Hvað er L-skrufa? Geometría, virkni og uppbyggingarfyrirhald
L-skrufufræði: beygjusnúður, beinlengdir, þræðistilling og áhrifaátt í álagsskýrslu
L-boltinn lítur í grunninn út eins og ás sem hefur verið böguð um rétt horn og samanstendur af tveimur helstu hlutum. Einn hluturinn er lóðrétt leggi með þræði til að festa byggingardeildir, en hinn lengist lárétt í betóngrunn. Formið býður upp á betri grið á því sem boltinn er festur við, sem gerir þessa bolta miklu erfiðari að snúa eða draga út en venjulega beina eða bogna ása. Flestir framleiðendur framleiða þá á bilinu 10–30 cm, sem virkar vel fyrir venjulegar byggingarverkefni þar sem ákveðin dýptarkröfur verða að uppfyllast. Um helming til þriggja fjórðunganna af lóðréttum hluta boltans er þræðaður, sem leyfir vinnubúnaði að festa hlutina rétt með venjulegum músum. Það sem gerir þessa bolta sérstaka er hvernig þeir takast á við kraftadreifingu. Þegar álag kemur frá mismunandi áttum hjálpar beygjan við að dreifa álaginu í stað þess að sameinka það allt á einum stað. Próf sýna að þetta hönnunarmynstur getur minnkað álagspunkta um rúmlega 40 prósent miðað við hefðbundin línuleg ás, sem þýðir færri mistök með tímanum.
Af hverju eru L-skrúfurnar betri en J-skrúfurnar og beinir fastanir í hornaföstunargögn
Þegar kemur að horntengingum þar sem hlutir eins og uppdráttstöðugleiki, virkileg stjórnun á titringum og nákvæm staðsetning tenginganna eru mikilvægir, standa L-skrufur raunverulega fram úr öðrum. 90 gráðu beygingin gefur þessar skrufur um 25 prósent meiri dragþol en J-skrufur. Hvers vegna? Vegna þess að boginu formi J-skrufunna myndast spennupunktar þegar þær eru undir endurteknar álagsháttar yfir langan tíma. Beinar fastanir virka einnig á annan hátt: þær byggja að mestu leyti á því hversu vel þær festast við yfirborðið sem þær eru festar við, en L-skrufur hafa þessa auka áfrýju með innbyggðu fótinum sem raunverulega vörnust gegn snúningi. Annar mikill kostur er að L-skrufur halda stað sér á meðan betóninn er gosinn. Beinar fastanir hafa þendur að hreyfa sig nokkuð mikið, sem getur fært allan hönnunarmatinn úr jafnvægi. Þess vegna velja verksmiðjur oft L-skrufur þegar þær hönnuðu byggingar í jarðskjálftusvæðum. Rannsóknir sem birtar hafa verið í verkfræðitímaritum staðfestir þetta, þar sem komið er í ljós að L-skrufur standa áfram í samhverfum jarðskjálftum um 30 prósent betur en J-skrufur eða hylufastanir. Það er auðvitað röklega þegar hugsað er um það sem gerist í raunverulegum jarðskjálftum.
Lykilvalskriterium fyrir L-skrufur í hornforbindum
Samræming á getu L-skrufa við álagstilvik: skerþrýstingur, töggþrýstingur og samsettar kraftar
Nákvæm valbyrjun byrjar á gríðarlegri álagsgreiningu. L-skrufur verða að áreiðanlega standa upp á þremur kraftategundum:
- Skurðkraftar , sem virka samsíða betóngrunni (L-skrufur veita 30% hærri skerþrýstingargetu en J-skrufur í hornfestingaruppsetningum, samkvæmt ASTM E488-stöðluðum staðlafræðilegum prófum)
- Töggþrýstingarkraftar , sem draga lotrétt á grunn efnið
- Samsettar álagstilvik , þar sem skerþrýstingur og töggþrýstingur virka samtímis – sem krefst 25% hærri öryggisammarksins en við einstaka álagstilvik
Íþróttarupplýsingar vísa til þess að 60% af festingarvillunum stafa af of lágri mat á áhrifum samsettra álagstilvika. Ávallt skal kveða á:
- Hámarksbæði töggþrýstingurinn (t.d. vindurhæð á gólfgripum eða jörðskjálftaafkastamoment)
- Skur á hönnunarskila (t.d. þveráttu jarðskjálftu- eða vindhleðslur)
- Dynamískar styrkingarstuðlar fyrir vinsæl tæki eða endurteknar notkunarlöd
Efni, rýrnivernd, steypustyrkur og lágmarksinnbyggingardýptarkröfur
Fjórar millihengdar kröfur stjórna langtíma afköstum og samræmi við reglugerðir:
| Aðferð | Lykiltilgreiningar | Hætta við mistök |
|---|---|---|
| Efni Gráða | ASTM A307 kolsteypusálm (almenn notkun) eða A304/A316 rustfritt steypusálm (róttvæn eða ströndumælu umhverfi) | Brjótleys brot undir sveiflulödum eða við lága hitastig |
| Rokningsvernd | Hitasýðing samkvæmt ASTM A153 (lágmarksþykkt yfirborðsins 85 µm) fyrir utanaðkomandi notkun; A316 rustfritt steypusálm er nauðsynlegt innan 1 míls af saltvatni | Allt að 50% minnkun í notkunartíma í umhverfi með háu innihaldi af klóríð |
| Steypustyrka | Lágmark 3.000 psi (20,7 MPa), rétt hörfað og með stýringu á sprungum | Úrdrátturshæfni minnkar til aðeins 40% af mettri gildi í veikri eða sprungu steypu |
| Innbyggð dýpt | Lágmark 7" (178 mm) fyrir ½"-þvermál skrúfu í steypu með styrku 3.500 psi | Skurðhæfni minnkar um 35% þegar innbyggð dýpt er minnkuð til 5" |
Kolísun steypu – sem fer fram um það bil 1 mm á ári í úrbænum svæðum – eykur áfram brot á raunverulegri innbyggðri dýpt með tímanum. Leiðbeiningar frá vélfræðilegum stofnunum mæla með því að bæta við öryggisbil á 2 tómur (51 mm) við reiknaða lágmarksinnbyggðardýpt.
Raunverulegar notkunartilvik fyrir L-skrufur: Bestu aðferðir og samræmi við reglugerðir
Fastgreiðsla á jörðusílum: Samræmi við IBC/ACI-reglur fyrir stærð, millibili og uppdráttstöðu L-skrufa
Fastanir á undirstöðusíld (sill plate) verða að uppfylla IBC kafla 2308.6 og ACI 318 viðauka D fyrir eftirsettar fastanir. Fyrir íbúðarbyggingar með trérammubúnað í svæðum með mikilli vindhraði (≥110 mph) uppfylla L-skrúfur með ½-tommu þvermál, sem eru settar í 6-fætur millibili, forsenduförðar kröfur um uppdráttstöðugleika—þar sem allar uppsetningarkröfur eru uppfylltar. Lykilpunktar fyrir samræmi eru:
- Lágmarksgreining 7 tomma í 3.000 psi betóng, staðfest áður en betónginn er gosinn
- Þráðuð hluti skrúfunnar verður að standa fullkomlega yfir undirstöðusíldinni, í par með ASTM F436 harðaða skífuna til að koma í veg fyrir að múttinn grófi sig inn í síldina
- Uppdráttstöðugleiki endurreiknaður fyrir staðbundin breytistærð: jörðskjálfta hönnunarflokkur, jarðefnasflokkun og stífleiki þakdiáfhragms
Að halda lágmarks 4-tommu fjarlægð frá brún betongsins er óumdeilanlegt—ekki að gera það aukar hættu á brotshnýtingu betongsins og alvarlegum dragaút í mjög miklum vindháttum.
Táknatengingar milli steins og betongs: val á skífum, stjórnun á snúningstroggi og öryggisfjarlægð frá brún
Þegar stálhorn (stálformlegur korni) er fest við steypu er mikilvægt að hafa rétta tengingarmekaník á milli þeirra. Setjið alltaf ferhyrninga plötuskrúfuskiífur (að minnsta kosti 2 × 2 × ¼ tomma) undir skrúfuhöfuðin. Þær hjálpa til við að dreifa festitögninni svo að við fáum ekki þessar ágætlega litlu dýpðar eða afbrigðisbreytingar í grunnsteini stálins. Ákveðin festitögn eru líka mjög mikilvæg. Hefjið eftir um 70% af því sem skrúfan getur orðið áður en hún deyr. Fyrir skrúfu með ½ tommu og gæði 5 þýðir það að festa með um 40 pott-fót (foot-pounds) með góðri gæðaskrúfufestitækni sem hefur verið athuguð á nýlega. Ekki gleyma einnig mörkum frá brúnunum. Halda á minnsta kosti fimm sinnum skrúfudurkinni frá brúnunum. Ef vinna er með ½ tommu skrúfum þá skal halda minnst 2,5 tommum frá brúnunum til að koma í veg fyrir ruptur í yfirborði steypunnar. Og þegar unnið er með hluti sem hreyfa sig, eins og grunnur véla eða gólf í framleiðsluverkstæðum, skal festa aftur eftir um tvö dög á staðnum. Steypa sökkvast upphaflega, svo að þessi aðrir festingar hjálpa til við að viðhalda þeirri mikilvægu festitögninni með tímanum.
Algengar spurningar
Hvað er L-bolti?
L-skrúfa líkist ásvarp sem hefur verið böguð í réttum horni og er notuð í byggingarverkefnum til að festa uppbyggingardeildir vegna góðu gripsins og getu hennar til að dreifa krafti.
Hvernig berast L-skrúfur við J-skrúfur og beinar ásvarp?
L-skrúfur býða upp á betri dragþol og eru stöðug í gegnum steypunina, sem gerir þær forgjörðar í seismískum svæðum miðað við J-skrúfur og beinar ásvarp.
Hverjar eru lykilvillkunar fyrir val á L-skrúfum?
L-skrúfur þurfa að vera valdar á grundvelli áhrifa af skerfikrafti, spennukrafti og samsettum krafti, ásamt efni, ruslavernd, steypustyrki og dýpt innbyggingar.
Hverjar eru bestu aðferðirnar við notkun L-skrúfa í raunverulegum forritum?
Fyrir festing á undirstiku skal tryggja samræmi við IBC- og ACI-reglur, rétta innbyggingu og þráðsfrágang. Þegar tengja stál við steypu skal nota skífur, stýra snúningstroggi og halda réttri fjarlægð frá brún.
