Крепление машин к основаниям

Широкое применение получают методы крепления с помощью закладных   деталей, а также представленные на странице устройства для закрепления укороченными болтами, анкерными болтами и с помощью дюбелей.

Развитию этих методов способствуют:

  • возможность достаточно точного, глубокого и быстрого сверления бетона и железобетона твердосплавными и алмазными инструментами, свободно перерезающими и арматуру,
  • возможность достаточно точного изготовления и монтажа строительных блоков, шлифование лицевой поверхности фундамента и даже всего зеркала пола.

Укороченные анкерные болты

На рис. 1 приведены анкерные болты обычного типа. Шахту под болт оставляют при заливке фундамента, формовке блока или высверливают по месту корончатым алмазным сверлом. Болт, выполненный из арматурной стали (рис. 1, а), может иметь гладкий стержень. При применении бетона марки 200 и выше длина L =(15…20)d обеспечивает равнопрочность болта на разрыв, а бетона на скалывание при расстоянии болта от края не менее чем (10 …15)d (малые значения для спокойных внешних нагрузок, большие — для переменных нагрузок).

Укороченные анкерные болты

При более высоких марках цемента (300, 400 и выше) могут быть выдержаны те же размеры болтов (рис. 1, б…г ).

На рис. 1, а показана установка машины с применением выравнивающих подкладок (клиньев) и подливкой раствора под основание. Так выполняют монтаж при необработанных поверхностях фундамента (пола) и подошвы машины (плиты или рамы). Точной обработкой этих поверхностей можно исключить применение подкладок и клиньев, а следовательно, и подливку раствора под подошву.

Болты анкерные по рекомендации НИИЖБ

На рис. 2, а … в даны конструкции болтов, разработанные НИИЖБ. Заделка болтов на рис. 2, а и б производится сырым цементным порошком марки не ниже 300 (смесь цемента с 12… 15 % воды по весу). Болты, вставленные в отверстия, засыпают смесью и утрамбовывают легкими ударами молотка через стальную трубку (зачеканивают). Установленные болты увлажняют раз в сутки в течение трех дней. Первое увлажнение через 2 ч после установки. Затяжку болтов и их эксплуатацию рекомендуется начинать не ранее чем через семь суток после установки.

Болты анкерные по рекомендации НИИЖБ

Болты с конусом (рис. 2, а) могут быть коваными без обработки стержня и конуса.

Рекомендуется перед введением в эксплуатацию болтов затянуть их тарированным ключом до максимально возможного усилия, затем разгрузить и дать нормальную затяжку также тарированным ключам.

Болты с цангой (рис. 2, в) являются самоанкерующимися. При затяжке болта четыре сухарика цанги прижимаются к стенкам отверстия и удерживают болт от смещения. Боковая поверхность сухарей имеет накатку или нарезку для лучшего сцепления с бетоном. Проволока, вставленная в кольцевую проточку сухарей, удерживает их на стержне болта в нужном положении и не мешает анкеровке. Болты (рис. 2, а и в) изготовляют диаметром 18…60 мм из стали Марки Ст3, болты (рис. 2, б) — из проката периодического профиля диаметром 14…40 мм.

Допускаемые напряжения для болтов при расчетах принимают ≤ 140 МПа .

Глубина заделки болта Latex formula

где Lmin — минимальная глубина заделки;

k1 — коэффициент, зависящий от расстояния болта от края блока или фундамента;

k2 — коэффициент, зависящий от расстояния между болтами.

Значения параметров определяют по таблицам.

Таблица 1

Номер рисунка

Минимальная глубина заделки Lmin, мм

Марка бетона

100

150

200

Статическая нагрузка

Рис. 2, а

25d

20d

15d

Рис. 2, б и в

8d

Переменная нагрузка

Рис. 2, а

30d

25d

20d

Рис. 2, б и в

10d

Таблица 2

Коэффициент

5d

10d

15d

20d

25d

30d

35d

40d

45d

50d

60d

80d

k1

1,6

1,45

1,32

1,2

1,13

1,05

1,03

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

k2

1,7

1,55

1,5

1,4

1,35

1,3

1,25

1,2

1,1

1,05

1,0

Примечание: Для болта, стоящего на углу блока или
фундамента,
k1 определяется по
минимальному расстоянию.

Минимальное расстояние от края фундамента для болтов, изображенных на рис. 2, а и б, должно быть не менее 5d, а для болтов, показанных на рис. 2, в, не менее 15d. Минимальное расстояние между болтами должно быть не менее 10d и 15d соответственно.

Соотношения остальных размеров болтов следующие:

  • длина конической части l≥(2 … 2,5)d,
  • диаметр Dk≥1,35d,
  • конусность 1:5 … 1:3,
  • высота конуса h≥1,5d (но h<l для болта рис. 2, в),
  • диаметр цанги (до разрезки) Dц≥1,5d,
  • диаметр проволоки пружинного кольца цанги 0,1d,
  • диаметр сверления для болтов на рис. 2, а и б — 1,35d+(10 …15) мм, для болтов на рис. 2, в — Dц+0,05d.

На рис. 2, б показана установка болтов с заливкой эпоксидным клеем. На 100 весовых единиц эпоксидной смолы ЭД-6, включая отвердитель и пластификатор, добавляют 204…300 весовых единиц кварцевого песка в качестве наполнителя. Болты могут иметь гладкий стержень. Диаметр отверстий на 10 мм больше диаметра стержня. Заделку таких болтов в основание из бетона марки не ниже 150 осуществляют на глубину, равную 10 диаметрам болта.

Максимально допустимый диаметр болтов: 48 мм.

Расчетное напряжение при статических нагрузках: 90 МПа.

Закрепление болтов на эпоксидном клее рекомендуется использовать при температуре не выше 60°С. Болты могут вводиться в эксплуатацию через пять суток после заделки.

Самоанкерующиеся болты

На рис. 3, а даны конструкции самоанкерующихся болтов фирмы Rawl. В СССР нашли широкое применение болты диаметрами d, равными 12, 16, 20 и 24 мм.

Материал лепестков цанги и конической гайки  — чугун, болта или шпильки — сталь 20.

Четыре лепестка собираются в цангу с помощью обоймы из тонкой стали и пружины двухвитковым проволочным кольцом, вставленным в кольцевую выемку лепестков. Затяжку можно производить болтом или обычной шпилькой или шпилькой с конусом. Для лучшего сцепления с бетоном поверхности лепестков выполнены рельефными.

Самоанкерующиеся болты

На рис. 3, б дана самоанкерующаяся система двойного действия той же фирмы. При завинчивании шпильки торец ее упирается в конус. Гайка также конической формы и поэтому два лепестка цанги будут раздаваться в ширину и прижиматься к полости отверстия равномерно по всей длине.

На рис. 3, в приведена конструкция цангового зажима с проушиной. Эти устройства находят применение при установке оттяжек, креплении канатов при монтажных работах и при креплении к стенам сборно-разборных лесов при ремонтах зданий. Соотношения размеров для болта с резьбой М12 указаны на рисунке. Два лепестка цанги отштампованы из листовой стали толщиной 3 мм. На конической гайке имеются два среза под ключ.

Дюбель с конусом

Дюбеля с конусом (рис. 4) выпускаются фирмой Phillips (США). Дюбель с зубцами из твердого материала используют для пробивки отверстия в железобетонных блоках с помощью пневматического молотка. В патроне молотка дюбель закрепляется головкой конической формы. После установки дюбеля головку легко отбить боковым ударом молотка. Юбка дюбеля для лучшего сцепления имеет гребешки. Продольные надрезы при посадке дюбеля обеспечивают разрыв перемычек юбки на четыре равные части. Если бы надрезы были сквозные, дюбель нельзя было бы использовать как шлямбур. При установке дюбеля в высокопрочные железобетонные и бетонные блоки заделка дюбеля соответствует по прочности болтовому соединению.

Дюбель с конусом

Дюбель-шпилька с конусом

Дюбель-шпилька с конусом (рис. 5) удобна при монтаже тем, что сверление отверстия может производиться непосредственно через фундаментные отверстия плиты. Анкеровка дюбеля осуществляется деформацией его ударом молотка.

Дюбель-шпилька с конусом

Дюбель с шайбой

Дюбель с шайбой (рис. 6) отличается тем, что его анкеровка происходит без смещения в отверстии. Расклинивается дюбель ударом молотка о шайбу через шток, вставленный в отверстие дюбеля.

Дюбель с шайбой

Дюбель-шпилька со штоком

Дюбель-шпилька со штоком (рис. 7) обладает — рядом преимуществ перед конструкциями, показанными на рис. 5 и 6. Сверление отверстия в основании и установку дюбеля можно производить через фундаментные отверстия без сдвига плиты. Ударом молотка по выступающему концу штока производится анкеровка дюбеля.

Дюбель-шпилька со штоком

Распорный дюбель-болт

Распорные дюбеля (рис. 8) с болтами от М4 до М 16 широко применяются для монтажа на полы, стены и потолки легкой и тяжелой аппаратуры и оборудования. Дюбель состоит из двух отштампованных из листовой стали лепестков. Гайка — коническая четырехгранная. В зависимости от размера дюбеля и прочности основания они допускают нагрузку 1500…8500 Н.

Распорный дюбель-болт

Соседние страницы