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膨胀螺丝的设计参考
发布者:shf2003     发布时间:2009-7-1 10:40:40    阅读:

膨胀螺丝的设计参考
CONCRETE ANCHOR DESIGN REFERENCE

一、 膨胀螺丝之固定原理:

膨胀螺丝之固定乃是利用楔形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力,达到锚定效果。

二、 膨胀螺丝的埋入深度:

一般膨胀螺丝之埋入深度以其固定用螺栓直径的4倍为计算基准,当然埋入越深其所能承受之拉、剪力也越大,但因厂家设计時需考虑材质及锚定等问题,故除经特殊设计,始能产生完全相对加深埋入之效果。

三、 膨胀螺丝设计之基本:

(一) 混凝土的强度(依混凝土的抗压强度计算之)

(二) 固定螺丝之强度(依材质计算之)

(三) 膨胀螺丝锚定之强度(厂家设计)

四、 膨胀螺丝的强度:

膨胀螺丝的强度测试,以往均以油压器加压,在拉出膨胀螺丝的最大力量为其抗拉强度,这种方法的缺点就是未能测知螺丝离开水泥的变位情形,也就是說,我們无法知道膨胀螺丝本身材料的弹性应力是在几公斤之內,因此新型的测试仪器,是把拉力与变位以坐标图绘出,Y轴为拉力,X轴为变位,当拉力上升时,变位随之增大,直到水泥破裂或者是膨胀螺丝被拔出或被拉断。此一曲线的最高点,即为极限抗拉力,另外当拉力上升到某一点,如除去拉力后,变位仍能回到原处者,这一点正是膨胀螺丝本身材料的降伏点,也正是我們设计上所要的比例荷重。

常用膨胀螺丝的变位元曲线,约可分为五种:

五、安全率之采用:
一般安全率采用之方向有二:

(一) 极限强度法:此法乃是将膨胀螺丝打入混凝土內拉出,以其破坏点为基准,再以4~5倍之安全率为可用强度。此法于国內外已有数十年之历史。

(二) 比例强度法:此法测试方法同(一),但重点为求出变形点(即为比例荷重),以此为采用基准,再考虑以安全率2倍为可用强度,因其可由路得线(Luder)观知「应力-应变」情形,故较为精准及便捷,但因其欲求出变形点(比例荷重),较极限强度法复杂,且须使用较精准之仪器故一般为研究上采用,此法亦符合ASTM E488-88规定。

极限强度法之安全率,以目前国际上大都采用4倍为主(依建筑技术规则之规定,吊装设置必须要有所吊装件重量的四倍强度),对于较重要之工程或建物,须顾及其安全性、生命性等因素时,应考虑5倍以上。而动荷重因其加力于物体上之动力条件使材料产生棒內阻力(resisting force of bar)最大为逐渐递加外力之两倍,故动荷重之安全率应考虑为8倍以上,若以考虑突发加力或震动力时,当可按一般之安全率使用4~5倍,上述棒內应力系限定于比例限度之內。事实上,安全率之考虑,应由设计者或工程师依据设计实际需要加以研判考虑。

比例强度法之安全率较为单纯,因其以求出比例荷重,故一般以比例荷重之40%~60%为安全率,但若为较重要及有安全考虑或动荷重,亦应由设计者或工程师按实情況考虑安全率,本公司建议采用之一般长期荷重为比例強度之50%。

六、水泥强度之考虑:

水泥在灌浆过程中,由于沉砂或出水问题,往往造成水泥本身上下强度不均的事实现象,这也是必需现场测试的主要原因,另外也就是要把在实验室中所测试的結果加以修正以应用到实际的工程位置上,因此修正系数如下:

·天花板及墙壁之施工修正系数为0.8~0.9。

·地面施工之修正系数为0.7~0.8。

(1) 长期静荷重:一般长期荷重为比例荷重之修正值的1/2。

长期荷重=(比例荷重′修正系数)/2

(2) 短期静荷重:一般短期荷重为比例荷重之修正值。

短期荷重=比例荷重′修正系数


设计者或工程师应多方考虑研判应采用之安全率。

七、两支间距及旁距之考虑:

两之间距
标准旁距
最小旁距(最靠旁距离)
金属膨胀螺丝
3.5倍以上
3.5倍以上
埋入深度1.5倍以上(拉力会减低)
化学锚栓
2倍
1.2倍
0.5倍以上(拉力会减低)

八、其它:

膨胀螺丝之使用常因其它配合因素(如混凝土强度、施工偏差等)影响品质,故能于现场以仪器测试取得资料,当更为正确。本公司备有测试仪器可共现场以破坏或非破坏性两种方式之测试,取得应力-应变之资料,以供设计及使用参考。

本公司进口之电脑测试仪器,可计算及提供长期、短期荷重之参考资料以为设计者及工程师采用时之辅助资料。

 
 

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