Каталог: Строительство / Проект организации строительства / Основные положения методики экспериментальных исследований несущей способности анкерных креплений и методы их интерпретации Назад в оглавление

Опубликованные научно-технические статьи ООО "ЦЭиПСК"

Общее количество статей: 121

Основные положения методики экспериментальных исследований несущей способности анкерных креплений и методы их интерпретации

Уникальный номер статьи: 38; дата публикации: 9 июня 2016 г. 22:10

ГРНТИ 67.13.33

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АНКЕРНЫХ КРЕПЛЕНИЙ И МЕТОДЫ ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИИ

THE MAIN PROVISIONS OF THE METHODOLOGY OF EXPERIMENTAL STUDIES OF THE BEARING CAPACITY OF THE ANCHORS AND METHODS FOR THEIR INTERPRETATION

Статья отражает технологическую последовательность и методику стендового испытания анкеров. Отмечается, что по ряду технических требований к установке анкеров в газобетонные (поризованные) блоки не разработаны однозначные нормативные требования, например, к краевым и межосевым расстояниям при установке анкеров различных типов. Отражена расчетная схема анкера при работе на монтажные нагрузки.  Выполнен анализ архивных результатов ранее выполненных испытаний. Уточнена предполагаемая схема работы анкера на вырыв, установленного по нагнетательной технологии, а также некоторые ожидаемые результаты испытаний.

Ключевые слова: анкерные крепления, газобетон, несущая способность, схема работы

This article presents the process and methodology of the bench test anchors. It is noted that a number of technical requirements for the installation of anchors in aerated concrete (Porous) units are not designed unambiguous regulatory requirements, for example, to the edge and axle bases when installing anchors of various types.  Design scheme of the anchor when working on construction loads is reflected. The analysis of archival results of earlier trials is provided. The intended scheme of work on the anchor dug set by injection technology is specified, as well as some expected test results.

Keywords: anchors, lightweight concrete, load-bearing capacity, the working scheme

При устройстве и монтаже навесных строительных конструкций в ряде случаев возникает необходимость повышения несущей способности первичных средств крепления. В строительной области широкое применение нашли конструкции из ячеистых бетонов, имеющие пористую структуру с особыми физико-химическими и прочностными свойствами.

Таким образом, существует потребность в разработке более совершенных технологических решений, обеспечивающих повышение надежности анкерного крепления за счет увеличения несущей способности первичных средств крепления с учетом структуры базового материала.

Проведение натурных испытаний анкеров при монтаже несущих конструкций обязательно и нормируется [1]. Целесообразно интегрировать основные положения указанной методики в предстоящие натурные испытания анкеров, установленных по нагнетательной технологии.

Анкеры предполагается устанавливать в следующей технологической последовательности:

  1. Разметка базового пористого основания (см. рис. 1);

Отверстия устраивают с помощью перфоратора со сверлами по бетону, причем при устройстве отверстия исключено бурение с ударом [Технические рекомендации Hilti, часть 2, стр. 207]. Согласно annex 62  [2] устройство отверстия в автоклавном поризованном бетоне возможно устраивать методом сверления «hammer drill»,  ударное сверление.

Предельные краевые расстояния принимаются 2hзаглуб [1], но не менее 150 мм согласно [2] и chapter 6 annex C [3].

Предельные межосевые расстояния принимаются 2hзаглуб [1], но не менее 250 мм по chapter 6 annex C [3].

Схема расположения устройства анкеров приведена на рис. 1.

 

Стоит отметить, что однозначных рекомендаций по устройству анкеров в газобетонных элементах в нормативно-технической литературе не приведено.

  1. Подготовка отверстия с последующим проведением воздушной и механической очистки.
  2. Установка (ввинчиванием) в подготовленное отверстие полое удерживающее устройство, специальной конструкции.

Стоит отметить, что полое удерживающее устройство оснащено продольными выходными отверстиями, а также геометрические размеры спирали на противоположных концах тела дюбеля, ввинчиваемого больше, чем спирали в его срединной части. Причем продольные выходные отверстия расположены в срединной части тела дюбеля, кроме того диаметр наружной поверхности которой меньше, чем на противоположных концах тела дюбеля. (см. рис 2). Данное решение по конструкции полого удерживающего устройства позволяет обеспечить максимальную площадь контакта строительного связующего раствора с базовым пористым материалом за счет глубокого проникновения связующего строительного раствора в базовый пористый материал и полного проникновения связующего строительного раствора в полость между полым удерживающим устройством и базовым пористым материалом, что позволяет создать жесткое крепление, воспринимающее динамические нагрузки и предотвращающее обмятие пористого материала из-за наличия монтажных внутренних напряжений в базовом пористом материале

  1. Обеспечение плотного прижатия смесителя монтажного пневматического пистолета к дюбелю.
  2. Приведение в действие компрессионной установки и выдерживание избыточного давления необходимое время,
  3. Установка анкерного стержня (самореза).
  4. Выдерживание анкерной системы время, необходимое для набора прочности.

После выполнения вышеуказанных мероприятий возможно проводить монтаж навесных конструкций, а также испытательную установку (адгезиметр).

Испытания анкеров специальной конструкции включают основные положения методики [1].

Первоначально, максимальная разрушающая нагрузка согласно [4] на анкерное крепление определяется по формуле 1 и приведена для каждого базового основания и типоразмера дюбеля в табл.1:

 , (1)

где dн и lв – представлены на рис. 2;

Rb нормативное сопротивление газобетона сжатию, МПа;

n – число шагов спирали, шт.

Таблица 1

        Установка испытательного устройства цифровой тестер отрыва (адгезиметр) производится соосно анкера и прикладываемой нагрузки. Затем осуществлялась преднагрузка в 10% от теоретического значения разрушающей нагрузки с последующей полной разгрузкой. После этого нагружение анкера проводилось ступенчато с шагом 1/10 от предполагаемой разрушающей нагрузки. На каждой ступени фиксировалось значение нагрузки и перемещения анкера. Преднагрузка анкера предназначена снятия люфта в измерительном приборе.

Стоит отметить, что до интервала 50% от разрушающей нагрузки, после каждой ступени осуществлялась полная разгрузка анкера.

В качестве нагрузки, соответствующей окончанию зоны упругих деформаций, принято значение нагрузки при деформации (перемещении) анкера превышающей 0,1 мм от начала снятия показаний.

Далее на рис. 3 приведены результаты испытания анкеров FIS V 360 S 10x110 (Fisher) и S-UF 10x110 (Sormat), проведенными ЦНИИСК ми. В.А. Кучеренко [5]. Данные анкера являются химическими и анкерами трения соответственно.

Схемы работы химического анкера и анкера трения деформаций до 0,1 мм имеют характерные отличия. Работа химического анкера, в виде жесткой заделки, имеет место лишь на первоначальном этапе нагружения. После того как усилия вырыва передаются на газобетон, происходит движение графика зависимости «нагрузка-деформация» в горизонтальном направлении, и в конечном счете наблюдается разрушение химического анкера по контакту клеевой массы и газобетона.

При работе анкера трения на вырыв наблюдаются деформации, свидетельствующем об обжатии анкера в лидерном отверстии. График зависимости «нагрузка деформация» отходит горизонтально от начального значения. Следовательно, в лидерном отверстии образуется некий зазор, который при приложении колебательной нагрузки может служить площадкой для ускорения движения анкера, что вкупе приводит к наличию микро-ударных нагрузок на базовый пористый материал.

Анализ перечисленных аспектов привел к решению выбора для испытаний канального анкера с внешней навивкой, улучшенного посредством нагнетания химического состава. Результатом испытаний, по мнению автора, должно явиться большее включение в работу прилегающего базового материала, чем при устройстве химических анкеров в газобетонных блоках, а также создание жесткой заделки, положительно влияющей на эксплуатационные свойства анкерной системы.

Литература

  1. Метод определения несущей способности анкеров по результатам нтурных испытаний СТО ФЦС -44416204-09-2010, Москва: ФГУ "ФЦС", 2010.
  2. ETA-08/0190 «Plastic anchor for multiple use in concrete and masonry for nonstructural applications», Brussels, 2013.
  3. ETAG 020 Part five : Plastic anchors for use in autoclaved aerated concrete (AAC), Brussels, 2006
  4. Вылегжанин В.П., В.А. Пинскер, Г.И. Гринфельд, «Крепление навесных конструкций к газобетонным стенам,» Еврострой, т. 74, pp. 37-40, 2014.
  5. «Технический отчет по теме: "Прочностные испытания различных типов анкерных крепелний в газбетонные блоки YTONG, изготовленные ЗАО "Кселла-Аэроблок-Центр", с учетом их влажности". ЦНИИСК ми. В.А. Кучеренко,» Москтва, 2009.
Консультации технического отдела
+7-903-095-09-10 (Евгений)
Звоните в технический отдел в удобное для Вас время
gip@gip.su