Коротко
Близько розташовані опори можуть завищувати результати. Для випробувань до руйнування та попередніх випробувань тримайте adist не менше 3 × hef або застосовуйте αdist, доки adist перевищує 1.5 × hef. У бетоні попередні випробування вимагають L понад 1.0 × hef, випробування до руйнування з L менше 1.5 × hef фіксуються та повторюються, а контрольні випробування допускають L 0.5 × hef.
Цей посібник пояснює, як плануються та проводяться випробування на об'єкті згідно з BS 8539:2012+A1:2021. Він не замінює стандарт, дані виробника анкерів або вказівки проєктувальника чи інженера, відповідального за роботи, який визначає програму випробувань, навантаження та коефіцієнти. Випробування фіксує те, що відбулося в день його проведення; воно не є допуском кріплення до експлуатації.
Ключові показники
| Відстань, за якої зниження не потрібне | a_dist 3 × h_ef або більше (L 1.5 × h_ef або більше) |
|---|---|
| Коефіцієнт зниження α_dist | 0.4 + a_dist ÷ (5 × h_ef) |
| Коли можна застосовувати α_dist | a_dist понад 1.5 × h_ef і h_ef до 150 mm |
| Попередні випробування в бетоні, навантаження до випробувального | L понад 1.0 × h_ef |
| Контрольні випробування в бетоні | L щонайменше 0.5 × h_ef, що підходить для більшості контрольних випробувань |
| Стандартні мости Staht t25 і t60 | α_dist = 1.0 до h_ef = 42 mm. З α_dist: до 84 mm у кладці та до 63 mm для попередніх випробувань у бетоні (L понад 1.0 × h_ef) |
| Staht Bridge 375-25 і 375-60 | α_dist = 1.0 до h_ef = 125 mm |
| Staht Bridge 575-25 | α_dist = 1.0 для будь-якого h_ef до 150 mm; у бетоні L щонайменше 1.5 × h_ef до 191 mm |
Чому важлива відстань між опорами моста?
Відстань між опорами важлива, оскільки опори поблизу анкера можуть притискати основу, яка інакше відкололася б, і анкер здається міцнішим, ніж буде в експлуатації. У бетоні анкер, що руйнується з вириванням конуса бетону, отримує підтримку від будь-якої опори, що стоїть у межах цього конуса.
У бетоні цей ефект проявляється лише тоді, коли анкер навантажено близько до руйнівного навантаження і ймовірним є руйнування по конусу бетону, тому правила суворі для випробувань до руйнування та попередніх випробувань і м’якші для контрольних випробувань. У кладці правила щодо відстані застосовуються до всіх випробувань, крім контрольних.
Що означають L, a_dist та h_ef?
hef — ефективна глибина анкерування, L — відстань від анкера до найближчої опори, а adist — відстань між опорами.
- h_ef, ефективна глибина анкерування, — це глибина від поверхні до найнижчої точки, в якій анкер утримується в основі. Це не глибина отвору.
- L, відстань до опори, — це відстань від осі анкера до найближчої опори моста.
- a_dist, відстань між опорами, вимірюється до осей точкових опор або як світла відстань між суцільними опорами. Для моста, встановленого симетрично над анкером, a_dist = 2 × L. Значення Staht — 127 мм для стандартних мостів t25 і t60 та 375 мм і 575 мм для ширших мостів — це світла відстань між опорами вздовж моста (технічні описи Staht); саме на цій основі побудована опублікована галузева таблиця мостів. Це забезпечує запас надійності: опори чотириопорного моста фактично розташовані далі від анкера, тож світла відстань дає дещо вищe випробувальне навантаження, але ніколи не нижче.
Наскільки близько можуть бути опори?
| Випробування | Матеріал основи | Найближча опора, L | Якщо опори розташовані ближче |
|---|---|---|---|
| Випробування до руйнування | Бетон | Бажано 1,5 × h_ef або більше | Застосуйте α_dist, якщо a_dist перевищує 1,5 × h_ef, зазначте відстань у звіті та повторіть випробування з більшою відстанню, якщо опір руйнуванню за конусом не перевірено іншим способом |
| Попереднє випробування до випробувального навантаження | Бетон | Більше 1,0 × h_ef, бажано 1,5 × h_ef | Застосуйте α_dist; відстань може знадобитися збільшити, якщо анкери згодом випробовуватимуть до руйнування |
| Контрольне випробування, до 1,5 × N_rec | Бетон | Щонайменше 0,5 × h_ef, що підходить для більшості контрольних випробувань | α_dist не застосовується в контрольних випробуваннях |
| Будь-яке випробування, крім контрольних | Цегла | Опори на сусідніх цеглинах, а не на цеглині з анкером | Застосуйте α_dist, якщо a_dist менше 3 × h_ef (і більше 1,5 × h_ef) |
| Будь-яке випробування, крім контрольних | Блок | 1,5 × h_ef або більше | Застосовуйте α_dist, якщо a_dist більше 1,5 × h_ef; в іншому разі використовуйте ширший міст |
| Контрольне випробування | Кладка | Опори на сусідніх елементах кладки, якщо можливо; для великих елементів — 0,5 × h_ef | α_dist не застосовується в контрольних випробуваннях |
Як визначається понижувальний коефіцієнт α_dist?
До h_ef = 150 мм. Якщо adist не менше 3 × hef, αdist = 1,0. Якщо adist менше 3 × hef, але більше 1,5 × hef, αdist = 0,4 + adist ÷ (5 × hef) (формула B.12 стандарту BS 8539). BS 8539 також обмежує необхідну відстань значенням 450 мм, але до hef = 150 мм величина 3 × hef ніколи не перевищує 450 мм, тож це обмеження не впливає на результат. Якщо adist дорівнює 1,5 × h_ef або менше, міст занадто вузький для цього методу: використовуйте ширший.
Глибше 150 мм. Формула B.12 не застосовується. У бетоні розташовуйте найближчу опору на відстані не менше 1,5 × hef від анкера, тобто adist має бути не менше 3 × hef. У кладці діють правила для цегли та блоків. EOTA TR 053 не вимагає зниження в багатошарових стінах із дрібної повнотілої цегли, наприклад повнотілої керамічної цегли, за умови що відстань між опорами перевищує 1,5 × hef і залишає простір для формування руйнування.
На αdist ділиться випробувальне навантаження, тому значення менше 1,0 його збільшує. У випробуваннях до руйнування на αdist множиться результат, тож він знижує допустимий опір. У будь-якому разі близько розташовані опори не можуть зробити анкер міцнішим, ніж він є насправді. Див. попередні випробування.
EOTA TR 053, розділ 3.2.1, скасовує зниження там, де руйнування залишається локальним: для анкерів глибше 150 мм у багатошарових стінах із дрібної повнотілої цегли, наприклад повнотілої керамічної цегли, анкерів у розчинних швах та анкерів у пустотілій або перфорованій цеглі. Відстань між опорами все одно має перевищувати 1,5 × h_ef і залишати простір для формування руйнування.
Мости Staht: відстань між опорами та глибина
| Міст | Відстань між опорами a_dist (у світлі, між опорами вздовж моста) | L | Глибина при α_dist = 1,0 | Максимальне навантаження | Висота до нижньої поверхні моста |
|---|---|---|---|---|---|
| Стандартний міст t25 | 127 мм | 63,5 мм | До 42 мм; з α_dist — до 84 мм у кладці або 63 мм для попередніх випробувань у бетоні | 25 кН | 146 мм |
| Стандартний міст t60 | 127 мм | 63,5 мм | До 42 мм; з α_dist — до 84 мм у кладці або 63 мм для попередніх випробувань у бетоні | 60 кН | 146 мм |
| Bridge 375-25 | 375 мм | 187,5 мм | До 125 мм | 25 кН | 322 мм, плюс до 20 мм регулювання опор |
| Bridge 375-60 | 375 мм | 187,5 мм | До 125 мм | 60 кН | 318 мм, плюс до 20 мм регулювання опор |
| Bridge 575-25 | 575 мм | 287,5 мм | Будь-яка h_ef до 150 мм; у бетоні L щонайменше 1,5 × h_ef до 191 мм | 25 кН | 544 мм, плюс 20 мм регулювання опор |
Який міст Staht підходить для якого анкера?
Правильний міст Staht — найвужчий, у якого відстань між опорами сягає 3 × hef для випробування до руйнування або попереднього випробування. Вужчий міст можна використовувати з αdist, доки відстань між опорами перевищує 1,5 × hef, з двома додатковими умовами в бетоні: для попереднього випробування найближча опора також має бути на відстані понад 1,0 × hef від анкера, а випробування до руйнування з найближчою опорою ближче ніж 1,5 × hef слід зазначити у звіті та повторити з ширшим мостом, якщо опір конуса руйнування не перевірено іншим способом. Для контрольних випробувань міст можна використовувати з глибшими анкерами, ніж указано в таблиці. У кладці діють наведені вище правила для цегли та блоків; понижувальний коефіцієнт не застосовується лише у випадках EOTA TR 053, описаних у розділі про αdist.
Для моста 575 рівняння B.12 обмежене значенням hef = 150 мм. Для більшої глибини в бетоні тримайте L на рівні 1,5 × hef або більше: міст 575 забезпечує це до h_ef = 191 мм.
Приклад розрахунку: h_ef = 80 мм, попереднє випробування в кладці з бетонних блоків.
- Стандартний міст t60: 127 мм менше ніж 3 × 80 = 240 мм і більше ніж 1,5 × 80 = 120 мм, тому застосовується α_dist: 0,4 + 127 ÷ (5 × 80) = 0,4 + 0,318 = 0,718. Випробувальне навантаження збільшується в 1 ÷ 0,718 = 1,39 раза.
- Bridge 375-60: 375 мм більше ніж 240 мм, тому α_dist = 1,0 і випробувальне навантаження не збільшується.
У бетоні стандартний міст на такій глибині не підійде: під час випробування до випробувального навантаження L має перевищувати 1,0 × h_ef (80 мм), а L стандартного моста становить 63,5 мм.
Приклад розрахунку: h_ef = 150 мм. 3 × hef = 450 мм. Bridge 375-25 (375 мм, більше ніж 1,5 × 150 = 225 мм) дає αdist = 0,4 + 375 ÷ 750 = 0,900. Це підходить для кладки або для попереднього випробування в бетоні, де L = 187,5 мм більше ніж 150 мм. Для випробування до руйнування в бетоні L менше ніж 1,5 × 150 = 225 мм, тож використовуйте 575-25. Bridge 575-25 ширший за 450 мм, тому α_dist = 1,0.
Ніколи не навантажуйте міст понад його максимальне навантаження: 375-25 і 575-25 сумісні з датчиком сили t60, але обмежені 25 кН.
Як установлювати міст на кладці?
На кладці розміщуйте опори так, щоб випробування навантажувало не лише сам анкер, а й стіну навколо нього. Як саме — залежить від основи кріплення:
- Повнотіла цегла: ставте опори на цеглини навколо цеглини з анкером, ніколи не на неї. Тоді слабкий шов або цеглина, розхитана під час свердління отвору, проявляться в результаті. Зазвичай цього досягають, установивши міст вертикально (NASC TG4:25 §11.1).
- Блоки: тримайте найближчу опору на відстані щонайменше 1,5 × hef від анкера або застосовуйте αdist, як зазначено в таблиці вище.
- Пустотіла або дірчаста цегла: розверніть опори під кутом, щоб жодна не потрапляла вздовж ряду порожнин.
- Контрольні випробування: за можливості використовуйте сусідні елементи кладки; на великоформатних елементах найближча опора може бути на відстані до 0,5 × h_ef.
Див. випробування в кладці.
Що ще має забезпечувати випробувальний міст?
Перш ніж покладатися на опору (міст) для конкретного випробування, виконайте три перевірки:
- Надійність: на стіні чи стелі вона закріплена так, щоб нічого не впало, якщо анкер вирветься.
- Напрямок: її можна встановити так, щоб зусилля діяло перпендикулярно до поверхні або вздовж осі анкера, якщо його встановлено під кутом. Регульовані опори дозволяють це зробити на нерівній поверхні.
- Номінал: її максимальне навантаження перевищує випробувальне. Датчик навантаження t60 на опорі 25 кН однаково обмежений 25 кН. Для дуже високих навантажень жорстка балка з фіксованими опорами, що тягне через порожнистий циліндр, прогинається менше, ніж опора з регульованими ніжками.
Розподільчі пластини для опор Staht підходять до ніжок опор t25, t60, 375-25 і 575-25 і розподіляють навантаження на внутрішніх стінах і покрівлях. Триопорний адаптер перетворює опору t25 або t60 на триногу для тісних місць. Він замінює одну пару ніжок однією ніжкою Ø35 мм, розташованою по центру там, де стояла ця пара (технічний паспорт Staht, деталь 600-085), тож жодна ніжка не опиняється ближче до анкера, ніж на чотириопорному мосту: значення 127 мм залишається чинним.
Інші запитання
αdist — це понижувальний коефіцієнт у BS 8539, який усуває будь-яку перевагу від опор, розташованих ближче ніж 3 × hef одна від одної. Він дорівнює 0,4 + adist ÷ (5 × hef) і застосовується, коли відстань між опорами менша за 3 × hef, але більша за 1,5 × hef, при h_ef до 150 мм.
Ні. αdist не використовується в контрольних випробуваннях. У бетоні під час контрольного випробування найближча опора може бути на відстані всього 0,5 × hef від анкера, що підходить для більшості випадків.
Ефективна глибина анкерування, h_ef, — це глибина до найнижчої точки, в якій анкер утримується в основі. Вона може бути меншою за глибину отвору та за довжину анкера.
Для випробувань до руйнування або попередніх випробувань при hef = 105 мм αdist дорівнює 1,0 лише за відстані між опорами щонайменше 315 мм. Цій вимозі відповідає Bridge 375-25 або 375-60. Стандартні опори t25 і t60 (127 мм) замалі: рівняння B.12 вимагає a_dist понад 1,5 × 105 = 157,5 мм.
Використовуйте найширшу опору, яка поміщається. Якщо відстань між її опорами більша за 1,5 × hef, застосуйте αdist і зазначте відстань у звіті. У бетоні попереднє випробування також вимагає, щоб найближча опора була далі ніж 1,0 × h_ef від анкера. Інакше цей метод застосовувати не можна: зверніться до інженера. Для випробувань до руйнування в бетоні повторіть випробування з більшою відстанню, якщо опір конусному руйнуванню не перевірено іншим способом.
План випробувань, зокрема навантаження та коефіцієнти, як-от Ω, визначає проєктувальник або відповідальний інженер. Випробувач обирає опору, що відповідає плану, і фіксує фактичну відстань у звіті. Звіт фіксує факти; він не затверджує кріплення.
Джерела
- BS 8539:2012+A1:2021 Звід правил щодо вибору та встановлення анкерів, що встановлюються в бетон і кладку, Додаток B (рівняння B.12), BSI
- EOTA TR 053:2022-07 Рекомендації щодо випробувань металевих хімічних анкерів для кладки на будівельних об'єктах, розділ 3.2.1, EOTA
- Технічні дані Staht Bridge 375-25, Staht
- Технічні дані Staht Bridge 375-60, Staht
- Технічні дані Staht Bridge 575-25, Staht
Ширші опори для глибших анкерів
Опори Staht 375 мм і 575 мм сумісні з датчиками навантаження t25 і t60.
