انکرهای شیمیایی یک فناوری جدید در صنعت ساخت و ساز هستند. این فناوری عمدتاً در ساخت سازه اصلی، بدون تعبیه اجزاء، مورد استفاده قرار می گیرد. اما انکربولت شیمیایی می تواند ارتباط بین سازه اصلی ساختمان و اجزای غیر سازه ای را هم بر قرار نماید. از جمله این اجزای غیر سازه ای به طور خاص می توان به سازه تحت کشش اشاره نمود. به عنوان نمونه، نگه دارنده لوستر که تحت کشش ناشی از وزن لوستر قرار دارد.
انکر شیمیایی دارای مزایای چشمگیری از جمله سرعت بخشیدن به ساخت و ساز ، قابل اعتماد بودن و … است. این مزایا باعث کاربرد گسترده این نوع سازه در صنعت ساختمان می شود. یکی از جدیدترین بخش هایی که در آن از انکرهای شیمیایی استفاده می شود، دیوارهای شیشه ای (curtain wall) هستند.
رفتار انکر شیمیایی تحت بارگذاری مکرر باید مورد بررسی و آزمایش قرار بگیرد. محققان داخلی و خارجی آزمایشات و مطالعات نظری زیادی در مورد عملکرد انکرهای شیمیایی در بتن انجام داده اند. ما در اینجا به بررسی فرآیند و نتایج یک تحقیق تجربی بر روی انکر شیمیایی می پردازیم.
در این آزمایش، ۱۰۲ نمونه انکر شیمیایی تحت کشش قرار می گیرند. شرایط آزمایش مانند: مقاومت بتن، قطر انکر، قطر سوراخ، عمق جاسازی و … به دقت کنترل شده است. در نهایت، ظرفیت باربری انکربولت شیمیایی، از طریق مقایسه با ظرفیت باربری فولادی در شرایط یکسان، بررسی می شود.
نتایج این مطاله نشان میدهد که برای داشتن اجزای تحت کشش مقاوم، دو مرحله در پیش رو داریم:
تقویت انکر شیمیایی و تقویت بتن آرماتور تعبیه شده در سازه اصلی.
به عنوان بخشی از این مطالعه، تاثیر نیروی برش خمشی بر انکربولت مورد آزمایش قرار گرفت. یک میله جالباسی را تصور کنید که تحت نیروی وزن لباس‌ها خم شده است، این می‌تواند مثالی از یک تیر باشد که تحت خمش قرار گرفته‌است. تاثیر فاصله نقطه ای که نیرو بر آن اثر می کند از لبه میله، بر ظرفیت باربری و حالت شکست انکر شیمیایی هم تجزیه و تحلیل شد.
بعد از محاسبه ظرفیت نمونه های مختلف انکر شیمیایی و انجام شبیه‌سازی، مشخص شد که کاربرد انکر شیمیایی در آرمارتوربندی ساختمان، می‌تواند به طور موثری ظرفیت تحمل بار خمشی با فواصل مختلف را در اجزای بتنی افزایش دهد.
در یک بخش دیگر، خواص مکانیکی انکربولت شیمیایی تحت دمای زیاد و پس از عبور از دمای بالا مورد مطالعه قرار داده شد. بعد از این بررسی یک فرمول برای محاسبه ظرفیت کششی انکربولت شیمیایی، با تغییر دما به دست می آید. این فرمول رابطه بین استحکام پیوند جز کششی را در دماهای مختلف نشان می دهد. با استفاده از این فرمول می توان متوجه شد که ظرفیت باربری انکر شیمیایی با افزایش دما بیشتر می شود (بیشترین دما ۲۰ درجه سانتیگراد است).
در تولید برخی از انواع انکر های شیمیایی، از الیاف فولادی و الیاف پلی پروپیلن استفاده می شود. از بین ۱۰۸ نمونه شرکت کننده در این مطالعه، تعدادی از آن ها شامل این الیاف هم بودند. پس از بررسی نتایج مشخص شد که الیاف فولادی و پلی پروپین تأثیر کمی بر ظرفیت باربری نمونه های انکر شیمیایی دارند.
تحقیق فوق عمدتاً در مورد عملکرد انکر شیمیایی تحت بار استاتیکی یکنواخت است. کرتین وال(دیوار شیشه ای) یک ساختمان ممکن است علاوه بر اینکه وزن جسمی را به طور دائم تحمل می کند، در معرض باد و زلزله شدید قرار بگیرد. اگر طراحی، تولید و مراحل نصب انکربولت صحیح انجام شود، انکر بولت می تواند ضمن حمل اجزای ثابت، مکررا بارگیری و تخلیه بار در اثر وزش باد و .. را نیز بدون آسیب به سازه بتنی انجام دهد.
برای بررسی عملکرد انکراژ انکر بولت شیمیایی تحت بارهای مکرر، در مجموع ۱۱ مجموعه بتن تولید شد. هر کدام از این مجموعه ها شامل ۳۳ نمونه مکعب بتنی دارای خواص گوناگون هستند. اندازه مکعب های بتنی ۱۵۰ میلی متر × ۱۵۰ میلی متر × ۱۵۰ میلی متر در نظر گرفته شده است،
اندازه بولت ۱۲ میلی متر × ۲۵۰ میلی متر و قطر حفاری ۱۴ میلی متر است. عمق سوراخ حفاری شده برای آن ۱۱۰ میلی متر است. از عمق کاشت موثر انکر بولت در بلوک آزمایش بتن C40 اطمینان حاصل شد که ۱۰۵ میلی متر است.
ابتدا، از طریق آزمایش استاتیکی انکربولت شیمیایی، میانگین ظرفیت باربری نهایی(FM) مربوط به شکست انکر شیمیایی اندازه‌گیری شد. از FM برای تعیین نیروی اعمالی مربوط به سطوح مختلف تنش استفاده می شود.
دستگاه در چرخه ای از افزایش یار و تخلیه کار می کند. یک حد نصاب برای بیشترین نیرو تعیین می کنیم. سپس دستگاه از صفر شروع کرده و کسری از حد نصاب را به انکر وارد می کند. بعد از آن بار از سازه برداشته می شود و به اصطلاح تخلیه اتفاق میفتد. بعد سیستم چرخه بعدی را با همین روند ادامه می دهد. تحمیل این چرخه به تعداد دفعات، در نهایت باعث آسیب و بروز پدیده شکست انکر می شود.
در این آزمایش ها دو نوع چرخه در نظر گرفته می شود. اولین نوع چرخه هایی با میزان فشار ثابت هستند. مثلا نیرویی برابر با ۶۰% از FM ، در ۵۰ چرخه به انکر بولت وارد می شود تا اکنر به نقطه شکست برسد. نوع دوم چرخه هایی هستند که بار گذاری در آن ها از چرخه ای به چرخه بعد به صورت گام به گام اتفاق میفتند. در چرخه اول بار صفر داریم و در چرخه بعد (مثلا ۵ واحد) بار اضافه می شود. در هر چرخه یک گام افزایش نیرو اتفاق میفتد تا زمانی که به حد نصاب برسد.
در قطعات مختلف واکنش به چرخه های بارگذاری متفاوت است. به طور کلی با افزایش نیروی اعمالی، ترک‌هایی در محل انکر بولت‌ها ظاهر می‌شوند و به تدریج تا انتهای بلوک آزمایشی گسترش می‌یابند. هرچه نیرو بیشتر باشد و تعداد چرخه ها افزایش پیدا کند، لغزش انکر بولت‌ها در داخل بتن هم افزایش می‌یابد.
اگر مقدار لغزش انکر در داخل بتن اندک و در حد ۰ تا ۱.۲۵ میلی متر باشد، با افزایش بار احتمال شکستن انکر، خم شد یا خارج شدن از بتن بسیار بعید است.
هنگامی که مقدار لغزش بین ۱.۲۵-۳.۲۲ میلی متر بود، با افزایش بار مقاومت انکر کمتر می شد اما به نقطه بحرانی نمی رسید.
هنگامی که مقدار لغزش بین ۳.۲۲-۴.۵ میلی متر بود، ظرفیت باربری به سرعت کاهش یافت. هنگامی که مقدار لغزش بیش از ۴.۵ میلی متر بود، تحمل انکر به آرامی کاهش یافت و در نهایت انکربولت بیرون کشیده شد.
در مواردی که میزان لغزش انکر بولت زیاد بود، حتی پیش از اتمام تعداد چرخه های مشخص شده انکر شکشته یا بیرون کشیده شد.
برای روشن کردن هرچه بیشتر این اتفاق به یک نمونه اشاره می کنیم: فرض کنید انکر شیمیایی با کیفیتی را به طور مناسب در یک قطعه بتن قرار داده ایم به طوری که لغزش آن در محدوده امن (۰ تا ۱.۲۵ میلی متر) قرار بگیرد. در این نمونه حتی با میزان نیروی زیایی در حد ۹۰ % حد نصاب، انکر بولت از داخل بتن خارج نشد و در ظاهر بتن هم نشانه ای از ترک دیده نمی شود.
در این نمونه موفق، دنده عرضی انکر بولت با چسب انکر پر شده بود. در انتهای ازمایش وقتی داخل بتن بررسی شد مشخص شد که حتی خود انکر هم هیچ تغییر شکل آشکاری نداشته است. در این زمان، نیروی جذب شیمیایی بین چسب مهار کننده و سطح مشترک بتن نقش اصلی را ایفا کرد و جابجایی در انتهای بارگذاری نقطه شکست ۲.۸۶ میلی متر بود.
در طی آزمایشات به نکته جالبی بر می خوریم: چرخه هایی که بار متغیر دارند (گام به گام) سریع تر و در آستانه پایین تری به سازه آسیب می زنند. به عنوان مثال هنگامی که سطح تنش ۶۰% Fm، ۷۵% Fm و بارگذاری دامنه متغیر بود، حتی در نمونه ای که انکر شیمیایی موفق قبلی را داشت، شکافتن بتن رخ داد.
با افزایش زمان بارگذاری، ترک‌هایی در محل اتصال انکر بولت و بلوک آزمایشی بتن پدید آمدند و سپس به تدریج به پایین بلوک آزمایش گسترش یافتند. با یک انفجار بلند، بلوک آزمایش شکست، سیستم انکر از کار افتاد و ظرفیت باربری انکر شیمیایی به سرعت کاهش یافت.
حتی در نمونه های این چنینی که که در نهایت دچار شکست و انفجار (!) شدند هم، استفاده از چسب انکر مناسب می تواند مزایای خود را به خوبی نشان دهد. در شکل زیر نمونه موفق اولی را تحت بار ثابت می بینیم که تغییری در آن ایجاد نشده است. و در تصویر دوم مشاهده می کنید که در اثر بار متغیر سازه دچار آسیب شده است اما این آسیب به بتن وارد شده و انکر شیمیایی موفق شده که از آزمایش سر بلند بیرون بیاید.
اگر FM را حداکثر وزن مجاز برای یک انکر بدانیم. هرچه زمانی که صرف قرار دادن آین بار بر انکر کوتاه تر باشد؛ یعنی بار را ناگهانی به سازه تحمیل کنیم، احتمال خارج شدن انکر از بتن افزایش میابد. برعکس هرچه بار به ارامی و در زمان بیشتر به انکر اعمال شود انکر مقاومت بهتری از خود نشان می دهد.
در اینجا مشخص شد که هرچه بار سبک تر باشد، زمان مناسب برای تحمیل آن به انکر کم تر می شود. به عنوان مثال در محدوده ۶۰ تا ۷۵ درصد FM، که محدوده امنی برای مقاومت انکر شیمیایی قلمداد می شود، زمان بار گذاری را می توان به طور چشمگیری کم کرد. به نحوی که می توان در مواردی که سازه به خوبی اجرا شده، از فاکتور زمان چشم پوشی نمود.
در طرف مقابل هرچه بار مورد نظر بزرگ تر باشد، باید با احتیاط و در زمان بیشتری به انکر متصل شود. در اینجا باید به نکته مهمی هم اشاره کنیم. هنگامی که نیروی وارد شده به انکر بزرگ است و زمان بار گزاری کوتاه، هرچه توانایی چسب انکر باری پیوند با بتن بیشتر باشد، مقاومت بیشتری از خود بروز می دهد. اگر انکر شیمیایی با کیفیت بالا و چسب انکر مناسب لا آن داشته باشیم، حتی برای بار های بزرگ هم لغزش انتهای انکر در داخل حفره به محدوده بحرانی وارد نمی شود.
انتخاب مصالح و لوازم صنعتی با کیفیت در ساختمان سازی نکته بسیار حائز اهمیتی است. در ساختمان هایی با دیوار های شیشه ای و یا در مورد سقف هایی که باید حامل لوستر ها باشند؛ یا در مورد دیوارها که کمد یا کابینت و … به آن ها متصل می شوند؛ نیاز به یک حامل بار قابل اعتماد حس می شود. این حامل بار باید ضمن استحکام کافی، به طریقه صحیحی به بتنو سازه اصلی چفت و محکم شود. انکر های شیمیایی لینکران دارای ترکیب شیمیایی خاص و مهندسی شده ای هستند که لغزش انکربولت در داخل بتن را به حداقل می رساند، در برابر بارهای سنگین مقاومت می کند و می تواند حتی در بارگزاری های ناگهانی می توان به آن های اعتماد نمود.
.jpg "ساپورت رایزر و کاربرد آن در تأسیسات الکتریکال و مکانیکال")
Modal body text goes here.
لورم ایپسوم به سادگی ساختار چاپ و متن را در بر می گیرد. لورم ایپسوم به مدت 40 سال استاندارد صنعت بوده است.
