Фасадные системы, применяемые в строительстве для обеспечения тепло- и звукоизоляции зданий, требуют использования надежных крепежных элементов, от качества которых зависит прочность всей системы утепления.
Важным аспектом при выборе крепежных элементов является большое разнообразие типов крепежа, широкий ассортимент производителей, а также различные материалы и конструктивные особенности, что усложняет подбор оптимального решения для конкретной системы. Такой крепеж должен иметь высокие несущие характеристики и долгий срок службы т.к. от этого зависит безопасность и срок эксплуатации всей системы в целом.
Нормативная база Республики Беларусь
На данный момент требования к крепежу описывает СП 3.02.01-2020 «Тепловая изоляция зданий и сооружений» и ТР 2009/013/BY «Здания и сооружения, строительные материалы и изделия. Безопасность».
Согласно требованиям СП 3.02.01-2020:
- Несущие элементы вентилируемых фасадных систем (включая кронштейны, направляющие, анкерные устройства и крепежные элементы) должны обеспечивать срок службы, не меньший установленного проектом срока эксплуатации всей системы утепления.
- Выбор типа крепежа, а также его диаметра и длины для вентилируемых систем утепления осуществляется на основе материала основания, результатов испытаний на вырыв, нагрузок, воздействующих на точки крепления, и расчетов прочности узлов с учетом коэффициентов надежности.
Требования нормативных документов демонстрируют, что выбор крепежа не является формальностью. Это инженерный этап, в котором необходимо учитывать материал основания, характеристики анкеров и силовые воздействия, чтобы обеспечить нормативный срок службы фасада.
Кто и как должен выбирать крепёж, чтобы избежать катастроф
Согласно требованиям СП 3.02.01-2020 подбор типа и параметров крепежа ложится в первую очередь на проектировщика. Поэтому крайне важно, чтобы специалист обладал глубокими знаниями в области анкерных систем и понимал, как конструкция и материал изделия влияют на надежность фасадной конструкции.
Рассмотрим строение рамного (фасадного) дюбеля:
-
Он состоит из пластиковой втулки и металлического шурупа.
-
В дюбеле EKT RD-H используется только первичный полиамид с высокопрочным шурупом, который специально изготовлен под данную гильзу.
-
В стандартах ЕС EAD присутствует требование, что фасадные анкеры должны производиться только из полиамида, в РФ и РБ таких требований нет, что и допускает существование дюбелей из полипропилена, полиэтилена и даже из вторичного пластика на рынке.
Компания ЕКТ производит фасадные анкеры из полипропилена и полиэтилена.
Тарельчатые анкеры выпускаются из смеси полиэтилена и полипропилена, а дюбели GOK — из полиэтилена.
Чтобы определить, как материал гильзы влияет на удерживающую способность и ее изменение во времени, в ЕКТ была реализована программа испытаний.Цели исследования включали:
- изучить, как влияет усилие вырыва на материал, из которого изготовлен дюбель;
- а также как усилие вырыва меняется с течением времени.
Для этого была разработана методика испытаний. Суть заключалась в проверке анкеров через различные промежутки времени после их монтажа.
Было смонтировано по 15 анкеров каждого вида.
Все образцы разделили на три группы по 5 анкеров каждого вида:
-
I группа испытывалась сразу после монтажа,
-
II группа – через 72 часа,
-
III группа – через 500 часов после монтажа.
Такой подход позволил сравнить не только начальные показатели, но и динамику изменения характеристик во времени, выявив влияние материала на долговечность анкерных соединений.
Методика определения расчетного усилия анкерного устройства
По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:
-
Среднее значение усилия вырыва;
-
Нормативное значение усилия вырыва;
-
Расчетное значение усилия вырыва.
Механизм расчета выглядит следующим образом:
Т.е. при получении расчетного сопротивление анкерного крепления Rd влияние оказывают как сами показатели, так и их кучность. Слишком большая вариация (разлет) значений существенно уменьшит расчетное сопротивление.
Результаты испытаний
Результаты испытаний с расчетом среднего значения. В таблице ниже приведены результаты статистической обработки данных, расчета вариации и расчетной нагрузки.
Диаграмма значений
Диаграмма 1. Изменения средней нагрузки
Из диаграммы видно, что средняя нагрузка снижается с течением времени, т.е. эффект релаксации присутствует. В анкерах с гильзой из ПЭНД и ПА этот процесс более линейный, нежели в остальных.
Диаграмма 2. Изменения расчетной нагрузки с учетом влияния вариации
Выводы эксперимента
По результатам испытаний можно сделать следующие выводы:
-
Все анкеры с течением времени теряют несущую способность.
-
Анкеры с гильзой из первичного полиамида теряют несущую способность значительно меньше, чем любые остальные материалы.
-
Высокая средняя нагрузка не означает высокую расчетную нагрузку. При получении расчетной нагрузки очень важно использовать статистические методы расчета из методики СП 1.03.04.
-
Для монтажа высоконагруженных креплений с долгим сроком службы подходят только анкеры с гильзой из полиамида.
Решение ЕКТ
ЕКТ производит анкеры только из качественных материалов, соответствующих требованиям всем нормативам Республики Беларусь. Мы знаем нормативную базу, и поможем вам не ошибиться в назначении крепежа.
Используйте нашу продукцию – это позволит существенно упростить процесс проектирования, поскольку отпадает необходимость детального изучения нормативных документов, регламентирующих требования к анкерным соединениям.
Следует учитывать, что игнорирование указанных в документации технических нюансов и их отсутствие в проектной документации может привести к допуску к эксплуатации анкерного изделия, несущая способность которого со временем будет снижаться.
Автор: Андриевич Е. Г., руководитель испытательной лаборатории "Евротест"