Развитие анкерной техники в Европе сопровождалось появлением и совершенствованием нормативной базы, что позволило если не исключить появление некачественной анкерной продукции на Европейском рынке, то, по крайней мере, сократить ее объемы.

Несколько по другому направлению пошло развитие анкерного крепежа в России.

Начиная с середины 90-х годов XX столетия, на российский рынок одновременно с появлением и развитием новых для России вентилируемых фасадных систем хлынул поток анкерного крепежа как ведущих мировых фирм (Fischer, Hilti, Sormat, Mungo, MKT), так и малоизвестных в Европе компаний. Отсутствие или несовершенство нормативной базы в области анкерного крепежа привело к тому, что анкеры малоизвестных фирм, имеющие внешнее сходство с анкерами ведущих производителей, но существенно отличающиеся от них по цене, стали интенсивно (из-за отсутствия необходимой информации) заполнять российский строительный рынок.

В настоящее время основным документом, регламентирующим применение анкерного

крепежа в строительстве, является Техническое свидетельство (ТС), выдаваемое ФГУ «ФЦС» Росстроя РФ. Следует отметить, что на первом этапе появления и развития фасадных систем этот документ, несомненно, сыграл положительную роль в наведении порядка в части применения анкерного крепежа в строительной практике.

Однако, наличие динамично развивающегося в последние 10–15 лет российского

строительного рынка привело к тому, что малоизвестным в области анкерного крепежа фирмам (в т.ч. и российским) удалось за счет разных технических уловок «обойти» требования ТС и выйти на строительный рынок, не имея на то никакого технического основания.

К сожалению, в области анкерного крепежа нормативное творчество (в хорошем смысле

этого слова) существенно отстает от потребностей строительства. По причине несовершенства нормативной базы, как в области проектирования, производства и монтажа фасадных систем, так и в области анкерного крепежа, проектные и строительные организации «варятся в собственном соку».

Ниже, мы хотели бы остановиться на некоторых проблемах анкерного крепежа, которые

либо не отражены в ТС на анкеры, либо подход к их решению, с нашей точки зрения, не

отвечает современным научным представлениям об их безопасной работе.

Одна из важных проблем анкерного крепления – проблема обеспечения коррозионной

стойкости металлических элементов анкеров. Неспособность анкера сопротивляться

долговременному воздействию агрессивных сред может привести к существенному снижению его прочностных характеристик и стать причиной аварийного состояния фасадной или другой строительной системы в здании. В связи с этим хотелось бы отметить следующее.

1. Анализ отечественных и зарубежных исследований в области антикоррозийной защиты

металла позволяет констатировать, что для обеспечения длительного срока эксплуатации анкеров толщина защитного цинкового слоя должна составлять не менее 35–40 мкн.

2. Как отмечалось в докладе к.т.н. А.В. Казакевича на научно-практической конференции

по фасадным системам в г. Уфе (март 2008 г.) для крепления изделий у нас используются самые разнообразные материалы: оцинкованная сталь, алюминиевые сплавы и нержавейка. Причем используют их в одном крепежном узле. Такой вариант соединений в атмосферных условиях города может продержаться не более 10 лет.

Натурные испытания, проведенные специалистами центра «ЭкспертКорр-МИСиС» на

берегу Баренцева моря, показали, что контакт анодированного алюминиевого сплава с

оцинкованным крепежом и нержавейкой полностью разрушился в течение 35 дней. Между тем ни в одном техническом документе по анкерному крепежу не указывается такая характеристика, как коррозионная стойкость, а ведь от нее зависит долговечность конструкций и их безопасность.

Другая немаловажная проблема – эксплуатационная надежность стенового материала.

Стены реконструируемых и вновь возводимых зданий чаще всего выполняются из бетона,

кирпича (пустотелого и полнотелого) и ячеистобетонных блоков (деревянные конструкции в данном случае не рассматриваются). При этом в технических каталогах фирм-изготовителей анкерного крепежа указывается, например, величина несущей способности анкера при вырыве из кирпичной кладки без детализации этого значения в зависимости от марки кирпича и марки раствора. И это вполне обоснованно, поскольку применяемый за рубежом кирпич имеет марку не менее М 150. В России же в качестве материала заполнения используют кирпич марок М 50…М 150 при прочности раствора на сжатие от 25 кгс/см2 и выше. В связи с этим и прочность анкера при вырыве изменяется в большом интервале значений. Еще более удручающей выглядит картина, когда в самонесущих стенах применяются блоки, изготовленные из ячеистого бетона классов В 0,5…В 2,5. Если раньше нормативы не разрешали применять в наружных стенах ячеистый бетон классом ниже В 1,5, то в настоящее время очень часто используются пенобетонные блоки класса В 0,5, что обусловило появление такой российской разновидности анкера, как «сквозная шпилька». Легкие бетоны – хороший теплоизоляционный материал, но крепление к таким стенам навесных фасадных систем недопустимо.

Зарубежными специалистами в области производства анкерных систем вопрос применения их продукции для крепления фасадных конструкций к подобным стенам даже не рассматривается, поскольку оценить долговечность и эксплуатационную надежность крепежа не представляется возможным.

 

Д.А. Киселев,

инженер ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко

 

Современные методики оценки прочности анкерных креплений

Одной из основных проблем, связанных с обеспечением надежности фасадной системы,

является вопрос о выборе методики оценки прочности анкерных креплений, т.е. методики испытаний анкеров на вырыв из стены здания.

Используемая за рубежом методика определения несущей способности анкеров при

вырыве их из стенового материала, включена ФГУ «ФЦС» (с некоторыми уточнениями и

изменениями) в технические свидетельства, выдаваемые фирмам, производящим и монтирующим фасадные системы.

Согласно этой методике, проводят контрольные испытания прочности забивки анкерных и тарельчатых дюбелей, анкеров (п.9.9) и по результатам испытаний:

− …устанавливают предел текучести (Nт.) и вытягивающее усилие (Nв.) для анкерного

(тарельчатого) дюбеля и предел текучести для анкера в кН;

− … для анкерных (тарельчатых) дюбелей вычисляют значение Nд.1= 0,23.Nт ср. и

Nд.2= 0,14.Nв ср. и выбирают из них наименьшее значение Nд min , которое сравнивают с

допускаемым выдергивающим усилием [N], установленным в техническом свидетельстве для конкретной марки дюбеля, вида и прочности стенового материала, соблюдая при этом условие Nд min ≤ [N];

− …для анкера вычисляют значение Nд = 0,23.Nт, которое сравнивают с допускаемым

выдергивающим усилием, установленным в техническом свидетельстве для конкретной марки анкера…

Согласно указаниям немецких национальных допусков Органа Строительного надзора,

основанных на немецких строительных нормах (Zulassung), продолжительность испытания анкеров до момента достижения предельной нагрузки (die Hochstlast) должна составлять одну минуту. По ЕТА (Европейское Техническое одобрение – документ, подтверждающий соответствие того или иного изделия директиве ЕТАG) скорость нагружения рекомендовано принимать равной 1.3 минут. В технических свидетельствах ФГУ «ФЦС» на фасадные системы продолжительность нагружения анкера принята 1 мин.

По вопросу о влиянии скорости нагружения конструкций на их несущую способность имеется большой объем исследований, выполненных специалистами НИИЖБ и других

организаций. Этот анализ и позволил впоследствии специалистам НИИЖБ, ЦНИИСК и

НИИМосстрой разработать единую методику испытаний конструкций, включенную в ГОСТ 8829-94.

Эта методика испытаний обладает следующими особенностями:

− нагрузка прикладывается ступенями (долями), каждая из которых не должна превышать 10% контрольной нагрузки;

− на каждой ступени нагружения конструкция выдерживается под этой нагрузкой не

менее 10 мин.;

− в начале и конце каждого этапа нагружения фиксируются деформации (перемещения)

конструкции.

В методике, предложенной ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, в дополнение к принятой по

ГОСТ 8829-94 схеме испытаний, на каждом шаге нагружения производится разгрузка образца.

При этом на каждом шаге нагружения после достижения принятого уровня нагрузки и

фиксации перемещений анкер разгружается, и фиксируется величина остаточных деформаций анкера. Далее нагрузка увеличивается на один уровень, и испытание повторяется. Испытаниям подвергают 6 образцов анкеров. Первый образец испытывается без разгрузки по схеме ГОСТ 8829-94, и по нему устанавливается предельная разрушающая нагрузка. Остальные 5 образцов испытываются по описанной выше схеме, предложенной ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. В случае, если текущие значения результатов испытаний анкеров отличаются от среднего значения более, чем на 15%, необходимо дополнительно испытать анкеры. Количество дополнительных испытаний определяется числом анкеров, величины предельных значений которых отличаются от среднего значения на 15%. За расчетное усилие вырыва рекомендуется принимать усилие на анкер, при котором остаточные деформации анкерного узла после снятия данной нагрузки не превышают 0,1 мм. По результатам 6 испытаний принимают среднее значение расчетного усилия вырыва анкера.

Сравнительный анализ указанных двух методик позволяет констатировать следующее:

− провести испытания анкеров по методике ЕТА в полевых условиях нереально, ибо

измерить перемещения анкера в процессе его нагружения за указанный интервал времени (1 минута) практически невозможно;

− методика ГОСТ 8829-94 более «жесткая» в части определения предельной нагрузки

на конструкцию, чем методика ЕТА;

− для анкеров, установленных в легкие и ячеистые бетоны, предлагаемая в ЕТА скорость нагружения приводит к значительному завышению величины как предельной (разрушающей), так и назначаемой расчетной нагрузки, поскольку не позволяет учесть эффект стабилизации усилий на каждом этапе нагружения.


0 Добавить комментарий  
Запрещены комментарии, содержащие нецензурные выражения и противоречащие законодательству РФ
Сколько будет 97+14:
Журнал "Оконная Индустрия" - Пути повышения надежности анкерных креплений