Для чего нужен анкерный болт: Для чего нужны анкерные болты

Зачем нужен анкер?

03.06.2015

Слово «анкер» в переводе означает якорь, и это слово как нельзя лучше отображает функции анкерных болтов, которые для краткости называют просто анкер. Подобно якорю, удерживающему корабль, анкерные болты закрепляют массивные предметы на полу, стенах, потолке. При этом важно, чтобы материал, к которому производится крепление, был твёрдый и плотный – преимущественно это настоящий бетон. Пенобетон и другие его пористые разновидности, а также пустотелые блоки для крепления анкерами не подходят. Для крепления в пористые материалы применяются химические анкеры. Как правило, без анкеров не обойтись при ремонте и строительстве домов. Применение анкеров предусматривается при проектировании жилых домов, а также  в уже готовых проектах жилых домов.

Слово «анкер» в переводе означает якорь, и это слово как нельзя лучше отображает функции анкерных болтов, которые для краткости называют просто анкер. Подобно якорю, удерживающему корабль, анкерные болты закрепляют массивные предметы на полу, стенах, потолке.

Анкер, как правило, состоит из трёх частей – болта с коническим расширением на конце, надетой на него металлической трубки с продольными надрезами, и гайки. При закручивании гайки конус на конце болта продвигается внутрь трубчатой втулки и раздвигает её продольные разрезы, которые расклиниваются в отверстии и фиксируют в нём анкер. Чем сильнее затягивается гайка, тем больше расклинивается трубка и крепче фиксируется анкерный болт в месте крепления.

Принцип действия анкеров один, а разновидностей их много. Это обусловлено необходимостью крепления различных предметов к разным поверхностям, как вертикальным (стены), так и горизонтальным (пол, потолок). Наиболее часто используются следующие разновидности анкерных болтов.

1. Обычный анкер с гайкой. Как он устроен и работает, было рассмотрено выше. Применяется такой анкерный болт для крепления в горизонтальное или наклонное основание из бетона, полнотелого кирпича, камня.
2. Анкер с крюком. Применяется для крепления к стенам предметов, которые время от времени требуется снимать. Этот анкер аналогичен предыдущему, а отличается тем, что имеет на конце крюк, вращая который, укрепляют анкер в отверстии. Гайка при этом служит фиксатором.
3. Анкер с кольцом. Аналогичен анкерному болту с крюком, только вместо крюка на конце имеет кольцо. Эта разновидность применяется для подвешивания чего-либо к потолку или установки растяжек.
4. Распорный (ударный) анкер. Отличается способом монтажа. Его не закручивают, а забивают ударом молотка с последующей фиксацией при помощи гайки. Такой анкерный болт не предназначен для высоких нагрузок и используется для крепления нетяжёлых предметов, главным образом, в быту.
5. Двухраспорный анкерный болт. Отличается двойной трубчатой втулкой, которая при вращении стержня распирается в двух местах – в его конце и середине, что обеспечивает более надёжное крепление.
6. Анкеры с головками под крестовую отвёртку и шестигранный ключ. Эти разновидности применяются наиболее часто, особенно в быту. Анкеры под отвёртку являются самой мелкой разновидностью этого крепежа, их диаметр не превышает 12мм.

Установить любую разновидность анкерного болта несложно.

1. Сверлим отверстие в месте установки. Диаметр сверла подбирают таким образом, чтобы он был равным диаметру анкерного болта. Глубина отверстия обязательно должна быть больше, чем длина анкера, поскольку извлечь даже не закрученный анкерный болт из отверстия весьма проблематично.
2. Очищаем отверстие от пыли, продувая его спринцовкой, делать это ртом не рекомендуется из-за опасности попадания пыли в глаза. В чистое отверстие вставляем анкерный болт, вгоняя его лёгкими ударами молотка.
3. Затягиваем гайку до упора, после чего её откручиваем, надеваем на стержень прикрепляемую деталь и возвращаем гайку на место, тщательно затягивая её ключом.

Анкерные болты – очень нужный, во многих случаях незаменимый крепёж. Они используются как в промышленном строительстве, так и в быту, при ремонте и строительстве домов. Готовые проекты индивидуальных домов, а также другие самые разнообразные проекты домов, как правило, разрабатываются с учетом использования такого вида крепежа.

Вернуться к списку

Анкерный болт – особенности разных видов, как правильно выбрать, крепить и доставать?

Ни одно строительство, ремонтные или другие работы не обходятся без применения крепежных изделий. Одним из них является анкерный болт. Его крепят в несущем основании и используют для удержания какой-либо конструкции. Стоит узнать, каким бывает этот крепеж и как осуществляется монтаж с его помощью.

Что такое анкерный болт?

Строительство, как и другая сфера человеческой деятельности постоянно развивается. В нем появляются новые технологии возведения зданий, реконструкции и реставрации, требующие применения соответствующих крепежных элементов. Производители тоже шагают в ногу со временем, не стоят на месте и вот на свет появился анкер-болт, который не только способен самостоятельно закрепиться в основании, но и выдержать нагрузку конструкции в тонну и более Анкеры могут иметь самую разную длину и диаметр, изготавливаться из нержавеющей стали, алюминия, латуни.

Для чего нужны анкерные болты?

Этот крепежный элемент широко используется в самых разных сферах строительства. С его помощью решают узкие специфические задачи. Анкерные болты для крепления конструкций и оборудования незаменимы там, где используются тяжеловесные строения, а сила направлена на вырывание из стены. Такая оснастка позволяет закрепить цепь или веревку между соседними элементами строения, повесить какое-либо оборудование на стену. Соединение двух различных материалов – бетона и дерева, например, неподвластно привычным гвоздям и саморезам, а анкер отлично справляется с этой задачей.

Конструкция анкерных болтов

Крепежный элемент состоит из двух основных частей. Не распорная часть не участвует в закреплении, а вот распорная или рабочая способна изменять свои параметры для наилучшего сцепления с материалом. Анкерные болты для кирпича будут отличаться от своих собратьев, используемых для работ по газо- и пенобетону, металлу или дереву. Для фиксации оконных рам применяют рамный анкерный болт, а вот изделия из древесины лучше присоединять крепежом с регулируемой высотой. Для предметов особой важности применяется двухраспорный болт, отличающийся большой площадью прилегания к основе.

Клиновой анкерный болт

Этот тип используется при работе с полнотелыми материалами, сжатым, растянутым бетоном. Клиновой анкер имеет вид шпильки, рабочая часть которой заточена под конус. Такая конструкция гарантирует надежное крепление элементов даже с большим размером и весом. Анкер-клин широко применяется в быту, когда на поверхности бетонных или кирпичных стен или потолка требуется закрепить какой-либо массивный предмет, например, шкаф или тяжелую люстру. Такой болт делают из оцинкованной стали, которая придает ему еще большую прочность и надежность.

Втулочный анкерный болт

Это крепежное изделие имеет вид металлической втулки, покрытой насечками в средней части. Один из концов разрезан. Внутри размещается стержень, который с одной стороны имеет вид распорного конуса, а с другой покрыт резьбой и увенчан гайкой и шайбой. Втулочный анкер закрепляется трением и применяется при монтаже лестничных пролетов, поручней, ворот, консолей, кабельных каналов. Его нередко используют для сквозного монтажа, где преобладают узкие пространства, затрудняющие привычные работы. Анкерный болт облегчает монтаж и трудозатраты при установке конструкций.

Цанговый анкерный болт

Этот тип являет собой усовершенствованный втулочный фиксатор, наделенный более сложными конструктивными особенностями. Цанговый анкер обладает продольными разрезами на разжимной гильзе. При монтаже и действии распорного элемента над телом крепежа приподнимаются четыре лепестка, тем самым увеличивая диаметр поперечного сечения. Такая возможность изменять форму рабочей поверхности и обеспечивает качественное сцепление, но в отличие от клинового анкерного болта цанговый уменьшает напряжение в зоне контакта с материалом.

Используется в полом кирпиче и легких разновидностях бетона, но сложная конструкция существенно повышает стоимость изделия, поэтому особым спросом этот вариант не пользуется, разве что в строительстве с привлечением больших инвестиций. Основная область применения – скрытый монтаж в цельных базовых конструкциях. Выполняют такие крепежи из нержавеющей и углеродистой стали.

Забивной анкерный болт

Это простой и часто используемый в строительстве крепеж. Забивной анкер имеет распорную втулку, внутренняя поверхность которой представлена конусом с разрезами. Внутри гильзы прячется клин, который при ударе передвигается внутри полости и распирает втулку. Такие крепежные устройства используются при работах с бетонными конструкциями и цельным кирпичом, а также везде, где создаются высокие распорные усилия. Надежно зафиксировав распорную втулку, рабочий извлекает из нее ударный инструмент и вкручивает шпильку, на которую впоследствии и навешивает фиксируемый предмет.

Виды анкерных болтов

Существуют самые разные виды анкерных болтов, различающиеся по материалу изготовления, конструктивному исполнению, типу обрабатываемых поверхностей. Анкерный болт распорный может быть универсальным, а может предназначаться для решения конкретных специализированных задач:

1. Фундаментный болт, имеющий вид прута с резьбой на одном конце, скрепляет прочные, не хрупкие и не эластичные основания.
2. Болт Молли создан для работ с пустотелыми конструкциями. Его используют для сцепления изделий из гипсокартона, древесноволокнистых плит, пустотных блоков и пустотелых кирпичей.

Различен и вес анкерных болтов, что определяется материалом изготовления. Условно они делятся на малые, средние и крупные. При покупке изделий оптом вес указывается в килограммах за 1000 шт. Чтобы определиться с видом крепежа, необходимо знать его характеристики и разбираться в областях, где применяют то или иное приспособление.

Анкерный болт с гайкой

Простой по своей конструкции крепежный элемент, в комплект которого входит резьбовая шпилька с заточенным под конус нижним концом, распорная втулка, имеющая продольные боковые прорези, и гайка, обеспечивающая фиксацию изделия в посадочном отверстии. Анкер с гайкой помещают в предварительно просверленное отверстие, размер которого соответствует поперечному срезу распорной втулки. Закручивая гайку, рабочий приводит в движение резьбовой элемент – он начинает втягиваться в полость распорной втулки, разжимая ее своим конусообразным наконечником.

Благодаря увеличению диаметра распорной втулки крепеж надежно фиксируется в посадочном отверстии. Гайками оснащают самые разные анкерные болты, различающиеся по длине, диаметру, другим характеристикам. Самое главное – знать, где их использовать, ведь они подходят только для работ с материалами, обладающими плотной внутренней текстурой – тонкими бетонными перегородками, природным камнем, полнотелым кирпичом и так далее.

Анкерный болт с крюком

Если требуется повесить на стену торшер, прикрепить нагревательное устройство или любой другой элемент, который без труда можно будет снять, а потом повесить обратно, то без анкера с крюком не обойтись. У этого приспособления на конце имеется зацеп, который как раз и определяет характер монтажных работ. Анкер с крюком тоже оборудован гайкой, располагающейся непосредственно под загнутой частью крепежа. Она обеспечивает разжимание распорной втулки и надежно фиксирует на стене или любой другой поверхности нужный предмет или бытовую технику.

Анкерный болт с кольцом

Нетрудно догадаться, что у такого крепежа на конце расположен не крюк, а замкнутое кольцо. В случае, когда необходимо зафиксировать какой-то трос, цепь, кабель, веревку или канат, выручит анкерный болт такого типа. Он же позволит навесить какой-либо предмет к потолочной конструкции, например, люстру. Анкер с кольцом нередко используют в паре с карабином. В строительстве такой крепеж применяется для сцепления лесов со стенами возводимого здания. Растяжки, элементы коммуникаций и электрических систем – все они требуют применения анкерного болта с кольцом.

Как выбрать анкерные болты?

Вот критерии, по которым следует делать свой выбор:

1. Размер анкерного болта. Необходимо обратить внимание на общий диаметр крепежа и диаметр внутренней шпильки, оценке подлежит и общая длина изделия.
2. Максимальная нагрузка , которую выдерживает анкер-болт. Речь идет о силе, при которой изделие вырывается из материала. Зная нагрузку, которую предстоит выдерживать крепежу, необходимо соизмерить ее с максимальной. Специалисты рекомендуют соблюдать следующее правило: реальная нагрузка не должна превышать 35% от предельной.
3. Материал изготовления изделия. К примеру, в местах с повышенной влажностью можно использовать болты только из нержавеющей стали.
4. Нагрузка на срез. Она перпендикулярна осевой нагрузке на вырыв.
5. Тип крепления. Его определяют в зависимости от того, что и куда планируется крепить.
6. Тип монтажа. Он может быть односторонним и сквозным. Если планируется пробивать материал насквозь, то лучше выбрать разжимной анкерный болт.

Маркировка анкерных болтов

Каждое изделие соответствующим образом маркируется. Непосвященного человека буквенные и цифровые обозначения могут сбить с толку, а вот знающему они помогут с выбором. Анкерный болт для бетона с маркировкой М10 12/45х100 расшифровывается так:

1. М10 – это диаметр резьбы.
2. 12 указывает на то, каким диаметром должно обладать сверло для проделывания отверстия.
3. 45 олицетворяет максимальную толщину фиксируемого материала.
4. 100 показывает, на какую минимальную глубину следует сделать отверстие в обрабатываемом материале.

Как крепить анкерный болт?

Неважно, планируется ли использовать анкерный болт по бетону или другому материалу, соблюдают следующую последовательность действий:

1. Подбирают сверло и сверлят в обрабатываемой поверхности отверстие, диаметр которого должен соответствовать параметрам распорной втулки крепежного элемента.
2. Установка анкерных болтов предусматривает тщательное очищение отверстия от пыли, грязи и кусочков обломившегося материала. Это можно сделать пылесосом, грушей или простым ершиком.
3. Вставить крепеж в полость и слегка забить молотком. Распорная втулка должна плотно сидеть в посадочном отверстии, иначе монтаж будет выполнен некачественно.
4. Разжать распорную втулку, начав затягивать резьбовой элемент.

Как вытащить анкерный болт из стены?

Самый простой способ – попробовать расшатать анкер, выполняя круговые движения. Если известно, что проделанное в стене отверстие имеет запас, то путем проталкивания конусной части глубоко внутрь можно легко извлечь болт из вертикальной поверхности. Тем, кто интересуется, как вытащить анкерный болт, если предыдущие два способа не сработали, можно рекомендовать рассверлить резьбовое соединение гайки со шпилькой, а затем вбить ее поглубже, чтобы она перестала распирать обойму. Это позволит легко вытащить последнюю из стены, а после и сам болт.

Какой тип следует использовать?

Говорим ли мы о винтах, гвоздях или любом другом типе крепежа, в вашем распоряжении есть несколько различных типов. Каждый из них имеет определенный вариант использования и лучше всего работает для определенного приложения.

Анкерные болты для бетона ничем не отличаются. В зависимости от типа работы, которую вы выполняете с бетоном, ваш выбор анкеров будет разным.

Рассмотрим некоторые типы анкерных болтов для бетона, которые можно использовать. Но сначала мы определим, что на самом деле представляет собой бетонный анкерный болт.

Что такое бетонный анкерный болт?

Анкерные болты для бетона представляют собой тип крепежа, используемого для крепления как конструкционных, так и неконструкционных конструкций к бетону. В отличие от шурупов по бетону, которые подходят для легких конструкций, анкерные болты по бетону необходимы в ситуациях, когда требования к несущей способности намного выше.

Например, анкерные болты для бетона будут использоваться для крепления конструкции, такой как навес, к бетонной плите для обеспечения целостности конструкции.

Типы анкерных болтов для бетона

Анкерные болты для бетона бывают различных типов и размеров. Хотя все анкерные болты для бетона работают одинаково, все они различаются по своим доступным функциям и способу крепления элементов к бетону.

Давайте рассмотрим некоторые из имеющихся в вашем распоряжении анкерных болтов для бетона.

Клиновые анкеры для бетона

Клиновые анкеры для бетона представляют собой анкеры, которые открываются и расширяются в основании при затягивании болта. Клиновые анкеры для бетона являются обычным выбором для приложений с более тяжелыми нагрузками, поскольку они являются одним из самых прочных типов анкерных болтов для бетона. Они также устойчивы к коррозии и просты в работе.

Лучше всего использовать для: Клиновые анкеры для бетона лучше всего использовать для более высоких нагрузок и тяжелых сдвиговых нагрузок.

Бетонные анкеры-втулки

Втулочные анкеры работают с помощью болта с резьбой, окруженного распорной втулкой, и системы шайб/гаек на другом конце. После того, как гайка на болте повернута, болт вытягивается через расширительную втулку и расширяется, чтобы прикрепить приспособление к бетону.

Лучше всего использовать для: Анкеры-гильзы для бетона универсальны и хорошо работают с бетоном, раствором, камнем и т. д.

Забивные анкеры для бетона

Забивные анкеры для бетона функционируют аналогично клиновым анкерам для бетона: за счет расширения создают сцепление внутри бетона.

Вставные анкеры вставляются в просверленное отверстие и подготавливаются с помощью установочного инструмента. Затем через приспособление вставляется болт в отверстие с анкером, чтобы закрепить приспособление.

Лучше всего использовать для: Забивные анкеры для бетона, как правило, лучше всего подходят для твердого бетона, и их следует избегать при использовании камня или раствора.

Анкер для лаг

В анкерах для лаг используется ребристая втулка, которая также слегка сужается. После вставления в просверленное отверстие стяжной винт входит в анкер и расширяет материал, прижимая его к сторонам бетонного основания и создавая фиксацию.

Анкеры для защитных экранов бывают как длинными, так и короткими, в зависимости от диаметра болта, который должен быть вставлен в сам анкер.

Лучше всего использовать для: Простое эмпирическое правило заключается в том, что длинные размеры лучше всего подходят для более мягких и менее плотных материалов, а короткие размеры лучше подходят для более твердых или плотных материалов.

Анкер для бетона с разъемным приводом 

Анкер с разъемным приводом представляет собой цельный анкер с разъемным основанием, который расширяется и поддерживает внешнее давление на стенки отверстия при забивании. бетон. При использовании анкеров с разъемным приводом важно убедиться, что диаметр просверленного отверстия совпадает с размером основания самого анкера, чтобы обеспечить максимальную фиксацию.

Лучше всего использовать для: Анкеры для бетона с разъемным приводом лучше всего подходят для легких условий эксплуатации и подходят для бетона, блоков и кирпичных материалов.

Различные анкерные болты для бетона для различных применений

Не существует универсального применения анкерных болтов для бетона. В зависимости от вашего проекта вам нужно будет выбрать соответствующий анкерный болт для бетона. Все, начиная от используемых материалов и заканчивая весом приспособления, играет роль при выборе подходящего анкера.

Используйте эти примеры, чтобы выбрать правильные анкерные болты для бетона для вашего следующего проекта.

Получите анкерные болты для бетона у компании Tanner

Компания Tanner предлагает анкеры всех типов и размеров, подходящие для любых работ, от клиновых анкеров до бетонных гильз и многого другого. Купите нашу коллекцию сегодня для всех ваших потребностей бетонных анкерных болтов.

КОНСТРУКЦИЯ АНКЕРНЫХ БОЛТОВ, ЗАКРЕПЛЯЕМЫХ В БЕТОННУЮ КЛАДКУ

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 обычно 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 цементным раствором, за исключением того, что анкеры диаметром ¼ дюйма (6,4 мм) разрешается размещать в швах строительного раствора, расположенных на толщиной не менее ½ дюйма (12,7 мм). За исключением анкеров, размещенных в швах кладочного 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 существенного влияния на прочность или производительность анкеров по сравнению с теми, которые размещаются в отверстиях, лишь немного превышающих диаметр анкера, в нормах принято решение сохранить эти требования к зазорам 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 разрушения при растяжении показано на Рис. 4.

Рис. 3 — Уменьшение площади проекции при перекрытии конусов разрушения

Рисунок 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 уравнением 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 изогнутых стержней берется наименьшее значение из уравнения 6, допустимая поперечная нагрузка определяется прорывом кладки, уравнение 7, допустимая поперечная нагрузка определяется разрушением 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 допустимых напряжений с соответствующими изменениями для преобразования требований для получения расчетных прочности на номинальное осевое растяжение и 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 принимается равной 0,65.

Растяжение

Номинальная осевая прочность на растяжение, B _и , для анкерных болтов с головкой и изогнутыми стержнями принимается как меньшее из Уравнения 11, номинальной осевой прочности, 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 9.0167 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:0167 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).

Снова 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 каменной кладки прямого круглого конуса для расчета предела прочности при растяжении анкерных болтов, дюйм² (мм²)
A _pv         = площадь проекции одной -половина прямого кругового 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 9018 B

     = 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 поддвиг на якорный болт при управлении каменной кладкой, LB (n)
B _{VCE. поперечная нагрузка на анкерный болт при смятии каменной кладки, фунт (Н)
B VN = номинальная прочность на сдвиг якорного болта, LB (N)
B VNB = Прочность на номинальную шервуара Blat Bolt при управлении Masonry Breakout, LB (N)
00160 . = номинальная прочность анкерного болта на сдвиг при воздействии на каменную кладку, фунты (Н) Прочность на сдвиг анкерного болта при регулировании текучестью стали, фунт (Н)
B vpry    = допустимая поперечная нагрузка на анкерный болт, управляемый анкерным упором, фунты (Н)
b a         = unfactored axial force on anchor bolt, lb (N)
b af        = factored axial force in anchor bolt, lb (N)
b v         = unfactored shear force on анкерный болт, фунт (Н)
B VF = факторированная сила сдвига в якорном болте, LB (N)
D B = номинальный диаметр закрепленного болта, в. (MM)
E = нагрузка на Applyted Oftied Oftied Oftied Oftied eccentire eccentired of eccentired of e = e = e = e = e = e = e 9017. , 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          = specified yield strength of steel for anchors, psi (MPa)
l b          = effective embedment length of anchor bolts, in. (mm)
l be         = anchor bolt 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.}

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