Экспериментальные исследования сейсмостойкости анкеровСпециалистами Центра Исследований Сейсмостойкости Сооружений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и Института фасадных конструкций и анкерной техники (IFBT GmbH – г. Лейпциг, Германия) выполнены комплексные динамические исследования по оценке сейсмостойкости анкерного крепежа фирмы «SORMAT». Испытания анкеров проводились в лабораторном центре IFBT (Institut für Fassaden – und Befestigungstechnik). Цель исследований – оценка надежности анкерного крепежа фирмы «SORMAT» при использовании его для крепления различных строительных конструкций к железобетонным стенам зданий, возводимых в сейсмических регионах с активностью 7-9 баллов по шкале МSК-64. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ Для исследований по согласованию со специалистами «SORMAT» были выбраны 3 марки анкера:
Испытания анкеров на вырыв из железобетонных стеновых элементов проводились на экспериментальной пульсаторной установке (рис.2а,б), имеющей следующие динамические параметры: предельные значения динамических и статических нагрузок на опытный образец, соответственно: 320кН и 400кН; максимальная амплитуда колебаний рабочего органа - ±250мм; интервал изменения частотного спектра при динамических воздействиях – от 0 до 50Гц.
Программа испытаний анкеров включала в себя следующие этапы.
Результаты повторных статических испытаний сравнивались с результатами первичных статических испытаний. Сравнение результатов этих испытаний позволило оценить влияние динамических воздействий на несущую способность анкера. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ АНКЕРОВ И ИХ АНАЛИЗ. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ По результатам этого этапа испытаний была установлена несущая способность анкеров указанных выше марок до динамических воздействий. В табл.1 приведены результаты статических испытаний анкеров (по 3 испытания каждой марки анкера).
Анализ результатов статических испытаний анкеров позволяет отметить следующее:
На рис. 4 (а-в) приведены графики зависимости «нагрузка – перемещение» для испытанных марок анкеров.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ По результатам динамических испытаний анкеров определялось влияние циклической нагрузки различной интенсивности и частоты воздействия на изменение уровня сцепления внешней поверхности анкера, структура и материал которого зависит от марки анкера, с бетоном. При динамических испытаниях нагрузка прикладывалась вдоль оси анкера. При этом параметры динамического воздействия на каждую марку анкера в зависимости от задаваемого характера воздействия принимались равными: 1-я схема: f = 5Гц, n = 500 циклов; 2-я схема: f = 15Гц, n = 1000 циклов. На рис. 5,6 показаны графики зависимости «нагрузка – перемещение» при динамических испытаниях, соответственно, химических анкеров ITH 380 (1-ая схема нагружения), и анкеров марки S-KA 10/30 (2-ая схема нагружения). СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ После завершения динамических испытаний анкеров были проведены статические испытания на вырыв из бетона тех же анкеров. В табл. 2 представлены результаты статических испытаний анкеров на вырыв из бетона с трещиной до и после их испытаний на динамические нагрузки, моделирующих сейсмические воздействия различной интенсивности.
Анализ проведенных комплексных исследований анкеров фирмы «SORMAT», установленных в бетон с трещиной, позволяет отметить следующее.
ВЫВОД При установке анкеров фирмы «SORMAT» (распорных анкеров марки S-КА 10/30, химических анкеров марки ITH 380 Ø10 и анкеров марки S-UF 10×100) в стены из бетона с трещинами в сейсмоопасных регионах с 7-9-балльной сейсмикой по шкале МSК-64 расчетное усилие вырыва анкеров может приниматься таким же как и для анкеров, используемых в несейсмических районах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
А. Грановский, к.т.н. (зав. лабораторией ЦИСС ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко),
— Журнал «Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений» № 02/2012 |