Крепежные материалы оптом и в розницу
Инфо-центр
8 (423) 222-1-222
Главная > Статьи > Технологии

Виды строительных материалов и технологии крепления

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

БЕТОН

_copy

  Легкий бетон

  = цемент + легкие материалы ( пемза, глина, полистирол)

  Тяжелый бетон

  = цемент + добавки ( гравий)

Несущая способность дюбеля зависит от прочности бетона.

Бетон представляет собой смесь связующего материала, воды и специальных добавок. В зависимости от конкретного состава, технологии изготовления, обработки или назначения этого материала различают несколько типов бетона. В основном используются нормальные и легкие бетоны. Легкий бетон, в отличие от нормального, содержит такие добавки как пемза или стиропор (пенополистирол). В качестве связующего в обоих типах бетона применяется цемент. Облегчающие добавки, используемые в легких бетонах, имеют более низкие механические характеристики, по сравнению с гравием, входящим в состав нормального бетона. Как правило, это создает худшие предпосылки для крепления дюбелей в легких бетонах.

В нашей стране бетон маркируется буквой М.. Основной характеристикой БЕТОНА  является прочность на сжатие, единица измерения   кГс на 1см2.

Пример:

Бетон марки М250 .

Означает, что данный бетон разрушится при силе сжатия 250 кГс на 1см2 его поверхности. Ни о чем другом (ни о плотности, ни о его структуре) эта марка не говорит.

Зарубежном  бетон также чаще всего подбирают по прочности на сжатие, при этом марка такого бетона в Германии обозначается буквой В, в Финляндии-К, во многих других странах Европы – С. Предел прочности на сжатие обозначаются в других единицах измерения в Н/мм2 .Например, наиболее часто используемый нормальный бетон  с пределом прочности при сжатие 25 Н/мм2 в Германии имеет маркировку В25, в Финляндии К25. Внимательно посмотрев на отечественную и зарубежную маркировку строительного материала по прочности, нетрудно заметить, что все различие между ними состоит в использовании различных единиц: у нас используются  кГс/ см2 , а за рубежом- Н/мм2. Таким образом, зарубежному бетону К25 - приближенно соответствует  отечественной марки   М250.



СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Под стеновым понимают композиционный материал, состоящий из блоков и раствора. При этом следует учитывать, что несущая способность материала блоков обычно существенно выше, чем раствора, поэтому дюбели предпочтительнее закреплять в блоки. Различают четыре типа блоков:


ПОЛНОТЕЛЫЙ КИРПИЧ СПЛОШНОЙ СТРУКТУРЫ

kirpich

  Полнотелый кирпич

  = кирпич с высокой прочностью при сжатии

   отлично подходит для установки креплений.

К этой группе кирпичей относятся полнотелый керамический  (рядовой, облицовочный, клинкерный) и силикатный кирпичи. При закреплении дюбелей в таком кирпиче, как правило, не возникает никаких проблем, благодаря отсутствию в кирпиче внутренних полостей.


ПУСТОТЕЛЫЙ КИРПИЧ СПЛОШНОЙ СТРУКТУРЫ

kirpich1

  Блоки с пустотами (с отверстиями и пустотелые)

  Материал тот же, что и для полнотелого кирпича, но по размеру они больше и в некоторых случаях с пустотами.

Для оптимального крепления необходимо использовать специальные дюбели.

Такой кирпич состоит из непористого материала и содержит внутренние полости, расположенные либо параллельно, либо перпендикулярно базовой опорной плоскости кирпича. Сечение отверстий, как правило, круглое, овальное или прямоугольное, причем суммарная площадь поперечного сечения пустот составляет более 15% от общей площади опорной плоскости кирпича. К этой группе относятся керамические и силикатные кирпичи с различными геометриями пустот и пустотелые бетонные блоки. Для крепления в таких кирпичах применяют специальные типы дюбелей, которые заполняют пустоты или проходят насквозь через несколько стенок полостей, закрепляясь в них.


ПОЛНОТЕЛЫЙ БЛОК ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ

blok

 

  Полнотелые блоки с пористой структурой

  Небольшой предел прочности на сжатие, много пор

  Газобетон = смесь цемента / известкового камня, кварцевого песка и добавки.

 Для оптимального крепления необходимо использовать специальные дюбели.

Полнотелые блоки из легкого или ячеистого (пористого) пенобетона или газобетона имеют в своей структуре большое количество пор, что существенно снижает механические характеристики материала. При креплении в таких блоках рекомендуется использование специальных дюбелей с удлиненной распорной зоной или дюбелей, обеспечивающих связывающее, ненапряженное крепление.


ПУСТОТЕЛЫЙ  БЛОК ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ

blok1

  Пустотелые блоки с пористой структурой

  Невысокий предел прочности, пустоты, поры.

  Необходимо особенно тщательно подбирать и устанавливать нужные дюбели

 Несущая способность таких блоков еще ниже из-за наличия полостей в пористом материале. Проведение крепежных работ требует наиболее тщательного выбора типа дюбеля. Предпочтительно использование дюбелей с удлиненной распорной зоной или дюбелей, реализующих геометрический механизм крепления.


ЛИСТЫ, ПЛИТЫ

list

  Панели и плиты

  Тонкостенные строительные материалы

  Небольшой предел прочности

  Например: гипсокартонные плиты, волокнистые гипсовые плиты, древесностружечные, фанера и т.д.

 Используйте дюбели для пустотелых материалов или специальные дюбели.

К этой группе относятся тонкостенные строительные материалы, имеющие достаточно низкие механические характеристики, например гипсокартонные (ГКЛ), гипсоволоконные (ГКЛ), древесностружечные, асбоцементные, цементно-стружечные листы или МДФ панели. Такие листы крепятся либо непосредственно на другую строительную основу, или же на некотором расстоянии от нее. При креплении предметов к листовым материалам необходимо использование специальных дюбелей, которые образуют геометрическое крепление на задней стенке листов. Такие крепежные элементы, как правило, имеют название "дюбель для пустотелых конструкций".



СОВЕТ

Очень часто неизвестно, какой строительный материал находится под штукатуркой или обоями. Определить тип материала помогает пробное сверление сверлом с победитовым наконечником на низких скоростях вращения и без ударной нагрузки. По усилию сопротивления понятно, идет ли речь о мягком или твердом и прочном материале. О конкретном типе материала можно судить по цвету и консистенции сверлильной муки.

Бетон: светло-серая или белая мука, мелкая, как пыль, не слипающаяся.

Пористый бетон: белая крупнозернистая, но легко размягчающаяся мука.
Кирпич: красная мука, пустотелый кирпич легко определить по ступенчатому проникновению сверла в материал; в этом случае нельзя применять ударное сверление.
Силикат: белая мука, по ощущениям похожая на песок.
Гипсокартонные листы: белая мелкозернистая пыль, прилипающая к сверлу.
Гипсоволоконные листы: серая мелкозернистая пыль, прилипающая к сверлу.



РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ

СПОСОБЫ СВЕРЛЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

При сверлении следите за тем, чтобы сверло было направлено по перпендикуляру к стене, и не используйте изношенные или не соответствующие конкретному строительному материалу сверла. Просверленное отверстие следует очистить и удалить из него остатки материала. Следите за соответствием диаметра и глубины отверстия рекомендациям изготовителя.

Для листов и плит не применяйте сверла, предназначенные для сверления твердых строительных материалов. Тип и приемы сверления определяются видом строительной основы:

  • Сверление: сверление отверстий без ударной нагрузки; для мягких, пористых строительных материалов с низкой несущей способностью, например: пористый бетон, пустотелый кирпич, во избежание повреждения перегородок и ребер в материале.
  • Ударное сверление: сверление отверстий с большим числом оборотов и многочисленными слабыми ударами для строительных материалов повышенной прочности, например, для кирпичных кладок из сплошного кирпича.
  • Сверление с перфоратором: сверление отверстий с малым числом оборотов и немногочисленными сильными ударами; для сплошных материалов повышенной прочности, например – для бетона.

sposob



МОНТАЖ

Виды монтажа:

  • Монтаж заподлицо: при таком монтаже дюбель полностью утапливается в основу, диаметр отверстия в основе больше, чем диаметр отверстия в монтируемой детали. Сначала просверливается отверстие, затем в него монтируется дюбель, и только после этого в дюбель при помощи шурупа крепится деталь.
  • Сквозной монтаж: при таком монтаже отверстие в основе сверлится насквозь через закрепляемую деталь. Диаметры отверстия в основе и детали равны диаметру дюбеля. Дюбель монтируется насквозь через закрепляемую деталь в отверстие в основе и распирается в нем с помощью шурупа. Этот вид монтажа отличается наименьшей трудоемкостью и высокой точностью за счет соосности отверстий в основе и закрепляемой детали.
    Монтаж с зазором: закрепляемая деталь фиксируется на некотором расстоянии от поверхности строительной основы.

montaj

Монтаж заподлицо

-Рассверлите отверстие

-Вставьте дюбель заподлицо с отверстием

-Завинтите винт или шуруп через монтируемую деталь

mon

Сквозной монтаж

-Рассверлите отверстие

-Вставьте дюбель в рассверленное отверстие через монтируемую деталь и закрепите вращением

Максимальная толщина крепления

При монтаже заподлицо максимальная толщина закрепляемой детали определяется длиной выбранного шурупа, при сквозном монтаже – длиной самого дюбеля. Если поверхность строительной основы покрыта штукатуркой (изоляционным материалом), то максимальная толщина закрепляемой детали должная выбираться с учетом толщины штукатурки.

Механизм закрепления (анкеровки) крепежных элементов

mj

Анкеровка трением (распорное крепление):

распорная зона дюбеля прижимается шурупом к внутренней поверхности отверстия. Внешним силам, действующим на шуруп и дюбель противодействует сила трения материала дюбеля о строительную основу.

mll

 

Анкеровка формой (геометрическое крепление):

дюбель меняет свою форму в зависимости от геометрии полостей в основе (связываясь в узел или раскрываясь в полости).

mo

 

Анкеровка химическим соединением (связывающее крепление):

крепежный элемент неразрывно связывается (соединяется) с материалом основы при помощи раствора или полимерной смолы. Такое крепление не вызывает возникновения напряжений в материале основы и материале крепежного элемента и обеспечивает максимальную несущую способность конструкции.


НАГРУЗКА

ВИДЫ НАГРУЗКИ

qw

qw2

Сила (нагрузка, усилие) величина векторная -  значит помимо абсолютной величины имеет определённое направление. В свою очередь классификация направлений приложения силы и возникающих внутренних напряжений, либо их комбинации - привела к необходимости создания теоретической базы для расчёта прочностных характеристик материалов и конструкций получившая общее определение как – расчётная схема.

В силу специфики крепёжных изделий производители, а значит и потребители упростили всё разнообразие расчетных схем до необходимого минимума ,а именно:

N- натяжение (тяговое усилие ) растягивающая сила приложенная по направлению продольной оси (N). 

V - поперечная сила ( срез ) сила направленная перпендикулярно оси (V). 

М - момент вращения (затяжки, скручивания) сила направленная вокруг продольной оси (М)

момент вращения подразделяется на:

- минимальный разрушающий момент (для шурупов и саморезов) :определяет величину минимального сопротивления сечения крутящему моменту (шурупа), так называемый момент «скручивания» или максимальное усилие вращения - при закручивании – затяжке (шурупа). Зависит - от площади рабочего (поперечного) сечения и качественных характеристик материала ( шурупа). Т.е.-  прочности, пластичности (хрупкости), а также коэффициента трения рабочей поверхности (шурупа)  и материала основы.

- рекомендуемый момент затяжки (для винтов, болтов, анкеров): необходимый или оптимальный крутящий момент для затяжки ( винтов, болтов, анкеров) при котором рабочие характеристики крепёжного элемента максимальны. 

Большинство крепёжных изделий рассчитывается на тяговую нагрузку , величина которой приводится в каталогах производителей и в основном отражает способность изделий противостоять выдёргиванию из тела основы - так как величина несущей способности (отказа) на растяжение металла на порядок выше чем у материалов основы (бетон, кирпич, и.т.д.).



РАЗРУШАЮЩИЕ  УСИЛИЯ - КОЭФФИЦИЕНТ  БЕЗОПАСНОСТИ - ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ

Мы различаем следующие типы нагрузки:

- Разрушающие усилие (предельно допустимая нагрузка) – является физической характеристикой материала и определяется только его объективным качеством (среднее значения минимум из  пяти отдельных испытаний).

Критериями отказа могут быть: разрушение основы, вытягивание или разрушение дюбеля, отказ самой основы или разрушение стали.

- Допустимая (эксплуатационная) нагрузка – Речь идет об эксплутационных нагрузках, которые уже содержат в себе соответствующих допусках (для строительства) для каждой страны.

Для определения максимальной эксплутационной нагрузки необходимо разделить разрушающее усилие на коэффициент запаса прочности, например: для стального анкера с разрушающим усилием 40 кН.

form   

 F эксп= 40/4=10кН

где   F эксп - допустимая (эксплутационная) нагрузка;

F - разрушающее усилие;

? - коэффициент запаса прочности.

В качестве коэффициента запаса прочности рекомендуется пользоваться следующими величинами:

? ? 4 – для стального анкера

? ? 7 – для полимерного дюбеля

В данном пункте необходимо отметить, что существует два подхода (две теории) к расчёту максимальной эксплуатационной нагрузки – применяемых в зависимости от цели и назначения проектируемого объекта ,а именно:

- расчёт по пределу прочности.

- расчёт по пределу текучести.

Как видно из названий в качестве разрушающего усилия применяется значение параметров предела прочности либо предела текучести соответственно. Естественно что - при расчёте по пределу текучести показания будут значительно ниже.

В некоторых случаях, при применении материалов со стабильными физика механическими свойствами, в качестве максимальной эксплуатационной нагрузки, используют табличные значения предела текучести, например при подборе болтов.


ВИДЫ РАЗРУШЕНИЙ СИСТЕМЫ КРЕПЛЕНИЯ

Перегрузка анкерного крепления, неправильный монтаж и не­достаточно прочная несущая основа могут привести к отказу крепежной системы.

  • Извлечение дюбеля из основы: под действием внешней нагрузки дюбель выдергивается из основы, при этом не наблюдается разрушения материала основы. Причины: слишком высокая нагрузка или неправильный монтаж.
  • Разрушение материала основы: существенно зависит от глубины закрепления дюбеля и от прочностных свойств строительной основы. Причины: слишком высокая нагрузка или низкая несущая способность основы, или недостаточная глубина захода дюбеля.
  • Трещина материала основы: растрескивание при креплении – это особый вид дефекта, часто встречающийся при креплении бетона. Причины: слишком малые размеры элемента, строительной основы, к которому производится крепление, слишком маленькое расстояние между осями двух соседних отверстий крепления или между осью крепления и боковой поверхностью элемента основы.
  • Перелом или изгиб шурупа: возможность изгиба или среза шурупа определяется прочностными характеристиками стали, поперечным сечением шурупа и прилагаемой внешней нагрузкой. Срез или изгиб шурупа соответствует максимально достижимой несущей способности конструкции. Причины: слишком высокая нагрузка для материала иди используемого шурупа.

Возврат к списку


ВЛАДИВОСТОК

Инфо-центр +7 (423) 222-1-222

ООО "Анкер-ДВ" © 2013-2016 v2