انکر بولت مکانیکی ، انکرهایی هستند که مکانیزم درگیری آنها در بتن چسبندگی شیمیایی نبوده، بلکه نوعی درگیری فیزیکی بین بدنه انکر با دیواره سوراخی که در آن نصب شده است، می باشد.
درگیری انکرهای مکانیکی
مکانیزم درگیری انکرهای مکانیکی در بتن ممکن است اصطکاکی یا چفت و بستی یا ترکیبی از هر دو باشد.
درگیری اصطکاکی
وقتی که قسمتی از انکر به طریقی منبسط شود و و به بدنه سوراخ بتن فشار وارد کند، بین بدنه انکر و بتن یک نیروی اصطکاکی در جهت نگه داشتن انکر در بتن شکل می گیرد. میزان این نیروی مقاومت اصطکاکی بستگی به کیفیت بتن و شکل انکر و مقاومت آلیاژ آن دارد.
هرچه مقاومت آلیاژ قسمت منبسط شونده بیشتر باشد، توانایی بیشتری برای وارد کردن فشار به بتن خواهد داشت. این امر باعث میشود نیروی اصطکاکی بزرگتری به وجود بیاید.
درگیری چفت و بستی
در این مکانیزم گیرش، قسمتی از انکر بولت مکانیکی در جهت عمود بر راستای سوراخ و در قسمتهای انتهایی به داخل بتن فرو می رود. این بخش فرو رفته در بتن مانند یک چفت انکر را درجای خود محکم نموده و مانع از بیرون آمدنش از سوراخ میشود.
میزان فرو رفتن انکر در بتن، در انکرهای مختلف متفاوت است. در انکرهای گوه ای و غلافی عمق فرو رفتن انکر در بتن چندان زیاد نیست. اما در انکرهای undercut عمق نفوذ و به تبع آن نیروی درگیری بسیار زیاد تر است. (در مورد تفاوت این انکرها و نحوه عملکرد آنها در همین مقاله توضیح خواهیم داد.)
به طور کلی انکرهایی که از مکانیزم چفت و بستی برای نصب در بتن استفاده میکنند، نسبت به انکرهای اصطکاکی درگیری قویتری داشته و نیروی بیشتری تحمل مینمایند. ضمن اینکه عملکرد بهتری در بتنهای ترکدار و در مقابل بارهای دینامیکی و شوک از خود نشان میدهند.
نکته بسیار مهم دیگر اینکه در عمل اکثر انکرها همزمان از این دو مکانیزم در بسته شدن استفاده میکنند، البته با نسبتهای متفاوت.
نحوه نصب شدن انکرهای مکانیکی
انکر بولت مکانیکی به دو طریق محکم و در جای خود نصب میشوند:
با کنترل گشتاور
اغلب انکرها دارای یک مکانیزم بازشونده انبساطی هستند که با بسته شدن یک پیچ، عمل می کند. در این نوع از انکر ها، برای آنکه انکر کاملاً در جای خود محکم شود، باید پیچ یا مهره اصلی را با گشتاور خاصی، بست.
حرکت دوار پیچ، معمولاً باعث کشیده شدن قطعه گوه مانندی داخل غلاف انکر میشود و آن را منبسط میکند تا در سوراخ بتن درگیر شود. در این نوع انکرها، عاملی که تعیین میکند انکر به میزان لازم در بتن درگیر شده یا نه، گشتاور وارد شده به پیچ اصلی است.
با کنترل جابجایی
برخی انکرها مانند انکر های داخل رزوه ساچمه ای با کنترل جابجایی نصب میشوند. به این معنا که برای نصب آن ها لازم نیست که پیچ و مهره را با گشتاور خاصی سفت کنید، بلکه باید یکی از قطعات آنها را به اندازه خاصی جابجا کنید.
مثلاً در مورد انکرهای داخل رزوه ساچمه ای، باید ساچمه آنها را با ابزار نصب کوبید تا به اندازه مشخصی داخل انکر جابجا شوند. این عمل باعث می شود انتهای انکر باز شده و در داخل سوراخ بتن محکم شود.
برای برخی دیگر از انکر ها قطعه ضامن مانندی وجود دارد که پس از جاگذاری انکر در سوراخ، باید آن را کوبید تا مکانیزم گیرش انکر در بتن فعال شود.
پروسه نصب انکرهای مکانیکی
هر چند مراحل نصب یک تجهیز، مثلاً یک بیس پلیت، پایه یک دستگاه و یا آویز تاسیساتی در هر نوع انکر با انکرهای دیگر فرق میکند اما از این منظر انکر ها به دو دسته کلی تقسیم می شود:
نصب شونده پیش از جاگذاری تجهیز (pre-set)
در این پیکربندی، ابتدا انکر در سوراخ بتن نصب می گردد و بعد از نصب کامل انکر، تجهیزی که قرار است توسط انکر روی بتن نصب شود، روی انکر ها گذاشته شده و بسته می شود. انکر داخل رزوه ساچمه ای نمونه ای از این مدل انکرهاست.
نصب شونده پس از جاگذاری تجهیز ( through-fastening)
در این پیکربندی، پس از انجام سوراخکاری در بتن، تجهیز دقیقا روی سوراخ ها قرار می گیرد و انکر از داخل سوراخ های تجهیزات نصب شونده رد شده و در داخل سوراخ بتن قرار گرفته و محکم میشود. گاهی حتی سوراخ کاری هم پس از گذاشتن تجهیز روی بتن انجام می شود. تقریبا تمامی انواع پیچ های بتن از این مدل انکر ها هستند. در مورد این انکرها، در ادامه مقاله خواهیم گفت.
نکته حائز اهمیت در مورد نحوه پیکربندی انکر های مکانیکی این است که، اغلب انواع انکر ها در هر دو نسخه through-fastening و pre-set تولید میشوند.
انواع انکر بولت مکانیکی از نظر شکل ظاهری
انواع انکرهای مکانیکی از نظر شکل ظاهری به دو دسته انکرهای پلاستیکی و انکرهای فلزی تقسیم میشوند.
اولین شکل از انواع انکرهای مکانیکی از نظر شکل ظاهری، انکرهای پلاستیکی هستند.
انکرهای پلاستیکی
این دسته شامل انواع رولپلاک ها و بست های پلاستیکی که اشکال بسیار متنوعی دارند می شود.
با توجه به اینکه این دسته از انکر ها بر اساس نیاز های بسیار تخصصی و کاربری های خاص ساخته می شوند، از توضیح اضافه در مورد آن ها اجتناب نموده و تنها به عنوان آشنایی از شما دعوت می کنیم تا نمونه هایی از این نوع انکرها را در سایت شرکت فیشر مشاهده نمایید.
https://www.fischer-international.com/en/products
دومین شکل ار انواع انکرهای مکانیکی از نظر شکل ظاهری انکرهای فلزی هستند
انکر های فلزی
این انکر ها به سه دسته کلی، داخل رزوه، خارج رزوه و پیچ های بتن تقسیم می شوند.
انکر های فلزی داخل رزوه
این انکرها دارای یک سوراخ داخل رزوه هستند به طوری که بعد از نصبشان میتوان یک پیچ رزوه دار را داخل آنها بست.
به این ترتیب می توان گفت که توسط این انکرها ما یک مهره یا یک سوراخ داخل رزوه در بتن خواهیم داشت.
سه نوع اصلی از این انکرها وجود دارد:
داخل رزوه ساچمه ای (Drop in)
این نوع انکر در میان انکر های داخل رزوه پرکاربردترین می باشد.
مکانیزم درگیری آن با بتن به صورت اصطکاکی بوده و با کنترل جابجایی نصب می گردد.
داخل رزوه غلافی
این نوع انکرها از یک مخروط داخل رزوه و یک غلاف تو خالی
تشکیل شده‌اند.
با بسته شدن یک راد تمام رزوه و یک مهره میتوان مکانیزم انبساطی این انکرها را فعال نمود.
مکانیسم درگیری این انکرها با بتن به صورت اصطکاکی بوده و با کنترل گشتاور نصب می گردند.
انکر SLM شرکت فیشر یکی از این نوع انکرهاست.
داخل رزوه Under cut
این نوع از انکرها شبیه انکر داخل رزوه غلافی میباشند
با این تفاوت که غلاف این انکر ها به گونه ای طراحی شده که بتواند هنگام نصب در انتهای سوراخ نصب انکر بتن را بتراشدو حفره ای برای انبساط غلاف ایجاد کند.
برای اینکار از ابزار نصب مخصوصی باید استفاده کرد که میتواند غلاف را مانند یک مته داخل سوراخ بتن بچرخاند تا انتهای غلاف بتن را سوراخ کرده و بتراشد و همزمان منبسط شده و این حفره را پر می کند. به این ترتیب این نوع انکرها اتصال بسیار محکم و ایمنی در بتن ایجاد میکنند. نمونه ای از این انکرها HILTI HSC می باشد.
انکر های فلزی خارج رزوه
این انکرها پس از نصب عمدتا به صورت یک میله رزوه دار که از بتن بیرون میزند، دیده می شوند.
همانند انکرهای داخل رزوه، این نوع از انکر ها هم به سه نوع اصلی تقسیم می شوند.
خارج رزوه غلافی
در این انکرها یک قسمت مخروطی در انتهای انکر وجود دارد که هنگام بستن انکر داخل غلاف میرود و آنرا منبسط میکند تا انکر نصب شود.
خارج رزوه کوبشی-گوه ای
این انکر در واقع نسخه خاصی از انکر غلافی است. با این تفاوت که غلاف در این انکر بسیار کوتاه شده و بلافاصله پس از مخروط انتهای انکر قرار می گیرد.
سوراخکاری بتن برای نصب این انکر دقیقا برابر با سایز انکر است بنابراین باید با چکش انکر را داخل سوراخ جا گذاری کرد. روی لبه غلاف زائده هایی وجود دارد که موقع بیرون کشیدن انکر در بتن گیر میکند و باعث میشود غلاف و مخروط انتهایی در هم فرو روند و انکر بیشتر در جای خود محکم شود.
خارج رزوه Under cut
عملکرد این نوع انکر با نسخه داخل رزوه هیچ تفاوت خاصی ندارد و تنها فرق آنها مربوط به شکل اتصال نهایی است که در اختیار کاربر قرار می دهند.
پیچهای بتن
این انکرها در بتن مانند پیچ خودکار فلز عمل میکنند.پس از سوراخکاری بتن این انکرها را با دریل مخصص (آچار بکس برقی یا بادی) روی صفحه نصب و بتن میبندند و پیچ داخل سوراخ بتن را رزوه کرده و در جای خود نصب میشود.انواع بسیار متنوعی از این انکر وجود دارد که در این گفتار به آنها نمیپردازیم.
در پایان لازم است این نکته را یادآور شویم که آنچه تحت عنوان انواع انکر بولت مکانیکی از نظر شکل ظاهری در اینجا به شما معرفی شد قطعا شامل تمام گونه های موجود نیست اما حجم عمده ای از تنوع موجود در بازار را نشان میدهد.