انکربولت‌ها (Anchor Bolts): راهنمای جامع
مقدمه
انکربولت‌ها، یا پیچ‌های مهاری، نقش کلیدی در انتقال بارهای اجسام و تجهیزات سنگین از سازه‌های فلزی، بتنی یا چوبی به بستر بتنی یا سنگی دارند. از پایه ستون‌های اسکلت فولادی و تجهیزات سنگین صنعتی گرفته تا تیرک‌های روشنایی در معابر شهری، این قطعات ساده اما مهم، تضمین‌کنندهٔ پایداری و ایمنی سازه‌ها هستند. در این مقاله با انواع، مواد سازنده، اصول طراحی، روش‌های نصب و کاربردهای انکربولت‌ها آشنا خواهید شد.
اطلاعات تماس:
تلفن تماس | واتساپ | تلگرام | ایتا:
۰۹۱۹۳۲۸۶۶۷۱
روبیکا:
۰۹۱۲۶۹۸۸۳۶۶
ایمیل:
info@samehgostarpich.com
۱. تعریف و عملکرد
انکربولت یک پیچ بلند است که بخش عمدهٔ آن داخل ملات یا بتن جایگذاری می‌شود و تنها یک سر آن (معمولاً رزوه‌دار) از سطح بتن بیرون می‌ماند. وقتی مهره و واشر روی بخش رزوه‌دار بسته شود، نیروی کششی و برشی به بتن منتقل می‌گردد و جسم متصل‌شونده (ستون، کفی ماشین‌آلات، تیرک و…) به‌صورت پایدار در جای خود محکم می‌شود.
۲. انواع انکربولت‌ها
- انکربولت‌های از پیش‌کاشته (Cast-in-Place):
- در مرحله‌ی بتن‌ریزی، انکربولت‌ها داخل قالب کار گذاشته میشوند.
- دقت در موقعیت‌یابی و تراز کردن آنها بسیار اهمیت دارد.
- انکربولت‌های پس‌کاشته (Post-Installed):
- بعد از گیرش بتن با روش‌های حفاری و تزریق رزین یا رولپلاک فلزی نصب میشوند.
- مناسب پروژه‌هایی که موقعیت اتصال نهایی قبلاً مشخص نبوده یا نیاز به افزودن انکربولت در سازهٔ موجود باشد.
- انکربولت‌های گوه‌ای (Wedge Anchors):
- درون سوراخ بتن قرار می‌گیرند و با گشتاور بستن مهره، گوه انتهایی باز شده و چفت می‌شود.
- انکربولت‌های شیمیایی (Chemical Anchors):
- ترکیبی از رزین و هاردنر (اپوکسی یا پلی استر) درون سوراخ تزریق و سپس انکربولت داخل آن قرار می‌گیرد.
- مناسب برای بارهای بسیار سنگین یا شرایط لرزه‌ای.
- انکربولت‌های حلقه‌ای (Eye Bolts) و کفی‌دار (Plate Anchors):
- کفی‌دار: سر صاف و پهن با چند سوراخ برای پخش بار
- حلقه‌ای: برای اتصال کابل، زنجیر یا قلاب
۳. مواد سازنده و پوشش‌ها
- فولاد کربنی یا کم‌آلیاژ:
- پرکاربردترین نوع برای بارهای معمولی
- با گریدهای ۴.۶، ۵.۸، ۸.۸ و ۱۰.۹ (بر اساس استاندارد ISO 898-1)
- فولاد ضدزنگ (Stainless Steel):
- گریدهای A2 (304) و A4 (316) برای مقاومت به خوردگی در محیط‌های مرطوب یا خورنده
- پوشش گالوانیزه سرد یا گرم:
- مقاومت در برابر خوردگی محیط‌های بیرونی و صنعتی
- پوشش روی-آلومینیوم (Zn-Al) یا پوشش رنگی صنعتی:
- دوام بالاتر در برابر نور خورشید، اسیدها و بازها
۴. اصول طراحی و محاسبات
در طراحی اتصال با انکربولت باید موارد زیر را در نظر گرفت:
- بارهای وارد بر انکربولت:
- کششی (Tension)
- برشی (Shear)
- ترکیبی کششی-برشی
- عمق کاشت (Embedment Depth):
- هرچه عمق کاشت بیشتر باشد، ظرفیت باربری کششی و برشی افزایش می‌یابد.
- فاصله از لبه بتن (Edge Distance):
- فاصلهٔ سر انکربولت تا لبه بتن نباید کمتر از حد مجاز (معمولاً ۱۰–۱۵ برابر قطر بولت) باشد تا از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری شود.
- فاصله بین انکربولت‌ها:
- برای جلوگیری از تداخل تنش‌ها در بتن، معمولاً حداقل ۱۰–۱۲ برابر قطر بولت فاصله توصیه می‌شود.
- ضریب ایمنی و ضریب بارگذاری:
- با توجه به استانداردهای ملی و بین‌المللی (ACI 318, EN 1992-4) اعمال می‌شود.
۵. روش‌های نصب
۵.۱ انکربولت‌های از پیش‌کاشته
- جایگذاری انکربولت‌ها در قالب قبل از بتن‌ریزی
- تنظیم تراز و ارتفاع با کمک شابلون یا فیکسچر
- بتن‌ریزی و ویبره برای جلوگیری از ایجاد حفره‌های هوا
۵.۲ انکربولت‌های پس‌کاشته
- حفاری سوراخ: با دریل بتن‌زن و مته مناسب (قطر کمی بزرگ‌تر از قطر انکربولت)
- پاکسازی سوراخ: با باد فشرده و برس سیمی برای حذف گرد و غبار
- تزریق رزین (در روش شیمیایی): پر کردن سوراخ تا ۲/۳ عمق
- قرار دادن بولت: با چرخاندن اندکی برای پخش رزین
- انتظار گیرش: طبق دستور سازنده (معمولاً ۳۰–۶۰ دقیقه)
- بستن مهره: تا گشتاور توصیه‌شده
۶. مزایا و معایب
| مزایا | معایب |
|---|---|
| نصب سریع و قابل‌اعتماد (به‌ویژه شیمیایی) | نیاز به ابزار تخصصی برای حفاری و تزریق |
| قابلیت باربری بالا و ایمنی مطلوب | حساسیت به نحوه پاکسازی سوراخ |
| انعطاف در طراحی و افزودن بولت پس از اجرا | قیمت بالاتر روش‌های شیمیایی |
| مقاومت به خوردگی در صورت پوشش‌دهی مناسب | نیاز به دقت در موقعیت‌یابی اولیه |
۷. کاربردهای اصلی
- سازه‌های فولادی: اتصال ستون‌ها و تیرهای اصلی به پی‌های بتنی
- ماشین‌آلات سنگین صنعتی: ماشین‌های پرس، تولید پروفیل، جرثقیل سقفی
- تجهیزات ترافیکی و روشنایی: پایه چراغ‌های خیابانی و علایم راهنمایی
- سیستم‌های خورشیدی و بادی: فونداسیون پنل‌ها و پایه‌های توربین
- تأسیسات نفت، گاز و پتروشیمی: لوله‌ها، مخازن و دستگاه‌های پردازش در شرایط خورنده
۸. بازرسی و نگهداری
- بازرسی دوره‌ای: هر ۶ ماه یا بعد از رخدادهای لرزه‌ای
- بررسی شل‌شدگی مهره: با آچار ترک‌تورک دیجیتال
- کنترل خوردگی پوشش: تعویض یا ترمیم پوشش در صورت مشاهده زنگ‌زدگی
- گزارش مستندسازی: ثبت نتایج بازرسی برای تحلیل عمر مفید اتصال
نتیجه‌گیری
انکربولت‌ها، با طراحی ساده اما عملکرد پیچیده در انتقال بار، قلب تپندهٔ بسیاری از اتصالات صنعتی و عمرانی هستند. انتخاب نوع مناسب (از پیش‌کاشته یا پس‌کاشته)، رعایت دقیق اصول محاسباتی و نصب صحیح، ضامن ایمنی و دوام سازه خواهد بود. با استفاده از انکربولت‌های گرید بالا و پوشش‌های مناسب، می‌توانید از بروز ترک‌خوردگی‌های ناخواسته در بتن و شل‌شدگی اجزاء متصل‌شده جلوگیری کنید و سازه‌ای پایدار و مطمئن بسازید.
انکربولت
انکر بولت اتصال دهنده استوانه‌ای شکل است که برای اتصال اجسام و عناصر سازه‌ای به بتن استفاده می‌شود. انکر بولت انواع مختلفی دارد و ممکن است از آنها برای موارد مختلفی از منزل گرفته تا در صنایعی مثل ماشین آلات استفاده شود.
امروزه بسیاری از تولیدکنندگان، این پیچ و مهره‌ها را می‌سازند و کاربردهای مختلفی دارند. اگر انکر بولت ها به درستی نصب شوند، اتصال بسیار محکمی را تشکیل می‌دهند که برای چندین دهه دوام می‌آورد.
بنابراین ما در این مطلب قصد داریم به بررسی انکر بولت، کابردها و نحوه کاشت انکر بولت بپردازیم و ویژگی‌های آن را عنوان کنیم. همراه سامه گستر پیچ باشید.
انکربولت چیست؟
انکربولت یا مهره برشی (Anchor Bolt)، یک نوع رابط مکانیکی است که برای اتصال و نگهداری اجسام به سطوح بتنی یا سایر مواد سخت استفاده می‌شود. این بولت‌ها از طریق یک فرآیند نصب و جاگذاری محکم، درون سطح بتن یا سایر مواد مشابه قرار می‌گیرند.
به دلیل شکننده بودن بتن، می‌توانید از پیچ و مهره‌های ساده برای کاربردهای معمولی استفاده کنید. اما برای اطمینان از اینکه جسم یا اشیا متصل در جای خود باقی می‌مانند، باید از انکر بولت استفاده کنید. در ضمن، بولت ها برای اتصال پلیت به فونداسیون نیز به کار می‌روند.
اشکال عمده انکر بولت ها این است که وقتی در جای خود قرار می‌گیرند، نمی‌توان آنها را بدون چکش زدن، از بتن جدا کرد. در شرایطی که پیچ انکر بولت از عناصر حیاتی ساخت‌وساز محسوب می‌شود، این معمولا یک مسئله جدی نیست. زیرا معمولا پس از ساخت سازه نیازی به تغییر دادن انکر بولت ها نیست. اما زمانی که از انکر بولت برای ایمن‌سازی ماشین‌های سنگین استفاده می‌شود، می‌تواند مشکل‌ساز باشد. برای مثال، ممکن است که برخی از ماشین آلات برای تولید محصولات مختلفی ساخته شده باشند و جهت تولید آن محصولات، نیاز باشد که ماشین آلات دوباره پیکربندی شوند. در این صورت ممکن است به جدا کردن انکر بولت ها احتیاج داشته باشید.
مشخصات انکر بولت
انکر بولت ها بر اساس نوع کاربرد، مشخصات خاصی دارند. در این بخش ویژگی های انکر بولت نوع L که رایج‌ترین نوع آن است را عنوان می‌کنیم:
D قطر انکر بولت
L طول
C طول پایه
T طول رزوه
انواع انکربولت بر اساس ظاهر
انکر بولت‌های اصلی به صورت زیر دسته‌بندی میشوند:
میله‌های L شکل
میله‌های J شکل
دو مهره‌ای
انواع انکربولت از نظر عملکردی
شیمیایی
مکانیکی
هر کدام از این انکر بولت‌ها کاربرد خاصی دارند، از این‌رو در ادامه به طور جداگانه به توضیح هر کدام می‌پردازیم و تفاوت انکر بولت مکانیکی و شیمیایی را توضیح می‌دهیم.
انکر بولت شیمیایی چیست؟
در اجزای انکر بولت شیمیایی از چسب‌های رزینی یا شیمیایی استفاده می‌شود. استفاده از چسب یا رزین در اجرای این انکر بولت ها، اتصال محکمی را به وجود می‌آورد.
عموما از این نوع انکر بولت برای بارهای سنگین استفاده می‌شود. زیرا در اجرای انکر بولت های شیمیایی، ابتدا رزین یا چسب به داخل حفره تزریق می‌شود و با خروج هوا از منافذ بتن، چسبندگی و ظرفیت باربری بتن به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
در اجرای انکر بولت های شیمیایی محدودیتی برای قطر و عمق انکر بولت وجود ندارد و می‌توان با افزایش قطر و عمق حفره، ظرفیت باربری بتن را افزایش داد. از مزایای انکر بولت شیمیایی می‌توان به عدم محدودیت برای استفاده در انواع سازه‌ها با مقاومت‌های مختلف اشاره کرد.
در ضمن، قابلیت استفاده از تعداد زیادی انکر بولت با فواصل بسیار نزدیک و بسیار کوتاه نیز از مزایای آن محسوب میشوند. البته بعد از اجرای این انکربولت‌ها باید حدود ۲۴ تا ۴۸ بگذرد تا به درستی برای تحمل بار آماده شوند. از چسب کاشت میلگرد برای اتصال این بولت‌ها استفاده می‌شود.
مراحل اجرای انکربولت شیمیایی
جهت اجرای این انکربولت مراحل زیر را دنبال کنید:
۱. ایجاد حفره
در مرحله اول برای اجرای انکر بولت شیمیایی، سوراخی با عمق و قطر مناسب برای انکر بولت ایجاد کنید. جهت ایجاد سوراخ از انواع مته بتن، دریل دستی یا الماسه استفاده کنید.
۲. پاکسازی
در این مرحله، گرد و غبار داخل حفره باید کاملا تمیز شود. برای تمیز کردن کامل حفره ابتدا از دستگاه مکش هوا استفاده کنید. سپس با استفاده از فرچه سیمی یا جارو، داخل حفره را کاملا تمیز کنید و مجددا از دستگاه مکش استفاده کنید تا پاکسازی کامل شود.
۳. تزریق چسب و قرار دادن انکر بولت در حفره
در اینجا با استفاده از ابزارهایی مانند گان چسب، انکربولت های شیمیایی داخل حفره قرار می‌گیرند. جهت این کار کافیست دو سوم حفره را با چسب پر کنید. پس از تزریق، انکر بولت را در سوراخ قرار دهید.
نکات ضروری جهت ایجاد انکربولت شیمیایی
عمق و قطر سوراخ ایجاد شده را با توجه به نوع انکربولت تنظیم کنید تا از هدر رفتن مواد جلوگیری شود. یعنی در صورت لزوم می‌توانید عمق و قطر سوراخ را برای تنظیم بار تغییر دهید.
اگر مرحله تمیز کردن به درستی انجام نشود، مقاومت و ظرفیت بار به میزان قابل توجهی کم می‌شود. بنابراین قبل از تزریق چسب، حتما حفره را کاملا پاکسازی کنید.
قبل از تزریق، مطمئن شوید که تاریخ انقضای مواد شیمیایی تمام نشده باشد.
هنگام تزریق چسب، نازل را به انتهای سوراخ هدایت کنید تا از ایجاد فضای خالی و سوراخ جلوگیری شود.
مزایای و معایب هر کدام متفاوت است و بسته به نوع پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین باید با تفاوت آنها آشنا شوید، در ادامه به این تفاوت‌ها اشاره می‌پردازیم:
انکرهای مکانیکی را می‌توان بلافاصله پس از تمام شدن مراحل نصب استفاده کرد، اما انکرهای شیمیایی به زمان کوتاهی نیاز دارند تا آماده‌ی بهره‌برداری شوند.
انکر بولت های شیمیایی عمق کاشت را محدود نمی‌کنند. اما در انکرهای مکانیکی عملیات سوراخ‌کاری باید با توجه به نوع، اندازه و عمق انکر انجام شود و در صورت عدم دقت کافی در سوراخ‌کاری، استفاده از انکر مکانیکی غیرممکن می‌شود.
نحوه اجرا و نصب انکرهای شیمیایی دشوارتر از انکرهای مکانیکی است و هر اشتباهی در نصب انکرها می‌تواند ظرفیت باربری را تا حد زیادی کاهش دهد.
از آنجایی که در هنگام نصب انکر پیچ مکانیکی ممکن است فاصله کمی بین نگهدارنده و انکر ایجاد شود، آنها بیشتر از انکربولت‌های شیمیایی احتمال نشتی دارند.
انکر بولت های شیمیایی در مقایسه با انکربولت مکانیکی فشار کمتری به مواد پایه وارد می‌کنند و در مواردی که نمی‌توان استحکام مصالح پایه را پیش‌بینی کرد یا زمانی که از انکرها در فواصل بسیار کوتاه استفاده می‌شود، استفاده از انکرهای شیمیایی ترجیح داده می‌شود. البته هزینه انکرهای شیمیایی بیشتر از انکرهای مکانیکی است.
در اثر تزریق چسب یا رزین در حین اجرای انکرهای شیمیایی، فضاهای خالی به وجود نمی‌آید و این باعث افزایش استحکام و ایجاد مقاومت و تنش تسلیم بالاتری نسبت به انکرهای مکانیکی می‌شود.
در سازه‌های مختلف چون سوله تیر ورقی، می‌توان از انواع انکر بولت به عنوان یکی از اتصالات استفاده نمود.
استاندارد انکر بولت
هنگام استفاده از انکر بولت در ساخت و ساز، باید حتما جدول استاندارد آن را بررسی کنید. این جدول شامل مواردی مثل نوع متریال مصرفی، ابعاد انکر یا پیچ، ابعاد واشر و ابعاد مهره اتصالی آنها می‌شود.
انواع انکر بولت کدامند؟
پیش‌تر درباره دسته بندی کلی انکربولت ها توضیح دادیم. ولی باز هم این انکربولت ها بر اساس هدف از استفاده، تفاوت‌هایی دارند. در واقع، همه انکر بولت ها برای اتصال اجسام به بتن طراحی شده‌اند، اما نحوه انجام این کار بسته به نوع آن متفاوت است.
انواع اصلی انکربولت ها عبارتند از:
انکربولت های تنشی (Tension Anchor Bolts): این نوع انکربولت برای ایجاد اتصال‌های کششی مقاوم و قوی استفاده می‌شود. آنها برای نصب تیرها، ستون‌ها و سایر اجسام سنگین به سطوح بتنی کاربرد دارند.
انکر بولت های برشی (Shear Anchor Bolts): این نوع انکربولت برای ایجاد اتصال‌های برشی قوی بین اجسام و سطوح بتنی است و در اتصال ستون‌ها، پله‌ها، تیرها و سایر اجسام به سطوح بتنی استفاده میشوند.
انکر بولت های صاف (Wedge Anchor Bolts): این نوع انکربولت برای اتصال اجسام به سطوح بتنی یا سنگی استفاده می‌شود. آنها سیستم تنظیم کننده و قابل تنظیمی دارند که به کشش و برش مقاومت می‌کنند.
انکربولت های قلابی (Hook Anchor Bolts): این نوع انکربولت دارای قسمتی است که مانع از جدا شدن بولت از سطح بتنی می‌شود. آنها برای نصب سیستم‌های گرمایشی، تهویه مطبوع، لوله‌کشی و سایر اجسام به سطوح بتنی استفاده میشوند.
کاربرد انکر بولت چیست؟
کاربردهای انکربولت‌ها در صنایع مختلف شامل موارد زیر می‌شود:
ساخت و ساز: انکربولت‌ها در ساخت و نگهداری سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله ستون‌ها، تیرها، پله‌ها، و مهره‌های نگهدارنده.
صنعت نفت و گاز: انکربولت‌ها برای نصب و نگهداری تجهیزات و سازه‌های صنعتی در صنایع نفت و گاز کاربرد دارند.
صنایع خودروسازی: در صنعت خودروسازی، انکربولت‌ها برای نصب قطعات و ساختارهای فلزی به سطوح بتنی یا فلزی استفاده میشوند.
صنعت دریایی: انکربولت‌ها در ساخت و نگهداری سازه‌ها و تجهیزات در صنایع دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله کشتی‌ها، سکوهای دریایی، و سازه‌های ساحلی.
صنایع الکترونیکی: از این قطعات برای نصب و نگهداری تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی استفاده می‌شود.
۲- به جنس انکر بولت دقت کنید
انکر بولت‌ها در مواد فلزی، پلاستیکی و شیمیایی عرضه میشوند و معمولا روکش آنها از فولاد گالوانیزه سرد یا گرم یا فولاد با پوشش ضد زنگ است.
بسته به شرایط محیطی و اقلیمی که قصد استفاده از ابزار را دارید، باید موادی را انتخاب کنید که برای پروژه و محیط شما مناسب باشد. زیرا هدف از استفاده از این ابزار، بالا بردن افزایش استحکام و دوام سازه پس از نصب است.
۳. به نوع و مقدار بار توجه کنید
بار انکر بولت ها معمولا از ۱۰ تا ۱۵ هزار متغیر است و هر کدام از این‌ها می‌توانند محدوده خاصی را تحمل کنند. در نتیجه، باید با توجه به پروژه خود به میزان بار انکر بولت دقت کنید. به طور کلی باید بدانید که بار استاتیک است یا دینامیک.
بار دینامیکی در یک بازه زمانی، زیاد یا کم می‌شود و بر سازه تاثیر می‌گذارد. اما در بار استاتیک، برخی از بارها به طور ثابت و ساکن به سازه وارد میشوند.
انکر بولت، از حمله اتصالات مهم در صنایع و ساختمان سازی است که برای اتصالات پلیت‌ها در فونداسیون نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. شرکت سامه گستر پیچ، انواع انکر بولت اطلاعات بیشتر درباره انکربولت (Anchor Bolt) در EngineeringCivil.com
را با توجه به نیاز شما عرضه می‌نماید.