Обработка результатов испытаний

Лабораторная работа №4

ИСПЫТАНИЕ АНКЕРНЫХ КРЕПЛЕНИЙ

Выполнил: Студент группы 2-СУЗС-5

Румянцева П.С.

Цель лабораторной работы: экспериментальное определение допускаемой выдергивающей осевой нагрузки для различных типов анкеров и сравнение ее с рекомендуемыми данными изготовителя.

Описание: В работе рассмотрено четыре основных вида анкеров на различных типах основания: клиновой анкер (S-KA 10/10-92), анкерный шуруп (MMS-plusSS 10x80) и фасадный анкер (S-UF 10х100) в бетоне, химический анкер (ITH 300 Wi, шпилька KEVA 8x110) в газобетоне. Анкеры испытываются на осевую выдергивающую нагрузку с доведением до разрушения. Результаты ряда испытаний подвергаются статистической обработке с целью определения расчетной величины несущей способности каждого из анкеров.

Приборы для испытания: разрывная машина ПОС 50МГ4АД.

Введение

К наиболее часто используемым типам анкерных креплений относят: распорные анкеры, анкерные шурупы, фасадные и химические анкеры (см. рис. 1). Все типы анкеров в той или иной степени используются в практике строительства в зависимости от основания для крепления, величины и характера воспринимаемой нагрузки.

Рис. 1. Виды анкерных крепежей. Слева направо: клиновой анкер, анкерный шуруп, фасадный анкер, химический анкер

Для значительных по величине нагрузок при креплении к бетонной и железобетонной основе чаще всего используются клиновые анкеры. Принцип их работы заключается в создание распора основания, препятствующего выдергиванию.

Анкерные шурупы работают за счет среза основания по резьбе шурупа. Они воспринимают большие нагрузки, чем клиновые анкеры, и вместе с тем являются более технологичными при монтаже и могут при необходимости быть вывинчены при демонтаже элемента.

Фасадные анкеры являются наиболее универсальным креплением, применяемым при монтаже вентилируемых фасадных систем. По принципу действия они схожи с клиновыми анкерами, но в качестве распорного материала (дюбеля) используется пластик.

Для крепления наиболее ответственных элементов, подверженных большим статическим и динамическим нагрузкам, а также для крепления в поризованные материалы (пустотелый кирпич, газобетон) рекомендуется использовать химические анкеры. Для их устройства пробуренное заранее отверстие заполняют химически-активным клеевым составом – инжекционной массой, в которую погружают анкерную шпильку. Таким образом, анкер работает на выдергивание за счет сил адгезии между основанием и инжекционной массой.

Порядок выполнения лабораторной работы

Монтаж анкерных креплений

Для обеспечения качественного крепления монтаж анкеров должен выполняться в строгом соответствии с инструкциями изготовителя. В целом порядок операций при установке различных типов анкеров схожий и состоит из следующих процедур: разметка отверстий, бурение, прочистка отверстий, установка анкерных креплений. При этом есть несколько моментов, на которые следует обращать особое внимание для обеспечения необходимого качества:

· разметку расположения отверстий следует выполнять на основе рекомендуемых производителем краевых и межанкерных расстояний для соответствующих типов анкеров и вида основания;

· бурение отверстий осуществляется заранее определенным диаметром на заранее определенную глубину в соответствии с рекомендациями производителя в зависимости от толщины и типа выбранного основания;

· пробуренные отверстия в обязательном порядке должны быть очищены от пыли с помощью металлических щеток и/или воздушного насоса.

Дальнейшая установка зависит от типа анкера:

· клиновой анкер с установленной на него шайбой и гайкой забивается в отверстие, после чего гайка затягивается на необходимый для фиксации элемента момент затяжки;

· анкерный шуруп просто ввинчивается в отверстие до упора;

· под фасадный анкер сначала забивается пластиковая гильза-дюбель, в которую затем ввинчивается сам анкер;

· для установки химического анкера необходимо предварительно заполнить отверстие на 2/3 инжекционным составом через специальную насадку-смеситель, а затем вращающим движением погрузить анкерную шпильку в него. Анкер может быть включен в работу после выдерживания необходимого времени схватывания.

Испытание анкеров

Испытание установленных анкерных креплений осуществляется на выдергивающую осевую нагрузку с использованием разрывной машины ПОС 50МГ4АД. Общая схема Испытательной установки представлена на рис. 2. Нагружение образцов в ходе испытания производится равномерно, с постоянной скоростью, вплоть до разрушения. Прибор автоматически снимает показания и строит зависимость деформаций анкерного крепления от величины прилагаемой нагрузки.

Рис. 2. Конструкция измерителя адгезии ПСО 50МГ4АД

За частное значение осевого усилия разрушения конкретного образца в зависимости от вида получившейся зависимости принимают либо максимальное выдергивающее усилие (по графику типа 1), либо усилие, соответствующее проскальзыванию анкера в основание, определяемое по перелому линии получившегося графика (тип 2 и 3).

Рис. 3. Характерные графики зависимости деформаций анкерных креплений от величины выдергивающего осевого усилия

Результаты испытаний в виде частных значений осевого усилия разрушения представлены в табл. 1.

Рис. 4. Разрушение бетона при испытании анкерного шурупа

Рис. 5. Разрушение газобетона при испытании химического анкера

Обработка результатов испытаний

Для обеспечения надежности анкерного крепления на восприятие проектной нагрузки по данным о частных значениях осевых усилий разрушения проводят статистическую обработку результатов с целью определения расчетного его сопротивления.

На первом этапе обработки, при необходимости, требуется предварительно отбросить выбивающиеся из общего ряда частные значения, а по оставшимся значениям определить среднее, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации:

где – число результатов в серии испытаний.

На втором этапе определяется доверительный интервал выборки . Если предварительно отбракованные результаты выходят за границы доверительного интервала, то их отбрасывают окончательно. В противном случае, необходимо пересчитать значения с их учетом.

На третьем этапе определяется значение нормативного сопротивления анкерного крепления с обеспеченностью 0,95:

где – коэффициент Стьюдента.

Расчетное значение сопротивления анкера определяется по формуле:

где – коэффициент надежности по материалу.

Данные обработки результатов испытаний представлены в табл. 2.

В качестве значения допускаемой выдергивающей осевой нагрузки на анкер принимают значение расчетного сопротивления, деленное на коэффициент надежности по условию работы, равный: 1,0 – если монтаж анкеров осуществлялся испытательной лабораторией; 1,1 – если монтаж осуществлялся монтажной организацией, но не более рекомендуемого изготовителем значения допускаемой нагрузки для данного типа анкеров и основания.

Сравнение полученных результатов с данными производителя о допускаемой нагрузке представлено в табл. 3. Значения допускаемых нагрузок от производителя приведено для сжатой зоны бетона класса В25.

Таблица 1 – Результаты испытаний

Макс. нагрузка по образцам N_i, кН	Тип анкерного крепления
Макс. нагрузка по образцам N_i, кН	Клиновой анкер	Анкерный шуруп	Фасадный анкер	Химический анкер
1	3,19	30,22	22,02	3,57
2	15,57	32,08	17,95	3,66
3	17,70	30,35	25,87	2,64
4	25,23	43,39	19,08	2,70
5	26,46	45,81	13,18	2,90
6	23,34	44,71	24,58	3,69
7	23,66	39,08	21,26	3,05
8	12,06	23,64	19,50	5,08
9	17,03	26,06	18,82	3,13
10	13,41	25,02	17,99	0,12

Таблица 2 – Обработка результатов испытаний

	Тип анкерного крепления
	Клиновой анкер	Анкерный шуруп	Фасадный анкер	Химический анкер
Среднее значение нагрузки , кН	24,67	43,24	20,02	3,16
Среднеквадратическое отклонение S	1,44	2,94	3,62	0,42
Коэффициент вариации	0,058	0,068	0,181	0,134
Доверительный интервал выборки, кН	20,32-29,02	34,39-52,09	9,14-30,90	1,89-4,44
Нормативное сопротивление , кН	20,03	33,81	11,68	2,14
Расчетное сопротивление R, кН	6,67	11,27	3,89	0,71

Таблица 3 – Сравнение с данными производителя

	Расчетное сопротивление R, кН	Значение нагрузки от производителя, кН
Клиновой анкер	6,67	6,3
Анкерный шуруп	11,27	8,8
Фасадный анкер	3,89	5
Химический анкер	0,71	8,6

Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!