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      膨脹螺栓設計參考

      作者:來源:訪問:時間:2016-09-22 15:01:01


      一、膨脹螺絲之固定原理

      膨脹螺絲之固定乃是利用挈形斜度來促使膨脹產生摩擦握裹力,達到錨定效果。

      二、膨脹螺絲之埋入深度

      一般膨脹螺絲之埋入深度以其固定用螺栓徑之4倍為計算基準,當然埋入越深其所能承受之拉力、剪力也越大,但因廠家設計時需要考慮因素含材質及錨定等問題。

      三、膨脹螺絲使用之參考依據

      (一)混凝土之強度
      (二)固定螺絲之強度(依材質計算之)
      (三)膨脹螺絲之強度(廠家設計)

      四、膨脹螺絲的強度

      膨脹螺絲的強 度測試,以往均以油壓器加壓,在拉出膨脹螺絲的最大力量為其抗拉強度,這種測試方法的缺點就是未能測知螺絲離開水泥的變位情況,也就是說,我們無法知道膨 脹本身材料的彈性應力是在幾牛頓之內,因此新型的測試儀器,是把拉力與變位以坐標圖畫出,Y軸為拉力,X軸為變位(如圖)當拉力上升時,變位隨之增大,直 到水泥破裂或膨脹螺絲,拔出或拉斷。此一曲線的最高點,即為極限抗拉力,另外當拉力上升到某一點,如去除拉力后,變位仍能回到原處者,這一點正是膨脹螺絲本身材料的降伏點,也正是我們設計上所要的比例荷重。

      常用膨脹螺絲的變位曲線,約可分為5鐘。

      1、化學錨栓,SB高拉力膨脹螺絲

      2、NC型錘釘式.H型.DR型

      3、SH型套管式SHF型

      4、尼龍套

      5、木塞

      五、安全率之采用

      一般安全采用方向有二:

      (一)極限強度法:此法乃是將膨脹打入混凝土內拉出,以其破壞點為基準,再以4-5倍之安全率為可用強度。此法于國外之采用已有數十年之歷史。
      (二)比例強度法:此法測試方法用(一),但重點為求出變形點(即為比例荷 重),以此為采用基準,再考慮以安全率2倍為可用強度,因其可為路德線(Luder's Line)觀知“應力一應變”情形,故較為精確及便捷,但因其欲 求出變點(比例荷重),較極限強度法復難,且須使用而較精準之儀器,故一般為研究上采用,此法亦符合ASTME488-88規定。
      極限強度安全法之安全率,以目前國內大都采用4倍為主(依建筑技術規則之規 定,吊裝件重量四倍強度)但因考慮地震等因素,對于較重要之工程或建物,需顧及其安全性、生命性等因素時,應考慮5倍以上。而動荷重因其加力于物體上之動 力條件使材料產生棒內阻力(resiting force of bar)最大為逐漸返加外力之兩倍,故動荷重之安全率考慮為8倍以上,若已考慮突發加力 或震動力時,當可按一般之安全率考慮使用4-5倍,上述棒內應力系限定于比例限度之內。事實上,安全率之考慮,應由設計者或工程師依據設計實際需要加以研 判考慮。
      比例強度法之安全率較為單純,因其已求出比例荷重,故一般以比例荷重之40%-60%為安全率,本公司建議采用之一般長期荷重為比例強度之50%。

      六、水泥強度之考慮

      水泥在灌漿過程中,由于沉沙或出水問題,往往造成水泥本身上下強度不均的事實現象,這也是必需現場測試的主要原因,另外也就是要把實驗室中所測試的結果加以修正以應用到實際的工程位置上,因此修正系數如下:
      ●天花板及墻壁之施工修正系數為0.8—0.9
      ●地面施工,修正系數為0.7—0.8
      (1)長期靜荷重 一般長期荷重為比例荷重之修正值的1/2

      長期荷重=比例荷重×K/2
      (K:修正系數; 2:安全率)

      (2)短期靜荷重 一般短期荷重為比例荷重之修正值

      短期荷重=比例荷重×修正系數

      設計者或工程師應多方考慮研判應用之安全率

      七、兩支間距及邊距之考慮

        兩支間距 標準間距 最小邊距(最靠邊距離)

      金屬膨脹螺絲 埋入深度3.5倍以上 埋入深度3.5倍以上 埋入深度3.5倍以上
      (拉力會減低)

      化學錨栓 2倍 1.2倍 0.5倍(拉力會減低)

      八、其它

      膨脹螺絲之使用常因其它配合因素(如混凝土強度,施工偏差等)影響品質,故能于現場以儀器測試取得數據,當更以正確。



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