Расчет анкерных систем Новый СТО Hilti webinar, 01.04.2015 www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 1 Программа вебинара I. Введение II. Обзорная часть • • • • • • • • • Виды базовых материалов Механические анкерные системы Химические анкерные системы Принципы работы анкеров Особенности работы химических и распорных анкеров Классификация анкерных систем по видам нагрузок Монтаж и условия монтажа Виды коррозионной защиты Основные критерии подбора анкерных систем III. Нормативная база IV. СТО 36554501-039-2014 • Виды разрушения анкерных соединений V. Требования к расчету. Общие положения • • Основные формы расстановки анкеров Особенности расчета на сдвиг VI. Алгоритмы расчетов VII. Программа для расчета анкерных систем PROFIS Anchor VIII. Инженерные сервисы HILTI IX. Заключение www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 2 Обзорная часть Виды базовых материалов Выбранная анкерная система должна соответствовать базовому материалу Обратите особое внимание на структуру материала: полнотелый или пустотелый Самые частые: бетон и пустотелый кирпич Бетон Полнотелый кирпич www.hilti.com Газобетон или легкий бетон Каменная кладка Пустотелый кирпич Дерево Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Механические анкеры Пластиковые анкеры Металлические анкеры HDA бетон HSL бетон HST бетон бетон, полнотелый, пустотелый кирпич HRD HPS Анкеры для крепления теплоизоляции HSA HUS www.hilti.com бетон бетон, полнотелый кирпич бетон, полнотелый, пустотелый кирпич IZ, IZ-S, IDP, IN IDMS Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Химические анкеры Инъекционные клеевые анкеры Капсульные клеевые анкеры HIT-RE 500 HVU бетон, нат. камень резьбовые шпильки, втулки HIT-HY 200 А бетон, нат. камень HIT-ICE бетон, нат. камень резьбовые шпильки, втулки, арматура бетон Комбинация клеевой смеси (смолы) и закрепляемого элемента (шпилька, арматура, и т.п.) HIT-HY 70 полнотелый, пустотелый кирпич www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Принципы работы анкеров Принцип трения Вытягивающее усилие передается на базовый материал за счет трения. Трение возникает вследствие распорного усилия, которое создается посредством сдвига распорного конуса относительно распорных лепестков, при этом в базовом материале возникает напряжение. Принцип формы При креплении за счет формы, сегмент анкера «цепляется» за материал основы. При этом вырывающая сила находится в равновесии с силой сопротивления основы. Spreizkraftdübel Пример www.hilti.com Принцип склеивания D d Соединение возникает между телом анкера и стенкой отверстия за счет склеивания специальным инъекционным раствором искусственной смолой. Пример: D > d Пример Пример Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Особенности работы химических и распорных анкеров Химический анкер HVА Распорный анкер HSL F=1000 кг F=1000 кг t FEXP t = 1000кг FEXP FEXP = 3000 кг Высокие нагрузки при малых межосевых расстояниях www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Виды нагрузок Статические нагрузки Динамические нагрузки Сейсмические Усталостные www.hilti.com Ударные Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Монтаж и условия монтажа M N N a F V Сквозной монтаж: Отверстие в основе проделывается напрямую через прикрепляемую деталь. Диаметр резьбы анкера равен диаметру отверстия в базовом материале. www.hilti.com F V V Предварительный монтаж: Дистанционный: Отверстие и установка анкера производится до монтажа прикрепляемой детали. Диаметр резьбы обычно меньше диаметра Отверстия в базовом материале. Присоединяемая деталь монтируется на расстоянии от основы. Здесь может быть применен как прямой, так и предварительный монтаж. Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Коррозионная стойкость Гальваническая оцинковка (например HST, HDA, HAS-TZ) Холоднокатаная - или автоматная сталь Толщина слоя оцинковки 5m Применение в сухих внутренних помещениях, и т. п. Горячая оцинковка (например HSA - F, HDA - F) Холоднокатаная - или автоматная сталь Толщина слоя оцинковки 45m Наружное применение в неагрессивных и слабоагрессивных средах Нержавеющая сталь (например HSA-R, HST-R, HRD-R/R2, HAS-RTZ) А2, A4, A5: Внутреннее во влажных помещениях и наружное применение на промышленных предприятиях со слабоагрессивной и агрессивной средой, в автомобильных тоннелях, в дымоходах и морской прибрежной зоне www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Обзорная часть Основные критерии подбора анкерного крепления Базовый материал Зона установки (растянутая или сжатая зона) Направление нагрузки Величина нагрузки Вид нагрузки (статическая или динамическая) Вид монтажа (сквозной/предварительный) Краевые и межосевые расстояния Агрессивность окружающей среды материал анкерного крепления Критерии пожаробезопасности www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Существует несколько норм для расчета анкерных креплений СНиП 2.09.03-85 и Пособие 2.09.03-85 Только статический расчет Невозможно рассчитать анкерные группы Невозможно рассчитать анкеры с уникальными формами Нет учета краевых и осевых расстояний Нет учета влияния прочности бетона Руководствуясь данными нормативами невозможно рассчитать все виды разрушений www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Существует несколько норм для расчета анкерных креплений Расчет по ETAG 001 Annex C,E Статический и динамический расчеты Расчет анкерных групп Учет формы анкеров Учет краевых и осевых расстояний Учет влияния прочности бетона Руководствуясь данными нормативами возможно рассчитать все виды разрушений. Расчет можно произвести как вручную, так и в PROFIS Anchor www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 14 Стандарт разработан НИИЖБ им. А.А. Гвоздева – ОАО «НИЦ «Строительство» при участии HILTI Методика расчета основывается на ETAG 001 Annex C и TR029 и учитывает требования российских норм Данный Стандарт Организации ляжет в основу будущего СП (СНиП) по расчету анкерных систем www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 15 Области применения СТО Проектирование анкерных креплений для строительных конструкций и оборудования к основанию из бетона В25 – В60; Стандарт устанавливает требования к расчету одиночных анкеров и групп анкеров; Распространяется на расчет одиночных анкеров и групп анкеров, воспринимающих усилия растяжения и сдвига от статических нагрузок, в том числе при совместном их действии; Распространяется на проектирование зданий и сооружений нормального и пониженного уровня ответственности. Для зданий повышенного уровня ответственности СТО может быть применен по согласованию с разработчиками. www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 16 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений Виды разрушения при растяжении анкеров а - разрушение по стали анкера; б - разрушение по контакту с основанием; в - разрушение от выкалывания бетона основания; г - разрушение от раскалывания основания; д - комбинированное разрушение по контакту анкера с основанием и выкалыванию бетона основания при одиночном анкере (для химических анкеров); е - то же для группы анкеров www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений Виды разрушения при сдвиге анкеров а - разрушение по стали анкера без плеча силы; б - разрушение по стали анкера с плечом силы; в - разрушение от выкалывания бетона основания за анкером для одиночного анкера; г - разрушение от откалывания края основания. www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – по стали Разрушение анкера по стали при растяжении www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – сдвиг Разрушение анкера по стали при сдвиге www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – комбинированное разрушение для хим. анкеров www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – комбинированное разрушение для мех. анкеров www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – откалывание края основания www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 СТО 36554501-039-2014 Виды разрушений анкерных соединений – раскалывание www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 Требования к расчету. Общие положения Основные формы расстановки анкеров При расчете группы анкеров учитывается перераспределение усилий между анкерами, при этом в анкерную группу должны входить только анкеры одного типа размера; Для распределения усилий в группе анкеров, работающих на сдвиг, диаметр установочных отверстий в опорной пластине не должен превышать оговоренных в СТО величин; Кольцевые зазоры между анкером и опорной пластиной, превышающие значения оговоренные в СТО, допускается заполнять раствором прочностью не менее 35МПа, например HIT-RE 500. www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 25 Требования к расчету. Общие положения Особенности расчета на сдвиг а – вплотную к основанию; б – вплотную с увеличенным выравнивающим слоем; в – с зазором; г – с зазором и установкой дополнительной гайки к бетону; д – через гильзу. При расчете анкеров на сдвиг следует учитывать возникновение дополнительного момента в сечении анкера от плеча сдвигающей силы www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 26 Алгоритмы расчетов Расчет на растяжение, N 2. Разрушение по бетону 1. Разрушение по стали, Nsd ≤ NRk,s/γMs 2.1 Выкалывание бетона, Ngsd ≤ NRk,c/γMc 2.2 По контакту и выкалывание, Ngsd ≤ NRk,p/γMp 2.3 Раскалывание основания, Ngsd ≤ NRk,sp/γMsp www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 27 Алгоритмы расчетов Расчет на сдвиг, V 1. Разрушение по стали, Vhsd ≤ VRkm,s/γMs 2. Разрушение по бетону 2.1. Выкалывание бетона за анкером, VgSd ≤ VRk,cp/γMc www.hilti.com 2.2. Откалывание края, Vgsd ≤ VRk,c/γMc Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 28 Комбинированное разрушение Расчет на сдвиг, V Расчет на растяжение, N Выкалывание бетона, Ngsd ≤ NRk,c/γMc Бетон Сталь Бетон Сталь, NRk,s По контакту и выкалывание, Ngsd ≤ NRk,p/γMp Раскалывание основания, NRk,sp Откалывание края, VRk,c Сдвиг с плечом силы, VRkm,s Определить наименьшее сопротивление Определить наименьшее сопротивление Выкалывание бетона за анкером, VRk,cp Совместное воздействие, N+V www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 29 Требования к расчету. Общие положения Особенности расчета на совместное воздействие растяжения и сдвига Условия прочности: βN, V – коэффициент, определяемый как наибольшая величина из отношений расчетных усилий к расчетным силам сопротивления для каждого механизма разрушения при сдвиге, растяжении www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 30 Определение расчетных усилий для анкеров в группе а – эксцентриситет в одном направлении, все анкеры растянуты; б - эксцентриситет в одном направлении, растяжение только для части анкеров; в – эксцентриситет в двух направлениях, растяжение только для части анкеров; www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 31 Программа для расчета PROFIS Anchor Результаты расчета в программе PROFIS Anchor совпадают с результатами, полученными при расчете по СТО www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 32 Инженерный раздел на сайте www.hilti.ru www.hilti.com • Архив вебинаров и расписание предстоящих • Технологии Hilti • Техническая документация • Типовые решения, Чертежи • Программное обеспечение • Обратная связь для вопросов и заданий • Инженерные сервисы Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 33 Инженерная поддержка Hilti Подбор анкерного крепежа: Предоставление технической информации на анкерное крепление Рекомендация по использованию подходящих анкеров на строительной площадке Расчет системы анкерного крепления Предоставление отчет о расчете из программного комплекса PROFIS Консультация по установке Натурные испытания анкеров на строительной площадке Предоставление акта об испытаниях www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 34 Форма обратной связи www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 35 Заключение Новый нормативный документ – уверенность в решении; Уникальный СТО: только HILTI имеет подобный документ; Подробный расчет анкерного крепления в рамках российских норм проектирования; Программное обеспечение PROFIS Anchor. www.hilti.com Webinar | STO Anchors | 01/04/2015 36