Подъемные анкеры для бетона: номинальная нагрузка, выбор и безопасное использование в сборном железобетоне

Бригада на заводе сборного железобетона собирается поднять стеновую панель весом 6,4 т. В панель залиты четыре анкера со сферической головкой, поэтому арифметика выглядит несложно: 6,4 разделить на четыре — это 1,6 т на один анкер, а анкеров грузоподъемностью 2,5 т в стойке должно быть более чем достаточно. Панель поднимается на 300 мм и один анкер выдергивает из забоя бетонный конус. Сам якорь не поврежден. Бетона вокруг него не было.

Именно этот разрыв между числом, напечатанным на анкере, и реальной нагрузкой, которую несет панель, является причиной большинства проблем с подъемом. Монтажный анкер массой 2,5 т составляет всего 2,5 т при определенных условиях: минимальная прочность бетона в момент подъема, минимальное краевое расстояние, минимальное расстояние, определенное направление тяги и правильное положение муфты на головке. Измените одно условие, и реальная емкость может оказаться намного ниже указанной.

Ниже приводится практическое описание того, как выбираются подъемные анкеры для бетона, как следует читать таблицы нагрузок, какие детали упускаются на складе и что следует включить в запрос при покупке анкеров, муфт и магнитных аксессуаров, которые удерживают их в форме.

Короткий ответ: емкость — это меньшее из двух чисел

Грузоподъемность подъемного якоря определяется тем, какая часть выйдет из строя первой: стальной якорь или бетон вокруг него.

• В прочном, толстом, хорошо закрепленном бетоне обычно главным является стальной анкер. Голова либо держится, либо нет.
• В молодом бетоне, тонких панелях или анкерах, установленных близко к свободному краю, решающее значение имеет бетон. Якорь выдерживает подъем, но уходит с прикрепленным конусом панели.

На практике полезная нагрузка залитого подъемного анкера всегда равна меньшей из прочности стали и прочности бетона, оцениваемой по прочности бетона, которая существует при затягивании крюка крана. Все остальное в каталоге является сноской к этому предложению.

Почти каждый выбор решает три вопроса, и прежде чем заказывать якорь, стоит ответить на них письменно:

1. Сколько весит элемент и насколько неравномерно распределят этот вес якоря?
2. Какую прочность бетона будет иметь панель в момент подъема, а не через 28 дней?
3. В каком направлении будет действовать нагрузка и какое динамическое усиление произойдет при устранении слабины?

Якорь, размер которого зависит от веса элемента, отвечает только на первый вопрос. Именно поэтому два завода могут купить один и тот же якорь грузоподъемностью 5 т и получить от него совершенно разные результаты.

Чтение таблицы нагрузок: детали, определяющие реальный класс нагрузки

Большинство запросов начинаются с веса и заканчиваются классом нагрузки. Различия между поставщиками заключаются в предположениях, указанных под заголовком, и эти предположения редко печатаются в предложении. В одном каталоге может быть указана минимальная прочность бетона на подъеме 15 Н/мм2, в другом — 20 Н/мм2. Кто-то может предположить чисто осевое натяжение, кто-то может допустить небольшой угол. Таким образом, сравнение классов голой нагрузки между двумя брендами является ненадежным методом.

За этим столом сидят еще пять фигур, которые решают, выдержит ли выбранный класс практику. Минимальная прочность бетона при подъеме, минимальное краевое расстояние, минимальное расстояние между анкерами, коэффициент уменьшения неосевого усилия и динамический коэффициент, применяемый к подъему. Попросите все пять в письменном виде. Поставщик, который не может предоставить их в одном документе, — это поставщик, который оставит расчет вам.

Еще одна привычка, которую стоит взять на вооружение: спроектируйте так, как будто только два анкера несут нагрузку, даже если забиты четыре. Сборные панели редко бывают идеально ровными, а слегка изогнутая панель передает большую часть нагрузки на два анкера, в то время как два других практически простаивают. Это стандартная практика на многих заводах сборного железобетона и самая дешевая доступная страховка.

Монтажные анкеры, анкеры с двумя отверстиями и подъемные муфты

Три компонента образуют монолитную подъемную систему, и каждый из них решает свою часть проблемы.

Монтажные анкеры со сферической головкой для прямых вертикальных отмычек

Монтажный анкер со сферической головкой заливается в элемент, при этом его круглая головка располагается в неглубокой выемке на поверхности бетона. Кольцевая муфта опускается над головкой, механически включается и тянет вдоль оси якоря. Это самый быстрый и предсказуемый выбор на заводе сборных железобетонных изделий, поэтому он является выбором по умолчанию для стеновых панелей, колонн и балок, которые поднимаются вертикально над станиной.

Монтажный якорь Монтажный анкер — это специализированный инструмент, предназначенный для подъема и крепления сборных железобетонных элементов во время транспортировки, монтажа и сборки. Произведено... Посмотреть продукт →

Анкеры с двумя отверстиями для наклона, поворота и строповки.

Анкер с двумя отверстиями представляет собой плоскую стальную пластину с двумя отверстиями, отлитую заподлицо или слегка утопленную. Через пластину проходит тросовый строп или скоба, которая позволяет элементу вращаться на 90 градусов, не вдавливая нагрузку в головку, рассчитанную на осевое натяжение. Когда панель необходимо наклонить из плоского в вертикальное положение или перевернуть для отделки, анкер с двумя отверстиями обеспечивает гибкость, которую не может обеспечить анкер со сферической головкой. Он также распределяет нагрузку на более длинную сварную или кованую пластину, которая подходит для более толстых и тяжелых элементов.

Якорь с двумя отверстиями Краткое описание продукта Посмотреть продукт →

Подъёмные муфты: многоразовая половинка, которая изнашивается

Анкеры остаются в бетоне. Клатчи остаются во дворе и возвращаются в работу сотни раз. Это делает сцепление движущейся частью системы, а движущиеся части изнашиваются. Глубина зацепления, сила пружины, состояние штифта и любая деформация несущего радиуса — все это меняет путь нагрузки между крюком крана и бетоном. Сцепление, которое включается лишь частично, концентрирует нагрузку на небольшом участке головки, и вызываемый ею отказ выглядит как дефект якоря, даже если якорь никогда не был нагружен должным образом.

Прочность бетона при подъеме: причина большинства неудач

Вот сравнение, которое меняет то, как большинство людей читают таблицу нагрузок. Способность бетона к прорыву примерно зависит от квадратного корня из прочности на сжатие, соотношения, используемого при расчете прорыва бетона. Уменьшите усилие бетона с 30 Н/мм2 до 15 Н/мм2 в момент подъема, и контролируемая бетоном способность не уменьшится вдвое, но упадет примерно до 71 процента табличного значения (квадратный корень из 0,5). На якоре номинальной массой 2,5 т, что дает примерно 1,77 т реальной грузоподъемности для того же якоря, в той же панели, с тем же краном.

Заводы сборных железобетонных конструкций поднимаются рано, иногда в течение 10–14 часов после отливки, и это нормально и приемлемо, если соблюдаются условия прочности, указанные в таблице нагрузок. Проблема в том, что один режим отверждения не дает единой прочности. Панель, отвержденная паром в середине кассетной формы, может достигать 25–35 Н/мм2 за ночь, тогда как панель, отлитая в то же время в холодном углу двора, может иметь прочность от 8 до 12 Н/мм2. Та же смесь, та же смена, совсем другая грузоподъемность.

Кубы или цилиндры, затвердевшие рядом с элементом, являются единственной честной мерой, и их следует проверять во время подъема, а не через 28 дней. Полезная рабочая привычка — отмечать на форме необходимую подъемную силу и удерживать кран до тех пор, пока образец не пройдет через нее, независимо от того, в каком режиме идет смена. Подъем панели на час раньше — наиболее распространенный путь к разрушению бетонного конуса, и в результате якорь выглядит совершенно новым рядом с кратером на фоне элемента.

Расстояние до края, расстояние и толщина панели

В каждой таблице привязки публикуются три номера макета, а расстояние до края — это то, с чем спорят, обычно потому, что ближе к углу привязка выглядит аккуратнее.

Для анкера класса 5 т типичные опубликованные минимальные краевые расстояния находятся в диапазоне от 150 до 250 мм, и они растут с увеличением класса нагрузки, поскольку бетонному конусу, который сопротивляется тяге, необходимо пространство для развития. Натяжение, действующее параллельно свободному краю, является худшей ориентацией во всей системе, и каталоги обычно либо применяют сильное уменьшение, либо полностью отказываются от такого расположения. Если геометрия элемента не позволяет обеспечить минимальное краевое расстояние, необходимо изменить схему подъема: больше анкеров более низкого класса, другое положение анкера или подъемную раму, удерживающую нагрузку в осевом направлении.

Интервал работает таким же образом. Два анкера, установленные на расстоянии 300 мм друг от друга, не обеспечивают удвоенную мощность одного анкера, поскольку их бетонные конусы перекрываются и один и тот же объем бетона выдерживает обе нагрузки. Типичные таблицы требуют минимального расстояния, выраженного либо в миллиметрах на класс нагрузки, либо как кратное длине анкера, и требования становятся более жесткими по мере увеличения класса нагрузки.

Толщина панели зависит от длины анкера плюс нижняя крышка, обычно от 20 до 30 мм. Обрезка анкера короче, чтобы он соответствовал более тонкой панели, удаляет именно ту закладную, которая обеспечивает несущую способность. Когда необходимо поднять стену толщиной 120 мм, ответом будет короткий анкер, предназначенный для тонких элементов, а не стандартный анкер со шлифованным концом на 60 мм.

Закрепление анкера в форме без ее перемещения

Анкер, который смещается на 15 мм во время вибрации, является другим анкером для бетона, поскольку измеренное расстояние от края больше не соответствует указанному на чертеже. Магнитное крепление решает эту проблему. Вставные магниты плотно прижимают хвостовик или пластину подъемного анкера к поверхности формы, поэтому внутренние вибраторы проходят над ними, не вытаскивая анкер из положения. Позиционный допуск в большинстве сборных железобетонных изделий указывается в пределах от плюс-минус 5 до 10 мм и проверяется после отливки, а не предполагается.

Вставьте магниты Магнит-вставка применяется в конструкциях производства сборного железобетона для образования в заготовках свободного пространства для фиксации бетонных вставок. Вставные магниты используются в... Посмотреть продукт →

Выемка под голову заслуживает такого же внимания. Если во время заливки бетонная паста попадет в выемку, муфта не сможет сесть на полную глубину, и нагрузка упадет на часть головки. Убедитесь, что формирователь углубления плотно прилегает к головке, очищайте его каждый цикл и отбракуйте любой анкер, углубление которого заполнено затвердевшим бетоном, вместо того, чтобы пытаться выколоть его на станине. Для более детального ознакомления с механикой есть полезное объяснение как вставные магниты удерживают подъемные приспособления в формах для сборных железобетонных изделий который охватывает позиционирование, силу магнита и освобождение.

Виды отказов и что их провоцирует

Обратите внимание, как мало этих отказов вызвано самой анкерной сталью. Большинство из них закреплены в бетоне, в макете или в многоразовом оборудовании, а это означает, что большинство из них можно предотвратить с помощью документов и контрольного списка, а не с помощью более тяжелого анкера.

Проверка, повторное использование и хранение

Литые анкеры являются предметами одноразового использования. Ничто во встроенном якоре не рассчитано на повторную заливку, и якорю, который был вытянут до предела, нельзя снова доверять, даже если он выглядит неизменным.

Муфты, стропы, вертлюги и скобы многоразового использования, именно поэтому они требуют письменного осмотра, а не осмотра перед сменой. Проверьте глубину зацепления по размеру новой детали, найдите погнутый или застрявший штифт, усталую пружину, трещины на несущем радиусе и нанесите достаточно толстую краску, чтобы скрыть деформацию. Заменяйте устройство при фиксированном пределе износа, а не после неисправности, и запишите дату замены на устройстве.

Хранение — маленькая деталь с большим эффектом. Храните якоря сухими и в их первоначальных группах классов нагрузки, поскольку смешанная коробка — один из самых простых способов поставить якорь грузоподъемностью 2,5 т там, где предполагался якорь грузоподъемностью 5 т. Легкая поверхностная ржавчина на головке не является автоматически браком, но ее следует очистить и проверить перед включением сцепления. Все погнутое, треснутое или деформированное отправляется в мусорный бак, а не обратно на стойку.

Что необходимо подтвердить перед размещением заказа

Запрос на подъемный анкер, отвечающий на следующие вопросы, обычно в первом ответе обычно содержит класс полезной нагрузки вместо трех раундов вопросов о толщине панели.

1. Вес элемента плюс допуск на неравномерное распределение между якорями.
2. Прочность бетона на момент подъема взята из производственного графика, а не из 28-дневного показателя.
3. Минимальное расстояние от края и интервал доступны на реальной панели, а не на идеализированном чертеже.
4. Длина анкера зависит от толщины панели, включая нижнюю крышку.
5. Направление тяги во время подъема, поворота и монтажа с учетом угловых коэффициентов.
6. Диаметр головки и точная модель сцепления, подходящая для нее, в качестве перекрестной ссылки при заказе.
7. Таблица нагрузок в письменном виде, включая уменьшение прочности и угла.
8. Чертежи с размерами с допусками и указанием того, поставляется ли формирователь углубления с анкером.
9. Срок поставки образцов и партии, а также упаковка анкеров по классам нагрузки.
10. Наличие сменных сцеплений и запасных частей из одного источника.

Заводы, на которых используются несколько семейств элементов, обычно считают, что дешевле стандартизировать два или три класса нагрузки и хранить соответствующие муфты в одном контейнере. Меньше комбинаций на кровати означает меньше шансов установить неправильный якорь в пятницу днем.

Часто задаваемые вопросы о подъемных анкерах для бетона

Что такое подъемный анкер для бетона?

Это литой стальной компонент, встроенный в сборный железобетонный элемент, позволяющий крану поднимать, поворачивать, транспортировать и устанавливать этот элемент. Двумя распространенными формами являются монтажные анкеры со сферической головкой, которые зацепляются с помощью кольцевой муфты, и анкеры с двумя отверстиями, на которые крепится строп или скоба из стального троса. Оба работают путем передачи нагрузки на крюк на определенный объем бетона.

Какой класс нагрузки мне нужен для панели весом 5 т?

Если забиваются четыре якоря и конструкция допускает неравномерное их разделение, рабочая цифра равна 5 т, разделенным на два, что составляет 2,5 т на якорь без учета динамических и угловых коэффициентов. Это делает класс 2,5 т абсолютным полом, а класс 5 т — более щадящим выбором, особенно когда панель будет наклонена или тяга не будет строго осевой. Для принятия окончательного решения сверьтесь с таблицей нагрузки поставщика.

Насколько глубоко необходимо заглублять подъемный анкер?

Независимо от того, что указано в таблице нагрузки для этого класса. Типичная длина по каталогу составляет примерно от 90 до 120 мм для якоря массой 1,3 т и до 350–470 мм для якоря массой 20 т. Глубина заделки определяет как емкость бетона, так и минимальную толщину панели, поэтому этот размер не нужно регулировать на месте.

Можно ли поднять бетон до того, как он достигнет 28-дневной прочности?

Да. Сборные элементы обычно разбираются и поднимаются в течение дня, и таблицы нагрузок составляются с учетом этой реальности. Условием является то, что бетон достиг минимальной прочности, указанной для анкера на момент подъема, что подтверждается кубиками или цилиндрами, затвердевшими рядом с элементом. Цифра в 28 дней не имеет почти никакого отношения к решению об отмене.

Насколько близко к краю можно поставить якорь?

Никогда не ближе опубликованного минимума, и этот минимум увеличивается с увеличением класса нагрузки. Для анкера класса 5 т типичные опубликованные минимальные краевые расстояния составляют от 150 до 250 мм. Если геометрия панели этого не позволяет, необходимо изменить подъемное устройство, а не расстояние до края, поскольку натяжение параллельно свободному краю является наименее щадящим случаем во всей системе.

Можно ли использовать подъемные анкеры многоразового использования?

Сами анкера нет, потому что они залиты в бетон и остаются там. Муфты, скобы и стропы можно использовать повторно, и это те детали, которые требуют документированного цикла проверки и замены по мере износа, а не после отказа.

Что происходит при износе сцепления?

Глубина сцепления падает, нагрузка концентрируется на меньшей площади головки, и сцепление может размыкаться, пока панель находится в воздухе. Сравнивайте размер зацепления со значением новой детали при каждой проверке и считайте любое сцепление, не выдержавшее проверку, браком.

Действительно ли угол тяги меняет мощность?

Так и есть, и часто даже больше, чем ожидалось. Грузоподъемность максимальна, когда нагрузка действует вдоль оси анкера. По мере того как тяга отклоняется от этой оси, мощность падает, и в большинстве каталогов либо публикуются коэффициенты уменьшения, либо требуется более высокий класс нагрузки. Если подъемная сила не является осевой, в расчете учитываются угловые коэффициенты.

Сколько анкеров должно быть у панели?

Два — это обычный минимум, а четыре — обычно для более крупных или более гибких элементов, поскольку это дает крану больше контроля над панелью, когда она покидает станину. Большее количество анкеров не распределяет нагрузку равномерно, поэтому конструкция обычно допускает, что часть нагрузки переносится меньшим количеством анкеров, чем общее количество залитых.

Что мне следует отправить поставщику для получения точных рекомендаций?

Чертеж панели с указанием толщины, веса элемента, прочности бетона при подъеме, доступных краевых расстояний, направления тяги и необходимого количества муфт. Этого единственного пакета обычно достаточно, чтобы получить рекомендации по классу нагрузки и соответствующий номер сцепления без долгих догадок.

Две вещи несут в себе риск в сборном лифте, и ни одна из них не является номером, напечатанным на анкерной коробке. Бетон должен быть достаточно прочным в тот день, а сцепление должно зацеплять головку так, как это было, когда она была новой. Сделайте эти два правильно, и якорь грузоподъемностью 2,5 т будет делать именно то, что указано в таблице.

Практическая программа короткая. Подтвердите прочность бетона в момент подъема, а не через 28 дней. Держите анкер в пределах указанного расстояния до края и расстояния. Удерживайте анкер в форме магнитом, который не будет двигаться под действием вибрации. Журнал износа сцепления относительно фиксированной цифры. Стандартизируйте небольшое количество классов нагрузки, чтобы кровать нельзя было загрузить неподходящим классом.

Выполните эти пять действий, и таблица нагрузок станет полезным документом, а не маркетинговым листком. Пропустите их, и якорь все равно будет выглядеть идеально после подъема, сидя в кратере, которого никто не ожидал.