Домой Нюансы Как проводятся испытание фасадных анкеров на вырыв

Как проводятся испытание фасадных анкеров на вырыв

О корректности существующих методов испытаний анкеров на вырыв из различных стеновых материалов и возможных областях их применения

В последние 15-20 лет в России значительно вырос объем строительных работ, связанных с применением анкерного крепежа. При этом на строительном рынке лидирующее положение занимали и занимают такие зарубежные фирмы, как НИИ, Fischer, Sormat и MKT. Качество и надежность производимого ими анкерного крепежа достаточно высокие. Однако опыт применения анкерного крепежа в России выявил ряд проблем, без решения которых объективная оценка эксплуатационной надежности анкерного узла и тем более величины расчетного (рекомендуемого) усилия вырыва весьма затруднительна.

Среди этих проблем можно выделить следующие:

  1. Выбор методики статических и динамических испытаний анкеров на вырыв и срез. При этом как у нас в стране, так и за рубежом утвержденной (нормативной) методики динамических испытаний анкеров в настоящее время не существует;
  2. Разработка методики обработки результатов испытаний с целью получения необходимых для проектировщиков расчетных (рекомендуемых) значений нагрузок вырыва анкера из материала конструкции;
  3. Оценка области применения и эффективности работы анкерного крепежа в зависимости от материала конструкции (сталь, железобетон, каменные материалы и т. д.) и его структуры (плотность, пустотность и т. д.).

Отметим, что такие немаловажные вопросы, как огнестойкость, коррозионная стойкость и т. д., либо решены, либо с учетом современного уровня развития техники решаются относительно просто.

Решение указанных выше проблем зависит от двух факторов:

  • наличия подготовленных специалистов-исследователей в области анкерного крепежа;
  • финансирования исследований в указанной области.

Анкерный крепеж разрабатывается и используется в строительстве достаточно давно. Так, в университете г. Штутгарта (Германия) имеются профессионалы высочайшего класса в области анкерного крепежа, которые проводят исследования и готовят специалистов в этой области. Фирмы- производители анкеров постоянно финансируют исследования по анкерному крепежу. На основании результатов таких исследований разрабатываются и совершенствуются как производственные технологии,конструкции анкеров, так и методики их испытаний, а также создаются нормативные документы по анкерному крепежу.

Цель проведения испытаний

Для определения несущей способности любого крепежного элемента (анкера, дюбеля и пр.), предполагается проведение натурных испытаний. Испытания предполагают инициацию усилия на вырыв посредством специализированного прибора для создания усилий. Прибор подлежит обязательной поверке и регистрации. На каждом конкретном строительном объекте проводятся уникальные испытания анкеров или любого другого крепежного элемента.

Так как материал основы, даже при одинаковых исходных составляющих, может существенно отличаться за счет различных объективных и субъективных факторов, испытания проводятся на каждом конкретном объекте, причем, часто не один раз, исходя из площади исследуемого объекта. Количество и порядок исследований регламентируется СТО 44416204-010-2010.

Организация, проводящая исследования в виде натурных испытаний крепежных элементов, должна иметь лицензию позволяющую данные исследования производить. Наша организация имеет все необходимые лицензии и допуски для проведения испытаний. При покупке крепежных изделий в нашей фирме, лицензированные испытания производятся бесплатно.

Химические анкера

Для начала, стоит отметить, что химические анкера — довольно прогрессивная и доступная альтернатива классическим анкерам с механическим креплением. Качественные многокомпонентные составы для химического крепления анкеров выдерживают огромные нагрузки и нередко оказываются даже более эффективны, чем классические анкера.

Испытание химических анкеров также происходит с помощью прикладывания нагрузок для вырыва анкера. Инструментами для этой цели могут служить домкрат и гидравлический пресс. Разумеется, при проведении испытаний необходимо соблюдать основные правила – располагать нагрузку соосно анкеру и тщательно фиксировать показатели измерительных приборов.

Довольно хорошие показатели прочности показывают анкера Хилти. Большое разнообразие химических анкеров для бетона, кирпичной кладки и других материалов основы позволяет использовать такие анкера практически в любом строительстве. Испытание анкеров Хилти проводят аналогично испытаниям других химических анкеров, до полного разрушения с фиксацией показателей нагрузки, при которых происходит деформация или смещение анкера. Также по методике Хилти возможно испытание анкеров без разрушения – для этого 5% установленных анкеров нагружаются до значения силы сопротивления, указанной в проекте. Испытание считается пройденным успешно, если не произошло видимого разрушения или смещения анкера.

В нашей испытательно-строительной лаборатории проводятся различные виды испытаний конструкций и крепёжных элементов, в том числе и испытание на вырыв анкеров. Для этой цели мы используем современное оборудование, а сотрудники, занимающиеся непосредственно испытаниями имеют богатый опыт в этой сфере.

Наша лаборатория имеет аккредитацию в РФ, поэтому после проведения испытаний мы выдаём соответствующий акт о проведении и результатах испытаний. У нас вы можете заказать расчёт на вырыв анкера из бетона, кирпичной кладки и других материалов основы.

Проведение испытания на вырыв

На результаты теста влияет не только тип анкера, но и материал, из которого изготовлена стена фасада. Важнейшими характеристиками является пустотность, пористость, прочность на излом. Также при проведении испытания фасадов желательно учитывать циклическую ветровую нагрузку на вентилируемые фасады.

Непосредственная проверка проводится при помощи тестового домкрата, оборудованного захватной конструкцией. Она закрепляется на анкере и измеряет усилие, необходимое для его разрушения. Если смещение анкера или разрушения несущей основы не произошло, то испытание следует считать пройденным. Если показатели манометра достаточны для крепежа этого типа анкера, то анкеры можно считать подходящими.

Во время тестирования могут быть следующие варианты поломки:

  • выпадение;
  • разлом;
  • срез анкера;
  • крошение края основы.

Правила проведения испытаний

Согласно регламента проведения испытания анкеров на вырыв, устанавливаются пятнадцать испытательных точек крепления. Отверстия, для установки анкеров, бурятся с учетом межосевых и межкраевых расстояний. Готовое отверстие тщательно прочищается от строительной пыли и остатков бетона. Прочистку можно осуществить при помощи металлической щетки или строительного насоса. При отсутствии специальных инструментов – прочистку можно осуществить при помощи любых подручных средств.

Главное отличие установки анкера, при испытаниях, является то, что анкер устанавливается в отверстие без закрепляемой детали. Анкер забивается в подготовленное отверстие при помощи молотка или киянки. После забивания анкера, производится его затяжка до необходимого значения. Момент затяжки анкера контролируют посредством динамометрического ключа. Момент затяжки анкера регламентируется Техническим свидетельством РосСтройСертификации. Чем больше диаметр анкера, тем больше момент затяжки.

На установленные анкера накручивается переходник для подсоединения к прибору – инициатору усилия. Испытательный прибор подсоединяется к анкеру, после чего при выкручивании ручки происходит инициация усилия на вырыв

Усилие действует строго вертикально, и именно поэтому при бурении следует соблюдать максимальную осторожность и аккуратность, что бы отверстие получилось ровным и строго вертикальным.

Необходимо помнить, что испытания анкеров проводятся на бетонном основании, набравшем максимальную прочность. Усилие на вырыв, на свежем, не набравшем прочность бетоне, будет гораздо ниже чем у прочно затвердевшего основания. Особенно не следует забывать, об этом при строительстве новых зданий и сооружений. Так же следует помнить, что бетон залитый в зимнее время, набирает прочность медленнее, чем залитый при положительных температурах.

После того, как процесс инициации усилия набирает силу, на анкер действует вертикальное усилие на вырыв. Анкер сопротивляется усилию на вырыв, за счет сил трения, возникающих между основанием и телом анкера. Как правило, стандартный клиновой анкер удерживается в отверстии при помощи распорной клипсы расклиненной на распорном конусе анкера. Таким образом способность всего анкера к сопротивлению вытягивающей нагрузке определяется качеством распорной клипсы.

Если клипса выполнена из мягкой тягучей стали, точка крепления при испытании анкеров на вырыв, покажет более низкие показатели, чем точка с клипсой из более твердого сплава. Однако следует не забывать, что клипса анкера выполненная из нержавеющей стали, хоть и более мягкая, и неустойчивая к вытягивающему усилию, более стойкая к разрушающим коррозийным воздействиям окружающей среды, что является решающим фактором при подборе анкерного крепежа.

После проведения испытания на всех установленных точках анкерного крепления, высчитывается средняя нагрузка на точку крепления.

Подбор анкера, для решения конкретной задачи, на каждом конкретном объекте, осуществляется с учетом всех конструктивных особенностей несущего основания и технологических особенностей закрепляемой конструкции. Анкер получает допуск для применения на объекте с обязательным учетом понижающих коэффициентов безопасности.

Виды анкеров

Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:

По материалу:

  • для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;
  • для плотных оснований из кирпича, бетона;
  • для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
  • для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.

По виду крепежного элемента:

  • закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
  • распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
  • забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;
  • клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
  • рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
  • химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.

Алгоритм испытания

  1. Поэтапная нагрузка.

    Это ключевой момент всей методики, так как именно поэтапное прикладывание нагрузки на конструкцию позволяет получить наиболее точные результаты

    Важно, чтобы на каждой ступени испытания прикладываемая нагрузка составляла не более 10% от контрольной.

  2. Выдерживание.

    На каждой ступени конструкция должна быть выдержана под нагрузкой 5-10 минут для определения её надёжности.

  3. Тщательный сбор результатов.

    В начале и конце каждого этапа нагружения измерительными приборами фиксируются все деформации конструкции или её отдельных элементов.

Тщательное соблюдение вышеописанного алгоритма позволяет сделать определение усилия вырыва анкера максимально точным.

Другие статьи

  • ​Испытание бетона на прочность
    Искусственный каменный материал, образуемый затвердевшим раствором, называется бе …
  • Испытание грунтов, песка и щебня
    Песок, щебень и дополнительные слои грунта используются для возведения искусственных оснований под строительство зд …
  • ​ Испытание бетона неразрушающими методами
    При обследовании и оценивании сооружений, построек и зданий принято использовать …
  • Испытания бетона на сжатие
    В процессе изготовления бетона и железобетона проводятся разнообразные испытания, …
  • Испытание песка
    Песок представляет собой натуральный материал, в состав которого входят разнообра …
  • Экспертиза строительных работ
    Для определения качества проделанной работы принято проводить специализированные …
  • Испытания строительных конструкций
    Испытания и обследования строительных конструкций проводятся с целью определени …
  • Испытание кирпича
    Лабораторные испытания кирпича проводятся для определения различных характеристик и возможностей этого строительног …
  • Испытание щебня
    Методы испытания щебня  предполагают проверку многих параметров, выполняютс …
  • ​ Лабораторные испытания бетона
    Предприятия, занимающиеся изготовлением и поставкой бетонной смеси на строительные площадки или реализующие готовые …
  • ​ Испытание асфальтобетонных покрытий
    Более ста лет асфальтобетон широко применяется в прокладке дорог. Как и всякий строительный материал, он проходит и …
  • Определение прочностных характеристик бетона
    Монолитные конструкции занимают лидирующие позиции в сфере строительства жилых и коммерческих зданий. Прочность стр …
  • Испытание бетона и раствора: методы определения прочности и устойчивости бетонных конструкций
    Бетон – основной материал, используемый в монолитном строительстве. На него ложится основная нагрузка, поэтому его …
  • ​Дефектоскопия сварных швов: виды, методы и особенности
    Востребованный метод контроля сварных соединений — дефектоскопия сварных швов . Этот прием обеспечивает внуш …
  • Методы испытаний покрытий
    Прежде чем выпустить продукцию в эксплуатацию, требуется предварительная оценка качества и безопасности. Аналитичес …
  • ​​ Заключение строительной экспертизы
    Перед началом производственных работ или сдачей объекта в эксплуатацию требуется …
  • Испытание грунта
    Почвы, расположенные на поверхности земли, выступают в роли основания для множест …
  • Испытания бетона необходимы для подтверждения марки и качества строительного сырья. Чтобы в будущем не возникло про …

Принцип проверки

Тестирование позволяет определить граничную несущую способность элемента, после чего можно будет подобрать тип и диаметр изделий.

Есть несколько методов испытания анкеров для фасадных систем на вырыв, но все они проводятся по сходным принципам, которые заключаются в:

  • тестировании крепёжных элементов различных типов;
  • установка элементов в монтажном положении;
  • собственно проверка.

Процесс тестирования будет отличаться в зависимости от вида дюбеля. Изделия из металла или пластика можно проверить сразу, предварительно закрепив их на стене. Для испытания химических изделий необходимо выждать определённый период, в течение которого элемент набирает прочности.

Образцы, которые необходимо испытать, устанавливают в различных областях фасада (недалеко от предполагаемых мест монтажа фиксирующих элементов конструкции). Затем проводится проверка на вырыв. Следует помнить, что крепёжные элементы нельзя устанавливать менее чем в 10 сантиметрах от проёмов и углов здания.

Виды испытаний

Подобный тест может быть проведен как на этапе проектирования для определения оптимального вида анкера для конкретной основы, так и после того, как крепеж для вентфасадов был смонтирован. Во втором случае испытания на вырыв проводятся по желанию заказчика для определения качества и безопасности.

Все методики делятся на две группы:

  1. Статические. Общая суть заключается в проверке на вырыв определенной выборки образцов. Скорость нагрузки анкера до момента деструкции его самого или крепежного узла должна составлять 1-3 мин. Далее проводится статистическая обработка результатов. Методики хороши тем, что для них разработана нормативная база в странах СНГ и Европы.
  2. Динамические. Такие испытания фасадов имеет смысл проводить при монтаже в сейсмоопасных районах. Первый этап такой проверки — статическое испытание образцов (5 и больше единиц). Второй этап — проведение непосредственно динамического тестирования анкеров со следующими характеристиками: частота изменения нагрузки 5-15 Гц, длительность воздействия – 30-40 с, количество циклов нагрузки 300-500 в мин. Третий этап – снова статическое испытание тех же анкеров. При обработке данных сравнивают результаты первого этапа и третьего. Для динамических испытаний единая нормативная база не разработана.

Выводы

  1. Предложенная в ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко методика статических испытаний анкеров на вырыв из различных стеновых материалов позволяет на основе имеющегося отечественного опыта испытаний конструкций более корректно учесть их физико-механические характеристики при определении расчетной несущей способности анкера, чем это сделано в европейских нормах ETAG 001.
  2. Предложенная методика испытаний анкеров на действие динамической нагрузки, моделирующей сейсмические воздействия, позволяет повысить надежность конструкций и достоверность результатов эксперимента и приблизить их к реальной работе конструкций при землетрясениях.

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here