ГОСТ Р 56731-2023 Анкеры механические для крепления в бетоне. Методы испытаний

Анкер (А) – это элемент крепления массивных деталей (конструкций) к основанию из бетона, кирпича, камня.

Механический анкер (МА) представляет собой металлический конструктивный элемент в виде прута с резьбой или без нее, закрепляемый в основании посредством своих конструктивных особенностей.

Виды механических анкеров

Изделия изготавливаются из высокопрочных марок легированной стали. Разновидность представлена на фото.

Виды МА

В зависимости от применения и конструктивного исполнения подразделяются на следующие виды:

• Клиновой (в виде шпильки с резьбой с одной стороны и распорным элементом с другой);
• Распорный (для крепления элементов к пустотелым конструкциям);
• Винтовой (выполнен в виде гильзы, в которую вкручивается винт);
• Складной пружинный (для скрепления элементов внутри пустотелой конструкции);
• Закладной (устанавливается в процессе заливки бетона);
• Цанговый (по виду распорного устройства);
• Регулировочный (для регулировки зазоров в конструкциях, имеющих свойство усадки);
• Фундаментный (для жесткого крепления элементов конструкций к основанию).

Рассмотрим более подробно группу фундаментных МА, как наиболее соответствующую названию контента и востребованную во многих отраслях народного хозяйства.

Эта группа А делится на четыре основных вида:

• Прямые фундаментные – обычно устанавливаются при заливке фундамента. Изготовляются в виде штыря с резьбой на одной из сторон. Имеют ограничение по длине – не более 140 см;
• Изогнутые – применяются в железобетонных конструкциях, по форме напоминают крюк. Длина – до 180 см;
• С анкерной плитой – обеспечивают максимальную фиксацию конструкций с основанием. Изготовляются в виде стержня с резьбой, имеют длину до 5 метров;
• Составные – в виде шпильки с резьбой и соединительной муфтой. Могут иметь длину в несколько метров.

Анкеры нашли широкое применение в строительстве, при монтаже тяжелого оборудования в машиностроении, энергетике, в архитектуре, специальном транспорте горнодобывающей промышленности.

Установка МА может производиться в готовое основание (процесс более трудоемкий в сравнении с заливкой А бетоном, но нередко единственно возможный).

Выбор вида МА для конкретных условий монтажа и дальнейшей эксплуатации должен осуществляться специалистами. От правильно подобранного изделия будет зависеть прочность конструкций здания и безопасность технологического оборудования.

Методы испытаний качества механических анкеров

Для определения качества продукции и ее соответствия нормативным характеристикам разработаны соответствующие стандарты. Одним из них является ГОСТ Р 56731-2023.

Настоящий стандарт определяет механические характеристики МА (прочность на разрыв, прочность на сдвиг, перемещение А при вырыве и сдвиге) и устанавливает отклонения параметров от заданных производителем (испытания в бетоне с трещиной, при превышении момента затяжки А и вблизи арматуры основания).

В гл. 5 ГОСТа изложены требования к механическим характеристикам и размерам анкерного крепежа (см. табл. 1).

Таблица 1

Числовые значения табличных параметров вычисляются посредством математических формул. Например, прочность анкера по стали при растяжении определяется формулой N_n,s= A_{s *} δ_B, где: A_s– наименьшая площадь сечения по длине анкера, δ_B – временное сопротивление образца.

Глава 6 посвящена требованиям к проведению испытаний и оборудованию. Так, бетон по прочности должен соответствовать параметрам, приведенным в таблице 2 (см. табл. 2).

Таблица 2

Дополнительно указаны требования к установке А, оборудованию для испытаний, средствам контроля.

В главе 7 приводятся правила проведения испытаний:

• На сдвиг;
• На вырыв;
• На повышение момента затяжки;
• На проверку минимальных краевого и межосевого расстояний;
• На влияние армирования основания;
• На многоцикловое растяжение.

В качестве примера рассмотрим алгоритм испытания МА на сдвиг.

Испытываемые образцы подбираются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50779.12-2021 «Статические методы. Статический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции».

Температурный режим в лаборатории должен быть в пределах от +10 °С до +40 °С, влажность воздуха – не более 70 %. Бетон основания в этих условиях выдерживается не менее семи суток.

Из оборудования особый интерес представляет испытательный стенд.

Метод испытания заключается в установке образца в основание и приложение к нему нагрузки до разрушения. В процессе испытания фиксируют значения перемещения А относительно основания вдоль направления сдвигающей нагрузки.

После завершения всех испытаний полученные результаты оформляются протоколом и техническим паспортом, образец которого приведен в Приложении А стандарта.

В протоколе испытаний отражаются:

• Описание и тип анкера;
• Наименование предприятия-производителя;
• Наименование и адрес испытательной лаборатории;
• Дата испытаний;
• Лицо, ответственное за испытания;
• Количество и виды испытаний;
• Оснастка для испытаний с рисунками или фотографиями;
• Характеристика основания при испытании;
• Установка А;
• Полученные результаты.

Технический паспорт более подробно раскрывает значения результатов испытаний.