Вопросы расчёта и проектирования: как анкеры выходят из строя и как этого избежать

Скорее всего, вы уже прочитали статью о возможных механизмах разрушения анкера под действием растягивающих усилий и теперь хотите узнать больше о том, что происходит с точкой крепления в случаях, когда сила направлена перпендикулярно оси анкера. Эта статья поможет вам лучше понять действие сдвигающих усилий и уяснить некоторые тонкости, которые могут оказаться полезными при расчёте и проектировании узлов анкерного крепления.

1. Разрушение по стали анкера без плеча силы

Данный механизм разрушения может наблюдаться в случае если анкер имеет недостаточный диаметр или низкий класс прочности стали либо же в проекте заложено недостаточное количество точек крепления. Для повышения сопротивления крепления выберите более прочную сталь, увеличьте диаметр анкера или количество анкеров в группе. Помните, что некоторые стандарты проектирования анкеров (например, СТО 36554501-048-2016* “Анкерные крепления к бетону. Правила проектирования”, регламентирующий расчет на территории РФ) имеют ограничения по области применения, которые связаны с количеством анкеров и их взаимному расположению. В большинстве случаев для тех конфигураций, которые не регламентируются установленными стандартами вы можете воспользоваться методами проектирования, основанными на исследованиях Hilti, и произвести расчет в PROFIS Engineering.

2. Разрушение по стали с плечом силы

В случаях, когда между опорной плитой и бетонным основанием имеется зазор (в том числе, если пространство между пластиной и основанием заполнено выравнивающим слоем раствора), расстояние между поверхностью бетона и точкой приложения нагрузки является плечом силы, а анкер подвергается воздействию изгибающего момента. Такой тип монтажа принято называть “консольный монтаж”.  

При этом расчет данного механизма разрушения зависит от ряда факторов (к примеру, от степени защемления анкера и от варианта установки опорной пластины), которые описываются в стандартах на расчёт и проектирование анкерных креплений. Если ваша текущая задача подходит под это описание, мы настоятельно рекомендуем обратиться к нашим экспертам для корректного расчета - вы можете просто оставить комментарий или разместить вопрос на нашем форуме.

В проектах с консольным монтажом плиты следует учитывать разрушение по стали

с плечом силы

3. Разрушение при откалывании края основания

При действии сдвигающих усилий, в случае, если анкеры находятся близко к краю основания, может произойти откалывание края. Сопротивление в данном механизме разрушения зависит, по существу, от класса бетона, его состояния (с трещинами или без) и объема бетонной призмы задействованной анкером.
Помните, что основные стандарты проектирования рекомендуют для случая разрушения от откалывания края основания распределять основное усилие, действующее на анкерную группу или его компоненты наиболее невыгодным образом, только на ближайший к краю ряд анкеров. 
Один совет: если такой механизм разрушения в вашей задаче является определяющим, расположите первый ряд анкеров дальше от края (или предусмотрите отверстия овальной формы в опорной плите для исключения передачи усилий сдвига на крайний ряд анкеров), увеличьте глубину установки и межосевое расстояние между анкерами, если размеры конструкции позволяют это сделать.

4. Выкалывание бетона основания за анкером

Выкалывание бетона основания за анкером может произойти и при установке анкеров далеко от края, особенно при малой глубине установки. Такое разрушение можно предотвратить за счет увеличения глубины установки или объема задействованного бетона (то есть за счет увеличения межосевого расстояния между анкерами).

Прочитав эту статью и статью о механизмах разрушения при действии растягивающих усилий, вы сможете лучше понять возможные варианты выхода анкеров из строя. Приведённые механизмы разрушения рассматриваются большинством международных стандартов для расчёта и проектирования анкеров в различных условиях (например, при действии статических, сейсмических и усталостных нагрузок, а также при наличии нормированных требований по огнестойкости к креплению), которые требуют проверки как условий нагружения, так и их сочетаний.

Вы можете узнать больше на наших вебинарах и приступить к проектированию с большей уверенностью, используя наше программное обеспечение PROFIS Engineering, в котором учет всех описанных выше условий производится буквально в несколько кликов.

Если у вас остались вопросы, просто оставьте комментарий здесь или в нашем сообществе.