El contenido del artículo
- Dispositivo y características de diseño de los sujetadores de anclaje.
- Metodología de cálculo del esfuerzo
- Selección de anclajes en función del material base
- Fijación de reglas con anclajes mecánicos.
- Uso de anclajes químicos
La elección de un método para unir estructuras críticas a las bases no siempre es obvia y, sin embargo, existen opciones bastante universales que se pueden utilizar en diferentes condiciones. En el artículo hablaremos de los tipos de sistemas de anclaje: químico y mecánico..
Dispositivo y características de diseño de los sujetadores de anclaje.
En un sentido amplio, un ancla es una varilla de dos piezas, una parte de la cual deforma a la otra para expandirse y anclar en el agujero con la suficiente fuerza para que toda la estructura pueda soportar una carga comparable a su umbral de deformación..
Los anclajes de marco se pueden considerar como un ejemplo, son los más populares. El diseño del sujetador incluye un tubo con una varilla de metal en el interior, en un extremo de la cual hay una rosca y en el otro, una cabeza para un destornillador hexagonal o Phillips. El tubo tiene ranuras longitudinales, en el que se instala un elemento en forma de cuña con rosca interna y ranuras externas, que evita la rotación al apretar. A medida que la varilla gira, la tuerca de cuña se desplaza axialmente y aplasta el tubo, expandiéndolo en el orificio..
Los anclajes de perno tienen el mismo principio de funcionamiento, pero un diseño diferente: la expansión en forma de cuña está ubicada en la varilla y la tuerca está ubicada en su extremo roscado en la parte visible del sujetador. Estos anclajes se utilizan en los casos en que las dimensiones de la parte que sobresale de la fijación no son críticas, ya que la varilla de anclaje se puede extraer cuando se sujeta de 3 a 6 cm. Una subespecie de pernos de anclaje son los sujetadores de pinza en los que la parte espaciadora está comprimida por dos cuñas en ambos lados.
También hay anclajes en los que la tuerca se fija firmemente en un mandril en el extremo del tubo, que tiene 4 ranuras estampadas en toda su longitud. Dichos anclajes se denominan pernos Molly y se utilizan para sujetar materiales laminados y paredes huecas. Cuando se tensa con un pasador, el tubo se pliega en una estructura en forma de X y, por lo tanto, la montura engarza de manera confiable incluso una mira trasera delgada.
Otras características estructurales se relacionan con la forma de la cabeza; puede tener un pendiente o un gancho al final. Los anclajes tienen un diámetro de 6 a 24 mm y una longitud de 72 a 300 mm. El alargamiento se produce principalmente debido a la parte de no expansión del sujetador: el grado de profundización no importa, por lo tanto, se utilizan anclajes largos para sujetar piezas más gruesas..
Metodología de cálculo del esfuerzo
Hay dos tipos de carga en los sujetadores de anclaje: tracción y transversal. Aunque los anclajes generalmente no están diseñados para resistir la extracción, a veces se usan en estas condiciones, lo que aumenta el número de puntos para obtener sujetadores distribuidos..
Para anclajes de diferentes tipos y fabricantes, las cargas permitidas varían mucho, pero en cualquier caso son directamente proporcionales a la resistencia a tracción estática del núcleo metálico. Al calcular la carga de tracción, el grado de desmoronamiento del material base también juega un papel importante, por lo que es posible la rotura del sujetador sin destruirlo o aflojar el ancla y su deformación parcial..
También se debe tener en cuenta la separación de los ejes del accesorio multipunto: la distancia entre los anclajes no debe ser inferior a 15 diámetros del orificio para ellos. La misma regla se aplica a la distancia desde el borde de la matriz a la que se fijan los anclajes..
Dado que en la mayoría de los casos los anclajes se seleccionan con un gran margen de seguridad, las siguientes cargas permitidas serán una pauta garantizada en el cálculo:
Diámetro nominal, mm | Carga lateral permitida, N / kg | Carga de tracción admisible, N / kg | Par de apriete recomendado |
6 | 168 | 98 | 12 |
8 | 300 | 173 | 20 |
diez | 474 | 273 | 40 |
12 | 678 | 391 | 60 |
dieciséis | 1206 | 697 | 120 |
Las cargas admisibles se dan para anclajes con núcleo de acero blando anclado en hormigón B30, en los que se permiten defectos estructurales menores: fisuras o sobretensiones. Idealmente, los anclajes son capaces de soportar cargas mucho mayores (hasta 5 veces superiores a las dadas), por lo que su fiabilidad depende directamente de las características de la base..
Selección de anclajes en función del material base
El principal requisito de la base para el anclaje es la ausencia de elasticidad, fragilidad y alta dureza del material. La mampostería y el hormigón son ideales para el anclaje. Menos confiable, pero aún permisible, es el anclaje en estructuras huecas: GWP y bloques de hormigón. Un requisito previo es que la longitud del anclaje sea suficiente para la fijación a la segunda partición (detrás del hueco). En otros casos, se deben usar pernos Molly, en primer lugar, esto se aplica a muros falsos y particiones ensambladas con tecnologías «secas»..
El anclaje atornillado a paredes hechas de hormigón celular, roca de concha y materiales porosos similares es categóricamente inaceptable. En tales casos, se deben usar sujetadores distribuidos con tornillos de acero o se deben usar anclajes químicos. El principio de su funcionamiento es simple: el orificio se inyecta con pegamento de dos componentes y luego se inserta un pasador de acero. Cuando se solidifica, la sustancia aumenta de volumen y se endurece, proporcionando una alta resistencia a la extracción y fortaleciendo localmente la estructura del material debido a la impregnación..
Los anclajes químicos para cualquier material de pared aumentan la resistencia de fijación del núcleo de acero en un 40%, es decir, el efecto de desmoronamiento del hormigón está casi completamente ausente..
Fijación de reglas con anclajes mecánicos.
El momento clave en la fijación con pernos de anclaje es una estricta regulación del par de apriete. Una fuerza excesiva no es mejor que insuficiente, muy a menudo debido a que se excede el umbral de deformación del material de base, se observa su desmoronamiento pronunciado. Los valores de torque recomendados los establece el fabricante, pero si la especificación oficial no está disponible, se pueden usar las siguientes pautas:
Diámetro | Par recomendado para anclajes de marco / pernos, Nm |
6 | 4/5 |
8 | 6/8 |
diez | 16/12 |
12 | 23/28 |
dieciséis | 48/55 |
También hay sutilezas en el proceso de instalación: los orificios deben limpiarse, o mejor, enjuagarse de las migas del taladro. Si hay varios puntos de anclaje para un nodo, primero debe fijar previamente los anclajes en los orificios y solo luego su apriete final. En este último, el orden es importante: los anclajes se aprietan en pares desde puntos de fijación diametralmente opuestos.
Uso de anclajes químicos
La técnica de fijación con anclajes químicos es generalmente más simple, sin embargo, la composición exacta de las operaciones de instalación difiere de casi todos los fabricantes. La preparación correcta del orificio es importante aquí como en ningún otro lugar: primero se sopla con una bomba manual, luego se limpia con un cepillo de acero y el polvo se sopla nuevamente.
Para la instalación doméstica, se utilizan anclajes, en los que los componentes del pegamento se colocan en una cápsula sellada, que se destruye cuando se atornilla el perno. Este es el tipo de instalación más simple, pero no es adecuado para el montaje de estructuras críticas debido a una mezcla insuficiente de los componentes..
Para una fijación más duradera, se utilizan composiciones químicas de anclaje, suministradas en jeringas especiales de dos componentes. En el orificio preparado, la composición se inyecta a la mitad de la profundidad, después de lo cual se inserta una horquilla o una varilla hipotecaria en la masa con un solo movimiento. Este método se distingue no solo por su alta resistencia, sino también por un consumo muy económico de pegamento..
¿Cuál es la diferencia entre la fijación química y la fijación mecánica en los pernos de anclaje? ¿Cuál es mejor en términos de resistencia y durabilidad? ¿Cuáles son los factores que se deben tener en cuenta al elegir entre estos dos tipos de fijación en un proyecto de construcción?
¿Cuál es el método de fijación más eficiente y duradero entre la fijación química y mecánica de los pernos de anclaje? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada método? ¿En qué situaciones se recomienda utilizar la fijación química y cuándo es preferible optar por la fijación mecánica?