Menu

Cart

Основни познания за крепежните технологии

Основни познания за крепежните технологии Основни познания за крепежните технологии

Крепежните технологии - основни познания

 

ТЕМА 1: Най-важни общи понятия

СТРОИТЕЛНИ МАТЕРИАЛИ

 

Субстратът и неговото качество са от решаващо значение за избора на крепежен елемент: строителният материал и основата за закрепване. Прави се разлика между бетон, зидария и панелни строителни материали.

 

Бетонът е строителен материал, съдържащ цимент, който се разделя на две под-категории: стандартен и лек. Докато стандартния бетон съдържа чакъл, лекият съдържа добавки като пемза, разширяваща се пръст или стиропор, обикновено с по-ниска якост. Затова, освен всичко друго, анкерните крепежни елементи са в неблагоприятни условия.

 

Величината на носещата сила на крепежен елемент с високо натоварване зависи освен другото и от якостта на бетона. Тя е означена от цифрите в кратките обозначения: Например, най-често срещащата се якост на бетона С20/25 има якост на натиск от 25N/mm2 , когато проба от 150 mm куб се смачква в тест машина.

 

Строителни материали в зидарията. Зидарията е съставена от блокове и хоросан. Якостта на блоковете обикновено е по-голяма от тази на хоросана, особено в по-старите сгради. Затова, доколкото е възможно, крепежните елементи трябва да се закрепват в блоковете на зидарията.

 

Най-общо се разграничават четири групи блокове за зидария:

 

Твърди блокове с плътна структура са строителни материали, които са много устойчиви на натиск без кухини или само с натиск процент от кухи повърхности (макс. до 15%, напр., като дупка за захващане). Те са много подходящи за анкерни крепежни елементи.

 

Твърди блокове с плътна структура

 

Перфорнираниблокове с компактна структура (перфорирани и камерни тухли). Тези най-често се произвеждат от материали със същата якост като на плътните блокове, но в тях има кухини. Ако по-големи натоварвания бъдат приложени върху тези строителни материали, трябва да се използват специални крепежни елементи, напр., такива, които преминават през или запълват кухините.

 

Перфорнираниблокове с компактна структура

 

Плътни блокове с пореста структура обикновено имат много пори и ниска якост на натиск. Затова трябва да се използват специални крепежни елементи за оптимално закрепване като напр., такива с дълга зона на разширяване и такива, които се свързват с материала.

 

Плътни блокове с пореста структура

 

Перфорираните блокове с пореста структура (леките перфорирани блокове) имат много кухини с пори и затова обикновено притежават ниска якост на натиск. В такъв случай трябва да се отдели специално внимание на избора и монтажа на правилния крепежен елемент. Подходящити крепежни елементи включват такива с широка зона на разширяване или ижекционни анкери с фиксиращо формата на застопоряване - особено при кухи блокове от лек бетон с кухини, които могат да се запълнят с полистирен.

 

Перфорираните блокове с пореста структура

 

Панелни строителни материали са материали с тънкостенна конструкция, които често имат ниска якост - напр., гипсокартонени плоскости като Rigips, Knauf, LaGyp, Norgips гипсофазер като Fermacell или Rigicell или талашит, плоскости от пресовани твърди частици, шперплат и т.н. За оптимално закрепване трябва да се изберат специални крепежни елементи: наричат се крепежни елементи за плоскости. Това са крепежни елементи от пластмаса или метал и разширяване на обратната страна - крепежни елементи които се свързват с фиксиране на формата, които могат директно да се закрепят на обратната страна на панела в кухината.

 

Панелни строителни материали

 

Панелни строителни материали 1

 

ПРОБИВАНЕ


Строителният материал е от изключително значение за пробиването - четири метода са известни:

 

Пробиване с въртеливо движение: Пробиването с въртеливо движение без удар е подходящо за перфорирани блокове и строителни материали с ниска якост, за да не стане отворът твърде широк и/или предградите в перфорираните блокове да не си счупят.

 

Ударно разпробиване: Въртене и голям брой леки удари с машина за ударно разпробиване за твърди строителни материали с плътна структура.

 

Пробиване с перфоратор: Въртене и малък брой удари с голяма ударна енергия с къртач, подходящо също и за твърди строителни материали с плътна структура.

 

Пробиване с диамант: Използва се най-вече за отвори с по-голям диаметър или с по-голяма якост.

 

Пробиване с въртеливо движение

 

Ето още един съвет за пробиване без удар: Карбидните накрайници за свредла пробиват по-бързо, ако са заострени, подобно на стоманените накрайници за свредла. Има също така и специални накрайници за зидария.

 

Пробиване с въртеливо движение 1

 

МОНТАЖ


Най-общо при монтаж трябва да се имат предвид следните аспекти:

 

Разстоянието от ръба и осевото разстояние, също както и дебелината и широчината на компонента трябва да се изчисли правилно, за да може крепежният елемент да издържи на нужното натоварване. В противен случай може да се получи нацепване / отчупване на строителния материал или да се появят пукнатини. Обикновено за пластмасовите крепежни елементи е необходимо разстоянието от ръба 2 х Hef (Hef = ефект. дълбочина на закрепване) и осево разстояние 4 х Hef. Ако посоката на разширяване на крепежният елемент върви успоредно на компонента, разстоянието от ръба може да се намали до 1 хHef.

 

Дълбочината на отвора трябва да бъде (допустими са само някои изключение) по-голяма от дълбочината на закрепване: това е така, защото функционалната безопасност е гарантирана само когато винтът има достатъчно място да се подаде от върха на пластмасовия дюбел.

 

ТИПОВЕ МОНТАЖ


Има три различни метода:

 

1. Монтаж с предварително позициониране: в този случай крепежният елемент обикновено се изравнява с повърхността на конструкцията.

 

Последователност на монтажа:

 

  • Наложете шаблона на отвора от компонента, който ще монтирате, върху основата на анкера.
  • Пробийте, почистете отвора, нагласете крепежният елемент и завийте елемента, който трябва да се прикрепи.

 

2. Проходният монтаж е препоръчителен особено за опростяване на монтажа при поставяне на стандартно произведени продукти или при продукти, които се закрепват в две или повече точки:

 

  • Отворите в елемента, който ще се монтира, могат да се използват за шаблон, тъй като техните диаметри са поне толкова широки, колкото диаметрите на отворите в строителният материал.
  • Освен улесняване на монтажа се постига и добро пасване на отворите за крепежния елемент.
  • Крепежният елемент се поставя в отвора през елемента, който трябва да се монтира и после се разширява.
  • За крепежни елементи за каси на врати / прозорци и при използване на подложка, крепежния елемент се промушва през подложката до ръба на крепежния елемент.

 

3. Дистанционен монтаж се използва за прикрепване на детайли, които трябва да се монтират на определено разстояние от анкерната основа със сили на опън и натиск. За да се направи това, обикновено се използват метални анкери с вътрешна метрична резба, които могат да зъдържат винтове или шпилки със застопоряващи гайки.

 

Полезна дължина и дълбочина на закрепване: освен типът монтаж, трябва да се има предвид и дълбочина на закрепване на съответния крепежен елемент при монтаж:

 

Полезна дължина da (работна дължина) на крепежния елемент и / или винта трябва да съответства на дебелината на елемента, който ще се монтира. При анкери с вътрешна резба тя може да варира според избора на дължината на винта. Обаче, при проходен монтаж и при анкерни болтове максималната полезна дължина се определя от крепежния елемент. Поради техните две различни сертифицирани дълбочини на закрепване, анкерните болтове предлагат по-широк избор на полезни дължини.

Ако основата на анкера е покрита с гипс или изолационен материал, винтовете или крепежните елементи трябва да се избират с полезна дължина, която съответства най-малко на дебелината на гипса plus дебелината на елемента, който ще се монтира.

 

Дълбочина на закрепване hef съответства, при пластмасовите и металните крепежни елементи, на разстоянието между горния ръб на носещия компонент и долния ръб на разширяващата се част, а за химическите анкери - до долния край (основата) на шпилката.

 

крепежи 1

крепежи 2

 

НАТОВАРВАНЕ


Не само строителният материал и типът монтажса решаващи за избора на крепежния елемент, но също и натоварването, на което той ще бъде подложен: Каква е величината на силата? В каква посока действа тя? Силите се определят в съответсвие с: величината, посоката и точката на действие. Силите се определят в kN (килонютони - 1kN приблизително 100kg), моментите на огъване - в Nm (нютон метри).

 

НАТОВАРВАНЕ

 

Следните натоварвания са особено съществени за избора на правилния крепежен елемент:

 

Крайното натоварване, т.е. това натоварване, което води или до повреда в основата на анкера, или до счупване, или до измъкване на крепежния елемент. Неговите средни стойности се получават от поне 5 различни теста.

 

Характерни натоварвания са тези натоварвания, които са постигнати или надминати при 95% или всички тестове (квантил 5%).

 

Позволените натоварвания са работни натоварвания които вече включват коефицента на подходящ за материала и монтажа коефицент на обезопасяване - според одобрителните решения на ЕТА, например. Това е сила само ако условията за получаване на одобрение са спазени.

 

Пръпоръчителните натоварвания или максималните работни натоварвания включват съответния коефицент за обезопасяване на натоварването.

 

Изчислението на максималните работни натоварвания от пренатоварванията и / или характерните натоварвания се прави чрез делене на съответните пренатоварвания на коефицента за обезопасяване:

 

Макс. работно натоварване = Пренатоварване (F) / Коефицент за обезопасяване (Y)
 
 
Препоръчителен коефицент за обезопасяване
 
 
 
 
в сравнение със средното пренатоварване:
  • стоманени и лепящи анкери Y > 4
  • пластмасови крепежни елементи Y > 7
в сравнение с характерното пренатоварване
 
  • стоманени и лепящи анкери Y > 3
  • пластмасови крепежни елементи Y > 5
 
Пример за стоманен крепежен елемент с пренатоварване при 40kN:
 
FGebr. = 40kN / 4 = 10kN
 
 
Тези коефиценти за обезопасяване са стандартни препоръки и могат да се използват спрямо крепежни елементи само ако няма нещо различно. Със сертифицираните крепежни елементи коефицентът на обезопасяване може да се намали до Y=2,52 при използването на многобройни серии от тестове: това означава, че и функционалността може да се подобри при употребата на сертифицирани крепежни елементи.
 
 
 Пример за стоманен крепежен елемент с пренатоварване при 40kN
 
 
ПРИНЦИПИ НА ФУНКЦИОНИРАНЕ

Съществуват различни механизми за пренос, които предават силите, действащи върху крепежния елемент, върху материала в основата.
 
При триеща връзка разширяващата се част на крепежния елемент е притисната до стената на отвора: външните опъващи натоварвания се задържат чрез триене.
 
При фиксиране на формата геометрията на крепежния елемент пасва на формата на субстрата и / или на пробития отвор.
 
С лепящо свързване химическия анкер свързва крепежния елемент с основана на анкера.
 
 
 
 
 

НЕИЗПРАВНОСТИ


При прекомерен натиск, неправилен монтаж или субстрат с неподходяща товароустойчивост, могат да се случат следните неизправности:

 

 НЕИЗПРАВНОСТИ

 

Счупване в основата на анкера поради

  • прекалено високо опъвано N или срязващо V натоварване
  • недостатъчна здравина на анкерната основа
  • прекалено голяма дълбочина

 

 

Нацепването на основата може да се дължи на

  • прекалено малки размери на основата
  • отклонение от посоченото отстоние от ръба и междуосеви разстояния
  • прекалено високо разширяващо напрежение

 

 

Измъкване на крепежния елемент е възможно, поради

  • нарушаване на триещата или лепяща връзка, дължащо се на високо натоварване или неправилен монтаж

 

 

Счупване на стоманени елементи е възможно, поради

  • якостта на крепежния / стоманен елемент е прекалено слаба за приложеното натоварване

 

крепежи 3 

 

ПУКНАТИНИ В БЕТОННИТЕ ЕЛЕМЕНТИ И КОНСТРУКЦИИ


Навсякъде и във всеки един момент в бетона могат да се появят пукнатини: факторите, които влияят върху процеса са: натоварвания, като напр. мъртви товари, движение на хора и превозни средства или вятърно натоварване, съсъхване и пълзене на бетона, както и външни влияния, като напр. земетресения или разместване на земни пластове, като всички изброени водят до опъване и деформация, вследствие на което се формират пукнатини.

 

Например: при един мост се получава огъване вследствие на механичните сили, приложени върху платформата на моста. В горния край на платформата се формира зона на компресия, докато в долния й крой се образуват сили на опъване и напрежение.

Въпреки, че бетонът не може да издържа на значители сили на опъване, стоманените пръти (арматура) могат. Докато стоманените пръти могат да понесат въпросните сили на опъване и напрежение, те имат свойството да се удължават. Това не оказва влияние върху стоманата, но причинява образуването на безброй едва забележими с невъоръжено око пукнатини в бетона (позволена широчина до 0,4 мм). Това се нарича зона на опъване и напукване.

 

ПУКНАТИНИ В БЕТОННИТЕ ЕЛЕМЕНТИ И КОНСТРУКЦИИ

 

КРЕПЕЖНИ ЕЛЕМЕНТИ, ПОДХОДЯЩИ ПРИ ПУКНАТИНИ (ЗОНА НА ОПЪН)


При закрепване в бетон почти винаги се приема, че зоната на закрепване съществуват пукнатини, които оказват влияние върху товароподаемостта на крепежните елементи. Но по принцип е много сложно и почти невъзможно да се провери дали бетонът е напукан или ненапукан. От съображения за безопасност на търговците и проектантите се препоръчва използването на крепежни елементи, подходящи при пукнатини (зона на опън). Крепежните елементи с т. нар. СС одобрение от DIBt и / или с одобрение, съгласно закона на опън ETAG 001 за напукан бетон (зона на опън) са доказали пригоднотта си при пукнатини и зона на опън следователно могат да се използват без ограничения в зоните на опъване и компресия на бетона. Следните специализирани крепежни елементи са подходящи при пукнатини:

 

Крепежни елементи, на принципа на механичното заключване, като напр. анкерите ZYKON, които се употребяват при скосени отвори. Тези анкери имат конусовидна част, която върши отлична работа, дори в случай на продължаваща пукнатина или при шоково натоварване.

 

Разширяващи се крепежни елементи, като напр.анкер болтове и химически анкери, които автоматично се приспособяват към отвора, разширена от формираща се пукнатина,  като конусът им се придърпва по-надълбоко в разширяващата се част и по този начин се увеличава диаметърът на разширяване. Тези крепежни елементи са подходящи и за поемане на шоково натоварване. Първият одобрен пластмасов крепежен елемент за напукан бетон (зона на опън) крепежният елемент fischer с дълга ос SXS - представлява особен случай.

 

Крепежни елементи, на принципа на механичното заключване

 

* Разгледайте крепежните елементи на FISCHER тук *

Последно променена вНеделя, 27 Септември 2015 10:56

Оставете коментар

Моля убедете се, че всички задължътелни полета (маркирани със звезда) са попълнени. Не е разрешен HTML код.