ストップアンカーボルトの故障: 3 つの取り付け修正

アンカーボルトの設置コンクリートの失敗は、購入者がサプライヤー、予算、または生産枠を承認する前にロックする必要がある最初のチェックポイントです。アンカーボルト業者に依頼する場合 グレード8.8 材料について、彼らは正確に何を渡しますか? 製材所の証明書、それとも鉄鋼に触れたことのない仲介業者からの書類の束?生産前のサンプルは目視検査に合格したが、量産では異なる熱処理サイクルが使用され、グレード 8.8 のクレームがグレード 4.8 の故障リスクに変わったため、調達マネージャーが 50,000 ドルの注文を失ったのを見てきました。これらのグレード間の品質公差は引張強さ 400 MPa ですが、ラベル上の公差は多くの場合ゼロです。机上で問題なく見えるサンプル承認は、生産バッチの実際の冶金学については何も示しません。

当社工場の内部テストでは、コスト削減のために熱処理工程が省略されているため、グレード 8.8 とラベル付けされた多くの中国製アンカー ボルトが実際にはグレード 4.8 の性能しか提供していないことが一貫して判明しています。これは、ボルトがレンチにかかる前に保持力が 50% 低下することになります。したがって、埋め込みの深さやトルクなどの設置修正に入る前に、コンクリートに実際に何を入れているかを知る必要があります。 3人 取り付けミス 最も頻繁に見られるのは、間違った直径の穴を開けたり、生コンクリートにアンカーを設置したり、過剰なトルクを加えたりすることです。これらはすべて、正しいボルトから始めたと仮定しています。そうでない場合は、トルク仕様はどれも重要ではありません。グレード 8.8 アンカーを直径 7 倍で 4,000 psi のコンクリートに埋め込んで適切に設置すると、5,000 ポンドを超える引き抜き強度が得られます。これは、次回のサプライヤーへの電話のために書き留める番号です。

アンカー ボルトの取り付けで最もよくある 3 つの間違い

アンカーの失敗の 80% は、避けられる 3 つの間違いから生じます。

• 間違った直径の穴を開ける: 穴がきついと完全に挿入できません。サイズが大きすぎると保持力が失われます。 1/2の場合″ アンカー、1/2 を使用″ または5/8″ アンカーの種類に応じてビットが異なります。必ずワイヤー ブラシ (最低 3 ストローク) で穴を掃除し、その後真空で掃除してください。工場でのテストでは、圧縮空気のみよりも引き抜き強度が 30% 増加することが示されています。清掃を行わないと、破片によりグリップ力が最大 50% 低下します。
• 緑色のコンクリートにアンカーを設置する: 私たちが分析した現場の破損では、未硬化コンクリート内の水分によりエポキシ接着強度が最大 60% 低下します。コンクリートが設計圧縮強度の 70% に達するまで待ちます (通常、70°F で 7 日間)。水分計のテストで準備が整っているかどうかを確認します。エポキシアンカーの場合、完全硬化には荷重前に 70°F で 24 ～ 48 時間必要です。これを無視すると、構造用鋼の接着破壊の最大の原因になります。
• ナットを締めすぎるとコンクリートコーンに亀裂が入ります: 過剰なトルクにより引張応力が発生し、ボルト頭の周囲のコンクリート コーンが破壊されます。 1/2用″ グレード 8 アンカー ボルト、50 ～ 70 フィートポンドに固執します。 5/8″、70〜100フィートポンド。校正されたトルク レンチを使用してください。最終的な締め付けにはドライバーに衝撃を与えないでください。 ACI 318 第 17 章では、ブレークアウトを防止するために、埋め込み深さの 1.5 倍の最小エッジ距離も義務付けています。グレード 8.8 を主張する安価な中国製ボルトは、グレード 4.8 (400 MPa 対 800 MPa) としてテストされることが多いため、ロットごとに工場証明書が必要です。

コンクリート基礎にアンカーボルトを正しく取り付ける方法

アンカー ボルトの破損の 40% は、適切に清掃されていない穴に遡ります。

レイアウトはコンクリートを流し込む前から始まります。早めに埋め込み図面をロックしてください。ベース プレートの穴のパターンに一致するスチール テンプレートを使用します。これにより、ベース プレートの取り付けに関して AISC の解説で要求される 1/4 インチの公差内にボルトが維持されます。 2 つの基準点から中心線を確認し、打設によって型枠が移動した後に間隔を再確認します。

• ドリルの深さ: 4,000 psi のコンクリートに引張荷重がかかるようにボルト直径の少なくとも 7 倍を埋め込みます。 1/2 インチのボルトには少なくとも 3.5 インチが必要です。ビットに深さのストップとしてテープでマークを付けます。
• 穴の掃除手順: 穴をワイヤーブラシでブラッシングし (丸ブラシで少なくとも 3 回ストローク)、次に圧縮空気でほこりを吹き飛ばし、次に掃除機をかけます。工場でのテストでは、このシーケンスにより、圧縮空気のみと比較して引き抜き強度が 30% 増加することが示されています。

接着アンカーの場合は、エアポケットを避けるために、穴の底から上に向かってエポキシを注入します。ボルトをねじりながら差し込みます。完全硬化時間は 70°F で 24 ～ 48 時間です。硬化前に荷重を加えると接着強度が最大 60% 低下します。メカニカルウェッジアンカーの場合は、仕様に従って 1 回のスムーズな動作でナットをトルクします。1/2 インチのグレード 8 ボルトの場合は 50 ～ 70 フィートポンド、5/8 インチの場合は 70 ～ 100 フィートポンドです。 24 時間後には絶対にトルクを締め直さないでください。コンクリートコーンに亀裂が入る可能性があります。

エポキシ アンカーと機械的拡張アンカーを使用する場合

エポキシアンカーは、ひび割れたコンクリートにおいて機械式アンカーよりも耐荷重が 40% 優れています。

ひび割れたコンクリートにアンカー固定する場合は、エポキシアンカーが明確な選択肢です。機械式ウェッジアンカーは、穴の壁に対する外側への拡張に依存しており、コンクリートに亀裂が生じると、そのグリップ力が失われます。 ETAG 001 テストによれば、エポキシ アンカーはひび割れたコンクリートにおいて機械式ウェッジ アンカーの 1.4 倍の耐荷重を達成します。これは、基礎の亀裂が避けられない場合に改修作業を節約できる 40% のマージンです。地震帯またはポストテンションがかかったスラブの場合は、ウェッジアンカーをスキップして、直接接着剤に進みます。エッジの距離にも注意してください。ACI 318 Chapter 17 では、コンクリートのブレークアウトを防ぐために、フリー エッジから少なくとも 1.5​​ 倍の埋め込み深さを確保する必要があります。このルールを無視すると、たとえ最良のエポキシを使用したとしても、引き抜きに失敗する可能性があります。

• ひび割れたコンクリートの耐荷重: エポキシ: ETAG 001 に基づく機械式ウェッジ アンカーの 1.4 倍。拡張ゾーン周囲のコンクリートに亀裂が生じると、機械式アンカーは最大 60% のグリップ力を失います。
• インストールの複雑さ: 機械式アンカーには完全にきれいな穴が必要です。現場での故障の 40% は不適切な洗浄が原因です (JM Hardware 調査)。エポキシもきれいな穴を必要としますが、ブラシと真空の順序に従って接着すると、小さな破片の影響を受けにくくなります。
• ロード前の硬化時間: メカニカルアンカーはトルクを加えるとすぐに準備が整います。エポキシアンカーが完全に硬化するには、70°F で 24 ～ 48 時間かかります。荷重が早すぎると、接着強度が 60% 低下する可能性があります。

コストのトレードオフは単純です。メカニカルアンカーは安価で高速であり、エポキシは問題のあるコンクリートでの引き抜き強度と信頼性が高くなります。 4000 psi のコンクリートでの工場テストでは、エポキシ アンカーが同じ直径の機械式アンカーよりも 30% 高い引き抜き強度を発揮することが示されています。その強度にはコストが伴います。材料の価格は約 2 倍になり、硬化時間が 24 時間かかるため、建設スケジュールが遅くなります。頭上設置の場合、クリープを防ぐためにエポキシ樹脂の使用が必須です。機械式アンカーは継続的な振動によって徐々に滑る可能性があります。健全なコンクリートの標準基礎用に大量のアンカーを注文する場合は、メカニカル ウェッジ アンカー (適切なトルク制御付き) で問題ありません。ただし、具体的な状態に疑問がある場合、エポキシは安価な保険です。また、アンカーのタイプに関係なく、工場証明書付きのグレード 8.8 ボルトを要求してください。 8.8 とラベル付けされた安価な中国製アンカーは、定期的にグレード 4.8 としてテストされます — 400 MPa ではなく

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アンカーボルトの材質の品質が重要な理由

グレード 8.8 ボルトは 800 MPa を発揮します。

アンカーボルトの等級刻印は推奨ではありません。グレード 4.8 のボルトは、引張強度が 400 MPa に達します。4,000 psi のコンクリートでは、5 ～ 8 kN の荷重がかかると折れます。グレード 8.8 は 2 倍の 800 MPa になります。グレード 10.9 は 1,000 MPa まで押します。構造用コンクリート接続の場合は、グレード 8.8 以上を指定してください。問題: 多くの 中国製アンカーボルト '8.8の刻印が入った状態で到着’ ただし、サプライヤーがグレード 4.8 としてテストする 焼戻し工程。この熱処理が 8.8 に強度を与えています。これがなければ、ボルトは偽のラベルが貼られた単なる軟鋼になります。

• ロットごとの工場証明書: 特定の製造バッチの実際の降伏値と引張値をリストした材料試験レポート (MTR) を要求します。 「類似」の一般的な証明書ではありません’ 材料。工場ではご注文ごとに 1 つずつ提供します。
• サードパーティの引張試験: 出荷時のサンプルボルトを認定ラボ (SGS、Intertek など) に送って検証してください。 10 ボルトのサンプルの価格は 200 ドル未満で、グレードを確認できます。ベンダーが拒否した場合は危険信号として扱います。
• 熱処理マークを確認してください。 グレード 8.8 のボルトには、ヘッドにメーカー ID とグレードのスタンプが表示されている必要があります。マーキングがない場合やスタンプがぼやけている場合は、多くの場合、製造が標準以下であることを示します。構造プロジェクトの場合は、一般的なグレード マークの代わりに ASTM F1554 グレード 55 または 105 を指定します。

結論

アンカー ボルトを正しく取り付けるには、ドリルがコンクリートに当たる前に次の 3 つの決定を下す必要があります。 埋め込み深さ、材料グレード、および穴の下処理。どれか 1 つでもスキップすると、紙の上では確かな仕様のように見えたものが、やり直しチケット、つまり現場での失敗に変わります。

1. グレード 8.8 の最小引張強度を証明する工場証明書をロットごとに提供できますか? 2. 設置仕様では、穴の掃除には圧縮空気だけではなく、ワイヤー ブラシと掃除機が必要ですか? 3. エポキシアンカーに荷重を適用する前のコンクリートの硬化時間 (70°F で最低 7 日間) を文書化していますか?

3 つの「はい」の答えは、サンプルの承認プロセスと品質許容差の期待が、ファスナーの性能を想定ではなく設計通りに扱うパートナーと一致していることを意味します。 1 つでも「いいえ」が得られた場合は、次のコンテナーにコミットする前に、Kbear Metal のテスト レポートを確認する価値があります。

よくある質問