Содержание статьи
- Вступление
- Анкерный узел
- Виды разрушений анкерного узла под действием осевой нагрузки
- Разрушение анкерного узла при нагрузке на срез
- Межосевые и краевые расстояния
- Анкерная группа и расчет на нее
- Испытание установленных анкеров с учетом и нарушением рекомендаций производителя
- Видео эксперимента
- Вывод
- Где купить анкеры?
На нашем сайте уже есть статья с испытанием на предельно допустимые нагрузки разных видов анкеров для бетона. В ней были рассмотрены свойства самого крепежа. Однако существует ряд факторов, которые следует учитывать при установке анкеров, а конкретно – межосевые и краевые расстояния.
Анкерный узел
По типу установки анкеры бывают механическими и химическими. И те, и другие образуют так называемый анкерный узел – крепление строительной конструкции посредством анкера.
Анкерный узел может разрушиться при различных условиях, и представление об условиях разрушения является одним из принципов расчета и выбора анкера.
Виды разрушений анкерного узла под действием осевой нагрузки
Под действием осевой нагрузки – именно ее обычно проверяют при испытании анкеров на вырыв – происходят такие виды разрушения, как:
- Выход самого анкера из основания. Это случается, когда растягивающая сила превосходит по значению силу трения, за счет которой анкер держится в основании.
- Разрушение по стали. Может произойти, когда приложенная растягивающая сила способна разрушить само тело анкера, но при этом не превышает равнодействующую от всех сил, удерживающих анкер в основании.
- Разрушение бетонного конуса. Происходит, когда растягивающая сила провоцирует растрескивание монолита в форме конуса с осью анкера в качестве оси вращения. В этом случае анкер отрывает конус, высота которого определяется глубиной анкеровки. Такой конус получил название «конус разрушения».
- Растрескивание. Может случиться в случае установки анкеров в основание недостаточной толщины или на небольших расстояниях друг от друга и от края.
Разрушение анкерного узла при нагрузке на срез
При действии срезающей нагрузки, помимо среза по стали, также может происходить откалывание сегментов бетона с обратной стороны действия нагрузки или же разрушение бетонной кромки, если анкеры расположены слишком близко к краю.
Межосевые и краевые расстояния
Большинство видов разрушений относятся в первую очередь к материалу основания и зависят от его качества, класса, наличия трещин и т.п.
Но также влияние оказывают расстояния между точками крепления – «межосевые расстояния» – и до края основания – «краевые расстояния». Чем ближе соседние анкеры расположены друг к друг или к краю, тем больше прочностных качеств теряет крепеж и выше риск разрушения.
Анкерная группа и расчет на нее
Именно по этим причинам существуют специальные методики расчета не только на анкерный узел и глубину анкеровки, но и на совокупность соседних креплений – анкерную группу.
В этих расчетах определяется размер конуса разрушения или цилиндра сцепления в зависимости от глубины анкеровки и расстояния до края основания, а также учитывается взаимное влияние анкеров внутри группы, которое выражается в пересечении конусов разрушения. В случае пересечения конусов разрушения или цилиндров сцепления падает максимально допустимая нагрузка на крепеж.
Благодаря расчетам можно определить минимальные осевое и краевое расстояния, при которых соседние анкеры или край основания будут оказывать влияние на несущую способность узла, но установка при этом еще возможна.
Таким образом, главными ограничениями при установке анкеров любого типа являются расстояния между точками крепления и краевые расстояния. Производитель всегда указывает эти величины и дает гарантию по нагрузке при условии соблюдения данных параметров.
Испытание анкерных групп с учетом и нарушением рекомендаций производителя
Компания «КМП-Трейд» на канале YouTube провела испытания клиновых анкеров, установленных с учетом ограничений, указанных производителем, и с нарушением этих ограничений. Испытания проходили клиновые анкеры диаметром 10 мм. Рекомендованное минимальное межосевое расстояние для них составляет 120 мм, а до края основания – 100 мм. Нагрузки прикладывались при помощи прибора ПСО-МГ 4, который используется для испытания крепежа на объектах капитального строительства.
Первое испытание анкера в бетоне
В первом опыте анкеры были установлены на рекомендованном межосевом расстоянии в 120 мм. При достижении нагрузки 17,3 кН (это почти 1,8 т) произошел вырыв.
В данном случае разрушение бетона произошло сразу по двум типам: и выход бетонного конуса, и растрескивание края. Несмотря на соблюдение минимальных расстояний, видно и пересечение конусов разрушения, и скол края.
Вырыв второго анкера в данном анкерном узле произошел уже на 14,7 кН, следовательно, пересечение конусов разрушения действительно снижает прочностные характеристики крепежа.
Второе испытание анкера в бетоне
Во втором опыте анкеры были установлены с пренебрежением межосевым расстоянием.
При установке анкеров на расстоянии в 2 раза меньше друг от друга (60 мм) и приложении нагрузки вырыв произошел при 16,2 кН. Пересечение бетонных конусов настолько велико, что конус первого анкера при выходе снял шайбу со второго.
Второй анкер в этом узле перестал держать нагрузку при 13,2 кН, что показывает еще большее снижение прочностных характеристик, чем в опыте с соблюдением межосевых расстояний.
Третье испытание анкера в бетоне
В третьем опыте проверили, как влияет несоблюдение краевого расстояния на крепеж. Установили анкер на расстоянии 70 мм вместо рекомендуемых 100.
Нагрузка достигла 17 кН и начала падать. Это на 300 кг меньше, чем в случае соблюдения краевого расстояния, однако растрескивание края наблюдалось более значительное.
Вывод
Даже при соблюдении минимальных рекомендаций производителя может произойти разрушение, ведь многое зависит от материала основания. В эксперименте был взят бетонный блок небольшого размера, и нагрузки в нем могли распределиться иначе, нежели в армированной монолитной стене.
А это значит, что всегда стоит учитывать совокупность условий установки и брать краевые и межосевые расстояния с запасом.
Где купить анкеры?
В каталоге компании производителя «КМП-Трейд» представлен широкий сортамент качественных анкеров. Обсудить детали, варианты заказа и поставки крепежа на условиях В2В, крупного и среднего оптового заказа, с доставкой по всем регионам РФ, Москве и Санкт-Петербурге, можно по многоканальному телефону компании 8-800-222-75-57 (звонок бесплатный) или просто отправив заявку на mail@kmp-trade.ru.