здесь и для вас!)

Что такое якорь?

Анкер — это застежка, с помощью которой можно прикрепить
возражать против другого в ситуациях, когда шурупы, гвозди, клей или другие простые крепежные детали
либо непрактично, либо неэффективно. Две распространенные поверхности, на которых полезны анкеры:
1) на очень сложном
поверхностях, таких как бетон и 2) на полых поверхностях, таких как двери, стены и
потолки . .. особенно там, где нет удобной деревянной стойки или балки за потолком.
поверхность.

Существует множество видов якорей, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны…
буквально!
Анкер, прочный при установке в гипсокартон, может быть не таким прочным в бетоне. Или виза
наоборот! Пожалуй, самая большая проблема с
якоря почти все они «чувствуют» себя сильными, когда впервые
установлены. Однако со временем анкер, не соответствующий стене,
материал в конечном итоге ослабнет, что приведет к повреждению стены, вашей подвески
и что там под ним!

Эта путаница усугубляется производителями, которые
продавать вешалки для полотенец, маленькие шкафчики и другие «подвешенные» предметы с анкерами
которые недостаточно сильны для работы. В интересах «экономии»,
иногда включаются самые дешевые анкеры без указания относительно безопасности,
альтернативные способы монтажа.

Какой вес может выдержать якорь? Это зависит от
насколько вы доверяете моему отказу от ответственности.

..

Пытаешься придавить меня, да? Хотел бы я сказать тебе с точностью, но
сила любого якоря зависит от ряда переменных, таких как 1) тип объекта
подвешивается, 2) тип поверхности, на которой установлен анкер, 3) состояние
поверхность… и, конечно же, 4) тип якоря!

Например, вы можете успешно повесить антикварное армированное зеркало весом 25 фунтов с помощью шурупа на пластиковом распорном анкере (в гипсокартоне)  , где усилие направлено вниз .
Тот же самый анкер и винт могут не удержать 25-фунтовый шкаф , если
шкаф стремится вытянуть анкер наружу … что означает
уничтожены ценности!! это все
родственник. Сила, значит.

Я буду включать некоторые данные о нагрузке на каждый тип анкера, но примите это скорее как меру относительный
прочность между типами анкеров… не правило и не твердая рекомендация!
Если ваша стена структурно слаба, была отремонтирована, повреждена водой и т. д., она
невозможно узнать истинную прочность без тестирования на месте. Конечно, это вверх
тебе, потому что ты там, а я здесь!

Типы анкеров и их применение…

Все анкеры можно разделить на два основных типа… распорные анкеры и
Анкеры для полых стен .

1) Распорные анкеры используются в толстых твердых материалах…
бетон, кирпич, раствор, металлы или даже дерево. Они работают, расширяясь, когда винт или болт
в них вкручивается. Если вы помните что-нибудь о распорных анкерах,
помни это…

Прочность распорных анкеров зависит от материала, в котором они установлены!!

Если распорный анкер устанавливается в мягкий материал (например, в гипсокартон),
пусть покажется сильным, но не дайте себя обмануть… сила минимальна
и в конечном итоге он ослабнет и / или вытянется, если на него будет слишком много нагрузки.

2) Анкеры для полых стен , с другой стороны, не будут работать в твердых материалах.
Вместо этого они предназначены для использования в тонких материалах или на полых стенах. У каждого из них есть
уникальный способ распространения в полости стены. Однажды распространившись,
анкер нельзя вытащить через меньшее установочное отверстие.
Прочность распорного анкера пропорциональна размеру
«распространять»!

Это основы… теперь давайте рассмотрим некоторые конкретные якоря.
от наименее сильного к наиболее сильному. Мы будем исследовать конкретные
бетонные анкеры в другой статье.

Пластиковые (и другие) распорные анкеры

Пластиковые распорные анкеры являются одним из наиболее часто используемых…
и злоупотребляли… настенными анкерами. Они доступны в нескольких размерах и
конструкции (см. рисунок). Пластиковые анкеры большего размера подходят для шурупов большего размера.
и, следовательно, имеют большую удерживающую способность. Чем сильнее
«ребристые» анкеры обеспечивают наибольшую силу захвата независимо от
материала стены.

Когда
в пластмассовый анкер вставлен шуруп, который расширяется, оказывая усилие на
материала, в котором он установлен.   Как и все дюбели, они имеют
наиболее прочный при использовании в твердом материале , таком как бетон. Их сила
даже ограничены в бетоне, потому что пластик не является неразрушимым … поэтому они
может вырваться из-за поломки якоря! (Для этого конкретного приложения
есть распорные анкеры из свинца… один на рисунке выше в
верхний левый угол. Подробнее об анкерах для бетона в следующей статье!)

Установка пластикового дюбеля требует предварительного изготовления
отверстие для анкера в поверхности. Это можно сделать сверлом в твердом
материалы, или шило в гипсокартоне. Я всегда предпочитал использовать шило в
гипсокартона, так как нет пыли. Однако, если вы предпочитаете использовать
дрель выберите старое, изношенное сверло, если оно у вас есть. Гипсокартон
очень абразивный и затупит хорошее сверло!

Затем просто вдавите анкер в отверстие, пока он не окажется на одном уровне с
поверхность. Желательно, чтобы отверстие было немного меньше, чем
максимальной ширины анкера, поэтому при необходимости постучите по анкеру заподлицо с
молоток. Внимание! Если отверстие слишком маленькое, якорь
рухнуть, когда вы нажмете на него!

В целом пластиковые распорные анкеры наименее прочные
из всех обсуждаемых здесь анкеров с фактической силой отрыва около 30
фунтов в бетоне и всего 10 фунтов в гипсокартоне (в зависимости от
и размер винта).

К сожалению, многие люди используют пластиковые анкеры в гипсокартоне, когда
они не должны.

Когда можно безопасно использовать пластиковый анкер в гипсокартоне?

• Когда нагрузка мала и сила перпендикулярна
  якорь. Вы можете повесить довольно тяжелые картины или зеркала с помощью пластиковых анкеров,
  поместите проволоку или крючки для подвешивания картин на анкерный винт. Использовать
  два анкера и винты, когда это возможно… дополнительная прочность
  желательный плюс, в любом случае, это хорошая практика подвешивания картин.
  Спросите любого профессионального фотографа!!
• Для «устойчивости» или стабилизации настенного ковра,
  удерживается главным образом другим, более сильным якорем. Этот метод
  подвешивание полезно на штангах для полотенец или карнизах, которые имеют два близко расположенных
  отверстия. Используйте прочный анкер, например, рычажок в верхнем отверстии и
  пластиковый анкер в нижнем отверстии. (Подробнее об этом вопросе в
  «переключается»).
• Никогда не используйте пластиковый распорный анкер в потолке под любым
  обстоятельствах, если только вы не подвешиваете что-то очень легкое, например,
  дымовая сигнализация! Вы пожалеете!

Удаление распорного анкера…

Если это
еще не вытащился … частично вставьте винт в анкер и
вытащить это. Покачивание во время вытягивания может помочь освободить якорь. НАШИ
ВИНТ, я имею в виду!

Резьбовые анкеры для гипсокартона

Известные под торговыми названиями, такими как EZ-Ancor (не опечатка!!) или
Zip-It ,
Этот тип анкера представляет собой большую гайку с наружной резьбой и точкой на конце.
конец! Крупные нити предназначены для прочного удержания в гипсокартоне и будут
принимать винты для листового металла № 6 или № 8.

Установить
эти анкеры желательно предварительно пробить шилом
небольшое отверстие размером с «точку» в гипсокартоне. Хотя они
предназначены для «самозапуска», при условии, что это пусковое отверстие
дать вам более точную установку. Затем вкрутите анкер в гипсокартон
с помощью отвертки с головкой Philips, пока головка не будет прижата к стене
поверхность. Их также можно установить с помощью шуруповерта или обычного электроинструмента.
дрель с насадкой-шуруповертом. Поверхность гипсокартона может
деформироваться, порваться или слегка «прогнуться» при установке анкера…
совершенно нормально и ожидаемо.

Как видно на рисунке (слева), заостренный конец металлической версии
раскрывается в стене при установке длинного шурупа. Это распространение не добавляет
сила якоря … точки просто уходят с пути
винт! В
на самом деле точки можно отломать перед установкой если меньше проникновение в
стена желательна. Вам нужно будет предварительно просверлить немного большее отверстие для
большие нити, чтобы схватить гипсокартон, однако.

Резьбовые анкеры для гипсокартона доступны как из нейлона, так и из металла. По-моему, забудьте
нейлонового типа. Они не очень прочные и могут сломаться при
установлены, чем металлические. Разница в цене настолько мала, что я
не понимаю, зачем их производят. Я думаю (выберите одно) либо кто-то
еще нравится
их ИЛИ всегда есть рынок для более дешевого продукта!

Насколько прочны анкеры с резьбой? Они имеют несколько большую удерживающую способность в
гипсокартон, чем пластик
распорные анкеры… что нет… но не более того. Вероятно о
удвоить силу… до 15 фунтов до 25 фунтов в хороший день. В целом они предназначены для
те же, некритические легкие подвески, что и пластиковые распорные анкеры, и
не следует полагаться в
критические приложения.

Удаление резьбового анкера…

Вставьте отвертку в головку анкера и поверните против часовой стрелки
пока якорь не освободится. Растекающиеся «точки» могут увеличивать
отверстие слегка, как они появляются. Часть игры!

Шурупы с резьбой для гипсокартона

Это «старший брат» резьбового анкера для гипсокартона. Они
совместите простоту установки резьбового анкера с некоторыми
сила переключателя.

№

Для установки сначала прикрутите тумблер к стене. Как ты
на графике видно, что рычаг, похожий на рычажок, качается перпендикулярно анкеру
как винт установлен. Затем рычаг тянется внутрь
стены до упора в стену.

При правильной установке они довольно прочные… до 40 фунтов или
более. То есть, если они установлены правильно! Я использовал их на четырех
и всего четыре раза. В каждом случае не менее половины якорей
не удалось одним из двух способов… либо «тумблер» не повернулся и
затяните винт ИЛИ винт снимает тумблер. И я был вынужден… пока
стиснув зубы… чтобы использовать стандартный тумблер, чтобы заменить его. Итак… снова
только ссылаясь на личный опыт… Я не могу рекомендовать этот тип переключателя в его
настоящий дизайн.

Снятие резьбовых замков для гипсокартона…

Тумблер не подпружинен, поэтому удаление винта не поможет.
обязательно позволит вам снять тумблер. Когда винт будет удален,
металлический тумблер может не падать. Опять же, может и нет. Так
возможно, вы не сможете удалить этот переключатель. У вас есть несколько
опции…

С помощью отвертки поверните анкер против часовой стрелки, чтобы отвинтить
это со стены. Если переключатель препятствует дальнейшему удалению, используйте
ножницы или кусачки, чтобы отрезать голову от тела. Фу!
Тело анкера упадет в стену. Затем вы можете 1) отремонтировать
отверстие с помощью легкой шпаклевки или смеси для гипсокартона или 2) используйте настоящий рычажок в
старое отверстие, чтобы переустановить подвеску, если стена не слишком повреждена.

Если вы не можете разрезать резьбовой штифт для гипсокартона, вы можете
вместо этого вбейте его в стену, вставив в него отвертку и ударив
конец отвертки молотком. Аккуратно, но твердо отбивайте до тех пор, пока
якорь находится под поверхностью. Если вы продолжите нажимать, вы в конце концов
полностью протолкните анкер через стену. Если вы удовлетворены
косметический ремонт и не хотите ничего вешать на то же место, коснитесь
голову немного ниже поверхности гипсокартона и заделайте отверстие с помощью
легкая шпаклевка или смесь для гипсокартона.

Крыльчатые пластиковые анкеры

Этот специальный тип пластикового анкера представляет собой компромисс между прочностью и стоимостью.
Они намного дешевле в производстве, чем металлические анкеры, но предлагают больше
в два раза прочнее пластиковых распорных анкеров.

Для установки сначала просверлите отверстие подходящего размера в
гипсокартон. Затем сложите крылья навстречу друг другу и нажмите на якорь.
через стену. В комплекте с анкером поставляется специальный остроконечный инструмент, который
используется для выталкивания центра
крылья так, чтобы они должным образом расширились в стене. Якорь не будет
функционировать должным образом, если этого не сделать, даже если он может чувствовать себя сильным, когда
вкрутил!! Если у вас нет инструмента, маленькая отвертка
вставленный в отверстие для винта будет делать ту же работу. После установки винта крылья
плотно прижаты к
стена.

Поскольку эти анкеры полностью изготовлены из пластика, их необходимо
установлен с некоторой осторожностью. Слишком большая сила может разорвать
винты из них или, что еще хуже, разрушить крылья. Если они потянут
сквозь стену они оставят за собой большую дыру. Слишком сильное затягивание винтов
во время установки или использование слишком большого винта также может привести к срыву резьбы, что сделает анкер более слабым.

Тем не менее, учитывая эти недостатки, они по-прежнему являются достойным выбором.
для вешалок для полотенец и других подвесок среднего веса. Они должны уметь
поддержка от 25 до 35 фунтов каждый в гипсокартоне … подходит для большинства вешалок для полотенец, туалета
держатели для бумаги и другие подвески среднего веса. К моему удовольствию, некоторые «просвещенные» производители
теперь начинают поставлять этот тип
якорь со своими вешалками для полотенец и держателями для туалетной бумаги. надеюсь больше будет
следовать примеру!

Удаление крылатого пластикового анкера…

Слегка вверните винт в головку анкера и
тянуть. Это должно прийти бесплатно. Если он сопротивляется слишком сильно, вы можете использовать
сверлом на 1/4″ и просверлите головку анкера. Корпус
якорь упадет в стену.

Втулочные анкеры для полых стен…
он же Молли Болтс

Болты Molly

представляют собой интересный с механической точки зрения анкер. Они сочетают в себе простоту монтажа пластикового
распорный анкер с гораздо большей прочностью. Самые большие молли могут вместить
До 50
фунтов

По сути, молибденовый болт добавляет постоянную резьбу к любому материалу, к которому он прикреплен. Таким образом, все, что установлено
с молли можно установить и снять несколько раз без потери
прочность. Просмотр графика на
слева, самая верхняя молли предназначена для работы с очень тонкими материалами.
Этот стиль обычно используется для добавления поддержки полым дверям для подвешивания полотенец.
стержни, крючки для одежды и даже «фиктивные» дверные ручки.

Вторая и третья молли называются «драйв молли»,
второй предназначен для гипсокартона толщиной 1/2 дюйма, а третий — для гипсокартона толщиной 5/8 дюйма.
толстый гипсокартон. Они оба имеют комбинированное металлическое/пластиковое острие, которое
предположительно позволяет забивать их молотком в гипсокартон.
Не рассчитывайте на это! Подробнее позже…

Самая нижняя молли на графике — молли в оригинальном стиле…
без точки! Молли бывают размеров от 1/8″ до 1/4″ (это
размер винта). Как и в случае с большинством анкеров, используйте наибольший размер, который подойдет для
задача под рукой, поскольку чем больше молли, тем больше сила!

Чтобы установить молли , сначала просверлите отверстие по диаметру молли.
в желаемом месте. Предварительное засверливание важно даже для «приводных молли».
так как они могут быть согнуты или деформированы, если стена слишком жесткая. Для меньшего
mollys, можно использовать шило, чтобы сформировать отверстие, как описано для установки пластикового расширителя.
якоря (выше).

Вбивайте молли в отверстие, пока головка не окажется на одном уровне
с гипсокартоном. У Молли есть металлические «зубы», которые захватывают
гипсокартон, и важно, чтобы эти зубья были прочно вставлены. Затем поверните
винт Молли по часовой стрелке. Это тянет основание молли к
внутри стены, расширяя металлические ножки. Совет … хотя больше всего молли
винты имеют комбинированную головку Phillips/шлицевая, используйте шлицевую отвертку…
Phillips может соскользнуть и повредить стену! Прекрати трахаться, когда ты
почувствуете сильное сопротивление, и верхняя часть молли плотно прижмется к
стена. На рисунке (слева) показано то, что вы не видите… внутри стены.

Существует инструмент, похожий на плоскогубцы, известный как .
molly setter , который можно использовать для расширения mollys
без использования отвертки. Инструмент вытягивает головку винта прямо
наружу, раздвигая ноги. Этот инструмент реально экономит время для профессионала, но
несколько дороговато для установки молли выходного дня! Графика к
справа показано, как NH тратит впустую еще одну молли во время демонстрации. О… человечество!

Пожалуй, лучшая причина использовать этот инструмент вместо
отвертки нет «кручения» или силы скручивания на головке молли.
Головка молибденового болта имеет два острых конца, которые впиваются в гипсокартон, чтобы удерживать его.
на месте, пока вы поворачиваете винт. К сожалению, поворот винта
может привести к вращению молли, особенно если место установки было
отремонтированы до ИЛИ, если вы устанавливаете Молли на твердую поверхность, например, на
пустотелая дверь. С помощью этого инструмента вы можете установить молли практически на любой
поверхность… гипсокартон, дерево или даже металл! (На твердых поверхностях можно погнуть
точки внутрь, чтобы получить более плотную посадку. )

Снятие анкерного болта или молибденового болта…

Molly не так легко снять, как пластиковые анкеры или замки, поскольку расширение
постоянный. Но есть несколько хитростей..

Попробуйте снять головку с молли…

  Иногда можно скрутить верхнюю часть молли.
открутите болт, вставив один конец маленьких острогубцев в отверстие под болт
а другой стороной возьмитесь за внешний край верха. Откиньтесь назад и
вперед, и (если повезет) верхняя часть освободится без особого ущерба для
стена. Используйте отвертку, чтобы вставить корпус молли в стену,
оставив вам достаточно чистую дыру.

Альтернативно,
вы можете вбить его в стену…

Если вы не собираетесь ничего вешать в том же месте,
поместите отвертку или набор гвоздей на головку молли и осторожно постучите
пока он не протолкнется под поверхность стены. Затем отремонтируйте стену с помощью
легкая шпаклевка или смесь для гипсокартона. Как новый!

Если вы хотите повторно использовать отверстие для переключателя , коснитесь якоря
через стену. Затем выберите тумблер такого размера, чтобы легко охватывать
зияющая дыра!

Или вы можете проявить смелость и попытаться высверлить молли .
Выберите очень острое сверло по крайней мере в два раза больше, чем сверло молли.
винт. Просверлите прямо в отверстие для винта, сильно надавливая, чтобы
молли не крутится. Если повезет, голова молли сломается
бесплатно и тело упадет в стену. Если ваша удача закончилась,
Молли может начать вращаться в стене. Тогда ваш единственный вариант — нажать на него.
сквозь стену и молись об избавлении!!

Традиционные тумблерные болты и «SnapToggles»

Традиционные рычажные болты — это Cadillac (или Lexus, если хотите) анкеров с полыми стенками.
Они состоят из двух частей… самого переключателя (который выглядит как пара
подпружиненные металлические крылья) и прилагаемый машинный болт.

В SnapToggle, с другой стороны, используется сплошной стержень, а не шарнирные крылья, , и он обладает уникальной особенностью сохранения положения стержня с резьбой, что позволяет снимать и переустанавливать болт. Подробнее о переключателе читайте в следующем разделе этой статьи.

Основы рычажных болтов…

Тумблерные болты
измеряются двумя способами… по диаметру крепежного винта и по
длина
машинного винта. Чем больше диаметр болта, тем крупнее и прочнее
тумблер, так как большие болты означают более мощные крылья тумблера. Кроме того, чем дольше
болт, тем толще материал, на который можно повесить или
тем толще стена, в которой он может быть использован!

Toggles чрезвычайно прочны. «Маленький» 1/8-дюймовый тумблер
безопасно держать 30 фунтов. на 1/2-дюймовом гипсокартоне… 3/8-дюймовый тумблер весом более 50 фунтов!
Четыре 3/8″
тумблеры могут легко удерживать большинство кухонных шкафов на твердых 1/2 дюйма
гипсокартона (хотя в «реальном мире» вам следует вкрутить по крайней мере два шурупа в
настенная стойка, одна верхняя и одна нижняя).

То есть пока стена достаточно прочная ! Примечание
в диаграммах ниже, предоставленных
Powers Fasteners Inc., как
резко отличается несущая способность рычажных болтов в стеновых панелях
по сравнению с пуговицами в пустотелых каменных стенах. Это
потому что настенный экран выйдет из строя до переключения!! Имейте это в виду, когда
используя этот тип крепежа на стене!!

 Тогглы — это лучший выбор для подвешивания чего угодно к потолку,
например, подвесные растения, мобильные устройства и т. д. Основными исключениями являются
«динамические» объекты, такие как потолочные вентиляторы, которые требуют прикрепления к
структурные элементы. Кроме того, хотя чрезмерный вес не может сломать большой
переключаться через потолок, сам потолок может оторваться от
балки!

Для установки переключателя сначала просверлите отверстие в нужном месте. Здесь
это таблица размеров сверла…

Теперь пришло время собрать тумблер.

..

Протолкните машинный болт через объект
сначала закрепить, затем накрутить тумблер на болт. Вставьте переключатель далеко
достаточно, чтобы болт достаточно далеко проходил через корпус переключателя
чтобы тумблер не поворачивался вбок
(график слева). В противном случае тумблер может неправильно открыться в стене.
(графическая сцена справа).

Поднять объект
в нужное положение и проталкивайте тумблер(ы) через предварительно просверленное отверстие(я), пока не услышите или
почувствуйте, как переключатель открывается. Затем потяните предмет или болт, чтобы
чтобы крылья не вращались, пока вы затягиваете винт.

Одна из проблем с переключателями заключается в том, что они не дают точного
сделать все другие якоря, которые мы обсуждали. Итак, как только переключатель почти
плотно, проверьте положение объекта, а затем полностью затяните тумблер.
Не затягивайте слишком сильно тумблер в гипсокартоне, иначе вы можете либо сломать тумблер, либо сломать его.
стена!

трюков с переключателями!!

1) Некоторые вешалки для полотенец могут иметь отверстия под болты очень близко к краю.
Это может вызвать проблемы с переключателем из-за большого отверстия, необходимого для
установить их. Чтобы сделать эту ситуацию работоспособной, сначала расположите полотенце
планку и отметить отверстия. Затем просверлите отверстие подходящего размера.
«смещен» так, чтобы отверстие было полностью скрыто за вешалкой для полотенец, НО
по-прежнему позволяет молибденовому винту находиться в нужном месте.

Посмотрите на грубо нарисованную (но с любовью) графику ниже. Левый
показывает контур вешалки для полотенец с переключателем по центру слева
отверстие. Видите, как отверстие для переключателя выходит за пределы вешалки для полотенец? Сейчас на
справа тот же полотенцесушитель со смещенным тумблером так, чтобы отверстие было
спрятан за полотенцесушителем. Крутой трюк, да?

2) Как упоминалось ранее, одна из проблем со стандартными переключателями заключается в том, что они
не затягивать до точного места. Вместо этого вам нужно расположить их как
они затянуты. Это может быть болью! Решение заключается в использовании
переключить в одно отверстие, чтобы обеспечить прочность и пластиковый расширительный анкер в
второе отверстие, чтобы получить планку в правильном положении.

Удаление рычажного болта…

Toggles — самый простой способ удалить якорь. Просто снимите болт, который
заставляет крыло-переключатель упасть в стену. Отремонтируйте стену или покройте
отверстие с изображением. Сделанный.

Удаление переключателя «Зеленый»… также известный как «Спасите переключатели !!»

Хотя они недорогие и (насколько я знаю) не исчезающий вид
якоря, тем не менее я был привлечен к ответственности за мое последнее заявление, будучи
обвиняют в «расточительности». Есть способ сохранить переключатель в некоторых
обстоятельства. Если вы вернетесь на несколько абзацев к моему руководству по
«сборка тумблера», я упомянул, что болт тумблера надо закрутить далеко
достаточно в крылья, чтобы они не закручивались вбок. Вы можете сделать обратное, когда
сняв тумблер, при условии, что предмет, который вы подвешиваете, позволяет:

1. Вытяните рычажок так, чтобы между крылышками рычажка было некоторое трение
   и внутри стены.
2. Отвинтите рычажок так, чтобы он почти полностью вышел из крыльев.
3. Вставьте кусок проволоки через отверстие и нажмите на крылья, чтобы они
   под углом (график справа).
4. Протяните крылья через отверстие.

Вы видите, что это настоящая операция «Руба Голдберга»… плюс вы рискуете
повредив вашу настенную драпировку, саму стену… все для извлечения
один комплект якорных крыльев.

Ваша копейка, ваш выбор!!

SnapToggle… уникальный переключатель, который наносит меньше повреждений вашим стенам!

SNAPTOGGLE (ранее называвшийся просто «The Toggler » ) — один из любимых анкеров NH… прочный и простой в использовании.
установите с МНОГОРАЗОВЫМ рычажком… в отличие от других рычажных болтов!

Три больших плюса
являются:

1. Защелкивающаяся часть Toggler, прочный стержень с резьбой, не падает в стену, если вам нужно извлечь болт. Он удерживается на месте пластиковой втулкой, которая остается на месте, когда Toggler установлен.
2. Для SnapToggle требуется гораздо меньшее отверстие, чем для стандартного крылатого переключателя аналогичного размера…
   особенно важно при сверлении твердых материалов, таких как керамическая плитка, или для подвешивания небольших тяжелых или подверженных нагрузкам предметов, таких как вешалки для полотенец или поручни.
3. Благодаря маленькому установочному отверстию и сплошному рычажку он немного прочнее и устойчивее к проламыванию стены, чем стандартный шарнирный рычажок.

Сначала узнайте о них в Интернете… затем попробуйте найти их в местном магазине. Быть
предупреждаем… они не так широко доступны, как стандартные переключатели, но вы можете заказать их напрямую
онлайн в www.toggler.com !

У них есть много информации об установке и даже видео, чтобы продемонстрировать, как они работают.

Вернуться к статьям о крепежных изделиях

Как рассчитать разрывную способность растянутого бетона

Хавьер Энсинас, ЧП

18 мая 2021 г.

Анкерные стержни представляют собой элементы, предназначенные для сопротивления главным образом силам растяжения, иногда в сочетании со сдвигом. Из всех предельных состояний растяжения, требуемых ACI 318 , прорыв бетона особенно важен, потому что разрушение бетона будет непластичным, и поэтому его следует избегать. В этом сообщении блога обсуждается, как рассчитать прочность бетона на отрыв анкерных стержней. Наше программное обеспечение ASDIP STEEL будет использоваться для поддержки обсуждения.

 — Нажмите здесь, чтобы загрузить бесплатную 15-дневную пробную версию ASDIP STEEL.

Что такое растяжение бетона?

Разрушение бетона на растяжение предполагает разрушение, образующее бетонный конус, основанный на угле призмы 35 градусов. Этот метод прогнозирует прочность группы анкеров, используя базовое уравнение для одного анкера Nb и умножая его на коэффициенты, учитывающие количество анкеров, расстояние до края, расстояние, эксцентриситет и т. д. в соответствии с ACI 17.6.2.

Одним из наиболее важных факторов в этом уравнении является соотношение двух площадей. Знаменатель — это предполагаемая область прорыва одного якоря, а числитель — это предполагаемая область прорыва группы якорей. Первый можно легко рассчитать как 9 hef  ² , но площадь группового прорыва рассчитать довольно сложно, так как она зависит от расположения анкеров при растяжении и геометрических условий бетонной опоры.

Как рассчитать площадь прорыва бетона?

Когда группа анкеров расположена вдали от краев бетона, бетонный конус будет полностью развиваться во всех направлениях, и площадь прорыва будет относительно легко рассчитать. Однако, если якоря расположены ближе, чем  1,5 hef   с одного или двух краев бетонный конус не может полностью развиться и будет усечен, как показано выше.

Кроме того, если натяжные анкеры расположены менее 1,5 hef от трех или более краев, значение hef , используемое в расчетах, должно быть уменьшено как большее из Ca/1,5 и s/3 , где » s»            – это расстояние между якорями в группе. Это необходимо для учета краевых эффектов и для корректировки неконсервативного расчета.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим одну и ту же опорную плиту на двух изображениях ниже, созданную с помощью ASDIP STEEL . На левом изображении показана узкая опора, но достаточно длинная, чтобы полностью развить конус. В этом случае только два ребра ближе, чем 1,5 hef , от натяжных анкеров, поэтому фактическая заделка стержня hef остается, а бетонный конус срезается с коротких сторон. Площадь прорыва составляет 1080 кв. дюймов, как показано ниже.

С другой стороны, на правом изображении ниже показана та же опора, но теперь расстояние от правого края меньше, поэтому теперь у нас есть узкая опора с трех сторон от натяжных анкеров, которая оказывает давление на анкер  hef   соответственно сократить. Обратите внимание, что эффективная заделка анкера составляет 9 дюймов вместо 12 дюймов, а площадь пробивки бетона теперь составляет 810 дюймов2, что намного меньше исходных 1080 дюймов2.

Отличается ли расчет двухосных опорных плит?

Для опорных плит, подверженных двухосному изгибу, расположение и форма группы натяжных анкеров могут быть нестандартными и трудными для расчета, особенно для узких опор. В этих случаях расчет может занять много времени. ASDIP STEEL также точно рассчитывает площадь разрыва при растяжении для растянутых анкеров в двухосных опорных плитах.

Режим прорыва бетона можно предотвратить, добавив анкерную арматуру. Армирование этого типа должно быть спроектировано и детализировано таким образом, чтобы выдерживать полное растяжение с обеих сторон поверхности разрушения бетонного конуса. Для этого необходимо тщательно проверить длину развертывания арматурных стержней. Если по какой-либо причине это анкерное армирование не может быть добавлено, необходимо тщательно рассчитать разрывную способность.

Вывод

На расчет площади прорыва растянутого бетона влияет расположение анкеров и геометрия опоры.