SPECIFICAŢIE TEHNICĂ PRIVIND CERINŢE ŞI CRITERII DE PERFORMANŢĂ PENTRU ANCORAREA ÎN BETON CU SISTEME

MECANICE ŞI METODE DE ÎNCERCARE

Indicativ ST 043 – 2001

Cuprins

* SCOP * DOMENIU * DOCUMENTE DE REFERINŢĂ * TERMENI, NOTAŢII * PRINCIPII ŞI CONDIŢII DE LUCRU ALE ANCORELOR MECANICE * CERINŢE ŞI CRITERII DE PERFORMANŢĂ PENTRU PRINDERII CU SISTEME MECANICE DE ANCORARE * PROIECTAREA PRNDERILOR CU ANCORE MECANICE * ASIGURAREA CALITĂŢII PRINDERILOR CU ANCORE MECANICE * ANEXA 1: Date pentru alcătuirea şi calculul prinderilor cu ancore mecanice, stabilite prin agremente tehnice conform ETAG Nr. 001 * ANEXA 2: Metode pentru încercarea in situ a ancorelor mecanice

1. SCOP

Prezenta specificaţie tehnică stabileşte cerinţele şi criteriile de performanţă pentru sistemele mecanice de ancorare în beton şi domeniile de aplicare ale acestora şi conţine prevederi privind proiectarea şi asigurarea calităţii prinderilor cu aceste sisteme.

[top]

2. DOMENIU

2.1. Domeniul specific de utilizare a sistemelor mecanice de ancorare este acela de realizare a prinderilor cu piese (plăci) metalice sau din alte materiale, cu şuruburi/prezoane, pe elemente din beton.

Obiectul prinderilor cu sisteme mecanice de ancorare îl constituie:

a) elemente de construcţie nestructurale (spre exemplu: închideri – între care faţade cortină, compartimentări);

b) instalaţii şi echipamente;

c) prinderi provizorii ale elementelor de construcţii la montarea acestora.

Nu se admit prinderi cu sisteme mecanice de ancorare pentru elemente/ părţi care contribuie la alcătuirea structurii de rezistenţă a construcţiilor, indiferent dacă acestea sunt lucrări de construcţii noi sau de consolidare a construcţiilor existente. Pot face excepţie acele prinderi care sunt proiectate să iasă din lucru la atingerea unei anumite capacităţi de rezistenţă, dacă prevederea lor este rezultatul unei analizări competente efectuată de specialişti în structuri.

Sunt interzise, de asemenea, aceste prinderi, la sistemele de ridicare şi manipulare a elementelor prefabricate.

2.2. Materialul suport pentru ancorare este, de regulă, betonul având clasa cuprinsă în domeniul C16/20 … C50/60 (fck cil / fck cub ). Ele se pot utiliza şi în betoane de clasă mai scăzută sau în alte materiale similare (zidărie, piatră), în aceste cazuri fiind necesară o analizare a situaţiei de fapt, în funcţie şi de clasa de importanţă a prinderii, precum şi verificări prin încercări suplimentare, stabilite şi efectuate de personal de specialitate.

Materialul suport este considerat omogen sub aspectul integrităţii fizice şi al rezistenţei, pentru beton armat luându-se în considerare starea de fisurare admisă prin prevederile reglementărilor tehnice aplicabile. La amplasarea prinderilor se va avea în vedere starea ed solicitare (la întindere sau postelastică) a zonelor respective, în special la acţiunea seismică, care poate conduce la degradarea puternică a betonului şi deci la scoaterea din lucru a prinderilor respective.

2.3. Sistemele mecanice de ancorare sunt alcătuite din piese metalice care includ un manşon, al cărui diametru poate fi mărit prin acţionarea mecanică asupra unui corp de expansiune din interior şi au la bază una din următoarele modalităţi de ancorare în găurile cilindrice practicate în materialul suport:

- prin împănare şi frecare, ca urmare a presiunilor laterale şi deformării locale ale materialului suport, produse prin mărirea diametrului (expansiunea) manşonului în gaură;

- prin tracţiune/forfecare, ca urmare a împănării în praguri evazate practicate spre fundul găurii.

2.4. Acţiunile la care sunt supuse sistemele mecanice de ancorare sunt statice sau variabile, de tracţiune, de forfecare sau combinaţii ale acestora, precum şi cu încovoierea. Este interzisă solicitarea ancorelor mecanice la compresiune.

Sistemele mecanice de ancorare nu vor fi utilizate pentru prinderi supuse direct la solicitări dinamice (la oboseală). Verificările la oboseală prevăzute, se referă la solicitările variabile produse, spre exemplu, ca urmare a variaţiei temperaturii (asupra elementelor care sunt prinse şi a celor pe care se face prinderea).

Condiţiile de mediu ambiant în care vor fi amplasate prinderile trebuie să fie cunoscute, pentru a se lua măsurile corespunzătoare de protecţie, după caz.

2.5. Pentru sistemele mecanice de ancorare trebuie să fie elaborate specificaţii tehnice sau standarde de produs, care să conţină cel puţin următoarele:

- tipodimensiuni;

- valorile de calcul pentru caracteristicile precizate în anexa 1, pct. A1.2, confirmate prin agrementul tehnic;

- condiţii pentru montare;

- scule / echipamente şi metode pentru montare;

- condiţii de verificare a calităţii ancorelor mecanice şi a montării acestora.

2.6. Prevederile acestei specificaţii tehnice sunt obligatorii.

[top]

3. DOCUMENTE DE REFERINŢĂ

3.1. Documente de referinţă generale:

P 100-92 Normativ pentru proiectarea antiseismică a construcţiilor de locuinţe, social – culturale, agrozootehnice şi industriale

P 118-99 Normativ de siguranţă la foc

3.2. Documente de referinţă specifice:

SR ISO 4287-2;1993 Rugozitatea suprafeţei. Terminologie. Măsurarea parametrilor de rugozitate a suprafeţei

SR ISO 20898-2;1997

Caracteristici mecanice ale elementelor de asamblare . partea 2: Piuliţe cu sarcini de probă indicate – Filete cu pas normal

STAS 2700/2-89 Organe de asamblare filetate. Toleranţe

STAS 2700/3-89 Organe de asamblare filetate. Caracteristici mecanice şi metode de încercare pentru şuruburi şi prezoane

STAS 2700/5-88 Organe de asamblare filetate. Condiţii tehnice generale de calitate. Reguli pentru verificarea calităţii

STAS 2700/8-82 Organe de asamblare filetate. Caracteristici şi metode de verificare pentru acoperiri de protecţie

STAS 2700/10-92 Organe de asamblare filetate. Defecte de suprafaţă la şuruburi, ştifturi filetate şi prezoane

STAS 2700/11-84 Organe de asamblare filetate. Condiţii tehnice generale de calitate. Defecte de suprafaţă la piuliţe

STAS 2700/13-89 Organe de asamblare filetate. Raze de racordare şi rugozităţi

STAS 7087-82 Mostre de rugozitate

STAS 10107/0-90 Construcţii civile şi industriale. Calculul şi alcătuirea elementelor structurale din beton, beton armat şi beton precomprimat

STAS 10128-86 Protecţia contra coroziunii a construcţiilor supraterane din oţel. Clasificarea mediilor agresive

STAS 10702/1-83 Protecţia contra coroziunii a construcţiilor din oţel supraterane. Acoperiri protectoare. Condiţii tehnice generale

STAS E 101072/2-80 Protecţia contra coroziunii a construcţiilor din oţel supraterane. Acoperiri protectoare pentru construcţii situate în medii neagresive, slab agresive şi cu agresivitate medie

STAS 12604-87 Protecţia împotriva electrocutării. Prescripţii generale

C 26-85 Normativ pentru încercarea betonului prin metode nedistructive

C 139-87 Instrucţiuni tehnice pentru protecţia anticorozivă a elementelor de construcţii metalice

C 236-91 Instrucţiuni tehnice privind folosirea metodei semidistructive prin smulgere, la determinarea rezistenţei betonului

3.3. Documentele de referinţă internaţionale

ETAG N0 001 Guide d’agrement technique europeen sur des chevilles metalliques pour beton. partie 1,2

et 3 (ed.1997). În text va fi denumit, pe scurt, ETAG 001.

[top]

4. TERMENI, NOTAŢII

4.1. În această specificaţie tehnică, următorii termeni ai semnificaţia arătată în continuare:

Ancorare – legătura stabilă, fixă, într-un domeniu stabilit de solicitare, dintre un elemente de fixare şi un material suport.

Corp de expansiune – piesă a sistemului mecanic de ancorare care, prin acţionare mecanică, realizează expansiunea manşonului. De regulă acesta este un trunchi de con.

Element de prindere – piesă a sistemului mecanic de ancorare prin care se realizează prinderea (prezon – şurub sau mufă – piuliţă).

Expansiunea manşonului – mărirea diametrului manşonului, prin deformare, datorită acţiunii corpului de expansiune.

Fixare – acţiunea prin care se realizează ancorarea sistemului mecanic de ancorare ca urmare a expansiunii manşonului.

Frecare – interacţiunea dintre manşon şi materialul suport, datorată presiunii exercitată de manşon după expansiune, care se opune alunecării manşonului.

Ieşirea elementului de prindere – deplasarea elementului de prindere, spre exterior, în timpul acţiunii de fixare.

Împănare – interacţiunea dintre manşon şi materialul suport, prin care profilaţii în relief ale manşonului intră în adâncituri ale materialului suport, asigurând transferul solicitării manşonului către materialul suport prin eforturi de forfecare. Adânciturile din materialul suport pot fi produse fie prin striviri locale datorită presiunii exercitată de profilaţiile în relief ale manşonului, fie sub formă de praguri practicate prin găurire.

Manşon (element de fixare) – piesă a sistemului mecanic de ancorare care intră în contact direct cu materialul suport, spre fundul găurii practicate în acesta, asigurând, prin expansiune, fixarea sistemului. După formă şi mod de executare, manşoanele pot fi:

- bucşă cilindrică, prelucrată prin aşchiere având la capătul dinspre fundul găurii fante şi suprafaţa interioară concă, pentru a permite expansiunea;

- cilindru din tablă rulată, având şi fante pe o porţiune de la capătul dinspre fundul găurii, pentru a permite expansiunea, precum şi profilaţii, pentru împănare;

- inel din tablă rulată, având raportul între lungime şi diametru egal cu 1 … 2, prevăzut cu fante şi profilaţii pentru împănare.

Material suport – materialul în care se realizează ancorarea, prin găurirea sa şi fixarea sistemului mecanic de ancorare. De regulă materialul suport este betonul, dar poate fi şi piatra sau zidăria, în anumite condiţii.

Piesă montată – parte a elementului (piesă/echipament) care se montează pe elementele de prindere ale sistemului mecanic de ancorare.

Placa de prindere – piesa, de regulă metalică, care se prinde prin găuri practicate în ea, în prezoanele/şuruburile ancorelor mecanice. Ea poate fi o placă simplă sau o confecţie adecvată cerinţelor funcţionale şi solicitărilor la care este supusă.

Prag de împănare – degajare în materialul suport, cu un diametru mai mare decât cel al găurii, pe care se reazemă porţiunea de manşon care realizează fixarea după expansiune.

Prindere – ansamblu constituit din materialul suport, sistemul mecanic de ancorare, individual sau în grup şi piesa montată, cu o singură placă de prindere. În cazul în care pentru montarea ansamblului se folosesc mai multe plăci de prindere, se va considera fiecare placă de prindere separat, cu solicitările aferente.

Sistemul mecanic de ancorare (ancoră mecanică) - ansamblul de piese concepute pentru a realiza prinderi cu performanţe determinate, realizabile şi durabile.

Notă: în vorbirea curentă se utilizează şi termenul de diblu metalic.

4.2. Notaţiile şi simbolurile utilizate frecvent în text sunt prezentate în continuare. Unele notaţii şi simboluri particulare sunt precizate în text, acolo unde ele sunt folosite, precum şi în anexa 1.

4.2.1. Indici, care se folosesc la celelalte notaţii, după caz, cu referire la:

c – beton

cp – ruperea betonului prin efect de pârghie

d – valoare de calcul

k – valoare caracteristică

p – cedare prin alunecare

s – oţel

sp – cedare prin despicarea betonului

u – ultim

y – limita de elasticitate

M – material

N – tracţiune

R – rezistenţă

S – solicitare

V – forfecare

1 – direcţia de măsurare a unor distanţe; în cazul solicitării la forfecare este direcţia acestei solicitări

2 – direcţie perpendiculară pe direcţia 1.

4.2.2. Acţiuni şi rezistenţe:

fck – rezistenţa caracteristică la compresiune a betonului

fuk – rezistenţa caracteristică la tracţiune a oţelului (valoare nominală)

fyk – limita de elasticitate a oţelului (valoare nominală)

NRd – valoarea de calcul a rezistenţei la tracţiune a unei ancore mecanice izolate sau a unui grup de ancore mecanice (primeşte indici: c, p,s; sp)

NRk – valoarea caracteristică a rezistenţei la tracţiune a unei ancore mecanice izolate sau a unui grup de ancore mecanice (primeşte indici: c, p,s; sp)

NSd – valoarea de calcul a solicitării la tracţiune care acţionează asupra prinderii

Rck – rezistenţa caracteristică la compresiune a betonului

Rm – rezistenţa caracteristică la tracţiune a oţelului (valoare nominală)

Rpo.2 – limita de elasticitate a oţelului (valoare nominală)

Rtk – rezistenţa caracteristică la întindere a betonului

Tinst – momentul de strângere pentru fixarea ancorei mecanice

VRd – valoarea de calcul a rezistenţei la forfecare a unei ancore mecanice izolate sau a unui grup de ancore mecanice (primeşte indici: c, cp,s)

VRk – valoarea caracteristică a rezistenţei la forfecare a unei ancore mecanice izolate sau a unui grup de ancore mecanice (primeşte indici: c, cp,s)

VSd – valoarea de calcul a solicitării la forfecare care acţionează asupra prinderii

Wk ( f) – deschiderea fisurii din materialul suport (dacă este cazul)

c – coeficient parţial de siguranţă pentru beton la solicitarea de compresiune

M – coeficient parţial de siguranţă al materialului (primeşte indici: c; p; s; sp)

1 – coeficient parţial de siguranţă care are în vedere dispersia rezistenţei la întindere a betonului

2 – coeficient parţial de siguranţă care are în vedere siguranţa realizării sistemului de ancorare

4.2.3. dimensiuni şi distanţe:

a – distanţa dintre ancorele mecanice cele mai apropiate din prinderile învecinate (primeşte indici: 1; 2)

c – distanţa dintre axul ancorei mecanice şi marginea elementului suport (primeşte indici: 1;2; a se vedea figura 9)

ccr – distanţa până la marginea elementului suport care asigură transmitea rezistenţei caracteristicile (metoda de concepţie B şi C conform ETAG 001 – a se vedea anexa 1)

ccr,N – distanţa până la marginea elementului suport care asigură transmiterea rezistenţei caracteristice la tracţiune a ancorei izolate, fără efectul distanţei dintre axe sau până la marginea elementului, în cazul cedării prin smulgere cu con de beton

ccr,sp – distanţa până la marginea elementului suport care asigură transmiterea rezistenţei caracteristice la tracţiune a ancorei izolate, fără efectul distanţei dintre axe sau până la marginea elementului, în cazul cedării prin despicarea betonului

cmin – distanţa minimă admisă până la marginea elementului

d – diametrul nominal al filetului elementului de prindere (prezon sau mufă – piuliţă)

df – diametrul găurii din placa de prindere

dnom – diametrul exterior la ancorei mecanice (al mufei – piuliţă)

do – diametrul găurii din elementul suport

e – excentricitatea dintre centrul de greutate al ancorelor mecanice active şi forţa (tracţiune sau/şi forfecare) care acţionează asupra prinderii (primeşte indici: N; V; 1; 2)

h – înălţimea/grosimea elementului suport în zona prinderii

hef – adâncimea efectivă de ancorare

hmin – înălţimea/grosimea elementului suport (în zona prinderii)

s – distanţa dintre axele ancorelor mecanice dintr-un grup (primeşte indici: 1;2 – a se vedea figura 9)

scr – distanţa dintre axele ancorelor mecanice care asigură transmiterea rezistenţei caracteristice unitare a fiecărei ancore mecanice (metoda de concepţie B şi C conform ETAG 001 – a se vedea anexa 1)

scr,N – distanţa dintre axele ancorelor mecanice care asigură transmiterea rezistenţei caracteristice la tracţiune, unitară, a fiecărei ancore mecanice, fără influenţa distanţei dintre axe sau până la marginea elementului, în cazul cedării prin smulgere cu con de beton

scr,sp – distanţa dintre axele ancorelor mecanice care asigură transmiterea rezistenţei caracteristice la tracţiune, unitară, a fiecărei ancore mecanice, fără influenţa distanţei dintre axe sau până la marginea elementului, în cazul cedării prin despicarea betonului

smin – distanţa minimă admisibilă dintre axele ancorelor mecanice

tfix – grosimea plăcii de prindere

[top]

5. PRINCIPII ŞI CONDIŢII DE LUCRU ALE ANCORELOR MECANICE

5.1. Performanţele prinderilor cu sisteme mecanice de ancorare depind direct de cei trei factori implicaţi în realizarea lor: (i) sistemele mecanice de ancorare, (ii) materialul suport şi (iii) calitatea executării lucrărilor

pentru fixarea ancorelor mecanice.

5.2. Sistemele mecanice de ancorare au la bază unul din cele două principii de ancorare: (i) prin frecare şi împănări locale datorită presiunii laterale exercitate prin expansiune sau (ii) prin tracţiune/forfecare

aplicate asupra unor praguri practicate în materialul suport, la fundul găurii. Aceste sisteme se produc în multe variante, încât, pentru aprecierea performanţelor lor, este necesară punerea în evidenţă a unor

particularităţi, legate de alcătuirea şi comportarea lor, care trebuie să fie avute în vedere:

- tipul;

- poziţia relativă manşon/material suport, la fixare;

- influenţa înşurubării/deşurubării elementului de prindere asupra fixării;

- poziţia relativă, pe direcţie radială, a elementului de prindere;

- precomprimarea prinderii.

5.2.1. Se disting opt tipuri de sisteme mecanice de ancorare, prezentate în tabelul 1 şi figura 1, figura 2, figura 3a, figura 3b, figura 4, figura 5, figura 6, figura 7, figura 8, stabilite în funcţie de următoarele 4 categorii de caracteristici principale (tipuri notate cu literele respective din fiecare grupă de caracteristici):

a) Modalitatea de ancorare:

- F – ancorare prin împănare şi frecare, ca urmare a presiunilor laterale şi deformaţiilor locale ale materialului suport

- E – ancorare prin tracţiune/forfecare ca urmare a împănării în praguri evazate practicate spre fundul găurii

b) Elementul de prindere:

- P – prezon (tijă filetată) care iese în afara suprafeţei de prindere

- M – mufă – piuliţă înglobată până la suprafaţa de prindere

c) Tipul manşonului:

- R – bucşă cilindrică având pe o porţiune, spre fundul găurii, fante şi suprafaţa interioară conică

- C – cilindru din tablă rulată având fante şi profilaţii

- I – inel din tablă rulată, cu profilaţii pentru împănare (raportul între lungime şi diametru egal cu 1 … 2)

d) Modul de realizare a fixării:

- B – prin batere (a manşonului sau a corpului de expansiune)

- T – prin tragerea conului (spre exterior), acesta fiind dintr-o bucată cu tija care îl trage, sau sub formă de piuliţă pe această tijă

Tabelul nr. 1

Tipuri de sisteme mecanice de ancorare

Nr. Crt.

Caracteristica avută în vedere

Tipuri de sisteme mecanice de ancorare în beton

FP RT FPCT FPIT FMRT FMRB EPRT EPRB EMRB

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 Gaura a – cilindrică x x x x x x x

b – cu evazare x x x x x

2 Găurirea a – cu burghiu x x x x x x x x x x x x

b – evazarea cu manşonul

x

3 Manşonul, fără sau cu o parte auxiliară din material plastic (PL) a – cilindru crestat x x x

b – idem, conic la interior

x PL PL x/PL x x x

c – cilindru din tablă rulată despicat

x

d – inel din tablă rulată

x

4 Corpul de expansiune a – tronconic-piuliţă x

b – tronconic independent

x x

c – tijă cu cap tronconic

x x x x x x x

d – manşonul decupat conic pe circumferinţă

x

e – cilindric, independent

x

5 Modul de împănare a – împingerea man- B B B/R

şonului prin batere (B) sau rotire (R)

b – împingerea corului de expansiune prin batere (B)

B B

c – tragerea corpului de expansiune prin rotirea şurubului (S) sau a piuliţei (P)

P P P P S P P

6 Poziţia relativă fată de materialului suport a elementului de fixare, la împănare a – nu se modifică x x x x x x

b – se modifică ieşind în afară (A) sau intrând (I)

A A A A I A

7 Modul de fixare a – cu şurub prins în manşon (M) sau în corpul de expansiune (E) E M M M

b – tijă filetată (prezon)

x x x x x x x x

8 Exemple în figură 1a 1b 2 3 4 5a 5b 6a 6b 7a 7b 8

9 Corespondenţa cu tipurile prevăzute în ETAG 001

Expansiune prin înşurubare cu moment controlat (partea a 2-a)

Deformaţie controlată (partea a 4-a)

Zăvorâre de formă (partea a 3-a)

5.2.2. Poziţia relativă dintre partea în expansiune a manşonului şi materialul suport, pe direcţia axului ancorei, în timpul fixării în gaură cilindrică poate fi:

a) Fixă, partea în mişcare fiind corpul de expansiune, care prin batere sau tragere realizează fixarea. În această categorie intră şi sistemele la care manşonul, de regulă sub formă de inel, are o deplasare de aşezare, fără a exercita în acest timp o presiune mare asupra materialului suport. În acest caz deformările locale pe care manşonul le produce în materialul suport sunt doar amprentări radiale

b) Cu deplasare, partea în mişcare fiind manşonul. În acest caz deformările locale pe care manşonul le produce în materialul suport sunt amprentări dezvoltate şi în lungul peretelui găurii, de forma unor striuri după generatoare (tipul conform figurii 5,b), materialul fiind „cioplit” în forma conică a manşonului în expansiune

5.2.3. Influenţa înşurubării/deşurubării elementului de prindere (a piuliţei pe prezon sau a şurubului în mufa – piuliţă) poate fi aceea de slăbire a fixării, în cazul în care momentul de deşurubare este mai mare decât acela de fixare.

5.2.4. poziţia relativă, pe direcţia radială, a elementului de prindere, a prezonului în special faţă de manşon sau peretele găurii, trebuie avută în vedere la solicitarea cu forţă tăietoare, deoarece un spaţiu liber relativ mare conduce la încovoierea tijei prezonului. unele sisteme prevăd bucşe speciale pentru a micşora acest spaţiu liber în cazul manşonului de tip inel (figura 3,a).

5.2.5. Precomprimarea prinderii, prin pretensionarea elementelor de prindere, conferă o comportare mai bună a acesteia sub orice gen de solicitare. Pentru aceasta este necesară o bună ancorare în materialul suport (cu deformaţii reologice mici) şi o lungime relativ mare a elementului de prindere.

5.3. Materialul suport de regulă betonul, trebuie să fie suficient de rezistente şi să aibă o rigiditate care să asigure ancorarea sub ambele aspecte: pe de o parte, să nu permită dezagregarea sub acţiunea presiunilor locale, dar pe de altă parte, să permită amprentarea prin deformaţie plastică locală in zonele d expansiune a manşonului.

Se are în vedere starea de fisurare admisă în exploatare, cu deschiderea admisibilă a fisurilor de 0,3 mm.

5.4. Calitatea executării lucrărilor realizate în conformitate cu prevederile producătorilor sistemelor mecanice de ancorare, condiţionează nemijlocit capacitatea de ancorare. Întrucât lucrările de ancorare devin lucrări ascunse, prin agrementele tehnice pentru sistemele mecanice de ancorare şi in proiecte, se vor prevedea condiţii exprese privind modul de verificare a executării lucrărilor, pentru asigurarea calităţii în această fază de realizare a prinderilor.

[top]

6. CERINŢE ŞI CRITERII DE PERFORMANŢĂ PENTRU PRINDERII CU SISTEME MECANICE DE ANCORARE

6.1. Cerinţele care trebuie avute în vedere în ceea ce priveşte prinderile cu sisteme mecanice de ancorare sunt următoarele:

a) Cerinţele obligatorii care au aplicabilitate în acest domeniu:

- Rezistenţă şi stabilitate

- Siguranţă în exploatare

- Siguranţă la foc (dacă este cazul).

b) Cerinţe funcţionale:

- Compatibilitatea configuraţiei prinderii cu condiţiile impuse

- Limitarea deformaţiei prinderii

- Demontabilitatea.

c) Cerinţe tehnologice (la punerea în operă):

- Încadrarea în toleranţe la montarea ancorelor

- Instrumentarea montării

- Asigurarea pentru prevenirea deteriorărilor.

d) Cerinţe privind durabilitatea:

- Considerarea deformaţiilor reologice ale materialului suport

- Protecţia anticorosivă.

6.2. Criteriile de performanţă asociate cerinţelor specificate, precum şi indicaţii privind nivelurile de performanţă şi modul de determinare a acestora, sunt prezentate în tabelul 2. în acest tabel sensul unor termeni se va înţelege după cum urmează:

- specificaţie tehnică : agrementele tehnice sau reglementările tehnice aprobate legale, prin care se stabilesc caracteristicile ancorelor mecanice pe tipodimensiuni. Specificaţiile tehnice (standardele) de produs ale firmelor producătoare se pot lua în considerare dacă se face trimiterea la ele în documentele menţionate (în acord şi cu sensul prevăzut în art. 3 al.1 din Directiva privind produsele pentru construcţii 89/106/CEE)

- importanţa prinderii : încadrarea prinderii într-o clasă de importanţă, în funcţie de categoria de importanţă a construcţiei, categoria seismică a elementelor pentru care se foloseşte (instalaţii, echipamente, elemente nestructurale) şi ale considerente şi care determină gradul de asigurare a prinderii (prevederi în cap. 7)

- precomprimarea prinderii : realizarea unui efort de compresiune între palca de prindere şi materialului suport prin pretensionarea prezoanelor/şuruburilor astfel încât solicitările aplicate plăcii de prindere sunt preluate de întreaga secţiune a acesteia în contact cu materialul suport.

Tabelul nr. 2

Cerinţe şi criterii de performantă pentru sisteme de ancorare în beton

Nr. Crt.

Cerinţe şi criteriul de performanţă

Nivelul de performanţă Modul de

determinare Observaţii

0 1 2 3 4

A. Rezistenţă şi stabilitate

1 Locul de amplasare, raportat la zonele întinse sau potenţial postelastice

Evitarea zonelor, în raport şi cu importanţa prinderii

Analizarea solicitării structurii sau a elementului suport izolat

2 Calitatea performanţelor ancorelor mecanice (dimensiuni Rpo.2(fyk); Rm(fuk) acoperiri de protecţie, defecte de

Stabilit de producător şi consemnat în agrementul tehnic

Conform prevederilor specificaţiei tehnice ale SR EN 20898 – 2:1997 şi ale STAS seria 2700

La elaborarea agrementului tehnic şi pentru certificarea conformităţii calităţii, se vor

suprafaţă) face verificări prin încercări (a se vedea şi nr.crt.27)

3 Rezistenţa la compresiunea materialului suport

fck=16…50 Mpa (Rck=20…60 Mpa)

Integritatea (lipsa golurilor, a segregărilor ş.a)

Prin încercări nedistructive, conform C 26-85

Pentru fck<16 se va determina fckşi se va dimensiona în consecinţă (a se vedea şi pct.2.2)

4 Deschiderea fisurilor în materialul suport

wk ( f) 0,3 mm (STAS

10107/0-90)

Analiză prin calcul şi măsurări directe

5 Grosimea minimă a elementului în care se realizează ancorarea, măsurată perpendicular pe suprafaţa de prindere

hmin 100 mm şi

hmin 2hef

Calcul şi măsurare

6 Distanţa între axul ancorei mecanice şi marginea elementului în care se realizează ancorarea

Valoarea minimă este stabilită prin agrementul tehnic

Verificare în proiect, măsurare in situ

7 Verificarea la despicare a materialului suport:

a) la fixare

b) în exploatare

c) la îngheţ

Efortul unitar de întindere să nu depăşească 0,8Rtk

a) respectare hmin

a) şi b) verificare prin calcul

c) etanşarea găurii în care poate pătrunde apa

8 Rezistenţa ancorei mecanice:

a) la tracţiune

b) la forfecare

c) la solicitare combinată de tracţiune şi forfecare

Stabilit prin agrementul tehnic

Conform prevederilor specificaţiei tehnice şi ale anexei, având în vedere şi variaţia solicitărilor în timp

În funcţie de importanţa prinderii se vor face verificări prin încercări la lucrări (in situ) conform anexei 1.

Detalii în anexa 1.

9 Comportarea ancorei mecanice la încovoiere

Limitarea efortului în prezon/şurubul de prindere la Rpo.2

Limitarea deforma-ţiei conform cerin-ţelor de prindere (inclusiv prin scur-tarea lungimii de

Calcul, având în vedere condiţiile efective de montare (dimensiuni, solicitări)

A se vedea şi nr.crt.16

Detalii în anexa 1.

încovoiere a prezonului/ şurubului cu piuliţe intermediare ş.a)

B. Siguranţa în exploatare

10 Poziţia şi lungimea prezonului expus, după montarea prinderii

Excluderea montării la înălţime sub 2,0 m, sau măsuri de evitare a atingerii directe

Măsurare, verifi-care în proiect şi in situ

11 Punerea la pământ (dacă este cazul)

Rezistenţa de izolaţie cel mult 4 Ohmi

Măsurare directă La prinderi legate de instalaţii electrice (STAS 12604-87)

C. Siguranţă la foc

12 Rezistenţa la foc, pe porţiunea liberă, potenţial expusă, a prezonului / şurubului de prindere (dacă este cazul)

Stabilit de proiec-tant, în funcţie de importanţa prinderii

Verificarea soluţiei de protecţie adoptată

D. Compatibilitatea configuratei prinderii cu condiţiile impuse

13 Distanţa între axele ancorelor

Valoarea minimă este stabilită prin agrementul tehnic

Verificare în proiect, măsurare in situ

E. Limitarea deformaţiei prinderii

14 Rigiditatea plăcii de prindere

Eforturile din placă sunt în domeniul elastic

Deformaţia plăcii suficient de mică pentru a permite repartizarea solicitărilor globale (tracţiune, forfecare, încovoiere) fiecărei ancore mecanice pe baza ipotezei corpului rigid

Alcătuirea şi calcul pentru structuri metalice

La o prindere se utilizează un singur tip de ancore mecanice, care se consideră că au aceeaşi capacitate şi aceeaşi rigiditate

15 Precomprimarea prinderii

Stabilit de proiectant, cu precizarea momentului (forţei) de pretensionare, pentru fiecare ancoră mecanică a prinderii

Măsurare la montare, conform valorilor de control din proiect

16 Deformaţia radială şi/sau axială a ancorelor mecanice

Stabilit de proiectant în funcţie de condiţiile prinderii

Prin calcul, în funcţie de: deformaţiile stabilite prin agrementul tehnic, găurile din placa de prindere şi solicitări

F. Demontabilitatea prinderii

17 Menţinerea ancorării în cazul aplicării momentului de deşurubare

Fără slăbire Prin încercări

18 Menţinerea momentului de deşurubare în limite acceptabile

Starea corespunzătoare a prezoanelor /şuruburilor şi a piuliţelor

Verificarea tratării şi a calităţii suprafeţelor filetate

A se vedea şi nr.crt.27-29

19 Abaterea la diametrul şi adâncimea găurilor, precum şi la înclinare

Stabilit de producător şi consemnat în agrementul tehnic

Verificări prin măsurare conform prevederilor din proiect (specificaţia tehnică)

La elaborarea agrementului tehnic se vor face verificări

20 Respectarea parametrilor de fixare (Tinst)

Stabilit de producător şi consemnat în agrementul tehnic

Verificarea suprafeţelor conice pentru expansiune (formă, rugozitate, stare)

Verificări prin măsurare conform prevederilor din proiect (specificaţia tehnică)

La elaborarea agrementului tehnic se vor face verificări

H. Instrumentarea montării ancorelor mecanice

21 Însoţirea ancorelor mecanice de prevederi (condiţii şi modalităţi) pentru montare

Clare şi complete, pentru toate tipodimensiunile

Aduse la zi

Analizate şi confirmate la elaborarea agrementului tehnic

22 Disponibilitatea sculelor şi/sau dispozitivelor specifice (dacă este cazul)

Stabilit de producător şi consemnat în specificaţia tehnică

Verificate şi confirmate la elaborarea agrementului tehnic

I. Asigurarea pentru prevenirea deteriorărilor

23 Cunoaşterea poziţiei armăturilor din beton

Identificarea armăturilor cu o precizie compatibilă cu cea folosită la trasarea şi executarea găurilor din placa de prindere stabilită prin proiect

Conceperea plăcii de prindere pentru a se putea adapta abaterilor armăturilor de la poziţia considerată în proiect, cu luarea în considerare a condiţiilor de calcul de la pct.7.2

Trasarea poziţii lor armăturilor, după determinarea lor cu pahometrul

Verificarea capacităţii ancorei mecanice, în cazul în care, în zona de expansiune, este în contact direct cu o armătură din beton (anexa 2)

24 Evitarea procedurii unor găurii părăsite

Poziţionarea corectă a găurilor în limitele abaterilor admisibile stabilite prin proiect

Respectarea abaterilor la realizarea găurilor (diametru, adâncime, înclinare)

Utilizarea sculelor verificare (burghie)

Aplicarea unor măsuri de asigurare a calităţii executării lucrărilor

- părăsirea unei găuri impune, de regulă, mutarea intregii prinderi sau modificarea alcătuirii acesteia, deoarece conditia pentru o nouă gaură este ca aceasta să fie distantată la cel putin 1.0 hef sau 5.0 do de gaura abandonată, care trebuie umplută cu mortar de inaltă rezistentă

A se vedea si nr.crt. 19 si 21-23

25 Cunoaşterea poziţiei/traseului unor conducte/instalaţii îngropate în materialul suport

Identificarea cu o preciziei suficientă a unor asemenea situaţii

Consultarea Cărţii tehnice a cons-trucţiei

Identificări prin metode nedistructive

J. Considerarea deformaţiilor reologice ale materialului suport

26 Stabilirea caracteristicilor reologice ale materialului suport (în cazul materialelor care nu corespund condiţiilor conform nr.crt.3)

Luarea în considerare a valorilor stabilite şi proiectarea prinderii în consecinţă

Determinări disponibile sau prin asimilare

K. Protecţia contra coroziunii

27 Identificarea mediului de exploatare (regimul de expunere şi agenţii agresivi)

Adecvarea materialelor componente şi/sau a acoperirilor de protecţie ale ancorelor mecanice la mediul de exploatare prezumat

Măsuri suplimentare, dacă este cazul stabilite prin proiect

Prevederi tehnice aplicabile, în domeniu

Încercări specifice în cazuri deosebite

28 Compatibilitatea Neutilizarea materialelor Prevederi tehnice

materialelor componente ale prinderii sub aspectul formării pilei electrolitice

incompatibile aplicate în domeniu

29 Alcătuirea corespunzătoare a prinderii

Posibilitatea de ventilare şi uscare (lipsa spaţiilor închise, cu şicane ş.a)

Evitarea depunerilor de produse agresive

Acces pentru inspectarea periodică prin observare directă

Verificarea proiectului, în funcţie şi de natura mediului de exploatare

[top]

7. PROIECTAREA PRNDERILOR CU ANCORE MECANICE

7.1. Prevederi generale

7.1.1. Alcătuirea prinderii trebuie să pună de acord, având în vedere cerinţele arătate cele 3 componente:

- solicitările şi condiţiile geometrice şi de formă impuse de elementul care trebuie prins;

- condiţiile (dimensiuni, rezistenţă ş.a) oferite de elementul pe care se face prinderea (materialul suport);

- tipurile şi dimensiunile de ancore mecanice disponibile (sub aspectul caracteristicilor şi al costurilor).

7.1.2. Alcătuirea şi calculul prinderilor cu ancore mecanice au la bază următoarele ipoteze:

a) La o prindere se foloseşte un singur tip şi dimensiune de ancoră mecanică

b) Placa de prindere este considerată rigidă, astfel încât repartizarea încărcărilor globale de calcul asupra fiecărei ancore mecanice se determină pe baza ecuaţiilor de echilibru static

c) Valorile caracteristicilor pentru calcul privind ancorele mecanice (rezistenţe, adâncimi şi distanţe relative de montare), sunt cele date de producător în specificaţia tehnică sau standardul de produs şi validate în agrementele tehnice

d) Calculul se face în domeniul elastic, la stări limită, astfel:

- La starea limită de rezistenţă, pentru toate prinderile (inclusiv cu luarea în considerare a încărcării seismice, dacă este cazul);

- La starea limită de deformaţie în exploatare, pentru prinderile la care este necesară sau cerută explicit această verificare;

- La starea limită de oboseală, pentru prinderile supuse variaţiilor ciclice ale solicitărilor (de regulă deformaţii impuse datorită variaţiilor de temperatură) care nu pot fi evitate prin măsurări constructive.

e) Frecarea între placa de prindere şi materialul suport nu se ia în considerare. Dacă prinderea este precomprimată, se calculează ca atare, cu luarea în considerare a următoarelor condiţii:

- Lungimea prezonului să fie suficient de mare pentru ca lungimea la tensionare să nu fie anulată prin contracţia şi curgerea lentă a materialului suport şi, dacă este cazul, de deformaţie locală la compresiune;

- Alungirea la rupere (A5) a oţelului din care e confecţionat prezonul să fie de cel puţin 12%;

- Numărul şi distribuţia ancorelor mecanice (prezoanelor) să permită dezvoltarea forţei necesare, fiecare prezon fiind pretensionat la maximum 0,8Rpo.2(0,8fyk);

7.1.3. Pentru calcul se stabilesc 3 clase de importanţă a prinderilor:

a) deosebită;

b) normală;

c) redusă.

Diferenţa între cele 3 clase se face prin aplicarea, la stabilirea solicitărilor, a unui coeficient parţial de

siguranţă ( a) diferenţiat.

În tabelul 3 se dau principalele criterii pentru încadrarea prinderilor în clase de importanţă, precum şi

valorile coeficientului parţial de siguranţă ( a) şi caracteristicile ancorelor mecanice, necesare pentru

calcul, conform ETAG 001.

7.1.4. La poziţionarea şi alcătuirea prinderilor se vor avea în vedere următoarele:

a) la amplasarea prinderilor de importantă deosebită şi normală, vor fi evitate zonele care pot intra în deformaţii plastice ca urmare a solicitărilor seismice sau se vor analiza consecinţele amplasării în aceste zone;

b) pentru prinderile de importanţă deosebită se vor evita alcătuirile cu o singură ancoră mecanică.

Tabelul 3

Nr. Crt.

Criteriile Casa de importanţă a prinderii

deosebită normală redusă

1 Categoria de importanţă a construcţiei

A, B C D

2 Categoriile seismice ale instalaţiilor, echipamentelor (P100-92, cap.10)

A, B C E

3 Estimarea, de către proiectant, pentru

- victime - pericol pentru

- fără peri-col pentru

prinderile respective, a consecinţelor cedării prin provocarea de:

omeneşti

- consecinţe grave sau pe o zonă întinsă

siguranţa persoanelor

- pagube materiale importante

persoane

- fără pagube materiale importante

4 Existenţa unor acţiuni deosebite în exploatare

- variabile

- mediu agresiv

fără fără

5 Coeficientul parţial

de siguranţă ( a) 1,4 1,0 0,8

6 Caracteristicile pentru calcul, conform ETAG 001

x)

metoda A opţiunea 1

metoda A metodele A, B, C

x) Detalii în anexa 1.

7.1.5. Proiectarea prinderii urmăreşte următorul demers:

a) Stabilirea clasei de importanţă a prinderii şi, pe această bază, a caracteristicilor necesare pentru calcul;

b) Stabilirea solicitărilor asupra prinderii. Valorile de calcul ala încărcărilor şi grupărilor de încărcări pentru stările limită pentru care se face calculul se stabilesc conform reglementărilor tehnice aplicabile. Încărcarea seismică indusă în şi prin aceste prinderi de/în piesele/echipamentele care se montează, se stabileşte conform prevederilor din normativul P100-92, cap. 10.

În cazul în care pentru piesele/echipamentele pentru care se proiectează prinderea nu sunt reglementări

tehnice aplicabile sau nu sunt prevăzute valori pentru coeficienţii încărcărilor ( G, Q, ind).

Tabelul 4

Încărcarea permanentă Variabilă Deplasări impuse

Coeficienţii încărcării

G = 1,35 Q = 1,5 ind = 1,3

c) Alcătuirea prinderii pe baza unei predimensionări, având în vedere condiţionările impuse, solicitările stabilite şi caracteristicile privind rezistenţele şi condiţiile de montare ale ancorelor mecanice care se preconizează a fi utilizate.

d) Verificarea prinderii, pe baza unui calcul exact la stările limită conform precizărilor de la pct. 7.1.2, d care are în vedere:

- Încărcările de calcul asupra ancorelor mecanice (izolate sau în grup), stabilite conform pct. 7.4.

- Caracteristicile de calcul ale ancorelor mecanice determinate, în funcţie de condiţiile de amplasare în prindere, conform prevederilor din anexa 1.

Datele rezultate la verificarea prin calcul conduc la definitivarea alcătuirii prinderii şi la elaborarea detaliilor de execuţie.

7.1.6. Predimensionarea prinderii comportă următoarele;

a) Determinarea numărului necesar de ancore mecanice, prin împărţirea solicitărilor (tracţiune, forfecare) de calcul, la rezistenţele de calcul (tracţiune, forfecare) ale tipodimensiunii de ancoră mecanică aleasă.

b) Dispunerea ancorelor mecanice în cadrul prinderii având în vedere condiţiile prevăzute la pct.7.2. Se recomandă o dispunere simetrică a ancorelor mecanice faţă de rezultatele solicitărilor, pentru a se evita acţionarea excentrică a prinderii.

c) Rezistenţele de calcul ale ancorelor mecanice individuale se determină pe baza rezistenţelor caracteristice precizate prin agrementele tehnice şi a coeficienţilor parţiali de siguranţă al materialului aferenţi.

7.2. Condiţii pentru alcătuirea prinderii

7.2.1. Alcătuirea plăcii de prindere trebuie să permită montarea pieselor ancorelor mecanice şi strângerea acestora, conform prevederilor producătorului, precum şi accesul pentru verificări şi controale ulterioare montării.

7.2.2. la amplasarea ancorelor mecanice pe placa de prindere şi pe elementul suport se vor avea în vedere distanţele (smin; scr; cmin; ccr) care condiţionează rezistenţele caracteristice ale ancorelor mecanice. aceste distanţe (figura 9) sunt date pentru fiecare tipodimensiune de ancoră mecanică în agrementul tehnic.

de asemenea trebuie respectată condiţia ca distanţa 9a) dintre ancorele mecanice cele mai apropiate în cazul prinderilor alăturate (figura 9) să respecte condiţia: a > scr,N.

7.2.3. Grosimea minimă a elementului suport în zona de ancore depinde de adâncimea de ancorare, fiind de asemenea specificată în agrementul tehnic.

7.3. Condiţii privind elementul suport

7.3.1. Valorile caracteristicilor de calcul privind rezistenţele ancorelor mecanice sunt date, diferite, pentru următorii parametrii:

a) beton nefisurat

b) beton nefisurat şi beton fisurat

c) clasa C20/25 (valori unice indiferent de clasa de rezistenţă)

d) clasa C20/25 şi C50/60, cu interpolare pentru clase intermediare.

Prin beton fisurat se înţelege beton armat la care deschiderea maximă a fisurilor este de 0,3 mm ancorele mecanice pot fi amplasate şi în fisură. Satisfacerea condiţiile de deschidere maximă a fisurilor trebuie să rezulte din calculul la starea limită de fisurare.

Pentru a considera betonul nefisurat se pune condiţia conservativă, ca eforturile din beton să nu producă întindere:

L + R 0

în care:

L – eforturile determinate de încărcările exterioare, inclusiv cele produse de ancorele mecanice

R – eforturile datorită împiedicării deformaţiilor interne impuse (spre exemplu curgerea lentă a betonului)

sau a deformaţiilor exterioare impuse (spre exemplu cele datorită deplasării reazemului sau variaţiilor de temperatură).

Aceste eforturi se calculează în ipoteza că betonul este nefisurat. Pentru elementele care transmit încărcări pe două direcţii (spre exemplu plăci, pereţi), condiţia se verifică pe ambele direcţii.

În cazul altor materiale suport decât betonul armat, care nu sunt sau nu pot fi armate, trebuie asigurată condiţia de nefisurate pentru a putea folosi ancorele mecanice.

7.3.2. Rezistenţa la forţă tăietoare a elementului suport se verifică luând în considerare tipul de solicitare

a prinderilor pe direcţia respectivă (tracţiune şi/sau forfecare), care acţionează punctual, pe o zonă t1 t2, în care:

t1 = st1 +2hef şi t2 = st2 +2hef

unde:

st1 (st2) – distanţa între ancorele mecanice extreme ale prinderii, pe direcţia 1 (2). În cazul ancorelor izolate st1=st2=0.

7.3.3. Pentru prinderi suspendate de elementul suport, în cazul în care acesta nu este armat la forţa tăietoare care acţionează perpendicular pe axul/planul elementului va fi verificată îndeplinirea uneia din condiţiile din tabelul 5.

Tabelul 5

Nr. Crt.

Nsk

(kN) Condiţii privind rezistenţa la forfecare a elementului

suport

1 30 dacă VSd > 0,8VRd1 atunci a 200 (a în mm; Nsk în

kN) sau a scr,N (scr)(*)

2 60 dacă VSd 0,8 VRd1 atunci a scr,N (scr)(*)

3 dacă VSd > 0,8VRd1 atunci a scr,N (scr)(*)

precum şi :

VSd,a 0,4VRd1 sau hef 0,8 h sau armătură de suspendare

(**)

4 > 60 dacă VSd > 0,8VRd1 atunci a scr,N (scr)(*)

precum şi :

hef 0,8 h sau armătură de suspendare (**)

(*) pentru metodele de calcul B şi C;

(**) conform indicaţiilor din figura 10.

Semnificaţia notaţiilor conform pct. 4.2, precum şi:

Nsk – valoarea caracteristică a solicitării la tracţiune care acţionează asupra prinderii

VSd – forţa tăietoare calculată pentru toate încărcările inclusiv cele date de prinderi

Vsd,a – forţa tăietoare, calculată pentru încărcările date de prinderi

VRd1 – rezistenţa la forţă tăietoare a elementului suport.

Rezistenţa la forţă tăietoare (VRd1) se calculează conform perevederilor CEB – FIP Model Code 1990 (relaţia 6.4-8), respectiv Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1: General rules and rules for buildings (ENV 1992-1-1: 1991, cap.4, relaţia 4.18).

Pentru verificările de la nr. crt.3-5 a se vedea şi prevederile din STAS 10107/0-90, pct.3.38 (calculul plăcilor la străpungere, la care forţa tăietoare are aceeaşi direcţie dar alt sens şi mod de acţionare).

7.3.4. Pentru prinderi montate pe elemente suport alcătuite în straturi diferite (spre exemplu beton prefabricat şi beton monolit, turnat ulterior), se va analiza capacitatea de transfer a solicitărilor prinderii, astfel încât ancorarea să fie realizată faţă de partea elementului suport care are capacitatea de rezistenţă necesară. Această condiţie se poate realiza fie prin ancorarea corespunzătoare, între straturi (în cazul în care elementele suport se proiectează), fie prin traversarea stratului care nu are o ancorare corespunzătoare (în cazul elementelor existente).

În cazul unor elemente de tip predală, la planşee, se poate admite ancorarea unor prinderi, solicitate la tracţiune, cu până la 1 kN/m

2 (tavane suspendate ş.a) dacă grosimea predalei este cel puţin egală cu hef.

7.3.5. Rezistenţa la despicare a materialului suport trebuie verificată şi, după caz, asigurată prin armare corespunzătoare. Se vor avea în vedere următoarele;

a) Această verificare nu este considerată necesară în următoarele cazuri:

- zona de transfer a solicitarii prinderii se afla in zona comprimata a elementului suport;

- valoarea caracteristica a solicitarii la tractiune a prinderii (NSk) este cel mult 10 kN;

- valoarea caracteristica a solicitarii la trctiune a prinderii (NSk), in placi sau pereti, este cel mult 30 kN, daca in zona ce transfer a solicitarii se afla armatura pe ambele directii, sectiunea armaturii transversale fiind egala cu cel putin 60 % din cea a armaturii longitudinale necesara pentru preluarea solicitarii data de prindere.

b) Dacă valoarea caracteristică a solicitării la tracţiunea prinderii (Nsk) este mai mare de 30 kN şi prinderea se află în zona întinsă a elementului suport, forţele de despicare trebuie să fie preluate de armătură corespunzătoare. Orientativ, valoarea caracteristică a forţei de despicare (Fsp,k) în funcţie de solicitarea la tracţiune, poate fi considerată conform datelor din tabelul 6.

Tabelul 6

Nr. Crt.

Tipul de ancoră mecanică Fsp,k

1 Cu expansiune prin înşurubare cu moment controlat (FPRT; FRCT; FPIT; FMRT)

1,5 NSk

2 Cu împănare în praguri evazate (EPRT; EPRB; EMRB) 1,0 NSk

3 Cu deformaţie controlată (FMRB)

2,0 NRd

(*)

(*) NRd – rezistenţa de calcul a ancorei/grupul de ancore mecanice ale prinderii.

7.3.6. La alcătuirea, amplasarea şi montarea prinderilor se vor avea în vedere şi condiţiile prevăzute în tabelului 2, nr. crt.23-26.

7.4. Stabilirea solicitărilor de calcul asupra ancorelor mecanice

7.4.1. Încărcările de calcul care acţionează asupra prinderii, denumite în continuare solicitări exterioare, se descompun astfel că ancorele mecanice care asigură prinderea pot avea numai următoarele tipuri de solicitare:

a) la tracţiune, din solicitări exterioare de tracţiune sau de moment încovoietor (vectorul în planul plăcii de prindere)

b) la forfecare, din solicitări exterioare la forfecare/forţă tăietoare (în planul plăcii de prindere) sau de moment de răsucire (vectorul perpendicular pe planul plăcii de prindere)

c) la solicitări combinate de tracţiune şi forfecare (tracţiune oblică).

Compresiunea, pe zonele pe care se manifestă, nu se preia de ancorele mecanice, din zonele respective. Aceasta trebuie să fie transmisă prin contact direct, de la placa de prindere la materialul suport.

7.4.2. Prinderea poate să fie realizată cu o singură ancoră mecanică, aceasta se va denumi izolată, sau cu mai multe ancore mecanice, care se vor denumi grup.

Ancorele mecanice active dintr-un grup sunt acele ancore mecanice care transmit tipul de solicitare la care sunt supuse, în următoarele condiţii:

a) la tracţiune: cele care nu se află în zona comprimată a plăcii de prindere (figura 11);

b) la forfecare:

(i) toate ancorele mecanice (figura 12,a), dacă diametrul găurilor din placa de prindere (df) nu este mai mare decât valoarea prevăzută în tabelul 7 şi distanţa până la marginea liberă a elementului este mai mare decât 10 hef;

Tabelul 7

dnom 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30

(mm)

df

(mm) 7 9 12 14 16 18 20 22 24 26 30 33

(ii) numai ancorele mecanice amplasate cel mai defavorabil (figura 12,b) dacă diametrul găurilor (df) este mai mare decât valorile din tabelul 7 (indiferent de distanţa faţă de marginea liberă a elementului), sau dacă distantă faţă de marginea liberă a elementului este mai mică decât 10 hef (indiferent de diametrul găurilor, df). în cazul în care direcţia de acţionare a forţei de forfecare este stabilă, se pot prevedea găuri oblongi, pe această direcţie, pentru ancorele mecanice apropiate de marginea liberă a elementului, care în acest fel nu sunt solicitate şi distribuţia se face la celelalte ancore mecanice (figura 12,c).

c) la solicitări combinare: se iau în vedere condiţiile pentru tracţiune şi forfecare, pentru fiecare ancoră mecanică, astfel că pot fi cazuri în care unele ancore mecanice din grup să fie active numai la tracţiune sau numai la forfecare.

Ancorele mecanice izolate trebuie să îndeplinească condiţiile pentru a fi active la solicitarea de forfecare.

7.4.3. La descompunerea solicitărilor exterioare se va ţine seama de excentricitatea rezultantelor acestora fată de centrul de greutate al ancorelor active la solicitarea respectivă (exemplu in figura 11, b). Luarea în considerare a centrului de greutate al întregului grup este o simplificare de regulă acoperitoare (rezultând o excentricitate mai mare). Această simplificare poate fi avantajoasă în cazul solicitării combinate când ancorele mecanice active sunt diferite pentru cele două tipuri de solicitări (tracţiune şi forfecare) centrale lor de greutate fiind, de asemenea, diferite.

7.4.4. La solicitarea la forfecare se va avea în vedere braţul de pârghie, care poate produce încovoierea ancorei mecanice, astfel:

a) solicitarea la forfecare este fără efect de pârghie, atunci când sunt îndeplinite următoarele două condiţii:

- elementul fixat este din metal şi, în zona de ancorare, este fixat direct pe beton fără strat intermediar sau cu un strat de poză de maximum 3 mm grosime;

- elementul fixat este în contact direct, pe toată grosimea sa, cu ancora mecanică;

b) solicitarea la forfecare este cu efect de pârghie dacă nu sunt satisfăcute condiţiile (i) şi (ii) de mai sus.

În cazul forfecării cu efect de pârghie, asupra ancorelor mecanice ale prinderii acţionează momentul încovoietor de calcul (MSd) calculat astfel:

în care (figura 13):

VSd – forţa tăietoare de calcul aplicată prinderii:

l – braţul de pârghie

M – coeficient care depinde de gradul de încastrare.

Braţul de pârghie se determină astfel:

l = e1 + a3

În care:

e1 – distanţa dintre faţa betonului şi axul de aplicare a forţei tăietoare (V);

a3 = 0,5d în cazul în care ancora mecanică este liberă (figura 12,a)

a3 = 0 în cazul în care ancora mecanică este blocată faţă de beton (figura 12,b).

Valoarea coeficientului M se ia astfel:

m = 1,0 dacă elementul fixat se poate roti liber (figura 12,c)

m = 2,0 dacă elementul fixat nu se poate roti liber (figura 12,d) şi dacă găurile de trecere din aceasta

sunt mai mici decât valorile din tabelul 7, sa dacă ancora mecanică este blocată ca în figura 12, b.

7.5. Calculul la starea limită de rezistenţă

7.5.1. Modurile de cedare a ancorelor mecanice pot fi următoarele (în paranteză sunt trecute denumirile în limba engleză, uzitate în literatura de specialitate):

a) ruperea oţelului (steel failure) unei părţi a ancorei mecanice (prezon, şurub, mufă – piuliţă): (i) la tracţiune; (ii) la forfecare (shear without lever arm) sau (iii) la forfecare cu efect de pârghie (shear with lever arm);

b) prin alunecare, care poate fi în interiorul ancorei mecanice (pull through), prin trecerea conului prin manşon, sau faţă de materialul suport (pull – out), la tracţiune;

c) prin smulgere cu con de beton: (i) la tracţiune (concrete con failure) (figura 14,a) sau (ii) prin efect de pârghie la forfecare (pryout failure) (figura 14,b);

d) prin despicarea betonului (splitting failure) care se poate produce (i) la montare sau (ii) sub încărcare, la tracţiune;

e) prin ruperea betonului la marginea liberă (concrete edge failure) la forfecare (figura 15).

Notarea rezistenţelor caracteristice în funcţie de modul de cedare (NRk,j; VRk,j) precum şi coeficienţii

parţiali de siguranţă ai materialului ( Mi) sunt date în tabelul 8.

7.5.2. Calculul prinderii la starea limită de rezistenţă se face prin verificarea condiţiei ca valoarea de calcul a solicitării (Sd) să nu depăşească valoarea de calcul a rezistenţei (Rd):

Sd Rd

7.5.2.1. Valorile de calcul ale solicitării se stabilesc pe baza încărcărilor care acţionează asupra prinderii, având în vedere prevederile pct. 7.1.2 paragrafele (a) şi (d.i); 7.1.3; 7.1.5,b; şi 7.4.1.

Tabelul 8

Nr. Crt.

Modul de cedare

(cf.pct.7.5.1)

Notarea rezistenţei caracteristice

Coeficientul parţial de siguranţă al materialului

tracţiune forfecare notare valoare

1 a(i) NRk,s - Ms

2 a(ii); a(iii) - VRk,s Ms

1,5 dacă fuk > 800 N/mm

2

sau fyk/fuk > 0,8

3 b NRk,p - Mp Mc

4 c(i) NRk,c - Mc

Siguranţa la montarea sistemului

de 2 ancorare(xx)

foarte mare 1,0

normală 1,2

Redusă dat acceptabilă 1,4

5 c(ii) - VRk,c Mc 2 = 1,0

6 d(ii) NRk,sp - Msp Mc

7 e - VRk,c Mc 2 = 1,0

(X) Valorile pentru 2 caracterizează sistemele de ancorare şi nu pot fi modificate fără o bază

experimentală cuprinzătoare

(XX) Indicativ, se poate considera legătura cu tipurile de ancore mecanice, conform precizărilor din tabelul

4, astfel: siguranţă foarte mare pentru ancorele mecanice conform nr.crt.2; mare pentru nr.crt.1 şi redusă dar acceptabilă pentru nr.crt.3.

În cazul unei serii de prinderi similare pentru o conductă, spre exemplu) se va avea în vedere, după caz, stabilirea unei solicitări de calcul acoperitoare, aceeaşi pentru toată seria de prinderi sau pentru o parte a acestora.

7.5.2.2. Valorile de calcul a rezistenţelor se stabilesc pe baza rezistenţelor caracteristice şi a coeficienţilor parţial de siguranţă ai materialului, prezentate în tabelul 8 în funcţie de modul de cedare, astfel:

NRd,i (VRd,i) = NRd,i (VRd,i) / Mi

7.5.3. Condiţia de verificare se aplică astfel:

a) solicitări la tracţiune: NSd NRd,i

b) solicitări la forfecare: VSd VRd,i

c) solicitări combinate de tracţiune şi forfecare (tracţiune oblică):

(NSd/NRd,i) + (VSd/VRd,i) 1

în care:

= 2,0 dacă (NRd,i şi VRd,i sunt determinate de ruperea oţelului,

= 1,5 pentru celelalte moduri de cedare.

Pentru prinderile din clasa de importanţă redusă (tabelul 3) şi în cazul în care pentru ancorele mecanice sunt date valori unice ale rezistenţelor caracteristice (independente de direcţia încărcării şi de modul de cedare), verificarea se face pentru ancora mecanică cea mai solicitată din cadrul prinderii. Se precizează că, în funcţie de condiţiile de alcătuire şi solicitare, ancora mecanică cea mai solicitară poate să fie diferită pentru tracţiune sau forfecare verificarea făcându-se pentru cea cu valoare maximă.

În cazul prinderilor amplasate în colţul elementelor suport şi solicitate la forfecare oblică, verificarea se face pentru ambele direcţii.

7.5.4. Valorile de calcul ale solicitărilor şi rezistenţele de calcul avute în vedere, pentru prinderile cu grup de ancore, sunt:

a) pentru ancora cea mai solicitată în cazurile ruperii prin oţel la tracţiune şi la forfecare cu sau fără efect de pârghie, precum şi la cedarea prin alunecare (pct.7.5.1 aşi b)

b) pentru întregul grup de ancore active al prinderii (conform pct.7.4.) în celelalte cazuri (pct. 7.5.1 c, d e).

7.5.5. Rezistenţele caracteristice ale ancorelor mecanice, precum şi celelalte date necesare pentru calculul prinderii, sunt date în agrementele tehnice, pentru fiecare tipodimensiune, pentru ancore mecanice izolate.

Pentru verificarea prinderilor, valorile rezistenţelor caracteristice ale ancorelor individuale sau în grup, după caz, în funcţie de modul de alcătuire a prinderilor, se determină conform prevederilor din anexa 1. În cazul ancorelor mecanice în grup, rezistenţa caracteristică rezultă pentru întregul grup, prin luarea în considerare a suprafeţelor de influenţă pe care acesta acţionează.

Este prevăzut, de asemenea în anexa 1, modul de determinare a rezistenţelor caracteristice în situaţia prinderilor solicitate la tracţiune şi amplasate la marginea unor elemente înguste (pentru care distanţa maximă între ancora mecanică şi marginea liberă a elementului – pe trei sau patru laturi – este mai mică decât cea critică).

7.6. Verificarea la starea limită de deformaţie în exploatare a prinderii comportă următoarele faze:

a) stabilirea solicitărilor de exploatare pentru fiecare ancoră mecanică, prin distribuirea solicitărilor globale conform pct. 7.4.1.

b) determinarea deformaţiilor ancorelor mecanice pe baza solicitărilor de exploatare şi a deformaţiei caracteristice precizată în specificaţia tehnică pentru tipodimensiunea respectivă, pe baza unei relaţii de proporţionalitate.

c) compunerea deformaţiilor rezultate (la tracţiune şi la forfecare), luând în considerare, la forfecare şi deplasarea suplimentară permisă de găurile din beton şi din placa de prindere.

d) compararea deformaţiei calculate, cu deformaţia admisă stabilită prin proiect ca limită pentru prinderea respectivă.

e) analizarea componentelor, în cazul depăşirii deformaţiilor admise şi luarea unor măsuri pentru încadrarea în limite (tipul ancorei mecanice; precomprimarea prinderii ş.a). În cazul unor condiţii foarte severe, este indicată prevederea, la alcătuirea prinderii, a unor sisteme de reglare independentă, între placa de prindere şi piesa montată, pentru compensarea deformaţiilor efective.

7.7. Verificarea la starea limită de oboseală în cazul în care se produc eforturi/deformaţii de forfecare sau

de încovoiere, alternând de sens, se face prin calcularea variaţiei de efort ( = max - min sau = max

- min) în ancora mecanică cea mai solicitată şi limitarea ei la următoarele valori : 0 = 4 MPa; 0 = 8

MPa. Coeficienţii parţiali de siguranţă se vor lua astfel:

- ai încărcării G = Q = ind =1,1

- ai materialului Ms = 1,25; Mc = Msp = 1,5 2

( 2 conform tabelului 8, nr.crt.4).

7.8. La proiectarea prinderilor se vor avea în vedere şi următoarele aspecte:

a) efortul de compresiune locală în beton, în cazul în care placa de prindere este rigidă, nu trebuie să

depăşească valoarea c = klfck, în care valorile coeficientului kl în funcţie de distanţa minimă (c) dintre

marginea plăcii şi marginea betonului sunt următoarele:

c 20d kl = 2,0

20d c 10d kl = 1,0

c < 10d kl = c / 10d

b) în cazul în care placa de prindere este flexibilă în raport cu solicitarea, distribuţia solicitării globale între ancorele mecanice şi efortul de compresiune locală în beton va face obiectul unei analize speciale. Placa poate fi considerată flexibilă dacă săgeata, calculată considerând încărcarea din întindere şi încovoiere (dacă este cazul) şi ancorele mecanice ca reazeme simple punctuale, depăşeşte 1/100 din distanţa maximă între aceste ancore mecanice.

[top]

8. ASIGURAREA CALITĂŢII PRINDERILOR CU ANCORE MECANICE

8.1. Asigurarea calităţii prinderilor cu ancore mecanice comportă condiţii şi verificări pentru principalele componente implicate (a se vedea şi prevederile din tabelul 2):

a) ancorele mecanice;

b) elementele şi materialul suport pe care se realizează prinderea;

c) proiectul prinderilor (alcătuire, calcul, prevederi constructive);

d) executarea lucrărilor;

e) exploatarea prinderilor.

8.2. În funcţie de clasa de importanţă a prinderii, certificarea de conformitate a calităţii ancorelor mecanice va fi după cum se precizează în tabelul 9.

8.3. Elementele şi materialului suport pe care se realizează prinderea trebuie să fie bine cunoscute în ceea ce priveşte datele de intrare pentru proiectare şi având în vedere comportarea lor la acţiunea seismică, pentru a evita prinderile în zonele potenţial plastice.

În tabelul 10 sunt prezentate principalele date şi aspecte care trebuie stabilite, în funcţie şi de clasa de importanţă a prinderilor.

Tabelul 9

Clasa de importanţă a prinderii

deosebită normală redusă

Sistemul de certificare a conformităţii calităţii ancore-lor mecanice (la producător)

Prin organism de certificare (de terţă parte)

Declaraţie de conformitate a producătorului pe baza certifi-cării sistemului de asigurare a calităţii produc-

Declaraţie de conformitate a producătorului pe baza încercă-rilor efectuate de un laborator

ţiei acreditat/atestat

Tabelul 10

Nr. Crt.

Datele necesare şi aspecte importante privind suportul care trebuie stabilite pentru

proiectarea prinderilor

Clasa de importanţă a prinderii

deosebită normală redusă

1 Dimensiunile elementelor în zonele prinderilor

da da da

2 Rezistenţă la compresiune a materialului suport

da(1) da

(1) da(2)

3 Integritatea materialului suport (inclusiv în profunzime)

da(1) da

(2) da(2)

4 Poziţia armăturilor şi a altor elemente înglobate

da da da

5 Stabilirea poziţiei prinderii în raport cu zonele potenţial afectate de acţiunea seismică

da după caz

-

6 Luarea în considerare a slăbirii elementului prin montarea ancorelor mecanice (poziţiile relative ale găurilor şi solicitările la fixare)

da da după caz

Note: (1)

– determinările prin metode nedistructive în profunzime sau semidistructive, cu un grad ridicat de încredere

(2)

– determinări prin metode de investigare de suprafaţă.

8.4. Proiectul prinderilor face parte din proiectul lucrărilor la care aceste prinderi sunt folosite (elemente de construcţii, instalaţii şi/sau echipamente, montaje tehnologice ş.a) şi urmează demersurile legale ale acestuia.

Proiectul trebuie să conţină încadrarea prinderilor în clasa de importanţă, motivată, breviarul de calcul (extins în funcţie de clasa de importanţă a prinderilor), precum şi cel puţin următoarele:

- tipodimensiunile ancorelor mecanice, capacităţile de rezistenţă şi deformaţiile sub încărcări;

- amplasarea prinderilor pe elemente;

- configuraţia poziţiei găurilor, cu toleranţe de trasare şi prevederi privind ajustarea în funcţie de poziţia efectivă a armăturilor;

- dimensiunile găurilor (diametru, adâncime) cu toleranţe;

- valori de control pentru fixarea ancorelor mecanice (moment de strângere – Tinst) cu toleranţe, precum şi dacă această operaţiune constituie punct de oprire;

- dispozitive speciale care trebuie utilizate, dacă este cazul;

- detalii, cu toleranţe, pentru realizarea plăcii de prindere;

- detalii, cu precizarea materialelor şi toleranţe, pentru realizarea straturilor intermediare (sub placa de prindere), dacă este cazul;

- valori de control pentru realizarea prinderii (momente de strângere, deformaţii măsurate ş.a);

- numărul şi modalitatea de efectuare a încercărilor in situ pentru verificarea capacităţii ancorelor sau prinderilor, inclusiv valori de control;

- măsuri de protecţie la foc şi/sau anticorosivă, dacă este cazul;

- măsuri privind întreţinerea şi/sau urmărirea comportării în exploatare, dacă este cazul.

8.5. Executarea lucrărilor trebuie să fie realizată de personal calificat şi, în funcţie de clasa de importanţă, cu un sistem de asigurare a calităţii conform prevederilor din tabelul 11.

Tabelul 11

Clasa de importanţă a

prinderii deosebită normală redusă

Condiţii minime privind asigurarea calităţii la executant

Sistem al calităţii certificat

Proceduri tehnice de executare a acestui gen de lucrări

Proceduri tehnice de executare a lucrărilor

Verificări prin responsabilul tehnic cu execuţia

Fixarea ancorelor mecanice constituie lucrare ascunsă, pentru care se va încheia proces – verbal de recepţie a lucrărilor ascunse, care va cuprinde, cel puţin:

- referirea la lucrare şi la proiectul prinderilor;

- schiţa de identificare a ancorelor mecanice montate;

- rezultatul încercărilor de verificare (conform pct. 8.6.1,ii) realizate în funcţie de clasa de importanţă a prinderii, astfel:

deosebită: cel puţin o ancoră mecanică la o prindere;

normală: cel puţin 5% din numărul total de ancore, alese întâmplător, dar nu mai mult de una la o prindere;

redusă: cel puţin trei ancore mecanice la întreaga lucrare, alese întâmplător, dar nu mai mult de una la o prindere.

- orice lat aspect demn de a fi menţionat.

Abaterile care depăşesc valorile din proiect, precum şi orice alte nepotriviri, vor fi soluţionate numai în acord cu proiectantul prinderii.

8.6. Verificările prin încercări in situ sunt necesare şi se efectuează în următoarele situaţii:

a) când sunt prevăzute în proiecte sau în specificaţiile tehnice, care stabilesc condiţiile (tipodimensiune, amplasare) şi valorile de control (forţă, deformaţie), dar cel puţin cele conform pct. 8.5;

b) pentru atestarea/calificarea executantului lucrărilor de acest gen;

c) în cadrul activităţii de supraveghere ca urmare a elaborării agrementului tehnic sau a certificării de conformitate a calitătii produselor.

8.6.1. Încercările pot fi de două tipuri:

(i) încercări de rezistenţă, care sunt duse până la rupere, cu consemnarea rezistenţei la rupere, a modului de cedare şi a comportării până la rupere;

(ii) încercări de verificări (ţine – nu ţine), care sunt duse până la o încărcare de control, stabilită, cu consemnarea comportării (a deformaţiei în special) până la atingerea încărcării respective şi la descărcare (deformaţia remanentă, dacă există).

8.6.2. Încercările se efectuează, de regulă, pe ancore mecanice izolate, dar se pot efectua şi pe prinderi, cu stabilirea modului de acţionare şi a punctelor şi mărimilor care se măsoară (forţe, deplasări).

8.6.3. Încercările in situ pot fi de tracţiune şi de forfecare (fără sau cu încovoiere). În cazul în care este necesară încercarea cu o combinaţie între aceste solicitări sau cu alt tip de solicitare (spre exemplu de răsucire), trebuie stabilit modul de acţionare, precum şi punctele şi mărimile care se măsoară (forţe, deplasări).

8.6.4. Metode de încercare pentru încercări in situ, sunt prezentate în anexa 2.

8.7. Exploatarea prinderilor nu comportă, de regulă, măsuri speciale în afara urmăririi comportării construcţiei, în care trebuie să fie specificate expres.

În anumite cazuri (prinderi de importanţă deosebită, prinderi solicitate variabil şi/sau aflate în medii agresive ş.a) prinderile vor face obiectul unor investigaţii anume, prin inspecţie vizuală, care să constate starea acestora şi modificările apărute faţă de situaţia precedentă. Această investigaţie se va institui prin prevederi ale proiectului sau ale raportului de expertizare (după caz) şi va fi adusă la cunoştinţa beneficiarului (proprietar, utilizator), care trebuie să o efectueze la perioadele indicate.

[top]

ANEXA 1

DATE PENTRU ALCĂTUIREA ŞI CALCULUL PRINDERILOR CU ANCORE MECANICE, STABILITE PRIN AGREMENTE TEHNICE CONFORM ETAG NR.001

A1.1. Condiţii generale

A1.1.1. Condiţiile iniţiale avute în vedere la stabilirea datelor sunt:

- se aplică la betoane cu agregate curente, având clasa cuprinsă între C20/25 şi C50/60;

- elementul suport are grosimea mai mare de 100 mm sau 2 hef iar hef luând valoarea cea mai mare, este mai mare de 40 mm (în unele cazuri se admit 30 mm);

- ancorele mecanice sunt din oţel, tratate anticorosiv, sau din oţel inoxidabil;

- durata minimă de viaţă pentru utilizarea prevăzută este de 50 de ani;

- prinderea este supusă încărcărilor în principal statice;

- dimensionarea prinderilor este realizată prin proiectare competentă;

- punerea în operă a ancorelor mecanice pe şantier face obiectul unui control al calităţii.

A1.1.2. Datele sunt stabilite pentru ancorele mecanice care corespund experienţei actuale, prin aceasta înţelegând:

a) existenţa unor modelări ale comportării ancorelor mecanice pentru anumite moduri de cedare şi solicitări, modelări rezultate in urma prelucrării unui număr foarte mare de rezultate ale încărcărilor efectuate;

b) utilizarea unor ecuaţii stabilite pe baza modelărilor prin care se poate calcula rezistenţa la cedare a ancorelor mecanice, în condiţii date, această rezistenţă crescând monoton, continuu, în funcţie de hef şi fck.

Încercările efectuate pentru fiecare tip de ancore mecanice, la elaborarea agrementelor tehnice, conform unui program stabilit în funcţie de metoda de calcul şi alţi parametru, au scopul de a determina:

i) dacă tipul respectiv de ancoră mecanică răspunde condiţiilor care definesc experienţa actuală;

ii) parametrii (care vor fi arătaţi în continuare) şi valorile caracteristice, care constituie datele de intrare privind ancorele mecanice, la proiectarea (alcătuirea şi calculul) prinderilor.

În cazul în care un tip de ancoră mecanică nu corespunde experienţei actuale, în agrementul tehnici sunt date valorile care trebuie luate în calcul pentru proiectarea prinderii.

A1.1.3. Parametrii consideraţi privind elementul suport şi relaţia între metoda de calcul şi opţiuni (acestea fiind indicate în agrementele tehnice respective) precum şi mărimile pentru calcul pentru fiecare metodă, sunt date în tabelul A1.1.

Tabelul A1.1.

Metoda

Caracteristici pentru betonul din elementul suport

Opţiunea

Date care rezultă din agrementele tehnice

Nefisurat sau

fisurat Nefisurat C20/25

C20/25 …

C50/60

distanţe

Rezistenţe (date ptr. calcul)

Caracteristice Minime

A x x 1 NRk,c VRk,c

NRk,p

VRk,cp

NRk,s VRk,s

NRk,sp

ccr,N

ccr,sp

scr,N

scr,sp

cmin

smin x x 2

x x 7

x x 8

B x x 3 Ford

Frd

ccr

scr

cmin

smin x x 4

x x 9

x x 10

C x x 5 Ford ccr

scr

ccr

scr x x 6

x x 11

x x 12

Cele trei metode de calcul sunt următoarele:

- Metoda A, prin care trebuie demonstrată verificarea condiţiei Sd Rd pentru toate direcţiile de solicitare (tracţiune, forfecare, tracţiune oblică) şi pentru toate modurile de cedare. Sunt avute în vedere atât amplasările neinfluenţate de distanţele între ancorele mecanice (s > scr) sau fată de marginea elementului

(c > ccr) cât şi cele care conduc la reducerea rezistenţelor caracteristice (scr s smin; ccr c cmin ).

- Metodele B şi C sunt simplificate şi se bazează pe o singură valoare a rezistenţei de calcul (Ford),

indiferent de direcţia de solicitare şi de modul de cedare. Verificarea condiţiei Sd Rd, în cazul unui grup de ancore mecanice, se face pentru ancora mecanică cea mai solicitată. Diferenţa între metoda B şi metoda C este următoarea:

În cazul metodei B, amplasarea ancorelor mecanice se poate face şi la distante aflate în domeniul scr … smin şi ccr … cmin, calculându-se pentru aceste situaţii valoarea redusă (FRd) a rezistenţei de calcul (F

ord);

În cazul metodei C, amplasarea ancorelor mecanice nu se poate face la distanţe mai mici decât scr şi ccr.

Având în vedere restrângerea domeniului de aplicare în cazul metodelor de calcul B şi C, producătorii de ancore mecanice cer elaborarea agrementelor tehnice, de regulă, pentru metoda . Cel mai complet domeniu îl asigură opţiunea 1 (beton nefisurat sau fisurat, de clasă între C 20/25 şi C50/60), restul opţiunilor (2-7-8) limitând fie starea de fisurare fie clasa betonului.

a1.2. condiţii legate de distanţele a; c şi c (figura 9)

A1.2.1. Distanţele între ancorele mecanice cele mai apropiate din două prinderi alăturate (a), între ancorele mecanice şi marginea liberă a elementului (c) şi între axele ancorelor mecanice ale unei prinderi (s) condiţionează alcătuirea şi calculul prinderilor aşa cum se arată în tabelul A1.2.

Dacă există cazuri în care a scr se recomandă modificarea prinderilor încât să se realizeze o singură placă de bază care să asigure solicitarea întregului grup de ancore mecanice. Dacă această alcătuire nu este posibilă sau este oneroasă, la stabilirea limitelor bazei reale de influenţă a conului de beton se va considera, de fiecare parte între acele prinderi distanţa de 0,5 a.

A1.2.2. Pentru ancorele mecanice care corespund experienţei actuale, se consideră următoarea relaţie:

Scr,N = 2ccr,N = 3 hef (A1.1)

În cazurile particulare în care prinderile sunt amplasate în zone înguste (având margini libere pe trei sau

patru laturi) şi/sau subţiri, se pot considera în calcul valorile

Tabelul A1.2.

Distanţele Condiţii privind alcătuirea şi calculul

c a; s

cmin smin Nu se admite alcătuirea prinderilor cu ancore amplasate astfel

> cmin

ccr

> cmin

> smin

> smin

scr

Conduce la reducerea rezistenţelor (NRk; FRd) prin:

- reducerea bazei reale de influenţă (Ac) în cazul cedării prin con de beton

- aplicarea coeficientului subunitar s,N

- aplicarea coeficientului subunitar ec,N

ccr scr Permite folosirea rezistenţei de calcul (FRd) prin metoda de calcul C

> ccr > scr Permite folosirea rezistenţelor (NRk, VRk, FRd) stabilite pentru ancore mecanice unitare fără influenţa distanţei faţă de marginea liberă a elementului sau între axe

Tabelul A1.3.

Condiţii particulare Valoarea

înlocuitoare Valoarea înlocuită

Solicitarea la tracţiune

cmax ccr,n (figura A1.1.a)

(cmax – cea mai mare dintre distanţele până la marginea liberă)

hef

scr,N

ccr,N

Solicitarea la forfecare

c2,max 1,5c1 h 1,5c1

(figura A1.1.b)

(c2,max – cea mai mare dintre distanţele până la marginile libere paralele cu direcţia solicitării)

Cea mai mare valoare

c'1 dintre

c'1 = cmax / 1.5

c'1 = h / 1.5

c1

A1.3. Rezistenţele caracteristice la tracţiune

Rezistenţele caracteristice la tracţiune sunt stabilite pentru cele patru moduri de cedare: rupere prin oţel; alunecare; smulgerea cu con de beton; despicarea betonului.

A1.3.1. Rezistenţa caracteristică la tracţiune în cazul ruperii prin oţel (NRk,s) se calculează, pentru o ancoră mecanică, cu relaţia:

NRk,s = As fuk (N) (A1.2)

în care:

As - aria în secţiunea de oţel cea mai slăbită a ancorei mecanice (mm2)

fuk – rezistenţa caracteristică la tracţiune a oţelului respectiv (valoarea nominală) (N/ mm2)

Valorile As şi fuk sunt date în agrementele tehnice respective pentru fiecare tipodimensiune.

A1.3.2. Rezistenţa caracteristică la tracţiune în cazul cedării prin alunecare (NRk,p) este dată în agrementele tehnice respectiv pentru fiecare tipodimensiune.

A.1.3.3. Rezistenţa caracteristică la tracţiune în cazul cedării prin smulgerea cu con de beton (NRk,c) pentru o ancoră mecanică izolată sau pentru un grup de ancore mecanice, se calculează cu relaţia:

(N) (A1.3)

în care:

- valoarea iniţială a rezistenţei caracteristice a unei ancore mecanice montată în beton fisurat

- baza de influenţă al suprafaţa betonului (pentru o ancoră mecanică izolată, fără influenţa distanţelor faţă de marginea liberă sau între axe) a piramidei de smulgere având înălţimea hef şi baza pătrată cu latură scr,N (figura 14,a)

- baza de influenţă reală, limitată prin suprapunerea bazelor de influenţă ale ancorelor mecanice

alăturate (s scr,N), precum şi de marginile libere ale elementului suport (c ccr,N)

- coeficient prin care sunt luate în considerare perturbările în distribuirea solicitărilor în beton datorită apropierii de marginea liberă a elementului suport

- coeficient prin care este luat în considerare efectul de desprindere a betonului la suprafaţă şi prin care se ţine cont de efectul armăturii din zonă

- coeficient prin care este luată în considerare excentricitatea rezultantei forţei de tracţiune aplicată

- coeficient prin care este luată în considerare starea nefisurată sau fisurată a betonului

Elementele de calcul arătate se determină astfel:

(a) (A1.4)

în care:

fck,cub – rezistenţa caracteristică la compresiune a betonului din elementul suport, determinată pe cub cu latura de 150 mm (N/mm

2)

(b) (mm2) (A1.5)

(c) AC,N – suprafaţa determinată ed alcătuirea prinderii (distanţele c şi s), calculată pe baza modului de delimitare arătat în exemplele din figura A1.2.

(d) (A1.6)

în care pentru c se ia distanţa celei mai apropiate ancore mecanice din grup faţă de marginea liberă a elementului (margine care poate fi pe una, două sau trei laturi ale prinderii).

(e) (A1.7)

hef (mm)

re,N = 1,0 în cazul în care în zona ancorării există armături, astfel:

- la distanţă de cel mult 150 mm între ele, indiferent de diametru;

- la distanţă de cel mult 100 mm între ele, dacă armăturile au cel mult 10 mm diametru

(f) (A1.8)

în care:

en – excentricitatea rezultantei forţei de tracţiune aplicată, faţă de centrul de greutate al ancorelor mecanice active (figura 11). În cazul în care excentricitatea se manifestă pe ambele direcţii (1 şi 2) se

calculează valoarea coeficientului ec,N pentru fiecare direcţie ( ec1,N şi ec2,N) şi valoarea totală este:

ec,N = ec1,N ec2,N (A1.9)

Pentru prinderi având clasa de importanţă normală sau redusă se poate lua, în mod simplificat ec,N = 1,0

dacă ancora mecanică cea mai solicitată satisface relaţia

în care (n fiind numărul total de ancore mecanice active la tracţiune, pentru prinderea respectivă).

(g) ucr,N = 1,0 pentru ancore în beton fisurat

ucr,N = 1,4 pentru ancore în beton nefisurat.

A1.3.4. Rezistenţa caracteristică la tracţiune în cazul cedării prin despicare:

a) Cedarea prin despicarea la montarea ancorelor mecanice se consideră evitată dacă valorile minime ale distanţelor cmin şi smin, ale grosimii elementului suport hmin, precum şi ale armăturilor, aşa cum sunt ele date în agrementele tehnice respective.

b) Cedarea prin despicare sub acţiunea solicitării asupra prinderii se consideră astfel:

(i) se poate admite că cedarea nu se produce dacă se verifică următoarele două condiţii:

- c 1,5ccr,sp pe orice direcţie

- h 2hef

(ii) nu este necesar calculul acestei rezistenţei caracteristice atunci când se folosesc ancore mecanice pentru beton fisurat (opţiunile 1-6), dacă sunt îndeplinite următoarele două condiţii:

- wk ( f) 0,3 mm asigurată prin prezenţa armăturilor corespunzătoare, în calcul fiind avute în

vedere şi forţele de despicare (conform pct.7.3.5)

- NRk,c şi NRk,p sunt calculate pentru beton fisurat

(iii) dacă condiţiile conform (i) şi (ii) de mai sus nu sunt îndeplinite, rezistenţa caracteristică la tracţiune la cedarea prin despicare se calculează astfel:

(N) (A1.10)

în care:

- coeficient prin care este luată în considerare influenţa înălţimii reale a elementului suport, astfel:

(A1.11)

restul termenilor sunt determinaţi conform prevederilor de la A1.3.3, în care valorile ccr,N şi scr,N sunt înlocuite prin ccr,sp şi scr,sp.

În cazul în care ancorele mecanice sunt amplasate astfel încât c < ccr,sp trebuie ca în lungul marginii libere a elementului suport să existe o armătură longitudinală.

A1.4. Rezistenţele caracteristice la forfecare

Rezistenţele caracteristice la forfecare sunt stabilite pentru cele patru moduri de cedare: ruperea otelului la forfecare (fără efect de pârghie); rupere prin oţel cu braţ de pârghie; smulgere cu con de beton prin efect de pârghie; ruperea betonului la marginea liberă.

A1.4.1. Rezistenţa caracteristică la forfecare în cazul ruperii prin oţel fără efect de pârghie (VRk,s) se calculează, pentru o ancoră mecanică, cu relaţia:

VRk,s = 0,5 As fuk (N) (A1.12)

în care As şi fuk conform A1.3.1 cu următoarele precizări:

- relaţia nu este valabilă în cazul în care ancora mecanică are secţiunea simţitor redusă în lungul prezonului/şurubului;

- în cazul unui grup de ancore mecanice, valoarea VRk,s dată în agrementul tehnic trebuie redusă, prin

înmulţirea cu 0,8 dacă materialul din care sunt fabricate au ductilitate relativ scăzută (As 8%).

A1.4.2. Rezistenţă caracteristică la forfecare în cazul ruperii prin oţel cu braţ de pârghie (VRk,s) se calculează, pentru o ancoră mecanică, cu relaţia:

(A.1.13)

în care:

M - factor care depinde de gradul de încastrare (figura 13,b) având valorile:

M = 1,0 în cazul în care elementul fixat se poate roti (capăt liber);

M = 2,0 în cazul în care elementul fixat nu se poate roti (capăt încastrat)

l – braţul de pârghie (figura 13,a) stabilit astfel:

l = e1 + a3 unde:

e1 – distanţa de la faţa elementului suport până în axa plăcii de prindere

a3 – distanţa care implică încastrarea la faţa elementului suport, având valorile:

a3 = 0,5 d în cazul în care prezonul/şurubul este liber;

a3 = 0 în cazul în care prezonul/şurubul este blocat cu şaibă şi piuliţă;

MRk,s = M0Rk,s (1 – NSd/NRd,s) (N mm) (A1.14)

unde:

M0Rk,s - rezistenţa caracteristică la încovoiere a ancorei mecanice, care se poate calcula cu relaţia (valori

date în agrementele tehnice respective):

M0Rk,s = 1,2 Wel fuk (N mm) (A1.15)

Acest calcul nu este valabil în cazul în care ancora mecanică are secţiunea simţitor redusă în lungul

prezonului/şurubului NRd,s = NRk,s / Ms (valori date în agrementele tehnice respective).

A1.4.3. Rezistenţa caracteristică la forfecare în cazul cedării prin smulgere cu con de beton prin efect de pârghie (VRk,cp), pentru o ancoră mecanică izolată sau pentru un grup de ancore mecanice, se calculează cu relaţia:

VRk,cp = k NRk,c (N) (A1.16)

în care:

k – coeficient precizat în agrementele tehnice respective, având valoarea:

k = 1 pentru hef < 60 mm

k = 2 pentru hef 60 mm

NRk,c – conform A1.3.3 (ecuaţia A1.3) determinată pentru ancorele mecanice active la acţiunea de forfecare (pct. 7.4.2,b).

A1.4.4. Rezistenţa caracteristică la forfecare în cazul cedării prin ruperea betonului la marginea liberă a elementului portant (VRk,c), pentru o ancoră mecanică izolată sau pentru un grup de ancore mecanice, se determină cu relaţia:

(A1.17)

în care:

- valoarea iniţială a rezistenţei caracteristice a unei ancore mecanice montată în beton fisurat

- baza, pe suprafaţa laterală (pentru o ancoră mecanică izolată fără influenţa marginilor libere paralele cu direcţia solicitării, a înălţimii elementului suport sau a altor ancore mecanice învecinate) a semipiramidei de rupere, având înălţimea egală cu c1 şi latura bazei 3c1 , respectiv 1,5c1

- baza reală, pe suprafaţa laterală, a zonei de rupere, limitată prin suprapunerea bazelor ancorelor

mecanice alăturate (s 3c1), de marginile libere paralele cu direcţia solicitării (c2 1,5c1) şi de înălţimea

elementului suport (h 1,5c1)

- coeficient prin care sunt luate în considerare perturbările în distribuirea solicitărilor în beton datorită apropierii de celelalte margini libere ale elementului suport

- coeficient prin care este luat în considerare faptul că rezistenţa la forfecare nu scade proporţional cu înălţimea elementului suport, aşa cum rezultă din aplicarea raportului Ac,v / A

0c,v

- coeficient prin care este luat în considerare unghiul dintre direcţia solicitării şi direcţia

perpendiculară pe marginea liberă a elementului suport

- coeficient prin care este luată în considerare excentricitatea rezultantei forţei de forfecare aplicată

- coeficient prin care este luată în considerare starea nefisurată sau fisurată a betonului.

Elementele de calcul arătate se determină astfel:

a) (A1.18)

dnom; lf; c1 (mm); fck,cub (N/mm2)

în care:

lf – lungimea efectivă a ancorei mecanice la solicitarea la forfecare. În cazul ancorelor mecanice cu secţiune transversală uniformă pe toată lungimea se ia lf = hef. În cazul ancorelor mecanice care au mai multe manşoane şi gâtuiri, spre exemplu, se consideră distanţa de la suprafaţa elementului suport şi până la gâtuire.

b) A0c,V = 1,5c1 3c1 = 4,5c

21 (mm

2) (figura 15,a1) (A1.19)

c) Ac,V – suprafaţa determinată de alcătuirea prinderii (distanţele c şi s) şi de înălţimea elementului suport (h), calculată pe baza modului de delimitare arătat în exemplele din figura 15 a2, figura 15 b2.

d) (A1.20)

e) (A1.21)

f) depinde de unghiul v (figura A1.3,a) astfel:

v ≥00 ... ≤55

0 ≥550 ... ≤90

0 ≥900 ... ≤180

0

1,0

2,0

în cazul în care prinderea este amplasată aproape de un colţ al elementului suport (figura A1.3,b) se calculează rezistenţă caracteristică pentru ambele margini libere ale elementului suport şi se ia în considerare valoarea cea mai mică.

g) (A1.22)

în care:

ev – excentricitatea rezultantei forţei de forfecare aplicată, faţă de centrul de greutate al ancorelor mecanice active (figura A1.4).

Pentru prinderi având clasa de importanţă normală sau redusă se poate lua, în mod simplificat

dacă ancora mecanică cea mai solicitată satisface relaţia .

în care:

(n fiind numărul total de ancore mecanice active la forfecare pentru prinderea respectivă)

h) pentru ancorare în beton fisurat fără armătură în lungul marginii libere şi fără etrieri

pentru ancorare în beton fisurat cu armătură dreaptă în lungul marginii libere (cu diametrul de cel puţin 12 mm)

pentru ancorare în beton fisurat cu armătură în lungul marginii libere şi etrieri (la distanţe de cel mult 100 mm) sau ancorare în beton nefisurat.

A1.5. Rezistenţele de calcul pentru metodele de calcul B şi C

Rezistentele de calcul pentru metodele de calcul B (F0

Rd) şi C (FRd) sunt date în agrementele tehnice respective (pentru cazurile în care producătorii au solicitat elaborarea pentru aceste metode de calcul).

A1.5.1. ÎN cazul metodei de calcul B, atunci când ancorele mecanice sunt amplasate astfel încât cmin c

< ccr şi smin s < scr rezistenţa de calcul se determină astfel:

(A1.23)

în care:

n – numărul de ancore mecanice supuse solicitărilor

- conform pct.A1.3.3 (b) şi (c) înlocuind pe ccr,N şi scr,N cu ccr şi scr

- conform relaţiei (A1.6) pct.A1.3.3,d înlocuind pe ccr,N cu ccr

- conform relaţiei (A1.7) pct.A1.3.3,e

- conform pct.A1.3.3,g

- rezistenţa de calcul pentru ancorele mecanice amplasate astfel încât c > ccr şi s > scr (valori date în agrementele tehnice respective).

A1.5.2. În cazul metodei de calcul B, atunci când prinderea este solicitată la forfecare cu efect de pârghie, rezistenţa de calcul se calculează conform relaţiei (A1.13), înlocuind în relaţia A1.14) pe NRd,s cu F

0Rd.

A1.6. Valorile rezistenţelor caracteristice care depind de cedările prin beton, pentru valorile intermediare ale rezistenţei betonului, în cazul opţiunilor 1; 3; 5; 7; 9 şi 11 (determinări pentru clase de beton C20/25

… C50/60) se stabilesc prin multiplicarea valorilor date pentru clasa C20/25 cu coeficienţii c precizaţi în

agrementele tehnice respective.

[top]

ANEXA 2

METODE PENTRU ÎNCERCAREA IN SITU A ANCORELOR MECANICE

A2.1. GENERALITĂŢI

A2.1.1. Scop

Scopul metodelor de încercare in situ este acela de a verifica performanţele ancorelor mecanice montate, performanţe care implică atât materialul în care sunt montate cât şi modul în care au fost efectuate operaţiunile de montare. Termenii şi notaţiile sunt cele din specificaţia tehnică.

A.2.1.2. Domeniu

Încercările in situ a ancorelor mecanice pot fi:

a) încercări la tracţiune;

b) încercări la forfecare;

c) încercări la tracţiune oblică;

d) încercări la momentul de strângere/deşurubare.

Încercările se efectuează cu încărcări statice şi pot fi duse până la cedare sau până la atingerea unei valori de control (încărcare, deformaţie).

Toate datele şi condiţiile de încercare se stabilesc prin tema/ proiectul de încercare.

Metodele prezentate se referă la încercarea pe ancore mecanice izolate. În cazul în care se prevede încercarea pe prinderi, se va întocmi un proiect al încercării, cu detalii privind modul de aplicare a încărcării precum şi a mărimilor măsurate.

A2.1.3. Mediul ambiant

Condiţiile pentru mediul ambiant, la încercare, sunt cele impuse de echipamentele de încercare şi măsurate utilizate la încercare.

A2.1.4. Montarea ancorelor mecanice

Ancorele mecanice care se încearcă vor fi stabilite dintre cele montate curent în lucrare. Montarea se face de către executantul lucrării conform procedurilor proprii de executare a lucrărilor respective.

Stabilirea ancorelor mecanice care se încearcă se face de către proiectant, beneficiarul lucrării sau unitatea care face încercările.

A2.1.5. Condiţii generale pentru echipamentul de încercare

a) Dispozitivul de aplicare a încărcării trebuie să asigure:

i) aplicarea încărcării fără componente perturbatoare (excentricităţi, frecări ş.a);

ii) diametrul găurii din placa de încărcare pentru trecerea prezonului/şurubului conform valorilor din tabelul A2.1.;

iii) rezemarea astfel încât să permită comportarea liberă a materialului suport, conform condiţiilor specifice precizate la fiecare tip de încercare, iar presiunea maximă exercitată pe materialul suport să nu depăşească 5 MPa (50 daN/cm

2);

iv) observarea directă a ancorei mecanice în timpul încercării şi montarea sistemului de măsurare a deformaţiei acesteia sub încărcare.

Tabelul A2.1.

Diametrul nominal d (mm)

6 8 10 14 16 18 20 22 24 27 30

Diametrul găurii

df (mm)

7 9 12 16 18 20 22 24 26 30 33

b) Sistemul de încărcare trebuie să asigure:

i) aplicarea încărcării în mod lent, continuu sau în trepte, cu menţinerea constantă a încărcării;

ii) o capacitate de încărcare de ordinul a 1,5 .. 3 ori capacitatea nominală a ancorelor mecanice încercate;

iii) măsurarea valorii încărcare, la fiecare treaptă, cu precizia de cel puţin 2%;

iv) o cursă suficientă pentru desfăşurarea încercării (de ordinul a 0,8 … 1,0 hef).

c) sistemul de măsurare a deformaţiilor ancorei mecanice trebuie să asigure:

i) măsurarea în punctul şi pe direcţia stabilite;

ii) măsurarea, la fiecare treaptă, cu precizia de cel puţin 0,02 mm.

d) mărimile urmărite (forţa, deformaţia) se măsoară, la trepte de încărcare, prin citire directă şi notare pe fişă de încercare. Se pot utiliza şi echipamente cu înregistrare directă, pentru care trebuie să existe etalonarea prealabilă a întregului lanţ de măsurare (captor – amplificator – înregistrator), pe canalele respective.

A2.1.6. Identificare

Fiecare ancoră încercată trebuie să poată fi identificată prin documente scrise care să conţină cel puţin:

- datele privind ancora mecanică propriu-zisă (firma producătoare, tipodimensiunile, lot);

- datele privind montarea (executantul/echipa, procedura de executare a lucrărilor, data montării, echipamentului folosit);

- poziţia generală, în ansamblul construcţiei şi de detaliu, pe elementul de construcţie, cu notarea distanţelor faţă de marginile elementului şi, dacă este cazul, faţă de ancorele şi armăturile învecinate.

A2.2. ÎNCERCAREA LA TRACŢIUNE

A.2.2.1. Condiţii şi echipament specific

A2.2.1.1. Încercarea la tracţiune a ancorelor mecanice se efectuează pentru determinarea:

a) rezistenţei, caz în care încercarea se duce până la cedare, determinând încărcarea şi modul de cedare;

b) comportării până la o forţă de control, dată, caz în care încercarea se opreşte la atingerea forţei de control, determinând deformaţia atinsă şi modul general de comportare;

c) forţei de precomprimare a prinderii, caz în care încercarea se opreşte la observarea desprinderii dintre piuliţa/şurubul ancorei mecanice şi placa de prindere, determinând forţa respectivă.

A2.2.1.2. Încercarea la tracţiune se efectuează prin aplicarea unei forţe de tracţiune, în sensul smulgerii, asupra prezonului / şurubului ancorei mecanice, coaxială cu acesta.

Încărcarea se aplică prin intermediul unei plăci introduse pe prezon/ şurub, sau – după caz – directa asupra plăcii de prindere, confecţionate corespunzător. Placa poate să fie strânsă cu o forţă (moment) dată sau nu.

A2.2.1.3. Echipamentul specific pentru încercarea la tracţiune constă din fig. A.2.1.:

a) Scaunul de rezemare, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezistenţa si rigiditatea necesare pentru încărcarea respectivă;

- rezemarea pe materialul suport stabilă şi la o distanţă faţă de ancora mecanică mai mare decât 2 ori adâncimea de ancorare (2 hef);

- să permită aşezarea corectă şi stabilă a sistemului de încărcare şi axarea acestuia pe axa ancorei mecanice;

- să permită amplasarea sistemului de măsurare a deformaţiei ancorei mecanice, precum şi observarea directă a acesteia.

b) Sistemul de tragere, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezistenţa necesară, în limitele elastice;

- prinderea, axată, la ancora mecanică, cu elementele acesteia (diametru gaură, grosime ş.a.);

- montarea, axată, a unui captor de forţă pentru măsurarea încărcării aplicate;

- montarea, axată, a sistemului de încărcare;

- legături articulate/ sferice care să permită axarea cerută pentru aplicarea forţei.

c) Sistemul de încărcare poate fi hidraulic sau cu şurub. Pentru măsurarea valorii încărcării se va folosi un captor de forţă etalonat. Măsurarea pe baza presiunii sau a momentului de strângere vor putea fi folosite doar ca indicaţii de apreciere, deoarece nu asigură precizia necesară, cerută, în afara cazului în care corelarea capacităţii cu domeniul de încărcare şi etalonări concludente fac posibilă asigurarea acestei precizii.

d) Sistemul de măsurare a deformaţiei ancorei mecanice, pe direcţia axială, faţă de suprafaţa materialului suport, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezemarea, independentă şi stabilă, pe suprafaţa materialului suport, la o distanţă mai mare decât de 1,5 ori adâncimea de ancorare (1,5 hef);

- palparea prezonului/ şurubului ancorei mecanice sau a altei piese solidară cu aceasta şi fără mişcări relative, pe direcţia axei prezonului / şurubului.

Sistemul de măsurare poate folosi un singur captor de deplasare sau 2 – 3 captori amplasaţi simetric, în care caz se face calculul în vederea determinării deformaţiei axiale. Se pot folosi captori mecanici (comparator cu tijă 1/100 mm) sau inductivi, având în vedere cursa de cel puţin 1 cm. Pentru deplasări mai mari măsurarea se poate face cu rigla gradată în mm.

A2.2.2. Desfăşurarea încercării

A2.2.2.1. Se identifică ancora mecanică, se consemnează poziţia ei (conform pct. A2.1.6) şi se deschide o fişă de măsurare a valorilor la încercare, pentru aceasta. Se măsoară, cu rigla gradată, distanţa de la capătul prezonului/ mufei filetate până la suprafaţa materialului suport, înainte de încercare.

A2.2.2.2. Se montează echipamentul de încercare, asigurându-se:

- rezemarea corectă, stabilă, a tuturor pieselor;

- axarea corectă a tuturor pieselor şi liberă deplasare a pieselor în mişcare;

- funcţionarea corectă a sistemului de măsurare a deformaţiei ancorei mecanice;

- funcţionarea corectă a sistemului de încărcare.

A.2.2.2.3. Se reglează echipamentele de măsurare (forţă, deplasare) şi se face măsurarea de zero, înainte de încercare. Se stabilesc treptele de încărcare, în funcţie de încărcarea maximă preconizată, valoarea unei trepte de încărcare fiind egală cu cel mult 1/5 … 1/6 din încărcarea maximă preconizată.

A2.2.2.4. Se aplică încărcarea în trepte, cu urmărirea deformaţiei pe parcursul încărcării şi citirea valorilor încărcării şi deformaţiei după oprirea pe treapta de încărcare. Se notează de asemenea, observaţiile făcute, dacă este cazul : fisurarea materialului suport, deformaţii mari.

În cazul în care apare o funcţionare defectuoasă (dezaxarea sistemului de încărcare, influenţarea sistemului de măsurare a deformaţiei ş.a) se opreşte încercarea, se descarcă complet, se remediază deficienţa constatată şi apoi se reia încărcarea. Valorile măsurate înainte de reluarea încărcării se păstrează şi vor putea fi utilizate la prelucrarea şi interpretarea datelor.

A2.2.3. Prezentarea rezultatelor

Prezentarea rezultatelor încercării se face, în funcţie de obiectul acesteia, astfel:

a) Încercarea pentru determinarea rezistenţei:

- se trasează diagrama încărcare – deplasare, la o scară convenabilă, astfel încât să poate fi determinate valorile pentru situaţiile determinante (deplasarea admisă în exploatare, paliere ed deplasare sub încărcare constantă, încărcarea maximă atinsă ş.a);

- se notează date despre comportarea zonei de ancorare în funcţie de încărcare: fisurare, desprinderea unui con superficial sau de profunzime, alunecarea ancorei ş.a.

b) Încercarea la o forţă de control dată:

- se notează deformaţie/deplasarea la forţa respectivă şi încadrarea acesteia în valoarea de control;

- se notează datele despre comportarea zonei de ancorare în funcţie de încărcare: fisurare, desprinderea unui con superficial sau de profunzime, alunecarea ancorei ş.a.

c) Încercarea de verificare a forţei de precomprimare a prinderii:

- se notează forţa la care începe desprinderea, determinată prin manifestarea unei deformaţii sporite a ancorei mecanice (care depăşeşte cu 10% pe cea calculată, la forţa respectivă, pentru lungimea liberă a prezonului/ şurubului);

- se notează eventualele observaţii efectuate pe parcursul încărcării, în special legate de deformaţia sub încărcare.

Rezultatele vor fi prezentate separat, pentru fiecare ancoră mecanică, identificată aşa cum s-a arătat la pct. A.2.1.6.

A.2.3. ÎNCERCAREA LA FOREFECARE

A2.3.1. Condiţii şi echipament specific

A2.3.1.1. Încercarea la forfecare a ancorelor mecanice se efectuează pentru determinarea:

a) rezistenţei, caz în care încercarea se duce până la cedare, determinând încărcarea şi modul de cedare;

b) comportării până la o forţă de control, dată, caz în care încercarea se opreşte la atingerea forţei de control, determinând deformaţia atinsă şi modul general de comportare.

Încercarea la forfecare se poate efectua, în unele cazuri, pe prinderi, pentru a determina comportarea de ansamblu a acestora.

A2.3.1.2. Încadrarea la forfecare, efectuată în cazul în care între placa de prindere şi suprafaţa materialului suport este distanţă relativ mare, furnizează date privind comportarea la încovoiere, în condiţiile respective, a prezonului/ şurubului ancorelor mecanice.

A2.3.1.3. Încercarea la forfecare se realizează prin aplicarea asupra prezonului/ şurubului ancorei mecanice sau prinderii, după caz, într-un plan care coincide cu planul median al plăcii de prindere, a unei forte având direcţia şi sensul stabilite.

A2.3.1.4. Echipamentul specific pentru încărcarea la forfecare constă din fig. A2.2:

a) Scaunul de rezemare, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezistenţa şi rigiditatea necesare pentru încărcarea respectivă;

- rezemarea stabilă, exterioară elementului sau pe acesta, caz în care trebuie să lase liber un spaţiu mai mare decât scr,V, de fiecare parte faţă de axa forţei;

- să permită aşezarea corectă şi stabilă a sistemului de încărcare şi axarea acestuia pe direcţia de încărcare;

- să permită amplasarea sistemului de măsurare a deformaţiei precum şi observarea directă a zonei de ancorare.

Scaunul de rezemare poate fi conceput pentru aplicarea forţei de forfecare prin tragere sau prin împingere, în acord cu direcţia şi sensul acesteia.

În unele cazuri se poate realiza rezemarea pe o altă prindere (cu ancore mecanice sau de alt tip), sau se poate încerca o pereche de ancore mecanice sau prinderi, acţionate, în sens opus, în acelaşi plan, pe direcţia care uneşte centrele lor (exemplu în fig. A2.3.).

La acest mod de încercare trebuie să se analizeze atent, la prelucrare, datele obţinute în vedere deformaţiile de regulă inegale, ale celor două părţi:

b) Sistemul de aplicare a forţei de forfecare, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezistenţa necesară, în limitele elastice;

- prinderea pe prezonul/ şurubul ancorei mecanice cu o bucşă conform detaliului din fig. A2.4, amplasată în acelaşi plan cu placa de prindere, bucşă care poate fi interschimbabilă;

- montarea, axată a unui captor de forţă pentru măsurarea încărcării aplicate;

- montarea, axată a sistemului de încărcare;

- legături articulate/sferice care să permită axarea cerută pentru aplicarea forţei.

Între placa montată pe prezon/şurub şi suprafaţa materialului suport se va aşeza o folie din material plastic pentru a micşora la maximum frecarea.

În cazul în care se încearcă prinderea, se va proiecta legătura dintre placa de prindere şi sistemul de aplicare a forţei de forfecare, pentru direcţia şi sensul stabilite.

c) sistemul de încărcare poate fi hidraulic sau cu şurub (fig. A2.3). Pentru măsurarea valorii încărcării se va folosi un captor de forţă etalonat. Măsurarea pe baza presiunii sau a momentului de strângere vor putea fi folosite doar ca indicaţii de apreciere deoarece nu asigură precizia necesară, cerută, în afara cazului în care corelarea capacităţii cu domeniul de încărcare şi etalonări concludente, fac posibilă asigurarea acestei precizii.

d) Sistemul de măsurare a deformaţiei pe direcţia de acţionare a forţei şi în axa acesteia, faţă de materialul suport, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezemarea independentă şi stabilă, pe suprafaţa materialului suport, de regulă în partea opusă celei spre care se produce deformarea;

- palparea unei piese care nu va avea mişcări relative faţă de prezonul./şurubul ancorei mecanice, în axa de acţionare a forţei.

Se foloseşte un singur captor de deplasare, mecanic (comparator cu tijă 1/100 mm) sau inductiv, având cursa de cel puţin1 cm.

A2.3.2. Desfăşurarea încercării este similară cu cea la tracţiune (pct. A.2.2.2).

A2.3.3. Prezentarea rezultatelor

Prezentarea rezultatelor încercării se face în funcţie de obiectul acesteia, astfel:

a) Încercarea pentru determinarea rezistenţei:

- se trasează diagrama încărcare – deplasare, la o scară convenabilă, astfel încât să poate fi determinate valorile pentru situaţiile determinante (deplasarea admisă în exploatare, paliere de deplasare sub încărcare constantă, încărcarea maximă atinsă ş.a.)

- se notează în funcţie de încărcare: fisurare, desprinderea unui con superficial sau de profunzime, alunecarea ancorei ş.a.

b) Încercarea la o forţă de control dată:

- se notează deformaţia/ deplasarea la forţa respectivă şi încadrarea acesteia în valoarea de control;

- se notează date despre comportarea zonei de ancorare la această încărcare: fisurare, desprinderi superficiale sau în profunzime ş.a.

A2.4. ÎNCERCAREA LA TRACŢIUNE OBLICĂ

Încercarea la tracţiune oblică se realizează cu echipamentul şi metoda de încercare la forfecare încărcarea fiind la un unghi mai mic decât 90

0 faţă de axa ancorei mecanice. Direcţia forţei aplicate

trebuie să treacă, la unghiul stabilit, prin punctul de intersecţie a axei ancorei mecanice (prezonului/şurubului) cu suprafaţa materialului suport.

Pentru realizarea acestei încercări sunt necesare următoarele adaptări faţă de încercarea la forfecare:

a) scaunul de rezemare şi dispozitivul de aplicare a încărcării trebuie să permită axarea acesteia pe direcţia stabilită;

b) se montează dispozitivul de încărcare, se încarcă şi se măsoară, la fiecare treaptă, deformaţiile pe două direcţii : pe direcţia axei ancorei mecanice (ca la tracţiune) şi pe direcţia perpendiculară pe aceasta, în planul format cu direcţia încărcării (ca la forfecare).

A2.5. ÎNCERCAREA LA MOMENTUL DE STRÂNGERE / DEŞURUBARE

A2.5.1. Condiţii şi echipament specific

A2.5.1.1. Încercarea la momentul de strângere se efectuează pentru verificarea:

a) capacităţii ancorei mecanice de a suporta, fără degradare, un moment de strângere stabilit;

b) capacităţii ancorei mecanice de a permite deşurubarea, după strângerea cu un moment stabilit.

A2.5.1.2. Încercarea la momentul de strângere se efectuează prin aplicarea unui moment de strângere, stabilit şi măsurarea deformaţiei axiale, a rotirii eventuale a părţii ancorate şi, dacă este cerută, forţa axială realizată prin strângere.

Încercarea la deşurubare se face prin deşurubarea piuliţei/şurubului, după înşurubarea cu un moment de strângere stabilit şi verificarea menţinerii părţii ancorate în poziţie stabilă, fără rotire relativă în materialul suport.

A2.5.1.3. Echipamentul specific pentru încercarea la momentul de strângere/deşurubare constă din fig. A2.5.:

a) Scaun de rezemare şi centrare, care trebuie să asigure următoarele condiţii:

- rezistenţa şi rigiditatea necesare pentru încărcarea respectivă;

- aşezarea corectă pe suprafaţa materialului suport;

- aşezarea corectă a suprafeţei de rezemare a piuliţei/şurubului, dar fără a se roti odată cu acesta;

- diametrul găurii pentru prezon/şurub conform tabelul A2.1.

b) Cheie dinamometrică corespunzătoare dimensiunii piuliţei/şurubului şi domeniului de moment de strângere/ deşurubare prezumat, etalonată.

c) Captor de forţă, dacă este cazul, pentru măsurarea efortului axial aplicat ancorei mecanice prin strângere, care trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

- să poată fi montat în spaţiul disponibil;

- să asigure rigiditatea similară plăcii de prindere;

- să asigure condiţiile de rezemare pe materialul suport prevăzute pentru scaunul de rezemare şi centrare.

A2.5.2. desfăşurarea încercării

A2.5.2.1. Se identifică ancora mecanică, se consemnează poziţia ei (conform pct. A2.1.6) şi se deschide o fişă de măsurare a valorilor la încercare, pentru aceasta. Se trasează un semn, vizibil, în coincidenţă, pe prezon/bucşa ancorei mecanice şi pe suprafaţa materialului suport, pentru a se verifica rotirea relativă a acestora.

A2.5.2.2. Se montează captorul de forţă, dacă este cazul şi scaunul de rezemare şi centrare, o şaibă plată şi piuliţa/şurubul. Pentru a împiedica rotirea părţii superioare a scaunului de rezemare, între acesta şi şaibă se aşează două rondele de hârtie/pânză abrazivă (cu partea abrazivă spre exterior).

Se verifică grosimea ansamblului de piese montate, care trebuie să nu fie mai mică decât grosimea plăcii de prindere şi să asigure cursa de strângere a piuliţei/şurubului.

A2.5.2.3. Se strânge piuliţa/şurubul, cu cheia dinamometrică, până la atingerea valorii stabilite a momentului de strângere, a forţei din prezon/şurub - dacă e cazul – sau, dacă acestea nu au fost stabilite, a momentului de strângere pentru fixare sporit cu 30% (1,3 Tinst.).

După circa 10 minute se deşurubează piuliţa/şurub, se scot piesele montate şi se verifică:

- dacă s-a produs rotirea relativă faţă de materialul suport;

- dacă s-a slăbit ancorarea în materialul suport;

- dacă s-au produs degradări în materialul suport.

A2.5.3 Prezentarea rezultatelor

Se precizează valoarea momentului de strângere aplicată şi se notează date despre comportarea ancorei mecanice şi a zonei de ancorare, dacă este cazul.

[top]