Таблица грузоподъемности клинового анкера: номинальная нагрузка в зависимости от размера и прочности бетона

Клиновые анкеры являются одними из наиболее широко используемых бетонных креплений для соединений стали с бетоном, и грузоподъемность обычно является первым вопросом, который задает покупатель. Клиновой анкер диаметром 1/2 дюйма, заделанный на глубину 2-1/4 дюйма в бетон под давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм, обычно обеспечивает допустимую растягивающую нагрузку около 2110 фунтов и предельную нагрузку на растяжение около 8440 фунтов. Эти цифры применимы только в идеальных условиях. Фактический вес, который может выдержать клиновой анкер, зависит от прочности бетона на сжатие, глубины заделки, расстояния до края, расстояния между анкерами, марки материала, а также способа сверления и очистки отверстия. В этом руководстве объясняется, как правильно считывать данные о нагрузке, что на самом деле означают цифры в таблицах производителя и как выбрать клиновой анкер, который будет оставаться надежным в течение всего срока службы конструкции.

Что определяет, какой вес может выдержать клиновой анкер?

Грузоподъемность никогда не является единым фиксированным числом. Это результат действия нескольких взаимодействующих переменных, которые определяют, какая сила может передаваться от анкера на окружающий бетон. Следующие факторы присутствуют в каждой таблице нагрузок на надежные клиновые анкеры.

Типичная несущая способность в зависимости от размера клинового анкера

Производители публикуют значения нагрузки в едином формате, чтобы покупатели могли сравнивать анкеры разных поставщиков. В таблице ниже показаны типичные значения грузоподъемности клиновых анкеров обычных размеров в бетоне нормальной массы с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм без дополнительного армирования. Значения выражены в фунтах и ​​основаны на коэффициенте запаса прочности 4:1 между предельной и допустимой нагрузками.

К этой таблице применимы два практических правила. Во-первых, для проектных работ используйте допустимые значения нагрузок, а не предельные значения. Во-вторых, откорректируйте прочность бетона, если давление основания не превышает 3000 фунтов на квадратный дюйм. Более низкая прочность бетона может снизить производительность примерно на 10–15 процентов при давлении 2500 фунтов на квадратный дюйм, в то время как бетон более высокой прочности обеспечивает умеренное увеличение производительности. Обратите внимание, что большие диаметры обычно выигрывают от более прочного бетона, поскольку их характер разрушения в большей степени контролируется самим бетоном.

Те же данные, что и допустимая нагрузка на растяжение, позволяют легко сравнить разницу между размерами.

Предельная нагрузка и допустимая нагрузка

Многие полевые ошибки возникают из-за смешения предельной нагрузки и допустимой нагрузки. Различие простое, но критичное: использование неправильного числа может привести к неправильно спроектированному соединению, которое на бумаге выглядит приемлемым.

Приложения, связанные с вибрацией, ударами, циклическим натяжением или верхним креплением, часто требуют дополнительного снижения номинальных характеристик сверх стандартного коэффициента 4:1. Инженеры-строители также могут по-разному конвертировать допустимые значения, следуя нормам проектирования. Самый безопасный подход — получить точную таблицу нагрузок продукта от производителя и проверить ее на соответствие требованиям соответствующих строительных норм перед окончательным определением расстояния между анкерами.

Условия установки и площадки, которые изменяют реальную производительность

Наилучшая номинальная нагрузка бесполезна, если установка отличается от предполагаемой номинальной нагрузки. Полевые условия влияют на удерживающую способность клинового якоря больше, чем ожидает большинство покупателей.

• Просверлите отверстие сверлом нужного диаметра. Отверстие слишком большого размера оставляет место для выскальзывания расширительного зажима и снижает сцепление анкера с бетоном.
• После сверления тщательно очистите отверстие. Проволочная щетка и сжатый воздух или цеховой пылесос удаляют пыль, которая в противном случае действовала бы как смазка между зажимом и бетонной стеной.
• Установите анкер с помощью молотка до тех пор, пока шайба не сядет на материал основания, затем затяните гайку с моментом затяжки, указанным в паспорте продукта.
• При сверлении вблизи незакрепленного края не сколов бетон в устье отверстия. Поврежденный край удаляет именно тот материал, на котором опирается механизм расширения.

Расстояние и расстояние до края заслуживают особого внимания в структурных проектах. Когда анкеры располагаются слишком близко друг к другу или к свободному краю, поверхности разрушения бетона перекрываются, и общая прочность соединения падает быстрее, чем предполагает количество анкеров. Подробные коэффициенты уменьшения и рабочие примеры доступны в Анализ межосевого и краевого расстояний для ультраклиновых анкеров .

Выбор подходящего клинового анкера для проекта

Первым шагом при выборе клинового анкера является преобразование нагрузки на конструкцию в допустимую нагрузку на один анкер, а затем выбор диаметра и основания, допустимое значение которого значительно превышает эту нагрузку. Второй шаг — привести продукт в соответствие с окружающей средой. Для применения в сухих помещениях обычно требуются анкеры из оцинкованной углеродистой стали. Для наружных, влажных или морских сред необходимы анкеры из горячеоцинкованной или нержавеющей стали. Ассортимент клиновых анкеров охватывает проекты как в дюймовой, так и в метрической системе.

Для стандартных строительных работ в дюймовой системе серия Ultra Wedge Anchor является универсальным выбором для стального каркаса, опорных плит колонн и монтажа оборудования. Его расширительный зажим быстро устанавливается при затягивании гайки, что упрощает установку в производственных условиях.

Метрические проекты, включая оборудование, импортируемое с рынков метрических стандартов, лучше обслуживаются привязкой к метрическим спецификациям. Серия метрических клиновых анкеров производится с метрическими размерами резьбы и соответствующими метрическими характеристиками отверстий.

Метрический клиновой анкер для высокопрочного крепления В этом анкере метрической спецификации используется резьба ISO 68-1 и высокопрочная легированная сталь, что делает его подходящим для проектов, требующих точной совместимости метрических отверстий и резьбы. Посмотреть продукт →

Там, где тяжелые статические нагрузки должны быть распределены по большей опорной поверхности, анкер Bolt Heavy Duty Shield обеспечивает другой механизм расширения с экранированной конструкцией, которая распределяет контакт по более длинному сегменту отверстия. Он может поддерживать соединения, которые испытывают постоянную нагрузку, а не кратковременное напряжение.

Болт Прочный анкерный щиток для сквозной установки Этот анкерный щит позволяет осуществлять установку через уже существующие отверстия без перестановки тяжелых креплений, экономя время и уменьшая ошибки позиционирования при монтаже конструкций и оборудования. Посмотреть продукт →

Прежде чем приступить к окончательной доработке любого продукта, проверьте рекомендуемый размер анкера на соответствие толщине опорной пластины, диаметру зазорного отверстия и требуемому креплению. Для более широкого представления о том, где используются клиновые анкеры и соответствующие крепежные детали, см. сценарии применения якоря охватывают общие детали стальных конструкций, инфраструктуры и промышленных объектов.

Часто задаваемые вопросы

Какой вес может выдержать анкер с клином диаметром 3/8 дюйма?

Клиновой анкер диаметром 3/8 дюйма, заделанный на глубину не менее 1-5/8 дюйма в бетон с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм, обычно выдерживает около 1260 фунтов допустимого напряжения и 1175 фунтов допустимого сдвига. Фактическое значение меняется в зависимости от прочности бетона, краевых условий и качества монтажа.

Что означает коэффициент запаса прочности 4:1 в таблицах нагрузок на клиновые анкеры?

Это означает, что опубликованная допустимая нагрузка составляет четверть испытанной предельной нагрузки. Таким образом, якорь с предельным усилием натяжения 8440 фунтов указан с допустимым усилием натяжения около 2110 фунтов. Коэффициент безопасности предназначен для компенсации различий в установке и различий в материалах.

Можно ли использовать клиновые анкеры в кирпиче, блоках или пустотелом бетоне?

Клиновые анкеры предназначены только для твердого бетона. Механизм расширения создает радиальное давление; в кирпиче, каменной кладке или пустотелом блоке такое давление может привести к растрескиванию основного материала, и анкер не выдержит номинальную нагрузку. Для таких оснований используйте крепеж, специально предназначенный для каменной кладки.

Действительно ли буровая пыль влияет на то, какой вес может выдержать клиновой анкер?

Да. Пыль, оставшаяся в отверстии, уменьшает трение между распорным зажимом и бетонной стеной. Испытания показали потерю мощности более чем на 20 процентов в грязных отверстиях по сравнению с правильно очищенными отверстиями. Прежде чем вставлять анкер, используйте щетку и сжатый воздух или пылесос.

Как увеличить несущую способность клинового анкерного соединения?

Увеличьте диаметр анкера или глубину установки, используйте более прочный бетон, соблюдайте, по крайней мере, рекомендуемое расстояние и краевое расстояние и установите анкеры в чистое, правильно просверленное отверстие. Увеличение количества анкеров является наиболее прямым методом, но только при условии соблюдения ограничений по расстоянию.