I moderna byggnader, broar, industriella anläggningar och till och med livssäkerhetssystem är det avgörande att säkerställa att strukturella komponenter är ordentligt anslutna under allvarlig påverkan, vibrationer eller seismiska belastningar. Ankare (Strong Mechanical Anchor Bolt/Dynamic Anchor Bolt) är en högpresterande förankringslösning utformad för att möta denna extrema utmaning.
1. Kärndefinition: Vad är strejkankare?
Strike Anchor är en mekanisk expansionstyp efter skuren förankringsbult. Den använder en exakt mekanisk låsnyckelprincip för att mekaniskt expandera eller bilda en konvex nyckel längst ner i ett förborat betonghål för att generera stark friktion och mekanisk sammanlåsande kraft, och därmed uppnå en högstyrka förankringseffekt. Dess kärndesignkoncept är att maximera förmågan att motstå dynamiska belastningar, slagbelastningar och vibrationer, särskilt långt över vanliga expansionsbultar eller kemiska förankringsbultar.
2. Fördjupad analys: Struktur och arbetsprincip
Kärnkomponenter:
Förankringsstång: Tillverkad av höghållfast legeringsstål (vanligt använt kolstål eller höghållfast rostfritt stål, såsom A4-80), med trådar, används för att ansluta det fasta föremålet och motstå spänningen.
Expansionshylsa/nyckelmekanism: Detta är hjärtat i strejkankaren. Vanligtvis tillverkat av duktilt stål. När ankaret dras åt tvingas expansionshylsan att expandera radiellt i botten av hålet eller bilda en specifik "nyckel" -struktur, tätt mot betongväggen i det borrade hålet, genom kraften i en avsmalnande gängad hylsa, drivstift eller specialnyckelanordning.
Brickor och nötter: Standarddelar som används för att komprimera det fasta objektet och överföra belastningar till förankringssystemet.
Arbetsprincip - "Bottom Lock":
Borrning: Borr ett cirkulärt hål med specificerad diameter och djup i det härdade betongsubstratet.
Hålrengöring: Extremt kritiskt! Allt damm och skräp måste avlägsnas noggrant från hålet (vanligtvis med en speciell luftpump och borste) för att säkerställa att expansionsmekanismen är i nära kontakt med ren betong.
Sätt i ankaret: Sätt i strejkankarenheten (stång, expansionshylsa/nyckelmekanism) i det rena hålet tills hålets botten.
Dra åt muttern: Använd en momentnyckel och dra åt muttern till det exakta installationsmomentet som anges av tillverkaren. Processen:
Dra ankarstången uppåt.
Uppmanar den avsmalnande skruvhylsan eller drivmekanismen för att röra sig nedåt.
Tvingar expansionshylsan att generera en stark radiell expansionskraft i hålets bottenområde eller driver låsmekanismen för att bilda en mekanisk stöt i botten av hålet.
Bildar enorm friktion och kritisk mekanisk sammanlåsande djupt längst ner i hålet.
Belastningsöverföring: När ankaret utsätts för spänning överförs belastningen till ankarstången genom tråden och sedan genom den utvidgade hylsan eller stöten som bildas av låsnyckeln överförs den till den höghållna betongen runt botten av hålet i form av tryckspänning.
3. Utmärkt prestanda: Fördelar och funktioner
Oöverträffad dynamisk belastningsmotstånd: Detta är kärnvärdet för strejkankare. Dess bottenutvidgning/låsmekanism gör den utmärkt när det gäller att motstå seismiska belastningar, upprepade effekter och starka vibrationer (såsom tunga maskiner, järnvägstransporter och byggnader i jordbävningszoner), som är mycket överlägsna topputvidgningsankare.
Hög bärförmåga: Det utnyttjar den höga tryckhållfastheten hos betongens höga tryckstyrka (hålets bottenområde är vanligtvis mindre stressade och starkare) och kan ge extremt höga drag- och skjuvmotstånd.
Mindre avstånds- och marginalkrav: Eftersom lasten huvudsakligen överförs till djupet på hålbotten är avståndskraven mellan förankringar och från ankare till betongkanten relativt lös och designen är mer flexibel.
Crack -tillämpbarhet: Många certifierade strejkförankringsmodeller är lämpliga för möjliga betongsprickor (i enlighet med C2/EOTA eller högre standarder) och kan fortfarande bibehålla betydande lagerkapacitet under sprickanvändnings- och stängningsprocessen (sprickbredd är vanligtvis begränsad till 0,3 mm eller 0,5 mm).
Omedelbar belastning: Efter installationen kan designbelastningen omedelbart transporteras när det angivna vridmomentet uppnås, utan att vänta på härdningstid som kemiska ankare.
Kontrollerad installation: Standardiserad installation uppnås genom momentkontroll, vilket är relativt enkelt att kontrollera och verifiera installationskvaliteten.
Tillämplig på en mängd olika underlag: huvudsakligen utformad för härdad betong (C20/25 och högre) kan vissa specialkonstruktioner också användas för tät natursten (måste väljas strikt enligt specifikationerna).
4. Viktiga applikationsområden
Strike Anchor är nödvändigt i viktiga anslutningar som måste tåla höga dynamiska belastningar:
Byggstrukturer i jordbävningszoner: balk-kolumnnoder, skjuvvägganslutningar och utrustning seismiska fästen.
Industrianläggningar och utrustning: Tunga maskinfästning (krossar, stansmaskiner, generatorer), tornutrustning (tornkranar, skorstenar) bas, transportsystemfästen.
Energi- och kraftanläggningar: Transformatorer, switchgear, gasturbiner, seismiskt rörledningsstöd.
Transportinfrastruktur: Bridge Expansion Joint Anchoring, Seismic Isolation Bearing Connection, Track Fixing System, Traffic Signal Facility.
Offentligt säkerhetssystem: Anti-kollapsförstärkningssystem, explosionssäker dörrramförankring, fastighetslivslinjeutrustning.
Stålkonstruktion Anslutning: Stålkolonnens basplatta, stödnod, Curtain Wall Keel Key Fixing Point.
5. Design och urval överväganden
Ladda natur och storlek: Beräkna noggrant den erforderliga spänningen, skjuvkraften, böjmomentet, särskilt om lasten är statisk, trötthet, påverkan eller seismisk belastning. Seismiska belastningar måste ta hänsyn till designspektrumet och lastkombinationen.
Betongsubstrat: styrka (C ...), oavsett om det finns sprickor (sprickkvalitet C1/C2), tjocklek, stålstångsposition (undvik att bryta huvudförstärkningen).
Installationsparametrar:
Borrdiameter (DH): Måste strikt matcha ankarbultspecifikationskraven.
Förankringsdjup (HEF): Minsta djup för att uppnå designbärande kapacitet, som måste uppfylla specifikationskraven.
Marginal (c), avstånd (er): beräknat enligt specifikationen (såsom ACI 318, EOTA TR 029/TR 045) eller tillverkarens ETA -rapport.
Installationsmoment (Tinst): Kritisk! En kalibrerad momentnyckel måste användas för att exakt dra åt enligt tillverkarens angivna värde. Otillräckligt vridmoment kommer att leda till en betydande minskning av lagerkapaciteten, och överdrivet vridmoment kan skada ankarbult eller betong.
Miljöpåverkan: Tänk på korrosionsrisken (torrmiljö inomhus, atmosfärisk miljö utomhus, fuktig miljö, havsvattenmiljö, kemisk växt) för att välja kolstål (måste uppfylla antikorrosionskraven som galvanisering, dacromet) eller rostfritt stål (A2/A4). Tänk på temperaturområdet.
Brandmotståndskrav: Om förankringssystemet måste delta i brandmotståndsstrukturen är det nödvändigt att välja produkter som har godkänt motsvarande brandmotståndstestcertifiering och vidta stöd för brandmotståndsskydd.
Seismisk certifiering: När de används i seismiska områden måste förankringsbultar klara strikta seismiska simuleringstester (ATC, AC156, EAD 330232-00-0601, etc.) och erhålla motsvarande certifieringsrapporter (såsom ICC-ESR-rapporter), som kommer att specificera seismiska designparameter (såsom kritiska avstånd HDA).
Certifieringsstandarder: Var uppmärksam på huruvida det finns en giltig europeisk teknisk bedömning (ETA) eller ICC-ES Evaluation Service Report (ESR). Dessa rapporter tillhandahåller konstruktionsbärens kapacitetsvärde, tillämpliga förhållanden och designmetoder för denna typ av förankringsbult under specifika förhållanden, som är grunden för teknisk design och acceptans.
6. Installation är avgörande: Nyckeln till framgång eller misslyckande
Följ strikt ritningarna: Följ designteckningar och specifikationskrav.
Noggrann borrning: Använd en lämplig borrbit (vanligtvis en roterande påverkan Hammer -borr med en karbidborrbit rekommenderas) för att säkerställa en exakt håldiameter, håldjup och vertikal hålvägg.
Rengör hålet noggrant: Detta är den oftast förbises och mest dödliga länken! Allt damm och skräp i hålet måste avlägsnas noggrant med tryckluft (helst med vakuum) och en speciell hålborste, upprepas flera gånger tills hålet är helt rent. Damm kan minska förankringskraften avsevärt.
Korrekt implantera ankarbulten: Se till att ankarbulten sätts in i botten.
Exakt momentinstallation: Använd en kalibrerad momentnyckel och en utbildad och kvalificerad operatör för att dra åt strikt i enlighet med installationsmomentvärdet som tillhandahålls av tillverkaren. Registrera vridmomentvärdet.
Undvik borrskador: Undvik skador på betongen under borrning eller installation (till exempel sprickbildning av hålmunnen).
7. Fördelar och begränsningar
Fördelar:
Utmärkt motstånd mot dynamiska belastningar (påverkan, vibrationer, jordbävning).
Hög lagerkapacitet.
Omedelbart lager.
Mindre avståndsmarginalkrav.
Good Crack Applicobility (Certified Model).
Relativt kontrollerbar installation (vridmomentkontroll).
Begränsningar:
Högre kostnad: Vanligtvis dyrare än vanliga expansionsbultar eller kemiska ankare.
Extremt höga installationskrav: Mycket strikta krav på borrnoggrannhet, hålrengöring och vridmomentkontroll och hög risk för felaktig installation.
Substratbegränsningar: Huvudsakligen tillämpliga på kvalificerad betong, inte lämplig för låg styrka, allvarligt spruckna, åldriga betong eller porösa tegelverk, etc.
Hålutvidgningsrisk: Om borrhålets diameter är för stor eller om betongkvaliteten är dålig kan expansionsprocessen orsaka överdriven extrudering eller till och med brott i hålväggen.
Icke-borttagbart: Permanent ankare, när den har installerats och stressats, är det vanligtvis omöjligt att ta bort utan skador.
8. Branschstandarder och certifieringar
Design, testning och tillämpning av strejkankare är föremål för strikta internationella standarder:
Europa: EAD 330232-00-0601 (för seismiska ankare), Eota TR 029 (design och installation), ETAG 001 Bilaga E (Bedömningsmetod). Att få ETA (europeisk teknisk bedömning) är nyckeln till marknadstillträde.
USA: ACI 318 (Byggnadskod för betongstruktur-Kapitel 17 Anchorage), ICC-ES AC193 (Verifieringsstandard för ankare i betong), ICC-ES AC156 (utrustning seismisk teststandard). Att få ICC-ES Evaluation Service Report (ESR) är en viktig certifiering.
Seismiska teststandarder: ATC-40, FEMA 461, AC156, ISO 22762, EN 15129, etc. används för att simulera prestandatester under seismiska belastningar.
Produktstandarder: ASTM F1554 (förankringsmaterialstandard), etc.
