앵커 볼트

Anchor bolt
기둥과 기초의[1] 연결

앵커 볼트는 구조 요소와 비구조 요소를 콘크리트에 연결하는 [2]데 사용됩니다.연결은 앵커 볼트(일명 고정 장치), 강판 또는 스티프너 등 다양한 구성 요소로 이루어집니다.앵커 볼트는 장력 및 전단력 [3]등 다양한 유형의 하중을 전달합니다.

구조 요소 간의 연결은 철근 콘크리트 [4]기초에 부착된 강철 기둥으로 나타낼 수 있다.구조 요소에 부착되는 비구조 요소의 일반적인 예는 파사드 시스템과 철근 콘크리트 [5]벽 사이의 연결이다.

종류들

앵커[1] 유형

캐스트 인 플레이스

장소 삽입 앵커 볼트

가장 단순하고 강력한 형태의 앵커 볼트는 삽입 단부가 표준 육각형 헤드 볼트 및 와셔, 90-벤드 또는 일종의 단조 또는 용접 플랜지로 구성되어 있는 카스트인 플레이스입니다(스터드 용접 참조).마지막은 콘크리트-철강 복합 구조물에 전단 [6]커넥터로 사용됩니다.다른[7] 용도로는 콘크리트 바닥과 건물을 콘크리트 기초에 붓는 고정 장치가 있습니다.콘크리트 타설 전에 현장 캐스트인 앵커 고정 및 정렬을 위해 주로 플라스틱으로 된 다양한 일회용 보조 기구를 생산합니다.또한 배근 [3]배치와 위치도 조정해야 한다.다양한 유형의 삽입 앵커(cast-in-place anchor)가 [3]구별될 수 있습니다.

  • 리프팅 인서트: 플레인 또는 프리스트레스트 RC 빔의 리프팅 작업에 사용됩니다.인서트는 나사산 로드가 될 수 있습니다.볼트(클라이밍)도 참조하십시오.
  • 앵커 채널: 프리캐스트 콘크리트 [8]연결부에 사용됩니다.채널은 열간 압연강 또는 냉간 성형강으로 할 수 있으며, T자형 나사가 배치되어 있어 하중을 모재로 전달할 수단은 열간 압연강 또는 냉간 성형강으로 할 수 있습니다.
  • 헤드 스터드: 헤드 스터드가 용접된 강판으로 구성됩니다(나사형 로드 참조).
  • 나사형 슬리브: 콘크리트에 다시 고정되는 내부 나사산이 있는 튜브로 구성됩니다.

모든 유형의 현장 타설 앵커에 대해 하중 전달 메커니즘은 기계적 인터록,[3] 즉 콘크리트 이송 시 앵커의 내장 부분과 접촉 구역의 베어링 압력을 통해 가해지는 하중(축 또는 전단)이다.고장 조건에서는 순수한 장력이 [3]전달되면 베어링 압력의 수준이 콘크리트 압축 강도의 10배 이상이 될 수 있다.현장 주조형 앵커는 벽돌 및 주조 블록(CMU)을 부설하는 동안 젖은 모르타르 접합부에 배치되는 석조 작업에도 사용됩니다.

포스트 인스톨 완료

포스트 인스톨 된 앵커는 시추작업 [3]후 경화콘크리트의 임의의 위치에 설치할 수 있습니다.동작 원리에 따라 구별됩니다.

기계식 확장 앵커

쐐기 앵커

힘 전달 메커니즘은 팽창력에 의해 보장되는 마찰 기계적 인터록에 기초한다.또한 다음 두 가지 [3]범주로 나눌 수 있습니다.

  • 토크 제어: 앵커는 구멍에 삽입되고 토크 렌치로 볼트 헤드 또는 너트에 지정된 토크를 가하여 고정됩니다.이 앵커의 특정 하위 카테고리를 웨지 유형이라고 합니다.그림과 같이 볼트를 조이면 쐐기가 슬리브에 대해 위로 구동되어 쐐기가 확장되어 체결되는 재료에 대해 압축됩니다.
  • 변위 제어: 일반적으로 확장 슬리브와 원뿔형 확장 플러그로 구성되며, 슬리브는 나사형 요소를 수용하기 위해 내부에 나사산이 있습니다.

언더컷 앵커

힘 전달 메커니즘은 기계적 인터락을 기반으로 합니다.특수 드릴 작업을 통해 앵커 헤드와 홀 벽 사이에 베어링 응력이 교환되는 접촉면을 만들 수 있습니다.

접합 앵커

힘 전달 메커니즘은 유기물 결합에 의해 제공되는 결합 응력에 기초합니다.리브봉과 나사봉을 모두 사용할 수 있어 국소결합기구의 변화를 실험적으로 느낄 수 있다.리브드 바에서 저항은 리브 간 콘크리트의 전단 거동에 기인하는 반면 나사산 로드 마찰은 우세하다(강화 콘크리트 [9]앵커리지 참조).접착 앵커[10] 또는 화학 앵커라고도 합니다.정착재는 보통 에폭시,[1] 폴리에스테르 또는 비닐에스테르 수지로 구성된 접착제(모르타르라고도 함)[3]입니다.특히 장력 하중을 받는 상태에서 '내하력' 측면에서 이 앵커 타입의 성능은 홀의 청소 상태와 엄격히 관련되어 있습니다.실험[3] 결과, 용량 감소는 최대 60%에 달하는 것으로 나타났습니다.콘크리트의 수분 상태도 마찬가지이며, 습식 콘크리트의 경우 폴리에스테르 수지를 사용하여 20% 감소한다.다른 문제는 고온의[11] 동작과 크리프 [12]응답으로 나타납니다.

나사 앵커

Screw Anchor의 힘 전달 메커니즘은 피치를 통해 Screw와 콘크리트 사이의 집중적인 압력 교환에 기초합니다.

플라스틱 앵커

다음 항목도 참조하십시오.벽면 플러그

탭콘 나사

탭콘 나사는 셀프 태핑(셀프 나사산) 콘크리트 나사를 뜻하는 인기 앵커입니다.직경이 큰 나사를 LDT라고 합니다.이 유형의 고정 장치에는 Tapcon 드릴비트를 사용하여 미리 구멍을 뚫어야 하며, 그 구멍에 표준 16진수 또는 플러스 비트를 사용하여 나사로 고정해야 합니다.이러한 나사는 파란색, 흰색 또는 [13]스테인리스로 되어 있는 경우가 많습니다.또한 해상 또는 고스트레스 애플리케이션용 버전으로 제공됩니다.

플라스틱 앵커

다음 항목도 참조하십시오.벽면 플러그

힘 전달 메커니즘은 기계적 확장 앵커와 유사합니다.플라스틱 슬리브에 삽입된 나사에 토크 모멘트를 가한다.토크가 인가되면 플라스틱은 팽창력으로 작용하는 구멍의 측면에 대해 슬리브가 팽창합니다.

분말 작동 앵커

참고 항목: 분말 작동 공구

그들은 기계 인터락을 통해 힘을 전달하는 역할을 합니다.이 고정 기술은 예를 들어 냉간 성형 프로파일을 연결하는 강철 간 연결에서 사용됩니다.기체 구동식 가스총을 통해 기재에 나사를 삽입한다.구동 에너지는 보통 가연성 추진제를 분말 [14]형태로 점화하여 공급됩니다.고정 장치의 삽입은 힘 전달이 발생하는 고정 장치의 헤드를 수용하는 모재의 소성 변형을 유발합니다.

기계적 거동

장력 장애 모드

장력 [3]상태에서 로딩되면 다음과 같은 다양한 방식으로 앵커가 고장날 수 있습니다.

  • 강철 고장: 연결부의 약한 부분이 로드로 표시됩니다.이 고장은 인장시험의 경우처럼 강철의 인장파단에 해당한다.이 경우 콘크리트 기재는 손상되지 않을 수 있다.
  • 풀아웃: 드릴로 뚫린 구멍에서 앵커가 빠져나와 주변 콘크리트를 부분적으로 손상시킵니다.콘크리트가 손상되면 고장도 풀스루로 표시됩니다.
  • 콘크리트 원뿔: 내하중에 도달한 후에 원뿔 형상을 형성한다.파손은 콘크리트 [15]균열 성장에 의해 제어된다.이런 종류의 실패는 풀아웃 [16][17]테스트에서 흔히 볼 수 있습니다.
  • 분할 고장: 고장은 모재를 두 부분으로 분할하는 분할 균열을 특징으로 합니다.콘크리트 부품의 치수가 한정되어 있거나 닻이 가장자리에 가깝게 설치되어 있을 때 이러한 장애가 발생합니다.
  • 블로아웃 기능 상실: 기능 상실은 앵커 헤드 부근에서 콘크리트가 측면으로 폭팔되는 것이 특징이다.이러한 장애는 콘크리트 요소의 가장자리 근처에 설치된 앵커(장소 타설 예정)에서 발생합니다.

극한 한계 상태에서의 설계 검증에서 코드는 가능한 모든 고장 메커니즘을 [18]검증하도록 규정한다.

  • Steel Failure[1]

    강철의[1] 고장

  • Concrete Cone Failure[1]

    콘크리트 원뿔[1] 고장

  • Pull-Out Failure[1]

    꺼낼[1] 수

  • Pull-Through Failure[1]

    풀스루[1] 장애

  • Blow-Out Failure[1]

    블로아웃 장애[1]

  • Splitting Failure

    분할 실패

전단 파괴 모드

앵커는 전단 [3]로딩 시 다양한 방식으로 고장날 수 있습니다.

  • 강철 고장: 로드가 항복 용량에 도달한 후 큰 변형이 발생한 후 파열됩니다.
  • 콘크리트 엣지 : 베어링점에서 자유면까지 반원추형 파단면이 발달한다.콘크리트 부재의 가장자리에 근접한 앵커에 대하여 이러한 유형의 고장이 발생한다.
  • 비집기: 반원추형 파단 표면이 발달하여 고장을 특징짓습니다.캐스트인 앵커의 프라이아웃 메커니즘은 일반적으로 매우 짧고 단단한 [19]스터드에서 발생합니다.스터드는 일반적으로 너무 짧고 단단하여 직접 전단 하중을 받으면 구부러져 스터드 앞과 콘크리트 크레이터가 동시에 찌그러집니다.

극한 한계 상태에서의 설계 검증에서 코드는 가능한 모든 고장 메커니즘을 [18]검증하도록 규정한다.

  • Concrete Edge failure[1]

    콘크리트 모서리[1] 고장

  • Pry-Out failure[1]

    Pri-Out[1] 오류

장력/전단 결합

장력과 전단 하중을 앵커에 동시에 가할 경우, 결합되지 않은 케이스와 관련하여 더 일찍(낮은 하중 지지 용량에서) 고장이 발생한다.현재 설계 코드에서는 선형 상호작용 도메인이 [20]가정된다.

앵커 그룹

콘크리트 원뿔이[21] 중첩된 2개의 접합 앵커군

내하력을 높이기 위해 닻을 그룹으로 조립하고, 나아가 휨모멘트 저항접속을 배치할 수도 있다.장력 및 전단하중의 경우, 기계적 거동은 (i) 앵커 사이의 간격 및 (ii) 가해지는 [22]힘의 가능한 차이에 의해 현저하게 영향을 받는다.

서비스 부하 동작

사용 하중(장력 및 전단) 하에서는 앵커 변위가 제한되어야 합니다.상이한 하중 조건에서의 앵커 성능(내하력 및 특성 변위)을 실험적으로 평가한 후 기술 평가 [23]기관이 공식 문서를 작성한다.설계 단계에서 특성 작용에 따라 발생하는 변위는 기술 문서에 보고된 허용 변위보다 커서는 안 된다.

지진 하중 거동

지진 하중 하에서 닻이 동시에 (i) 균열에 설치되고 (ii) 질량과 기재에 대한 부착 요소(2차 구조)[2]의 가속도에 비례하는 관성 하중을 받을 가능성이 있다.이 경우의 부하 조건은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

  • 맥동축 하중: 앵커 축에 정렬된 힘, 풀인 상태일 경우 양의 힘, 밀어넣기 상태일 경우 0의 힘
  • Reverse Shear 하중("대체 전단"이라고도 함): 앵커 축에 수직인 힘, 임의의 부호 규칙에 따라 양의 힘 및 음의 힘.
  • Cyclic Crack ("균열 이동"이라고도 함) : RC 1차 구조는 심각한 손상 상태[24](즉, 균열)이며, 균열면에 앵커 축이 포함되어 있고 앵커에 양의 축력(균열 [3]주기 동안 일정)이 가해지는 것이 앵커 성능에 가장 바람직하지 않은 경우이다.

예외적인 부하 동작

예외 부하는 상승 시간에 대해 일반적인 정적 부하와 다릅니다.높은 변위율은 충격 하중과 관련이 있다.강철-콘크리트 연결부에는 콘크리트 기반과 연결된 방호벽에 차량이 충돌하거나 폭발하는 사례가 있다.이러한 비정상적인 하중을 제외하고, 구조 연결부는 지진 작용에 노출되며, 이는 동적 접근법을 통해 엄격하게 처리되어야 한다.예를 들어 앵커에서의 지진 인출 동작은 0.03초의 상승 시간을 가질 수 있다.반대로 준정적 시험에서는 피크 부하에 도달하기 위한 시간 간격으로서 100초를 가정할 수 있다.콘크리트 바닥면 파괴 모드에 대하여:콘크리트 원뿔 파괴 하중은 정적 [25]하중과 관련하여 하중 속도가 증가함에 따라 증가한다.

디자인

  • Wedge type - 1

    쐐기형 - 1

  • Expansion type

    확장형

  • Sleeve type

    소매 타입

  • Wedge type - 2

    쐐기형 - 2

  • Bonded Anchor

    본드 앵커

  • Concrete Screw

    콘크리트 나사

「 」를 참조해 주세요.

  1. ^ a b c d e f g h i j Cook, Ronald; Doerr, G T; Klingner, R.E. (2010). Design Guide For Steel To Concrete Connections. University Of Texas Austin.
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  3. ^ a b c d e f g h i j k l Mallèe, Rainer; Eligehausen, Rolf; Silva, John F (2006). Anchors In Concrete Structures. Ernst&Shon. ISBN 978-3433011430.
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[1]

  1. ^ "ETA seismic approval concrete screw". Joker Industrial.