Объяснение подъемных проушин для бетона: типы, номинальная нагрузка и руководство по выбору

Бетонные подъемные проушины, также называемые подъемными анкерами или монтажными анкерами, представляют собой встроенные стальные точки соединения, которые передают вес сборного железобетонного элемента с крюка крана на сам бетон. Прежде чем стеновую панель, балку, колонну или лестницу можно будет демонтировать, штабелировать, транспортировать или возводить, в элемент уже должна быть отлита хотя бы одна проушина правильного размера. Наиболее важные решения по подъему — тип анкера, предельная рабочая нагрузка, прочность бетона при первом подъеме, краевое расстояние и угол стропа — должны приниматься на этапе проектирования и опалубки, а не на строительной площадке.

В этом руководстве объясняется, что такое бетонные подъемные проушины, как они работают с подъемными муфтами, как на практике действуют номинальная нагрузка и коэффициенты безопасности, а также как выбрать и установить правильный анкер, чтобы каждый подъем был предсказуемым, повторяемым и безопасным.

Что на самом деле делает подъемная проушина для бетона

Когда сборный железобетонный элемент покидает форму, подъемная проушина является единственным несущим соединением между краном и несколькими тоннами бетона. Ушко имеет две зоны. Закладная зона имеет форму ребер, изогнутой пластины или шпильки с головкой, что обеспечивает прочную механическую связь с окружающим бетоном. Открытая зона, обычно петля, проушина или плоское гнездо, находится на поверхности опалубки и является той частью, которую захватывает подъемная муфта во время подъема.

Как нагрузка перемещается по системе

Путь силы стандартного подъема: крюк крана, стропа или распорная балка, подъемная муфта, открытая головка анкера, встроенное тело анкера и, наконец, бетон и его армирование. Анкер — единственное звено в этой цепи, которое нельзя осмотреть изнутри после затвердевания бетона. Если проушина имеет недостаточный размер или установлена ​​под неправильным углом, проблема остается скрытой до тех пор, пока элемент не будет подвешен на кране. Это делает этапы выбора и установки более важными, чем любой другой компонент такелажа.

Распространенные форматы подъемных проушин

Заводы сборного железобетона работают с небольшим количеством форматов проушин, и каждый из них имеет явные преимущества в зависимости от геометрии элемента и метода подъема.

Монтажные анкеры и анкеры с двумя отверстиями — это два формата, которые обычно поставляются для подъема бетонных конструкций; оба предназначены для использования с совместимым крепежом и ремнем.

Монтажный анкер для подъема структурного бетона Этот монтажный анкер предназначен для соединения с подъемной муфтой для крепления сборных железобетонных элементов и отличается высокой грузоподъемностью, прочной конструкцией и коррозионной стойкостью для работы в сложных условиях. Посмотреть продукт →

Как подъемная проушина соединяется с подъемной муфтой

Подъемная муфта — это соединительный компонент, который фиксируется на открытой головке проушины. Оператор оттягивает подпружиненный штифт, надвигает губку сцепления на головку анкера и отпускает штифт. Штифт защелкивается в фрезерованной фиксирующей канавке в головке анкера, создавая надежное механическое соединение, которое можно зафиксировать за считанные секунды, даже если элемент находится вне досягаемости. То же действие действует и в обратном порядке для отпускания сцепления после установки элемента.

Зачем использовать муфту вместо дужки и зацеплять ее за петлю? Муфтовое соединение происходит быстрее, плотнее и позволяет головке анкера располагаться почти заподлицо с бетонной поверхностью, что упрощает демонтаж, укладку и отделку. Промывочная головка также позволяет избежать выступающих петель, которые могут зацепиться за стропы или стать причиной травм, когда рабочие проходят между сложенными друг на друга панелями.

Подгонка сцепления к головке якоря

Совместимость сцепления и якоря — это вопрос геометрии, а не только марки. Губка сцепления должна соответствовать внешнему диаметру и профилю головки анкера, а стопорный штифт должен правильно сидеть в канавке. Муфта одной системы, используемая на анкерной головке другой, может выглядеть идеально подходящей, но опорная поверхность может быть слишком маленькой или смещенной, что приводит к деформации головки под нагрузкой. Всегда сверяйтесь с таблицей совместимости производителя или используйте полную систему крепления и сцепления.

Магнитная система Edge Touch для форм для сборных железобетонных изделий Эта магнитная система касания кромок сочетает в себе встроенные магниты и сварной корпус для фиксации сборной формы, сокращая количество ручных повторов и поддерживая автоматизированное производство благодаря конструкции отверстий для захвата руками робота. Посмотреть продукт →

Номинальные нагрузки, коэффициенты безопасности и роль прочности бетона

Безопасная рабочая нагрузка бетонной подъемной проушины – это не одна цифра, напечатанная на анкере. Она зависит от четырех переменных: предельной нагрузки на анкерную сталь, коэффициента запаса прочности, прочности бетона в момент подъема и направления приложенной силы.

Предельная нагрузка в сравнении с рабочей нагрузкой

Предельная нагрузка – это сила, при которой выступ или окружающий его бетон разрушается в ходе контролируемого испытания. Предел рабочей нагрузки (WLL) — это максимально допустимая нагрузка при эксплуатации, рассчитываемая путем деления предельной нагрузки на коэффициент запаса прочности. Для залитых подъемных анкеров, коэффициенты запаса от 2,5 до 4,0 типичны в практике сборного железобетона. Приложения, требующие подъема людей, такие как панели, поднимаемые над персоналом, обычно находятся в верхней части этого диапазона.

Почему прочность бетона является реальным пределом

На практике анкерная сталь редко выходит из строя первым компонентом. Вырывы и поломки кромок бетона происходят, когда бетон не имеет прочности, указанной в таблице нагрузок. Типичный завод сборных железобетонных изделий ждет, пока испытания куба или цилиндра не покажут минимальную прочность от 15 до 25 МПа перед извлечением из формы, и большинство таблиц анкерных нагрузок предполагают, по крайней мере, от 20 до 30 МПа на полную номинальную мощность. Подъем более слабого бетона снижает эффективный запас прочности, даже если анкер новый.

Эти коэффициенты нагрузки основаны на базовом тригонометрическом соотношении между углом стропы и усилием на опоре (1, разделенном на синус угла), которое является стандартным при расчетах такелажа. Большинство таблиц нагрузок поставщиков включают пониженную рабочую нагрузку для наклонных подъемников именно из-за этого эффекта.

Что происходит, когда угол игнорируется

Если план подъема предполагает вертикальный подъем, но фактические стропы расположены под углом 30 градусов, усилие на каждой опоре стропа удваивается. Якорь, размер которого казался правильным, внезапно выдерживает удвоенную расчетную нагрузку. Многие поломки верфи случаются именно по этой причине не потому, что размер якоря был слишком мал, а потому, что реальный угол стропы никогда не учитывался в расчетах. Прежде чем выбирать проушину, определите фактическую геометрию подъема.

Расстояние до края, расстояние между анкерами и глубина заделки

Подъемная проушина развивает свою полную мощность только тогда, когда вокруг нее достаточно бетона, чтобы предотвратить конусообразный вырыв. Для каждой установки важны три геометрические величины:

• Минимальное расстояние от края - расстояние от центра анкера до ближайшего свободного края. Если это значение слишком мало, бетон отслаивается во время подъема.
• Минимальное расстояние между анками - межцентровое расстояние между соседними выступами. Перекрывающиеся конусы секционирования уменьшают общую производительность группы.
• Минимальная глубина установки - глубина залегания тела анкера внутри бетона. Это контролирует количество бетона, доступного для сопротивления выдергиванию.

Значения в таблице являются ориентировочными и основаны на типичной практике подъема сборных железобетонных конструкций; точные цифры зависят от типа анкера, прочности бетона и данных о нагрузке поставщика, а опубликованные поставщиком значения всегда имеют приоритет.

Этапы установки, определяющие, сможет ли выступ выполнить свою работу

Даже правильно выбранный анкер выйдет из строя, если он не будет прочно закреплен в опалубке перед заливкой бетона. Приведенные ниже шаги отражают способ расположения анкеров на современных заводах по производству сборных железобетонных изделий.

1. Перед заливкой бетона закрепите анкер на опалубке. Используйте специальный позиционер анкера или магнитный держатель, чтобы головка проушины располагалась заподлицо и не могла смещаться во время вибрации.
2. Для стальных форм магнитные позиционеры являются самым быстрым вариантом, поскольку они прочно удерживают анкер и мгновенно освобождают его. Узнайте, как вставить магниты зафиксируйте позиционер анкера на поверхности опалубки перед заливкой бетона.
3. Загерметизируйте зазор между головкой анкера и поверхностью формы. Если паста попадет в фиксирующую канавку или резьбу, после извлечения из формы муфта не включится должным образом.
4. Расположите арматуру так, чтобы она не соприкасалась с корпусом анкера. Стандартная практика заключается в том, чтобы вокруг анкера оставался зазор не менее 20–30 мм, чтобы бетон мог свободно течь и уплотняться вокруг него.
5. Уплотните бетон слоями вокруг области анкера. Вибрация должна быть достаточной, чтобы заполнить пространство под головкой анкера, но не настолько агрессивной, чтобы анкер сместился со своего места.
6. Очистите анкерную головку сразу после извлечения из формы. С помощью щетки удалите пасту из фиксирующей канавки и осмотрите головку на наличие деформации или повреждений.
7. Запишите измеренную прочность бетона во время первого подъема. Это число показывает, можно ли использовать якорь на полную номинальную мощность.

Распространенные неисправности подъемных проушин и способы их предотвращения

Большинство аварий при подъеме с использованием залитых анкеров происходит по небольшому количеству предсказуемых закономерностей. В таблице ниже перечислены неисправности, которые чаще всего наблюдаются на складах сборного железобетона, а также средства контроля, которые их предотвращают.

Каждую из этих неисправностей можно предотвратить с помощью короткого контрольного списка перед подъемом. Время, потраченное на проверку прочности бетона, геометрии анкеров и углов строп, обходится намного дешевле, чем упавшая панель.

Как правильно выбрать проушину для подъема бетона

Выбор подъемной проушины следует пятиэтапной логике. Учитывайте вес элемента, расположение точек подъема, геометрию строп, толщину бетона и тип опалубки, и правильное семейство проушин появится само собой.

Шаг 1. Рассчитайте нагрузку на точку подъема

Разделите общий вес элемента на количество точек подъема, затем примените коэффициент запаса прочности и угловой множитель. Добавьте к весу элемента вес всех поднимаемых аксессуаров, таких как распорные балки или опалубка. Результатом является минимальный предел рабочей нагрузки на наконечник.

Шаг 2. Выберите семейство наконечников

Для элементов, поднимаемых в одной точке с помощью муфты, обычно выбирают монтажный анкер. Для широких или тяжелых элементов, поднимаемых с помощью строп в двух или более точках, анкер с двумя отверстиями распределяет силу по большей площади и позволяет пройти скобе или опоре стропы.

Анкер с двумя отверстиями для многоточечного подъема сборного железобетона Этот анкер с двумя отверстиями имеет двойные несущие отверстия для стабильного и сбалансированного подъема сборных железобетонных элементов, распределяя силу по более широкой площади при использовании строп. Посмотреть продукт →

Шаг 3. Проверьте толщину бетона

Элемент должен иметь достаточную толщину для необходимой глубины установки. Для проушины массой 5 ​​т с заделкой 140 мм необходима толщина бетона не менее 200 мм. Если элемент тоньше, вам понадобится ушка меньшего размера, больше точек подъема или специально разработанный анкер.

Шаг 4. Подберите способ крепления к опалубке

На стальных опалубках магнитные позиционеры сокращают время позиционирования до секунд и удерживают анкер точно на нужной высоте. На деревянных или пластиковых формах пластиковые позиционеры с винтовым или гвоздевым креплением удерживают анкер на месте, но монтаж занимает немного больше времени.

Шаг 5 – Учитывайте окружающую среду

Стандартные наконечники из углеродистой стали подходят для производства внутри помещений и при нормальных условиях эксплуатации. Для элементов, которые будут храниться на открытом воздухе, в прибрежных или агрессивных средах, рассмотрите возможность использования анкеров из оцинкованной или нержавеющей стали, чтобы открытая головка не ржавела и не мешала сцеплению.

Сравните Полный ассортимент закладных анкеров, муфт и магнитов для опалубки перед блокировкой дизайна. Проушина правильного размера, правильно установленная и правильно подобранная к муфте выдержит сотни циклов подъема, в то время как неподходящий комплект может выйти из строя на первой панели.

Часто задаваемые вопросы о подъемных проушинах для бетона

1. В чем разница между бетонной подъемной проушиной и монтажным анкером?

Практической разницы нет. Подъемная проушина — это общий термин для любой залитой точки подъема. Монтажный анкер — это название, используемое в каталогах сборных железобетонных изделий для одного и того же компонента, обычно когда анкер соединен с соответствующей муфтой для монтажа панелей.

2. Можно ли повторно использовать подъемную проушину для бетона после заливки?

Нет. Проушина залита в элемент и остается там на протяжении всего срока службы. Повторно используются только компоненты сцепления, ремня и скобы. Если вам нужна съемная точка соединения, используйте анкер с резьбой и съемным рым-болтом.

3. Какой коэффициент запаса прочности обычно используется для подъемных проушин?

Залитые подъемные анкеры обычно имеют коэффициент запаса прочности от 2,5 до 4,0 относительно предельной нагрузки. Точный коэффициент зависит от типа анкера, применения подъема и риска нахождения персонала под грузом, поэтому всегда следует соблюдать документацию поставщика.

4. Какова минимальная прочность бетона перед подъемом?

Многие заводы по производству сборных железобетонных изделий ждут кубической прочности не менее от 15 до 25 МПа перед демонтажем. Однако большинство таблиц анкерных нагрузок предполагают минимальную прочность от 20 до 30 МПа на полную номинальную мощность. Проверьте таблицу конкретного анкера и, если измеренная сила ниже, пропорционально уменьшите подъемную нагрузку или подождите.

5. Насколько глубоко следует заглублять в бетон подъемный анкер?

Для типичных анкеров в диапазоне рабочих нагрузок от 3 до 8 т глубина установки обычно составляет от 120 мм и 170 мм . Точное значение указано в таблице нагрузок поставщика анкеров и зависит от размера анкера и прочности бетона.

6. Что такое вставные магниты и почему они важны для установки подъемных проушин?

Вставные магниты представляют собой устройства магнитного позиционирования, используемые на стальной опалубке. Они прочно удерживают позиционер анкера, фаску или другую закладную деталь на поверхности опалубки, предотвращая перемещение анкера во время вибрации бетона. Они сокращают время установки опалубки и повышают точность позиционирования каждой подъемной проушины.