انواع انکربولت مکانیکی و شیمیایی + مزایا و معایب
انواع انکربولت مکانیکی و شیمیایی + مزایا و معایب
در این مقاله انواع انکربولت مکانیکی و شیمیایی را مورد برسی قرار داده و با توجه به بررسی اصطلاحات و اشتباهات رایج در رابطه با مبحث انکر در رولبلاگ قبلی در صنعت ساختمان و همچنین اهمیت بسیار بالای اتصالات در این حوزه، حال با ذکر یک مثال اهمیت انتخاب صحیح انکر بولت را شرح می دهیم و در ادامه به بررسی انواع انکر بولت های مکانیکی و شیمیایی و همچنین مزایا و معایب هر کدام می پردازیم.
ذکر مثال:
فرض کنید شما به عنوان یک طراح درحال طراحی تمامی المان های سازه ای یک پروژه بزرگ هستید. مراحل انتخاب نوع اسکلت (فولادی یا بتنی)، گرید بتن، نوع آرماتور مصرفی و نوع فولاد به کار رفته در پروژه را دقیقا مطابق با آیین نامه های روز صنعت ساختمان گذراندهاید و نقشه های اجرایی را هم منطبق بر نیاز پروژه و الزامات فنی تهیه و در اختیار مجری پروژه گذاشته اید. حال شما با این سؤال مواجه می شوید که اتصال صفحه ستونهای (Base Plate) طراحی شده را با استفاده از چه ابزار مناسبی روی فونداسیون بتنی تأمین کنید تا علاوه بر رعایت نکات فنی، سهولت اجرا و شرایط اقتصادی پروژه نیز در نظر گرفته شود؟
یا در رابطه با مورد دیگر بحث اتصال تأسیسات مکانیکی و برقی به سازه مطرح است با وجود طراحی صحیح تأسیسات و المان های سازه ای همواره این سؤال در ذهن طراح وجود دارد که اتصال این المان ها به هم چگونه باشد که ضوابط فنی و اجرایی رعایت شود؟ حدس میزنید ابزار کار شما چیست؟ بله، درست حدس زدهاید: انکربولت.
انکربولت، عضوی کوچک اما فوقالعاده با اهمیت است چرا که فقدان یک قطعه مناسب برای ایجاد اتصال صحیح تمام تلاش ها اعم از طراحی و هزینه و اجرا را بی ارزش می کند.
همانطور که در سازه های فولادی و بتنی محل اتصال همواره مورد توجه طراح و آیین نامه ها بوده است در رابطه با اتصالات غیر سازه ای نیز آیین نامه ها به بررسی ابزار مناسب اتصال یعنی انکرها پرداخته اند.
انواع انکر ها
بهطور کلی، انکر بولتها به دو دستهی اصلی تقسیم میشوند:
1– انکر بولت مکانیکی (Mechanical Anchor)
R-XPT-HD
R-HLX
این نوع انکر تقریباً مشابه با یک قفل فنری عمل کرده و داخل سوراخکاری ایجاد شده روی بتن قرار می گیرد. پس از قرار گیری انکر در سوراخکاری و پیروی از مراحل نصب، غلاف یا گوه(Sleeve) منبسط شده و به علت اصطکاک ایجاد شده حاصل از انبساط این گوه، نیروی مورد نیاز جهت تأمین ملاحظات فنی اتصال به دست می آید.
2– انکر بولت شیمیایی (Chemical Anchor)
در برخی موارد با توجه به شرایط پروژه در محل اتصال به بتن و یا حتی در شرایط تغییر نقشه و مقاوم سازی و به تبع آن نیاز به افزایش ابعاد و اندازه مقطع بتنی امکان استفاده از انکر مکانیکی بنا بر دلایل فنی و اقتصادی توجیه پذیر نیست، در این شرایط عموماً استفاده از انکر شیمیایی به جای انکر مکانیکی توصیه می شود.
در این روش، اتصال به بتن و یا ریشه گیری (overlaying) با استفاده از انکر های شیمیایی یا اصطلاحاً چسب کاشت یا رزینهای دو جزئی انجام میگیرد.
انکرهای شیمیایی با توجه به دارا بودن فرمولاسیون خاص، ضریب چسبندگی بسیار بالایی داشته و با توجه به نحوه اجرای آنها توزیع نیرو به صورت یکنواخت و در طول راد یا میلگرد کاشته شده ایجاد می شود. لذا عموماً استفاده از این انکرها برای بارگذاری های سنگین، پروژههایی که نیاز مند به دقت و رعایت اصول فنی در سطوح بالا هستند و همچنین پروژه های مقاوم سازی و بهسازی توصیه می شود.
مزایا و معایب:
مزایای انکربولت مکانیکی
- نصب سریع تر نسبت به انکرهای شیمیایی
- دمونتاژ (بازکردن/جداسازی) آسان در برخی مدلها
- عدم نیاز به نگهداری در شرایط دمایی به خصوص
- قابلیت دپوسازی در پروژه با توجه به نداشتن تاریخ انقضا
معایب انکربولت مکانیکی
- وابسته به کیفیت بتن و اجرای دقیق سوراخکاری
- در برخی از مدل های نیازمند به نظارت دقیق بر اجرا
- دارای عمق کاشت و باربری محدودتر نسبت به انکر های شیمیایی
مزایای انکربولت شیمیایی
- استفاده از عمق کاشت به صورت بازه ای و عمق کاشت های بیشتر نسبت به انکر های مکانیکی ( در تئوری انکر جهت نصب صفحه ی فلزی تا 20 برابر ضخامت راد یا میلگرد )
- ظرفیت بالاتر نسبت به انکرهای مکانیکی
- مناسب برای کاشت میلگرد به جهت افزایش ابعاد و اندازه مقاطع در پروژه های مقاوم سازی
- قابلیت استفاده در انواع سوراخکاریها
- قابلیت استفاده در شرایط مرطوب و مغروق در آب
- جلوگیری از خوردگی با توجه به عایق شدن سوراخکاری
معایب انکربولت شیمیایی
- زمان اجرای طولانی تر
- نیاز به دقت بالا حین اجرا و آموزش پیمانکار کاشت
- وابسته به شرایط دمایی و نوع رزین
- حساس به تمیزکاری
عوامل موثر بر انتخاب و طراحی انکربولت
انتخاب انکربولت مناسب، درست مانند ستون فقرات برای یک بدن عمل میکند؛ اگر انتخاب صحیح بر مبنای ضوابط آیین نامه ای صورت نگیرد، امکان ایجاد شکست در محل اتصال به بتن و به تبع آن ایجاد مسائلی نظیر آسیب دیدن تأسیسات و سازه به وجود می آید. در نتیجه در انتخاب انکربولت نباید فقط ملاک قیمت و ظاهر در نظر گرفته شود؛ بلکه باید به فراخور نیازهای پروژه و اتصال از قبیل بارهای وارده، میزان خورندگی محیط، گرید بتن و بالاتر از همه موارد فنی آیین نامه ای باید این انتخاب صورت گیرد.
طراحی و انتخاب انکر بولت مناسب به عوامل ذکر شده وابسته است که در ادامه به بررسی تعدادی از آن ها می پردازیم.
بارگذاری
همانطور که در تعیین ابعاد و اندازی مقاطع سازه ای، انتخاب نوع سیستم مهار جانبی، گرید بتن استفاده شده، جنس آرماتور و فولاد مورد استفاده در پروژه و به طور کلی طراحی سازه پروژه همواره بارهای وارده و ترکیب بارها اولین آیتم مورد بررسی می باشد؛ در انتخاب انکربولت مناسب جهت اتصال به بتن نیز این موضوع حائز اهمیت است به همین جهت است که در بند 6-11-13 آیین نامه مبحث ششم صراحتاً اعلام می دارد که اجزای غیر سازه ای باید برای اثرات زلزله طرح بر طبق ضوابط استاندارد 2800 تحلیل و طراحی شود. همچنین در بند 4-1-1 ویرایش چهارم آیین نامه 2800 این اجزا تعریف شده اند.
در نتیجه در قدم اول انتخاب انکر بولت موضوع بار وارده را بررسی میکنیم.
شرایط محیطی
همانگونه تعیین میزان کاور مناسب برای آرماتورهای طولی در بتن، انتخاب نوع پوشش ضد خوردگی برای فولاد به شرایط محیطی وابستگی بالایی دارد، در رابطه با انتخاب انکر نیز بررسی این موضوع حائز اهمیت است. به عنوان مثال بدیهی است که از انکری که در شرایط محیطی مثل کارخانه های شیمیایی یا سواحل استفاده می شود در شرایط مثل نما در یک شهر با اقلیم خشک استفاده نشود.
جنس بتن یا مصالح پایه
با توجه به اینکه یکی از ارکان اتصال همواره نوع و جنس ماده پایه می باشد، بدیهی است که به عنوان مثال گرید بتن به عنوان یکی از مواد پایه پر کاربرد در طراحی و انتخاب انکر مؤثر باشد چرا که ماده پایه (Base Material) یکی از اصلیترین عواملی است که قدرت نگهداری انکربولت را مشخص میکند.
دقت مورد نیاز در نصب
همواره نظارت بر نصب و اجرای صحیح انکرها از چالش های پر تکرار در پروژه در این مبحث بوده است، در رابطه با این موضوع نمایندگان شرکت حفیظ سازه آریا خود را موظف می دانند تا با حفظ ارتباط مستمر در کنار ناظران و پیمانکاران محترم پروژه ها قرار گرفته و در برطرف کردن این نگرانی حداکثر تلاش خود را به کار گیرد.
هزینه و زمان اجرا
گاهی برای انتخاب یک انکر مناسب با چندین گزینه مواجه هستیم که نمی دانیم کدام یک علاوه بر موارد فنی به لحاظ زمانی و اقتصادی نیز در شرایط بهینه ای قرار دارند، در این مواقع نمایندگان تیم فنی شرکت حفیظ سازه آریا سعی می کنند تا با در نظر گرفتن سه فاکتور اصلی:
- ضوابط آیین نامه ای
- سهولت اجرا
- شرایط اقتصادی
بهینه ترین پیشنهاد را به طراح پروژه ارائه دهند تا در این مسیر بتوانیم در بهبود کیفیت پروژه مؤثر باشیم.
در ادامه، به تعدادی از مهمترین کاربردهای انکربولت اشاره میکنیم:
- نصب و مهار ستونهای فولادی روی فونداسیون
- نصب ماشینآلات و تجهیزات صنعتی در جهت مهار در برابر بارهای وارده
- نصب سازههای خاص مثل دکلها و پلها در جهت ایمنی در برابر بارگذاری مربوطه
- کاربردهای ساختمانی و روزمره مانند نصب نردهها و قفسههای سنگین
- مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای در سازه ها مانند پل ها
- نصب تأسیسات برقی و مکانیکی
همواره پیش از انتخاب انکر بولت مناسب برای نیاز پروژه از شناخت کاربرد انکربولت و انواع آن اطمینان حاصل نماید تا بتوانید بهترین تصمیم را برای پروژه خود اتخاذ نمایید.
جمع بندی
انکربولتها مطابق ضوابط آیین نامه ای به عنوان یکی از عناصر پرکاربرد در اتصال اعضاء غیر سازه ای به سازه اصلی، می باشند. انکربولت ها به فراخور نیاز و کاربرد در پروژه ها در مدل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند از اینرو انتخاب صحیح یک انکر بولت همواره با توجه به نوع و کاربرد آن در پروژههایی مانند ساختمانها، پلها و صنایع مختلف از اهمیت بالایی برخوردار بوده که در این مقاله به انتخاب صحیح و عوامل تاثیرگذار بر این انتخاب پرداخته شد .