Подъемная анкерная система из сборного железобетона

В этой информации излагаются некоторые основные соображения, принимаемые во внимание инженером-проектировщиком подъемных механизмов .

Согласие

Заявления, подобные тем, которые содержатся в AS3850 : «Из-за режима, в котором может произойти сбой, может возникнуть необходимость тестировать целые системы, а не рассчитывать значения, полученные от группы компонентов, составляющих систему. Режим отказа отдельного компонента не имеет значения. не обязательно отражают характер отказа системы». Но стандарт не способствует дальнейшему углублению необходимого понимания методов испытаний, компонентов, которые следует рассматривать как часть системы, различных режимов отказа и интерпретации результатов испытаний для каждого вида отказа . И далее в AS3850: «Предельное состояние прочности должно определяться путем статистического анализа результатов испытаний в соответствии с параграфом A4.5». и предполагая, что данные испытаний взяты из статистически достоверного метода испытаний , данные должны быть определены с помощью статистических средств для получения модели сопротивления нагрузке для анкера. нагрузки Имеются адекватные коэффициенты для оценки усиления нагрузки под углом стропа. , всасывание из литейного стана и различные оценки динамических транспортных нагрузок. по сопротивлению нагрузке Коэффициенты безопасности , FOS, установленные в Австралийском кодексе, обычно обозначают FOS 5,0 для многоразового подъемного оборудования и FOS 2,5 для подъемных анкеров.

Рис. 1. Элементы сопротивления нагрузке анкерной системы в стеновой панели.
Рис. 2. Модель подъемной системы для стеновой панели тонкого сечения.

Расположение такелажа может влиять на приложенную анкерную нагрузку , когда статически неопределимые системы не обязательно учитываются при проектировании, но могут использоваться на практике. Определение нагрузок через систему такелажа должно учитываться при расчете модели, устойчивой к нагрузкам, см. примеры, показанные на рисунке 3.

Основные принципы

Несмотря на то, что многолетний опыт позволяет определить правильный выбор подходящего подъемного анкера, не следует оставлять на усмотрение изготовителей арматуры выбор подъемного анкера и персонала завода сборных железобетонных изделий. Инженер-конструктор должен специально учитывать приложенные нагрузки, ожидаемые во время подъема, транспортировки и размещения (или требований повторного использования) элемента. Изгиб , всасывание литейного слоя , направление нагрузки (осевое «растяжение», угловое «строп», поперечное «сдвиг») также являются факторами нагрузки, которые необходимо учитывать при проектировании подъема элемента. На выбор якоря, а также дополнительного армирования и такелажа влияют: - Собственный вес элемента - Количество якорей в элементе и конфигурация якоря - Грузоподъемность анкера при определенной прочности бетона на сжатие во время подъема. - Динамические нагрузки, возникающие во время подъема (присасывание к литейному столу или динамика крана ) - Конфигурация такелажа Все вышеперечисленные факторы должны быть приняты во внимание на этапе проектирования подъема элемента. Вес элемента можно определить по расчетному объему, а с помощью удельный вес (нормальный вес железобетона составляет примерно 24 кН/м3). Установление положений подъемных якорей повлияет на используемые устройства такелажа, поэтому необходимо провести статический анализ такелажа. Конкретные конфигурации такелажа могут быть более подходящими для конкретных рабочих площадок или условий подъема на месте, и в конструкции подъема должны быть указаны соответствующие предположения. Например, статически определяемые системы, показанные на рисунке 3, в которых определение нагрузок не всегда возможно.

Рис. 3. Конфигурации такелажа, определяющие распределение нагрузки на якорь.

Динамические нагрузки, учитываемые при проектировании подъема, учитываются в два этапа; всасывание на литейную станину при начальном подъеме, а затем динамические нагрузки, вызванные вибрацией крана . Эти ударные нагрузки крана необходимо учитывать при транспортировке на складе и на площадке, причем коэффициент увеличивается от мостового козлового крана до крана, перемещающегося по пересеченной местности. При проектировании подъема необходимо учитывать всю транспортную нагрузку. Способность анкера или сопротивление нагрузке следует учитывать при растягивающих нагрузках (осевых), угле стропа (угловых) и сдвиговых нагрузках (поперечных). Рассмотрение различных комбинаций нагрузок может привести к большим различиям в требованиях к подъемной вставке. Направления нагрузки во время производства, транспортировки и размещения должны быть тщательно продуманы. В зависимости от планируемого направления нагрузки в конструкцию подъема может быть включен либо другой анкер, либо, в качестве альтернативы, может быть включено усиление, чтобы уменьшить вероятность повреждения элемента трещиной при изгибе. Конфигурация (размер, положение и количество) этой арматуры должна быть дополнена конструкцией армирования элемента, чтобы обеспечить достаточную грузоподъемность подъемной конструкции. На конструкцию подъема влияют Взаимодействие стали и бетона конкретного выбранного анкера. Инженер-проектировщик подъема рассматривает различные варианты нагрузки, такие как чувствительность анкера к краевому расстоянию, чувствительность к размещению и способность анкера при определенной прочности бетона во время подъема. Например, анкер в форме шпильки на ножке может быть более восприимчив к расстоянию до края, чем анкер в виде шпильки. Или анкер с выступающим выступом не имеет такой же прочности на растяжение/осевую нагрузку при эквивалентной длине анкера (эффективное закрепление у анкера на ножке больше, чем у анкера с изогнутой формой эквивалентной общей длины, см. рисунок 4).

Рис. 4. Эти два анкера могут иметь одинаковую общую длину, но сильно различаться по эффективной глубине заглубления, hef.
Рис. 5. Эти два анкера имеют различное взаимодействие нагрузок на бетон, при этом анкер на ножке более чувствителен к боковому выбросу на участках с тонкими стенами.

Примеры

Практическое применение должно учитывать, что сопротивление нагрузки ≥ приложенной нагрузки.

Таблица 1: Коэффициенты всасывания литейного слоя [3]
Таблица 2. Динамические коэффициенты подъемного оборудования [3]
Таблица 3: Коэффициенты углов стропа такелажного оборудования [3]

Приложенная нагрузка Чтобы определить необходимый анкер, на заводе-изготовителе следует рассматривать отдельно операции и операции на площадке. Пример: Тонкостенная прямоугольная секция длиной 6,0 м, шириной 3,0 м и толщиной 150 мм считается поднятой по краю с горизонтальной стальной кровати с помощью мостового козлового крана, а затем поднятой на месте с помощью башенного крана . Ротация панелей не рассматривается.

Панель
- Объем: V = ШxВxГ = 6,0 м x 3,0 м x 0,15 м = 2,7 м ³
- Вес: W = V x удельный вес бетона = 2,7 м ³ х 24 кН/м ³ = 64,8 кН
Расчетное всасывание литейного слоя
- Площадь всасывания: A = ШxВ = 6,0 м x 3,0 м = 18 м ²
- Принимая 1,0 кН/м ² применяется для промасленной стальной опалубки
- Сила всасывания: S = A x 1,0 кН/м ² = 18 х 1,0 = 18 кН
Приложенные нагрузки при подъеме элемента (угол стропа и боковое натяжение)
- F = W x Ksl x Ks x 0,5 = 64,8 x 1,16 x 1,2 x 0,5 = 45,1 кН
Способность якоря для первоначального подъема
- F/n = 23 кН на якорь во время первоначального подъема (n = 2 подъемных якоря)
Перевозка грузов во дворе и на месте
- Подсос из-за прилипания литейной кровати не учитывается, так как в расчете учитывается динамический коэффициент подъемного устройства.
- S = (W x Ksl x Kd) / n = (64,8 x 1,16 x 1,2) / 2 = требуемая нагрузка 45,1 кН на один анкер
Якорная способность для подъема площадки
- F/n = 23 кН на каждый анкер при подъеме на объекте (n = 2 подъемных анкера)
- обратиться к таблицам грузоподъемности, Для выбора анкера с учетом конкретной прочности бетона во время подъема необходимо предоставленным производителем анкеров. Следовательно, обычно выбирается наибольшая из двух расчетных мощностей анкера, требуемая при прочности бетона при первоначальном подъеме.

Якорные взаимодействия

При выборе анкера учитывайте опалубку элемента , а также простоту установки и крепления анкера до и во время заливки бетона. Например, некоторые из анкеров, показанных на рисунках 4-6, можно размещать в тонкостенных элементах, поскольку анкерное кресло сохраняет положение относительно толщины элемента . Поскольку ориентация пустоты определяет положение подъема подъемной муфты , проволочное кресло можно закрепить к арматуре элемента, чтобы сохранить эту ориентацию во время заливки и схватывания бетона. Когда сопротивление нагрузки анкера должно учитывать коэффициенты снижения нагрузки, это будет означать, что конкретный выбранный анкер будет образовывать другую зону трещины разрушения. Например, анкеры, изображенные на рисунке 5, анкер на ножке имеют тенденцию перегружать бетонное покрытие в тонких стеновых панелях, следовательно, более подвержены боковому выходу из строя, чем анкер в виде шпильки, изображенный на рисунке 8.

Рис. 6. Типичные подъемно-откидные системы фейслифтинга: тонкие стеновые панели или элементы тонкого сечения, требующие фейслифтинга.
Рисунок 7: Типичные системы общих элементов – анкеры для косметического ремонта, обычно размещаемые в обычных сборных железобетонных элементах.
Рисунок 8. Типичные системы подъёма кромок – используются для большей части подъёма кромок стеновых панелей.

Заключение

Если проект подъема выполнен правильно, он будет учитывать множество аспектов, которые следует учитывать при транспортировке бетонного элемента. Соображения должны охватывать модель подъемной системы и модель сопротивления нагрузке. Конечно, рекомендуется привлекать достаточно квалифицированных и опытных инженеров , поскольку последствия неправильной конструкции подъема могут быть фатальными. Эффективность может быть достигнута за счет правильной конструкции подъема за счет оптимизации количества анкеров, правильных деталей усиления элемента, правильного выбора типа анкера и сведения к минимуму сложностей конфигураций такелажа. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Предварительные этапы строительства

[1] Институт предварительно напряженного бетона (PCI). Руководство по проектированию PCI. 6-е издание Чикаго (Иллинойс): Институт сборного/предварительно напряженного бетона; 2004.
[2] Австралийские стандарты 3600 (AS). Бетонные конструкции (AS3600-2009), Сидней, Австралия, Standards Australia; 2009 год
[3] Австралийские стандарты 3850 (AS). Подъемная бетонная конструкция (AS3850-2003), Сидней, Австралия, Standards Australia; 2003 г.

[1] Предварительные этапы строительства

[ 1 ]