ГОСТ Р 56731-2023 Анкеры механические для крепления в бетоне. Методы испытаний

        ГОСТ Р 56731-2023

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АНКЕРЫ МЕХАНИЧЕСКИЕ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ В БЕТОНЕ

Методы испытаний

Mechanical anchors for use in concrete. Test methods

ОКС 91.190

Дата введения 2023-09-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 августа 2023 г. N 607-ст

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 56731-2015

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на механические анкеры с контролем момента затяжки, с контролем перемещения, анкеры-шурупы и анкеры с уширением, установленные в готовое основание из тяжелого бетона, и устанавливает методы их испытания, требования к оценке их прочностных и деформативных характеристик.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на клеевые и пластиковые анкеры, а также на механические анкеры КП с перемещаемой втулкой.

1.3 Настоящий стандарт содержит требования к методам испытаний и оценке анкеров только при действии статических (квазистатических) нагрузок.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 8267 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 10180 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 12004 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение

ГОСТ 17624 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 22690 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 26633 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 28570 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 33530 Инструмент монтажный для нормированной затяжки резьбовых соединений. Ключи моментные. Общие технические условия

ГОСТ ISO 898-1 Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы

ГОСТ Р 50779.12 Статистические методы. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 анкер: Конструктивный элемент, предназначенный для крепления элементов различного назначения к основанию, который или закладывается в основание, или впоследствии устанавливается в готовое основание и используется для передачи усилия на основание.

3.1.2 механический анкер: Стальной анкер, в котором передача усилий со стального элемента на основание осуществляется за счет прямого механического взаимодействия с основанием (расклинивания, упора, зацепления, трения и т.п.).

3.1.3 распорный анкер: Механический анкер, закрепление которого в основании осуществляется за счет принудительного расширения в просверленном отверстии.

3.1.4 анкер с контролем момента затяжки; анкер КМ: Распорный анкер, у которого распор создается за счет крутящего момента, действующего на винт или болт.

3.1.5 анкер с контролем перемещения; анкер КП: Распорный анкер, у которого распор достигается за счет контролируемого перемещения конуса расклинивания относительно втулки.

3.1.6 анкер с уширением; анкер СУ: Механический анкер, закрепление которого в основании осуществляется за счет устройства уширения в теле основания и механической блокировки в нем анкера.

3.1.7 анкер-шуруп; анкер Ш: Механический анкер, закрепление в основании которого осуществляется за счет вкручивания в просверленное отверстие с врезанием кромок резьбы в материал основания.

3.1.8 инструкция производителя; ИП: Документ, разрабатываемый производителем (поставщиком) анкерного крепления, содержащий требования к размещению, технологии устройства, а также к его эксплуатации.

3.1.9 технический паспорт на анкерное крепление: Документ, содержащий необходимую для проектирования и применения анкера информацию, полученную по результатам независимых испытаний.

Примечание - См. приложение А.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

c - расстояние от оси анкера до края основания;

d - диаметр анкерного болта или диаметр резьбы;

h - толщина основания;

s - расстояние (шаг) между осями анкеров;

4 Общие положения

4.1 Результаты испытаний, предусмотренных настоящим стандартом, используют для установления или контроля соответствия нормативным документам и технической документации механических характеристик анкеров и параметров их установки в бетонное основание.

4.2 Механические характеристики анкеров, определяемые по настоящему стандарту:

- прочность на вырыв;

- прочность на сдвиг;

- перемещение анкера при вырыве и сдвиге соответственно.

4.3 Устанавливают влияние отклонений параметров установки от заданных предприятием-производителем, а также наличие повреждений бетона основания в ходе следующих испытаний:

- испытание в бетоне с трещиной;

- испытание при превышении момента затяжки анкера;

- испытание вблизи арматуры основания (для анкеров СУ и Ш).

4.4 На испытания отбирают образцы анкеров, представляющих готовую продукцию предприятия-производителя. Комплектность поставки анкеров должна соответствовать технической документации на представленный образец.

4.5 Анкеры с внутренней резьбой допускается поставлять без таких крепежных элементов, как винты, резьбовые шпильки или гайки, но предприятие - производитель анкера должно указать необходимые для использования винты, резьбовые шпильки или гайки.

4.6 Образцы следует отбирать в случайном порядке по ГОСТ Р 50779.12. Отбор образцов оформляют актом.

4.7 Совместно с анкером на испытания представляют комплект технической документации в следующем объеме:

- сведения о предприятии-производителе;

- руководство по установке анкера;

- иная документация, предусмотренная национальными стандартами или предоставляемая по требованию организации, уполномоченной в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации на проведение оценки соответствия.

4.8 Перед испытаниями должна быть проведена идентификация предъявленных образцов в следующем порядке:

- визуальным осмотром устанавливают соответствие анкера технической документации;

- проводят контроль соответствия маркировки, нанесенной на анкере, технической документации;

- выполняют измерение габаритных размеров анкера и устанавливают соответствие их технической документации.

4.9 Испытанные анкеры, в том числе не доведенные до предельного состояния по прочности, не подлежат повторному использованию. Утилизацию выполняют с учетом указаний технической документации предприятия-производителя.

5 Требования к механическим характеристикам и установочным размерам анкерных креплений

5.1 Общие положения

5.1.1 Для обеспечения эксплуатационной надежности анкерных креплений в ходе испытаний следует устанавливать характеристики, приведенные в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Основные характеристики анкеров

5.1.2 Схему испытаний и соответствующую ей программу испытаний (приложение Б) следует принимать в зависимости от типа анкера, области применения анкерного крепления, определяемой производителем анкерного крепления, включающей в себя класс бетона по прочности, возможное наличие трещин в бетоне и др.

5.1.3 Минимальный класс бетона основания в неоговоренных случаях следует принимать равным В25. Допускается расширять область применения анкерного крепления на основание из бетона класса В15, при условии проведения испытаний в основании из бетона В15.

5.1.4 Испытание на сдвиг допускается не выполнять при выполнении условий по 5.5.3.

Результаты испытаний в бетоне классов В15 и В25 могут быть распространены на бетоны классов до В60 без проведения самих испытаний.

5.1.6 Работа анкеров в группе допускается в случае выполнения требований согласно 5.8.3. В противном случае анкер допускается к применению только в качестве одиночного крепления.

5.2 Прочность анкера по стали при растяжении (серия N1)

5.2.1 Нормативное значение силы сопротивления по стали следует вычислять по формуле

5.2.2 Для подтверждения соответствия стали представленных для испытаний анкеров данным предприятия-производителя выполняют по три испытания на растяжение каждого типоразмера. Испытания выполняют по ГОСТ ISO 898-1.

Соответствие марки стали представленных для испытаний анкеров данным предприятия-производителя считается подтвержденным при выполнении условия

5.2.3 Коэффициент надежности по стали при растяжении рассчитывают по формуле

5.2.4 Нормативное значение предельного изгибающего момента для анкера по стали определяют по формуле

5.2.5 Проверка максимального момента затяжки (серия N2)

5.2.5.1 Целью данных испытаний является проверка усилий в стали анкера при приложении установочного момента затяжки с учетом возможного отклонения.

5.2.5.2 Испытания следует выполнять в основании из бетона класса В60 без трещин.

5.2.5.4 Испытания проводят в соответствии с 7.5.

5.2.5.5 Момент затяжки, указанный в ИП, считается допустимым при выполнении условия

K - коэффициент, принимаемый по таблице 5.2;

5.3 Прочность анкера по контакту с бетоном основания

5.3.1 Для оценки силы сопротивления анкера по контакту с основанием следует выполнить серии базовых (стандартных) испытаний A1-A4 и серии специальных испытаний F1-F6, учитывающих возможные наихудшие сочетания условий монтажа и отклонений от требований по монтажу.

5.3.2 Базовые (стандартные) испытания (серии A1-A4)

5.3.2.1 Целью данных испытаний является получение базового значения силы сопротивления одиночного анкера на вырыв без влияния краевых эффектов, а также определение перемещения анкера при растяжении.

5.3.2.2 Испытания анкера следует выполнять в соответствии с 7.3. В случае, если анкер применяют только в бетоне без трещин, испытания по сериям A3 и A4 допускается не проводить.

5.3.2.3 В случае, если производитель указывает данные для анкера только в основании из бетона B25, данные характеристики допускается применять также для оснований большей прочности, при этом испытания по сериям A2 и A4 допускается не проводить.

5.3.3 Основание с трещиной при установке в отверстие большого диаметра (серия F1)

5.3.3.1 Целью данных испытаний анкера является оценка влияния на его прочностные и деформативные характеристики раскрытия трещины в основании из бетона низкой прочности в комбинации с использованием сверла при максимальном положительном допуске по диаметру (приложение В).

5.3.3.2 В случае, если анкер применяется только в бетоне без трещин, испытание проводят только в основании без трещины.

5.3.3.4 Испытание анкеров КП следует выполнять в соответствии с 7.3 и приложением Г.

5.3.4 Основание с трещиной при установке в отверстие малого диаметра (серия F2)

5.3.4.1 Целью данных испытаний анкера является оценка влияния на его прочностные и деформативные характеристики раскрытия трещины в основании из бетона высокой прочности в комбинации с использованием сверла при минимальном отрицательном допуске по диаметру (см. приложение В).

5.3.4.2 В случае, если анкер применяется только в бетоне без трещин, испытание проводят только в основании без трещины.

5.3.4.4 Испытание анкеров КП следует выполнять в соответствии с 7.3 и приложением Г.

5.3.5 Многоцикловое растяжение (серия F3)

5.3.5.1 Целью данных испытаний является оценка влияния многоциклового нагружения анкера, моделирующего длительное нагружение, на его прочностные и деформативные характеристики.

5.3.5.2 Испытания анкера следует выполнять в соответствии с 7.8.

5.3.5.3 Испытания анкеров КМ, КП и СУ следует выполнять для средних диаметров в основании низкой прочности без трещин, а для анкеров КМ, КП, применяемых только в основании без трещин, - также в бетоне В60. Испытания для анкеров Ш следует выполнять для каждого диаметра.

5.3.5.5 Значения минимальной и максимальной нагрузок следует принимать по формулам:

5.3.6 Установка анкера Ш в бетоне низкой прочности (серия F4)

5.3.6.1 Целью данных испытаний является установление возможности установки анкера с разрушением его по стали. При использовании в ИП только ударного гайковерта для монтажа данные испытания выполнять не следует.

5.3.6.2 Проводят серию из десяти испытаний для анкера каждого диаметра. В случае применения анкеров различной длины с одинаковым диаметром следует принимать анкер с наименьшей глубиной установки.

5.3.6.3 Глубину установки анкера без головки следует принимать равной его длине, таким образом, чтобы его нижний конец упирался в основание.

- при разрушении по стали

- при разрушении по бетону основания

Примечание - При разрушении анкера по стали условие (5.11) проверять не следует. Если условие (5.11) выполняется, формулу (5.10) учитывать не следует.

5.3.7 Установка анкера Ш в бетоне высокой прочности (серия F5)

5.3.7.1 Целью данных испытаний является установление возможности установки анкера с разрушением его по стали. При использовании в ИП только ударного гайковерта для монтажа данные испытания выполнять не следует.

5.3.7.2 Проводят серию из десяти испытаний для анкера каждого диаметра. В случае применения анкеров различной длины с одинаковым диаметром следует принимать анкер с наибольшей глубиной установки.

5.3.7.3 Глубину установки анкера без головки следует принимать равной его длине, таким образом, чтобы его нижний конец упирался в основание.

5.3.7.7 Нормативное значение разрушающего момента должно удовлетворять условию 5.3.6.7.

5.3.8 Установка анкера Ш ударным гайковертом (серия F6)

5.3.8.1 Целью данных испытаний является установление возможности установки анкера без разрушения его по стали. При отсутствии в ИП указаний о возможности применения ударного гайковерта для монтажа данные испытания выполнять не следует.

5.3.8.2 Данные испытания следует выполнять в случае, если в серии испытаний F5 не было получено разрушение по стали анкера с применением ударного гайковерта, а также если испытания по серии F5 не проводились.

5.3.8.3 Испытания следует выполнять в основании из бетона классов В25 и В60 без трещин.

5.3.8.4 Диаметр сверла следует принимать:

5.3.8.5 В случае, если в ИП указана различная допускаемая глубина установки, следует принимать:

- для основания В25 - минимальную глубину установки;

- для основания В60 - максимальную глубину установки.

5.3.8.6 Проводят серию из 15 испытаний для анкера каждого диаметра.

5.3.8.7 Для установки анкера следует выбирать максимальное значение энергии удара, указанное в ИП.

5.3.8.8 Результаты испытаний признают неудовлетворительными в случае, если хотя бы в одном испытании будет получено разрушение по стали анкера, а также если в дополнительной серии испытаний при 30 анкерах будет получено хотя бы одно разрушение по стали.

5.3.9 Нормативное значение силы сопротивления сцепления анкера с основанием следует устанавливать с учетом возможного проскальзывания (5.3.15), влияния многоциклового нагружения в серии F3, а также если было выявлено снижение прочности анкера в сериях F1 и F2.

Нормативное значение силы сопротивления сцепления анкера с основанием в этом случае следует вычислять по формуле

5.3.10 Базовое значение силы сопротивления анкера в серии испытаний следует вычислять по формуле

K - коэффициент обеспеченности разрушающей нагрузки 0,95 при достоверности 90%, принимаемый по таблице 5.2;

Таблица 5.2

Среднее значение силы сопротивления в серии испытаний следует рассчитывать по формуле

Коэффициент вариации силы сопротивления в серии испытаний следует рассчитывать по формуле

5.3.11 Оценку силы сопротивления сцепления анкера с основанием следует выполнять с использованием приведенных значений разрушающих усилий, вычисляемых по формуле

m - показатель степени, вычисляемый по формулам (5.17) и (5.18) для испытаний в основании без трещин и с трещинами соответственно:

Примечание - При испытании анкеров только в бетоне В25 значение m следует принимать равным 0,5.

На графике "нагрузка - перемещение" следует определить (см. рисунок 5.1):

Рисунок 5.1 - График "нагрузка - перемещение" для анкеров КМ

5.3.19 При изменчивости прочности выше установленного диапазона в 5.3.18 следует увеличить количество испытаний в серии до достижения требуемого лимита. Анкеры с изменчивостью выше 30% оценке не подлежат.

5.4 Прочность анкера при выкалывании бетона основания

5.4.1 Усилие, соответствующее разрушению от выкалывания бетона основания, Н, следует вычислять по формуле

R - фактическая призменная прочность бетона, МПа;

5.5 Влияние отклонений монтажа на прочность анкера

5.5.1 Восприимчивость сопротивления анкера к отклонениям при монтаже (серия F7)

5.5.1.1 Целью данных испытаний является установление влияния возможных отклонений при установке анкера.

5.5.1.2 В случае применения анкеров различной длины с одинаковым диаметром следует проводить испытание анкеров с наименьшей и наибольшей глубинами установки. При этом, если при испытании при наименьшей глубине установки разрушение происходит по стали анкера, испытание при наибольшей глубине допускается не выполнять.

5.5.1.5 Анкеры СУ следует испытывать в зависимости от принципа установки: с контролем момента затяжки или с контролем перемещения.

5.5.1.8 Анкеры Ш следует испытывать в бетоне B25. Диаметр отверстия под установку следует определять по формуле

- для анкеров КМ в основании с трещинами и без трещин - серии A4;

- для анкеров КМ в основании без трещин - серии A1;

- для анкеров КП, СУ и Ш в основании с трещинами и без трещин - серии A3;

- для анкеров КП, СУ и Ш в основании без трещин - серии A1.

Примечание - Для анкеров СУ и Ш следует принимать наибольшее значение из результатов испытаний по сериям F7 и F8.

Таблица 5.3

5.5.2 Восприимчивость анкеров СУ и Ш к контакту с арматурой (серия F8)

5.5.2.2 Испытания следует выполнять согласно 7.7.

5.5.2.5 Коэффициент следует вычислять, принимая в качестве базового результаты испытания в серии A3.

Таблица 5.4

5.5.3 Определение минимальных значений краевого и межосевого расстояний (серия F9)

5.5.3.2 Испытания следует выполнять согласно 7.6.

5.5.3.3 Оценку результатов испытаний следует выполнять по формуле

Таблица 5.5

5.5.3.4 При невыполнении условия (5.28) следует увеличить критические значения краевого и межосевого расстояний и выполнить повторные испытания до выполнения условия (5.28).

5.5.4 Определение критических значений краевого, межосевого расстояний и толщины основания (серия F10)

5.5.4.2 Испытания проводят согласно 7.6. Каждая серия испытаний должна включать в себя четыре испытания (в каждом углу плиты). Оценку результатов испытаний выполняют по формуле

5.6 Прочность анкера на сдвиг при разрушении по стали (серия V1)

5.6.1 Целью данных испытаний является установление нормативного сопротивления анкера на сдвиг при разрушении по стали.

5.6.2 Испытания анкера следует выполнять в соответствии с 7.4 в основании без трещин из бетона В25.

5.6.4 Нормативное значение силы сопротивления анкера в серии испытаний следует вычислять по формуле

K - коэффициент, принимаемый по таблице 5.2;

5.6.5 Среднее значение силы сопротивления в серии испытаний следует рассчитывать по формуле

где n - количество испытаний в серии;

i - номер испытания.

Коэффициент изменчивости силы сопротивления в серии испытаний следует вычислять по формуле

5.6.6 Допускается не выполнять испытание анкеров на сдвиг при установке анкеров в бетоне класса В25 и более и постоянном сечении анкера в зоне среза.

Нормативное значение силы сопротивления анкера на сдвиг допускается определять по формуле

5.6.7 Коэффициент надежности для разрушения при действии поперечных сил следует вычислять по формулам:

5.7 Прочность анкера на сдвиг при выкалывании бетона за анкером (серия V2)

5.7.1 Целью данных испытаний является установление коэффициента k, учитывающего глубину установки анкера при разрушении от выкалывания основания за анкером при сдвиге.

5.7.2 Испытания следует выполнять согласно 7.4 для группы из четырех анкеров, установленных в основании без трещин из бетона В25.

5.7.5 Значение коэффициента k следует вычислять по формуле

5.7.6 Коэффициент k допускается принимать равным:

5.8 Оценка деформаций анкерных креплений

5.8.1 Перемещения при кратковременном действии растягивающих и сдвигающих усилий следует определять по формулам:

5.8.2 Перемещения при кратковременном и длительном воздействиях продольных и поперечных усилий определяют при контрольном усилии, определяемом по формулам:

5.8.3 Работу анкеров в группе допускается нормировать при выполнении условий (5.44) и (5.45):

При нарушении условий (5.44) и (5.45) работа анкеров в группе не может быть нормирована.

Допускается деформации анкеров определять по скорректированным графикам, приведенным на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 - Исходные и трансформированные диаграммы испытания анкеров

5.8.5 Допускается определять одно значение перемещения при кратковременном действии растягивающих усилий и одно значение перемещения при кратковременном действии сдвигающих усилий для наиболее неблагоприятного состояния (для основания из бетона наименьшей прочности). Полученные значения допускается распространять для оснований из бетона всех классов прочности с трещинами и без трещин.

5.8.6 Перемещения при длительном воздействии растягивающей нагрузки рассчитывают по формуле

5.8.7 Перемещения при длительном воздействии сдвигающей нагрузки допускается определять по формуле

6 Требования к проведению испытаний и оборудованию

6.1 Условия проведения испытаний

6.1.1 Испытания следует проводить при температуре окружающего воздуха от 10°C до 40°C и влажности не более 70%.

6.1.2 Бетон основания следует выдерживать при положительной температуре окружающего воздуха перед испытанием анкеров не менее 7 сут.

6.2 Требования к бетону

6.2.1 Для испытаний следует применять тяжелый бетон в соответствии с требованиями ГОСТ 26633, изготовленный на портландцементе по ГОСТ 31108.

6.2.2 В качестве заполнителя для бетона следует применять гранитный щебень по ГОСТ 8267 крупностью 5-20 мм.

6.2.4 Средняя прочность бетона основания, соответствующая принятому классу бетона для испытаний, должна соответствовать диапазону, указанному в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Диапазон прочности бетона

6.2.5 Прочность бетона основания следует устанавливать по стандартным образцам-кубам согласно ГОСТ 10180 в количестве не менее трех, изготовляемым при бетонировании основания. Образцы должны выдерживаться и твердеть в условиях твердения основания для испытаний.

6.2.6 Испытания стандартных образцов по ГОСТ 10180 следует проводить в ходе испытаний анкеров. Допускается также определять прочность бетона путем отбора образцов по ГОСТ 28570 или методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.

6.2.7 Размеры и конструкция основания для испытания анкеров должны удовлетворять следующим требованиям:

6.2.8 Расположение арматуры следует отображать на поверхности образца для соблюдения условий установки анкеров.

6.2.9 Испытания анкеров следует проводить в возрасте бетона не менее 28 сут. Допускается проводить испытание в возрасте, отличном от 28 сут, при соблюдении требования 6.2.4.

6.3 Требования к установке анкера

6.3.1 Анкеры следует устанавливать в соответствии с технической документацией предприятия-производителя.

6.3.2 Отверстие под анкер следует располагать на гладкой поверхности (нижней при формовании) и выполнять перпендикулярно поверхности. Зависимость диаметра режущих кромок от диаметра сверла приведена в приложении Д.

6.3.3 Следует применять оборудование для сверления и установки согласно технической документации предприятия-производителя. В случае отсутствия указаний предприятия-производителя по типу оборудования допускается использовать любой инструмент. При этом номинальные размеры наконечника сверла должны соответствовать указаниям предприятия-производителя.

6.4 Требования к оборудованию для испытания

6.4.1 Оборудование должно обеспечивать приложение нагрузки плавно, с постоянной скоростью изменения усилия или перемещения и обеспечивать одновременную фиксацию усилия и перемещения анкера. Допускается также прикладывать нагрузку ступенями.

6.4.3 Схемы испытательных стендов для испытаний на вырыв и сдвиг приведены в приложении Д.

6.4.4 Во время испытаний на вырыв нагрузку к анкеру следует прикладывать соосно с анкером. Диаметр отверстия в прикрепляемой детали должен соответствовать значениям, приведенным в таблице Д.1.

6.4.5 При испытании на сдвиг нагрузка должна быть приложена параллельно поверхности бетонного основания. Гильза для испытания на сдвиг должна быть изготовлена из закаленной стали и иметь закругленные кромки 0,4 мм (см. рисунок Д.3). Высота гильзы в зоне контакта с анкером должна быть не менее наружного диаметра анкера. Внутренний диаметр гильзы должен соответствовать размерам, представленным в таблице Д.1. Для снижения трения между пластиной с гильзой и бетоном основания следует использовать прокладку из фторопласта.

6.5 Требования к средствам контроля

6.5.1 Для испытаний следует использовать средства измерений, прошедшие поверку в установленном порядке.

6.5.2 Погрешность измерения нагрузки не должна превышать 2% несущей способности анкера по 7.1.2.

6.5.3 Погрешность измерения перемещений анкера не должна превышать 0,02 мм.

6.6 Требования безопасности при проведении испытаний

6.6.1 При проведении испытаний следует обеспечивать соблюдение требований безопасности по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.2.003.

6.6.2 При установке анкеров следует соблюдать требования безопасности, предусмотренные в технической документации предприятия-производителя.

6.6.3 Расположение испытательной площадки, оснастки и оборудования на ней должно гарантировать безопасность персонала, участвующего в испытании.

6.6.4 Испытания необходимо прекращать в следующих случаях:

- повышение давления в гидравлическом оборудовании выше значений, допускаемых технической документацией на оборудование;

- падение давления в гидравлическом оборудовании, не связанное с характером работы анкера под нагрузкой;

- обнаружение повреждений или неисправности оснастки и средств измерений.

6.6.5 Все работы, связанные с устранением обнаруженных дефектов, следует проводить только при полной разгрузке.

7 Правила проведения испытаний

7.1 Сущность метода

7.1.1 Сущность метода испытания анкера на вырыв и сдвиг в бетоне без трещин и с трещинами заключается в измерении значения испытательной нагрузки, соответствующего одному из предельных состояний, а также в измерении перемещения анкера в ходе нагружения.

7.1.2 За предельное состояние по несущей способности при испытании на вырыв принимают:

- нарушение контакта анкера с бетоном, приводящее к его скольжению либо выдергиванию;

- выкалывание бетона основания с образованием конуса бетона;

- разрушение анкера по стали с достижением напряжений в анкере предела текучести стали либо условного предела текучести.

7.1.3 За предельное состояние по прочности при испытании на сдвиг принимают:

- разрушение анкера по стали с достижением напряжений в анкере сопротивления сдвигу;

- выкалывание бетона основания за анкером.

7.2 Подготовка и проведение испытания

7.2.1 При подготовке к испытанию анкер и оснастка должны быть установлены в соответствии с требованиями 6.2, 6.3.

7.2.2 При проведении испытаний межосевое расстояние соседних анкеров и расстояния от оси анкера до края основания должны быть достаточно большими, чтобы допустить формирование конуса выкалывания с углом 120°.

7.2.4 Анкеры, не требующие затяжки согласно инструкции, не следует затягивать перед испытанием.

7.2.5 Номинальный диаметр сверла следует принимать со средним уровнем допусков в соответствии с таблицей В.1. В целях соблюдения указанных требований следует проверять диаметр сверла через каждые десять сверлений.

7.2.6 Испытания проводят для серии анкеров.

7.2.7 Продолжительность нагружения анкера должна составлять от 1 до 3 мин при непрерывном нагружении и 15-20 мин - при ступенчатом нагружении с выдержкой 2-3 мин на каждой ступени.

7.2.8 По результатам испытаний для каждого анкера строят график "нагрузка - перемещение".

7.3 Испытание на вырыв

7.3.1 Нагружение анкера выполняют до достижения одного из предельных состояний по 7.1.2. Перемещения анкера относительно поверхности бетона должны быть измерены путем использования одного индикатора перемещения на головке анкера или двух индикаторов, располагаемых по обе стороны от анкера. В последнем случае необходимо принимать среднее значение перемещения.

7.3.2 При испытании в основании с трещиной испытание проводят в такой последовательности. С помощью клиньев, установленных в заранее подготовленные отверстия, формируют трещину в основании согласно схеме на рисунке Д.5, после чего извлекают клинья, просверливают отверстие и выполняют контроль образования трещины в отверстии. Трещина должна проходить через отверстие по всей его глубине. После этого устанавливают анкер в место образования трещины согласно ИП.

7.3.3 Выполняют раскрытие трещины и проводят испытание анкера.

7.3.4 В ходе испытания следует измерять ширину трещины в непосредственной близости от анкера.

7.3.5 При испытании анкера в углу бетонного элемента оснастка для испытаний должна быть расположена таким образом, чтобы допускать неограниченное разрушение бетона в углу (см. рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 - Пример оснастки для испытаний на растяжение анкеров, установленных в углу

7.4 Испытание на сдвиг

7.4.1 Анкер устанавливают без зазора между гильзой и бетоном основания. Испытание проводят до разрушения в соответствии с 6.4.5, 7.2 и схемой на рисунке Д.2 приложения Д.

7.4.2 В ходе испытания фиксируют значение перемещения анкера относительно основания вдоль направления сдвигающей нагрузки.

7.5 Испытание на превышение момента затяжки

7.5.1 Испытание выполняют на одиночном анкере в основании без трещин.

7.6 Испытание на проверку минимальных краевого и межосевого расстояний

7.6.1 Испытание выполняют путем затяжки анкеров крутящим моментом.

7.6.2 Выполняют испытание группы из двух анкеров, устанавливаемых вблизи края основания:

7.6.6 Следует фиксировать число оборотов за один шаг нагрузки для каждого анкера.

7.6.7 При испытании фиксируют момент затяжки, при котором образуется первая трещина, а также максимальный момент затяжки.

7.7 Испытание на влияние армирования основания

7.7.1 Испытания для определения влияния армирования основания выполняют на одиночных анкерах по 7.3.1 со следующими дополнениями.

7.7.2 Выполняют отверстие с подрезкой армирования основания на эффективной глубине анкера 1 мм (как показано на рисунке 7.2), после чего выполняют испытание до разрушения.

Рисунок 7.2 - Схема испытания анкера при влиянии армирования основания

7.8 Испытание на многоцикловое растяжение

7.8.1 Испытания проводят в основании без трещин на осевое растяжение на действие повторяющейся (пульсирующей) нагрузки. Схема приложения нагрузки представлена на рисунке Д.1.

7.8.2 Растягивающую нагрузку на анкер прикладывают циклически с частотой 5-7 Гц.

7.8.5 После завершения циклов нагружения анкер следует разгрузить, измерить остаточное перемещение и выполнить испытание на вырыв по 7.3.1.

8 Правила оформления результатов испытаний

Примечание - В протокол испытания включают сведения по 8.1-8.4.

8.1 Общие сведения:

- описание и тип анкера;

- идентификация анкера (размеры, материалы, покрытие, метод изготовления);

- наименование и адрес предприятия-производителя;

- наименование и адрес испытательной лаборатории;

- дата проведения испытания;

- лицо, ответственное за проведение испытания;

- вид испытания (например, испытание на растяжение, испытание на сдвиг);

- количество испытаний;

- оснастка для испытаний с рисунками или фотографиями.

8.2 Характеристика основания для испытания:

- вид бетона;

- дата изготовления;

- размеры контрольных образцов и/или кернов (в соответствующих случаях), значение прочности на сжатие в момент проведения испытания (отдельные результаты и среднее значение);

- размеры основания для испытания и расположение формовочной поверхности;

- характер и расположение армирования основания.

8.3 Установка анкера:

- сведения о расположении анкера (например, на формовочной поверхности бетонного основания);

- расстояния между соседними анкерами и краем бетонного основания;

- инструмент, необходимый для установки анкера, например ударный сверлильный инструмент, перфоратор, другое оборудование, например гаечный ключ с ограничением по крутящему моменту;

- сведения о направлении сверления;

- информация об очистке отверстия;

- глубина просверленного отверстия;

- фактическая глубина установки анкера;

- ширина трещины при установке анкера (в соответствующих случаях);

- момент затяжки и другие параметры для контроля установки, например глубина проникновения расширяющего элемента в анкерах контролем перемещения;

- перемещение анкера при приложении крутящего момента (если измеряется);

- типы используемых винтов и гаек;

- длина задействованной резьбы (в соответствующих случаях).

8.4 Зафиксированные показатели:

- параметры приложения нагрузки (время достижения максимальной нагрузки, скорость перемещения);

- график перемещения анкера от приложенной нагрузки;

- ширина трещины во время нагружения анкера (в соответствующих случаях);

- разрушающая нагрузка;

- тип разрушения анкера;

- форма и размеры конуса выкалывания бетонного основания при разрушении (в соответствующих случаях);

- сведения об испытаниях группы анкеров - механизм разрушения, возможное образование трещин между анкерами;

- сведения об испытаниях анкера при контакте со стержневой арматурой - определение местоположения анкера по отношению к стержням арматуры, размеры уширения.

8.5 Содержание протокола может быть дополнено в зависимости от объема и обстоятельств испытаний.

Приложение А

(обязательное)

Форма технического паспорта механических характеристик анкеров

Анкер: марка анкера

Тип анкера:

Дополнительные сведения:

Допускаемые при расчете условия установки:

Таблица А.1 - Конструктивные требования к размещению анкеров

Таблица А.2 - Параметры для расчета прочности при растяжении для анкеров

Таблица А.3 - Параметры для расчета прочности при сдвиге для анкеров

Таблица А.4 - Параметры для расчета деформативности при растяжении для анкеров

Таблица А.5 - Параметры для расчета деформативности при сдвиге для анкеров

Приложение Б

(обязательное)

Схемы и программы испытаний

Таблица Б.1 - Возможные схемы испытаний

Таблица Б.2 - Программа испытаний

Приложение В

(обязательное)

Требования к сверлам для выполнения установочных отверстий под анкеры

Сверла (буры) для выполнения отверстий под анкеры должны позволять выполнение установочных отверстий заданной глубины с указанным номинальным диаметром. Фактический диаметр сверла, определяемый максимальным габаритом режущей части (см. рисунок В.1), должен соответствовать требованиям таблицы В.1. Фактический диаметр сверла измеряют с точностью до 0,05 мм. Требуемый уровень допусков диаметра сверла определяют видом испытания. Для неоговоренных случаев применяют сверла со средним уровнем допусков.

Таблица В.1 - Диаметр сверл

Рисунок В.1 - Контрольные размеры сверла для выполнения установочных отверстий под анкеры

Приложение Г

(обязательное)

Порядок установки анкеров с контролем перемещения

Расширение анкеров достигается с помощью стандартного ударного устройства (рисунок Г.2*). Ударное устройство необходимо удерживать перпендикулярно к анкеру и установочному инструменту. Падающая масса ударного устройства создает расширение путем воздействия на установочный инструмент. Ударное устройство, установочный инструмент и анкер должны находиться на одной линии в целях предотвращения потерь энергии на дополнительное трение.

Перед первым ударом и, по крайней мере, через 10-15 с после количества ударов, указанного в таблице Г.1, строки 4 и 5, необходимо измерить глубину погружения анкера. При этом измеряют расстояния между наружным концом втулки и поверхностью конуса или стержня соответственно для анкеров согласно рисунку Г.1 путем измерения смещения стержня по отношению к поверхности бетона или путем измерения расстояния от маркировки на анкере до поверхности бетона.

Г.2 Перемещение при стандартной установке определяется как среднее перемещение, достигнутое при проведении испытаний по установке с количеством примененных ударов в соответствии с таблицей Г.1, строка 4. Время испытания не должно превышать 10 с.

Г.3 Перемещение при установке с пониженным усилием определяется как среднее перемещение, достигнутое при проведении испытаний по установке с количеством примененных ударов в соответствии с таблицей Г.1, строка 5. Время испытания не должно превышать 15 с.

Таблица Г.1 - Условия для проведения испытаний по установке

1 - пузырьковый уровень; 2 - падающий груз; 3 - установочный инструмент; 4 - анкер; 5 - бетон; 6 - высота падения

Рисунок Г.1 - Схема организации испытаний по установке (показана установка анкеров с перемещаемым вниз элементом)

Приложение Д

(справочное)

Принципиальные схемы испытательных стендов

1 - домкрат с датчиком усилия (давления); 2 - силовая рама; 3 - опора силовой рамы; 4 - универсальное захватывающее устройство с тягой; 5 - шарнир; 6 - устройство регистрации контрольных параметров (силы, перемещения); 7 - основание; 8 - испытуемый анкер; 9 - направляющий блок на независимом штативе; 10 - тонкая проволока; 11 - индикатор перемещения на независимом штативе

Рисунок Д.1 - Принципиальная схема стенда для испытания анкера на вырыв

1 - домкрат с датчиком усилия (давления); 2 - силовая рама; 3 - опора, закрепленная к силовому полу; 4 - универсальное захватывающее устройство с тягой; 5 - шарнир; 6 - устройство регистрации контрольных параметров (силы, перемещения); 7 - основание; 8 - испытуемый анкер; 9 - упоры; 10 - струбцина; 11 - индикатор перемещения на независимом штативе; 12 - силовой пол

Рисунок Д.2 - Принципиальная схема стенда для испытания на сдвиг

1 - основание; 2 - гильза (вкладыш); 3 - оснастка для испытания; 4 - фаска (радиус закругления 0,4 мм)

Рисунок Д.3 - Гильза для испытания на сдвиг

Таблица Д.1 - Диаметр отверстия гильзы для испытания

1 - основание; 2 - опорная пластина; 3 - анкер

Рисунок Д.4 - Испытание на проверку минимальных краевого и межосевого расстояний

1 - анкер; 2 - клин; 3 - индикатор измерения ширины раскрытия трещины

Рисунок Д.5 - Испытание в основании с трещиной