انکر بولت ، انواع آن و استانداردها

مقاومت و استحکام یک ساختمان فلزی به میزان بسیار زیادی به استحکام پایه ی زیرین آن بستگی دارد. در حقیقت پایه ی قرار گرفته در فونداسیون پایداری لازم را ایجاد و از حرکت شدید ساختمان جلوگیری می کند تا ساختمان و محتوای آن را از آسیب دیدگی یا تخریب محافظت کند. برای دستیابی به این پایداری، ستون های فولادی سازه توسط انواع انکر بولت مکانیکی با مقاومت بالا در بتن فونداسیون مستحکم می شوند. در صورتیکه انکر بولت به درستی نصب شده باشد و عمل انکراژ در بتن به خوبی انجام شده باشد ، ساختمان های فلزی پیش ساخته را محکم به پایه ها متصل می کند.

وظایف انکربولت

الکساندر نیومن، مهندس ساختمان در منطقه بوستون و نویسنده کتابی با عنوان “سیستم ساختمان های فلزی”، می گوید:” انکر بولت ها دو عمل انجام می دهند : به ثبات قاب فولادی در هنگام نصب کمک می کنند و ممکن است به انتقال بارهای افقی و عمودی از قاب به پایه نیز کمک کنند.”

اکثر مردم معمولاً فکر می کنند که “پایه” یا “صفحه زیرین” از سازه ساختمان حمایت می کند. رابرت جی کوارتور جونیور، مدیر فروش شرکت Mohawk، می گوید: ” آنها تا حدودی این کار را انجام می دهند، اما دلیل اصلی وجود پدها و پایه های بزرگ این است که آنها برای سنگین کردن ساختمان و نگه داشتن آن بر روی زمین به عنوان وزنه مقابل عمل می کنند. ”
ساختمان های فلزی در هنگام وزش باد شدید مانند بادبادک های بزرگ عمل می کنند و پایه ها دلیل اصلی ماندن آنها در زمین هستند. پایه ها و انکر بولت ها برای اتصال کل بخش های ساختمان به یکدیگر نیز عمل می کنند. پایه ها و انکربولت ها با اتصال سازه های فولادی ،  پانل ها و سقف به یکدیگر یک سیستم منسجم و یکپارچه ایجاد می کنند. ”

رایج ترین نوع سیستم انکربولت و مزیت آن

مایک استیبر، مدیر ارشد تولید محصولات سیستم انکربولت های ، Simpson Strong-Tie ، از Pleasanton  کالیفرنیا، ادعا می کند رایج ترین نوع سیستم استاندارد انکر بولت های بتن، پیچ های J هستند.
“این نوع از انکربولت ها اجازه می دهند تا انکر بولت پس از کیور شدن بتن نصب شود و انعطاف پذیری بیشتری را در محل نصب فراهم می کنند. تعیین محل دقیق نصب انکر بولت ها دشوار است. بنابراین یکی از مزیت های انکربولت های post-installed این است که پس از ساخت و جانمایی قاب می توان محل نصب آنها را تعیین کرد. غالباً، موقع ریختن بتن، ممکن است محل انکر بولت تغییر کند زیرا حفظ محل آن دشوار است. یک راه حل خوب و ساده استفاده از انکر بولت های post-installed است. ”

نیومن معتقد است که در گذشته انکربولت های L یا J شکل متداول ترین نوع بوده اند اما، امروزه انکربولت های دو مهره ای که از یک میله فولادی تمام یا نیمه رزوه که در هر انتهای آن حداقل یک مهره سنگین شش گوش قرار دارد ساخته شده اند، ارجح هستند.
” انکر بولت های دو مهره ای برای اتصال قاب های اولیه در سیستم ساختمان های فلزی، که معمولاً نیروهای افقی و عمودی قابل توجهی را بر پایه های خود اعمال می کنند، بهترین عملکرد را دارند. با این حال، انکر بولت های L و J ممکن است هنوز هم در مواردی کاربرد داشته باشند.
در کدهای ساختمانی هنوز می توان از انکر بولت های L و J برای اتصال ستون ها استفاده کرد. با این حال، نشان داده شده است که این نوع انکربولت ها تحت بارگذاری زیاد، مشکل ساز هستند، زیرا ممکن است در هنگام طوفان شدید دچار شکستگی شوند. موسسه ساخت و ساز فولاد آمریکا (AISC) در دفترچه راهنمای خود توصیه می کند که در صورت وجود کشش بسیار زیاد ، از انکربولت L و J استفاده نشود. ”

Dane McKinnon، مدیر QA در Portland Bolt & Manufacturing، می گوید: “متداول ترین نوع انکربولت ها، انکربولت های خم دار و انکر بولت های دو مهره ای هستند.” برای قطرهای کوچکتر، انکر بولت های خم دار متداول تر هستند، اما با افزایش قطر، امکان خم کردن و ایجاد سر انکر بولت کمتر می شود ، بنابراین انکر بولت های دو مهره ای محبوب تر شده اند.

فونداسیون و پیچ

نصب پیچ در مراحل ابتدایی ساخت فونداسیون بهترین روش بوده و به استحکام پیچ مربوطه و سازه متصل شونده به آن کمک می کند. Quarture تجزیه و تحلیل کاملی از نوع ساختمان، موقعیت جغرافیایی (برای تعیین شرایط آب و هوایی و خاک) و بررسی های زمین شناختی را توصیه می کند.

چیدمان انکر بولت ها

وی می افزاید: ” در کارگاه، چیدمان انکر بولت ها با یک طرح کلی شروع شده و پس از آن مراحل بعدی انجام می شود.” “هنگامی که پایه در زیر خط سرما قرار می گیرد، بایستی بررسی های دقیق تری صورت گیرد زیرا انکربولت می تواند باعث نفوذ سرما در زمین و یخ زدگی شود که این مسأله باعث تورم زمین در زیر بتن و ایجاد مشکلاتی در بتن و ساختمان می شود. هنگامی که حفاری ها بر اساس طرح کامل شد، چیدمان پایه ها انجام می شود. سپس بتن ریخته می شود و صبر می کنیم تا خودش را بگیرد و محکم شود. معمولاً حداقل هفت روز طول می کشد تا بتن بطور کامل محکم شود اما برخی بتن ها وجود دارند که از نظر زمان استحام و از نظر مقاومت متفاوت هستند.

رایج ترین خطا زمان استفاده انکر بولت ها

رایج ترین خطا در زمان استفاده از انکربولت ها نصب نادرست است، این شامل جانمایی انکر و عمق کاشت (خیلی عمیق یا خیلی سطحی) می شود. با حفاری و افزودن انکر بولت های دارای چسب اپوکسی می توان بخشی از این خطاها را پوشش داد. انکر بولت هایی که با عمق کم کاشته شده اند یا مقدار چسب استفاده شده برای آنها کمتر از میزان استاندارد باشد را می توان با اتصال دهنده های مهاری (می توانند جوشی باشند) به هم قفل کرد و انکر بولت های خیلی بلند را می توان قطع و دوباره به هم متصل کرد. اما بدترین حالت -که گاهی اوقات ضروری هم هست-، اصلاح بتن موجود و کاشت مجدد انکربولت هاست.

الگویی خاص برای نصب انکربولت ها

دان مک کینون، مدیر کیفیت  پورتلند بولت می گوید که در ایالات متحده ، الگویی خاص برای نصب انکر بولت ها برای پایه گذاری توصیه می شود. وقتی سازه فولادی ساخته می شود، یک الگوی انکربولت دقیق در صفحات پایین دارد که انکربولت ها باید دقیقاً منطبق با همین الگو نصب شوند. قبل از ثابت کردن انکربولت ها بر روی قالب های پی و قبل از ریختن بتن، تطابق با الگوها محل آن را بررسی کنید زیرا پس از استحکام بتن اوضاع بسیار پیچیده تر می شود. این الگو می تواند از ورق فولادی یا تخته ساخته شود.

دقت و خطاها

از آنجا که دقت در نصب انکربولت ها بسیار مهم است، یک نقشه بردار باید بر نصب و استقرار انکربولت ها نظارت کند. قبل از نصب پایه های فولادی، باید یک بررسی میدانی از مکان های نصب انکر بولت انجام شود. “اگر به دلایلی این امکان وجود نداشت، وظیفه تنظیم انکربولت ها باید به ماهرترین فرد فنی حاضر در محل ساختمان محول شود. سپردن این کار به کارگران، اغلب منجر به عدم انطباق و اصلاحات بسیار پر هزینه ای می شود. ”

نویسنده : مهندس پدرام بداقی