Нагель по бетону: Анкер-шурупы по бетону (нагели) — купить саморез по бетону по низкой цене – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Содержание

Шуруп по бетону – как пользоваться нагелем + Видео

В ситуациях, когда возникает необходимость прикрепить к бетонному основанию какую-либо конструкцию, используют метиз, называемый нагелем. Это специальный шуруп по бетону.

1 Главное о крепежных нагелях

С помощью шурупов для бетона обычно выполняют крепление дверных коробок и оконных конструкций к основам, сделанным из кирпича, бетона или природного камня. Также такие метизы применяются при необходимости монтажа на стены навесных конструкций сравнительно небольшого веса (инженерных кабелей, вешалок для одежды, шкафов и так далее).

Шурупы для бетона

По большому счету нагель является обычным саморезом – крепежным элементом, который освоен строителями и домашними умельцами уже достаточно давно. Его отличие от самореза состоит в резьбе, нарезаемой по высоте изделия неравномерно.

Нагель имеет острый наконечник, головку (потайную) со шлицем под крестовую насадку либо под звездочку-шестигранник (на языке профессионалов – TORX T30). Кроме того, на головке с внутренней стороны предусматривается раззенковка, которая гарантирует максимально плотное прилегание метиза к изделию, закрепляемому на бетонном основании.

Нагели по бетону

Изначально нагели делали из дерева, и использовали их для соединения между собой разнообразных деревянных изделий и конструкций. Данные метизы позволяют быстро и качественно возвести дома из дерева, а также всевозможные деревянные постройки (бани, сараи и пр.). Высокий уровень надежности описываемых крепежных элементов стал причиной появления шурупов для бетона, которые используются сейчас для разных отделочных, строительных и монтажных мероприятий.

2 Технические параметры и особенности метизов по бетону

Нагели изготавливают из закаленных сталей повышенной прочности. Длина их варьируется в достаточно широких пределах. Наиболее востребованными считаются шурупы 52–202 мм. На поверхность метизов наносят желтый цинк (методика гальванического цинкования). Такая обработка, во-первых, увеличивает антикоррозионные показатели крепежа, во-вторых, улучшает их механические свойства.

Диаметр любого шурупа для бетона, выпускаемого современной промышленностью, один – 7,5 мм.

Шуруп для бетона желтый цинкованный

Крестообразные шлицы нагелей идеальны для работы с электрическим монтажным инструментом либо обычной ручной отверткой. Поэтому чаще всего производятся именно такие метизы. Шурупы со шлицем TORX выпускаются реже. А найти на российском рынке крепеж по бетону с выпуклыми головками, петлями, головкой-шестигранником «под ключ», «под шпильку» (с наружной резьбой) практически невозможно, хотя известны нагели и с такими шлицами.

Шурупы по бетону со шлицем TORX

Резьба рассматриваемых метизов, как было сказано, нарезается по длине стержня неравномерно. Причем на шуруп наносят засечки, что значительно увеличивает качество сцепления поверхности с крепежным элементом. Нагель за счет указанной особенности великолепно удерживается в очень пористых основаниях, из которых стандартный саморез просто-напросто выпадает.

3 Как пользоваться крепежом по бетону?

Нагель для тяжелых марок бетонов не имеет отличий от шурупа для легких бетонов. Используется он без дюбеля. Крепят данные метизы после предварительного сверления отверстия в бетонной (кирпичной, каменной) основе. В ней шуруп удерживается по принципу стандартного анкерного крепежа.

Шуруп по бетону с анкерным крепежом

В отверстие нагели вкручивают через конструкцию, которую планируется закрепить. Шуруп, располагающий насечками для раззенковки, о которых мы говорили в начале статьи, плотно прилегает к изделию. Благодаря возникающей силе трения, метиз гасит вибрации и дополнительно удерживает закрепляемую конструкцию.

Вкручивание нагеля по бетону

Главная трудность использования саморезов для бетона заключается в том, что их несложно обломать, если при монтаже прикладывается чрезмерное усилие затяжки. Головка шурупа, кроме того, часто ломается и из-за нагрева его стержня, обусловленного повышенной температурой при врезании крепежа в бетонное основание. В остальном же, применение нагелей является достаточно простой процедурой. Выполняют ее по следующей схеме:

  • закрепляемую конструкцию (например, окно) «примеряют» к основанию, выставляют по уровню, затем фиксируют, чтобы определить требуемые монтажные параметры;
  • переносят на плоскость полученные монтажные размеры;
  • убирают окно и выполняют бурение отверстий;
  • ставят окно на место и вкручивают шуруп непосредственно через нее.

Надеемся, что проблем с использованием саморезов по бетону у вас не возникнет.

виды, характеристики, использование и крепление

Ремонт в квартире хоть один раз в жизни проходил каждый. Не понаслышке знаете, что справиться с бетонной стеной или межкомнатной перегородкой сложно. Возникают вопросы: как справиться с бетоном, как вкрутить шуруп в стену? Работа сложная, но не нужно ее опасаться. Она выполнима. Нужно только знать, что за чем выполняется.

Виды

Шуруп по бетону еще называют нагель. Появились они давно и были деревянными. С их помощью строили деревянные дома, соединяя между собой конструкции. Позже дома стали делать из камня. Высокий уровень прочности крепления стал толчком для появления шурупов для бетона. Нагелю в работе по бетону отдается предпочтение. Используют их для крепления деталей к твердому основанию. Самые распространенные нагели разделяют на два вида:

  • с цилиндрической головкой;
  • с потайной головкой.
Вернуться к оглавлению

Характеристики

Черные шурупы используют для работ внутри помещения.

Нагель по бетону имеет острый наконечник, крестовую или шестигранную головку. Их производят из сверхпрочного, закаленного сплава железа с углеродом. Сверху наносят защитный слой из цинка. Благодаря покрытию изделие защищено от коррозии и других внешних влияний. Каждое цветовое покрытие имеет свое обозначение. По цвету покрытия шурупы делят на три категории:

  1. Серебристые. Деталь подходит для всех видов работ, в любых условиях.
  2. Желтые. Применение изделия возможно в работе по бетону только в помещении.
  3. Черные. Характеризуются использованием для внутренних работ, влажность помещения должна быть нормальная.

Характерная особенность всех типов – прочность. Головка плоская, легко прячется в конструкции. Главное отличие нагеля от других крепежных элементов – резьба. Она у шурупов нарезана по всей длине и неравномерно, что создает исключительную прочность при креплении. Свойства резьбы позволяют разделить изделия тоже на три группы:

  1. Многофункциональный. Резьба средняя. Длинна элемента от 12 до 220 мм, диаметр 3-6 мм. Применяются как с дюбелем, так и без него.
  2. Резьба “елочка”. Длинна шурупа, как в первом типе, а диаметр варьируется от 3 до 8 мм. В эксплуатации только с дюбелем. При наличии пустот в бетоне используют ударный или развальцованный дюбель. Они могут быть в комплекте с нагелем. Предварительно для дюбеля создают отверстие, в диаметре одинаковое с изделием. По длине шуруп и дюбель идентичны.
  3. Переменный тип с насечками. Диаметр не меняется и равняется 7,5 мм, длинна может быть разной от 70 до 200 мм. Предварительно, перед применением, нужно подготовить отверстие в диаметре меньше чем шуруп, а в длину больше на 10-15 мм.

При выборе шурупов для бетонов нужно учитывать не только техническую характеристику изделия, но и особенности бетонных изделий, в том числе и вес.

Вернуться к оглавлению

Правильность использования

С помощью шурупов можно осуществить крепление деревянных конструкций к бетону.

Нагели используют для крепежа деревянных, алюминиевых конструкций к бетонному (кирпичному) основанию. Пользоваться шурупами сподручно и несложно. При наличии дюбеля в заранее просверленном отверстии нагель способен вынести большую нагрузку. Если нагрузки на крепежный материал не предполагается, можно обойтись без дюбеля. Предупредить расшатывание во втором случае, поможет народный метод. Положите в сделанное углубление кусочки спичек. Они уплотнят положение крепежа и не дадут ему расшатываться.

Вернуться к оглавлению

Крепление к бетонной стене

Применение нагелей – процедура простая. Перед началом работы подготовьте следующие инструменты:

  • дрель;
  • перфоратор;
  • отвертка;
  • крепежный материал.

Предварительно сделайте разметку будущих отверстий. У каждого вида работы она своя. Выдерживается расстояние от края 5-6 см, расстояние между точками максимум 60 см. После наметки точек можно приступать к просверливанию отверстий. По длине оно должно соответствовать с подготовленным крепежным материалом. Сверло во время работы сильно нагревается, не забывайте смачивать его водой. Если глубину нужно увеличить, используют штырь. Проворачивая его, можно добиться необходимой длинны.

После просверливания отверстие очистите от пыли и мусора.

В отверстие нагели вкручивают через подготовленную конструкцию, предварительно закрепив ее. Насечки на шурупе позволяют плотно закрепить его. Из-за ломкости шурупом трудно пользоваться. Его несложно обломать. Чрезмерная затяжка, нагревание стержня способствуют ломке крепления. Поэтому использовать шуруповерт для вкручивания нагеля в бетон нужно осторожно. Вкручивание происходит на большой скорости. Это нагревает стержень, и расширяет отверстие. Впоследствии шуруп может расшататься и выпасть.

Верный способ для вкручивания – отвертка. Выбираем отвертку согласно нанесенного рисунка на головке элемента. Оно может быть крестообразным или фигурным.

Если не поддается шуруп вкручиванию, можно применить и молоток. Но делайте это только тогда, когда предполагаемая конструкция не будет нести большой нагрузки (например, картина).

описание и разные виды метизов для бетона

Бетон – один из наиболее распространенных в строительной сфере материалов. Возводимые из него строительные конструкции являются частью различных зданий. Владельцы квартир и частных домов, которые хотя бы раз выполняли ремонт, знают, насколько прочны капитальные стены и внутренние перегородки из бетона. При благоустройстве жилища возникает потребность закрепить в бетонном массиве предметы интерьера, электрооборудование, полки. Для данных целей используется нагель по бетону, представляющий собой специальный саморез для ввинчивания в материал с повышенной прочностью.

Шурупы для бетона

Шуруп по бетону (нагель) – знакомимся с крепежом

В специализированных магазинах предлагается различный крепеж, предназначенный для ввинчивания в бетонную поверхность. Он представляет собой деталь цилиндрической формы, изготовленную из прочного металла. С одной стороны крепежного элемента имеется головка для завинчивания, а с другой – винтовая нарезка. Рассмотрим более детально конструктивные особенности, рабочие параметры и характеристики саморезов.

Из какого материала изготовлен шуруп по бетону

Крепеж по бетону изготавливается из различных материалов с повышенным запасом прочности. Саморез, завинченный в бетонный массив, обеспечивает надежную фиксацию. Он не деформируется под воздействием нагрузок.

Для изготовления нагеля для бетона используются следующие материалы:

  • углеродистый металл, представляющий собой сплав железа с углеродом;
  • нержавеющая сталь, в составе которой присутствуют легирующие элементы;
  • медно-цинковый сплав, который называется латунью.
Вкручивание нагеля в бетонное основание ключом

В большинстве случаев шуруп для бетона изготавливается из углеродистого металла, прочность которого позволяет метизу не деформироваться при завинчивании в твердый бетонный массив.

Крепеж по бетону – разновидности метизов

Рассмотрим, как классифицируется шуруп по бетону.

Нагель делится на различные виды по следующим признакам:

  • типу защитного покрытия, определяющего область использования;
  • форме и конструкции головки;
  • форме резьбы и расстоянию между витками.

Разберем отдельно каждый из указанных признаков. Начнем с защитного покрытия. Оно надежно предохраняет поверхность самореза от окисления, связанного с коррозионными процессами.

Вид покрытия легко определить по цвету нагеля:

По форме головки изделия классифицируются следующим образом:

  • саморезы с потайной шляпкой. Они могут завинчиваться заподлицо с поверхностью;
  • шурупы с выступающей головкой. После завинчивания выступают над плоскостью стены.

Конструктивное исполнение головки может отличаться.

Возможны следующие варианты шляпки:

  • с коническим подголовником и шлицем крестообразной формы на рабочей плоскости шляпки;
  • с головкой в виде шестигранника, позволяющей использовать для ввинчивания рожковый ключ;
  • в виде резьбовой шпильки, на которую завинчивается гайка, фиксирующая привинчиваемый элемент;
  • с конической головкой и шлицем для завинчивания специальной отверткой в виде многогранной звездочки.
Дюбель-гвоздь для крепления в бетоне

Шуруп по бетону отличается от аналогичных крепежных деталей, предназначенных для завинчивания, резьбой. Она выполнена по всему телу самореза и может иметь переменный шаг.

В зависимости от конструкции резьбовой части, шурупы по бетону делятся на следующие группы:

  • изделия многофункционального назначения. Размер поперечного сечения составляет до 6 миллиметров, а длина не превышает 20 см. Универсальный крепеж может использоваться как совместно с дюбелями, так и самостоятельно. Многофункциональные шурупы ввинчиваются в предварительно подготовленные отверстия или непосредственно в материал;
  • шурупы с наклонной резьбой, внешне напоминающей елочку. По длине резьбовой части и диаметру они соответствуют размерам универсальных нагелей. Крепление шурупов с елочкообразной резьбовой частью может осуществляться только с применением дюбелей. Для установки дюбельной вставки в стену предварительно выполняется посадочное отверстие;
  • нагели с прерывистой резьбой, позволяющей легче входить шурупу в твердый материал. Технология завинчивания таких саморезов с размером сечения резьбовой части 7,5 мм предусматривает предварительное рассверливание отверстий в бетоне. Длина крепежа колеблется в интервале 7–20 см. Глубина канала для ввинчивания нагеля должна превышать его длину на 1–1,5 см.
Крепеж для пластиковых окон

Подбирая саморез, учитывайте его параметры.

Шуруп для бетона – основные преимущества

По сравнению с другими видами крепежных элементов, применяемых для ввинчивания в различные материалы, нагель по бетону обладает рядом достоинств:

  • повышенной прочностью, позволяющей обеспечивать надежную фиксацию массивных изделий;
  • наличием надежного гальванического покрытия, защищающего металл от воздействия коррозии;
  • универсальностью и многофункциональностью, позволяющими подобрать шуруп для различных целей.

Благодаря указанным преимуществам, шуруп по бетону (нагель) широко применяется домашними мастерами и профессиональными строителями.

Нагель по бетону – размеры и рабочие параметры

Рабочие параметры и номенклатура саморезов, предназначенных для завинчивания в бетон, регламентированы требованиями государственного стандарта.

Шуруп по бетону нагель

Главные параметры:

  • длина изделия вместе с головкой;
  • внешний диаметр резьбовой части;
  • внутренний размер стержня самореза;
  • расстояние между соседними витками, которое называется шагом резьбы;
  • размер и высота шляпки;
  • форма и размеры шлица, включая его глубину.

Необходимо также обращать внимание на следующие моменты:

  • размер отверстия, которое необходимо просверлить;
  • крутящий момент, необходимый для обеспечения затяжки;
  • значение вырывающей нагрузки, которую способен выдержать ввинченный шуруп.

Приобретая изделия для выполнения большого объема работ необходимо знать массу 1000 штук, значение которой также указано в стандарте. В зависимости от вида применяемых нагелей их диаметр колеблется от 2,5 до 7,5 мм, а длина от 3 до 20 см.

Шурупы по бетону – применение саморезов


Вкручивание нагеля по бетону

Область использования крепежа:

  • крепление предметов интерьера;
  • соединение с бетонной основой отделочных материалов;
  • закрепление светильников;
  • фиксация навесной мебели.

Важно правильно подобрать крепежный элемент в зависимости от массы и конструкции прикрепляемых элементов.

Как крепится нагель для бетона

Недостаточно выбрать шуруп по бетону. Как пользоваться им? Такой вопрос может возникнуть у тех, кто самостоятельно не занимался домашним ремонтом. Процесс крепления саморезов достаточно простой и удобный.

До начала ввинчивания крепежного самореза в бетон необходимо:

  • подготовить рабочий инструмент;
  • выполнить разметку на бетонной поверхности;
  • просверлить черновое отверстие.
Анкерный болт (нагель)

Инструменты, необходимые для выполнения работ, имеются в арсенале каждого домашнего умельца.

Потребуется:

  • электродрель для сверления полостей в мягком ячеистом бетоне;
  • перфоратор для подготовки канала в твердом бетонном массиве;
  • шуруповерт, позволяющий ускорить процесс завинчивания шурупов;
  • сверло, параметры которого соответствуют размерам завинчиваемого нагеля;
  • отвертка, соответствующая по форме шлица конструкции головки;
  • молоток, используемый, при необходимости, для вбивания дюбеля.

Производите операции по завинчиванию в следующем порядке:

  1. Разметьте координаты сверления будущих каналов.
  2. Просверлите отверстие на требуемую глубину.
  3. Очистите сформированную полость от образовавшейся пыли.
  4. Ввинтите нагель, через соединяемую конструкцию с помощью шуруповерта или отвертки.

Обратите внимание на следующие моменты:

Общий вид нагеля по бетону
  • не прикладывайте чрезмерных усилий, способных вызвать поломку самореза;
  • соблюдайте равное расстояние между ввинчиваемыми шурупами;
  • выдерживайте минимальное расстояние от ближайшей стены 6–7 см.

Соблюдая приведенные рекомендации, несложно закрутить нагель по бетону. Как пользоваться им, мы разобрались.

Как правильно выбрать нагель (саморез по бетону)

Для обеспечения надежности крепления необходимо правильно подобрать нагель по бетону.

При выборе обратите внимание на следующие моменты:

  • длину и диаметр рабочей части;
  • величину воспринимаемой нагрузки;
  • тип шляпки и конфигурацию шлица;
  • остроту винтового хвостовика;
  • наличие антикоррозионного покрытия.

Правильно подобранный крепеж обеспечит надежное соединение.

Заключение

Шуруп по бетону значительно упрощает крепление навесной мебели, предметов интерьера и электрооборудования. Технология ввинчивания позволяет выполнить надежную фиксацию за ограниченное время. Крепежные элементы предлагаются в расширенном ассортименте. К вопросу выбора крепежа следует подходить с учетом действующих нагрузок и особенностей крепления.

назначение шурупа, классификация, как пользоваться крепежным элементом

Бетон, будучи материалом высокой плотности, идеально подходит для строительства стен и перекрытий. Однако в него проблематично вмонтировать крепеж, фиксирующий полку, люстру или навесную деталь интерьера. В ситуации, когда необходимо прикрепить какую-либо конструкцию к бетонному основанию, не обойтись без специального крепежного изделия — так называемого нагеля по бетону.

Устройство и назначение

По большому счету, нагель по бетону — это тот же самый саморез, представляющий собой стержень с переменной резьбой и острым наконечником. Крепежное изделие, изготовленное из закаленной стали и покрытое защитным цинковым или медным слоем, как правило, имеет потайную головку, на которую нанесены внутренние насечки. Для монтажных работ, где используются нагели, применяют шестигранную биту.

На фоне других шурупов по бетону нагель выделяется своим специфическим строением, а именно — неравномерным шагом резьбы. Такое конструкционное решение обусловлено повышенной прочностью бетона, в котором стандартный шуруп надежно закрепить попросту невозможно. У некоторых видов нагелей есть специальные насечки для улучшения сцепления с бетонным основанием, поэтому саморез надежно фиксируется даже в пористом материале.

Что касается сфер применения, то крепежный элемент используют в самых разных технологических операциях, предусматривающих соединение бетонных структур с различными деталями (оконные рамы, электротехнические приборы, полки, картины). Области применения такого крепежа по бетону ограничиваются лишь размером самого шурупа.

Классификация нагелей

Предприятиями выпускается несколько разных видов нагелей, отличающихся друг от друга формой головки, типом покрытия, параметрами резьбы и длиной рабочей части. В зависимости от формы шляпки выделяют следующие категории шурупов по бетону:

  1. С прямоугольной головкой. Есть конический или крестообразный шлиц — такой шуруп-нагель идеально подходит для работы с электроинструментом, поэтому пользуется наибольшим спросом.
  2. С шестигранной головкой. Имеется шлиц или внутренняя резьба. Для монтажа таких шурупов подходят рожковые и накидные ключи.
  3. С потайной головкой. Характеризуется округлой или петлеобразной формой. Внутренняя сторона головки оснащена раззенковкой, обеспечивающей более плотное прилегание к фиксируемой детали.

Специальное напыление защищает углеродистую сталь от коррозийного разрушения и других внешних факторов. В зависимости от цветовой гаммы покрытия нагели делят на три вида:

  1. Черные. На стержень нанесено оксидированное покрытие. Такие шурупы очень боятся влаги, поэтому их крайне не рекомендуется использовать на улице или в подвальном помещении.
  2. Серебристые. Сверху нанесен защитный слой цинка. Подходят как для внутренних, так и для наружных работ. Не подвергаются деформации и разрушению даже в самых неблагоприятных условиях.
  3. Желтые. Шурупы с медным покрытием очень чувствительны к внешнему воздействию, поэтому их не стоит использовать на улице.

Несмотря на то что рабочая часть нагеля имеет меняющуюся резьбу (главное отличие от остальных крепежных элементов подобного типа) и одинаковый диаметр 7,5 мм, длина изделий может быть разной. Минимальный размер рабочей (вкручиваемой) части составляет 70 мм, максимальный — 200 мм.

Особенности выбора крепежного изделия

Основной критерий выбора нагеля по бетону — способность фиксирующего элемента выдерживать предполагаемую нагрузку. По расчетам специалистов, для малогабаритной и легкой конструкции, например книжной полки, подойдет шуруп длиной 70 мм. Чтобы закрепить в проеме оконную раму или дверь, понадобятся более длинные нагели. Так, конструкция, весящая в общей сложности около 100 кг, требует применения шурупов, длина которых не менее 150 мм.

Немаловажными моментом при выборе крепежного изделия является шаг, с которым монтируют элемент в общей монтажной системе одного объекта. Расстояние между шурупами должно составлять порядка 70−100 мм. Эту дистанцию сокращают или увеличивают — в зависимости от конструкционной особенности предмета, соединяемого с бетонным основанием.

Выбирая крепеж по бетону, обязательно учитывают эксплуатационные условия. Одно дело — использовать нагель в помещении с повышенным уровнем влажности (ванная комната, санитарный узел), а другое — в комнате с сухим воздухом, поэтому особое внимание уделяют защитному покрытию крепежа.

Техника монтажа

Тот, кто ни разу не занимался ремонтом, может не знать, как пользоваться нагелем по бетону. На самом деле в этом нет ничего сложного. Чтобы закрепить нагель в стене или потолке, необходимо выполнить следующие действия:

  1. Перед началом работы нужно тщательно зачистить поверхность, куда предстоит вкручивать шурупы.
  2. Затем следует провести разметку отверстий. От краев отступают минимум 50−60 мм, а расстояние между точками не должно превышать 600 мм.
  3. Когда разметка будет нанесена, приступают к сверлению. Глубина посадочного отверстия должна соответствовать крепежу. Как уже было сказано ранее, монтаж некоторых нагелей можно проводить без предварительного рассверливания и установки дюбеля.
  4. Во время работы сверло подвергается сильному нагреву, поэтому его время от времени нужно опускать в воду или масло.
  5. Если вдруг понадобится увеличить глубину отверстия, используют металлический штырь, который несколько раз проворачивают внутри отверстия, добиваясь оптимальной длины.
  6. Переменная резьба нагеля позволяет ему прочно закрепиться даже в пористом основании. Материал, из которого сделан шуруп, довольно хрупкий, поэтому стержень легко ломается, если применить чрезмерную затяжку. Именно по этой причине мастера предпочитают использовать обычную отвертку, а не электрошуруповерт, работающий на больших оборотах и сильно нагревающий нагель.
  7. Если крепежное изделие с трудом входит в бетонную стену, то разрешается использовать молоток. Но делают это только при незначительной нагрузке на шуруп.

Кому-то может показаться, что вкрутить нагель в бетонную стену — задача трудновыполнимая. Тем не менее, зная технологию крепления и имея представление о видах и технических характеристиках этого крепежного изделия, монтаж шурупа по бетону не составит большого труда.

как правильно пользоваться, размеры и цены

Из всех используемых крепежей для бетонных стен самым доступным считается нагель, изготавливаемый из низкоуглеродистой высококачественной стали и имеющий оцинкованное или анодированное защитное покрытие. К преимуществам таких шурупов относят низкую стоимость, простоту монтажа, хорошую стойкость к влажностным нагрузкам и обеспечение надежной фиксации вне зависимости от плотности искусственного камня. Купить их рекомендуется при креплении ограждений, рам, дверных проемов, полок, осветительных приборов и других предметов интерьера. Качественные изделия могут применяться повторно, что актуально при размещении временных конструкций: лесов, поручней, приставных лестниц.

Оглавление:

  1. Классификация и технические параметры
  2. Критерии выбора и правила установки
  3. Расценки

Виды, описание и характеристики нагелей

Отличается от обычного самореза неравномерно нарезанной по высоте резьбой, неизменными диаметром в 7,5 мм и заостренным концом. Этот шуруп имеет потайную головку, со шлицом под крестовую или шестигранную отвертку. Основная сфера применения включает крепление к бетону конструкций из дерева, пластика, алюминия, надежное антикоррозийное покрытие позволяет использовать его как при проведении интерьерных, так и наружных работ. При соблюдении всех требований монтажа и подборе правильного размера он способен удерживать довольно высокие весовые нагрузки даже при условии размещения в пористом основании. Надежность крепления при этом обеспечивается исключительно за счет частой и переходной по высоте резьбы.

Из-за простоты и высокой скорости установки изделие также известно строителям как турбошуруп. Эта разновидность имеет стандартную форму, различия проявляются лишь в антикоррозийном покрытии, практически весь ассортимент представлен вариантами с желтой оцинковкой и потайной головкой без пресс-шайбы под насадку Torx. Рабочие и габаритные характеристики стандартные:

  • Наружное сечение варьируется в пределах 7,35-7,65 мм, длина – от 52 до 202.
  • Шаг резьбы – от 2,55 до 2,75, такое исполнение удерживает нагель в бетонных стенах с любой плотностью.
  • Внутренний диаметр резьбовой части не превышает 5,45 мм, наружный – 6,7. Нижний предел составляет 5,15 и 6,3 мм.
  • Среднее сечение головки равняется 11 мм при допустимом диапазоне от 10,82 до 11,8. Высота варьируется от 2,8 до 3,2 мм.
  • Глубина шлица не превышает 2,7, его стандартный тип – TORX Т30. Головка имеет специальные насечки, упрощающие раззенковку.
  • Минимальная нагрузка на вырывание при классе В25 – 2,5 кН.
  • Рекомендуемый крутящий момент затягивания – 20 мм.
  • Масса одного варьируется от 10 до 36,2 г.

Выбор нагеля, особенности технологии сверления и крепежа

Требования к размерам таких шурупов простые: чем они длиннее, чем большую весовую нагрузку они выдерживают. Стандартные характеристики исключают риск неправильного выбора, сечения резьбы и диаметр шляпки одинаковые. Для крепления легких предметов интерьера (полок, небольших рам) допустимо использовать изделия до 72 мм, в остальных случаях габариты подбираются отдельно. Элемент 7,5х152 выдерживает вес в пределах 100 кг при условии отсутствия вырывных нагрузок, этот вид является самым востребованным. Помимо длины обращается внимание на качество металла изготовления, аккуратность резьбы и тип антикоррозионной защиты. На легких и тяжелых бетонах применяются одинаковые метизы.

Саморезы вкручиваются без дюбеля и сильно нагреваются в процессе, риск преломления очень высокий даже при условии предварительной подготовки отверстия. По этой причине их рекомендуют приобрести с 10-15% запасом, оптовые фасовки и низкая стоимость это позволяют. К закреплению нагеля приступают после тщательной разметки и исключения рисков попадания на кабель или арматуру. Для монтажа потребуются перфоратор или дрель для сверления предварительного отверстия и ручная отвертка (в идеале – с динамометрическим ключом), применение шуруповерта в данном случае считается лишним и даже опасным. Диаметр сверла для подготовки гнезда составляет 6 мм, не более.

Избежать предварительного сверления можно только при работе с неплотными бетонными стенами (соответственно, без какой-либо прочной облицовки и при условии прохода через конструкции с подготовленными отверстиями нужного размера), элемент устанавливается строго перпендикулярно и вкручивается вручную на глубину как минимум 60 мм, перезатягивание или оказание чрезмерных усилий недопустимо. Избежать ошибок при таком способе помогает динамометрический ключ.

Но такая ситуация встречается редко, в большинстве случае окончательная фиксация нагеля осуществляется после предварительного сверления отверстия диаметром 6 мм на глубину, превышающую размеры изделия на 1-1,5 см. При закреплении особо длинных саморезов его советуется прочистить с помощью шомпола, также его стоит продуть от крошек строительным пылесосом.

Сверление осуществляется строго по разметке, во избежание ошибок фиксируемая деталь или конструкция с уже подготовленными отверстиями прикладывается к поверхности несколько раз.

Пользоваться шуруповертом не рекомендуется из-за риска повреждения головки, при больших объемах делается исключение для инструмента с возможностью регулировки скорости, но согласно отзывам лучшие результаты достигаются при ручном вкручивании. Прилагаемые усилия зависят от вида искусственного камня: при работе с плотными бетонами давление на головку оказывается довольно высокое, с легкими и пористыми – минимальное. После раззенковки деталь фиксируется окончательно и хорошо прилегает к поверхности. В ходе монтажа избегают перетягивания, чем глубже заходит резьба, тем аккуратнее проводят фиксацию.

Стоимость турбошурупов

Купить продукцию можно в любом строительном магазине, стандартная фасовка включает 100 шт. Основными поставщиками являются российские и китайские фирмы. Ориентировочные расценки на саморезы по бетону данного типа приведены в таблице ниже, единственным способом экономии является покупка оптовых партий (свыше 10000 и 50000 шт).

ПроизводительАнтикоррозийное покрытиеТип шлицаРазмеры (длина турбошурупа при стандартном диаметре 7,5), ммФасовка, штЦена, рубли
Креп-КомпАнодированноеTorx Т3052100280
72420
92520
112610
132630
152740
182870
2021020
Tech-KrepОцинкованное92860
131445


 

как пользоваться, фото и видео

Плотность бетона по многим параметрам является очень высокой, что делает его идеальным стройматериалом для строительства стен и перекрытий. Однако в нем очень сложно вмонтировать крепеж для полки, люстры и других «навесных» деталей интерьера. В данной статье мы будем искать решение данной проблемы, и поможет в этом нагель.

На фото – нагель для крепежа элементов на бетонной поверхности

Что это и где применяется

Он представляет собой обычный саморез с усиленным стержнем и шестигранной головкой, который можно вкручивать в бетон.

Помимо мелких предметов, с их помощью можно укрепить:

  • дверные коробки;
  • рамы;
  • ограждения;
  • трубопроводы;
  • радиаторы отопления.

Ниже разберемся более подробнее с разновидностями подобного крепежа, а также с тем, как пользоваться нагелем по бетону правильно.

Метиз для бетона

Виды

Метизные изделия, применяемые для монтажа в поверхности из бетона, обычно классифицируют по следующим признакам:

Форме головки
  1. Потайная (коническая с крестообразными шлицами).
  2. Шестигранная (под рожковый и накидной ключ, резьба – внутренняя, шлицы — крестообразные).
  3. Метизы-шпильки, имеющие резьбовой сгон под гайку.
  4. Шурупы с прямоугольным или в виде крюка оголовком, может быть округлым.
Типу защитного покрытия
  1. Оцинкованные (серебристые) метизы, которые используются в разных места – снаружи и внутри помещений.
  2. Омедненные (желтые) изделия – применяются только для внутренних работ.
  3. Зачерненные (черные) шурупы разрешено использовать только в помещениях с нормальной влажностью.
Форме и шагу резьбы на стержне
  1. Универсальные метизы – их длина 12-220 мм, Ø 3-6 мм. На стержне нарезана обычная резьба в виде винтовой канавки. Инструкция разрешает их монтировать в посадочное отверстие (куда предварительно установлен дюбель) и прямо в стену из пенобетона.
  2. Шурупы «универсальные» с накаткой «елочка» на стержне. Их монтируют лишь в посадочные отверстия с полимерной втулкой (дюбель). Глубина должна превышать длину метиза на 3-5 мм. Длина изделий – 12-200 мм, Ø 3-8 мм. При установке применяют обычный или ударный шуруповерт.
  3. Нагель – шурупы, имеющие переменную резьбу. Они вкручиваются в стены сразу без предварительного рассверливания. В этом и заключается его особенность. Вкручивание проводится ударным шуруповертом и проходит без задержек. Длина метизов – 70-200 мм, а диаметр одинаковый 7,5 мм.

Виды головок нагеля

Форма головки непосредственно влияет монтаж самореза. К примеру, шурупы в виде крюков и шпилек разрешено устанавливать лишь в отверстие, предварительно рассверленное и с дюбелем. Другие саморезы по бетону вкручиваются без сверления или с ним.

Омедненные шурупы для внутренних работ

Например, шурупы с шестигранной или потайной головкой вкручиваются без рассверливания посадочного отверстия. Однако под такой монтаж подходит не каждый бетон.

Шуруп с переменной резьбой и насечками по всей длине стержня

Совет: лучшим является ячеистый бетон, а железобетон для данного способа монтажа не подходит.

Цена саморезов зависит от сферы их применения, формы и шага резьбы, влияет на нее также и длина метизов. С «елочкой» изделия будут стоить дешевле нагелей и универсальных, а шуруп длиной 12 мм обойдется дешевле 200 мм, так как на него будет затрачено меньше материала и рабочего времени

Выбираем и устанавливаем саморез

Обычно шурупы для бетона подбирают по величине нагрузки, которую им придется выдерживать из-за веса детали интерьера. Например, для поддержки 100 кг понадобиться саморез длиной от 160 мм и Ø10 мм, а вот полку массой 5 кг удержит саморез длиной до 25 мм и Ø3 мм.

Вкручивание нагеля в бетонное основание ключом

После определения типа и габарита изделия, можно приступать к процедуре монтажа. В данном случае нагели и универсальные шурупы разрешается вкручивать в стену (пол или потолок) сразу, не делая предварительное рассверливание основания, в тоже время с саморезом с резьбой «елочка» придется повозиться.

Совет: шуруп с «елочкой» следует устанавливать в посадочное отверстие, диаметр и длина которого должны превышать его габариты на 5 мм.

Связано это с тем, что после высверливания, в него требуется установить дюбель (желательно в натяг). Он может быть из полимерных материалов или древесины, его основная обязанность — принять и удержать крепеж. Вкрутить саморез в дюбель можно своими руками обычной отверткой.

Совет: после высверливания отверстия уберите из него пыль.

Как вкрутить саморез без дюбеля в бетонную стену

Важно правильно использовать саморез, иначе его можно просто обломать. Закручивать шуруп с не потайной головкой необходимо с определенным усилием, следя за тем, чтобы во время процесса его не сломать, элементарно перетянув. Также можно обломать головку из-за высокой температуры нагрева тела шурупа при вкручивании в бетон.

Вывод

Из статьи вы узнали, что бетон считается одним из самых практичных материалов для размещения на его поверхности различных элементов. Для этого используют металлические изделия в виде саморезов, анкеров и, конечно, нагелей, которые отличаются от других возможностью вкручивания в стену потолок или пол без предварительной подготовки посадочного отверстия.

Последний имеет различную форму головок и применяется для наружных и внутренних работ. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Нагели по бетону 7,5х202 оцинкованный. Нагель для бетона 7,5*202 с потайной головкой.

RAL 1000 RAL 1001 RAL 1002 RAL 1003

RAL 1004 RAL 1005 RAL 1006 RAL 1007

RAL 1011 RAL 1012 RAL 1013 RAL 1014

RAL 1015 RAL 1016 RAL 1017 RAL 1018

RAL 1019 RAL 1020 RAL 1021 RAL 1023

RAL 1024 RAL 1026 RAL 1027 RAL 1028

RAL 1032 RAL 1033 RAL 1034 RAL 1035

RAL 1036 RAL 1037 RAL 2000 RAL 2001

RAL 2002 RAL 2003 RAL 2004 RAL 2005

RAL 2007 RAL 2008 RAL 2009 RAL 2010

RAL 2011 RAL 2012 RAL 2013 RAL 3000

RAL 3001 RAL 3002 RAL 3003 RAL 3004

RAL 3005 RAL 3007 RAL 3009 RAL 3011

RAL 3012 RAL 3013 RAL 3014 RAL 3015

RAL 3016 RAL 3017 RAL 3018 RAL 3020

RAL 3022 RAL 3024 RAL 3026 RAL 3027

RAL 3028 RAL 3031 RAL 3032 RAL 3033

RAL 4001 RAL 4002 RAL 4003 RAL 4004

RAL 4005 RAL 4006 RAL 4007 RAL 4008

RAL 4009 RAL 4010 RAL 4011 RAL 4012

RAL 5000 RAL 5001 RAL 5002 RAL 5003

RAL 5004 RAL 5005 RAL 5007 RAL 5008

RAL 5009 RAL 5010 RAL 5011 RAL 5012

RAL 5013 RAL 5014 RAL 5015 RAL 5017

RAL 5018 RAL 5019 RAL 5020 RAL 5021

RAL 5022 RAL 5023 RAL 5024 RAL 5025

RAL 5026 RAL 6000 RAL 6001 RAL 6002

RAL 6003 RAL 6004 RAL 6005 RAL 6006

RAL 6007 RAL 6008 RAL 6009 RAL 6010

RAL 6011 RAL 6012 RAL 6013 RAL 6014

RAL 6015 RAL 6016 RAL 6017 RAL 6018

RAL 6019 RAL 6020 RAL 6021 RAL 6022

RAL 6024 RAL 6025 RAL 6026 RAL 6027

RAL 6028 RAL 6029 RAL 6032 RAL 6033

RAL 6034 RAL 6035 RAL 6036 RAL 6037

RAL 6038 RAL 7000 RAL 7001 RAL 7002

RAL 7003 RAL 7004 RAL 7005 RAL 7006

RAL 7008 RAL 7009 RAL 7010 RAL 7011

RAL 7012 RAL 7013 RAL 7015 RAL 7016

RAL 7021 RAL 7022 RAL 7023 RAL 7024

RAL 7026 RAL 7030 RAL 7031 RAL 7032

RAL 7033 RAL 7034 RAL 7035 RAL 7036

RAL 7037 RAL 7038 RAL 7039 RAL 7040

RAL 7042 RAL 7043 RAL 7044 RAL 7045

RAL 7046 RAL 7047 RAL 7048 RAL 8000

RAL 8001 RAL 8002 RAL 8003 RAL 8004

RAL 8007 RAL 8008 RAL 8011 RAL 8012

RAL 8014 RAL 8015 RAL 8016 RAL 8017

RAL 8019 RAL 8022 RAL 8023 RAL 8024

RAL 8025 RAL 8028 RAL 8029 RAL 9001

RAL 9002 RAL 9003 RAL 9004 RAL 9005

RAL 9006 RAL 9007 RAL 9010 RAL 9011

RAL 9016 RAL 9017 RAL 9018 RAL 9022

RAL 9023

Выбрать

Дюбель-стержни — Интерактивное покрытие

Дюбели — это короткие стальные стержни, которые обеспечивают механическое соединение между плитами, не ограничивая горизонтальное перемещение стыка. Они повышают эффективность передачи нагрузки, позволяя выходной плите принимать на себя часть нагрузки до того, как нагрузка фактически переместится через нее. Это снижает деформацию соединения и напряжение при подходе и оставляет перекрытия.

Рис. 1. Дюбели (пурпурные стальные стержни) размещаются в том месте, где будут находиться поперечные стыки в готовом покрытии PCC.Здесь стержни прикреплены к «клеткам», которые представляют собой минималистичные стержневые конструкции, предназначенные для удержания дюбелей в нужном месте до того, как на них будет выложен бетон. Клетки не выполняют никаких функций, кроме помощи при первоначальном выравнивании. Штанги диафрагмы обычно имеют диаметр от 32 до 38 мм (от 1,25 до 1,5 дюймов), длину 460 мм (18 дюймов) и расстояние между ними 305 мм (12 дюймов). Конкретные места и номера различаются в зависимости от штата, однако типичная компоновка может выглядеть, как на Рисунке 1. Для предотвращения коррозии дюбели покрываются либо нержавеющей сталью (Рисунок 2), либо эпоксидной смолой (Рисунок 3).Дюбели обычно вставляются на среднюю глубину плиты и покрываются веществом, разрушающим связь, для предотвращения приклеивания к PCC. Таким образом, дюбели помогают передавать нагрузку, но позволяют соседним плитам расширяться и сжиматься независимо друг от друга. На Рисунке 3 показано типичное расположение дюбелей в поперечном строительном шве.

Рис. 2. Дюбели, плакированные из нержавеющей стали / (только эпоксидное покрытие на концах)

Рис. 3. Дюбели на месте стыка конструкции — зеленый цвет от эпоксидного покрытия.

Опросы

Исследование дюбелей

Вопросы
  • Используете ли вы в бетонных покрытиях гладкие дюбели с эпоксидным покрытием?
  • Вы недавно выкапывали гладкие дюбеля из бетонных тротуаров? Если да, то в каком они были состоянии?
  • Сталкивались ли вы с проблемами ржавления гладких дюбелей с эпоксидным покрытием? Если да, то как долго они были на месте и были ли причиной коррозии разрушения стыков дорожного покрытия?
  • Вы используете гладкие дюбели без эпоксидного покрытия? Если да, то какие покрытия вы используете и какой процент ваших гладких дюбелей покрыт чем-то другим, кроме эпоксидной смолы?
  • Дополнительные комментарии:
  • Хотели бы вы немного скомпилированных результатов этого опроса?
Результаты

Исследование дюбелей

Дюбельные стержни с эпоксидным покрытием, используемые в бетонных покрытиях из портландцемента — Кентукки DOT

Вопросы
  • Используете ли вы в бетонных покрытиях гладкие дюбели с эпоксидным покрытием?
  • Вы недавно выкапывали гладкие дюбеля из бетонных тротуаров? Если да, то в каком они были состоянии?
  • Сталкивались ли вы с проблемами коррозии гладких дюбелей с эпоксидным покрытием? Если да, то как долго они были на месте и были ли причиной коррозии разрушения стыков дорожного покрытия?
  • Вы используете гладкие дюбели без эпоксидного покрытия? Если да, то какие покрытия вы используете и какой процент ваших гладких дюбелей покрыт чем-то другим, кроме эпоксидной смолы?
Результаты

Дюбели с эпоксидным покрытием, используемые в бетонных покрытиях из портландцемента

Пластинчатые дюбели в бетонных плитах

Строительные швы формируются или помещаются в плиты, чтобы определить места остановки или степень индивидуальной укладки бетона.Существуют различные типы строительных соединений: стыковые со шпоночным пазом и без него, шпоночные и завязанные, как показано на рисунке 1. Дюбели могут быть гладкими круглыми или квадратными стальными стержнями или пластинами.

Строительные швы отличаются от усадочных швов (также называемых контрольными швами), но могут быть спроектированы и сконструированы так, чтобы открываться свободно, как сужающие швы, чтобы помочь контролировать некрасивое случайное растрескивание плиты. Если стыки могут открываться свободно, растягивающие напряжения, вызванные ограниченной сухой и термической усадкой бетона, снимаются.Снятие усадочных напряжений снижает риск случайного растрескивания. Поэтому желательны строительные швы, которые работают как усадочные.

Только стыковые и резьбовые соединения могут открываться свободно или действовать как усадочные соединения. Связанные строительные швы не могут работать как усадочные швы. Кроме того, если арматура плиты проходит непрерывно через строительный шов, это соединение может функционировать больше как связанное соединение, чем как соединение сжатия. Непрерывное армирование через стыки может препятствовать свободному открытию стыков.

Стыковые строительные швы в основном представляют собой свободные края плиты, которые прогибаются под действием вилочного погрузчика, колесного транспорта или вертикальных нагрузок. Строительный шов встык не передает нагрузки и не поддерживает вертикальное выравнивание плиты поперек шва. Даже шпоночные соединения не рекомендуются там, где требуется вертикальная передача нагрузки или выравнивание плиты, поскольку две стороны шпоночной канавки теряют контакт при открытии соединения. Когда соединение открывается из-за усадки бетона, способность шпоночного паза передавать нагрузки через соединение и поддерживать вертикальное выравнивание значительно снижается.Кроме того, вероятны растрескивание и разрушение бетона над или под шпоночной канавкой вдоль кромки стыка. Используйте только стыковые строительные соединения со шпоночными пазами или без них, если вертикальная передача нагрузки и выравнивание не являются проблемой.

Дюбели круглые

Исторически сложилось так, что гладкие круглые дюбеля 3/4 дюйма x 14 дюймов и 1 дюйм x 16 дюймов, расположенные на расстоянии 12 дюймов по центру, использовались в строительных швах для плит толщиной от 5 до 6 дюймов и от 7 до 8 дюймов ( Ссылка 1) . При аккуратном выравнивании и приклеивании к бетону только на одной стороне стыка круглые дюбели помогают переносить вертикальные нагрузки через стык, поддерживать вертикальное выравнивание плит и позволяют плитам перемещаться перпендикулярно стыку.Обычно половина каждого дюбеля смазывается или покрывается оболочкой, чтобы предотвратить склеивание бетона, чтобы дюбели могли свободно скользить и приспосабливаться к открытию стыка.

Допуская движения плиты перпендикулярно стыку, шпоночные строительные швы могут действовать как усадочные швы и снимать усадочные напряжения перпендикулярно швам. Однако усадка бетона происходит во всех направлениях, вызывая движения плиты как перпендикулярно, так и параллельно шпоночным швам. Традиционные круглые дюбели ограничивают или предотвращают движения плиты параллельно стыкам, создавая растягивающие напряжения, которые могут вызвать случайное растрескивание (См.2) .

Дюбель квадратный


Инженеры первыми решили эту проблему, заменив гладкие круглые дюбели квадратными дюбелями, проложенными по вертикальным сторонам сжимаемым материалом. Верхняя и нижняя части квадратных дюбелей не имеют амортизации, поэтому вертикальные нагрузки напрямую передаются с бетона на дюбели, и сохраняется вертикальное выравнивание соседних плит. Использование дюбелей с сжимаемым материалом на вертикальных сторонах позволяет плитке перемещаться параллельно стыкам.Это снижает ограниченные усадочные напряжения параллельно стыкам и значительно снижает риск растрескивания.

Обычно квадратные дюбели 3/4 дюйма x 14 дюймов и 1 дюйм x 16 дюймов с шагом 14 дюймов по центру используются для плит толщиной от 5 до 6 дюймов и от 7 до 8 дюймов. Как и круглые дюбели, квадратные дюбели должны быть правильно выровнены и прикреплены к бетону только на одной стороне шва, чтобы работать. В противном случае швы будут механически ограничены от раскрытия, увеличивая риск случайного растрескивания плиты.Установка и поддержание правильного выравнивания круглых и квадратных дюбелей в процессе строительства может быть трудным, и многие считают эту проблему недостатком как круглых, так и квадратных дюбелей.

Дюбель пластинчатый

Алмазные и прямоугольные пластинчатые дюбели становятся более популярными, чем круглые или квадратные дюбели в строительных швах, поскольку пластинчатые дюбели более рентабельны, их легче добиться надлежащего выравнивания и позволяют перемещаться параллельно швам. Размеры пластинчатых дюбелей обычно варьируются от примерно 4 до 6 дюймов ромбов или прямоугольников с толщиной от 1/4 до 3/4 дюйма и обычно расположены на расстоянии от 18 до 30 дюймов по центру.Конечно, расстояние между плитами зависит от размера плиты, нагрузки и деталей плиты.

Исследование Walker and Holland показывает, что пластинчатые дюбели ромбовидной и прямоугольной формы более эффективны, чем круглые или квадратные, потому что пластинчатые дюбели помещают больше стали ближе к стыку, где опорные, сдвиговые и изгибающие напряжения, вызванные вертикальными нагрузками, являются самыми высокими. 3) . Они также показали, что напряжения из-за вертикальных нагрузок значительно уменьшаются за пределами первого дюйма дюбеля после стыка, и говорят, что длина заделки, превышающая 4 дюйма, существенно не увеличивает эксплуатационные характеристики дюбеля.Из-за эффективности передачи нагрузки пластинчатого дюбеля расстояние между пластинами вдоль стыка больше, чем типичные значения, используемые для круглых или квадратных дюбелей. Уокер и Холланд подсчитали, что алмазный дюбель толщиной 1/4 дюйма x 4 1/2 дюйма, расположенный на расстоянии 18 дюймов по центру, эквивалентен круглому дюбелю 3/4 дюйма, расположенному на расстоянии 12 дюймов по центру.

Пластинчатые дюбели могут компенсировать горизонтальные движения плиты параллельно стыкам, создавая промежутки вдоль вертикальных сторон плит. Пространства позволяют соседним плитам перемещаться относительно друг друга в направлении, параллельном стыку конструкции, и значительно снижают риск случайного растрескивания, вызванного ограниченной усадкой бетона.Пространства вдоль вертикальных сторон пластинчатых дюбелей создаются за счет: использования сжимаемого материала на вертикальных сторонах пластинчатых дюбелей, использования несъемных кармашков, которые немного шире, чем пластинчатые дюбели, а также путем обеспечения перпендикулярного сжатия плиты к стыку извлеките ромбовидный пластинчатый дюбель из фиксируемого кармана, как показано на Рисунке 2.

Для первых двух методов пространство создается либо сжимаемым материалом, либо несъемным кармашком увеличенного размера.Однако третий метод использует геометрию ромбовидной пластины и усадку бетона для создания промежутков вдоль вертикальных краев. Когда соединение открывается из-за усадки бетона, пластинчатый дюбель вынимается из полости в формирователе карманов, создавая пространство с каждой стороны пластины из-за конуса ромбовидной пластины.

Рабочие устанавливают плоские дюбели, вставляя их либо в предварительно вырезанные прорези в бетонных формах, либо в полости в несъемных кармашках, которые были прикреплены к формам и залиты в первую плиту.Для предварительно вырезанного паза в опалубочной системе дюбели пластины удерживаются на месте формами, и первая сторона пластины заливается непосредственно в первую плиту. В этой системе нет несъемных кармашков. Для двух других систем несъемные кармашки сначала прибивают к формам и отливают в первую плиту. После зачистки форм рабочие вставляют пластинчатые дюбели в полость формирователей несъемных карманов. При установке второй плиты вторая сторона дюбелей для плит для всех трех систем закладывается в бетон.

Благодаря геометрии, размеру пластин и процедурам установки легко добиться и поддерживать правильное выравнивание дюбелей, что снижает вероятность механической блокировки соединения от открытия. При использовании всех систем пластинчатых дюбелей важно, чтобы рабочие правильно укладывали и укрепляли бетон вокруг и особенно под несъемными кармашками и пластинчатыми дюбелями с помощью внутренних вибраторов. В противном случае пластинчатые дюбели могут вырваться из бетона сверху или снизу плиты.

Использование плоских дюбелей, которые допускают горизонтальные движения плиты как перпендикулярно, так и параллельно стыкам, снижает риск случайного растрескивания. Это особенно важно для плит с двухсторонним штифтом или для плит с большими интервалами между стыками и значительными перемещениями, которые обычно происходят с бетоном после растяжения или с компенсацией усадки. В вашем следующем проекте «плита на земле» рассмотрите возможность использования пластинчатых дюбелей в строительных швах для эффективной передачи вертикальных нагрузок, поддержания вертикального выравнивания плит и снижения риска случайного растрескивания.

Ссылки
1. ACI 302.1R-04 Конструкция бетонных полов и перекрытий, Американский институт бетона.
2. Эрнест Шредер, «Решение проблемы растрескивания и напряжений, вызываемых дюбелями и анкерами», Concrete International , июль 1991 г., стр. 40-45.
3. Уэйн Уокер и Джерри Холланд, «Пластинчатые дюбели для перекрытий на земле», Concrete International , июль 1998 г., стр. 32-38.

Что такое дюбели? 4 этапа размещения и преимущества

Дюбель-стержни

Дюбели представляют собой небольшие стальные стержни, которые используются для создания механического соединения между плитами без ограничения горизонтального движения шва, и эти стержни в основном используются в сочлененном гладком бетонном покрытии для выдерживания дополнительных напряжений и нагрузок.

Позволяя выходной плите принять на себя некоторую нагрузку до того, как нагрузка фактически перейдет на нее, они увеличивают эффективность передачи нагрузки, и это снижает прогиб соединения и напряжение в выходных плитах и ​​подходе.

Обычно дюбели используются в бетонных покрытиях и представляют собой круглые стальные стержни. Чтобы передать производственную нагрузку на бетонную плиту или дорожное покрытие, дюбели оставляют для соединения любой плиты, колонны и дорожного покрытия. Диапазон длины стержня дюбеля составляет от 45d до 50d, поскольку d — это диаметр стержня.

Размер дюбелей:

От толщины дорожного покрытия зависит размер дюбелей, и в основном дюбели имеют длину 18 дюймов, диаметр от 1,25 до 1,5 дюймов и расстояние между ними 12 дюймов.

Дюбели изготовлены из нержавеющей стали или покрыты эпоксидной смолой для защиты стержней от коррозии.

Назначение дюбелей:

Дюбели предназначены для следующих целей:

  1. Дюбельные стержни используются для передачи нагрузки от одной плиты на соседнюю плиту, а две последовательные плиты перемещаются вместе, что снижает ударную нагрузку, создаваемую плитой.
  2. Эти стержни используются для уменьшения растрескивания в углах и дефектов стыков.
  3. Эти стержни используются для улучшения характеристик стыков дорожного покрытия.

Установка дюбелей:

Есть следующие шаги по размещению этих полос, например:

  1. Эти стержни всегда должны быть параллельны центральной линии.
  2. По крайней мере, половина дюбеля может быть на каждой стороне стыка или трещины, и для этого необходимо вырезать новый канал.
  3. Для обеспечения возможности перемещений эти стержни размещаются на поперечных стыках бетонного покрытия.
  4. Чтобы ограничить приклеивание к PCC, они вставляются посередине плиты и покрывают связующим материалом. Затем дюбель помогает передавать нагрузки, допуская расширение и сжатие соседних плит.

При строительстве нового покрытия традиционный подход к размещению дюбелей заключается в размещении 11 стержней для 12-футовой полосы движения, начиная с первого стержня, расположенного в 12 дюймах от края покрытия, и, кроме следующего соседнего стержня, размещаются 12 стержней. дюймы.Это модифицируется для размещения трех или четырех дюбелей на каждой траектории колеса для модернизации дюбелей.

Для плит и колонн эти стержни также используются в стене RCC двумя способами, например:

Метод 1; Перед заливкой бетона на месте укладываются стержни короткой длины, что с точки зрения склеивания является наиболее распространенным и успешным методом. Что касается склеивания, он не требует химических веществ, поэтому является экономически эффективным.

Метод 2; В этом методе прочного склеивания отверстия просверливаются в бетоне и заполняются Hilti Chemical, но этот метод дорогостоящий из-за использования Hilti Chemical.Когда мы забываем установить удлинители перед бетонированием, мы принимаем этот метод.

Проблемы при установке:
  1. Из-за плохо отрегулированного оборудования повреждены корзины для дюбелей и неправильные крепежные стержни корзины отсутствуют или размещены неправильно.
  2. Бетон вокруг стержней слишком плотно перемешан или плохо уплотнен.

Преимущества дюбелей:

Имеются следующие преимущества дюбелей, например:

  1. Эти стержни уменьшают напряжения и прогиб.
  2. Эти стержни увеличивают несущую способность плит.
  3. За счет этих стержней также увеличивается первоначальный срок службы дорожного покрытия.
пожаловаться на это объявление

Влияние расположения дюбелей на характеристики ровного бетонного покрытия с швами (JPCP) | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Разработка модели FE

В этом исследовании для моделирования использовалось коммерческое программное обеспечение конечных элементов ADINA (версия 9.1.1).Трехмерная модель жестких покрытий методом конечных элементов (FE) была разработана для изучения механизма передачи нагрузки дюбелей. Смоделированная секция состоит из трех плит с шириной поперечного шва 6,4 мм (0,25 дюйма), поддерживаемых слоем земляного полотна толщиной 254 см (100 дюймов), как показано на рис. 8. Ширина поперечного шва была выбрана таким образом, чтобы допускать расширение и усадка плиты. Для слоя земляного полотна в z-направлении применялись фиксированные граничные условия, а в x- и y-направлениях — симметричные граничные условия.

Рис. 8

Конечно-элементное моделирование JPCP с фактическим размером дюбеля.

Никакие ограничения не были учтены для бетонной плиты, чтобы учесть возможную потерю контакта из-за разницы температур в плите, путем моделирования условий несвязанной границы раздела между бетонной плитой и слоем земляного полотна с использованием контактных и целевых элементов. Контакт плиты со слоем земляного полотна сохранялся только за счет собственного веса плиты. Модель интерфейса также способна улавливать эффект трения и имеет значение 1.5 для коэффициента трения был принят в модели FE. Кроме того, состояние поверхности между дюбелем и окружающей плитой также было смоделировано с использованием контактной поверхности со значением 0,6 для коэффициента трения. Дюбель был ограничен весом плиты, а затем ему позволяли скользить, когда сила, тянущая дюбель, была больше, чем ограниченная сила на поверхности дюбеля.

На рисунке 9 показано моделирование границы раздела и контактные элементы между плитой и слоем земляного полотна. Бетонная плита, слой земляного полотна и дюбели моделировались сборкой 8-узловых шестигранных элементов с различными размерами ячеек.Чтобы точно передать поведение дюбеля, была рассмотрена более мелкая сетка вокруг дюбеля и втулки дюбеля. Длина самого маленького использованного элемента составляла 9,5 мм (0,375 дюйма) для дюбеля.

Рис. 9

Моделирование состояния интерфейса.

Механические и термические свойства бетонной плиты характеризуются ее модулем упругости, коэффициентом Пуассона, коэффициентом теплового расширения и плотностью. Кроме того, слой земляного полотна и дюбели считались линейно-упругими материалами, характеризующимися их модулем упругости и коэффициентом Пуассона.В частности, использование более мелкой сетки для трехмерной дюбельной планки является обязательным для точного улавливания скольжения дюбеля, передачи поперечного усилия и опорных напряжений в бетоне. В этом исследовании была смоделирована скользящая поверхность между бетоном и дюбелями, чтобы эффективно моделировать движение дюбелей с учетом температурного эффекта.

На Рисунке 10 показаны сетка плиты и дюбеля, а также контурные графики для несущего напряжения вокруг дюбелей. Типичный размер дюбелей и расстояние между ними были рассмотрены при диаметре 25 мм (1 дюйм), заглублении 229 мм (9 дюймов) с обеих сторон и расстоянии 305 мм (12 дюймов) между дюбелями, как показано на рис.10. В таблице 3 представлены свойства материалов, используемых в модели FE. Различные типы нагрузок, включая собственный вес бетонной плиты, нагрузки от колес и тепловые нагрузки, рассматриваются для определения критических напряжений в бетоне и дюбелях. Мацкевич (2014) обнаружил, что положительные и отрицательные перепады температур способствуют развитию вертикальных напряжений вокруг дюбелей и растягивающих напряжений в бетонной плите. Таким образом, в этом исследовании осевая нагрузка 98 кН (22 тысячи фунтов), которая представляет собой максимально допустимый предел нагрузки для одиночной оси во Флориде, использовалась в качестве приложенной нагрузки с положительным перепадом температур +11.1 ° C (+ 20 ° F). Чтобы учесть условия наиболее жесткой нагрузки, осевая нагрузка была размещена в углу плиты.

Рис. 10

Сетка плиты и дюбеля и контур напряжений подшипника.

Таблица 3 Свойства материалов, используемых в модели FE.

Калибровка разработанной модели FE и определение параметров модели

В этом исследовании разработанная трехмерная модель FE была подтверждена с использованием бассейнов отклонения FWD, полученных из разреза месторождения JPCP. Были использованы отклоняющие бассейны FWD, вызванные нагрузкой в ​​12 тысяч фунтов, и для устранения эффекта ослабления дюбеля из-за возраста дорожного покрытия данные FWD, полученные сразу после строительства (т.е., начальное условие). Углы отклонения FWD, вызванные нагрузкой в ​​53 кН (12 тысяч фунтов), были использованы для оценки характеристик передачи нагрузки в шарнирных соединениях. Для аналитического отклоняющего бассейна для моделирования нагрузки на передний привод использовалась квадратная нагружающая область 304,8 мм на 304,8 мм (12 дюймов на 12 дюймов) вместо круглой нагружающей пластины диаметром 304,8 мм (12 дюймов). Этот набор испытаний FWD был проведен в дневное время, когда плита имеет тенденцию иметь положительный перепад температур и иметь полный контакт с земляным полотном в углу плиты.На рис. 11 показано сравнение аналитических расчетных бассейнов отклонения FWD и результатов испытаний. Как показано на рис. 11, хорошее соответствие между измеренным и прогнозируемым отклонением бассейна было указано в пределах разницы в 5%.

Рис. 11

Подгонка отклоняющей ванны поперек шпоночного соединения.

Ставить или не ставить, вот в чем вопрос ….

Когда приходит время добавить бетонный внутренний дворик к вашему двору, в большинстве случаев он оказывается рядом с фундаментом вашего дома.При заливке рядом с существующим фундаментом возникнет вопрос, вставляете ли вы дюбели в существующий бетон или кладете какой-либо материал для компенсационных швов, чтобы он был изолирован и отделен.

На этот счет существует множество мнений, и когда доходит до этого, нет одного правильного ответа. Как и в случае со многими частями работы с бетоном, может быть несколько способов достижения определенной цели.

Во-первых, чего мы пытаемся достичь и чего пытаемся избежать? Очевидно, цель состоит в том, чтобы установить полностью функциональный внутренний дворик, чтобы украсить территорию и / или создать место для сидения и развлечений.Мы хотим, чтобы он был прочным. Чего мы не хотим, так это того, чтобы он треснул, вздыбился или просел, и, самое главное, мы хотим, чтобы он не повредил существующий фундамент.

Помня об этом, я всегда начинаю с одного большого вопроса. Является ли существующий фундамент плитой после натяжения? Я расскажу о плите после натяжения в одной из будущих статей, но на данный момент важный элемент плиты после натяжения, который нужно знать, — это то, что через нее проходят кабели. Эти кабели помещаются в плиту перед заливкой. Затем, когда плита застынет до определенной точки, подрядчик возвращается и напрягает кабели, натягивая их с огромной силой, чтобы плотно зафиксировать плиту.Если вы начнете сверлить боковую часть фундамента и наткнетесь на один из этих кабелей, результат может быть катастрофическим. Кабель может взорваться, что приведет к повреждению вас, плиты или того и другого, что может привести к аннулированию гарантии, которую вы оставили на плиту. Итак, правило номер один: если у вас есть плита после натяжения, не пытайтесь просверлить ее.

Если вы ответили на вопрос, что у вас нет плиты для опорного напряжения, вы можете рассмотреть другие вопросы. Часто говорят, что вы не должны вставлять дюбели в существующую плиту, потому что вы хотите, чтобы обе части бетона могли двигаться по отдельности.Мысль в том, что если ваш внутренний дворик начнет сдвигаться и будет заблокирован существующей плитой, это может либо треснуть внутренний дворик, либо повредить дом. Это оба возможных результата, особенно если вы находитесь на обширной почве или не сделали надлежащих шагов, чтобы обеспечить хорошее основание под вашим патио. Решением было бы не вставлять дюбели, а разместить какой-то расширительный материал между патио и плитой (я предпочитаю черный войлок), установить надлежащее основание, обеспечить надлежащий дренаж вдали от внутреннего дворика / дома и надеяться на лучшее.

Теперь давайте посмотрим на вариант установки дюбелей и то, что я люблю делать. Несмотря на то, что есть некоторые риски при установке шкантов, я думаю, что стоит рискнуть, если вы будете осторожны с этим и не переусердствуете. Перед сверлением я прикреплю 4-дюймовую полосу из черного войлочного компенсатора к существующей плите с помощью гвоздей. Убедитесь, что вы нанесли расширительный материал даже на верхнюю часть плиты террасы. Мне нравится использовать кусок деформированной арматуры № 3 (3/8 дюйма) длиной 18 дюймов. Я просверлю перфоратором и сверлом 3/8 через расширительный материал и в существующую плиту примерно на 6 дюймов.Разместите отверстия на линии 2,5 дюйма в плите для террасы, чтобы дюбели оставались в верхней части плиты. С бородкой 3/8 дюйма она будет плотно прилегать и потребует забивания дюбеля. Я не использую эпоксидную смолу, потому что я не ищу плотную посадку с замком. Установите дюбели на расстоянии 3 фута от центра по длине существующего фундамента. Затем привяжите арматуру или проволочную сетку к дюбелям и продолжайте установку.

У меня есть пара мыслей об этой настройке, которыми я поделюсь.Есть причина использовать арматуру №3 вместо дюбеля и ничего больше. №3 имеет некоторую гибкость, что позволяет плите немного двигаться. Если бы вы использовали № 4 или № 5, коэффициент жесткости был бы значительно выше и не допускал никаких движений. В то же время, даже несмотря на то, что № 3 допускает движение, он, скорее всего, предотвратит проседание, вздыбливание или расслоение плиты, если у вас есть проблемы под землей. Причина использования расширительного материала состоит в том, чтобы дать плите внутреннего дворика примерно 1/2 дюйма пространства, чтобы она могла немного двигаться.Это мой опыт с № 3 и дополнительным материалом, который дворик может перемещать, не повреждая ни одну из конструкций и удерживая внутренний дворик на месте.

Я считаю, что с такой установкой вы сможете добиться успеха при установке шкантов. Как всегда, каждая работа индивидуальна. Состояние почвы и то, как вы готовите основание, сильно повлияет на производительность предлагаемой мной системы.

Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже с мнением или другой идеей.

Concretetalk.org

Как это:

Нравится Загрузка …

Что такое дюбель — его назначение, применение и преимущества

Что такое дюбель?

Дюбель — это короткий круглый гладкий стальной стержень, используемый для механического соединения между плитами без ограничения горизонтального движения стыка. Эти стержни в основном используются в сочлененном ровном бетонном покрытии (JPCP), чтобы выдерживать дополнительное напряжение и нагрузку, вызванные движущимся транспортным средством.

Назначение:

Применяются дюбели

1.Для передачи нагрузки от одной плиты на соседнюю плиту таким образом, чтобы две последовательные плиты перемещались вместе, и уменьшать ударную нагрузку, создаваемую плитами за счет их независимого движения.

2. Для уменьшения образования трещин в стыках и угловых трещин.

3. Для улучшения характеристик стыков дорожных покрытий.

Размер дюбелей зависит от толщины покрытия. Обычно эти стержни имеют длину 18 дюймов (460 мм), диаметр от 1,25 до 1,5 дюймов (от 32 до 38 мм) и расстояние между ними составляет 12 дюймов (305 мм).Для защиты стержней от коррозии они покрыты нержавеющей сталью или эпоксидной смолой.

Дюбель с эпоксидным покрытием

Дюбель помещается поперек поперечных стыков бетонного покрытия для обеспечения возможности перемещений. Они вставляются посередине плиты и покрываются материалом, разрушающим сцепление, чтобы ограничить сцепление с PCC. Таким образом, дюбели помогают передавать нагрузки, позволяя независимо расширять и сжимать соседние плиты.

Дюбели должны быть размещены параллельно средней линии. Новые швеллеры необходимо вырезать так, чтобы не менее половины дюбеля могло быть с каждой стороны стыка или трещины.

Преимущества дюбелей:

1. уменьшает прогиб и напряжения.

2. Увеличивает несущую способность плит.

3. Увеличивает первоначальный срок службы дорожного покрытия.

Установка:

1. Дюбельные корзины.

2. Устройство для установки дюбелей (DBI).

Перед установкой необходимо нанести разрыватель сцепления (обычно консистентная смазка).

Проблемы при установке:

1. Стержни отсутствуют или смещены из-за плохо отрегулированного оборудования, поврежденных корзин для дюбелей или неправильного крепления корзины.

2. Бетон вокруг стержней плохо уплотнен или используется слишком густая смесь.

Примечание:

Дюбели также используются в стене RCC для плит и колонн. Их устанавливают двумя способами:

Метод 1: Короткий стержень помещается перед заливкой бетона на место. Это наиболее распространенный и успешный метод склеивания, рентабельный, поскольку для склеивания не требуются химические вещества.

Метод 2: Просверливание отверстия в бетоне и нанесение химиката Hilti для прочного сцепления.Это дорого, так как используется дорогостоящая химия Hilti. Этот метод принят, когда мы забыли установить удлинители перед бетонированием.

Также читайте —

Типы соединений в бетоне

Типы кирпичных связей

Типы материалов для DPC

Разница между гибкими и жесткими покрытиями

Присоединяйтесь к каналу Telegram — Civil Engineering Daily

Поведение дюбелей арматуры Малый бетонный блок для скользящих плит на железнодорожных мостах

В последние годы было проведено несколько исследований по изучению скользящих плит для железнодорожных мостов.При проектировании направляющих для скользящих плит одним из наиболее важных соображений является оценка прочности на сдвиг боковых опорных бетонных блоков, в которые заделаны дюбельные стержни. Прогнозы поведения дюбелей арматурных стержней по существующим моделям значительно отличаются. Таким образом, в этом исследовании фактическое поведение стержней арматуры, встроенных в небольшой бетонный блок, было тщательно исследовано путем экспериментов. Переменными испытаниями были прочность бетона на сжатие, диаметр дюбеля арматурного стержня и предел текучести, толщина образца и расстояние между дюбелями арматурного стержня.Прогнозы существующей модели значительно отличались от результатов испытаний. Максимальное усилие дюбеля увеличивалось по мере увеличения прочности бетона на сжатие и диаметра дюбеля, в то время как оно не увеличивалось значительно с другими параметрами испытаний. В отличие от существующих моделей, сдвиговое скольжение при максимальной силе дюбеля уменьшалось по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля. Существующие модели значительно занижали максимальное усилие на дюбели для дюбелей малого диаметра и завышали его для дюбелей большого диаметра.Эта работа может быть полезна для разработки более рациональной модели, отражающей фактическое поведение стержней арматуры, встроенных в небольшие бетонные блоки.

1. Введение

Современные железнодорожные мосты оснащены непрерывно сварными рельсами (CWR) без швов для повышения комфорта при езде и высокоскоростного движения поезда. В таких железнодорожных мостах на рельсах могут возникать дополнительные осевые напряжения из-за расширения и сжатия конструкции моста из-за изменения температуры.Такое поведение называется взаимодействием путевого моста. Для подавления этого эффекта обычно используются железнодорожные мосты с простой опорой и короткими пролетами. Эффект взаимодействия следует тщательно контролировать с помощью специальных типов креплений или рельсовых компенсаторов в случае длиннопролетных мостов. Однако эффективность этих методов ограничена, и они могут вызвать дополнительные проблемы, такие как проблемы с обслуживанием.

Недавно Lee et al. [1] провели предварительные исследования по конструкции скользящего пути плиты, в котором слой скольжения с низким коэффициентом трения помещается между нижней частью дорожки плиты и верхней частью настила моста в качестве альтернативного метода уменьшения взаимодействия между путями и мостами.Система скользящих плит перекрытия разделяет продольное поведение пути бетонных плит и настила моста, чтобы предотвратить передачу продольного смещения из-за температурного расширения и сжатия моста на CWR через путь плиты. Ли и др. [2, 3] сообщили, что дополнительное осевое напряжение вдоль рельса из-за эффекта взаимодействия рельсового пути с мостом было уменьшено на 80–90%, когда была принята система скользящих путей, по сравнению с традиционной системой рельсового пути плит.

Поскольку мосты и пути из бетонных плит отделены друг от друга слоями скольжения, необходимо реализовать опорные конструкции для противодействия поперечной нагрузке, которая возникает из-за силы удара поезда, бокового ветра, центробежных нагрузок на изогнутых железных дорогах и изменения температуры. в изогнутых рельсах. На рис. 1 представлен концептуальный чертеж направляющей для плиты скольжения, включающей настил моста, слой скольжения и боковые опорные бетонные блоки. Как показано на рисунке, несколько арматурных стержней устанавливаются в боковые опорные бетонные блоки, чтобы они могли выдерживать боковую нагрузку из-за поведения стержней в виде дюбелей.


Для проектирования боковых опорных бетонных блоков Lee et al. [4] использовали существующую модель [5, 6], чтобы учесть боковую нагрузку, которой может противостоять поведение дюбеля арматурных стержней. Несмотря на то, что структурное поведение дюбелей арматурных стержней является основной проблемой при проектировании, экспериментальная проверка относительно ограничена для поведения дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе, таком как боковой поддерживающий бетонный блок. В нескольких исследованиях экспериментально изучалось поведение арматурных стержней в дюбелях; однако только одна сторона арматурных стержней была залита бетоном [7, 8] или поведение дюбеля не было полностью определено из-за трения сдвига вдоль поверхности раздела бетона [9, 10].Кроме того, в литературе представлено несколько моделей [5, 11, 12]; тем не менее, предсказания поведения дюбелей арматурных стержней этими моделями значительно различаются.

Таким образом, в данном исследовании фактическое поведение дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе исследуется с помощью обширной экспериментальной программы, в которой основное внимание уделяется поведению дюбелей по отношению к бетонному ядру [5], в котором преобладает несущая способность бетона, а не против бетонного покрытия, включающего трещины раскола [6].Влияние тестовых переменных на поведение дюбеля исследуется на основе экспериментальных результатов. Кроме того, применимость существующих моделей исследуется путем сравнения экспериментальных результатов с прогнозами модели.

2. Существующие модели поведения дюбелей арматурных стержней

Существующие модели [5, 11, 12], используемые для теоретического исследования поведения дюбелей арматурных стержней, залитых в бетон, сведены в Таблицу 1. Следует отметить, что только модели, которые описывают рассмотрено поведение дюбелей арматуры по отношению к бетонному сердечнику.Как показано в таблице, MC10 [12] и Soroushian et al. [5] описал реакцию дюбеля на сдвиг и проскальзывание, в то время как Randl [11] проанализировал только максимальную силу дюбеля. Основными параметрами, рассматриваемыми в моделях, были прочность бетона на сжатие, предел текучести дюбельной арматуры и диаметр дюбельной арматуры. Модель, представленная в MC10, очень похожа на простую модель Рэндла, в то время как модель, предложенная Сорушианом и др. отличается, потому что он основан на несущей способности бетона под дюбельной арматурой [13].Подробная модель Рэндла также учитывает несущую способность бетона; однако в основе его лежит деформированная форма дюбельной арматуры, залитой в бетон.


Модель Уравнения

Soroushian et al. [5]
,
где,, и

Randl [11] (i) Детализированная модель
, где
(ii) Простая модель
, где — прочность бетонного куба на сжатие

MC10 [12]
, где для бетона C20∼C50 1∼2 умноженное на диаметр дюбеля арматурного стержня

На рисунке 2 показано максимальное усилие на дюбель, оцененное с использованием существующих моделей для исследования влияния двух основных параметров (прочности бетона и арматуры) на поведение дюбелей арматурных стержней.Следует отметить, что значение 1,6 использовалось для учета верхнего предела, указанного MC10 [12]. Как видно на рисунках, модели, предложенные MC10 [12] и Randl [11], дают аналогичные прогнозы максимальной силы дюбеля и его изменения в зависимости от прочности бетона на сжатие или предела текучести дюбеля. Напротив, максимальная сила дюбеля, предсказанная моделью Сорушяна и др., Ниже, чем предсказанная другими моделями. Эта тенденция становится более очевидной при увеличении прочности бетона на сжатие.Поскольку проверки, проводимые в литературе, обычно сосредоточены на материалах нормальной прочности [5, 11], необходимо провести дополнительные эксперименты для изучения поведения дюбелей арматурных стержней, залитых в бетон, особенно когда бетон с высокой прочностью на сжатие (более 50 МПа) или дюбель используется арматура с высоким пределом текучести (более 400 МПа).

3. Программа испытаний дюбелей арматурных стержней в бетоне

В этом исследовании была проведена обширная экспериментальная программа для изучения поведения дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе.В программе учитывались следующие параметры испытаний: прочность бетона на сжатие, предел текучести арматуры, диаметр арматуры, толщина образца бетона и расстояние между арматурными стержнями. В этом разделе представлен обзор программы.

3.1. Сводка образцов для испытаний
3.1.1. Параметры испытаний

Прочность бетона на сжатие, предел текучести арматуры и диаметр стержня были рассмотрены в качестве основных параметров испытаний, поскольку они обычно рассматривались в литературе [5, 11, 12]. Были рассмотрены две целевые значения прочности на сжатие для бетона, то есть 30 и 60 МПа, поскольку прочность на сжатие бетона 30 МПа была принята для плит в направляющих скользящих плит, где будет установлен бетонный анкерный блок с дюбелями.Кроме того, было рассмотрено значение 60 МПа, поскольку в будущем будет применяться высокопрочный бетон. Для дюбельной арматуры учитывались пределы текучести 400 МПа и 600 МПа. Были рассмотрены три вида номинальных диаметров арматуры: 12,7, 19,1 и 25,4 мм. В дополнение к основным параметрам испытаний были рассмотрены эффекты толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней.

Испытательные образцы были разработаны на основе образцов, использованных в предыдущих исследованиях [5]. В испытательных образцах было рассмотрено несколько случаев для расстояния между дюбелями в соответствии с расположением арматуры в бетонных настилах железнодорожных мостов.Следовательно, учитывая, что продольные и поперечные расстояния между стержнями арматуры в бетонном настиле обычно составляют 150 мм, толщина образца и расстояние между стержнями дюбелей в образцах были установлены равными 150, 200 или 250 мм.

Подробные сведения об испытательных переменных представлены в таблице 2 и на рисунке 3.


Образец Прочность бетона на сжатие (МПа) Предел текучести арматурного стержня (МПа) Дюбель диаметр арматуры (мм) Расстояние между дюбелями арматуры (мм) Толщина образца (мм)

NC-N13-200 30 400 12.7 200 150
NC-N19-150 30 400 19.05 150 150
NC-N19-200 30 400 19.05 200 150
NC-N19-250 30 400 19,05 250 150
NC-N25-200 30 400 25,4 150
NC-h23-200 30 600 12.7 200 150
NC-h29-200 30 600 19,05 200 150
NC-h35-200 30 600 25,4 200 150
HC-N13-200 60 400 12,7 200 150
HC-N19-200 60 400 19,05 200 150
HC-N25-200 60 400 25.4 200 150
HC-h23-200 60 600 12,7 200 150
HC-h29-150 60 600 19,05 150 150
HC-h29-200 60 600 19.05 200 150
HC-h29-250 60 600 19.05 150
HC-h35-200 60 600 25.4 200 150
NC-N19-200-2 30 400 19,05 200 200
NC-N19-200-2,5 30 400 19,05 200 250


3.1.2. Подробная информация об образцах для испытаний

С учетом переменных испытаний, форма образца, включая расположение дюбелей арматурных стержней, представлена ​​на рисунке 4.Как показано на рисунке, чтобы исключить влияние трения бетона вдоль поверхности раздела бетона, в образцы устанавливают гладкую тонкую пластину толщиной 0,2 мм в направлении приложенной нагрузки. Через тонкую пластину проходят два стержня с дюбелями, так что только стержни могут противодействовать приложенной нагрузке.


Расстояние между двумя дюбелями было установлено как 150, 200 или 250 мм, чтобы имитировать расстояние между дюбелями арматуры в направлении приложенной силы сдвига.Чтобы учесть влияние эффективной ширины бетона, окружающей арматурные стержни дюбелей в поперечном направлении, толщина образцов в большинстве случаев была установлена ​​равной 150 мм, так как расстояние между стержнями в мостовых настилах обычно составляет 150 мм. Кроме того, учитывались еще две толщины 200 и 250 мм.

Относительно большое количество арматурных стержней D19 было заделано рядом с зоной загрузки для предотвращения нежелательного местного разрушения из-за непреднамеренного обрушения бетона.

3.1.3. Контрольно-измерительные приборы

На рис. 5 показаны детали приборов, используемых для измерения поведения стержней арматуры во время испытания.Как показано на рисунке, к поверхности образца прикреплены четыре LVDT; два LVDT прикреплены вдоль направления приложенной нагрузки для измерения сдвига вдоль границы раздела между бетонными блоками, и еще два LVDT прикреплены вдоль дюбелей арматурных стержней для измерения раскрытия границы раздела во время испытания. Поскольку два LVDT используются как один комплект, среднее скольжение при сдвиге и раскрытие границы раздела фаз можно оценить по данным измерений. Помимо LVDT, на дюбельную арматуру перед заливкой бетона крепятся два электрических тензодатчика.Когда образец изготовлен, электрические датчики размещаются на границе раздела так, чтобы можно было измерить деформацию стержней дюбелей во время испытания.


3.2. Свойства материала

Чтобы измерить фактическую прочность бетона на сжатие, были изготовлены цилиндры ϕ 100 × 200, когда бетон заливался в образцы. Фактическая прочность бетона на сжатие была измерена во время испытания поведения арматуры на дюбель. Следует отметить, что испытания бетона на прочность на сжатие и поведение дюбелей были проведены по крайней мере через 28 дней после заливки бетона.В испытании на сжатие с цилиндрами средняя прочность бетона на сжатие для серий NC и HC составила 32,1 МПа и 67,6 МПа соответственно.

Для измерения предела текучести дюбелей были проведены испытания на прямое растяжение с арматурными стержнями, которые использовались в образцах в качестве дюбелей. Испытания проводились в соответствии с процедурой, представленной в ISO 6892-1: 2009 [14]. Предел текучести арматурных стержней был оценен с помощью метода смещения 0,2% с использованием зависимости напряжения от деформации стержней, и они суммированы в таблице 3.Как показано в таблице, дюбельные стержни, использованные в испытательных образцах, демонстрируют предел текучести, превышающий номинальный предел текучести в 400 или 600 МПа.


Обозначение Номинальный диаметр (мм) Номинальный предел текучести (МПа) Измеренный
Предел текучести (МПа)
7 Предел прочности (МПа)
N13 12.7 400,0 510,9 624,8
N19 19,1 400,0 549,5 617,0
N25 25,4 400,0 400,0 12,7 600,0 715,8 740,3
h29 19,1 600,0 686,9 778,2
h35 25.4 600,0 668,6 822,6

3.3. Процедура испытания

Чтобы исследовать поведение стержней арматуры в качестве штифта, нагрузка была приложена в направлении вдоль границы раздела к опорным пластинам, размещенным на образцах для испытаний. Для приложения нагрузки использовалась машина мощностью 1000 кН. Практически трудно достичь сдвигового трения вдоль границы раздела из-за многократного нагружения от поездов. Следовательно, перед проведением испытания нагрузка, соответствующая 5–20% расчетной способности для максимального усилия на дюбель, была повторно приложена 25 раз для устранения трения сдвига из-за адгезии между тонкой пластиной и бетонной матрицей.Процесс циклической предварительной нагрузки был отнесен к стандартной процедуре испытания соединителей со сдвигом шпильки, предусмотренной в Еврокоде 4, B.2 [15]. Затем было проведено испытание на статическую нагрузку при скорости контроля смещения 1 мм в минуту. На рисунке 6 показана испытательная установка до приложения нагрузки.


4. Результаты испытаний и исследования
4.1. Виды отказа и поведение дюбелей арматуры
4.1.1. Режим отказа

Образцы трещин наблюдались во время испытания, чтобы исследовать типичный режим отказа для поведения дюбелей арматурных стержней.Ни один образец не показал трещин раскалывания до того, как испытал максимальное усилие на дюбель. После достижения максимального усилия дюбеля прилагаемое усилие значительно уменьшилось, так как трещины раскола бетона возникли под арматурными стержнями дюбеля. Типичные рисунки трещин, наблюдаемые после испытания, показаны на рисунке 7.

Из этих рисунков можно сделать вывод, что на сопротивление сдвигу, обусловленное поведением арматурных стержней, существенно влияет прочность на сжатие бетона, который поддерживает арматурные стержни. , а не предел текучести стержней.В соответствии с режимом разрушения, наблюдаемым в ходе испытания, максимальное усилие на дюбели арматурных стержней может быть увеличено за счет управления трещинами раскола бетона за счет эффекта удержания, который может быть достигнут путем ограждения бетона арматурными стержнями рядом с дюбелями.

4.1.2. Реакция на сдвиговое усилие проскальзывания дюбеля

Характерные реакции сдвига сдвигающего штифта представлены на рисунке 8. Эти реакции были получены в результате испытаний образцов NC-N13-200, NC-N19-200 и NC-N25-200.Для подробного анализа результаты испытаний сравнивали с поведением дюбелей, предсказанным Сорушианом и др. [5] и MC10 [12], которые оценили максимальную силу дюбеля в дополнение к отклику сдвиговой силы скольжения дюбеля. Следует отметить, что MC10 предсказал сдвиговое скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, составляющей от 0,1 до 0,2 диаметра арматурного стержня дюбеля. Следовательно, в этом исследовании для прогнозирования отклика сдвиговой силы скольжения дюбеля было выбрано 0,15 диаметра дюбеля арматурного стержня.

Как показано на рисунке 8 (а), в образце NC-N13-200 максимальное усилие на дюбель, измеренное в ходе испытания, составляет 39.3 кН, что значительно выше, чем максимальное усилие на дюбель в 21,1 и 26,4 кН, предсказанное Сорушианом и др. [5] и MC10 [12] соответственно. В первую очередь это произошло из-за небольшого диаметра дюбелей арматуры. Из-за небольшого диаметра эффект перегиба после деформации дюбелей в арматурных стержнях значительно увеличивал силу дюбелей до того, как испытательный образец показал трещины раскалывания под дюбелями арматурных стержней. Об этом явлении также можно судить по силе отклика на сдвиговой штифт.Жесткость при сдвиговом скольжении, превышающем 0,15 номинального диаметра стержней дюбелей, была значительно меньше, чем на более раннем этапе. В целом, существующие модели [5, 12] не учитывают эффект перегиба дюбелей при оценке максимального усилия на дюбелях. Следовательно, когда поведение дюбеля при относительно низкой жесткости исключено, способность сопротивления сдвигу из-за поведения дюбеля арматурных стержней, измеренная в ходе испытания, лишь незначительно отличается от прогнозов существующих моделей.Однако прогнозируемая жесткость выше, чем результаты испытаний, когда проскальзывание при сдвиге не превышает 0,15 номинального диаметра дюбельных стержней.

На рисунке 8 (б) показаны отклики на сдвиг и сдвиг сдвига дюбеля для образца NC-N19-200, которые были измерены с использованием дюбелей арматурных стержней с номинальным пределом текучести 400 МПа в бетоне с номинальной прочностью на сжатие 30 МПа. Как показано на рисунке, двухфазный отклик перед максимальным усилием дюбеля, который наблюдается в результатах испытаний дюбельной арматуры N13, не наблюдается в результатах испытаний дюбельной арматуры N19.Это указывает на то, что образец, в котором использовались дюбели арматурных стержней N19, показал максимальное усилие на дюбели до того, как эффект перегиба стал очевидным. Поскольку эффект перегиба не наблюдается в испытании с дюбелями арматурных стержней N25, как показано на рисунке 8 (c), только стержни с дюбелями малого диаметра демонстрируют значительные перегибы перед тем, как в образце бетона наблюдаются трещины раскола.

Кроме того, сдвиговое скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, уменьшается по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля (Рисунок 8).Как показано в Таблице 4, этот результат значительно отличается от результатов существующих моделей, таких как MC10 [12] и Soroushian et al. [5], которые предсказывают увеличение сдвигового скольжения при максимальной силе дюбеля с диаметром дюбеля арматурного стержня. Общая жесткость дюбеля арматуры до достижения максимального усилия дюбеля переоценена существующими моделями. Следовательно, необходимы дальнейшие теоретические исследования поведения стержней арматуры в небольшом бетонном элементе.

9037 NC N19-150 NC 250 73 850007 9000-2,5 NC-N19

Образец Тест Soroushian et al. Randle (подробный) Randle (простой) MC10

NC-N13-200 39,3 21,1 26,4 25,8 27,7
47,4 48,3 60,3 58,2 63,2
NC-N19-200 51,2 48,3 60,3 58,2 63,2
56.0 48,3 60,3 58,2 63,2
NC-N25-200 70,6 84,7 107,1 101,4 112,2
NC-h23-200 900 900 26,5 31,3 29,3 32,8
NC-h29-200 55,6 57,3 67,4 64,0 70,7
NC-h35-2005 100,9 119,2 111,6 125,0
HC-N13-200 65,8 24,6 38,0 44,2 40,2
HC-N19-200.1 53,9 87,6 95,9 91,8
HC-N25-200 99,8 92,4 155,4 164,1 162,9
HC-h23 60-200 HC-h23 60-2008 30,0 45,4 47,9 46,2
HC-h29-150 81,6 62,9 97,9 102,1 102,6
-2007 62,9 97,9 102,1 102,6
HC-h29-250 77,5 62,9 97,9 102,1 102,6
HC-h35 99.1 108,7 173,1 175,1 181,5
NC-N19-200-2 54,5 48,3 60,3 58,2 63,2
62,7 48,3 60,3 58,2 63,2

Единица измерения: кН.

4.1.3. Отверстие стыка и деформация стержня дюбеля

Реакция на размыкание сопряжения с усилием дюбеля представлена ​​на рисунке 9.Открытие интерфейса рассчитывается как среднее значение, полученное с помощью LVDT, прикрепленных перпендикулярно границе раздела между бетонными блоками. Как показано на рисунке, межфазное отверстие для всех образцов чрезвычайно мало, пока не будет достигнуто максимальное усилие на дюбель, после чего межфазное отверстие быстро увеличивается. MC90 сообщил, что максимальное усилие при установке дюбелей можно уменьшить за счет большого отверстия в интерфейсе [16]; таким образом, важно, чтобы отверстие интерфейса оставалось маленьким во время испытания, чтобы измерить фактическое максимальное усилие на дюбель.Следовательно, результаты испытаний, полученные в этом исследовании, являются надежными для измерения максимального усилия дюбеля при небольшом межфазном отверстии.

На рис. 10 показаны реакции на деформацию дюбеля и дюбеля для образцов из бетона нормальной прочности (серия NC) и дюбелей (серия N). Рассмотрены три диаметра дюбеля арматурных стержней для исследования влияния диаметра на отклик. Следует отметить, что деформации стержней дюбелей измерялись двумя электронными тензодатчиками, прикрепленными к стержням на границе раздела.Как видно на рисунках, деформации образцов с дюбелями N19 или N25 не увеличиваются значительно, пока не будет достигнуто максимальное усилие на дюбели. Напротив, деформации образцов с дюбельной арматурой N13 значительно увеличиваются до того, как будет достигнута максимальная сила дюбеля. Кроме того, усилие дюбеля в этих образцах значительно увеличивается даже после деформации стержней дюбеля, в первую очередь из-за эффекта перегиба.

4.2. Влияние параметров испытаний на поведение дюбелей
4.2.1. Влияние прочности бетона на сжатие и прочности дюбельной арматуры

Влияние прочности бетона на сжатие и прочности дюбельной арматуры на максимальное усилие дюбеля показано на рисунке 11. Каждая точка на рисунке представляет собой среднее значение трех результатов испытаний при тех же переменных испытания. Максимальное усилие дюбеля увеличивается с увеличением прочности бетона на сжатие; среднее увеличение максимального усилия дюбеля составляет 40,5% для среднего увеличения прочности бетона на сжатие на 110,9%. Этот результат согласуется с предыдущими моделями [5, 11, 12], которые показали, что максимальная сила дюбеля пропорциональна квадратному корню из прочности бетона на сжатие.Напротив, влияние предела текучести дюбелей арматурных стержней не так существенно, как влияние прочности бетона на сжатие; среднее увеличение максимального усилия дюбеля составляет всего 6,7% при среднем увеличении предела текучести дюбельной арматуры на 29,7%. Этот результат показывает, что существующие модели [11, 12] имеют тенденцию переоценивать вклад предела текучести дюбельной арматуры в максимальное усилие на дюбель. Из рисунка видно, что прочность бетона на сжатие сильнее влияет на максимальное усилие дюбеля по сравнению с пределом текучести дюбелей.Другими словами, несущая способность бетона под дюбельной арматурой сильно влияет на максимальное усилие дюбеля.


4.2.2. Влияние диаметра дюбельной арматуры

На рис. 12 показано влияние диаметра дюбельной арматуры на максимальное усилие дюбеля. Как показано на Рисунке 12 (а), максимальное усилие на дюбель увеличивается с увеличением диаметра арматурного стержня. Эта тенденция согласуется с существующими моделями [5, 11, 12]; однако существует значительная разница в том, насколько сильно влияние увеличения диаметра дюбеля арматурного стержня на максимальное усилие дюбеля.Для более подробного исследования максимальная сила дюбеля нормируется с использованием номинальной площади и квадратного корня из предела текучести дюбеля арматурного стержня, как показано на Рисунке 12 (b). Существующие модели обычно переоценивают вклад диаметра дюбельной арматуры в максимальное усилие дюбеля. Поскольку на деформацию дюбельной арматуры при максимальной нагрузке на дюбель в значительной степени влияет диаметр дюбельной арматуры, как видно из сравнения результатов, показанных на Рисунке 8, требуется более рациональная модель прогнозирования.

4.2.3. Влияние толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней

Влияние толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней исследовано с использованием рисунков 13 и 14. Как показано на рисунке 13, максимальная сила дюбеля не зависит существенно от толщины образца бетона более чем 150 мм. Как показано на Рисунке 14, максимальное усилие дюбеля увеличивается на 6,4 и 22,4% по мере увеличения расстояния между стержнями дюбеля на 33,3 и 66,7% соответственно. Таким образом, на максимальное усилие дюбеля не сильно влияет расстояние между дюбелями арматуры более 150 мм.Следовательно, можно сделать вывод, что максимальная сила дюбеля слабо зависит от толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней в диапазонах, рассмотренных в этом исследовании.



5. Сравнение с проектной спецификацией и предыдущими моделями

Максимальное усилие на дюбель, измеренное в ходе испытаний, приведено в таблице 4. Каждое значение является средним из трех результатов испытаний для данной переменной испытания. Кроме того, в таблице представлены максимальные усилия дюбеля, предсказанные несколькими существующими моделями [5, 11, 12].В существующих моделях фактическая прочность бетона на сжатие и предел текучести дюбеля учитываются при расчете максимального усилия дюбеля. На рисунке 15 показаны максимальные усилия дюбеля для более подробного сравнения результатов испытаний и прогнозов, а отношения результатов испытаний к прогнозам представлены в таблице 5 и на рисунке 16, как указано в JCSS [17] и Holický et al. [18].

96 1,49 h29-200
57 1,04

Образец Soroushian et al. Randl (подробный) Randl (простой) MC10

NC-N13-200 1,86 1,52 1,42 1,49
NC-N 0,98 0,81 0,75 0,79
NC-N19-200 1,06 0,88 0,81 0,85
NC-N19-250 1,16 0,89 0,93
NC-N25-200 0,83 0,70 0,63 0,66
NC-h23-200 1,75 1,58 1,42
NC-h29-200 0,97 0,87 0,79 0,82
NC-h35-200 0,73 0,66 0,59 0,62
HC 2.68 1,49 1,64 1,73
HC-N19-200 1,23 0,69 0,72 0,75
HC-N25-200 1,08 0,61 0,64
HC-h23-200 2,03 1,27 1,28 1,34
HC-h29-150 1,30 0,80 0,80 0,83 0,80 0,83
1.35 0,83 0,83 0,87
HC-h29-250 1,23 0,76 0,76 0,79
HC-h35-200 0,91 0,57 0,57 0,57 0,57
NC-N19-200-2 1,13 0,94 0,86 0,90
NC-N19-200-2,5 1,30 1,08 0,99
Среднее значение 1.31 0,95 0,91 0,95
CoV 0,36 0,33 0,34 0,34

Результаты теста согласования несколько лучше MC10 [12] и Randl [11], чем результаты Soroushian et al. [5]. В результатах прогноза Сорушиан и др. Максимальное усилие на дюбель обычно завышается для образцов с большим диаметром дюбеля арматурного стержня (см. Образцы NC-N25-200, NC-h35-200 и HC-h35-200).Это говорит о том, что вклад номинальной площади дюбелей арматуры завышен. Напротив, максимальная сила дюбеля значительно занижена для образцов с малым диаметром дюбеля арматуры (см. Образцы NC-N13-200, NC-h23-200, HC-N13-200 и HC-h23-200). Это в первую очередь потому, что Сорушиан и др. [5] рассмотрел только несущий отказ бетона под дюбелями арматурных стержней [13] и не включил эффект перегиба, наблюдаемый в образцах с небольшими диаметрами дюбелей арматурных стержней.

В отличие от Сорушиана и др., Максимальная сила дюбеля в некоторых случаях завышена в результатах прогнозов MC10 [12] и Randl [11]. Эта тенденция более очевидна для образцов с большим диаметром арматуры, таких как NC-N25-200, NC-h35-200, HC-N25-200 и HC-h35-200. Для этих образцов отношение прогнозов к результатам испытаний максимального усилия дюбеля превышает 1,50. Максимальное усилие на дюбель значительно занижено только для образцов с малым диаметром арматуры, таких как NC-N13-200, NC-h23-200, HC-N13-200 и HC-h23-200, поскольку эффект перегиба не учитывается. .

Следовательно, для всех переменных испытаний результаты испытаний максимального усилия дюбеля для бетона нормальной прочности и диаметра дюбеля 19 мм хорошо согласуются со всеми существующими моделями, рассматриваемыми в этом исследовании. Прогнозы существующих моделей становятся более разбросанными по мере изменения диаметра дюбельной арматуры или прочности материала бетона или дюбельной арматуры. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для разработки более рациональной модели, точно отражающей фактическое поведение дюбеля в небольшом бетонном элементе.

6. Выводы

В этом исследовании была проведена обширная экспериментальная программа для изучения поведения дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент. В рамках экспериментальной программы изготовлено и испытано 54 образца. Переменными испытаниями были прочность бетона на сжатие, предел текучести и диаметр дюбеля арматуры, толщина образца бетона и расстояние между дюбелями арматуры. Результаты испытаний сравнивались с прогнозами трех существующих моделей, чтобы исследовать применимость моделей.Результаты, полученные в этом исследовании, можно резюмировать следующим образом: (i) Несмотря на то, что в трех существующих моделях одновременно учитывались прочность бетона на сжатие, предел текучести дюбельной арматуры и диаметр дюбельной арматуры, прогнозируемые максимальные усилия на дюбелях значительно различались, особенно при высоком был использован прочный материал. (ii) Во всех образцах трещины раскола в результате разрушения произошли в бетоне под дюбелями арматурных стержней независимо от переменных испытаний. Из режима разрушения, наблюдаемого в ходе испытаний, можно сделать вывод, что раскалывающиеся трещины сильно влияют на поведение дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент.(iii) В образцах с дюбелями малого диаметра (серии N13 и h23) эффект перегиба был сильным, и податливость дюбелей произошла до того, как было достигнуто максимальное усилие на дюбели. Напротив, образцы с дюбелями большого диаметра не показали ни текучести дюбелей, ни сильного эффекта перегиба. (Iv) Результаты испытаний показали, что максимальное усилие дюбеля увеличивалось с увеличением прочности бетона на сжатие и диаметра дюбельной арматуры, в то время как эффект Предел текучести дюбель-арматуры не был очевиден.(v) Не наблюдалось значительного влияния толщины образца и расстояния между дюбелями арматурных стержней на максимальное усилие дюбеля. (vi) В отличие от MC10 и Soroushian et al., которые предсказали, что сдвиговое скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, увеличивается с увеличением диаметра дюбеля арматурного стержня, результаты испытаний показали, что сдвиговое скольжение при максимальной силе дюбеля уменьшалось по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля. (vii) Прогнозы существующих моделей значительно отличались от максимальных усилий дюбеля, измеренных в ходе испытаний. Существующие модели значительно занижали максимальные усилия на дюбели арматурных стержней малого диаметра (серии N13 и h23), так как эффект перегиба не учитывался.Напротив, MC10 и Randl значительно переоценили максимальное усилие дюбеля для дюбелей большого диаметра (серии N25 и h35). (Viii) Результаты, представленные в этой статье, будут полезны для оценки фактической прочности на сдвиг боковых опорных блоков. в которые заделываются дюбели арматуры. Для более разумной конструкции боковых опорных блоков требуется более рациональная модель, чтобы представить поведение дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент.

Обозначения
: Площадь поперечного сечения дюбельной арматуры (мм 2 )
: Длина зоны измельченного бетона под дюбелем (мм)
: Усилие дюбеля (Н) для заданного скольжения (мм)
: Диаметр стержня дюбеля (мм)
: Максимальное усилие на дюбель (Н)
: Модуль упругости стержня дюбеля ( МПа)
: Несущая способность бетона (МПа)
: Прочность бетона на сжатие (МПа)
: Кубическая прочность бетона (МПа)
: Предел текучести прочность дюбеля арматуры (МПа)
: Второй момент инерции дюбеля (мм 4 )
: Модуль упругости бетонного основания (МПа / мм )
: Характерная длина дюбеля (мм)
: Максимально возможное давление бетона под дюбелем (МПа)
: Скольжение при (мм)
: Осевое усилие дюбеля (Н)
: Осевое усилие текучести дюбеля (Н)
: Коэффициент взаимодействия для сопротивления изгибу при.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *