انکربولت ها یا پیچ های لنگر از اجزای اتصال در پروژه های ساختمانی و صنعتی هستند و برای مهار تجهیزات، صفحات پایه، ستون ها و سایر اجزای سازه ای به بتن یا فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرند. این قطعات در شکل ها، ابعاد و گریدهای مختلف تولید می شوند و نوع مناسب آنها با توجه به میزان بار، شرایط محیطی، نوع سازه و نحوه نصب انتخاب می شود.
ساختار انکربولت بسته به نوع آن متفاوت است. بخشی از انکربولت معمولا دارای رزوه است تا امکان نصب مهره و واشر فراهم شود و قسمت مدفون در بتن نیز ممکن است به شکل خمیده، سردار، صفحه دار یا سوئج شده طراحی شود. هر یک از این ساختارها برای ایجاد مهار مناسب در بتن و انتقال نیرو به فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرند.
انکربولت چیست؟
انکربولت یا Anchor Bolt نوعی اتصال مکانیکی است که برای متصل کردن اجزای فولادی، ماشین آلات، صفحات پایه و سایر تجهیزات به بتن یا فونداسیون استفاده می شود. این قطعات می توانند پیش از بتن ریزی در محل قرار داده شوند یا در برخی سیستم ها پس از اجرای بتن نصب شوند.
در انکربولت های مدفون در بتن، بخش انتهایی پیچ به شکلی طراحی می شود که پس از سخت شدن بتن، در برابر نیروهای وارده استحکام کششی و برشی داشته باشد. قسمت رزوه شده نیز معمولا در بیرون از بتن باقی می ماند تا صفحه پایه یا قطعه مورد نظر با استفاده از مهره و واشر روی آن تثبیت شود.
انتخاب نوع انکربولت باید بر اساس عواملی مانند بار کششی و برشی، ضخامت صفحه پایه، مقاومت بتن، شرایط محیطی و استاندارد طراحی انجام شود.
مواد به کار رفته در تولید انکربولت ها
نوع فولاد مورد استفاده در تولید انکربولت بر استحکام، قابلیت شکل دهی، رفتار در برابر بار و دوام آن تاثیر دارد. رایج ترین مواد مورد استفاده عبارتند از:
- فولاد کربنی:
فولاد کربنی یکی از مواد رایج برای تولید انکربولت است. این فولاد بسته به گرید و فرآیند تولید می تواند خواص مکانیکی متفاوتی داشته باشد. انکربولت های فولاد کربنی در بسیاری از پروژه های ساختمانی، صنعتی و فونداسیون تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند. - فولاد آلیاژی:
در کاربردهایی که استحکام، سختی پذیری یا عملکرد مکانیکی مشخصی مورد نیاز باشد، ممکن است از فولادهای آلیاژی استفاده شود. عناصری مانند کروم، مولیبدن و نیکل می توانند بسته به ترکیب فولاد، خواص مکانیکی و رفتار آن در شرایط کاری مختلف را تغییر دهند. انتخاب گرید آلیاژی باید متناسب با الزامات طراحی و شرایط بهره برداری انجام شود. - فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل:
در محیط هایی که رطوبت، مواد خورنده یا شرایط جوی می توانند باعث خوردگی قطعات فولادی شوند، استفاده از انکربولت استنلس استیل می تواند گزینه مناسبی باشد. گرید فولاد زنگ نزن، ابعاد پیچ و نوع فرآیند تولید بر هزینه ساخت این قطعات تاثیر دارند. به همین دلیل، بررسی قیمت فولاد زنگ نزن می تواند در برآورد هزینه تولید یا خرید انکربولت های استنلس استیل موثر باشد.
انواع انکربولت
انکربولت ها در شکل های مختلفی تولید می شوند و طراحی هر کدام با نحوه انتقال نیرو به بتن ارتباط دارد. چهار نوع رایج شامل انکربولت L شکل، انکربولت دوبل با صفحه، انکربولت سردار و انکربولت سوئج شده هستند.
در ادامه ساختار و کاربرد هر یک از این انکربولت ها بررسی می شود.
انکربولت L شکل
انکربولت L شکل که با نام L-Bolt نیز شناخته می شود، دارای یک بخش رزوه شده و یک انتهای خمیده به شکل L است. قسمت خمیده داخل بتن قرار می گیرد و به مهار پیچ در فونداسیون کمک می کند، در حالی که بخش رزوه شده برای نصب مهره، واشر و صفحه پایه در خارج از بتن باقی می ماند.
ابعاد، طول رزوه، قطر و جنس این نوع انکربولت با توجه به نوع پروژه و میزان بار طراحی تعیین می شوند. انکربولت های L شکل معمولا پیش از بتن ریزی در موقعیت مشخص قرار داده می شوند.
کاربردهای انکربولت L شکل
از کاربردهای رایج این نوع انکربولت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اتصال صفحات پایه سازه های فولادی به فونداسیون
- مهار برخی تجهیزات و سازه های نصب شده روی بتن
- تثبیت اجزای فولادی در پروژه های ساختمانی
- اتصال برخی صفحات و قطعات فلزی به پایه های بتنی
انکربولت دوبل با صفحه
انکربولت دوبل با صفحه معمولا از یک میلگرد یا میله رزوه شده تشکیل می شود که در قسمت مدفون در بتن به صفحه فولادی متصل است. این صفحه می تواند با استفاده از مهره یا اتصال مناسب روی میله قرار گیرد و وظیفه آن افزایش سطح درگیری انکربولت با بتن است.
وجود صفحه در انتهای انکربولت باعث می شود نیروهای وارد شده به پیچ در سطح بزرگ تری به بتن منتقل شوند. به همین دلیل، این نوع انکربولت در برخی اتصالات سازه ای و فونداسیون هایی که به ظرفیت مهاری مشخصی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای انکربولت دوبل
- مهار صفحات پایه سازه ای
- اتصال ستون های فولادی به فونداسیون
- تثبیت تجهیزات و سازه های صنعتی
- استفاده در فونداسیون سازه هایی که نیاز به مهار با صفحه دارند
پیچ لنگر سردار یا انکربولت های سردار
انکربولت سردار یا Headed Anchor Bolt دارای یک سر شکل داده شده در بخش مدفون در بتن است. این سر می تواند به صورت فورج شده یا با استفاده از یک سر پیچ یا مهره مناسب ایجاد شود و نقش آن فراهم کردن سطحی برای انتقال نیرو از انکربولت به بتن است.
برخلاف انکربولت L شکل که مهار آن تا حدی به قسمت خمیده وابسته است، در انکربولت سردار، سر پیچ بخش اصلی مکانیزم مهار در بتن را تشکیل می دهد.
این نوع انکربولت معمولا پیش از بتن ریزی در محل مورد نظر قرار می گیرد و پس از گیرش بتن، قسمت رزوه شده آن برای اتصال صفحه پایه یا سایر اجزای سازه مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای انکربولت های سردار
- اتصال ستون های فولادی به فونداسیون
- مهار صفحات پایه
- نصب برخی سازه ها و تجهیزات صنعتی
- اتصال پایه های سازه ای به بتن
- برخی کاربردهای پل، تجهیزات شهری و سازه های فولادی
انکربولت سوئج شده
انکربولت سوئج شده یا Swedged Anchor Bolt نوعی پیچ لنگر است که بخش مدفون آن دارای فرورفتگی ها، برجستگی ها یا تغییرات هندسی مشخصی روی سطح میله است. این شکل سطح باعث افزایش درگیری مکانیکی میان انکربولت و بتن می شود.
در این نوع انکربولت معمولا یک سمت میله رزوه شده است تا امکان اتصال مهره و صفحه فراهم شود و قسمت دیگر با فرآیند سوئجینگ شکل داده می شود. پس از بتن ریزی، بتن در اطراف این ناهمواری ها قرار می گیرد و اتصال مکانیکی میان پیچ و فونداسیون ایجاد می شود.
استفاده از این نوع انکربولت باید بر اساس محاسبات طراحی، ظرفیت مورد نیاز و جزئیات اتصال انجام شود و نمی توان آن را به صورت کلی قوی تر از سایر انواع انکربولت دانست.
کاربردهای انکربولت سوئج شده
- مهار برخی سازه ها و تجهیزات به فونداسیون
- اتصال پایه های سازه ای
- برخی پروژه های راه و زیرساخت
- نصب بعضی از گاردریل ها و تجهیزات جانبی
- کاربردهای صنعتی با جزئیات مهاری مشخص
استانداردهای انکربولت
طراحی و تولید انکربولت ها باید مطابق با استانداردهای مربوط به جنس، خواص مکانیکی، ابعاد و نحوه اتصال انجام شود. استاندارد مورد استفاده به محل پروژه، نوع سازه و الزامات طراحی بستگی دارد.
یکی از استانداردهای شناخته شده در زمینه انکربولت های فولادی ASTM F1554 است که الزامات مربوط به انکر بولت های فولادی مورد استفاده برای مهار سازه ها به فونداسیون بتنی را مشخص می کند. این استاندارد گریدهای مختلفی از انکربولت را بر اساس خواص مکانیکی تعریف می کند.
در طراحی اتصال انکربولت به بتن نیز الزامات آیین نامه های طراحی سازه، از جمله ضوابط مربوط به ظرفیت کششی و برشی، فاصله انکرها، فاصله از لبه بتن و مقاومت بتن باید مورد بررسی قرار گیرند.
بنابراین انتخاب قطر، طول، گرید فولاد و شکل انکربولت نباید تنها بر اساس ابعاد ظاهری انجام شود و لازم است ظرفیت اتصال متناسب با بارهای وارد شده و شرایط پروژه محاسبه شود.
انتخاب انکربولت مناسب برای پروژه
برای انتخاب انکربولت مناسب باید مجموعه ای از عوامل فنی به صورت همزمان بررسی شوند. نوع اتصال، نیروی کششی و برشی، ضخامت صفحه پایه، مقاومت فشاری بتن، فاصله انکربولت ها از یکدیگر و از لبه بتن، شرایط خوردگی و نوع فولاد از جمله این عوامل هستند.
همچنین نحوه نصب انکربولت اهمیت زیادی دارد. در پروژه هایی که انکربولت پیش از بتن ریزی نصب می شود، موقعیت و تراز آن باید پیش از اجرای بتن کنترل شود؛ زیرا جابجایی پیچ ها می تواند نصب صفحه پایه یا تجهیزات را با مشکل مواجه کند. در محیط های خورنده نیز انتخاب پوشش محافظ یا استفاده از فولاد زنگ نزن باید بر اساس شرایط واقعی پروژه انجام شود.
در صورت نیاز به تامین فولاد مورد استفاده در ساخت انکربولت یا انتخاب گرید مناسب برای شرایط مختلف پروژه، می توانید با کارشناسان متخصص فولاد حامیران در ارتباط باشید.
