Почему анкеры с одинарным расширением склонны к смещению при высокой сдвиговой нагрузке

В сфере строительного проектирования и монтажа оборудования Одиночный анкер расширения Широко используется благодаря своей простой конструкции и эффективности установки. Однако при воздействии высоких Сдвиговая нагрузка или боковые знакопеременные нагрузки, технический персонал часто наблюдает значительное смещение якоря или угловой наклон. Это явление смещения, если не принять меры, часто приводит к разрушению конструкции.

С точки зрения механической структуры и взаимодействия поверхностей, тенденция одиночных анкеров-расширителей смещаться под действием поперечных сил обусловлена ​​четырьмя основными профессиональными техническими факторами.

Ограничения распределения силы расширения и эффект рычага

Операционное ядро Одиночный анкер расширения лежит в единственной зоне расширения у основания. Когда анкер затянут, остается только Расширительная гайка внизу заставляет рукав открываться, создавая локализованное давление трения.

Концентрация стресса: Точки плотного контакта между анкером и бетонной стенкой отверстия в основном сосредоточены в самой глубокой части зоны крепления.

Эффект опоры: Когда Сдвиговая нагрузка прикладывается к головке анкера на поверхности подложки, анкер действует как рычаг с нижней зоной расширения в качестве «точки опоры». Поскольку часто бывает небольшое Кольцевой зазор Между верхней частью анкера и стенкой отверстия боковые силы заставляют анкер слегка наклоняться внутри отверстия, что приводит к смещению поверхностного крепления.

Начальное смещение, вызванное кольцевым зазором

В практическом строительстве, чтобы обеспечить успешную установку анкера, диаметр просверленного отверстия обычно немного больше внешнего диаметра анкера. Для Одиночный анкер расширения , этот разрыв является прямым виновником смещения.

Несоответствие отверстий: Если Сверло Износ приводит к неправильному диаметру отверстия, или, если выбранный диаметр слишком велик, верхняя часть анкера не имеет эффективной радиальной опоры, чтобы противостоять горизонтальному давлению.

Сдвиговое скольжение: При первоначальном приложении поперечной силы анкер должен сначала перекрыть этот зазор, прежде чем вступить в контакт со стенкой отверстия. Существование этого физического зазора гарантирует, что одиночный анкер подвергается необратимому начальному смещению даже до достижения своей расчетной нагрузки.

Локальное разрушение бетонного основания и релаксация напряжений

Под действием высоких поперечных сил анкер оказывает мощное боковое сжимающее давление на бетонную стенку отверстия.

Риск растрескивания поверхности: Потому что Одиночный анкер расширения в верхней части отсутствует опора на расширение, срезывающие усилия передаются непосредственно через болт на край бетонного отверстия. Если Расстояние до края недостаточно, бетон в устье скважины очень чувствителен к микроскопическому воздействию. Откол .

Релаксация стресса: Бетон – хрупкий материал. При устойчивом латеральном высоком давлении происходит локальная релаксация напряжений. Со временем удерживающая сила стенки отверстия на втулке уменьшается, в результате чего некогда затянутый анкер ослабляется внутри отверстия, что в конечном итоге проявляется в виде видимого смещения.

Отсутствие ограничений трения по всей длине

По сравнению с Якорь двойного расширения или Подрезанный анкер В одинарном анкере-расширителе отсутствует равномерное фрикционное ограничение по всей длине муфты.

Потеря жесткости крепления: Поскольку расширение происходит только внизу, средний и верхний сегменты якоря находятся в «плавающем» состоянии. При переменных нагрузках сдвига (таких как ветровые нагрузки или вибрация оборудования) эта конструкция не может противодействовать напряжению сдвига через всю контактную поверхность, как это делают распорные анкеры по всей длине.

Нарушение баланса силовой пары: Крутящий момент, создаваемый поперечной силой, должен быть уравновешен ограничением по всей длине анкера. Ограниченная зона распределения напряжений одиночного анкера ограничивает его способность противостоять парам сил, тем самым вызывая наклон.

[Изображение, сравнивающее распределение напряжений анкера с одинарным расширением и анкера с двойным расширением под боковой нагрузкой]

Технические рекомендации по инженерной документации

Чтобы снизить риск смещения в условиях сильного сдвига, рекомендуются следующие технические меры:

Выбор типа якоря: В сценариях, в которых преобладает поперечная сила, отдайте приоритет Якорь двойного расширения для получения поддержки по всей длине внутри отверстия.

Строгий контроль диаметра отверстия: Используйте сверла с твердосплавными напайками, соответствующие стандартам допусков, чтобы стенки отверстия были гладкими, а диаметр точным.

Увеличение предварительной нагрузки: Затяните анкер в соответствии со стандартным крутящим моментом, чтобы увеличить силу зажима головки анкера и обеспечить дополнительную фрикционную поддержку на уровне поверхности.

Понимание механических недостатков Одиночный анкер расширения позволяет эффективно снизить риски качества в проектах армирования, обеспечивая стабильность системы в Сверхмощный сценарии применения.