Расстояние между анкерными болтами

Расстояние между анкерными болтами

При возведении различных сооружений иногда возникают ситуации, когда необходимо прикреплять различные элементы к фундаментному основанию или опорным сваям.

Обычно такое соединение осуществляется с помощью анкерных креплений.

Установка анкерных болтов в фундамент производится до заливки фундаментной основы.

Постараемся подробнее разобраться с видами и назначением подобных соединений.

Для чего предназначаются анкерные болты.

При помощи соединительных болтов железобетонное основание крепится к несущим элементам строительных сооружений. Они имеют форму металлических стержней.

На одном из концов нарезана резьба.

Описание и особенности фундаментных болтов

Другой край имеет конструкцию, которая фиксирует устройство в бетонном основании.

К основному преимуществу подобных креплений относится возможность создания соединения, обладающего высокой надёжностью.

Такие конструкции могут использоваться при возведении любых сооружений.

Разновидности болтов

При использовании данных крепёжных элементов должны соблюдаться довольно жёсткие требования. Поэтому необходимо применять изделия, соответствующие действующим строительным нормам.

Существует несколько видов подобных соединений.

Изогнутого типа. На одном конце такого изделия находится крюк. Он может иметь различную конфигурацию. Монтаж в железобетонную основу происходит до момента заливки.

С наличием специальной металлической пластины. Она присоединяется с помощью сварки или резьбовой конструкции.

У составных изделий присутствует две части, соединяющиеся с помощью муфты. Нижний конец устанавливается до заливки бетонного раствора. Верхняя часть соединяется с муфтой после того, как смесь застынет.

Съёмные конструкции имеют похожее устройство. Монтаж нижней обоймы осуществляется до начала заливки. Вкручивание верхней шпильки происходит после застывания бетона.

В изделиях прямого вида монтаж соединительного болта осуществляется в готовую бетонную основу. В конструкции предварительно бурится отверстие. Для установки анкера используется эпоксидный клей.

Изделия, имеющие конический конец довольно широко используется при анкерных креплениях. Их устанавливают в готовые основания.

Когда осуществляется закручивание шпильки, разжимная цанга расклинивается. Это не даёт сместиться крепёжным элементам и фиксирует их.

Характеристики соединительных изделий

При установке анкерных болтов в фундамент необходимо учитывать их параметрами.

На сегодняшний день выпускаются изделия, обладающие следующими характеристиками:

  • Шпилька может иметь диаметр от 10 до 140 мм;
  • Максимальная длина соединительного элемента не превышает 5 м;
  • В процессе производства используются высококачественные сорта стали;
  • Соединительные конструкции могут обладать различным классом прочности (от 4 до 13);
  • Возможна дополнительная обработка анкерных болтов.

Как устанавливаются анкерные болты

Установка анкерных болтов в фундамент может осуществляться различными способами. Рассмотрим некоторые виды монтажа.

При установке металлических конструкций, соединительные элементы обычно монтируются в бетонное основание до заливки бетона. После того, как был собран арматурный каркас, производится крепление анкерных болтов.

Для этого можно использовать сварку или связку с помощью проволоки. При этом нужно следить за их вертикальностью, соблюдать необходимые расстояния между соединительными элементами и высоту над поверхностью заливки.

После фиксации изделий, верхняя резьбовая часть закрывается обычным полиэтиленом. Это необходимо для защиты резьбы от попадания бетонного раствора.

Приступать к окончательному монтажу металлических конструкций можно лишь после того, как бетон достигнет необходимой прочности.

При более простом варианте соединительные элементы устанавливаются в недавно залитый бетонный раствор. Во время установки следует контролировать уровень погружения и вертикальность изделий.

Для установки прямого анкера, в фундаментном основании бурятся отверстия определённых диаметров. Далее отверстия продуваются и очищаются от оставшихся загрязнений.

В них размещаются анкерные болты прямого типа. Образовавшиеся пустоты заполняются при помощи специального клеевого состава.

При монтаже конусных изделий, предварительно также сверлятся отверстия. В них вставляются соединительные элементы.

Далее гайка на шпильке затягивается до того момента, пока не произойдёт фиксация разжимной цанги в бетонном покрытии.

При выборе определённой конструкции соединения следует рассчитать величину будущей нагрузки. Нельзя экономить, покупая соединительные элементы меньших диаметров.

Лучше использовать продукцию надёжных производителей, давно зарекомендовавших себя в этом сегменте.

На каких принципах базируются анкерные соединения

Анкерный болт держится в фундаментном основании за счёт воздействия сил: склеивания, трения и упора. Силы трения образуются в результате взаимодействия материала монолита и соединительного изделия.

Они возникают в процессе распирания разжимной цанги. Силы упора воспринимаются соединительным элементом.

Они компенсируются за счёт внутренних сил сопротивления, противодействующих излому.

Силы склеивания компенсируют нагрузки, возникающие в результате внутреннего касательного напряжения, в месте где анкер контактирует с бетонным покрытием.

Использование химического соединения

Помимо соединительных конструкций, основанных на воздействии механических связей, существуют изделия, соединение которых с бетонным основанием происходит за счёт внутримолекулярных воздействий.

Они получили название химических анкеров. В состав этих элементов входит стержень из металла, имеющий резьбовую поверхность, и специальный клей, в котором он находится.

Посмотрите подробную инструкцию в видео:

Обычно для производства химических соединительных конструкций используются оцинкованные или нержавеющие стали.

В приготовленное заранее отверстие производят заливку специального клеевого состава и погружают туда болт. После того, как состав застынет, образуется надёжная связь, которая устойчива к воздействию погодных условий и защищает поверхность от коррозии.

СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

СНиП 2.09.03-85

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

О

бязательноеАНКЕРНЫЕ БОЛТЫ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ

1. Анкерные болты (далее — болты) для крепления строительных конструкций и оборудования к бетонным и железобетонным элементам (фундаментам, силовым полам, стенам и т.п.) следует применять при расчетном температуре наружного воздуха до минус 65°С включ.

Примечание. Расчетная зимняя температуре наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82.

2. При нагреве бетона конструкций свыше 50°C, в которые заделываются болты, в расчетах должно учитываться влияние температуры на прочностные характеристики материала конструкций, болтов, подливок, клеевых составов и т.п.

Расчетные технологические температуры устанавливаются заданием на проектирование.

3. Болты, предназначенные для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, следует проектировать с учетом дополнительных требований, предъявляемых СНиП 2.03.11-85.

При наличии соответствующего обоснования допускается применение других способов закрепления оборудования на фундаментах (например, на виброгасителях, клею и др.). По конструктивному решению болты могут быть с отгибом, с анкерной плитой, прямые и конические (распорные) (табл.1).

Таблица 1

Конструкция болта С отгибом С анкерной плиткой Прямой Конический (распорный)
глухой съемный
Диаметр болта (по резьбе) d,мм 12-48 12-140 56-125 12-48 6-48
Эскиз
Минимальная глубина заделки H 25d 15d 30d 10d 10d(8d)*
Наименьшее расстояние между болтами 6d 8d 10d 5d 8d
Наименьшее расстояние от оси болта до грани фундамента 4d 6d 6d 5d 8d
Коэффициент нагрузки X 0,4 0,4 0,25 0,6 0,55
Коэффициент стабильности затяжки k 1,9(1,3)** 1,9(1,3) 1,5 2,5(2) 2,3(1,8)
*В скобках дана глубина заделки для болтов диаметром менее 16 мм.

** В скобках приведены значения коэффициента k для статических нагрузок.

По способу установки болты подразделяются на устанавливаемые до бетонирования элементов, в которые они заделываются (с отгибом и с анкерной плитой), и на готовые элементы, устанавливаемые в просверленные скважины (прямые и конические).

Прямые болты в скважинах закрепляются с помощью синтетического клея или виброзачеканки, а конические — с помощью разжимных цанг или цементно-песчаных смесей.

По условиям эксплуатации болты подразделяются на расчетные и конструктивные. Красчетным относятся болты, воспринимающие нагрузки, возникающие при эксплуатации строительных конструкций или работе оборудования. К конструктивным относятся болты, предусматриваемые для крепления строительных конструкций и оборудования, устойчивость которых против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственным весом конструкции или оборудования. Конструктивные болты предназначаются для рихтовки строительных конструкций и оборудования во время их монтажа и для обеспечения стабильной работы конструкций и оборудования во время эксплуатации, а также для предотвращения их случайных смещений.

Болты с отгибом и анкерной плитой допускается применять для крепления конструкций и оборудования без ограничений.

Болты, устанавливаемые в скважины, допускается применять для крепления строительных конструкций и оборудования, не испытывающих значительных динамических нагрузок.

Для крепления несущих колонн зданий и сооружений, оборудованных мостовыми кранами, а также для высотных зданий и сооружений, ветровая нагрузка для которых является основной, не допускается применять болты, устанавливаемые в скважины, за исключением болтов с коническим концом, устанавливаемых способом вибропогружения с глубиной заделки не менее 20d..

6. Выбор марок стали для анкерных болтов следует производить по ГОСТ 24379.0-80, а их конструкций и размеров — по ГОСТ 24379.1-80.

Расчетные сопротивления металла болтов растяжению Rba следует принимать по СНиП II-23-81. Все болты должны быть затянуты на величину предварительной затяжки F, которая для статических нагрузок должна приниматься равной 0.75Р, для динамических нагрузок 1 ,1P, где Р — расчетная нагрузка, действующая на болт.

Для строительных конструкций затяжку болтов допускается осуществлять стандартными ручными инструментами с предельным усилием (до упора).

Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) следует определять из условия прочности

             (1)

где k0 = 1,35 — для динамических нагрузок, 1,05 — для статических нагрузок.

Для съемных болтов с анкерными плитами, устанавливаемых свободно в трубе, коэффициент k0 для динамических нагрузок принимается равным 1,15.

При действии динамических нагрузок сечение болтов, определенное по формуле(1), следует проверять на выносливость по формуле

             (2)

где    c — коэффициент нагрузки, принимаемый по табл.1 в зависимости от конструкции болта;

m — коэффициент, принимаемый по табл.2.

Фундаментные болты. Конструктивные указания

в зависимости от диаметра болта;

a — коэффициент, учитывающий число циклов нагружения и принимаемый по табл.3.

Таблица 2

Коэффициент m Диаметр болта, мм
0,9 10-12
1 16
1,1 20-24
1,3 30-36
1,6 42-48
1,8 56-72
2 80-90
2,2 100-125
2,5 140

Таблица 3

Коэффициент a Число циклов нагружения
3,15 0,05 Ч106
2,25 0,2 Ч106
1,57 0,8 Ч106
1,25 2 Ч106
1 5 Ч106и более

При расчете креплений строительных конструкций усилие предварительной затяжки и площадь сечения болтов следует определять как для статических нагрузок (см. табл.1), если в проекте нет специальных указаний. При групповой установке болтов для крепления оборудования значение расчетной нагрузки Рприходящейся на один болт, следует определять для наиболее нагруженного болта:

(3)

где     N — расчетная продольная сила;

М — расчетный изгибающий момент;

n — общее число болтов;

у1 расстояние от оси поворота до наиболее удаленного болта в растянутой зоне стыка;

уi — расстояние от оси поворота до i-го болта, при этом учитываются как растянутые, так и сжатые болты.

Ось поворота допускается принимать проходящей через центр тяжести опорной поверхности оборудования или башмака колонн.

13. Для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные башмаки, значение расчетной растягивающей нагрузки, приходящейся на один болт, следует определять по формуле

P = (M — Nb)/nh              (4)

где     N, М — соответственно продольная сила и изгибающий момент в сквозной колонне на уровне верха фундамента;

b- расстояние от центра тяжести сечения колонны до оси сжатой ветви;

n — число болтов крепления ветви колонны;

h — расстояние между осями ветвей колонны.

Для башмаков стальных сплошных колонн значение расчетной нагрузки, приходящейся на один растянутый болт, следует определять по формуле

Р = (Rbbsx — N)/n              (5)

где     Rb — расчетное сопротивление бетона;

bs — ширина опорной плиты башмака;

x — высота сжатой зоны бетона под опорной плитой башмака, определяемая по СНиП 2.03.01-84 как для внецентренно сжатых элементов;

N расчетная продольная сила в колонне;

n — число растянутых болтов, расположенных с одной стороны башмака колонны.

Усилие предварительной затяжки болтов F1 для восприятия горизонтальных (сдвигающих) усилий в плоскости опирания оборудования на фундамент определяется по формуле

             (6)

где     k — коэффициент стабильности затяжки принимаемый по табл.1;

Q — расчетная сдвигающая сила, действующая в опорной плоскости;

N — нормальная сила;

f — коэффициент трения, принимаемый равным 0,25;

n — число болтов.

При совместном действии вертикальных и горизонтальных (сдвигающих) сил значение усилия затяжки F0 необходимо определять по формуле

F0 = F + F1/k              (7)

Сдвигающую силу Q, действующую в плоскости изгибающего момента, для сквозных стальных колонн, имеющих раздельные башмаки под ветви колонны, допускается воспринимать силой трения под сжатой ветвью колонны, удовлетворяющей условию

             (8)

где обозначения те же, что в формуле (4).

Сдвигающую силу для стальных сплошных колонн, а также для сквозных колонн при действии сдвигающей силы перпендикулярно плоскости изгибающего момента (связевых колонн) допускается воспринимать силой трения от действия продольной силы и силы затяжки болтов, удовлетворяющей условию

Q Ј f(nAsaRba / 4 + N),              (9)

где     f — коэффициент трения, принимаемый равным 0,25;

n — число болтов для крепления сжатой ветви колонны или число сжатых болтов, расположенных с одной стороны башмака колонны сплошного сечения;

Asa — площадь сечения одного болта;

N — минимальная продольная сила, соответствующая нагрузкам, от которых определяется сдвигающая сила.

Минимальную глубину заделки болтов в бетон Н для бетона класса В12,5 и стали марки ВСтЗкп2 следует принимать по табл.1.

При других марках стали болтов или другом классе бетона по прочности на сжатие минимальную глубину заделки H0 следует определять по формуле

H0 = Hm1m2,              (10)

где     m1 — отношение расчетного сопротивления растяжению бетона класса В12,5 к расчетному сопротивлению бетона принятого класса. Для болтов диаметром 24 мм и более, устанавливаемых в скважины готовых фундаментов, коэффициент m1 следует принимать равным 1;

m2 отношение расчетного сопротивления растяжению металла болтов принятой марки стали к расчетному сопротивлению стали марки ВСтЗкп2.

Для конструктивных болтов с отгибами глубину заделки в бетон допускается принимать равной 15d, для болтов с анкерными плитами – 10d, а для болтов, устанавливаемых в скважины, — 5d. Наименьшие допустимые расстояния между осями болтов и от оси крайних болтов до грани фундамента приведены в табл.1.

Расстояния между болтами, а также от оси болтов до грани фундамента допускается уменьшать на 2d при соответствующем увеличении глубины заделки болта на 5d.

Расстояние от оси болта до грани фундамента допускается уменьшать еще на один диаметр при наличии специального армирования вертикальной грани фундамента в месте установки болта.

Во всех случаях расстояние от оси болта до грани фундамента не должно быть менее 100 мм для болтов диаметром 30 мм включ., 150 мм — для болтов диаметром до 48 мм и 200 мм — для болтов диаметром более 48 мм.

Примечание. При установке спаренных болтов (например, для закрепления несущих стальных колонн зданий и сооружений) следует предусматривать общую анкерную плиту с расстоянием между отверстиями, равным проектному расстоянию между осями болтов, или устанавливать одиночные болты с разбежкой по глубине.

Черт. 129. Наименьшие расстояния между анкерами и от анкеров до края бетона

При анкерах из стали классов А-I и А-II: a = 4dd, b = 6dd, с = 3dd, е = 3dd; то же, класса А-III: a = 5dd, b = 7dd, с = 3,5dd, е = 4dd (dd ¾ диаметр анкера, требуемый по расчету)

5.112 (5.14). Длина анкерных стержней закладных деталей при действии на них растягивающих сил должна быть не менее величины lап, определяемой по указаниям п. 5.44. При этом длину растянутых анкерных стержней, заделанных в растянутом бетоне или в сжатом бетоне при s bc/Rb > 0,75 или s bc/ Rb < 0,25, следует определять по формуле (316), пользуясь значениями wап, D lап и lап по поз. 1а табл. 44. В остальных случаях указанные значения следует принимать по поз. 16 табл. 44 (здесь s bc — сжимающие напряжения в бетоне, действующие перпендикулярно анкерному стержню и определяемые как для упругого материала по приведенному сечению от постоянно действующих нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке g f = 1,0

Если часть анкера длиной а расположена в зоне с напряжениями в бетоне, удовлетворяющими условию 0,75 ³ s bc/ Rb ³ 0,25, то wап определяется по формуле

, (317)

где la— фактическая длина анкера. Остальные параметры табл. 44 определяются аналогичным образом.

При действии на нормальные анкерные стержни растягивающих и сдвигающих усилий правая часть формулы (316) умножается на коэффициент d3, равный:

, (318)

где Qan1 , Nan1— соответственно растягивающее и сдвигающее усилия в анкерном стержне, определяемые согласно п. 3.101.

При этом величина lan должна быть не менее минимальных величин lan согласно п. 5.44.

Для нормальных анкеров длина отсчитывается от внутренней поверхности пластин, для наклонных — от начала отгиба или торцевой кромки пластины.

5.113 (5.45). Длина анкеров закладных деталей при действии на них растягивающих сил (см. п. 3.101) может быть уменьшена при условии приварки на концах стержней анкерных пластин или устройства высаженных горячим способом анкерных головок диаметром не менее 2d — для стержней из арматуры классов А-I и А-II и не менее 3d — для стержней из арматуры класса А-III. В этих случаях длина анкерного стержня определяется расчетом на выкалывание и смятие бетона (см. пп. 3.106, 3.107 и 3.109) и принимается не менее 10d (d — диаметр анкера).

Анкерные пластины должны удовлетворять требованиям п. 5.45 а.

В том случае, если в бетоне возможно образование трещин вдоль анкеров ( s bt > Rbt ) в пределах их расчетной длины, концы анкеров должны быть усилены приваренными пластинами или высаженными головками. При этом концы анкеров следует располагать в сжатой зоне элементов. Во внецентренно растянутых элементах при расположении продольной силы между арматурой S и S’ концы анкеров следует располагать у противоположной грани элемента, заводя их за продольную арматуру.

5.114. При действии на закладную деталь прижимающего усилия часть сдвигающей силы можно передавать на бетон через упоры из полосовой стали или из арматурных коротышей (см. черт.

Черт. 129. Наименьшие расстояния между анкерами и от анкеров до края бетона

127, в). Высоту упоров рекомендуется принимать не менее 10 и не более 40 мм при отношении толщины упора к его высоте не менее 0,5. Расстояние между упорами в направлении сдвигающей силы принимается не менее шести высот упора.

5.115. Закладные детали в легких бетонах классов В5 — В10 рекомендуется проектировать таким образом, чтобы отрывающие силы воспринимались нормальными анкерами, а сдвигающие — наклонными. Анкера закладных деталей в этих случаях рекомендуется принимать из арматурной стали периодического профиля класса А-II или из гладкой арматурной стали класса А-I диаметром не более 16 мм. На концах анкеров следует предусмотреть усиления в виде высаженных головок и приваренных пластин. Длина анкерных стержней и размеры усиления определяются по расчету на выкалывание и смятие бетона (см. пп. 3.106, 3.107 и 3.109), при этом длина анкера принимается не менее 15d, а диаметр высаженной головки — не менее 3d.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Расчет анкерных болтов

admin