انواع سیستم های انکر، کاربرد ها و روش های نصب
امروزه استفاده از سیستم های بست، انکر(Anchor) ، مهارکننده و یا بولت (Bolt) در سازه های بتنی و ساخت و سازها بسیار رایج شده است.
انکرها یا مهار کننده ها بارهای کششی را به طرق مختلف مانند اتصال مکانیکی، اصطکاک یا پیوند شیمیایی یا ترکیبی از چند روش به بتن یا پایه کار منتقل می کنند.
با توجه به اینکه هر انکر یا مهار کننده برای هدف خاصی طراحی شده، استفاده نادرست از آنها می تواند اثرات منفی برای سازه به همراه داشته باشد. لذا در انتخاب مهارکننده باید دقت شود تا حداکثر نتیجه مطلوب از عملکرد مهارکننده بدست آید. با استفاده از تجربه می توان مهارکننده مناسب را برای موارد کم اهمیت مانند نصب روشنایی و یا سیم کشی انتخاب نمود ولیکن در مواردی که استفاده از مهارکننده در ارتباط با جان افراد و ایمنی آنها است، نیاز به علم و تخصص در خصوص نحوه استفاده و انتخاب انکر یا مهارکننده می باشد.
برای انتخاب اتصالاتی مانند انکرها الزاماتی چون؛ طراحی متناسب با کاربرد، میزان تحمل بار، دوام و توانایی تغییر شکل به مقدار لازم، باید درنظر قرار گرفته شود.
روش های مختلفی برای نصب ست ها، مهارکننده ها (انکرها) در بتن وجود دارد؛ نصب مهارکننده قبل یا در حین قالب گیری ، نصب به روش ایجاد حفره و یا نصب مستقیم با استفاده از فشار پنوماتیک.
قلاب حمل قرار گرفته در قطعات از پیش ساخته شده یک نوع مهارکننده یا انکر است که در حین قالب گیری در بتن قرار داده می شود و می تواند از جنس یک کابل حلقه شده در بتن یا یک حلقه یا رزوه داخلی در انتهای میلگرد باشد. از جمله کاربرد های این نوع مهارکننده می توان به حمل بارهای دائمی قسمتی از سازه اشاره کرد.
هنگام استفاده از این نوع انکر نیاز به طراحی و برنامه ریزی بیشتری می باشد که این موضوع به عنوان ایراد این نوع انکرها شناخته شده است ولی در مقابل مشخص بودن محل قرارگیری بارهای کششی مزیت این انکرها می باشد.
ایجاد حفره با استفاده از مته یا دریل و قرار دادن انکر در داخل آن یکی دیگر از راه های نصب انکر یا مهارکننده یا بولت ها می باشد. در این روش مواردی چون هماهنگی بین مته و قطر حفره و قطر انکر بسیار حائز اهمیت است. مته هایی از جنس الماس یا کاربید به صورت ضربه ای- چرخشی با سایش بتن حفره را ایجاد می کنند. محل قرارگیری حفره ها از دیگر موارد مهم می باشد که موقعیت حفره نسبت به آرماتور و سطوح قطعه بتنی باید در نظر گرفته شود زیرا عدم دقت در تعیین موقعیت حفره می تواند منجر به کاهش استقامت بتن و ایجاد ترک در آن گردد. انکرها یا مهارکننده هایی که در حفره نصب می شوند به 6 دسته قابل تقسیم می باشند؛
- انکرهای انبساطی یا بازشونده
- انکرهای ایجادکننده برش زیرین
- انکرهای پیوندی
- انکرهای پیچی
- انکرهای آویز سقفی
- انکرهای پلاستیکی
انکرهای انبساطی یا بازشونده؛
اغلب شامل یک بولت یا میله رزوه دار به همراه مهره، واشر، فاصله انداز ، غلاف بازشونده و مخروط بازشونده می باشند. هنگامی که انکر در داخل حفره قرار می گیرد با اعمال نیروی گشتاور مناسب و کافی یا جابجایی محور انکر، بولت را به داخل بتن برده و غلاف باز شده و مخروطِ انتهای بولت به داخل بتن فرو می رود و به دلیل اینکه قسمت های بازشونده غلاف بر خلاف دیواره های حفره می باشند، مقاومت اصطکاک بوجود آمده سبب ایجاد بارهای کششی بر روی بولت می گردد و در نهایت انکر در محل حفره محکم می شود. در صورتی که قطر حفره بزرگتر از قطر انکر باشد یا قسمت های بازشونده به خوبی وارد عمل نشوند انکر به درستی تنظیم نمی شود و امکان چرخش در حفره پیش می آید. برای افزایش اصطکاک بین غلاف بازشونده انکر و بتن برخی از تولیدکننده های انکر، غلاف های بازشونده را شیاردار یا عاج دار می کنند. قطر رایج برای این گونه انکرها 6 تا 24 میلیمتر می باشد.
انکرهای ایجاد کننده برش زیرین؛
در این نوع از انکرها یک برش عرضی در انتهای حفره استوانه ای ایجاد می شود که سبب قرارگرفتن قسمت هایی از انکر و ایجاد اصطکاک بیشتر می شود. ( پهنای برش زیرین می تواند به سمت سطح بتن یا داخل بتن باشد.)
انکر های پیوندی؛
انکرهای پیوندی به دو صورت سیستم کپسولی و یا سیستم تزریق می باشند که بسته به نوع مواد پیوندی به کار رفته طبقه بندی می شوند.
در سیستم های کپسولی، مجموعه میله رزوه دار، کپسول، مهره و واشر به داخل حفره وارد می شوند و با یک ابزار، طی یک عمل ضربه ای و چرخشی کپسول شیشه ای شکسته و مواد پلیمری رزین و هاردنر با یکدیگر مخلوط می شوند. باید دقت شود که حتما از چرخش نیز حین وارد کردن انکر به داخل حفره استفاده شود زیرا چرخش سبب مخلوط شدن مواد پلیمری می شود.
در سیستم تزریق، اکثراً مواد پیوندی به صورت کارتریج یا فله عرضه می شود. حفره ایجاد شده را با مواد پیوندی پر کرده و مواد به خوبی مخلوط می شود ( طراحی برخی از کارتریج ها این امکان را می دهد، مواد پیوندی در حین خروج از کارتریج مخلوط شوند). سپس میله انکر در داخل حفره قرار می گیرد. بیرون زدن مقداری ماده از حفره نشان از پرشدن حفره و احاطه کامل مواد پیوندی در اطراف رزوه های میله انکر می باشد. بسیار مهم است که تزریق مواد پیوندی از انتهای حفره انجام شود. در برخی موارد می توان سیستم تزریق را برای انکرهای برش زیرین و یا انبساطی نیز استفاده نمود .
انکرهای پیچی؛
انکرهای پیچی در واقع پیچ هایی با رزوه های تیز می باشند که رزوه ها مسئولیت برش دادن بتن را به عهده دارند. حفره ایجاد شده باید هم از نظر هندسی و هم از نظر قطر با انکر کاملاً مطابقت داشته باشد. معمولاً عمق سوراخ را کمی بیشتر از طول انکر پیچی در نظر می گیرند تا فضا برای بتن های خرد شده در حفره وجود داشته باشد.
آویزهای سقفی؛
با توجه به اینکه از انکرهای پیچی یا انبساطی مکانیکی نیز برای نصب چراغ ها و آویزهای سقفی استفاده می شود، ولیکن تعدادی انکر یا مهارکننده فقط برای آویزهای سقفی طراحی شده اند که می توان در نصب لوستر و آویزهای سقفی از آن ها استفاده کرد. در نصب این انکرها میله انکر تا هم سطح شدن حلقه با سطح بتن در داخل حفره قرار می گیرد و سپس انکر با کشیده شدن حلقه باز می شود. در استفاده از این نوع انکرها نیز باید بین قطر حفره، قطر مته و قطر انکر هماهنگی بسیار خوبی وجود داشته باشد.
انکرهای پلاستیکی؛
به انکرها یا مهارکننده های پلاستیکی در اصطلاح پیچ و رول پلاک نیز گفته می شود. این نوع مهارکننده پس از قرارگیری در داخل حفره استوانه ای با ورود پیچ یک شکاف در بدنه انکر ایجاد شده و انکر تغییر شکل پیدا می کند. در برخی موارد گیره هایی در بدنه انکر وجود دارد که با ایجاد شکاف در انکر این گیره ها به داخل بتن فرو می روند و سبب افزایش اصطکاک بین انکر و بتن می شوند. برای قرار گیری و تنظیم درست پیچ باید بین هندسه مهارکننده ( انکر) و رزوه های پیچ هماهنگی وجود داشته باشد.
با توجه به اینکه جنس قسمتی از این نوع مهارکننده (رول پلاک ها) از مواد پلاستیکی می باشد، لذا برای جلوگیری از شکنندگی غلاف انکرهای پلاستیکی در هنگام نصب پیچ، نباید دما کمتر از صفر درجه سانتی گراد باشد.
روش دیگری که می توان انکر یا مهارکننده را در بتن نصب کرد، روش نصب مستقیم می باشد. معمولاً استادها (Stud) یا پین ها (Pin) به این روش نصب می شوند. نصب مستقیم اصطلاحی است که بست از جنس استیل با مقاومت بالا توسط یک وسیله مانند پیستون یا فشار هوا به داخل بتن فرو می رود. ابزارآلاتی که برای ایجاد فشار استفاده می شوند همانند یک تفنگ عمل می کنند و انرژی جنبشی را به مهارکننده ( پین یا استاد) منتقل کرده و باعث حرکت آن در داخل بتن می شود.
