Domov / Správy / Novinky z odvetvia / Typy kotevných skrutiek do betónu: klinové, objímkové, lepiace a zalievané

Novinky z odvetvia
vytvárame hodnotu

Snažíte sa nájsť ten správny štandardný diel? Poďme to skonštruovať. Od automobilových skrutiek až po unikátne tvarované komponenty sa špecializujeme na zákazkové behy na základe vašich vzoriek alebo výkresov.

Typy kotevných skrutiek do betónu: klinové, objímkové, lepiace a zalievané


V piatok zavolá výrobca: 12-metrový oceľový stĺp pristane na základovej doske, ktorá je už vyvŕtaná pre 3/4 až 10 otvorov, základ je naliaty a vytvrdený počas troch týždňov a harmonogram kotvenia na výkrese stále uvádza „zaliaty na mieste“. Na skrutke sa nič nemení. Všetko o rodine kotvy musí.

To je normálny tvar problému. Väčšina porúch ukotvenia je skôr poruchami špecifikácie ako poruchami zaťaženia. 3/4-palcová klinová kotva zasadená do diery vyvŕtanej o jeden milimeter nadrozmeru odovzdá merateľnú časť svojej napínacej kapacity pred vybratím momentového kľúča a skrutka do betónu poháňaná opotrebovaným bitom SDS prereže závit, ktorý nikdy úplne nezapadne do podkladu. Výber medzi typmi kotevných skrutiek do betónu je skutočne výber tolerancií, ktoré musí vaša posádka dodržiavať, kontrolného režimu, podľa ktorého budete meraní, a nákladov na inštalovanú kotvu, a nie nákladov na kus.

Krátka odpoveď: zaliate kotviace skrutky – L-skrutky, J-skrutky a tyče s hlavou podľa ASTM F1554 – zostávajú najlacnejšou a najpevnejšou možnosťou, kým je betón stále otvorený. Po vytvrdnutí vyliatia vykonajú takmer všetku prácu štyri rodiny po inštalácii: klinové kotvy s riadeným krútiacim momentom, objímkové kotvy, skrutky do betónu a lepiace kotvy. Iba rozperné kotvy s riadeným krútiacim momentom a adhézne kotvy sú vo všeobecnosti kvalifikované pre kategórie trhlinového betónu a seizmické kategórie, takže na projekte riadenom ACI 318, kapitola 17, všetko ostatné nie je spustené, nech už sa na obale uvádza čokoľvek.

Ako v skutočnosti fungujú hlavné typy kotevných skrutiek do betónu

Rodiny sa líšia v jednej základnej otázke: ako kotva prenáša zaťaženie do betónu – ložiskom, trením, mechanickým kľúčom alebo chemickou väzbou? Z tejto odpovede vyplýva každá ďalšia vlastnosť, od tolerancie otvoru až po to, či je možné kotvu odstrániť a znova použiť.

Zaliate kotviace skrutky

Tuhnú pred alebo počas nalievania, takže samotný betón sa stáva dráhou zaťaženia. L-oblúky, J-oblúky a tyče s hlavou F1554 triedy 36, 55 alebo 105 pokrývajú väčšinu základov stĺpov; žiarové zinkovanie zvláda vonkajšie vystavenie. Nič po inštalácii sa nezhoduje s kapacitou za dolár, ale po stuhnutí betónu je nulová tolerancia chyby v rozložení.

Klinové kotvy (rozpínanie riadené krútiacim momentom)

Spona sa pri uťahovaní matice rozťahuje o stenu vyvŕtaného otvoru. Dvojdielny dizajn, montáž cez otvor, najširšia schvaľovacia základňa zo všetkých mechanických kotiev. Vyžaduje si to aj najužšiu toleranciu otvoru v rade – zhruba pol milimetra na nominálny priemer vrtáka – plus veľkorysú vzdialenosť od okraja na dosiahnutie plnej kapacity.

Kotvy na rukávy

Štrbinová objímka sa pri uťahovaní skrutky rozširuje, takže zaťaženie sa rozprestiera na väčšiu dĺžku otvoru. Viac odpúšťa príliš veľký otvor ako klin a skrutka sa dá odstrániť a znova nainštalovať. Kapacita rýchlo klesá pri plytkom zapustení, čo z neho robí výber pre stojany, zábradlia a podpery MEP pre ľahké až stredné zaťaženie.

Zápustné kotvy a kotvy s kladivovým pohonom

Vnútorný závit, zarovnaný pomocou nastavovacieho nástroja a potom zaťažený skrutkou alebo závitovou tyčou. Rýchle, lacné a najcitlivejšie zo všetkých typov na čistenie otvorov. Posuvné kotvy nie sú kvalifikované pre prasknutý betón, preto patria medzi statické, málo dôsledné upevňovacie prvky: závesy, značenie, káblový žľab.

Skrutky do betónu (samorezné kotvy)

Kotva si vyreže svoj vlastný závit do betónu. Inštalácia trvá niekoľko sekúnd, na blízku hranu netlačí žiadna expanzná sila a možno ju vysunúť pomocou zásuvky. Potrebuje otvor asi do pol milimetra od nominálnej hodnoty a úplný, čistý otvor; prach ponechaný v diere môže stáť viac ako polovicu testovanej kapacity.

Lepiace a chemické kotvy

Bond prenáša zaťaženie do podkladu a „kotvou“ je často len kus súvisle závitovej tyče alebo hmoždinka do výstuže v injektovanom otvore. Najvyššia kapacita na milimeter zapustenia, najnižšie namáhanie blízkych hrán a rodina, ktorá najspoľahlivejšie zvláda podmienky blízko okraja a praskliny. Kompromisy sú čas vytvrdzovania, teplotné limity substrátu a prísne čistenie otvorov.

Opracovanie na mieste sa zvyčajne týka ohnutej tyče a nie katalógového upevňovacieho prvku: 3/4-10 alebo M20, žiarovo pozinkované, objednané podľa ASTM F1554 Grade 36 pre všeobecné stĺpové základne a Grade 55, kde si dizajn vyžaduje viac. Na geometrii ohybu záleží rovnako ako na triede, pretože hák musí vyvinúť tyč bez toho, aby rozdrvil betón bezprostredne okolo nej.

ASTM F1554 Hot-Dip Galvanized Carbon Steel Anchor Bolt Kotviaca skrutka ASTM F1554 žiarovo pozinkovaná uhlíková oceľ Zaliaty základový spojovací prvok s odkrytým závitovým koncom, vhodný na konštrukčné ukotvenie a konštrukčné upevnenie, kde záleží na ukotvení ohnutých tyčí a pozinkovanej ochrane proti korózii. Zobraziť produkt →

Porovnanie medzi jednotlivými typmi: tolerancia otvoru, kapacita, odstránenie a náklady

Porovnanie nižšie uvádza šesť skupín premenných, ktoré v skutočnosti rozhodujú o rozhodnutí o mieste: čo musí vyvŕtaný otvor udržať, aké napätie vyvíja kotva, či môže znova vyjsť, či je legálna v prasknutom betóne a koľko stojí jej inštalácia.

Typ kotvy
Tolerancia otvoru
Index kapacity
Odnímateľné
Prasknutý betón
Inštalované náklady
Prút F1554 zaliaty na mieste
Predliať
130
Nie
Dizajnovo
1.0
Klin riadený krútiacim momentom
±0,5 mm
100
áno
Kvalifikované verzie
2.4
Rukávová kotva
±1,0 mm
78
áno
Nie
2.1
Drop-in / kladivový pohon
±0,5 mm
70
áno
Nie
1.5
Betónová skrutka
±0,5 mm
85
áno
Kvalifikované verzie
1.9
Lepidlo / chemické
±2,0 mm
110
áno
áno
3.6
Orientačné ukazovatele pre 12 mm kotvu pri 100 mm účinnom zapustení do 30 MPa betónu bez trhlín; použiť schválené skúšobné údaje pre skutočný dizajn.

Pozornosť si zaslúžia dva stĺpce. Prepracovanie pohonov s toleranciou otvoru: klinovú kotvu v nadmernej diere nie je možné zachrániť dodatočným krútiacim momentom a praktickou opravou na mieste je zväčšiť priemer alebo prejsť na chemickú kotvu. Kvalifikácia betónu s trhlinami je skôr binárnou bránou než preferenciou – ak inžinier označil základný materiál ako prasknutý, môžu sa použiť iba schválené dilatačné a lepiace kotvy.

Skryté metriky: Čo vám vloženie navyše skutočne kúpi

Hĺbka zapustenia je najsilnejšou pákou pri výbere kotvy a najčastejšie sa používa na základe hodnotového inžinierstva. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje indikatívny index únosnosti pre klinovú kotvu s riadeným krútiacim momentom 12 mm v 30 MPa nepopraskanom betóne so zvyšujúcim sa efektívnym zapustením.

38
55
72
88
100
40 mm
60 mm
80 mm
100 mm
125 mm

Vzťah nie je lineárny a o to ide. Posun zo 60 mm na 100 mm efektívneho zapustenia pridáva zhruba o 60 percent väčšiu kapacitu pre čas vŕtania, ktorý sa predĺži o niekoľko sekúnd. Orezanie zapustenia zo 100 mm späť na 60 mm, aby sa ušetril dlhší vrták, posúva režim poruchy z prasknutia tvárnej ocele k náhlemu vytiahnutiu betónového kužeľa, čo je rozdiel medzi poznámkou o inšpekcii a správou o nehode.

Skutočne skryté čísla sú vzdialenosť od okraja a rozstup. Kotva umiestnená 100 mm od voľného okraja môže dodať len polovicu kapacity katalógu a dve kotvy bližšie k sebe ako trojnásobok hĺbky kotvenia sa navzájom ovplyvňujú a každá môže stratiť 30 až 50 percent. Tieto dve čísla sa zriedka vyskytujú v pláne kotiev a vysvetľujú, prečo skúšobný test občas zlyhá na kotve, ktorá bola nainštalovaná presne podľa údajového listu.

Kde každý typ končí: Aplikácia rozdelená podľa sektorov

Spotreba kotiev do betónu nie je rovnomerne rozložená. Nižšie uvedené rozdelenie odráža, kde sa nachádza objem a čo je užitočnejšie, ktoré sektory tolerujú ktoré spôsoby inštalácie.

  • Mosty, tunely a železnice – 26 %. Dominujú liate tyče, pretože tolerančný a kontrolný režim vyhovuje prácam pred nalievaním.
  • Priemyselné zariadenia a stroje – 22 %. Zmes zaliatych tyčí, lepiacich kotiev a vyrovnávacích zariadení, zvyčajne s vysokými vibráciami.
  • Oceľové konštrukcie a komerčné budovy — 20 %. Základové dosky a vystuženie, stále častejšie inštalované tam, kde program skĺzol.
  • Skladové regály a podpora MEP — 14 %. Betónová skrutkas and sleeve anchors, installed in volume by semi-skilled crews.
  • Sila a energia — 10 %. Portály rozvodní a veterné základy, kde trieda korózie riadi výber materiálu.
  • Podpora ťažby a razenia tunelov — 8 %. Lepiace a rozperné kotvy v tesných cykloch s vysokou intenzitou kontroly.

Na rekonštrukcii a prácach s regálmi zarábajú rodiny po inštalácii svoj podiel, pretože betón už existuje a nikto sa ho nechystá rozbiť, aby zapustil tyč. Infraštruktúra zostáva odliata na mieste v hornej časti, pretože 2 mm chyba umiestnenia v mostíku nie je niečo, čo by lepiaca kazeta mohla opraviť.

Od vŕtačky po momentový kľúč: postupnosť, ktorá rozhoduje o výsledku

Na sekvencii záleží viac ako na značke. Tá istá kotva inštalovaná s nesprávnym hrotom alebo do otvoru, ktorý nebol nikdy vyčistený, sa správa ako iný a slabší produkt. Poradie operácií nižšie je to, čo inšpektor zrekonštruuje, ak niečo zlyhá.

  1. Potvrďte základný materiál, jeho prasklinový stav a pevnosť v tlaku z výkresov, nie pomocou kohútika.
  2. Vyberte rodinu kotiev podľa platného schválenia a prípadu zaťaženia, potom upevnite priemer otvoru, minimálnu vzdialenosť od okraja a rozstup.
  3. Naskenujte výstuž a potom vŕtajte na špecifikovaný priemer špecifikovaným typom vrtáku, pričom použite režim príklepu len pre vrtáky s príklepom.
  4. Vyčistite dieru: mechanické kotvy vykefujte a vyfúkajte a pri lepiacich kotvách dvakrát vyfúknite, pričom otvor zostane suchý.
  5. Inštalujte podľa typu — zatlačte klin, aby ste ho upevnili a potom utiahnite; utiahnite rukáv; pomocou nastavovacieho nástroja nastavte splachovanie; zaskrutkujte betónovú skrutku na stanovený krútiaci moment; vstreknite lepidlo zo spodnej časti otvoru a pomalým otáčaním vložte tyč.
  6. Použite špecifikovaný krútiaci moment pomocou kalibrovaného kľúča a zaznamenajte si hodnotu, umiestnenie kotvy a inštalatéra.
  7. Pred vložením debnenia alebo služieb skontrolujte, pretože dodatočne nainštalované kotvy sa v tomto bode oveľa ľahšie vymieňajú ako po uvedení do prevádzky.

Kroky tri a štyri zodpovedajú za väčšinu zlyhaní lokality. Otvor vyvŕtaný opotrebovaným vrtákom je kužeľovitý, takže rozpínacia spona sa dotýka iba hornej časti otvoru; diera vyfúknutá špinavým kompresorom tlačí olejovú hmlu do rovnakého vývrtu, na ktorý sa má lepiť lepidlo. Obidve chyby sú po inštalácii neviditeľné a obe sa prejavia v skúšobnom zaťažení.

Jeden detail, ktorý sa pri odlievaní na mieste prehliada, je, že prút je len polovicou zostavy. Ťažké šesťhranné matice prispôsobené kvalite tyče sú to, čo v skutočnosti vytvára predpätie, a matica s nesprávnym zaťažením premení správne špecifikovanú tyč F1554 na nehodnotený kĺb.

ASTM A194 B7 Black Heavy Hex Nuts ASTM A194 B7 Čierne ťažké šesťhranné matice Vysokopevnostné ťažké šesťhranné matice prispôsobené skrutkám A193 B7 pre vysokoteplotné prírubové spoje, ktoré pomáhajú udržiavať predpätie v tlakovom potrubí a petrochemickom servise. Zobraziť produkt →

NI: Cena za nainštalovanú kotvu, nie cena za kus

Jednotková cena a náklady na inštaláciu sú rôzne čísla a iba jedna z nich patrí do rozpočtu. Práca, čas vŕtania, kontrola a pravdepodobnosť prepracovania, to všetko posúva rebríčku.

Najlacnejšie za kus

Ohnutý prút F1554 vyhráva priamo na materiálových nákladoch, ale iba ak plán umožňuje jeho umiestnenie pred nalievaním. Pri neskorej objednávke sa stáva najdrahšou možnosťou na zozname.

Najlacnejšie na inštalovanú kotvu po naliatí

Betónová skrutkas for light duty, wedge anchors where an approval is mandatory. Both install in under a minute, which is where the real saving sits.

Najlacnejšie za kilonewton

Lepiace kotvy napriek najvyššej jednotkovej cene dosahujú najvyššiu kapacitu na milimeter osadenia a najtesnejšie vzdialenosti od okrajov.

Priepasť medzi rodinami je väčšinou práca a riziko. Oprava odmietnutej kotvy stojí mnohonásobok jej jednotkovej ceny, pretože oprava zvyčajne znamená vyvŕtanie väčšieho otvoru, rezanie a opätovné zváranie základnej dosky alebo premiestnenie konzoly. Na zariadeniach s vysokými vibráciami lacnejšia rozpínacia kotva, ktorá potrebuje opätovnú kontrolu krútiaceho momentu každých šesť mesiacov, len zriedka zostáva lacnejšia na dlhú dobu.

Renovačné práce tiež vťahujú neštandardné diely – dlhšie tyče, špeciálnu geometriu hlavy, jednorazové nátery – čo sa bežne rieši cez OEM/ODM program skôr ako katalógová objednávka, a tento rozhovor stojí za to začať skôr, než sa vyvŕta prvá kotva, nie až potom.

Ak sa v konštrukcii používa tyč s nepretržitým závitom ako lepiaca kotviaca tyč, ktorá je bežná pre retrofitové hmoždinky a kotvenie strojov, tyč sa zvyčajne objednáva podľa ASTM A193 B7 alebo A320 L7, a nie ako obyčajná komerčná skrutka, takže trieda ocele zodpovedá zvyšku zostavy.

3/4 x 10 Inch ASTM A193 B7 Threaded Rod Závitová tyč 3/4 x 10 palcov ASTM A193 B7 Závitová tyč z vysokopevnostnej zliatiny na príruby, kotvenie z konštrukčnej ocele a ťažké stroje; ponúkané v povrchovej úprave zinok, čierny oxid alebo žiarovo pozinkované. Zobraziť produkt →

Údržba, kontrola a súlad

Čo kódy skutočne vyžadujú

V Severnej Amerike, dodatočne inštalované kotvy do betónu spadajú pod ACI 318 kapitola 17. Kapitolu nezaujíma, čo hovorí obal; poukazuje na schvaľovacie dokumenty.

  • Hodnotiaca správa ICC-ES alebo Európske technické posúdenie, ktoré uvádza presný priemer, rozsah uloženia a použitú pevnosť betónu.
  • Seizmická kvalifikácia testovaná podľa ACI 355.2 pre mechanické kotvy a AC308 pre lepiace kotvy, ak projekt patrí do kategórie seizmického návrhu.
  • Špeciálna kontrola počas inštalácie všade tam, kde to vyžaduje kapitola alebo miestny úrad, pričom hodnoty krútiaceho momentu sa zaznamenajú, nie predpokladané.

Korózia a párovanie materiálov

Vonkajšie prostredie a prostredie s umývadlom rozhodujú o finálnej úprave dlho predtým, ako rozhodnú o type kotvy. Žiarové zinkovanie a povlaky zinkových vločiek sa počas dvadsaťročnej konštrukčnej životnosti správajú veľmi odlišne a párovanie matíc z nehrdzavejúcej ocele s pozinkovanými tyčami vo vlhkom prostredí vyvoláva galvanický útok presne v mieste, kde sa prenáša zaťaženie. Praktický prehľad správania povlakov je zhromaždený v tejto príručke výber povrchovej úpravy skrutky .

Krútiaci moment, čas vytvrdzovania a opätovná kontrola

  • Lepiace kotvy musia úplne vytvrdnúť pri teplote podkladu pred aplikáciou akéhokoľvek zaťaženia; chladné počasie značne predlžuje toto okno.
  • Rozpínacie kotvy nie sú po odstránení opätovne použiteľné – otvor aj príchytka sú narušené.
  • Na vibračných strojoch naplánujte kontrolu krútiaceho momentu na šesť mesiacov a znova na dvanásť, potom nastavte trvalý interval.
  • Skontrolujte obnažené hlavy, matice a základné dosky, či sa na nich nenarušila povrchová vrstva a či nie sú zafarbené hrdzou, čo je prvý viditeľný znak toho, že voda sa dostáva k základni.

Vyberte rodinu pred číslom dielu. Ak je betón stále otvorený, ohnutá tyč F1554 je najlacnejšia kapacita, ktorú si môžete kúpiť, a jedinou vyžadovanou disciplínou je presnosť rozloženia. Ak sa liatie vytvrdilo, rozhodnite sa medzi dilatačnými, skrutkovými a lepiacimi kotvami v stave prasknutého betónu, toleranciou dier, ktorú môže vaša posádka skutočne držať, a nákladmi na chybnú jednu kotvu – potom kúpte tyč a zodpovedajúcu maticu ako jednu zostavu, nie ako dve samostatné položky.